DE102017122969A1

DE102017122969A1 - Fahrzeug mit umfeldkontextanalyse

Info

Publication number: DE102017122969A1
Application number: DE102017122969.8A
Authority: DE
Inventors: Jonathan Diedrich; Robert Klosek; Eric Reed; Adil Nizam SIDDIQUI; Scott Howard Gaboury
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2017-10-04
Publication date: 2018-04-12
Also published as: GB201715594D0; GB2556427A

Abstract

Ein Trägerfahrzeug kann beinhalten: Motor(en), Bremsen, Sensoren, Prozessor(en), konfiguriert um: (a) einen Zielpfad eines Zielfahrzeugs auf Grundlage von Fahrspurbegrenzungen einer virtuellen Karte zu prognostizieren; (b) den Zielpfad mit einem prognostizieren Trägerpfad des Trägerfahrzeugs zu vergleichen; (c) die Bremsen auf Grundlage des Vergleichs anzuwenden; (c) den Zielpfad und den Trägerpfad als Formen zu prognostizieren, wobei jeder einen zweidimensionalen Flächenbereich aufweist; (e) zu bestimmen, ob die Formen sich schneiden, und auf Grundlage der Bestimmung, (f) eine erste Zeitspanne zu berechnen, in der das Zielfahrzeug den Schnittpunkt erreicht, und (g) eine zweite Zeitspanne zu berechnen, in der das Trägefahrzeug den Schnittpunkt erreicht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung bezieht sich auf einen Umfeldkontext (z. B. Fahrspurmarkierungen) für Fahrzeuge.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bestehende Fahrzeuge sind konfiguriert, um eine Kollision auf Grundlage einer Geschwindigkeit des bestehenden Fahrzeugs und einer Geschwindigkeit eines Zielfahrzeugs zu prognostizieren. Viele dieser Prognosen berücksichtigen jedoch nicht Änderungen der Geschwindigkeit des Zielfahrzeugs auf Grundlage des Umfeldkontexts. Wenn zum Beispiel das Zielfahrzeug in einem Kreisverkehr fährt, wird die Geschwindigkeit des Zielfahrzeugs (wobei Geschwindigkeit Kurs oder Richtung beinhaltet) wahrscheinlich drehen, um dem Kreisverkehr zu folgen. Somit sind Lösungen erforderlich, um den Umfeldkontext als Faktor in die Kollisionsprognosen aufzunehmen.
KURZDARSTELLUNG
Ein Trägerfahrzeug kann beinhalten: Motor(en), Bremsen, Sensoren, Prozessor(en), konfiguriert um: (a) einen Zielpfad eines Zielfahrzeugs auf Grundlage von Fahrspurbegrenzungen einer virtuellen Karte zu prognostizieren; (b) den Zielpfad mit einem prognostizieren Trägerpfad des Trägerfahrzeugs zu vergleichen; (c) die Bremsen auf Grundlage des Vergleichs anzuwenden; (d) den Zielpfad und den Trägerpfad als Formen zu prognostizieren, wobei jeder einen zweidimensionalen Flächenbereich aufweist; (e) zu bestimmen, ob die Formen sich schneiden, und auf Grundlage der Bestimmung, (f) eine erste Zeitspanne zu berechnen, in der das Zielfahrzeug den Schnittpunkt erreicht, und (g) eine zweite Zeitspanne zu berechnen, in der das Trägerfahrzeug den Schnittpunkt erreicht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zum besseren Verständnis der Erfindung kann auf die Ausführungsformen Bezug genommen werden, die in den folgenden Zeichnungen gezeigt sind. Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht zwingend maßstabsgetreu und zugehörige Elemente können weggelassen werden, oder in einigen Fällen können Proportionen übertrieben worden sein, um die hier beschriebenen neuartigen Merkmale zu betonen und klar darzustellen. Außerdem können Systemkomponenten in unterschiedlicher Weise angeordnet sein, wie im Stand der Technik bekannt. Ferner bezeichnen in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen in den mehreren Ansichten einander entsprechende Teile.
1 ist ein Blockschaubild eines Fahrzeugrechensystems.
2 ist eine Draufsicht auf ein Trägerfahrzeug, das das Fahrzeugrechensystem beinhaltet.
3 ist ein Blockschaubild, das einer Kollisionsgefahrenbewertung entspricht.
4 ist eine konkretere Ausführungsform des Blockschaubilds der 3.
5 ist ein erstes Verkehrsszenario und stellt eine Art von virtueller Karte dar, die in grafischer Form dargestellt ist.
6 zeigt mögliche Operationen, die mit dem ersten, zweiten und dritten Verkehrsszenario verknüpft sind.
7 ist ein zweites Verkehrsszenario und stellt eine Art von virtueller Karte dar, die in grafischer Form dargestellt ist.
8 veranschaulicht Funktionen eines Querverkehr-Alarmsystems.
9 ist ein drittes Verkehrsszenario und stellt eine Art von virtueller Karte dar, die in grafischer Form dargestellt ist.
10 zeigt mögliche Operationen, die mit dem ersten, zweiten und dritten Verkehrsszenario verknüpft sind.
11 zeigt mögliche Operationen, die mit dem ersten, zweiten und dritten Verkehrsszenario verknüpft sind.
12 zeigt mögliche Operationen, die mit dem ersten, zweiten und dritten Verkehrsszenario verknüpft sind.
13 zeigt mögliche Operationen, die mit dem ersten, zweiten und dritten Verkehrsszenario verknüpft sind.
14 zeigt mögliche Operationen, die mit dem ersten, zweiten und dritten Verkehrsszenario verknüpft sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Obwohl die Erfindung in verschiedenen Formen verkörpert sein kann, sind einige beispielhafte und nicht einschränkende Ausführungsformen in den Zeichnungen gezeigt und im Folgenden beschrieben, unter der Annahme, dass die vorliegende Offenbarung als eine Veranschaulichung der Erfindung zu betrachten ist und die Erfindung nicht auf die dargestellten spezifischen Ausführungsformen beschränken soll.
In dieser Anmeldung soll die Verwendung einer ausschließenden Form auch die einschließende Bedeutung einschließen. Die Verwendung bestimmter oder unbestimmter Artikel soll keine Kardinalität angeben. Insbesondere soll die Bezugnahme auf „das“ Objekt oder „ein“ Objekt auch eins einer möglichen Vielzahl dieser Objekte bezeichnen. Ferner kann die Konjunktion „oder“ dazu verwendet werden, Merkmale wiederzugeben, die gleichzeitig vorhanden sind, als eine Option, und sich gegenseitig ausschließenden Alternativen, als eine weitere Option. Anders ausgedrückt sollte die Konjunktion „oder“ so verstanden werden, dass sie „und/oder“ als eine Option und „entweder/oder“ als eine weitere Option einschließt.
1 zeigt ein Rechensystem 100 eines Trägerfahrzeugs 200. Das Trägerfahrzeug 200 ist verbunden, das bedeutet, dass das Trägerfahrzeug 200 konfiguriert ist, um (a) drahtlos Daten von externen Einheiten (z. B. Infrastruktur, Server, andere verbundene Fahrzeuge) zu empfangen und (b) drahtlos Daten an externe Einheiten zu übertragen. Das Fahrzeug 200 kann autonom, halbautonom oder manuell sein. Das Trägerfahrzeug 200 beinhaltet einen Motor, eine Batterie, mindestens ein Rad, das von dem Motor angetrieben wird, und ein Lenksystem, das konfiguriert ist, um das mindestens eine Rad um eine Achse zu drehen. Das Trägerfahrzeug 200 kann mit fossilem Kraftstoff angetrieben werden (z. B. Diesel, Benzin, Erdgas), hybrid-elektrisch, vollständig elektrisch, von Brennstoffzellen angetrieben werden, usw.
Fahrzeuge sind zum Beispiel in der U.S.-Patentanmeldung Nr. 15/076,210 von Miller, U.S.-Patent Nr. 8,180,547 von Prasad u. a., U.S.-Patentanmeldung Nr. 15/186,850 von Lavoie u. a., U.S.-Patentveröffentlichung mit Nr. 2016/0117921 von D'Amato, und U.S.-Patentanmeldung Nr. 14/972,761 von Hu beschrieben, die hiermit alle durch Bezugnahme vollumfänglich aufgenommen werden. Das Fahrzeug 200 kann beliebige der Merkmale beinhalten, die in Miller, Prasad, Lavoie, D'Amato und Hu beschrieben sind.
Das Rechensystem 100 ist im Trägerfahrzeug 200 integriert. Das Rechensystem 100 unterstützt unter anderem eine automatische Steuerung von mechanischen Systemen des Trägerfahrzeugs 200 und ermöglicht eine Kommunikation zwischen den Trägerfahrzeug 200 und externen Einheiten (z. B. verbundene Infrastruktur, Internet, andere verbundene Fahrzeuge). Das Rechensystem 100 beinhaltet einen Datenbus 101, einen oder mehrere Prozessoren 108, flüchtigen Speicher 107, nichtflüchtigen Speicher 106, Benutzerschnittstellen 105, eine Telematikeinheit 104, Aktoren und Motoren 103 und lokale Sensoren 102.
Der Datenbus 101 leitet elektronische Signale oder Daten zwischen den elektronischen Komponenten. Der Prozessor 108 führt an den elektronischen Signalen oder Daten Operationen durch, um modifizierte elektronische Signale oder Daten zu erzeugen. Der flüchtige Speicher 107 speichert Daten für einen nahezu sofortigen Abruf durch den Prozessor 108. Der nichtflüchtige Speicher 106 speichert Daten für einen Abruf zu dem flüchtigen Speicher 107 und/oder dem Prozessor 108. Der nichtflüchtige Speicher 106 beinhaltet eine Reihe von nichtflüchtigen Speichern, darunter Festplatten, SSD, DVD, Blu-rays usw. Die Benutzerschnittstelle 105 beinhaltet Anzeigen, Berührungsbildschirmanzeigen, Tastaturen, Tasten und andere Vorrichtungen, die eine Benutzerinteraktion mit dem Rechensystem ermöglichen. Die Telematikeinheit 104 ermöglicht sowohl eine drahtgebundene als auch eine drahtlose Kommunikation mit externen Einheiten über Bluetooth, Mobilfunkdaten (z. B.3G, LTE), USB usw.
Die Aktoren/Motoren 103 erzeugen greifbare Ergebnisse. Beispiele für die Aktoren/Motoren 103 beinhalten Kraftstoffeinspritzungen, Scheibenwischer, Bremslichtschaltungen, Getriebe, Airbags, an Sensoren montierte Motoren (z. B. einen Motor, der konfiguriert ist, um einen lokalen Sensor 102 zu schwenken), Motoren, Antriebsstrangmotoren, Lenkung, Warnleuchten vor totem Winkel usw.
Die lokalen Sensoren 102 übertragen digitale Messwerte oder Messungen an die Prozessoren 108. Beispiele der lokalen Sensoren 102 beinhalten Temperatursensoren, Rotationssensoren, Sicherheitsgurtsensoren, Geschwindigkeitssensoren, Kameras, LiDAR-Sensoren, Radarsensoren, Infrarotsensoren, Ultraschallsensoren, Uhren, Feuchtigkeitssensoren, Regensensoren, Lichtsensoren usw. Man wird verstehen, dass beliebige der verschiedenen elektronischen Komponenten der 1 separate oder dedizierte Prozessoren und Speicher beinhalten können. Weitere Details hinsichtlich der Struktur und der Operationen des Rechensystems 100 werden zum Beispiel bei Miller, Prasad, Lavoie und Hu beschrieben.
2 zeigt und veranschaulicht im Allgemeinen das Trägerfahrzeug 200, das das Rechensystem 100 beinhaltet. Einige der lokalen Sensoren 102 sind an der Außenseite des Trägerfahrzeugs 200 montiert (andere liegen innerhalb des Fahrzeugs 200). Der lokale Sensor 102a ist konfiguriert, um Objekte vor dem Fahrzeug 200 zu erkennen. Der lokale Sensor 102b ist konfiguriert, um Objekte hinter dem Fahrzeug 200 zu erkennen, wie vom hinteren Erfassungsbereich 109b angegeben. Der linke Sensor 102c und der rechte Sensor 102d sind konfiguriert, um die gleichen Funktionen für die linke und rechte Seite des Fahrzeugs 200 durchzuführen.
Wie vorher erläutert, können die lokalen Sensoren 102a bis 102d Ultraschallsensoren, LiDAR-Sensoren, Radarsensoren, Infrarotsensoren, Kameras, Mikrofone und eine beliebige Kombination daraus, usw. sein. Das Trägerfahrzeug 200 beinhaltet eine Vielzahl von anderen lokalen Sensoren 102, die im Innenraum des Fahrzeugs oder an der Außenseite des Fahrzeugs liegen. Die lokalen Sensoren 102 können einen oder alle der Sensoren, die in Miller, Prasad, Lavoie, D'Amato und Hu offenbart sind, beinhalten. Die allgemeine Anordnung der Komponenten, die in 1 und 2 gezeigt sind, ist Stand der Technik.
Man muss verstehen, dass das Trägerfahrzeug 200, und genauer die Prozessoren 108 des Trägerfahrzeugs 200, konfiguriert ist/sind, um die nachfolgend beschriebenen Verfahren und Operationen durchzuführen. In einigen Fällen ist das Trägerfahrzeug 200 konfiguriert, um diese Funktionen über Computerprogramme durchzuführen, die in dem flüchtigen Speicher 107 und/oder dem nichtflüchtigen Speicher 106 des Rechensystems 100 gespeichert sind.
Ein Prozessor ist „dazu konfiguriert“, einen offenbarten Verfahrensschritt, Block oder eine offenbarte Operation durchzuführen, wenn zumindest der mindestens eine oder die mehreren Prozessor(en) sich in wirksamer Kommunikation mit einem Speicher befindet/befinden, der ein Softwareprogramm mit Code oder Anweisungen speichert, durch den bzw. die der offenbarte Verfahrensschritt oder Block verkörpert ist. Eine weitere Beschreibung dafür, wie die Prozessoren, Speicher und Software zusammenarbeiten, erscheint in Prasad. Gemäß einigen Ausführungsformen führen ein Mobiltelefon oder (ein) externe(r) Server in wirksamer Kommunikation mit dem Trägerfahrzeug 200 einige oder alle nachfolgend erläuterten Verfahren und Operationen aus.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet das Trägerfahrzeug 200 einige oder alle der Funktionen des Fahrzeugs 100a von Prasad. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet das Rechensystem 100 manche oder sämtliche der Funktionen des VCCS 102 der 2 von Prasad. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen steht das Trägerfahrzeug 200 in Kommunikation mit manchen oder sämtlichen der in 1 von Prasad gezeigten Vorrichtungen, einschließlich der nomadischen oder mobilen Vorrichtung 110, des Übertragungsmasts 116, des Telekommunikationsnetzes 118, des Internets 120 und des Datenverarbeitungszentrums 122 (d. h. ein oder mehrere Server). Jede der in dieser Anmeldung beschriebenen Einheiten (z. B. verbundene Infrastruktur, die anderen Fahrzeuge, Mobiltelefone, Server) kann manche oder sämtliche der Funktionen, die unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben werden, gemeinsam nutzen.
Der Begriff „bestücktes Fahrzeug“ wird, wenn er in den Ansprüchen verwendet wird, hiermit definiert, dass er bedeutet: „ein Fahrzeug, beinhaltend: einen Motor, eine Vielzahl an Rädern, eine Leistungsquelle und ein Lenksystem; wobei der Motor Drehmoment auf mindestens eines aus der Vielzahl an Rädern überträgt, wodurch das mindestens eine aus der Vielzahl an Rädern angetrieben wird; wobei die Leistungsquelle den Motor mit Energie versorgt; und wobei das Lenksystem konfiguriert ist, um mindestens eines aus der Vielzahl an Rädern zu lenken.“ Das Trägerfahrzeug 200 kann ein bestücktes Fahrzeug sein.
Der Begriff „elektrisch ausgerüstetes Fahrzeug“ wird, wenn er in den Ansprüchen verwendet wird, hiermit definiert, dass er bedeutet „ein Fahrzeug, beinhaltend: eine Batterie, eine Vielzahl von Rädern, einen Motor, ein Lenksystem; wobei der Motor Drehmoment an mindestens eines der Vielzahl von Rädern überträgt, wodurch das mindestens eine der Vielzahl von Rädern angetrieben wird; wobei die Batterie wiederaufladbar ist und konfiguriert ist, um den Motor mit elektrischer Energie zu versorgen, wodurch der Motor angetrieben wird; und wobei das Lenksystem konfiguriert ist, um mindestens eines der Vielzahl von Rädern zu lenken.“ Das Trägerfahrzeug 200 kann ein elektrisch ausgerüstetes Fahrzeug sein.
3 ist ein Blockschaubild zum Generieren von Fahrentscheidungen auf Grundlage von (a) erfassten externen Einheiten und (b) erfasstem Umfeldkontext (auch als Kontext bezeichnet). Fahrentscheidungen beinhalten jede Anweisung, die eine physische, greifbare Änderung im Trägerfahrzeug 200 beinhaltet. Fahrentscheidungen beinhalten Anweisungen zum Beschleunigen, Verlangsamen (z. B. Bremsen), Umleiten, neue Pfadfestlegung (z. B. Kurs einstellen) und Ausgeben einer Warnung (z. B. Licht blinken lassen, Ton generieren). Fahrentscheidungen können ferner eine beliebige Anweisung beinhalten, die eine physische, greifbare Änderung in einem externen Fahrzeug bewirkt. Externe Einheiten sind physische, greifbare externe Objekte und beinhalten externe Fahrzeuge, Fußgänger, Hindernisse (z. B. Gebäude, Wände, Schlaglöcher). Umfeldkontext ist üblicherweise nicht-physisch und nicht-greifbar (auch wenn Umfeldkontext unter Bezugnahme auf physische und greifbare Objekte, wie Straßenschilder, gemalte Straßenmarkierungen, nicht befahrbarer Bereich wie Gras erfasst wird). Umfeldkontext stellt somit von Menschen gewählte Regeln in Verbindung mit dem Fahren dar. Beispiele der Regeln beinhalten Geschwindigkeitsbegrenzungen, Sperrgebiete, zugewiesene Verkehrsflussrichtungen, zugewiesene Haltepunkte (wie unter anderem angegeben durch Stoppzeichen und rote Ampeln).
Kontext und Einheiten können von den lokalen Sensoren 102 und/oder der Telematik 104 abgeleitet werden (z. B. von Servern empfangene, vorab generierte Straßenkarten, externe Fahrzeuge und externe Infrastruktur). Auch wenn Kameras konfiguriert sein können, um externe Einheiten zu erfassen, ist die Verarbeitungssoftware, die zum Umwandeln von Bildern in Koordinaten von externen Einheiten erforderlich ist, ineffizient und manchmal ungenau. Kameras sind jedoch effizient beim Aufnahmen von Kontrast und Farbe. Die mit Infrarotsensoren, Radarsensoren, LiDAR-Sensoren und/oder Ultraschallsensoren verknüpfte Verarbeitungssoftware ist effizient beim Umwandeln von Messungen von Sensoren in Koordinaten der externen Einheiten. Diese Verarbeitungssoftware ist ineffizient beim Aufnehmen von Farbe und Kontrast und manchmal nicht dazu in der Lage. Anders ausgedrückt sind Kameras besser beim Aufnehmen von zweidimensionalen, aber nicht von dreidimensionalen Informationen, während Infrarotsensoren, Radarsensoren, LiDAR-Sensoren und/oder Ultraschallsensoren besser sind beim Aufnehmen von dreidimensionalen, aber nicht bei zweidimensionalen Informationen.
Während das Umfeld gemessen wird, kann ein Bild von einem lokalen Kamerasensor 102 aufgrund begrenzter Umfeldbeleuchtung oder Wetterbedingungen unzureichend sein. Um dem Kontextmessungssystem eine Belastbarkeit zu verleihen, können vektor- oder rasterbasierte Grafikdaten von einem Navigationssystem (bestehend aus gespeicherten Kartendaten, GPS, Kompass) zu den Bildverarbeitungsalgorithmen an Bord des Trägerfahrzeugs 200 weitergeleitet werden. Diese Bilder können verwendet werden, um die Regionen, in denen das Bildverarbeitungsuntersystem eine Kontextanalyse durchführt, zu verfeinern oder die Aussagewahrscheinlichkeit einer Umfeldklassifizierung, die für Brems-/Beschleunigungs-/Pfadplanungsentscheidungen verwendet wird, zu erhöhen.
In der Praxis sind Kontextmarkierungen häufig zweidimensional oder effektiv zweidimensional. Zum Beispiel sind Buchstaben, die auf ein Straßenschild gedruckt sind, effektiv zweidimensional. Ein Computer ist am besten in der Lage, gedruckte Buchstaben von Umfeldstörungen zu unterscheiden, indem Kontrast und/oder Farbe der gedruckten Buchstaben mit dem umgebenden Umfeld verglichen werden. Gleichermaßen sind gemalte Fahrspurlinien effektiv zweidimensional. Ein Computer ist am besten in der Lage, gemalte Fahrspurlinien von Umfeldstörungen zu unterscheiden, indem Kontrast oder Farbe der gemalten Fahrspurlinien mit dem umgebenden Umfeld verglichen wird. Das Trägerfahrzeug 200 kann somit konfiguriert sein, um Umfeldkontext mit lokalen Kamerasensoren 102 und externe (statische oder dynamische) Einheiten mit lokalen Sensoren, die keine Kamera sind, wie etwa lokale Sensoren 102 mit Radar, LiDAR, Ultraschall, zu klären.
Unter Bezugnahme auf 3 entnimmt das Trägerfahrzeug 200 Kontext 301 aus Sensoren 102 und/oder Daten, die über die Telematik 104 empfangen werden (z. B. Datenbank, einschließlich Geschwindigkeitsbegrenzungen von Straßen und einer Straßenkarte). Das Trägerfahrzeug 200 entnimmt Einheiten 302 aus lokalen Sensoren 102 und/oder Daten, die über die Telematik 104 empfangen werden. Entnommene Einheiten beinhalten Eigenschaften wie etwa Position, zwei- oder dreidimensionale Größe und Form, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Kurs, Identität (z. B. Tier, Fußgänger, Fahrzeug).
Sobald die externen Einheiten geklärt wurden, werden die externen Einheiten im Lichte des Kontexts analysiert, um Kollisionsgefahrenbewertungen 303 zu erzeugen. Kollisionsgefahrenbewertungen beinhalten zum Beispiel Zeit bis zur Kollision und/oder Abstand bis zur Kollision usw. Kollisionsgefahrenbewertungen berücksichtigen hochgerechnete zukünftige Eigenschaften externer Einheiten und/oder des Trägerfahrzeugs 200. Zum Beispiel kann eine Analyse der Zeit bis zur Kollision annehmen, dass eine externe Einheit, die mit einer bestimmten Geschwindigkeit fährt, bei dieser bestimmten Geschwindigkeit bleibt und das Trägerfahrzeug 200 bei seiner aktuellen Geschwindigkeit bleibt. Das Trägerfahrzeug 200 generiert Fahrentscheidungen 304 auf Grundlage der Kollisionsgefahrenbewertung 303.
Verfahren zum Entnehmen von Einheiten und Eigenschaften aus lokalen Sensoren sind im Stand der Technik bekannt. Verfahren zum Bestimmen von Kollisionsgefahren sind im Stand der Technik bekannt. Einige Verfahren zum Bestimmen von Kollisionsgefahren sind in der U.S.-Patentanmeldung mit Nr. 15/183,355 von Bidner offenbart, die hiermit durch Bezugnahme vollumfänglich aufgenommen ist.
4 ist eine konkretere Ausführungsform der Verfahren und Operationen, die unter Bezugnahme auf 3 erläutert wurden. Externe Einheiten 401a bis 401n übertragen Daten über die Telematik 104 zum Trägerfahrzeug 200. Einige externe Einheiten (z. B. die externe Einheit 401b) kann ein Proxy für nichtverbundene externe Einheiten (z. B. die externe Einheit 401a) sein. Die Telematik 104 leitet die empfangenen Daten an die Prozessoren 108 und/oder Speicher 106, 107 weiter. Die lokalen Sensoren 102 leiten die erfassten Daten (z. B. Messungen) an die Prozessoren 108 und/oder Speicher 106, 107 weiter. Die Prozessoren 108 erstellen auf Grundlage der weitergeleiteten Daten einen Bereich einer virtuellen Karte 402 um das Trägerfahrzeug 200. Die virtuelle Karte 402 muss nicht grafisch dargestellt oder darstellbar sein. Als ein Beispiel kann die virtuelle Karte 402 als Objekte oder deren Attribute, die im Speicher 106, 107 gespeichert sind, verkörpert sein. Geeignete Programme oder Software zum Konstruieren virtueller Karten auf Grundlage von erfassten (d. h. empfangenen) Daten (wie Straßenkarten) sind im Stand der Technik bekannt. Die virtuelle Karte kann zwei- oder dreidimensional sein. Die virtuelle Karte beinhaltet geklärte, erkannte oder empfangene Einheiten 403, die in geklärtem, erkannten oder empfangenen Kontext 404 angeordnet sind. Kontext beinhaltet einiges oder alles von Folgendem:

(A) Flächenlage und -identität, was (i) eine nicht fahrbare oder gesperrte Fläche und (ii) eine fahrbare Fläche beinhaltet. Eine fahrbare Fläche kann durch eine Geschwindigkeitsbegrenzung untergliedert oder unterteilt sein. Das Trägerfahrzeug 200 bestimmt fahrbare Flächen mittels empfangener Karteninformationen von externen Quellen. Die lokalen Kontextsensoren 102 ergänzen diese Informationen mittels Kontrast und/oder Farbe von Bildern. Bildverarbeitungsprogrammsoftware klärt eine fahrbare Fläche auf Grundlage von Kontrast und/oder Farbe und trennt dementsprechend eine fahrbare Fläche von einer nicht fahrbaren Fläche. Zum Beispiel wird eine Fläche, die in grün und außerhalb der Fahrspuren erscheint, als nicht fahrbare Fläche markiert.
(B) Fahrspuren einer fahrbaren Fläche, was (i) Lage der Fahrspuren und (ii) Identität der Fahrspuren beinhaltet. Lage der Fahrspuren beinhaltet einiges oder alles von Folgendem: Fahrspurlänge, Fahrspurbreite, Fahrspurkoordinaten, Fahrspurkrümmung und Anzahl der Fahrspuren. Die Identität der Fahrspuren entspricht den Regeln der Fahrspuren. Die Regeln beinhalten Richtung des Verkehrsstroms und Rechtmäßigkeit eines Fahrspurwechsels. Das Trägerfahrzeug 200 bestimmt Fahrspuren und deren Eigenschaften mittels empfangener Karteninformationen von externen Quellen. Die lokalen Sensoren 102 ergänzen diese Informationen mittels Kontrast und/oder Farbe von Bildern. Bildverarbeitungsprogrammsoftware klärt Fahrspurlinien auf Grundlage von Kontrast und/oder Farbe. Die Prozessoren 108 bestimmen eine beliebige der obigen Fahrspureigenschaften auf Grundlage der geklärten Fahrspurlinien.
(C) Parklücken auf der fahrbaren Fläche, was (i) Lage der Parklücken und (ii) Identität der Parklücken beinhaltet. Die Lage der Parklücke beinhaltet Breite und Tiefe der Parklücken. Die Identität der Parklücken beinhaltet Regeln, die mit dem Parkplatz verknüpft sind (z. B. nur paralleles Parken erlaubt, nur Parken für Behinderte erlaubt). Das Trägerfahrzeug 200 bestimmt Parklücken und deren Eigenschaften mittels empfangener Karteninformationen von externen Quellen. Die lokalen Sensoren 102 ergänzen diese Informationen mittels Kontrast und/oder Farbe von Bildern. Bildverarbeitungsprogrammsoftware klärt die Begrenzungen von Parklücken (z. B. gemalte Parklinien) auf Grundlage von Kontrast und/oder Farbe der Bilder. Die Prozessoren 108 bestimmen eine beliebige der obigen Fahrspureigenschaften auf Grundlage der geklärten Begrenzungen.

Wie vorstehend erläutert, wendet das Trägerfahrzeug 200 den geklärten Kontext auf geklärte Einheiten an. Die Anwendung von geklärtem Kontext auf geklärte Einheiten beinhaltet Prognostizieren oder Schätzen zukünftiger Eigenschaften (z. B. Lage, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Kurs) der geklärten Einheiten auf Grundlage des geklärten Kontexts. Somit hängen die prognostizierten oder geschätzten zukünftigen Eigenschaften der geklärten Einheiten zumindest von (a) den aktuellen Eigenschaften der geklärten Einheiten und (b) dem Kontext ab. Beispiele werden nachfolgend bereitgestellt.
Wie vorstehend beschrieben, führt das Trägerfahrzeug 200 eine Kollisionsgefahrenbewertung 405 der geklärten Einheiten auf Grundlage von deren prognostizierten oder geschätzten zukünftigen Eigenschaften durch. Wie vorstehend beschrieben, generiert das Trägerfahrzeug 200 Fahrentscheidungen 406 auf Grundlage der Kollisionsgefahrenbewertungen 405.
5 veranschaulicht eine beispielhafte virtuelle Karte des Trägerfahrzeugs 200. Ein Kreisverkehr 501 schneidet Straßen 502, 503 und 506. Die Straße 502 ist eine Einbahnstraße in der Richtung vom Trägerfahrzeug 200 zur Kreisverkehrsmitte 501a. Die Straße 506 schneidet die Straßen 505 und 504. Der Kreisverkehr beinhaltet Fahrspuren 501c und 501d, die durch eine Fahrspurlinie 501b und eine nicht fahrbare Mitte 501a getrennt sind. Die Fahrspuren 501c und 501d führen parallelen Verkehrsfluss, wie durch die gestrichelte Fahrspurlinie 501b angegeben. Die Straße 506 beinhaltet Fahrspuren 506b und 506c. Die Fahrspur 506b führt Verkehr in einer entgegengesetzten Richtung zur Fahrspur 506c, wie durch die doppelte Fahrspurlinie 506a angegeben. Das Trägerfahrzeug 200 befindet sich auf der Straße 502 mit einer Geschwindigkeit 200a (wobei Geschwindigkeit eine Schnelligkeit und einen Kurs beinhaltet). Ein zweites Fahrzeug 201 befindet sich auf der Fahrspur 501c des Kreisverkehrs 501 mit einer Geschwindigkeit 200b. Ein drittes Fahrzeug 202 befindet sich auf der Straße 504 mit einer Geschwindigkeit 202a. Ein viertes Fahrzeug 203 befindet sich auf der Fahrspur 506b der Straße 506 mit einer Geschwindigkeit 203a. Ein fünftes Fahrzeug 204 befindet sich auf der Straße 505 mit einer Geschwindigkeit 204a.
Wie in 5 gezeigt ist, wird jedes Fahrzeug durch ein Kästchen dargestellt. Jedes Kästchen beinhaltet ein Dreieck (nicht bezeichnet). Jedes Dreieck deutet in Richtung der vorderen Stoßstange des entsprechenden Fahrzeugs. In anderen Figuren können die Dreiecke unterschiedliche Größen aufweisen. Eine solche Größenveränderung ist nicht dazu gedacht, eine zugrundeliegende Bedeutung zu vermitteln, wenn nicht anders angegeben, und ist einfach eine Zeichentechnik, die angewandt wird, um die Klarheit zu verbessern.
Die Trägerfahrzeuggeschwindigkeit 200a ist null, so dass das Fahrzeug 200 angehalten ist. Die zweite Geschwindigkeit 201a beinhaltet einen Kurs 201a, der zum Trägerfahrzeug 200 weist. Wenn also das Trägerfahrzeug 200 angehalten bleibt und wenn das zweite Fahrzeug 201 weiterhin entlang des zweiten Kurses 201a fahren würde (wie oben angemerkt, beinhaltet Geschwindigkeit den Kurs), würden das Trägerfahrzeug 200 und das zweite Fahrzeug 201 kollidieren.
Die Fahrspur 501c ist jedoch gekrümmt. Wenn das zweite Fahrzeug 201 der Fahrspur 501c folgt, dreht der zweite Kurs 201a, um parallel zur Fahrspur 501c zu bleiben. Auf Grundlage des Kontexts (d. h. Krümmung der Fahrspur 501c) rechnet das Trägerfahrzeug 200 hoch, dass der zweite Kurs 201a der Fahrspur 501c folgt. Eine Kollisionsgefahrenbewertung zwischen Trägerfahrzeug 200 und dem zweiten Fahrzeug 201 ergibt ein Null- oder eine geringe Wahrscheinlichkeit einer Kollision. Dadurch generiert das Trägerfahrzeug 200 keine Fahrentscheidung (z. B. ein Ausweichmanöver) auf Grundlage einer erwarteten Kollision zwischen Trägerfahrzeug 200 und zweitem Fahrzeug 201. Gemäß einigen Ausführungsformen basieren Fahrentscheidungen auf einer Größe der Kollisionswahrscheinlichkeit.
6 und 7 beziehen sich auf erste Ausführungsformen einer Kollisionsgefahrenbewertung. 8 bis 14 beziehen sich auf zweite Ausführungsformen einer Kollisionsgefahrenbewertung. Merkmale der ersten sowie der zweiten Ausführungsform können kombiniert werden.
Unter Bezugnahme auf 6 reagiert das Trägerfahrzeug 200 auf einen Auslöser, indem eine Referenzteilstrecke 601a, die sich vom zweiten Fahrzeug 201 zum Trägerfahrzeug 200 erstreckt, berechnet wird. Der Auslöser basiert auf Position und Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs 200 und Position und Geschwindigkeit des zweiten Fahrzeugs 201.
In 6 ist die Referenzteilstrecke 601a die kürzeste Teilstrecke, die das zweite Fahrzeug 201 mit dem Trägerfahrzeug 200 verbindet. Gemäß anderen Ausführungsformen geht die Referenzteilstrecke 601a von einem Mittelpunkt des Trägerfahrzeugs 200 zu einem Mittelpunkt einer vorderen Fläche des Fahrzeugs 201. Das Trägerfahrzeug 200 berechnet eine Reihe von gekrümmten Teilstrecken 601b bis 601g, die beide Enden der Referenzteilstrecke 601a schneiden. Die gekrümmten Teilstrecken 601b bis 601g können mit vorbestimmten Abständen beabstandet sein. Die gekrümmten Teilstrecken 601b bis 601g befolgen vorbestimmte geometrische Funktionen. Einige oder alle können parabelförmig sein. Eine Gesamtanzahl von gekrümmten Teilstrecken 601b bis 601g, die vom ersten Fahrzeug 200 berechnet werden, basiert auf (a) den vorbestimmten Abständen und (b) der Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Trägerfahrzeugs 200 und/oder des zweiten Fahrzeugs 201. Eine Anzahl der gekrümmten Teilstrecken auf jeder Seite der Referenzteilstrecke 601a basiert auf der Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Trägerfahrzeugs 200 und/oder des zweiten Fahrzeugs 201.
Die äußeren gekrümmten Teilstrecken 601f und 601g entsprechen extremen Pfaden des zweiten Fahrzeugs 201. Auf Grundlage der zweiten Geschwindigkeit 201a stellen die äußeren gekrümmten Teilstrecken 601f und 601g zum Beispiel die extremsten, gekrümmten Kollisionspfade zwischen dem zweite Fahrzeug 201 und dem Trägerfahrzeug 200 dar, die nicht dazu führen würden, dass das zweite Fahrzeug 201 unkontrollierbar wird (z. B. schleudert oder sich überschlägt). Das Trägerfahrzeug 200 ist vorab mit einer oder mehreren Funktionen bestückt, die eine Krümmung der äußeren gekrümmten Teilstrecken 601f und 601g auf Grundlage von Eigenschaften des zweiten Fahrzeugs 201 (z. B. Geschwindigkeit) bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform bestimmt das Trägerfahrzeug 200, nach dem Bestimmen der Referenzteilstrecke 601a, die äußeren gekrümmten Teilstrecken 601f und 601g und pflegt dann eine erste vorbestimmte Anzahl von vorläufigen gekrümmten Teilstrecken 601c und 601e zwischen der äußeren gekrümmten Teilstrecke 601g und der Referenzteilstrecke 601a und eine zweite vorbestimmte Anzahl von vorläufigen gekrümmten Teilstrecken zwischen der äußeren gekrümmten Teilstrecke 601f und der Referenzteilstrecke 601a ein. Die erste und zweite vorbestimmte Anzahl kann (a) vorab festgelegt, (b) gleich, (c) basierend auf einem Winkel der Referenzteilstrecke 601a in Bezug auf die zweite Geschwindigkeit 201a sein.
Das Trägerfahrzeug 200 evaluiert jede Teilstrecke 601 im Lichte des Kontexts. Das Trägerfahrzeug 200 kann für jede Teilstrecke 601 eine Anzahl von Regeln (abgeleitet vom Kontext, wie oben beschrieben) bestimmen, die vom zweiten Fahrzeug 201 gebrochen werden. Das Trägerfahrzeug 200 kann ferner ein Ausmaß jeder gebrochenen Regel bestimmen.
Wenn das zweite Fahrzeug 201 dem Segment 601f folgen sollte, würde das zweite Fahrzeug 201 (a) den Kreisverkehr 501 unerlaubt im Winkel 602 verlassen, (b) die nicht fahrbare Fläche 507 für eine Entfernung, die zwischen Punkten 603 und 604 definiert ist, unerlaubt überqueren und (c) mit einem Winkel 605 unerlaubt in die Straße 502 einfahren. Der Winkel 602, die Entfernung zwischen den Punkten 603 und 604 und der Winkel 605 entsprechen dem Ausmaß der gebrochenen Regeln.
Anstatt des Identifizierens jeder unerlaubten Handlung kann das Trägerfahrzeug 200 Abschnitte jeder Teilstrecke 601, die einer oder mehreren gebrochenen Regeln entsprechen, berechnen. Zum Beispiel kann die Referenzteilstrecke 601a in einen erlaubten ersten Abschnitt, der sich vom zweiten Fahrzeug 201 zum Punkt 608 erstreckt, und einen unerlaubten zweiten Abschnitt, der sich vom Punkt 608 zum Trägerfahrzeug 200 erstreckt, unterteilt sein. Während der erste Abschnitt der Teilstrecke 601a überfahren wird, würde die zweite Geschwindigkeit 201a mit der Krümmung der Fahrspur 501c ausreichend übereinstimmen (d. h. mit vorbestimmten Begrenzungen übereinstimmen), um als erlaubt zu gelten. Während der zweite Abschnitt der Teilstrecke 601a überfahren wird, würde die zweite Geschwindigkeit 201a von der Krümmung der Fahrspur 501c und schließlich der Straße 502 ausreichend abweichen, um als unerlaubt zu gelten. Somit würde das Ausmaß der unerlaubten Aktivität der Teilstrecke 601a zumindest mit der Entfernung des zweiten Abschnitts in Zusammenhang stehen. Im Gegensatz dazu würde sich die gesamte Teilstrecke 601g als unerlaubt qualifizieren, da die zweite Geschwindigkeit 201a an jedem Punkt entlang der Teilstrecke 601g ausreichend von der Krümmung der Fahrspur 501c abweichen und schließlich der Fahrtrichtung der Straße 502 entgegengesetzt sein würde (wie oben dargelegt, ist die Straße 502 eine Einbahnstraße Richtung Mitte 501a).
Das Trägerfahrzeug 200 führt Kollisionsgefahrenbewertungen für jede Teilstrecke 601 im Lichte von einem oder mehreren der folgenden durch: ob die Teilstrecke 601 eine unerlaubte Aktivität beinhaltet (d. h. eine Aktivität, die den Kontext verletzt) und das Ausmaß oder den Umfang der unerlaubten Aktivität. Die Teilstrecken 601 mit größerem Ausmaß an unerlaubter Aktivität werden unberücksichtigt gelassen oder als weniger wahrscheinlich betrachtet. Das Trägerfahrzeug 200 summiert die Kollisionsgefahrenbewertungen jeder Teilstrecke 601. Wenn die Summer über einem vorbestimmten Wahrscheinlichkeitsschwellenwert liegt, generiert das Trägerfahrzeug 200 eine Fahrentscheidung (z. B. Steuern der Lenkung, der Bremsung und/oder der Beschleunigung) entsprechend einem Ausweichmanöver (d. h. ein Manöver, das berechnet wird, um (a) die Wahrscheinlichkeit einer Kollision zu verringern und/oder (b) eine wahrscheinliche Differenzgeschwindigkeit zwischen Trägerfahrzeug 200 und zweitem Fahrzeug 201 bei einer Kollision zu verringern).
Bezugnehmend auf 7 fährt das Trägerfahrzeug 200 entlang einer zweispurigen Einbahnstraße 707 mit einer Geschwindigkeit 200a. Das zweite Fahrzeug 201 fährt mit einer Geschwindigkeit 201a in eine Parklücke 703 eines Parkplatzes 702. Das dritte, vierte und fünfte Fahrzeug 202, 203 und 204 sind bereits geparkt. Die Parklücke 703 wird durch zwei Seitenlinien (nicht bezeichnet) und eine Endlinie 704 definiert. Eine Betonschutzwand 705 trennt die Straße 707 vom Parkplatz 702. Die Straße 707 beinhaltet eine gemalte Linie 706 angrenzend an die Straße 707 und sich parallel dazu erstreckend.
Das Trägerfahrzeug 200 klärt die Fahrzeuge 201 bis 204 mittels lokaler Einheitssensoren und weist ihnen Geschwindigkeiten zu. Das Trägerfahrzeug 200 bestimmt die zweite Geschwindigkeit 201a (wie oben dargelegt, beinhalten Geschwindigkeiten eine Schnelligkeit und einen Kurs). Das Trägerfahrzeug 200 bestimmt die Trägerfahrzeuggeschwindigkeit 200a. Das Trägerfahrzeug 200 klärt den Kontext zumindest teilweise mittels lokaler Kontextsensoren 102a.
In einem Fall identifiziert das Trägerfahrzeug 200 gemalte Linien der sieben Parklücken mittels Bildverarbeitungssoftware. Das Trägerfahrzeug 200 vergleicht die identifizierten gemalten Linien mit vorab geladenen Referenzparklückengeometrien. Das Trägerfahrzeug 200 identifiziert, dass die Breite zwischen den gemalten Linien (entsprechend der Breite der Parklücken) innerhalb einer vorbestimmten Spanne von Breiten in den vorab geladenen Referenzparklückengeometrien liegt. Das Trägerfahrzeug 200 identifiziert, dass jede Parklücke durch drei gemalte Linien definiert ist und somit ein offenes Rechteck ist, was mit zumindest einigen der vorab geladenen Referenzparklückengeometrien übereinstimmt. Das Trägerfahrzeug 200 identifiziert, dass die Parklücken zu einer Vielzahl von angrenzenden Parklücken gruppiert sind. Das Trägerfahrzeug wendet einen Parklückenkontext auf die Parklücke 703 an, wenn einige oder alle dieser Identifizierungen gegeben sind. Das Trägerfahrzeug 200 bestätigt den Parklückenkontext mit Karteninformationen, die von einem externen Server empfangen werden, die den mit dem Parkplatz 702 verknüpften Bereich als Parkplatz identifizieren.
In einem anderen Fall empfängt das Trägerfahrzeug 200 (oder hat vorher empfangen) Informationen von einem externen Server, der die Koordinaten des Parkplatzes 702 identifiziert. Auf Grundlage dieser vorher empfangenen Informationen tastet das Trägerfahrzeug 200 die Koordinaten des Parkplatzes 702 mit den lokalen Sensoren 102 ab und bestätigt, dass die empfangenen Informationen mit Merkmalen von Bildern, die von den lokalen Sensoren 102 aufgenommen werden, in Einklang stehen.
Die Betonwand 705 ist dreidimensional und kann mit den lokalen Sensoren 102 geklärt werden. Das Trägerfahrzeug 200 markiert die Betonwand 705 als stabile Infrastruktur und identifiziert, dass eine Höhe der Betonwand 705 die vertikalen Koordinaten des Parkplatzes 702 übersteigt.
Das Trägerfahrzeug 200 führt eine Kollisionsgefahrenbewertung zwischen dem zweiten Fahrzeug 201 und dem Trägerfahrzeug 200 durch. Wenn das Trägerfahrzeug 200 mit der Trägerfahrzeuggeschwindigkeit 200a weiterfährt und das zweite Fahrzeug 201 mit der zweiten Geschwindigkeit 201a weiterfährt, würden das Trägerfahrzeug 200 und das zweite Fahrzeug 201 am Punkt 701 kollidieren.
Das Trägerfahrzeug 200 rechnete jedoch zukünftige Positionen und zukünftige Geschwindigkeiten des zweiten Fahrzeugs 201 auf Grundlage des Kontexts hoch. Genauer rechnet das Trägerfahrzeug 200 hoch, dass die zweite Geschwindigkeit 201a im Lichte der Endlinie 704 der Parklücke 703 abnimmt. Das Trägerfahrzeug 200 rechnet hoch, dass eine zukünftige Position des zweiten Fahrzeugs 201 die Endlinie 704 respektiert (d. h. nicht überfährt). Das Trägerfahrzeug 200 führt eine ähnliche Analyse in Bezug auf die Betonschutzwand 705 und die gemalte Linie 706 durch. Man muss somit verstehen, dass das Trägerfahrzeug 200 zukünftige Geschwindigkeiten von Einheiten auf Grundlage des geklärten Kontexts hochrechnet, wenn es Kollisionsgefahrenbewertungen durchführt.
Gemäß einigen Ausführungsformen basiert der Auslöser zum Erweitern der Referenzteilstrecke 601a zwischen dem Trägerfahrzeug 200 und dem zweiten Fahrzeug 201 auf einer Abwesenheit von Einheiten (einschließlich Infrastruktur, wie die Betonschutzwand 705), die die Kollisionspfade des zweiten Fahrzeugs 201 mit dem Trägerfahrzeug 200 versperren. Einheiten versperren Kollisionspfade, wenn die Einheiten massiv sind, mit zumindest einer vorbestimmten Dicke, eine Bodenebene mit einem vorbestimmten Winkelbereich schneiden und an zumindest einer vorbestimmten Höhe über dem Grund angrenzend an die Infrastruktur auf der Seite, die dem zweiten Fahrzeug 201 am nächsten ist, enden. Hier übersteigt die Betonschutzwand 705 die vorbestimmte Dicke, schneidet den Boden bei 90 Grad (und liegt somit innerhalb der vorbestimmten Winkelbereiche) und erstreckt sich um eine vorbestimmte Höhe über dem Boden zwischen der Endlinie 704 und der Betonschutzwand 705. Somit erweitert das Trägerfahrzeug 200 die Referenzteilstrecke 601a zwischen Trägerfahrzeug 200 und zweitem Fahrzeug 201 nicht.
8 bis 14 beziehen sich auf zweite Ausführungsformen einer Kollisionsgefahrenbewertung. Diese Ausführungsformen können beliebige Merkmale beinhalten, die unter Bezugnahme auf die ersten Ausführungsformen der Kollisionsgefahrenbewertung erläutert wurden. Die Vorgänge der 8 bis 14 können auf eine beliebige Kollisionsgefahrenbewertung, nicht nur auf eine Querverkehrswarnung, und auf jede beliebige Verkehrssituation (z. B. nicht nur, wenn das Trägerfahrzeug rückwärts in eine Straße einfährt) angewandt werden.
Unter Bezugnahme auf 8 bis 14 kann das Trägerfahrzeug 200 konfiguriert sein, Querverkehr(CT – cross-traffic)-Warnungen auszugeben, die eine Form einer Kollisionsgefahrenbewertung darstellen. CT-Warnungen warnen den Fahrer des Trägerfahrzeugs, wenn das Trägerfahrzeug 200 rückwärts in Querverkehr fahren könnte. Unter Bezugnahme auf 8 bauen die CT-Warnungen auf lokale Sensoren 102. Hintere lokale Sensoren 102b können lokale CT-Sensoren 102e und 102f beinhalten, die jeweils konfiguriert sind, um CT-Signalmuster 801 und 802 zu emittieren. Die lokalen CT-Sensoren 102e und 102f können Radar, LiDAR, Ultraschall oder eine andere Art von Sensor sein, wie vorher in Bezug auf die lokalen Sensoren 102 erläutert.
Das Trägerfahrzeug 200 (und genauer die Prozessoren 108, wie vorher erläutert) ist/sind konfiguriert, um einen Pfad der externen Einheiten, die mit den lokalen CT-Sensoren erkannt werden, hochzurechnen. Das allgemeine Konzept der CT-Warnungen ist im Stand der Technik bekannt.
Unter Bezugnahme auf 8 wird hochgerechnet, dass das zweite Fahrzeug 201 das Trägerfahrzeug 200 schneidet (d. h. mit diesem kollidiert), auf Grundlage einer Position, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des zweiten Fahrzeugs 201, wie von den lokalen CT-Sensoren 102e, 102f erkannt, und auf Grundlage einer Position, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Trägerfahrzeugs 200, wie von anderen lokalen Sensoren 102 erkannt. Im Ergebnis gibt das Trägerfahrzeug 200 eine CT-Warnung aus. Die CT-Warnung kann eine Warnung, die auf einer Benutzerschnittstelle 105 dargestellt wird (einschließlich eines Blinklichts), eine automatische Anwendung der Bremsen usw. beinhalten. Weiterhin unter Bezugnahme auf 8 bestimmt das Trägerfahrzeug 200, obwohl ein drittes Fahrzeug 202 erkannt wird, dass das dritte Fahrzeug 202 angehalten hat. Im Ergebnis kann das Trägerfahrzeug das dritte Fahrzeug 202 ignorieren.
Unter Bezugnahme auf 9 ist das Trägerfahrzeug 200 konfiguriert, um die virtuelle Karte 402 anzuwenden, um die Genauigkeit der CT-Warnungen zu verbessern. In 9 befindet sich das Trägerfahrzeug 200 auf einer Einfahrt 802 und fährt rückwärts in die Fahrspur 501c. 9 ist ansonsten ähnlich zu 5. Aufgrund zumindest einiger vorhandener CT-Alarmsysteme würde das Trägerfahrzeug 200 den Pfad des zweiten Fahrzeugs 201 fälschlicherweise als Pfad 901 hochrechnen. Der Pfad 901 stellt den Pfad des zweiten Fahrzeugs 201 dar, falls die momentane zweite Geschwindigkeit 201a in der Zukunft fortgeführt würde. Es ist jedoch wahrscheinlicher, dass das zweite Fahrzeug 201 der Krümmung der Fahrspur 501c folgt und somit tritt eher Pfad 902 als Pfad 901 ein. Somit würde das Trägerfahrzeug 200 bei den zumindest einigen vorhandenen CT-Warnsystemen fälschlicherweise hochrechnen, dass ein Anhalten an einer aktuellen Position zu einer Kollision führen würde und ein Einfahren rückwärts in die Fahrspur 501c eine Kollision vermeiden würde. Die richtige Projektion (oder zumindest die Projektion, die am ehesten richtig ist) ist jedoch, dass das Fahrzeug 200 bei sofortigem Anhalten in der Einfahrt 802 eine Kollision vermeiden würde, während ein Einfahren rückwärts in die Fahrspur 501c (und somit ein Schneiden des Pfads 902) zu einer Kollision führen würde.
Das Trägerfahrzeug 200 ist konfiguriert, um zum richtigen Ergebnis zu kommen, indem (a) aktuelle Eigenschaften des zweiten Fahrzeugs 201 erkannt werden und (b) diese aktuellen Eigenschaften im Lichte des Kontexts modifiziert werden. Genauer, und unter Bezugnahme auf 10, durchläuft das Trägerfahrzeug 200 einige oder alle der folgenden Operationen: als erstes werden die aktuellen Eigenschaften (einschließlich aktuelle Fahrspur) des zweiten Fahrzeugs 201 erkannt; zweitens wird auf Grundlage der virtuellen Karte, die der aktuellen Fahrspur des zweiten Fahrzeugs 201 entspricht, ein idealer Pfad 1001 und/oder ein praktikabler Pfad 1301 des zweiten Fahrzeugs 201 prognostiziert.
Um den idealen Pfad 1001 zu finden, können Koordinaten einer Reihe von Punkten 1002 gefunden werden. Die Identifizierung der Koordinaten wird unter Bezugnahme auf 11 erläutert. Die vorstehend und nachfolgend erläuterten Pfade können die Lage eines festen Punkts am zweiten Fahrzeug 201 darstellen (z. B eine Position der Mitte der vorderen Stoßstange des zweiten Fahrzeugs 201).
Wie in 11 gezeigt ist, kann die aktuelle Fahrspur des zweiten Fahrzeugs 201 in Teilstücke 1111 unterteilt werden. Jedes Teilstück 1111 kann so definiert sein, dass es zwischen der äußeren und inneren Fahrspurbegrenzung 1112, 1113, die die Fahrspur 501c definieren (wie in der virtuellen Karte 402 identifiziert) vorhanden ist. Jedes Teilstück 1111 kann so definiert sein, dass es den gleichen (z. B. ungefähr den gleichen) Flächenbereich aufweist. Jedes Teilstück 1111 kann so definiert sein, dass es einen beliebigen Flächenbereich aufweist, der geringer als ein vorbestimmter Flächenbereich des Teilstücks ist.
Da die Einfahrt 502 die Fahrspur 501c schneidet, kann eine zusätzliche Begrenzung 1114 angewandt werden, um die Einfahrt 502 von der Fahrspur 501c zu trennen. Die zusätzliche Begrenzung 1114 kann eine gerade Linie sein, die zwischen gegenüberliegenden Enden 1115 und 1116 der äußeren Begrenzung 1112 definiert ist. Die zusätzliche Begrenzung 1114 kann bereits in der virtuellen Karte vorhanden sein. Die zusätzliche Begrenzung 1114 kann gekrümmt mit einer Krümmung sein, die zwischen den geteilten Bereichen der äußeren Begrenzung 1112 interpoliert ist.
Jedes Teilstück kann zwischen der äußeren und inneren Begrenzung 1112, 1113 und Querbegrenzungen 1117 definiert sein. Jede Querbegrenzung 1117 kann so festgelegt sein, dass sie beide Begrenzungen 1112 und 1113 mit Winkeln 1119, 1120 innerhalb einer vorbestimmten Spanne (z. B. ±10 %) von 90 Grad schneidet. Wie in 11 gezeigt, kann die Querbegrenzung 1117b eines ersten Teilstücks 1111a als die Querbegrenzung 1117b eines angrenzenden Teilstücks 1111b dienen. Der oben beschriebene Prozess kann sich wiederholen, mit fortlaufender Neubemessung der Teilstücke 1111 (und somit Neupositionieren der Querbegrenzungen 1117), bis die oben beschriebenen Bedingungen erfüllt sind. Danach wird ein Mittelpunkt 1122 jeder Querbegrenzung 1117 gefunden. Der ideale Pfad 1001 wird dann auf Grundlage der Mittelpunkte 1122 interpoliert (z. B. kann der ideale Pfad 1001 eine am besten passende Linie, die jeden Mittelpunkt 1122 schneidet, sein).
Um Bedingungen der realen Welt auszugleichen (z B. weicht das zweite Fahrzeug 201 vom idealen Pfad 1001 ab), kann der ideale Pfad 1001 verbreitert werden, um einen praktikablen Pfad 1301 zu bilden. Um den praktikablen Pfad 1301 zu finden, kann eine Reihe von praktikablen äußeren und inneren Punkten 1201, 1202 gefunden werden. Die praktikablen äußeren Punkte 1201 können so definiert sein, dass sie auf den Querbegrenzungen 1117 mit einer vorbestimmten Entfernung außerhalb der äußeren Begrenzung 1113 oder außerhalb des idealen Pfads 1001 liegen. Die praktikablen inneren Punkte 1202 können so definiert sein, dass sie auf den Querbegrenzungen 1117 mit einer vorbestimmten Entfernung innerhalb der Begrenzung 1113 oder innerhalb des idealen Pfads 1001 liegen.
Zurückkehrend zu 9 kann der Pfad 902 des zweiten Fahrzeugs 201 somit als praktikabler Pfad 1301 oder als idealer Pfad 1001 (abhängig von der angewandten Ausführungsform) festgelegt werden. Das Trägerfahrzeug 200 kann eine beliebige der oben erläuterten Operationen oder eine beliebige andere geeignete Operation anwenden, um einen Trägerpfad (und damit verknüpfte Zeiten oder Spannen) zu prognostizieren. Das Trägerfahrzeug 200 bestimmt, ob der Trägerpfad (nicht gezeigt) den zweiten Fahrzeugpfad 902 schneidet. Wenn eine Überschneidung vorliegt, dann bestimmt das Trägerfahrzeug 200, ob die Überschneidung gleichzeitig auftritt (z. B. zu einem einzelnen Zeitpunkt oder innerhalb einer bestimmten Überschneidungsspanne des einzelnen Zeitpunkts). Man muss somit unter Bezugnahme auf 9 verstehen, dass das Trägerfahrzeug 200 eventuell keine Kollision hochrechnet, wenn der Pfad des Trägerfahrzeugs 200 den Pfad des zweiten Fahrzeugs 201 nicht schneidet, falls das zweite Fahrzeug 201 der Fahrspur 501d anstatt der Fahrspur 501c folgen würde und falls hochgerechnet würde, dass das Trägerfahrzeug 200 nur die Einfahrt 802 und die Fahrspur 501c belegt.
Um eine gleichzeitige Überschneidung zu finden, kann das Trägerfahrzeug 200 eine Reihe von Zeitüberschneidungsintervallen durchlaufen. Bei jedem Zeitintervall kann bestimmt werden, ob der prognostizierte belegte Bereich des Trägerfahrzeugs 200 den prognostizierten belegten Bereich des zweiten Fahrzeugs 201 schneidet (oder innerhalb einer vorbestimmten Entfernung davon vorkommt). Die prognostizierten belegten Bereiche sind mindestens die Abmessungen der jeweiligen Fahrzeuge und können größer sein, da, wie nachfolgend erläutert, prognostiziert werden kann, dass jedes Fahrzeug eine Spanne von Stellen zu einem gegebenen Zeitpunkt belegen kann.
Um die Zeitplanung des zweiten Fahrzeugs 201 zu berücksichtigen, kann jede Querbegrenzung 1117 einer vorderen Mitte einer vorderen Stoßstange des zweiten Fahrzeugs 201 zugeordnet werden und kann mit einem Zeitpunkt (oder einer Spanne von Zeitpunkten) auf Grundlage von aktuellen Eigenschaften des zweiten Fahrzeugs 201 (z. B. Geschwindigkeit, Beschleunigung) gekoppelt werden. Wenn Spannen angewandt werden, dann werden die Spannen weiter, wenn eine Entfernung von der aktuellen Position des zweiten Fahrzeugs 201 zunimmt.
Als ein Beispiel kann die erste Querbegrenzung 1117a mit einer Sekunde in der Zukunft verknüpft sein und die zweite Querbegrenzung 1117b kann mit drei Sekunden in der Zukunft verknüpft sein. Als weiteres Beispiel kann die erste Querbegrenzung 1117a mit einer bis vier Sekunden in der Zukunft (eine Spanne von drei Sekunden) verknüpft sein, kann die zweite Querbegrenzung 1117b mit drei bis sieben Sekunden in der Zukunft (eine Spanne von vier Sekunden) verknüpft sein, und kann eine dritte Querbegrenzung (nicht bezeichnet) mit fünf bis elf Sekunden in der Zukunft (einer Spanne von sechs Sekunden) verknüpft sein. Die mit den inneren Bereichen der Teilstücke 1111 verknüpften Zeiten können zwischen aufeinanderfolgenden Querbegrenzungen 1117 interpoliert werden. Parallel zu diesen Operationen wird die Zeitplanung des Trägerfahrzeugpfads ebenfalls unter Verwendung der gleichen oder einer anderen geeigneten Technik bestimmt.
Jedes Überschneidungszeitintervall wird einer beliebigen Position des zweiten Fahrzeugs 201 und des Trägerfahrzeugs 200 entsprechend dem Zeitintervall zugeordnet. Wenn zum Beispiel das Überschneidungszeitintervall 0,1 Sekunden beträgt, dann wird jede Position des zweiten Fahrzeugs, die bei 0,1 Sekunden auftritt, als entsprechend identifiziert. Man stelle sich vor, dass die erste Querbegrenzung eine Zeitspanne von 0,01 Sekunden bis 0,2 Sekunden aufweist und dass die zweite Querbegrenzung eine Zeitspanne von 0,1 Sekunden bis 0,4 Sekunden aufweist. Gemäß diesem Beispiel würden alle ersten Teilstücke 1111a dem Überschneidungszeitintervall von 0,1 Sekunden entsprechen. Somit würde ein belegter Bereich des zweiten Fahrzeugs 201 bei einem 0,1 Überschneidungszeitintervall alle ersten Teilstücke 1111a beinhalten.
Um die Karosserie des zweiten Fahrzeugs 201 zu berücksichtigen, die einen zweidimensionalen Bereich aufweist, kann jeder belegte Bereich erweitert werden. Wenn zum Beispiel der Pfad der Mitte der vorderen Stoßstange des zweiten Fahrzeugs 201 zugeordnet wird, kann der belegte Bereich in Richtung der aktuellen Position des zweiten Fahrzeugs 201 erweitert werden, um die Karosserie des zweiten Fahrzeugs 201 zu berücksichtigen. Als Beispiel und unter Bezugnahme auf 14 kann die entsprechende Spanne der Positionen 1401 bei einem dritten Zeitintervall von 0,3 Sekunden (0,1·3, wobei 3 das Zeitintervall darstellt) alle der ersten Teilstücke 1111a und ein Abschnitt des zweiten Teilstücks 1111b sein. Ein Karosseriebereich 1402 wird zu der entsprechenden Spanne der Positionen 1401 hinzugefügt, um einen gesamten belegten Bereich 1403 gleich dem Bereich von 1401 plus dem Bereich von 1402 zu generierten. Aus den vorstehend erläuterten Gründen nimmt der gesamte belegte Bereich zu, wenn das Zeitintervall voranschreitet. Zum Beispiel kann der gesamte belegte Bereich bei einem Zeitintervall von 0,1 100 m² betragen. Beim nächsten Zeitintervall von 0,2 Sekunden kann der gesamte belegte Bereich 150 m² betragen. Beim nächsten Zeitintervall von 0,3 Sekunden kann der gesamte belegte Bereich 250 m² betragen.
Die gleichen oder andere geeignete Operationen werden für das Trägerfahrzeug 200 durchgeführt. Wenn sich der belegte Bereich des Trägerfahrzeugs 200 und des zweiten Fahrzeugs 201 bei einem gegebenen Zeitüberschneidungsintervall überlappen (oder innerhalb einer vorbestimmten Entfernung zueinander vorkommen), dann wird festgestellt, dass eine gleichzeitige Überschneidung vorliegt. Ein Fortschreiten durch die Zeitintervalle kann nur durchgeführt werden, bis bestimmt wird, dass eine gleichzeitige Überschneidung vorliegt (d. h. endet, sobald bestimmt wird, dass eine gleichzeitige Überschneidung vorliegt). Wenn eine gleichzeitige Überschneidung über ein bestimmtes Zeitintervall vorliegt, dann endet die Berechnung und eine CT-Warnung wird sofort ausgegeben. Wenn keine gleichzeitige Überschneidung vorliegt, dann kann die Berechnung zum nächsten Zeitintervall fortschreiten.
Wie oben dargelegt, können die unter Bezugnahme auf 8 bis 14 erläuterten Operationen bei Nicht-CT-Warnsystemen angewandt werden (z. B. anderen Formen von Kollisionsgefahrenbewertung). Die unter Bezugnahme auf die 8 bis 14 erläuterten Operationen können auf beliebige der vorstehend erläuterten Ausführungsformen angewandt werden, einschließlich aller unter Bezugnahme auf 1 bis 7 erläuterten Ausführungsformen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8180547 [0022]
US 2016/0117921 [0022]

Claims

Trägerfahrzeug, umfassend: Motor(en), Bremsen, Sensoren, Prozessor(en), konfiguriert um: einen Zielpfad eines Zielfahrzeugs auf Grundlage von Fahrspurbegrenzungen einer virtuellen Karte zu prognostizieren; den Zielpfad mit einem prognostizierten Trägerpfad des Trägerfahrzeugs zu vergleichen; die Bremsen auf Grundlage des Vergleichs anzuwenden.
Trägerfahrzeug nach Anspruch 1, wobei der/die Prozessor(en) konfiguriert ist/sind, um die virtuelle Karte auf Grundlage von (a) einer empfangenen Straßenkarte und (b) von den Sensoren empfangenen Messungen zu erstellen.
Trägerfahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Sensoren eine Kamera umfassen und der/die Prozessor(en) konfiguriert ist/sind, um die Fahrspurbegrenzungen auf Grundlage von Bildern, die von der Kamera aufgenommen werden, auf die virtuelle Karte anzuwenden.
Trägerfahrzeug nach Ansprüchen 1 oder 2, wobei der/die Prozessor(en) konfiguriert ist/sind, um eine Fahrspur des Zielfahrzeugs zu erkennen, einen Krümmungsradius der Straßenbegrenzungen der erkannten Fahrspur zu bestimmen und den Zielpfad auf Grundlage des bestimmten Krümmungsradius zu prognostizieren.
Trägerfahrzeug nach Anspruch 4, wobei der/die Prozessor(en) konfiguriert ist/sind, um (a) einen ersten Krümmungsradius einer ersten Fahrspurbegrenzung der erkannten Fahrspur, (b) einen zweiten Krümmungsradius einer zweiten Fahrspurbegrenzung der erkannten Fahrspur und ein Zwischenstadium zu bestimmen; einen dazwischenliegenden Krümmungsradius auf Grundlage von (a) und (b) zu berechnen; den Zielpfad auf Grundlage des berechneten dazwischenliegenden Krümmungsradius zu prognostizieren.
Trägerfahrzeug nach Anspruch 5, wobei der/die Prozessor(en) konfiguriert ist/sind, um auf Grundlage des Zielpfads eine Spanne von Positionen des Zielfahrzeugs zu einer ersten zukünftigen Zeit zu prognostizieren und eine Spanne von Positionen des Zielfahrzeugs zu einer zweiten zukünftigen Zeit zu prognostizieren.
Trägerfahrzeug nach Anspruch 6, wobei die erste zukünftige Zeit ein vorbestimmtes Zeitintervall multipliziert mit einer ersten Zahl ist und die zweite zukünftige Zeit das vorbestimmte Zeitintervall multipliziert mit einer ersten Zahl plus eins ist.
Trägerfahrzeug nach Anspruch 7, wobei der/die Prozessor(en) so konfiguriert ist/sind, dass ein Gesamtbereich der prognostizierten Spanne von Positionen des Zielfahrzeugs zur zweiten zukünftigen Zeit einen Gesamtbereich der prognostizierten Spanne von Positionen des Zielfahrzeugs zu der ersten zukünftigen Zeit übersteigt.
Trägerfahrzeug nach Anspruch 8, wobei der/die Prozessor(en) so konfiguriert ist/sind, dass ein Gesamtbereich der prognostizierten Spanne von Positionen des Zielfahrzeugs zu der ersten zukünftigen Zeit einen Gesamtbereich des Zielfahrzeugs übersteigt.
Trägerfahrzeug nach Anspruch 1, wobei der/die Prozessor(en) konfiguriert ist/sind, um den Zielpfad und den Trägerpfad als Formen zu prognostizieren, die jeweils einen zweidimensionalen Flächenbereich aufweisen.
Trägerfahrzeug nach Anspruch 10, wobei der/die Prozessor(en) konfiguriert ist/sind, um zu bestimmen, ob die Formen sich schneiden und auf Grundlage der Bestimmung eine erste Zeitspanne, in der das Zielfahrzeug den Schnittpunkt erreicht, und eine zweite Zeitspanne, in der das Trägerfahrzeug den Schnittpunkt erreicht, zu berechnen.
Trägerfahrzeug nach Anspruch 11, wobei der/die Prozessor(en) konfiguriert ist/sind, um zu bestimmen, ob ein beliebiger Abschnitt der ersten Zeitspanne einen beliebigen Abschnitt der zweiten Zeitspanne überlappt.
Trägerfahrzeug nach Anspruch 12, wobei der/die Prozessor(en) konfiguriert ist/sind, um die Bremsen auf Grundlage einer positiven Überlappungsbestimmung anzuwenden.
Trägerfahrzeug, umfassend: Motor(en), Lenkung, Sensoren, Prozessor(en), konfiguriert um: einen Zielpfad eines Zielfahrzeugs auf Grundlage von Fahrspurbegrenzungen einer virtuellen Karte zu prognostizieren; den Zielpfad mit einem prognostizierten Trägerpfad des Trägerfahrzeugs zu vergleichen; die Lenkung auf Grundlage des Vergleichs zu betätigen.
Trägerfahrzeug nach Anspruch 14, wobei der/die Prozessor(en) konfiguriert ist/sind, um: den Zielpfad und den Trägerpfad als Formen zu prognostizieren, die jeweils einen zweidimensionalen Flächenbereich aufweisen. zu bestimmen, ob die Formen sich schneiden und auf Grundlage der Bestimmung eine erste Zeitspanne, in der das Zielfahrzeug den Schnittpunkt erreicht, und eine zweite Zeitspanne, in der das Trägerfahrzeug den Schnittpunkt erreicht, zu berechnen. zu bestimmen, ob ein beliebiger Abschnitt der ersten Zeitspanne einen beliebigen Abschnitt der zweiten Zeitspanne überlappt. die Lenkung auf Grundlage einer positiven Überlappungsbestimmung zu betätigen. die virtuelle Karte auf Grundlage von (a) einer empfangenen Straßenkarte und (b) von den Sensoren empfangenen Messungen zu erstellen.