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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen das Ausweichen von Rettungsfahrzeugen und insbesondere das Erkennen und Reagieren auf Rettungsfahrzeuge auf einer Fahrbahn.
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Verwandte Technik
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Wenn Rettungsfahrzeuge auf Notfallsituationen reagieren, müssen andere Fahrzeuge auf einer Fahrbahn den Rettungsfahrzeugen ausweichen. Zu Rettungsfahrzeugen zählen Krankenwagen, Feuerwehrfahrzeuge und Polizeifahrzeuge. Wie man richtig ausweicht, kann je nach Fahrbahnkonfiguration variieren.
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Figurenliste
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Die spezifischen Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung können im Hinblick auf die folgende Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen besser nachvollzogen werden, wobei:
- 1 ein beispielhaftes Blockdiagramm einer Rechenvorrichtung veranschaulicht.
- 2 eine beispielhafte Rechenarchitektur veranschaulicht, die das Erkennen und Reagieren auf ein Rettungsfahrzeug auf einer Fahrbahn erleichtert.
- 3 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Erkennen und Reagieren auf ein Rettungsfahrzeug auf einer Fahrbahn veranschaulicht.
- 4 einen beispielhaften Datenstrom zum Formulieren einer Reaktion auf ein erkanntes Rettungsfahrzeug veranschaulicht.
- 5A eine beispielhafte städtische Fahrbahnumgebung veranschaulicht.
- 5B eine beispielhafte Schnellstraßen-Fahrbahnumgebung veranschaulicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auf Verfahren, Systeme und Computerprogrammprodukte zum Erkennen und Reagieren auf Rettungsfahrzeuge auf einer Fahrbahn.
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Allgemein können Aspekte der Erfindung verwendet werden, um Rettungsfahrzeuge (z. B. Krankenwagen, Feuerwehrfahrzeuge, Polizeifahrzeuge usw.) zu erkennen und Rettungsfahrzeugen je nach Fahrbahnkonfiguration richtig auszuweichen. Ein Fahrzeug beinhaltet eine Vielzahl von Sensoren, die Folgendes beinhalten: eine oder mehrere Kameras, einen LIDAR-Sensor, einen oder mehrere Ultraschallsensoren, einen oder mehrere Radarsensoren und ein oder mehrere Mikrophone. Das Fahrzeug beinhaltet außerdem Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V)-Kommunikationsfähigkeiten und kann Kartendaten abrufen. Neben Kartendaten sind Sensordaten von der Vielzahl von Sensoren als Eingabe in ein neurales Netzwerk (entweder im Fahrzeug oder in der Cloud) bereitgestellt. Auf Grundlage von Sensordaten erkennt das neurale Netzwerk, wenn sich ein oder mehrere Rettungsfahrzeuge dem Fahrzeug nähern.
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Ein Fahrzeug kann Ortungsfähigkeiten für mehrere Gegenstände beinhalten, um mehrere Rettungsfahrzeuge zu orten.
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In einem Aspekt weicht ein autonomes Fahrzeug automatisch einem oder mehreren erkannten Rettungsfahrzeugen aus. Auf Grundlage von Kartendaten kann das autonome Fahrzeug eine Fahrbahnkonfiguration bestimmen (z. B. Stadt, Schnellstraße, Autobahn usw.). Aus der Fahrbahnkonfiguration kann das autonome Fahrzeug eine oder mehrere Kameras und ein oder mehrere Mikrophone verwenden, um dem/den Rettungsfahrzeug(en) automatisch (und sicher) auszuweichen. Das automatische Ausweichen kann je nach Fahrbahnkonfiguration eines oder mehrere der folgenden beinhalten: Abbremsen, Spurwechsel, Anhalten usw. Das autonome Fahrzeug kann LIDAR-Sensoren, Ultraschallsensoren, Radarsensoren und Kameras verwenden, um einen Weg zu planen, der eines oder mehrere der folgenden beinhaltet: sicherer Spurwechsel, Abbremsen oder Anhalten.
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In einer städtischen Umgebung kann ein autonomes Fahrzeug erkennen, ob sich ein Rettungsfahrzeug in derselben Spur wie das autonome Fahrzeug, auf der linken Seite des autonomen Fahrzeugs oder auf der rechten Seite des autonomen Fahrzeugs befindet. Wenn sich das Rettungsfahrzeug in derselben Spur befindet, prüft das autonome Fahrzeug die rechte Seite und bewegt sich, wenn Platz ist, nach rechts (z. B. in eine andere Spur oder auf den Randstreifen) und bremst ab und hält an. Wenn auf der rechten Seite kein Platz ist, prüft das autonome Fahrzeug die linke Seite und bewegt sich, wenn Platz ist, nach links (z. B. in eine andere Spur, auf einen Rand- oder Mittelstreifen) und bremst ab und hält an. Wenn kein Platz ist, um sich sicher nach irgendeiner Seite zu bewegen, bremst das autonome Fahrzeug ab und/oder hält an.
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In einer Schnellstraßenumgebung kann ein autonomes Fahrzeug einen ähnlichen Vorgang anwenden. Das autonome Fahrzeug kann abbremsen, möglicherweise aber nicht vollständig anhalten.
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In einem anderen Aspekt fährt ein menschlicher Fahrer ein Fahrzeug, das die beschriebenen Mechanismen zum automatischen Erkennen von Rettungsfahrzeugen beinhaltet. Wenn das Fahrzeug ein Rettungsfahrzeug erkennt, kann das Fahrzeug eine akustische und/oder visuelle Benachrichtigung innerhalb der Fahrzeugkabine aktivieren. Die akustische und/oder visuelle Benachrichtigung macht den menschlichen Fahrer auf das Vorhandensein des Rettungsfahrzeugs aufmerksam. Der menschliche Fahrer kann dann die Fahrzeugsteuerung manuell bedienen, um dem Rettungsfahrzeug auszuweichen.
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In einigen Aspekten sind Rettungsfahrzeuge zudem mit V2V-Kommunikationsfähigkeiten ausgestattet. Das Rettungsfahrzeug kann V2V-Kommunikation verwenden, um andere Fahrzeug in der Umgebung über einen vorgesehenen Fahrweg zu informieren. Auf Grundlage der vorgesehenen Fahrwege von Rettungsfahrzeugen können andere Fahrzeuge (entweder automatisch oder manuell) sich anpassen, um den Rettungsfahrzeugen wirksamer auszuweichen.
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In einem spezifischeren Aspekt beinhaltet ein Fahrzeug eine Vielzahl von Mikrophonen, eine Vielzahl von Kameras (z. B. eine vorn, eine hinten und eine auf jeder Seite) und V2V-Kommunikationsfähigkeiten. Die Vielzahl von Mikrophonen werden zum Erkennen einer Sirene verwendet. Die Vielzahl von Kameras werden zum Erkennen sich drehender Lichter verwendet und zudem zum Erkennen, ob sich ein Rettungsfahrzeug in derselben Spur wie das Fahrzeug befindet. Lernen und Sensorzusammenfassung kann verwendet werden, um die Daten sowohl des Erkennens von Rettungsfahrzeugen als auch des Ortens und Wegplanens zusammen zu verarbeiten.
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Aspekte der Erfindung können in einem breiten Spektrum an verschiedenen Arten von Rechenvorrichtungen umgesetzt sein. 1 veranschaulicht ein beispielhaftes Blockdiagramm einer Rechenvorrichtung 100. Die Rechenvorrichtung 100 kann verwendet werden, um verschiedene Verfahren, wie beispielsweise die hier erläuterten, durchzuführen. Die Rechenvorrichtung 100 kann als ein Server, ein Client oder eine beliebige andere Recheneinheit fungieren. Die Rechenvorrichtung 100 kann verschiedene Kommunikations- und Datenübermittlungsfunktionen wie hier beschrieben durchführen und kann eine oder mehrere Anwendungsprogramme, wie etwa die hier beschriebenen Anwendungsprogramme, ausführen. Die Rechenvorrichtung 100 kann eine beliebige aus einem breiten Spektrum von Rechenvorrichtungen, wie etwa ein Mobiltelefon oder eine andere mobile Vorrichtung, ein Desktop-Computer, ein Notebook-Computer, ein Server-Computer, ein tragbarer Computer, Tablet-Computer und dergleichen, sein.
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Die Rechenvorrichtung 100 beinhaltet einen oder mehrere Prozessor(en) 102, eine oder mehrere Speichervorrichtung(en) 104, eine oder mehrere Schnittstelle(n) 106, eine oder mehrere Massenspeichervorrichtung(en) 108, eine oder mehrere Ein-/Ausgabe-(I/O)-Vorrichtung(en) 110 und eine Anzeigevorrichtung 130, von denen alle an einen Bus 112 gekoppelt sind. Der/Die Prozessor(en) 102 beinhaltet/beinhalten einen oder mehrere Prozessoren oder Steuereinrichtungen, die in der/den Speichervorrichtung(en) 104 und/oder der/den Massenspeichervorrichtung(en) 108 gespeicherte Anweisungen ausführen. Der/Die Prozessor(en) 102 kann/können zudem verschiedene Arten von Computerspeichermedien, wie etwa Cache-Speicher, beinhalten.
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Die Speichervorrichtung(en) 104 beinhaltet/beinhalten verschiedene Computerspeichermedien, wie etwa flüchtige Speicher (z. B. Direktzugriffsspeicher (RAM) 114) und/oder nichtflüchtige Speicher (z. B. Festwertspeicher (ROM) 116). Die Speichervorrichtung(en) 104 kann/können zudem wiederbeschreibbaren ROM beinhalten, wie etwa Flash-Speicher.
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Die Massenspeichervorrichtung(en) 108 beinhaltet/beinhalten verschiedene Computerspeichermedien, wie etwa Magnetbänder, Magnetplatten, optische Platten, Festkörperspeicher (z. B. Flash-Speicher) und so weiter. Wie in 1 abgebildet, ist eine spezifische Massenspeichervorrichtung ein Festplattenlaufwerk 124. Zudem können verschiedene Laufwerke in der/den Massenspeichervorrichtung(en) 108 beinhaltet sein, um ein Auslesen aus und/oder Schreiben auf die verschiedenen computerlesbaren Medien zu ermöglichen. Die Massenspeichervorrichtung(en) 108 beinhaltet/beinhalten entfernbare Medien 126 und/oder nichtentfernbare Medien.
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Die I/O-Vorrichtung(en) 110 beinhaltet/beinhalten verschiedene Vorrichtungen, die es ermöglichen, dass Daten und/oder andere Informationen in die Rechenvorrichtung 100 eingegeben oder daraus abgerufen werden. (Eine) Beispielhafte I/O-Vorrichtung(en) 110 beinhaltet/beinhalten Cursorsteuervorrichtungen, Tastaturen, Tastenfelder, Barcodeleser, Mikrophone, Monitore oder andere Anzeigevorrichtungen, Lautsprecher, Drucker, Netzschnittstellenkarten, Modems, Kameras, Linsen, Radare, CCDs oder andere Bilderfassungsvorrichtungen und dergleichen.
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Die Anzeigevorrichtung 130 beinhaltet eine beliebige Art von Vorrichtung, die fähig ist, Informationen für einen oder mehrere Benutzer der Rechenvorrichtung 100 anzuzeigen. Beispiele einer Anzeigevorrichtung 130 beinhalten einen Monitor, ein Anzeigeendgerät, eine Videoprojektionsvorrichtung und dergleichen.
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Die Schnittstelle(n) 106 beinhaltet/beinhalten verschiedene Schnittstellen, die es der Rechenvorrichtung 100 ermöglichen, mit anderen Systemen, Vorrichtungen oder Rechenumgebungen sowie Menschen zu interagieren. (Eine) Beispielhafte Schnittstelle(n) 106 kann/können eine beliebige Anzahl unterschiedlicher Netzschnittstellen 120 beinhalten, wie etwa Schnittstellen zu Personal Area Networks (PANs), Local Area Networks (LANs), Großraumnetzen (WANs), drahtlosen Netzen (z. B. Nahbereichskommunikations-(NFC)-, Bluetooth-, WLAN- usw. -Netzwerken) und zum Internet. Andere Schnittstellen beinhalten eine Benutzerschnittstelle 118 und eine periphere Geräteschnittstelle 122.
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Der Bus 112 ermöglicht es dem/den Prozessor(en) 102, der/den Speichervorrichtung(en) 104, der/den Schnittstelle(n) 106, der/den Massenspeichervorrichtung(en) 108 und der/den I/O-Vorrichtung(en) 110 miteinander sowie mit anderen Vorrichtungen oder Komponenten, die an den Bus 112 gekoppelt sind, zu kommunizieren. Der Bus 112 stellt eine oder mehrere von verschiedenen Arten von Busstrukturen dar, wie etwa einen Systembus, PCI-Bus, IEEE-1394-Bus, USB-Bus und so weiter.
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2 veranschaulicht eine beispielhafte Fahrbahnumgebung 200, die das Erkennen und Reagieren auf ein Rettungsfahrzeug auf einer Fahrbahn erleichtert. Wie abgebildet, beinhaltet die Fahrbahnumgebung 200 Spuren 261 und 262 und einen Randstreifen 263. Ein Fahrzeug 201 und ein Rettungsfahrzeug 222 fahren in Spur 262. Das Fahrzeug 201 kann ein PKW, ein LKW, ein Bus, ein Van usw. sein. Gleichermaßen kann auch das Rettungsfahrzeug 222 ein PKW, ein LKW, ein Bus, ein Van usw. sein.
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Wie abgebildet, beinhaltet das Fahrzeug 201 (einen) externe(n) Sensor(en) 202, ein Kommunikationsmodul 208, Fahrzeugsteuersysteme 254 und Fahrzeugkomponenten 211. Jede(r/s) des/der externen Sensor(en) 202, des Kommunikationsmoduls 208, der Fahrzeugsteuersysteme 254 und der Fahrzeugkomponenten 211 sowie ihre jeweiligen Komponenten können miteinander über ein Netzwerk verbunden sein (oder Teil des Netzwerks sein), wie etwa unter anderem einem PAN, einem LAN, einem WAN oder einem Controller-Area-Netzwerk-(CAN)-Bus oder sogar dem Internet. Dementsprechend können jede(r/s) des/der externen Sensor(en) 202, des Kommunikationsmoduls 208, der Fahrzeugsteuersysteme 254 und der Fahrzeugkomponenten 211 sowie ein beliebiges anderes verbundenes Rechensystem und deren Komponenten Nachrichten betreffende Daten erzeugen und Nachrichten betreffende Daten (z. B. Nahbereichskommunikations-(NFC)-Nutzdaten, Bluetooth-Pakete, Internetprotokoll-(IP)-Datagramme und andere hochschichtige Protokolle, die IP-Datagramme nutzen, wie etwa Übertragungssteuerungsprotokolle (TCP), Hypertext-Übertragungsprotokolle (HTTP), einfache E-Mail-Transportprotokolle (SMTP) usw.) über das Netzwerk austauschen.
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Das Kommunikationsmodul 208 kann Hardwarekomponenten (z. B. ein drahtloses Modem oder eine drahtlose Netzwerkkarte) und/oder Softwarekomponenten (z. B. einen Protokollstapel) zur drahtlosen Kommunikation mit anderen Fahrzeugen und/oder Rechensystemen beinhalten. Das Kommunikationsmodul 208 kann verwendet werden, um die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V)-Kommunikation und die Fahrzeug-zu-Infrastruktur-(V2I)-Kommunikation zu erleichtern. In einigen Aspekten kann das Kommunikationsmodul 208 Daten von anderen Fahrzeugen empfangen, die einen geplanten Weg des anderen Fahrzeugs anzeigen. Das Kommunikationsmodul 208 kann die Anweisungen an die Fahrzeugsteuersysteme 254 weiterleiten. In einem Aspekt empfängt das Kommunikationsmodul 208 einen geplanten Weg für ein Rettungsfahrzeug. Das Kommunikationsmodul 208 kann den geplanten Weg für das Rettungsfahrzeug an die Fahrzeugsteuersysteme 254 weiterleiten.
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Die externen Sensoren 202 beinhalten ein oder mehrere von Mikrophonen 203, Kamera(s) 204, LIDAR-Sensor(en) 206 und Ultraschallsensor(en) 207. Die externen Sensoren 202 können außerdem andere Arten von Sensoren (nicht dargestellt), wie etwa unter anderem Radarsensoren, akustische Sensoren und elektromagnetische Sensoren, beinhalten. Allgemein können die externen Sensoren 202 Gegenstände im und um das Fahrzeug 201 erfassen und/oder überwachen. Die externen Sensoren 202 können Sensordaten ausgeben, die die Position und den optischen Fluss (d. h. Richtung und Geschwindigkeit) überwachter Gegenstände anzeigen. Die externen Sensoren 202 können Sensordaten an die Fahrzeugsteuersysteme 254 senden.
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Das neurale Netzwerkmodul 224 kann ein neurales Netzwerk beinhalten, das gemäß einem mehrschichtigen (oder „tiefen“) Modell aufgebaut ist. Ein mehrschichtiges neurales Netzwerkmodell kann eine Eingabeschicht, eine Vielzahl von verdeckten Schichten und eine Ausgabeschicht beinhalten. Ein mehrschichtiges neurales Netzwerkmodell kann außerdem eine Verlustschicht beinhalten. Für die Klassifizierung von Sensordaten (z. B. eines Bildes) werden Werte in den Sensordaten (z. B. Pixel-Werte) Eingabeknoten zugeteilt und dann durch die Vielzahl von verdeckten Schichten des neuralen Netzwerks zugeführt. Die Vielzahl von versteckten Schichten kann eine Reihe von nicht linearen Transformationen durchführen. Am Ende der Transformationen gibt ein Ausgabeknoten eine Angabe zu etwaigen sich nähernden Rettungsfahrzeugen aus.
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In einem Aspekt wird das neurale Netzwerkmodul 224 über Cloud-Computing-Ressourcen (z. B. Rechen-, Arbeitsspeicher- und Speicherressourcen) in einer Cloud-Umgebung betrieben. In einer Cloud-Computing-Anordnung verwendet das Kommunikationsmodul 208 V2I-Kommunikation, um Sensordaten an das neurale Netzwerkmodul 224 zu senden und das Erkennen von Rettungsfahrzeugen von dem neuralen Netzwerkmodul 224 zu empfangen. Das Kommunikationsmodul 208 leitet dann das Erkennen von Rettungsfahrzeugen an die Fahrzeugsteuersysteme 254 weiter.
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Allgemein beinhalten die Fahrzeugsteuersysteme 254 eine integrierte Reihe von Steuersystemen zum völlig autonomen Fahren. Beispielsweise können die Fahrzeugsteuersysteme 254 ein Geschwindigkeitsregelungssystem zum Steuern der Drosselklappe 242, ein Lenksystem zum Steuern der Räder 241, ein Kollisionsvermeidungssystem zum Steuern der Bremsen 243 usw. beinhalten. Die Fahrzeugsteuersysteme 254 können Sensordaten von den externen Sensoren 202 empfangen und können von dem Kommunikationsmodul 208 weitergeleitete Daten empfangen. Die Fahrzeugsteuersysteme 254 können automatische Steuersignale 253 an die Fahrzeugkomponenten 211 senden, um das Fahrzeug 201 zu steuern.
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In einem Aspekt empfangen die Fahrzeugsteuersysteme 254 einen geplanten Weg für ein Rettungsfahrzeug, der von dem Kommunikationsmodul 208 weitergeleitet wurde. Die Fahrzeugsteuersysteme 254 können kontinuierlich Sensordaten zusammen mit dem geplanten Weg verwenden, um dem Rettungsfahrzeug sicher auszuweichen.
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Wie abgebildet, beinhaltet das Rettungsfahrzeug 222 (z. B. ein Krankenwagen, ein Feuerwehrfahrzeug, ein Polizeifahrzeug usw.) ein Kommunikationsmodul 218, eine Sirene 219 und Lichter 223. Wenn das Rettungsfahrzeug 222 auf eine Notfallsituation reagiert, können die Sirene 219 und/oder die Lichter 223 aktiviert sein. Die Sirene 219 kann ein beliebiges eines Spektrums unterschiedlicher Geräusche aussenden, die anzeigen, dass das Rettungsfahrzeug 222 auf eine Notfallsituation reagiert. Die Lichter 223 können sich drehende Lichter sein. Die Lichter 223 können ein oder mehrere Lichter beinhalten und jedes des einen oder der mehreren Lichter können eine beliebige eines Spektrums unterschiedlicher Farben aufweisen, beinhaltend: weiß, gelb, rot oder blau.
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Das Kommunikationsmodul 218 kann Hardwarekomponenten (z. B. ein drahtloses Modem oder eine drahtlose Netzwerkkarte) und/oder Softwarekomponenten (z. B. einen Protokollstapel) zur drahtlosen Kommunikation mit anderen Fahrzeugen und/oder Rechensystemen beinhalten. Das Kommunikationsmodul 218 kann verwendet werden, um die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V)-Kommunikation und die Fahrzeug-zu-Infrastruktur-(V2I)-Kommunikation zu erleichtern. In einigen Aspekten sendet das Kommunikationsmodul 228 Daten an andere Fahrzeuge, die einen geplanten Weg des Rettungsfahrzeugs 222 anzeigen. 3 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 300 zum Erkennen und Reagieren auf ein Rettungsfahrzeug auf einer Fahrbahn. Das Verfahren 300 wird in Bezug auf die Komponenten und die Daten der Rechenarchitektur 200 beschrieben. Während sich das Fahrzeug 201 in Bewegung befindet, können die externen Sensoren 202 kontinuierlich die Umgebung um und/oder nahe des Fahrzeugs 201 erfassen. Sensordaten von den externen Sensoren 202 können zu den Sensordaten 236 zusammengefasst werden. Beispielsweise können Sensordaten von (einem) Mikrophon(en) 203 und (einer) Kamera(s) 204 zu den Sensordaten 236 zusammengefasst werden. Das/Die Mikrophon(e) 203 kann/können Geräusche der Sirene 219 erkennen. Die Kamera(s) 204 kann/können die Lichter 223 erkennen.
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Das Verfahren 300 beinhaltet das Abrufen von Sensordaten aus einem oder mehreren der Vielzahl von Sensoren (301). Beispielsweise kann das neurale Netzwerkmodul 224 Sensordaten 236 aus den externen Sensoren 202 abrufen. Das Verfahren 300 beinhaltet das Bestimmen, dass sich ein Rettungsfahrzeug dem Fahrzeug auf einer Fahrbahn nähert, auf Grundlage der abgerufenen Sensordaten (302). Beispielsweise kann das neurale Netzwerkmodul 224 auf Grundlage der Sensordaten 236 das Erkennen 238 von Rettungsfahrzeugen ausgeben. Das Erkennen 238 von Rettungsfahrzeugen kann anzeigen, dass das Rettungsfahrzeug 222 sich dem Fahrzeug 201 in der Spur 262 nähert.
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Das Kommunikationsmodul 218 kann eine Nachricht 239 an das Fahrzeug 201 senden. Die Nachricht 239 zeigt an, dass das Rettungsfahrzeug 222 beabsichtigt, einen Weg 264 (z. B. geradeaus in der Spur 262) zu befahren. Das Kommunikationsmodul 208 kann die Nachricht 239 von dem Rettungsfahrzeug 222 empfangen. Das Kommunikationsmodul 208 kann die Nachricht 239 an die Fahrzeugsteuersysteme 254 weiterleiten.
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Das Verfahren 300 beinhaltet das Abrufen zusätzlicher Sensordaten aus einem oder mehreren zusätzlichen der Vielzahl von Sensoren (303). Beispielsweise können die Steuersysteme 254 Sensordaten 237 aus den externen Sensoren 202 abrufen. Während sich das Fahrzeug 201 weiterhin in Bewegung befindet, können die externen Sensoren 202 weiterhin die Umgebung um und/oder nahe des Fahrzeugs 201 erfassen. Sensordaten von den externen Sensoren 202 können zu den Sensordaten 237 zusammengefasst werden.
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Das Verfahren 300 beinhaltet das Bestimmen einer Ausweichstrategie, mit der das Fahrzeug dem Rettungsfahrzeug ausweicht, auf Grundlage der zusätzlichen Sensordaten (304). Beispielsweise können die Fahrzeugsteuersysteme 254 eine Ausweichstrategie bestimmen, mit der das Fahrzeug 201 dem Rettungsfahrzeug 222 ausweicht, auf Grundlage der Sensordaten 237. Die Fahrzeugsteuersysteme 254 können die Sensordaten 237 verwenden, um zu bestimmen, ob sich andere Fahrzeuge in benachbarten Spuren (z. B. Spur 261) befinden, sowie die Geschwindigkeit und Position anderer Fahrzeuge, die Wege anderer Fahrzeuge, andere Hindernisse (z. B. Schilder, Barrikaden usw.) usw. Eine Ausweichstrategie kann eines oder mehrere der folgenden beinhalten: Spurwechsel (z. B. nach links oder rechts), Abbremsen und Anhalten. Beispielsweise können die Fahrzeugsteuersysteme 254 eine Ausweichstrategie bestimmen, bei der auf den Randstreifen 263 gefahren und das Fahrzeug 201 angehalten wird, bis das Rettungsfahrzeug 222 vorbeigefahren ist.
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Das Verfahren 300 beinhaltet das Empfangen von Anpassungen der Konfigurationen der Fahrzeugkomponenten, um das Fahrzeug dazu zu veranlassen, die Ausweichstrategie umzusetzen (305). Beispielsweise können die Fahrzeugsteuersysteme 254 automatische Steuersignale 253 zum Anpassen der Fahrzeugkomponenten 211 senden, um die Ausweichstrategie umzusetzen. Eines oder mehrere von Rädern 241, Drosselklappe 242 und Bremsen 243 können Anpassungen (Konfigurationsänderungen) zum Umsetzen des Ausweichens 266 empfangen. Beispielsweise können die Räder 241 angepasst werden, um das Fahrzeug 201 auf den Randstreifen 263 zu lenken. Die Drosselklappe 242 und die Bremsen 243 können angepasst werden, um das Fahrzeug 201 anzuhalten.
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4 veranschaulicht einen beispielhaften Datenstrom 400 zum Formulieren einer Reaktion auf ein erkanntes Rettungsfahrzeug. Wie abgebildet, beinhaltet ein Fahrzeug 401 eine Kamera 402, einen LIDAR 403, ein Mikrophon 404, Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V)-Kommunikation 406 und eine Karte 407. Das Fahrzeug 401 kann ein autonomes Fahrzeug sein oder kann ein von einem menschlichen Fahrer gesteuertes Fahrzeug sein. Sensordaten von einem oder mehreren der Kamera 402, des LIDAR 403, des Mikrophons 404 können zu den Sensordaten 408 zusammengefasst werden. Die Karte 407 und die Sensordaten 408 können als Eingabe in ein neurales Netzwerk 409 bereitgestellt werden. Auf Grundlage der Sensordaten 408 kann das neurale Netzwerk 409 bestimmen, ob sich ein Rettungsfahrzeug auf der Straße mit dem Fahrzeug 401 befindet (411). Auf Grundlage der Karte 407 kann das neurale Netzwerk 409 zudem bestimmen, ob sich das Fahrzeug 401 in einer städtischen Fahrbahnumgebung oder in einer Schnellstraßen-Fahrbahnumgebung befindet.
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Wenn das neurale Netzwerk 409 kein Rettungsfahrzeug auf der Straße erkennt (Nein bei 411), kann das Fahrzeug 401 diese erneut auf Rettungsfahrzeuge prüfen. Das Prüfen auf Rettungsfahrzeuge kann kontinuierlich weitergehen, während sich das Fahrzeug 401 auf einer Fahrbahn befindet.
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Wenn das neurale Netzwerk 409 ein Rettungsfahrzeug auf der Straße erkennt (Ja bei 411) und das Fahrzeug 401 von einem menschlichen Fahrer gefahren wird, kann ein akustischer/visueller Alarm 431 in der Kabine des Fahrzeugs 401 aktiviert werden, um den menschlichen Fahrer zu warnen. Auf Grundlage der Fahrbahnumgebung kann der menschliche Fahrer dann dem/den Rettungsfahrzeug(en) entsprechend ausweichen.
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In einem Aspekt kann das Rettungsfahrzeug zudem einen erwarteten Fahrweg für das Rettungsfahrzeug über V2V-Kommunikation 406 an das Fahrzeug 401 senden.
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Wenn sich ein Rettungsfahrzeug auf der Straße befindet und das Fahrzeug 401 sich in einer Schnellstraßen-Fahrbahnumgebung befindet (Ja/Schnellstraße bei 411), kann das Fahrzeug 401 eine Strategie formulieren und umsetzen, um dem Rettungsfahrzeug automatisch auszuweichen. Das Fahrzeug 401 kann bestimmen (z. B. aus den zusätzlichen Sensordaten und/oder dem erwarteten Fahrweg des Rettungsfahrzeugs), ob sich das Fahrzeug 401 und ein Rettungsfahrzeug in derselben Spur befinden (412). Wenn sich das Fahrzeug 401 nicht in derselben Spur wie ein Rettungsfahrzeug befindet (Nein bei 412), kann das Fahrzeug 401 abbremsen (413) (oder anhalten), sodass das Rettungsfahrzeug vorbeifahren kann.
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Wenn sich das Fahrzeug 401 in derselben Spur wie ein Rettungsfahrzeug befindet (Ja bei 412), kann das Fahrzeug 401 bestimmen, ob die Spur auf der rechten Seite des Fahrzeugs 401 leer ist (414). Wenn die Spur auf der rechten Seite leer ist (Ja bei 414), kann das Fahrzeug 401 in die rechte Spur wechseln (415) und anhalten (416) (oder in die rechte Spur wechseln und abbremsen). Wenn die Spur auf der rechten Seite des Fahrzeugs 401 nicht leer ist (Nein bei 414) (z. B. wenn sich anderer Verkehr in der rechten Spur befindet), kann das Fahrzeug 401 bestimmen, ob die Spur auf der linken Seite des Fahrzeugs 401 leer ist (417). Wenn die Spur auf der linken Seite leer ist (Ja bei 417), kann das Fahrzeug 401 in die linke Spur wechseln (418) und anhalten (419) (oder in die linke Spur wechseln und abbremsen).
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Wenn die Spur auf der linken Seite nicht leer ist (Nein bei 417), kann das Fahrzeug 401 erneut bestimmen, ob sich das Fahrzeug 401 in derselben Spur wie ein Rettungsfahrzeug befindet (412). Während sich das Rettungsfahrzeug und andere Fahrzeuge in der Schnellstraßen-Fahrbahnumgebung bewegen, können sich Fahrzeugpositionen und Spurverfügbarkeiten ändern. Beispielsweise kann das Rettungsfahrzeug die Spur wechseln (oder auf den Mittelstreifen oder einen Randstreifen wechseln) und/oder die Spur auf der rechten Seite des Fahrzeugs 401 und/oder auf der linken Seite des Fahrzeugs 401 kann frei werden. Das Fahrzeug 401 kann kontinuierlich erneut nach geeigneten Wegen suchen, um dem Rettungsfahrzeug automatisch auszuweichen.
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Wenn sich ein Rettungsfahrzeug auf der Straße befindet und das Fahrzeug 401 sich in einer städtischen Fahrbahnumgebung befindet (Ja/Stadt bei 411), kann das Fahrzeug 401 eine Strategie formulieren und umsetzen, um dem Rettungsfahrzeug automatisch auszuweichen. Das Fahrzeug 401 kann bestimmen (z. B. aus den zusätzlichen Sensordaten und/oder dem erwarteten Fahrweg des Rettungsfahrzeugs), ob sich das Fahrzeug 401 und ein Rettungsfahrzeug in derselben Spur befinden (422). Wenn sich das Fahrzeug 401 nicht in derselben Spur wie ein Rettungsfahrzeug befindet (Nein bei 422), kann das Fahrzeug 401 anhalten (423) (oder abbremsen), sodass das Rettungsfahrzeug vorbeifahren kann.
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Wenn sich das Fahrzeug 401 in derselben Spur wie ein Rettungsfahrzeug befindet (Ja bei 422), kann das Fahrzeug 401 bestimmen, ob die Spur auf der rechten Seite des Fahrzeugs 401 leer ist (424). Wenn die Spur auf der rechten Seite leer ist (Ja bei 424), kann das Fahrzeug 401 in die rechte Spur wechseln (425) und anhalten (426) (oder in die rechte Spur wechseln und abbremsen). Wenn die Spur auf der rechten Seite des Fahrzeugs 401 nicht leer ist (Nein bei 424) (z. B. wenn sich anderer Verkehr in der rechten Spur befindet), kann das Fahrzeug 401 bestimmen, ob die Spur auf der linken Seite des Fahrzeugs 401 leer ist (427). Wenn die Spur auf der linken Seite leer ist (Ja bei 427), kann das Fahrzeug 401 in die linke Spur wechseln (428) und anhalten (429) (oder in die linke Spur wechseln und abbremsen).
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Wenn die Spur auf der linken Seite nicht leer ist (Nein bei 427), kann das Fahrzeug 401 erneut bestimmen, ob sich das Fahrzeug 401 in derselben Spur wie ein Rettungsfahrzeug befindet (422). Während sich das Rettungsfahrzeug und andere Fahrzeuge in der Schnellstraßen-Fahrbahnumgebung bewegen, können sich Fahrzeugpositionen und Spurverfügbarkeiten ändern. Beispielsweise kann das Rettungsfahrzeug die Spur wechseln (oder auf den Mittelstreifen oder einen Randstreifen wechseln) und/oder die Spur auf der rechten Seite des Fahrzeugs 401 und/oder auf der linken Seite des Fahrzeugs 401 kann frei werden. Das Fahrzeug 401 kann kontinuierlich erneut nach einer geeigneten Strategie suchen, um dem Rettungsfahrzeug automatisch auszuweichen.
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5A veranschaulicht eine beispielhafte städtische Fahrbahnumgebung 500. Die städtische Fahrbahnumgebung 500 beinhaltet Spuren 511, 512 und 513. Ein Fahrzeug 504 fährt in Spur 511. Ein Fahrzeug 501 und ein Rettungsfahrzeug 502 fahren in Spur 512. Das Fahrzeug 501 kann das Näherkommen des Rettungsfahrzeugs 502 erkennen. Das Rettungsfahrzeug 502 kann zudem Daten übertragen, die dem Fahrzeug 501 einen beabsichtigten Fahrweg 503 anzeigen. Das Fahrzeug 501 kann bestimmen, dass sich das Fahrzeug 501 und das Rettungsfahrzeug 502 beide in Spur 512 befinden. Das Fahrzeug 501 kann bestimmen, dass die Spur 511 (eine Spur auf der rechten Seite) von Fahrzeug 504 besetzt ist. Daher formuliert das Fahrzeug 501 eine Strategie zum Ausweichen 506 des Rettungsfahrzeugs 502 durch Wechseln in Spur 513 und möglicherweise Abbremsen oder sogar Anhalten.
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5B veranschaulicht eine beispielhafte Schnellstraßen-Fahrbahnumgebung 520. Die Schnellstraßen-Fahrbahnumgebung 500 beinhaltet Spuren 531 und 532. Ein Fahrzeug 521 fährt in Spur 531. Ein Rettungsfahrzeug 522 fährt in Spur 532. Das Fahrzeug 521 kann das Näherkommen des Rettungsfahrzeugs 522 erkennen. Das Rettungsfahrzeug 522 kann zudem Daten übertragen, die dem Fahrzeug 521 einen beabsichtigten Fahrweg 523 anzeigen. Das Fahrzeug 521 kann bestimmen, dass sich das Fahrzeug 521 und das Rettungsfahrzeug 502 in unterschiedlichen Spuren befinden. Daher formuliert das Fahrzeug 521 eine Strategie zum Ausweichen 526 des Rettungsfahrzeugs 502 durch Abbremsen (oder sogar Anhalten).
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In einem Aspekt sind ein oder mehrere Prozessoren dazu konfiguriert, Anweisungen (z. B. computerlesbare Anweisungen, computerausführbare Anweisungen usw.) auszuführen, um einen beliebigen einer Vielzahl beschriebener Vorgänge auszuführen. Der eine oder die mehreren Prozessoren können Informationen aus dem Systemspeicher abrufen und/oder Informationen im Systemspeicher speichern. Der eine oder die mehreren Prozessoren können Informationen zwischen unterschiedlichen Formaten umwandeln, wie etwa unter anderem Sensordaten, Karten, Erkennen von Rettungsfahrzeugen, V2V-Nachrichten, Ausweichstrategien, vorgesehene Fahrwege, akustische/visuelle Alarme usw.
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Der Systemspeicher kann an den einen oder die mehreren Prozessoren gekoppelt sein und kann Anweisungen (z. B. computerlesbare Anweisungen, computerausführbare Anweisungen usw.) speichern, die von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden. Der Systemspeicher kann zudem dazu konfiguriert sein, eine beliebige aus einer Vielzahl anderer Arten von Daten zu speichern, die von den beschriebenen Komponenten erzeugt werden, wie etwa unter anderem Sensordaten, Karten, Erkennen von Rettungsfahrzeugen, V2V-Nachrichten, Ausweichstrategien, vorgesehene Fahrwege, akustische/visuelle Alarme usw.
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In der vorstehenden Offenbarung wurde auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen spezifische Umsetzungen, in denen die Offenbarung durchgeführt werden kann, veranschaulichend gezeigt werden. Es versteht sich, dass andere Umsetzungen verwendet werden können und strukturelle Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Bezugnahmen in der Beschreibung auf „eine Ausführungsform“, „ein Ausführungsbeispiel“ usw. geben an, dass die beschriebene Ausführungsform ein(e) bestimmte(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft beinhalten kann; doch es muss nicht notwendigerweise jede Ausführungsform diese(s) bestimmte Merkmal, Struktur oder Eigenschaft beinhalten. Darüber hinaus beziehen sich solche Formulierungen nicht notwendigerweise auf dieselbe Ausführungsform. Ferner sei darauf hingewiesen, dass, wenn ein(e) bestimmte(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben wird, es im Bereich des Fachwissens des Fachmanns liegt, ein(e) derartige(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit anderen Ausführungsformen umzusetzen, ob dies nun ausdrücklich beschrieben ist oder nicht. Umsetzungen der hierin offenbarten Systeme, Vorrichtungen und Verfahren können einen Spezial- oder Universalcomputer umfassen oder verwenden, der Computerhardware beinhaltet, wie etwa zum Beispiel einen oder mehrere Prozessoren und einen oder mehrere Systemspeicher, wie hierin erörtert. Umsetzungen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung können außerdem physische und andere computerlesbare Medien zum Transportieren oder Speichern von computerausführbaren Anweisungen und/oder Datenstrukturen beinhalten. Bei derartigen computerlesbaren Medien kann es sich um beliebige verfügbare Medien handeln, auf die durch ein Universal- oder Spezialcomputersystem zugegriffen werden kann. Bei computerlesbaren Medien, auf denen computerausführbare Anweisungen gespeichert werden, handelt es sich um Computerspeichermedien (-vorrichtungen). Bei computerlesbaren Medien, die computerausführbare Anweisungen transportieren, handelt es sich um Übertragungsmedien. Daher können Umsetzungen der Offenbarung beispielsweise und nicht einschränkend mindestens zwei deutlich unterschiedliche Arten von computerlesbaren Medien umfassen: Computerspeichermedien (-vorrichtungen) und Übertragungsmedien.
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Computerspeichermedien (-vorrichtungen) beinhalten RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM, Festkörperlaufwerke („SSDs“) (z. B. basierend auf RAM), Flash-Speicher, Phasenänderungsspeicher („PCM“), andere Speichertypen, andere optische Plattenspeicher, Magnetplattenspeicher oder andere magnetische Speichervorrichtungen oder ein beliebiges anderes Medium, das verwendet werden kann, um die gewünschten Programmcodemittel in Form von computerausführbaren Anweisungen oder Datenstrukturen zu speichern, und auf das durch einen Universal- oder Spezialcomputer zugegriffen werden kann.
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Eine Umsetzung der hierin offenbarten Vorrichtungen, Systeme und Verfahren kann über ein Computernetzwerk kommunizieren. Ein „Netzwerk“ ist als eine oder mehrere Datenverbindungen definiert, die den Transport elektronischer Daten zwischen Computersystemen und/oder Modulen und/oder anderen elektronischen Vorrichtungen ermöglichen. Wenn Informationen über ein Netzwerk oder eine andere (entweder festverdrahtete, drahtlose oder eine Kombination aus festverdrahteter oder drahtloser) Kommunikationsverbindung an einem Computer bereitgestellt oder auf diesen übertragen werden, sieht der Computer die Verbindung korrekt als ein Übertragungsmedium an. Übertragungsmedien können ein Netzwerk und/oder Datenverbindungen beinhalten, die verwendet werden können, um die gewünschten Programmcodemittel in der Form von computerausführbaren Anweisungen oder Datenstrukturen zu übertragen und auf die durch einen Universal- oder Spezialcomputer zugegriffen werden kann. Kombinationen aus den Vorstehenden sollten ebenfalls im Umfang computerlesbarer Medien beinhaltet sein. Computerausführbare Anweisungen umfassen zum Beispiel Anweisungen und Daten, die bei Ausführung an einem Prozessor einen Universalcomputer, Spezialcomputer oder eine Spezialverarbeitungsvorrichtung dazu veranlassen, eine bestimmte Funktion oder Gruppe von Funktionen auszuführen. Die computerausführbaren Anweisungen können zum Beispiel Binärdateien, Zwischenformatanweisungen, wie etwa Assemblersprache, oder auch Quellcode sein. Obwohl der Gegenstand in für Strukturmerkmale und/oder methodische Handlungen spezifischer Sprache beschrieben wurde, versteht es sich, dass der in den beigefügten Patentansprüchen definierte Gegenstand nicht notwendigerweise auf die vorangehend beschriebenen Merkmale oder Handlungen beschränkt ist. Die beschriebenen Merkmale und Handlungen werden vielmehr als beispielhafte Formen der Umsetzung der Patentansprüche offenbart.
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Der Fachmann kann nachvollziehen, dass die Offenbarung in Network-Computing-Umgebungen mit vielen Arten von Computersystemkonfigurationen durchgeführt werden kann, einschließlich eines Armaturenbrett- oder anderen Fahrzeugcomputers, PCs, Desktop-Computern, Laptops, Nachrichtenprozessoren, Handvorrichtungen, Multiprozessorsystemen, Unterhaltungselektronik auf Mikroprozessorbasis oder programmierbarer Unterhaltungselektronik, Netzwerk-PCs, Minicomputern, Mainframe-Computern, Mobiltelefonen, PDAs, Tablets, Pagern, Routern, Switches, verschiedenen Speichervorrichtungen und dergleichen. Die Offenbarung kann außerdem in Umgebungen mit verteilten Systemen durchgeführt werden, in denen sowohl lokale Computersysteme als auch Remotecomputersysteme, die durch ein Netzwerk (entweder durch festverdrahtete Datenverbindungen, drahtlose Datenverbindungen oder durch eine Kombination aus festverdrahteten und drahtlosen Datenverbindungen) verbunden sind, Aufgaben durchführen. In einer Umgebung mit verteilten Systemen können sich Programmmodule sowohl in lokalen Speichervorrichtungen als auch in Fernspeichervorrichtungen befinden.
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Ferner können die hier beschriebenen Funktionen gegebenenfalls in einem oder mehreren der folgenden ausgeführt werden: Hardware, Software, Firmware, digitalen Komponenten oder analogen Komponenten. Ein oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs) können zum Beispiel programmiert sein, um eines oder mehrere der hierin beschriebenen Systeme und Verfahren auszuführen. Bestimmte Ausdrücke werden in der Beschreibung und den Patentansprüchen in Bezug auf bestimmte Systemkomponenten verwendet. Der Fachmann wird verstehen, dass auf Komponenten durch verschiedene Bezeichnungen Bezug genommen werden kann. In diesem Dokument soll nicht zwischen Komponenten unterschieden werden, die sich dem Namen nach unterscheiden, nicht jedoch von der Funktion her.
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Es ist anzumerken, dass die vorstehend erörterten Sensorausführungsformen Computerhardware, Software, Firmware oder eine beliebige Kombination davon umfassen können, um zumindest einen Teil ihrer Funktionen auszuführen. Ein Sensor kann zum Beispiel Computercode beinhalten, der dazu konfiguriert ist, in einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und kann eine Hardware-Logikschaltung/elektrische Schaltung beinhalten, die durch den Computercode gesteuert wird. Diese Vorrichtungsbeispiele werden hier zum Zwecke der Veranschaulichung bereitgestellt und sollen nicht der Einschränkung dienen. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können in weiteren Arten von Vorrichtungen umgesetzt werden, wie es einem einschlägigen Fachmann bekannt ist. Zumindest einige Ausführungsformen der Offenbarung wurden Computerprogrammprodukten zugeführt, die eine solche Logik (z. B. in Form von Software) umfassen, die auf einem beliebigen computernutzbaren Medium gespeichert ist. Derartige Software veranlasst bei Ausführung in einer oder mehreren Datenverarbeitungsvorrichtungen eine Vorrichtung dazu, wie hierin beschrieben zu arbeiten.
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Während vorstehend verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese lediglich als Beispiele dienen und nicht als Einschränkung. Für den einschlägigen Fachmann wird ersichtlich, dass verschiedene Änderungen in Form und Detail daran vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Daher sollen die Breite und der Umfang der vorliegenden Offenbarung durch keines der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt werden, sondern sollen lediglich in Übereinstimmung mit den folgenden Patentansprüchen und ihren Äquivalenten definiert sein. Die vorstehende Beschreibung wurde zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung dargelegt. Sie ist nicht als umfassend anzusehen und soll die Offenbarung nicht auf die spezifische offenbarte Form beschränken. Viele Modifikationen und Variationen sind in Anbetracht der vorstehenden Lehren möglich. Ferner ist anzumerken, dass eine beliebige oder alle der vorangehend genannten alternativen Umsetzungen in einer beliebigen gewünschten Kombination verwendet werden können, um zusätzliche Hybridumsetzungen der Offenbarung zu bilden.
