DE102018104801A1

DE102018104801A1 - Unterstützen von fahrern bei fahrbahnspurwechseln

Info

Publication number: DE102018104801A1
Application number: DE102018104801.7A
Authority: DE
Inventors: Lindsay Chan
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-03-06
Filing date: 2018-03-02
Publication date: 2018-09-06
Also published as: US20180251155A1; CN108538086A; GB2561966A; GB201803213D0; US10328973B2; RU2719101C2; RU2018107707A3; RU2018107707A

Abstract

Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auf Verfahren, Systeme und Computerprogrammprodukte zum Unterstützen von Fahrern bei Fahrbahnspurwechseln. Im Allgemeinen werden die Aspekte der Erfindung in Kraftfahrzeugen verwendet, um einen Fahrer auf eine bessere Spur einer mehrspurigen Fahrbahn zu leiten. Eine Spurempfehlung kann auf erkannten und/oder kommunizierten Aspekten von umgebenden Fahrzeugen (z. B. Geschwindigkeit, Beschleunigung usw.) basieren. Spurempfehlungen können einem Fahrer über akustische und/oder optische Hinweise kommuniziert werden. In einem Aspekt werden Bilder der umgebenden Fahrbahn durch zusätzliche Daten erweitert, um Spuren, Spurwechselpositionen, andere Fahrzeuge usw. hervorzuheben. Spurempfehlungen können (im Wesentlichen) in Echtzeit als Reaktion auf sich ändernde Bedingungen in einer Fahrbahnumgebung (z. B. ein Fahrzeug auf einer benachbarten Spur hat die Geschwindigkeit geändert) überarbeitet werden.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Nicht zutreffend.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen das Betreiben von Kraftfahrzeugen und insbesondere das Unterstützen von Fahrern bei Fahrbahnspurwechseln.
VERWANDTE TECHNIK
Ein Großteil des kognitiven Aufwands beim Betreiben von Kraftfahrzeugen betrifft das Spurwechseln. Ein Fahrer, der mit einer konkreten Strecke nicht vertraut ist, kann im Bestreben das Verpassen einer Kurve oder einer Autobahnabfahrt zu vermeiden, ein oder mehrere schnelle Spurwechsel unternehmen. Schnelle Spurwechsel sind häufig sowohl für den Fahrer als auch für Fahrzeuge in der Nähe nicht sicher. Wenn ein Spurwechsel unternommen wird, können mindestens zwei grundlegende Fragen berücksichtigt werden: (a) „In welcher Spur sollte ich mich befinden?“ und (b) „Wann sollte ich die Spur wechseln?“. Aufgrund des kognitiven Aufwands, der Spurwechseln zugeordnet wird, beinhalten einige Fahrzeuge Navigations- und Streckenplanungstechnologien. Navigations- und Streckenplanungstechnologien unterstützen einen Fahrer, um den kognitiven Aufwand für den Fahrer zu verringern.
Diese Technologien fallen im Wesentlichen in zwei Kategorien: Offline-Spurvorschlagssysteme und Warnsysteme. Offline-Spurvorschlagssysteme können einem Fahrzeug eine Spur vorschlagen, in die es sich bewegen kann. Offline-Spurvorschlagssysteme sind sich jedoch typischerweise nicht bewusst, in welcher Spur sich ein Fahrzeug gegenwärtig befindet, und reagieren nicht auf die örtliche Umgebung (z. B. achten sie nicht auf die tatsächliche Spurverwendung). Zusätzlich sind Vorschläge Endzustände und stellen keinen möglichen Plan bereit, um den Fahrer in die vorgeschlagene Spur zu leiten. Warnsysteme können sofortige Totwinkelerfassung durchführen, um unsichere Spurübergänge zu verhindern. Warnsystemen fehlt jedoch typischerweise die Funktion für nach vorn gerichtete Pläne und sie sind nicht in der Lage, Spurwechsel in der Zukunft zu planen.
Figurenliste
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 veranschaulicht eine beispielhafte mehrspurige Fahrbahn, auf der Fahrer bei Fahrbahnspurwechseln unterstützt werden können.
3 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Unterstützen eines Fahrers bei Fahrbahnspurwechseln.
4A veranschaulicht ein Beispiel von Fahrzeugen auf einer mehrspurigen Fahrbahn.
4B veranschaulicht eine beispielhaft Echtzeitanzeige, die erweitert ist, um eine empfohlene Spur anzuzeigen.
4C veranschaulicht die beispielhafte Echtzeitanzeige, die erweitert ist, um eine Spurwechselposition und Fahrzeuggeschwindigkeiten anzuzeigen.
5 veranschaulicht einen Datenstrom eines beispielhaften Verfahrens zum Unterstützen eines Fahrers bei Fahrbahnspurwechseln.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auf Verfahren, Systeme und Computerprogrammprodukte zum Unterstützen von Fahrern bei Fahrbahnspurwechseln. Im Allgemeinen werden die Aspekte der Erfindung in Kraftfahrzeugen verwendet, um einen Fahrer auf eine bessere Spur einer mehrspurigen Fahrbahn zu leiten. Eine Spurempfehlung kann auf erkannten und/oder kommunizierten Aspekten von umgebenden Fahrzeugen basieren. Spurempfehlungen können einem Fahrer über akustische und/oder optische Hinweise kommuniziert werden. Spurempfehlungen können (im Wesentlichen) in Echtzeit als Reaktion auf sich ändernde Bedingungen in einer Fahrbahnumgebung (z. B. ein Fahrzeug auf einer benachbarten Spur hat die Geschwindigkeit geändert) überarbeitet werden.
Bei dichteren Verkehrsbedingungen kann es schwierig sein, um Fahrzeuge herum zu navigieren, um eine bessere Strecke zu einem Ziel zu fahren. Fahrer sind häufig nicht in der Lage, um andere Fahrzeuge aufgrund fehlender Sichtbarkeit, die sich über ihre periphere Sichtlinie hinaus erstreckt, auf sicherste und verlässlichste Weise herumzufahren. Das Wechseln von Spuren, und sogar das Einreihen, kann bei zunehmender Fahrzeuganzahl komplizierter werden. Fahrer können zwischen anderen Autos hängen bleiben, weil sie nicht in der Lage sind, die Geschwindigkeiten der anderen Fahrzeuge um sie herum zu beurteilen.
Aspekte der Erfindung können verwendet werden, um einen Fahrer beim Auswählen und Übergehen in eine optimale Spur auf Grundlage örtlicher Verkehrsbedingungen zu unterstützen. Aspekte der Erfindung sind hilfreich, wenn sich einige Spuren des Verkehrs schneller bewegen, zum Beispiel aufgrund von geringerem Einreihen oder freier Abfahrten, oder wenn Spuren aufgrund von Fahrzeugen, die sich langsamer bewegen, blockiert werden können. Komponenten eines Spurwechselunterstützungssystems können in einem Fahrzeug eingebettet sein, um viele Behinderungen auf dem Arbeitsweg abzumildern, um eine sichere und bessere Umgebung auf Autobahnen und Schnellstraßen zu erzeugen.
Ein Spurwechselunterstützungssystem in einem Fahrzeug kann ein Spurempfehlungssystem beinhalten. Ein Spurempfehlungssystem kann die Geschwindigkeit und Beschleunigung eines Fahrzeugs und die Geschwindigkeit und Beschleunigung anderer Fahrzeuge in der Nähe verwenden, um eine Spurempfehlung zu machen. In einem Aspekt verwendet das Fahrzeug LIDAR, um die gegenwärtige Geschwindigkeit und Beschleunigung umgebender Fahrzeuge und die Beschleunigung des Fahrzeugs zu bestimmen. Von der Beschleunigung des Fahrzeugs können zukünftige Geschwindigkeiten des Fahrzeugs (z. B. einige Sekunden später) abgeleitet werden.
Das Fahrzeug kann außerdem unterschiedliche Sensoren verwenden, um eine gegenwärtige Spur zu bestimmen, auf der das Fahrzeug gegenwärtig fährt. Das Fahrzeug kann außerdem Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(vehicle-to-vehicle - V2V-)Kommunikation verwenden, um Daten an umgebende Fahrzeuge innerhalb einer festgelegten Entfernung vom Fahrzeug zu senden oder sie von diesen zu empfangen. Zum Beispiel können beim Verwenden von V2V unterschiedliche Fahrzeuge innerhalb einer festgelegten Entfernung voneinander Geschwindigkeits- und Beschleunigungs- (oder Abbrems-)informationen austauschen.
In einem Aspekt beinhaltet ein Fahrzeug ein Projektionssystem für erweiterte Realität (augmented reality - AR), wie etwa zum Beispiel ein System, das eine Anzeige (z. B. eine Kontextanzeige (heads up display - HUD)) auf die vordere Windschutzscheibe des Fahrzeugs projiziert. Unter Verwendung von erweiterter Realität (AR) kann ein Projektionssystem dem Fahrer ein oder mehrere empfohlene Spuren auf Grundlage der durchschnittlichen prognostizierten Geschwindigkeit umgebender Fahrzeuge hervorheben (z. B. von Licht umrahmt, farbliches Hervorheben, funkelnde Straße usw.). Unter Verwendung von AR kann das Projektionssystem ebenfalls die durchschnittliche prognostizierte Geschwindigkeit der umgebenden Fahrzeuge innerhalb der einen oder den mehreren empfohlenen Spuren anzeigen. Empfohlene Spuren können Spuren sein, auf denen sich der Verkehr schneller als in der gegenwärtigen Spur bewegt. Empfohlene Spuren können angrenzende Spuren links oder rechts von der gegenwärtigen Spur sein oder können andere Spuren sein, die weiter von der gegenwärtigen Spur entfernt sind, zum Beispiel zwei oder mehr Spuren links oder zwei oder mehr Spuren rechts von der gegenwärtigen Spur.
Eine Verarbeitungseinheit (z. B. CPU) im Fahrzeug kann Daten speichern, berechnen und analysieren, um eine angemessene Spur zu bestimmen und dem Fahrzeug vorzuschlagen, diese zu belegen. In einem Aspekt kann eine angemessene Spur auf Grundlage einer schnellsten prognostizierten Geschwindigkeit aller möglichen Spuren bestimmt werden. Berechnungen können auf Grundlage der Geschwindigkeit und Beschleunigung umgebender Fahrzeuge gemacht werden. Berechnungen können das Bestimmen beinhalten, ob das Wechseln in eine andere Spur in nächster Zeit eine optimale Entscheidung für das Fahrzeug ist und/oder ob das Fahrzeug eine angemessene Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung aufweist, um andere Fahrzeuge in den umgebenden Spuren zu umfahren, um einen Spurwechsel zu machen.
Ein Spurwechselunterstützungssystem kann außerdem ein Positionsbestimmungsmodul beinhalten. Wenn eine empfohlene Spur vorgeschlagen wird (z. B. durch Hervorheben in der AR), kann ein Fahrer wählen, ob er einen Spurwechsel in die empfohlene Spur einleitet. In einem Aspekt zeigt ein Fahrer einen Spurwechselwunsch durch Einschalten eines Fahrtrichtungsanzeigers in die Richtung der empfohlenen Spur an. Das Einschalten des Fahrtrichtungsanzeigers zeigt dem Spurwechselunterstützungssystem an, dass ein Spurwechsel in die empfohlene Spur gewünscht ist. Als Reaktion auf das Einschalten des Fahrtrichtungsanzeigers werden ein oder mehrere Fahrzeuge in der empfohlenen Spur in der AR hervorgehoben. Das Fahrzeughervorheben kann ein oder mehre von Folgendem beinhalten: umrahmendes AR-Licht, farbliche Hervorhebung, funkelndes Modell usw. Eine Zahl kann relativ zu jedem des einen oder der mehreren Fahrzeuge angezeigt werden, um eine angemessene Geschwindigkeit anzuzeigen, die das Fahrzeug halten sollte, um sich sicher in die empfohlene Spur einzureihen.
Wenn ein Fahrtrichtungsanzeiger nicht eingeschaltet wird (z. B. innerhalb einer festgelegten Zeitspanne), bestimmt das Spurwechselunterstützungssystem, dass der Fahrer den vorgeschlagenen Spurwechsel ignoriert hat und es wird keine weitere Maßnahme unternommen.
Die Verarbeitungseinheit (z. B. CPU) im Fahrzeug kann eine sichere Geschwindigkeit berechnen, die benötigt wird, um die Spur zu wechseln, zusätzlich dazu, in der Lage zu sein, die Daten der umgebenden Autos zu analysieren, um ein einzelnes Fahrzeug zu identifizieren, um eine derartige Bewegung zu ermöglichen. Wenn ein Fahrer andererseits selbst unsicher versucht, sich einzureihen oder die Spur zu wechseln, kann das Spurwechselunterstützungssystem den Fahrer warnen, dass die gewünschte Spur unsicher ist, den Benutzer darauf hinweisen, langsamer zu werden, den Fahrer darauf hinweisen, zu einem bestimmten Zeitpunkt die Spur nicht zu wechseln usw.
Aspekte der Erfindung erhöhen die Sicherheit durch das Bereitstellen zusätzlicher Erkennungsfähigkeiten, um einen Fahrer zu unterstützen und ein Fahrererlebnis während der Fahrt zu verbessern. Qualität und Sicherheit bei der Fahrt werden verbessert, wodurch ein Vorteil für die Beweglichkeit von Fahrern auf einer Fahrbahn bereitgestellt wird.
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.
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(E/A)-Vorrichtung(en) 110 und eine Anzeigevorrichtung 130, die alle an einen Bus 112 gekoppelt sind. Der/Die Prozessor(en) 102 beinhaltet/beinhalten eine(n) oder mehrere Prozessoren oder Steuerungen, der/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.
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.
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 nicht entfernbare Medien.
Die E/A-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.
Die Anzeigevorrichtung 130 beinhaltet eine beliebige Art von Vorrichtung, die dazu in der Lage ist, einem oder mehreren Benutzern der Rechenvorrichtung 100 Informationen anzuzeigen. Zu Beispielen für eine Anzeigevorrichtung 130 gehören ein Monitor, ein Anzeigeendgerät, eine Videoprojektionsvorrichtung und dergleichen.
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), Controller Area Networks (CANS), 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.
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 E/A-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 mehreren Arten von Busstrukturen dar, wie etwa einen Systembus, PCI-Bus, IEEE-1394-Bus, USB-Bus und so weiter.
In dieser Beschreibung und den folgenden Ansprüchen wird „erweiterte Realität“ („AR“) als eine direkte oder indirekte Live-Ansicht einer physischen realen Umgebung definiert, deren Elemente durch computererzeugte Sinneseindrücke, wie etwa Ton, Video, Bilder, Daten eines globalen Positionierungssystems (global positioning system - GPS) erweitert (oder ergänzt) werden. Die Erweiterung kann in Echtzeit oder in semantischem Zusammenhang mit Umgebungselementen erfolgen, wie etwa hervorgehobene Spuren oder Fahrzeuge oder das Anzeigen von Geschwindigkeiten zusammen mit Fahrzeugen in einer Fahrbahnumgebung. Das heißt, dass Informationen zu einer Umgebung und ihren Objekten über die Wirklichkeit gelegt wird.
2 veranschaulicht eine beispielhafte mehrspurige Fahrbahn 200, auf der Fahrer bei Fahrbahnspurwechseln unterstützt werden können. Unter Bezugnahme auf 2 beinhaltet die mehrspurige Fahrbahn 200 die Spuren 261, 262 und 263, die bestimmt sind, Kraftfahrzeugverkehr in die Richtung 206 zu befördern. Die Fahrzeuge 201, 281 und 291 fahren in den Spuren 262, 261 bzw. 263 und fahren in die Richtung 206. Jedes der Fahrzeuge 201, 281 und 291 kann in Größe variieren und dieselbe Fahrzeugart oder eine verschiedene Fahrzeugart sein, wie etwa zum Beispiel ein Auto, ein Truck, ein Kleinbus, ein Motorrad usw. In einem Aspekt grenzen die Spuren 261 und 263 an die Spur 262. Zum Beispiel kann die Spur 261 rechts neben der Spur 262 sein (wenn man sich in die Richtung 206 bewegt). Die Spur 263 kann links neben der Spur 262 sein (wenn man sich in die Richtung 206 bewegt).
Die mehrspurige Fahrbahn 200 kann eine oder mehrere zusätzliche Spuren (nicht gezeigt) beinhalten, die ebenfalls bestimmt sind, Verkehr in die Richtung 206 zu befördern. Zum Beispiel kann die mehrspurige Fahrbahn 200 eine oder mehrere zusätzliche Spuren rechts der Spur 261 und/oder eine oder mehrere zusätzliche Spuren links der Spur 263 beinhalten, die bestimmt sind, Verkehr in die Richtung 206 zu befördern. Die mehrspurige Fahrbahn 200 kann außerdem eine Vielzahl von Spuren (nicht gezeigt) beinhalten, die bestimmt sind, Verkehr entgegengesetzt zu Richtung 206 zu befördern. Eine Trennwand kann die Spuren, die bestimmt sind, Verkehr in die Richtung 206 zu befördern, von Spuren trennen, die bestimmt sind, Verkehr entgegengesetzt zu Richtung 206 zu befördern (z. B. eine getrennte Autobahn oder Schnellstraße).
Wie abgebildet beinhaltet das Fahrzeug 201 Sensoren 202, das Kommunikationsmodul 207, Konfigurationserfassungsvorrichtungen 208, das Projektionssystem 209, Fahrzeugkomponenten 211, das Spurwechselunterstützungssystem 221 und die Windschutzscheibe 244. Jedes von den Sensoren 202, dem Kommunikationsmodul 207, der Konfigurationserfassungsvorrichtung 208, dem Projektionssystem 209, den Fahrzeugkomponenten 211, dem Spurwechselunterstützungssystem 221 und der Windschutzscheibe 244 sowie ihre entsprechenden Komponenten können miteinander über ein Netzwerk, wie etwa zum Beispiel ein PAN, ein LAN, ein CAN, ein WAN oder sogar über das Internet, verbunden (oder ein Teil davon) sein. Dementsprechend können die Sensoren 202, das Kommunikationsmodul 207, die Konfigurationserfassungsvorrichtung 208, das Projektionssystem 209, die Fahrzeugkomponenten 211, das Spurwechselunterstützungssystem 221 und die Windschutzscheibe 244 sowie jedes andere verbundene Rechensystem und ihre Komponenten mitteilungsbezogene Daten erzeugen und mitteilungsbezogene Daten (z. B. Nahbereichskommunikations-(NFC)-Nutzdaten, Bluetooth-Pakete, Internetprotokoll-(IP)-Datenpakete und andere Protokolle höherer Schichten, die IP-Datenpakete nutzen, wie etwa Übertragungssteuerungsprotokolle (TCP), Hypertext-Übertragungsprotokolle (HTTP), SMTP-Protokolle (simple mail transfer protocol) usw.) über das Netzwerk austauschen.
Der Fahrer 232 kann die Fahrzeugkomponenten 211 verwenden, um den Betrieb des Fahrzeugs 201 zu steuern. Zum Beispiel kann der Fahrer 232 den Fahrtrichtungsanzeiger 241 verwenden, um andere Fahrzeuge zu warnen, wenn das Fahrzeug 201 sich nach links oder rechts bewegen wird. Der Fahrer 232 kann andere Komponenten in den Fahrzeugkomponenten 211 verwenden, um die Richtung (z. B. ein Lenkrad) und Geschwindigkeit (z. B. Gas oder Bremsen) des Fahrzeugs 201 zu steuern.
Die Sensoren 202 können Kamera(s) 203 und LIDAR-Sensor(en) 204 beinhalten. Die Sensoren 202 können außerdem andere Arten von Sensoren (nicht gezeigt) beinhalten, wie etwa zum Beispiel Radarsensoren, Schallsensoren, Ultraschallsensoren, elektromagnetische Sensoren usw. Im Allgemeinen können die Sensoren 202 Objekte um das Fahrzeug 201 erkennen und/oder überwachen. Die Sensoren 202 können Sensordaten ausgeben, welche die Position und den optischen Fluss überwachter Objekte anzeigen.
Die Konfigurationserfassungsvorrichtung 208 ist ausgelegt, eine Konfiguration des Fahrzeugs 201 aus Sensordaten zu bestimmen. Eine Konfiguration kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 201, die Beschleunigung (oder das Abbremsen) des Fahrzeugs 201 und die Spur beinhalten, auf der das Fahrzeug 201 fährt.
Das Spurwechselunterstützungssystem 221 beinhaltet das Spurempfehlungsmodul 222 und das Positionsbestimmungsmodul 223. Das Spurempfehlungsmodul 222 ist ausgelegt, eine Spur für das Fahrzeug 201 auf Grundlage der Konfiguration des Fahrzeugs 201 und der Geschwindigkeit und Beschleunigung (oder dem Abbremsen) anderer Fahrzeuge zu empfehlen, die auf der mehrspurigen Fahrbahn 200 innerhalb einer festgelegten Entfernung zum Fahrzeug 201 fahren. Das Spurempfehlungsmodul 222 kann eine Anzeige einer empfohlenen Spur an das Projektionssystem 209 ausgeben. Das Positionsbestimmungsmodul 223 ist ausgelegt, eine Position innerhalb einer empfohlenen Spur zu identifizieren, an dem sich das Fahrzeug 201 sicher von einer gegenwärtigen Spur in eine empfohlene Spur bewegen kann (z. B. ein ausreichend dimensionierter Zwischenraum/Spalt zwischen anderen Fahrzeugen, die auf der empfohlenen Spur fahren). Das Spurbestimmungsmodul 223 kann eine Anzeige einer identifizierten Position an das Projektionssystem 209 ausgeben.
Im Allgemeinen kann das Projektionssystem 209 Bilddaten (z. B. die Bilddaten 266) einer Fahrbahnumgebung um das Fahrzeug 201 von Kamera(s) 203 empfangen. Aus den Bilddaten kann das Projektionssystem 209 eine optische Anzeige (z. B. ein HUD) auf der Windschutzscheibe 244 gestalten. Das Projektionssystem 209 kann Elemente in den Bilddaten, zum Beispiel Spurmarkierungen, andere Fahrzeuge, Einreihungspositionen usw. mit zusätzlichen Daten erweitern. Zum Beispiel kann das Projektionssystem 209 in der optischen Anzeige Spurmarkierungen oder Fahrzeuge hervorheben, Fahrzeuggeschwindigkeiten anzeigen, Einreihungspositionen hervorheben usw. Alternativ kann das Projektionssystem 209 eine erweiterte optische Anzeige auf einer Anzeigevorrichtung in der Kabine des Fahrzeugs 201 gestalten.
Das Kommunikationsmodul 207 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 207 kann verwendet werden, um die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V)-Kommunikation und die Fahrzeug-zu-Infrastruktur-(V2I)-Kommunikation zu erleichtern. Die Fahrzeuge 281 und 291 (sowie alle anderen Fahrzeuge auf der mehrspurigen Fahrbahn 200) können ein gleichermaßen ausgelegtes Kommunikationsmodul beinhalten. Somit können Fahrzeuge auf der mehrspurigen Fahrbahn 200 Informationen miteinander unter Verwendung von V2V-Kommunikation austauschen.
Jedes der Fahrzeuge 281 und 291 (sowie alle anderen Fahrzeuge auf der mehrspurigen Fahrbahn 200) können ebenfalls Komponenten beinhalten, die mindestens eine Teilmenge der, und möglicherweise alle, Funktionen bereitstellen, die durch die Sensoren 202, die Konfigurationserfassungsvorrichtung 208, das Projektionssystem 209, die Fahrzeugkomponenten 211, das Spurwechselunterstützungssystem 221 und die Windschutzscheibe 244 bereitgestellt werden.
3 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Unterstützen eines Fahrers bei einem Fahrbahnspurwechsel. Das Verfahren 300 wird in Bezug auf die Komponenten und die Daten der Rechenarchitektur 200 beschrieben.
Das Verfahren 300 beinhaltet das Bestimmen einer Geschwindigkeit und Beschleunigung (oder Abbremsen) eines Fahrzeugs (301). Das Verfahren 300 beinhaltet das Bestimmen, dass das Fahrzeug in einer gegenwärtigen Spur fährt (302). Zum Beispiel können die Sensoren 202 Sensordaten 229 aus der Umgebung um das Fahrzeug 201 erkennen. Von Sensordaten 229 kann die Konfigurationserfassungsvorrichtung 208 erfassen, dass sich das Fahrzeug 201 in der Fahrzeugkonfiguration 224 befindet. Die Fahrzeugkonfiguration 224 beinhaltet die Geschwindigkeit 226, Beschleunigung 227 und Spuranzeige 228. Die Geschwindigkeit 226 kann eine gegenwärtige Geschwindigkeit des Fahrzeugs 201 (z. B. Meilen pro Stunde, „mph“) anzeigen, die Beschleunigung 227 kann eine Änderung der Geschwindigkeit 226 anzeigen (z. B. erhöht oder senkt sich die Geschwindigkeit 226) und die Spuranzeige 228 kann anzeigen, dass sich das Fahrzeug 201 in Spur 262 befindet.
Die Sensordaten 229 können außerdem die Position anderer Fahrzeuge auf der mehrspurigen Fahrbahn innerhalb einer festgelegten Entfernung (z. B. innerhalb einer ¼ Meile) vom Fahrzeug 201 anzeigen. Zum Beispiel können die Sensordaten 229 die Position von Fahrzeug 281 in der Spur 261 und die Position von Fahrzeug 291 in der Spur 263 anzeigen. Die Sensordaten 229 können erkannt und fortlaufend zur Konfigurationserfassungsvorrichtung 208 und zum Spurwechselunterstützungssystem 221 gesendet werden, wenn das Fahrzeug 201 auf der mehrspurigen Fahrbahn 200 entlangfährt.
Das Verfahren 300 beinhaltet das Zugreifen auf Daten, welche die Geschwindigkeit und Beschleunigung (oder Abbremsen) von ein oder mehreren Fahrzeugen innerhalb einer festgelegten Entfernung vom Fahrzeug auf der Fahrbahn anzeigen, wobei jedes des einen oder der mehreren Fahrzeuge in einer Spur fährt, die aus der einen oder den mehreren Spuren ausgewählt wurde (303). Zum Beispiel kann das Kommunikationsmodul 207 Bewegungsdaten 282 vom Fahrzeug 281 empfangen. Die Bewegungsdaten 282 beinhalten die Geschwindigkeit 283 und die Beschleunigung 284. Die Geschwindigkeit 283 kann eine gegenwärtige Geschwindigkeit des Fahrzeugs 281 (z. B. mph) anzeigen und die Beschleunigung 284 kann eine Änderung der Geschwindigkeit 283 (z. B. erhöht oder senkt sich die Geschwindigkeit 283) anzeigen. Gleichermaßen kann das Kommunikationsmodul 207 Bewegungsdaten 292 vom Fahrzeug 291 empfangen. Die Bewegungsdaten 292 beinhalten die Geschwindigkeit 293 und die Beschleunigung 294. Die Geschwindigkeit 293 kann eine gegenwärtige Geschwindigkeit des Fahrzeugs 291 (z. B. mph) anzeigen und die Beschleunigung 294 kann eine Änderung der Geschwindigkeit 293 (z. B. erhöht oder senkt sich die Geschwindigkeit 293) anzeigen. Das Kommunikationsmodul 207 kann ebenfalls Daten empfangen, welche die Geschwindigkeit und Beschleunigung (oder Abbremsen) von jedem anderen Fahrzeug auf der mehrspurigen Fahrbahn innerhalb der festgelegten Entfernung vom Fahrzeug 201 anzeigen.
Das Verfahren 300 beinhaltet das Bestimmen einer anderen Spur, die das Fahrzeug auf Grundlage der Geschwindigkeit und Beschleunigung (oder des Abbremsens) des Fahrzeugs und der Geschwindigkeit und Beschleunigung (oder des Abbremsens) des einen oder der mehreren anderen Fahrzeuge belegen kann, wobei die andere Spur aus der einen oder den mehreren anderen Spuren ausgewählt wurde (304). Zum Beispiel kann das Spurempfehlungsmodul 222 bestimmen, dass es besser für das Fahrzeug 201 ist, die Spur 261 auf Grundlage der Fahrzeugkonfiguration 224, Bewegungsdaten 282 und Bewegungsdaten 292 (sowie Bewegungsdaten von jedem anderen Fahrzeug) zu belegen. Das Spurempfehlungsmodul 222 kann die Spurempfehlung 238 ableiten, die anzeigt, dass besseres Fahren in Spur 261 möglich ist. Das Spurempfehlungsmodul 222 kann die Spurempfehlung 238 an das Projektionssystem 209 senden. Das Projektionssystem 209 kann die Spurempfehlung 238 vom Spurempfehlungsmodul 222 empfangen.
Das Verfahren 300 beinhaltet das Gestalten einer Darstellung der Fahrbahn in der Kabine des Fahrzeugs, wobei die Darstellung einen Spurwechsel in die andere Spur durch Hervorheben der anderen Spur vorschlägt (305). Zum Beispiel kann/können die Kamera(s) 203 Bilddaten 266 der mehrspurigen Fahrbahn 200 aufnehmen. Die Bilddaten 266 können an das Projektionssystem 209 gesendet werden. Die Bilddaten 266 können am Projektionssystem 209 empfangen werden. Die Bilddaten 266 können aufgenommen und fortlaufend zum Projektionssystem 209 gesendet werden, wenn das Fahrzeug 201 auf der mehrspurigen Fahrbahn 200 entlangfährt.
Das Projektionssystem 209 kann das HUD 236 der mehrspurigen Fahrbahn 200 aus Bilddaten 266 und der Spurempfehlung 238 erarbeiten. Das Projektionssystem 209 kann das HUD 236 auf der Windschutzscheibe 244 gestalten (oder auf jeder anderen Anzeigevorrichtung in der Kabine des Fahrzeugs 201). Das Projektionssystem 209 kann Bilddaten 266 durch Hervorheben der Spur 261 (z. B. unter Verwendung von umrahmendem Licht, farblicher Hervorhebung, Funkeln usw.) innerhalb des HUDs 236 erweitern, um einen Spurwechsel von Spur 262 zu Spur 261 vorzuschlagen. Der Fahrer 232 kann das HUD 236 auf der Windschutzscheibe 244 (oder jeder anderen Anzeigevorrichtung) wahrnehmen. In einem Aspekt wird das HUD 236 innerhalb des Sichtfelds 233 des Fahrers 232 gestaltet. Demnach kann der Fahrer 232 eine Sicht auf die mehrspurige Fahrbahn 200 in die Richtung 206 aufrechterhalten, während er gleichzeitig das HUD 236 betrachtet.
Das Verfahren 300 beinhaltet das Empfangen von Eingabe aus der Kabine, die den vorgeschlagenen Spurwechsel annimmt (306). Zum Beispiel kann der Fahrer 232 als Reaktion auf das Wahrnehmen des HUDs 236 das Fahrzeug 201 zu Spur 261 wechseln wollen. Der Fahrer 232 kann den Fahrtrichtungsanzeiger 241 einschalten, um das Annehmen der Empfehlung anzuzeigen, von Spur 262 zu Spur 261 zu wechseln. Als Reaktion auf das Einschalten des Fahrtrichtungsanzeigers 241 können Außenlichter am Fahrzeug 201 in die Richtung der Spur 261 blinken. Das Signal 234 kann außerdem an das Spurwechselunterstützungssystem 221 gesendet werden. Das Spurwechselunterstützungssystem 221 kann das Signal 234 vom Fahrtrichtungsanzeiger 241 empfangen. Das Spurwechselunterstützungssystem 221 nimmt das Signal 234 als ein Annehmen der Spurempfehlung 238 wahr.
Das Verfahren 300 beinhaltet das Berechnen einer Geschwindigkeit, die das Fahrzeug aufrechterhalten soll, wenn es von der gegenwärtigen Spur in die angemessene Spur wechselt (307). Zum Beispiel kann das Spurwechselunterstützungssystem 221 eine Geschwindigkeit auf Grundlage der Bewegungsdaten 282 und der Bewegungsdaten 292 (sowie Bewegungsdaten von jedem anderen Fahrzeug auf der mehrspurigen Fahrbahn 200) berechnen, die das Fahrzeug 201 aufrechterhalten soll, wenn es von der Spur 262 zu Spur 261 wechselt. Das Aufrechterhalten der berechneten Geschwindigkeit erlaubt dem Fahrzeug 201, sicher im Hinblick auf Geschwindigkeit und Beschleunigung (oder Abbremsen) der umgebenden Fahrzeuge auf der mehrspurigen Fahrbahn 200 von der Spur 262 zur Spur 261 zu wechseln.
Das Verfahren 300 beinhaltet das Anzeigen innerhalb der Darstellung, wo das Fahrzeug zur anderen Spur wechseln soll (308). Zum Beispiel kann das Positionsbestimmungsmodul 223 bestimmen, dass es sicher für das Fahrzeug 201 ist, an der Position 268 von der Spur 262 zur Spur 261 zu wechseln. Das Positionsbestimmungsmodul 223 kann die Spurwechselanzeige 239 ableiten, um die Position 268 anzuzeigen. Das Positionsbestimmungsmodul 223 kann die Spurwechselanzeige 239 an das Projektionssystem 209 senden. Das Projektionssystem 209 kann die Spurwechselanzeige 239 vom Positionsbestimmungsmodul 223 empfangen.
Das Projektionssystem 209 kann die HUD-Aktualisierung 237 aus den Bilddaten 266 und der Spurwechselposition 239 erarbeiten. Das Projektionssystem 209 kann die Bilddaten 266 durch Hervorheben der Position 268 (z. B. unter Verwendung von umrahmendem Licht, farblicher Hervorhebung, Funkeln usw.) und Anzeigen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 281 und des Fahrzeugs 291 (und jedes anderen Fahrzeugs in der Spur 261 innerhalb der festgelegten Entfernung vom Fahrzeug 201) innerhalb der HUD-Aktualisierung 237 erweitern. Zum Beispiel kann eine Zahl über dem Fahrzeug 281 gestaltet sein, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 281 in mph anzuzeigen. Gleichermaßen kann eine Zahl über dem Fahrzeug 291 gestaltet sein, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 291 in mph anzuzeigen.
Das Projektionssystem 209 kann die HUD-Aktualisierung 237 auf der Windschutzscheibe 244 gestalten (oder auf jeder anderen Anzeigevorrichtung in der Kabine des Fahrzeugs 201). Der Fahrer 232 kann die HUD-Aktualisierung 237 auf der Windschutzscheibe 244 (oder anderen Anzeigevorrichtung) wahrnehmen. In einem Aspekt wird die HUD-Aktualisierung 237 innerhalb des Sichtfelds 233 des Fahrers 232 gestaltet. Demnach kann der Fahrer 232 eine Sicht auf die mehrspurige Fahrbahn 200 in die Richtung 206 aufrechterhalten, während er gleichzeitig die HUD-Aktualisierung 237 betrachtet.
Der Fahrer 232 kann dann die Fahrzeugkomponenten 211 nutzen, zum Beispiel das Lenkrad, das Gas usw., um den Spurwechsel 267 in die Spur 261 bei Position 268 umzusetzen.
In einem Aspekt werden dem Fahrzeug 201 Spurempfehlungen im Wesentlichen in Echtzeit bereitgestellt, wenn das Fahrzeug 201 die mehrspurige Fahrbahn 200 entlangfährt. Wenn das Fahrzeug 201 fährt, können sich die Spurempfehlungen ändern, sobald sich die Verkehrsumgebung innerhalb der festgelegten Entfernung des Fahrzeugs 201 ändert. Wenn Empfehlungen vorgelegt werden, kann der Fahrer 232 wählen, ob er einer Spurwechselempfehlung folgen oder die Spurwechselempfehlung ignorieren will.
In einigen Aspekten können dem Fahrer 232 Spurempfehlungen und Spurwechselpositionen außerdem unter Verwendung von akustischer Ausgabe angezeigt werden. Wenn das Spurempfehlungsmodul 223 Spuren empfiehlt, können Spurempfehlungen ebenfalls an ein Audiosystem gesendet werden. Gleichermaßen können Spurwechselpositionen an das Audiosystem gesendet werden, sobald das Positionsbestimmungsmodul Spurwechselpositionen bestimmt. Das Audiosystem kann einen akustischen Hinweis an die Kabine des Fahrzeugs 201 ausgeben (z. B. über einen oder mehrere Lautsprecher). Der akustische Hinweis kann den Fahrer 232 warnen, auf das HUD 236 zu schauen, auf die HUD-Aktualisierung 237 zu schauen usw.
4A veranschaulicht beispielhaftes Fahren von Fahrzeugen in verschiedenen Spuren der mehrspurigen Straße 400. Unter Bezugnahme auf 4A befinden sich die Fahrzeuge 422 und 426 in der Spur 441. Die Fahrzeuge 401 und 423 befinden sich in der Spur 442. Die Fahrzeuge 424 und 428 befinden sich in der Spur 443. Das Fahrzeug 427 befindet sich in Spur 444. Wie durch die Pfeile angezeigt, fahren alle Autos, die in 4A abgebildet sind, im Allgemeinen in die gleiche Richtung. Das Fahrzeug 401 kann schneller als Fahrzeug 423 fahren. Wenn sich das Fahrzeug 401 dem Fahrzeug 423 von hinten nähert, kann ein Spurwechselunterstützungssystem im Fahrzeug 401 eine bessere Fahrspur für das Fahrzeug 401 bestimmen und empfehlen.
Unter Bezugnahme auf 4B kann das Projektionssystem 411 eine Echtzeitanzeige der mehrspurigen Fahrbahn 400 auf der Windschutzscheibe 437 darstellen. Das Spurempfehlungssystem kann die Spur 443 als bessere Fahrspur für Fahrzeug 401 empfehlen. Das Projektionssystem 411 kann die Echtzeitanzeige durch Hervorhebungen 438 erweitern, um die Spur 443 als eine empfohlene Spur zu identifizieren. Das Fahrzeug 401 (der Fahrzeugfahrer 432 fährt) kann unter Verwendung eines verschiedenen Symbols, wie etwa eines Sterns, identifiziert werden. Der Fahrer 432 kann die Echtzeitanzeige anschauen und von Spur 442 zu Spur 443 wechseln wollen. Der Fahrer 432 kann einen rechten Fahrtrichtungsanzeiger im Fahrzeug 401 einschalten, um den Wunsch anzuzeigen, zur Spur 443 zu wechseln.
Unter Bezugnahme auf 4C kann das Spurwechselunterstützungssystem die Position 441 identifizieren, an der ein Spurwechsel von Spur 442 zu Spur 443 sicher vollzogen werden kann. Das Projektionssystem 411 kann die Echtzeitanzeige durch Hervorhebungen 439 erweitern, um die Position 441 anzuzeigen. Das Projektionssystem 411 kann die Echtzeitanzeige auch durch die Geschwindigkeit anderer Fahrzeuge auf der mehrspurigen Straße 400 erweitern (z. B. in mph). Kurz zurückkehrend zu 4A kann der Fahrer 432 dann den Spurwechsel 407 umsetzen, um das Fahrzeug 401 von Spur 442 zu Spur 443 zu bewegen.
5 veranschaulicht einen Datenstrom 500 eines beispielhaften Verfahrens zum Unterstützen eines Fahrers bei Fahrbahnspurwechseln. Bei 501 kann ein Spurwechselunterstützungssystem bestimmen, dass es sicher und besser für ein Fahrzeug ist, die Spur innerhalb einer vorbestimmten Entfernung zu wechseln. Bei 502 kann das Spurwechselunterstützungssystem einem Fahrer Spurmöglichkeiten über hervorgehobene Spuren auf einer Anzeige anbieten. Bei 503 kann der Fahrer eine der Spuren durch Einschalten eines Fahrtrichtungsanzeigers (z. B. links oder rechts) annehmen. Bei 504 kann das Spurwechselunterstützungssystem eine Geschwindigkeit berechnen, die das Fahrzeug aufrechterhalten soll. Bei 505 kann das Spurwechselunterstützungssystem einzelne Autos hervorheben und Geschwindigkeitsmarkierungen über diesen auf der Anzeige platzieren. Bei 506 kann der Fahrer eine Spurmöglichkeit durch das Wechseln der Spur annehmen.
Dementsprechend unterstützen Aspekte der Erfindung einen Fahrer beim sicheren Wechseln zwischen den Spuren auf einer mehrspurigen Fahrbahn in einer Reihe von verschiedenen Szenarien.
In einem Szenario behindert der Schnellstraßenverkehr einen normalen Arbeitsweg. Ein Fahrzeug kann sich in einer mittleren Spur befinden und ein Spurwechselunterstützungssystem bestimmt, dass freie Spuren verfügbar sind, um den Arbeitsweg zu verbessern. Das Spurwechselunterstützungssystem stellt zwei freie Spuren bereit, eine Spur rechts und eine Spur links. Die beiden Spuren werden unter Verwendung von Darstellung mit erweiterter Realität (AR) hervorgehoben.
Ein Fahrer wählt die linke Spur durch Einschalten des linken Fahrtrichtungsanzeigers. Das Einschalten des Fahrtrichtungsanzeigers sendet eine Mitteilung an das Spurwechselunterstützungssystem. Das Spurwechselunterstützungssystem führt eine Reihe von Berechnungen durch, welche die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und die Geschwindigkeiten der umgebenden Fahrzeuge berücksichtigen. Das Spurwechselunterstützungssystem identifiziert ein Auto, vor dem man sich einreihen kann, und ein Auto, hinter das man passt. Die Autos werden unter Verwendung einer AR-Systemdarstellung und hervorgehoben und eine Zahl erscheint über diesen, die ihre Geschwindigkeit anzeigt. Das AR-System kann außerdem eine Geschwindigkeit anzeigen, die das Fahrzeug aufrechterhalten soll, um sich sicher und erfolgreich einzureihen. Der Fahrer kann dann das Fahrzeug in die linke Spur bewegen. Alternativ kann sich der Fahrer entscheiden, sich nicht in die linke Spur zu bewegen. Der Fahrer kann das Einreihen durch Verbleiben in der gegenwärtigen Spur oder Zurückbewegen des Fahrtrichtungsanzeigers zur Mitte abbrechen.
In einem anderen Szenario wird ein schnelleres Fahrzeug durch ein anderes langsameres Fahrzeug auf einer Schnellstraße behindert. Das langsamere Fahrzeug ist langsamer, da sich der Fahrer in dem Gebiet nicht auskennt und unsicher ist, welches Ausfahrt er nehmen soll. In diesem Szenario bestimmt ein Spurwechselunterstützungssystem, dass es besser ist, zu einer anderen Spur zu wechseln statt darauf zu warten, dass das vorausfahrende Fahrzeug schneller wird. Der Fahrer des schnellsten Fahrzeugs ist ein Fahranfänger und würde unter normalen Umständen den gegenwärtigen Zustand lieber aufrechterhalten. Das Spurwechselunterstützungssystem kann jedoch dem Fahranfänger zusätzlichen Komfort beim Wechseln in eine bessere Spur bereitstellen.
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 verschiedenen Formaten umwandeln, wie etwa zum Beispiel Sensordaten, Fahrzeugkonfiguration, Bewegungsdaten, Geschwindigkeit, Beschleunigung (oder Abbremsen), Spurwechselempfehlungen, Spurwechselpositionen, HUDs, HUD-Aktualisierungen, Fahrzeugkomponenteneinschaltsignale, Spurpositionen, AR-Daten usw.
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 außerdem ausgelegt sein, jede einer Vielzahl von Datenarten zu speichern, die durch die beschriebenen Komponenten erzeugt wurden, wie etwa zum Beispiel Sensordaten, Fahrzeugkonfiguration, Bewegungsdaten, Geschwindigkeit, Beschleunigung (oder Abbremsen), Spurwechselempfehlungen, Spurwechselpositionen, HUDs, HUD-Aktualisierungen, Fahrzeugkomponenteneinschaltsignale, Spurpositionen, AR-Daten usw.
In der vorstehenden Offenbarung wurde auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil davon bilden und in denen zur Veranschaulichung konkrete Umsetzungen gezeigt sind, in denen die Offenbarung ausgeführt sein kann. 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“ etc. 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 derartige Formulierungen nicht unbedingt auf dieselbe Ausführungsform. Ferner sei darauf hingewiesen, dass, wenn ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben wird, es im Bereich des Fachwissens des Fachmanns liegt, ein derartiges Merkmal, eine derartige Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit anderen Ausführungsformen zu bewirken, 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 zudem physische Datenträger 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.
Computerspeichermedien (-vorrichtungen) beinhalten RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM, Festkörperlaufwerke (solid state drives - SSDs) (z. B. basierend auf RAM), Flash-Speicher, Phasenänderungsspeicher (phase-change memory - PCM), andere Speicherarten, 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.
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 einen Computer übertragen oder diesem bereitgestellt werden, sieht der Computer die Verbindung ordnungsgemäß als Übertragungsmedium an. Übertragungsmedien können ein Netzwerk und/oder Datenverbindungen beinhalten, die verwendet werden können, um gewünschte 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 vorstehend beschriebenen Merkmale oder Handlungen beschränkt ist. Die beschriebenen Merkmale und Handlungen werden vielmehr als beispielhafte Formen der Umsetzung der Patentansprüche offenbart.
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 zudem in Umgebungen mit verteilten Systemen angewendet 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 ausführen. In einer Umgebung mit verteilten Systemen können sich Programmmodule sowohl in lokalen Speichervorrichtungen als auch in Fernspeichervorrichtungen befinden.
Ferner können die hierin beschriebenen Funktionen gegebenenfalls in einem oder mehreren der folgenden ausgeführt werden: Hardware, Software, Firmware, digitalen Komponenten oder analoge Komponenten. Ein oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (application specific integrated circuits - ASICs) können zum Beispiel so programmiert sein, dass sie eines bzw. einen oder mehrere der hier beschriebenen Systeme und Vorgänge ausführen. Bestimmte Ausdrücke werden in der gesamten Beschreibung und den Patentansprüchen verwendet, um auf bestimmte Systemkomponenten Bezug zu nehmen. Für den Fachmann versteht es sich, dass auf Komponenten durch unterschiedliche Bezeichnungen Bezug genommen werden kann. In dieser Schrift soll nicht zwischen Komponenten unterschieden werden, die sich dem Namen nach unterscheiden, nicht jedoch von der Funktion her.
Es ist anzumerken, dass die vorstehend erörterten Sensorausführungsformen Computerhardware, -software, -firmware oder eine beliebige Kombination daraus umfassen können, um mindestens einen Teil ihrer Funktionen auszuführen. Ein Sensor kann zum Beispiel Computercode einschließen, der dazu konfiguriert ist, in einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und kann eine Hardware-Logikschaltung/elektrische Schaltung einschließen, die durch den Computercode gesteuert wird. Diese beispielhaften Vorrichtungen sind hier zum Zwecke der Veranschaulichung bereitgestellt und sollen nicht einschränkend sein. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können in weiteren Arten von Vorrichtungen umgesetzt werden, wie es dem einschlägigen Fachmann bekannt ist.
Mindestens 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. Solche Software veranlasst bei Ausführung in einer oder mehreren Datenverarbeitungsvorrichtungen eine Vorrichtung dazu, wie hier beschrieben zu arbeiten.
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 keine der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen 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 erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit und soll die Offenbarung nicht auf die konkrete offenbarte Form beschränken. Viele Modifikationen und Variationen sind in Anbetracht der vorstehenden Lehren möglich. Ferner ist anzumerken, dass beliebige oder alle der vorangehend genannten alternativen Umsetzungen in einer beliebigen gewünschten Kombination verwendet werden können, um zusätzliche Hybridumsetzungen der Offenbarung zu bilden.

Claims

Verfahren zum Unterstützen bei einem Fahrbahnspurwechsel von einer gegenwärtigen Spur, das Verfahren umfassend: das Bestimmen auf Grundlage von Geschwindigkeit und Beschleunigung von Fahrzeugen auf der Fahrbahn, dass ein Fahrzeug besser in anderen Spuren fahren kann; das Empfangen einer Eingabe, die eine andere Spur aus den anderen Spuren auswählt; das Berechnen einer Geschwindigkeit, die das Fahrzeug aufrechterhalten soll; und das Anzeigen, wann es angemessen ist, dass das Fahrzeug in die andere Spur zwischen andere Fahrzeuge wechselt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen, dass ein Fahrzeug besser in anderen Spuren fahren kann, das Bestimmen umfasst, dass sich der Verkehr in den anderen Spuren schneller bewegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bestimmen, dass ein Fahrzeug besser in anderen Spuren fahren kann, Folgendes umfasst: das Bestimmen einer Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs; das Bestimmen, dass das Fahrzeug in der gegenwärtigen Spur fährt; das Zugreifen auf Daten, welche die Geschwindigkeit und Beschleunigung von ein oder mehreren Fahrzeugen innerhalb einer festgelegten Entfernung vom Fahrzeug auf der Fahrbahn anzeigen, wobei jedes des einen oder der mehreren Fahrzeuge in einer Spur fährt, die aus der einen oder den mehreren anderen Spuren der Fahrbahn ausgewählt wurde; und das Bestimmen auf Grundlage der Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs und der Geschwindigkeit und Beschleunigung des einen oder der mehreren anderen Fahrzeuge, dass es für das Fahrzeug angemessen ist, sich in die andere Spur zu bewegen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Verwenden von erweiterter Realität (AR), um die anderen Spuren in einem optischen Format in einer Kabine des Fahrzeugs hervorzuheben.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Empfangen von Eingabe, welche die andere Spur auswählt, das Erfassen des Einschaltens eines Fahrtrichtungsanzeigers am Fahrzeug umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, 4 oder 5, ferner umfassend: das Bestimmen der Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs unter Verwendung von LIDAR; und das Empfangen von Geschwindigkeits- und Beschleunigungsdaten für eines oder mehrere andere Fahrzeuge auf der Fahrbahn über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V-)Kommunikation.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Verwenden von erweiterter Realität (AR), um die Geschwindigkeit des einen oder der mehreren Fahrzeuge in der anderen Spur in einem optischen Format innerhalb einer Kabine des Fahrzeugs hervorzuheben; und wobei das Anzeigen, wann es angemessen ist, dass das Fahrzeug in die andere Spur zwischen andere Fahrzeuge wechselt. das Verwenden von erweiterter Realität (AR) umfasst, um andere Fahrzeuge in einem optischen Format innerhalb der Kabine hervorzuheben.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Bestimmen, dass sich das Fahrzeug in einer Spur einer mehrspurigen Fahrbahn befindet; wobei das Bestimmen, dass ein Fahrzeug besser in anderen Spuren fahren kann, das Bestimmen umfasst, dass das Fahrzeug besser in einer oder mehr anderen Spuren der mehrspurigen Fahrbahn fahren kann; wobei das Empfangen von Eingabe, die eine andere Spur aus den anderen Spuren auswählt, das Auswählen einer anderen Spur aus der einen oder den mehreren Spuren der mehrspurigen Fahrbahn umfasst, wobei die andere Spur an die Spur der mehrspurigen Fahrbahn angrenzt; und wobei das Anzeigen, dass es angemessen ist, dass das Fahrzeug in die andere Spur zwischen andere Fahrzeuge wechselt, das Anzeigen umfasst, wann es angemessen für das Fahrzeug ist, in die andere Spur der mehrspurigen Fahrbahn zu wechseln.
Fahrzeug, wobei das Fahrzeug Folgendes umfasst: einen oder mehrere Prozessoren; einen Systemspeicher, der an einen oder mehrere Prozessoren gekoppelt ist, wobei der Systemspeicher Anweisungen speichert, die von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden können; der eine oder die mehreren Prozessoren, welche die Anweisungen ausführen, die im Systemspeicher gespeichert sind, um einen Fahrer beim Fahrbahnspurwechsel zu unterstützen, wobei die Fahrbahn eine gegenwärtige Fahrspur für das Fahrzeug beinhaltet und eine oder mehrere andere Fahrspuren, das Folgende beinhalten: das Bestimmen einer Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs; das Bestimmen, dass das Fahrzeug in der gegenwärtigen Fahrspur fährt; das Zugreifen auf Daten, welche die Geschwindigkeit und Beschleunigung des einen oder der mehreren Fahrzeugen innerhalb einer festgelegten Entfernung vom Fahrzeug auf der Fahrbahn anzeigen, wobei jedes des einen oder der mehreren Fahrzeuge in einer Spur fährt, die aus der einen oder den mehreren anderen Spuren ausgewählt wurde; das Bestimmen einer anderen Spur, die das Fahrzeug auf Grundlage der Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs und der Geschwindigkeit und Beschleunigung des einen oder der mehreren anderen Fahrzeuge belegen kann, wobei die andere Spur aus der einen oder den mehreren anderen Spuren ausgewählt wurde; das Gestalten einer Darstellung der Fahrbahn in der Kabine des Fahrzeugs, wobei die Darstellung einen Spurwechsel in die andere Spur durch Hervorheben der anderen Spur vorschlägt; das Empfangen von Eingabe aus der Kabine, die den vorgeschlagenen Spurwechsel annimmt; das Berechnen einer Geschwindigkeit, die das Fahrzeug aufrechterhalten soll, wenn es von der gegenwärtigen Spur in die angemessene Spur wechselt; und das Anzeigen innerhalb der Darstellung, wo das Fahrzeug zur anderen Spur wechseln soll.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren, welche die Anweisungen ausführen, die im Systemspeicher gespeichert sind, um auf eine Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs zu bestimmen, das Ausführen der Anweisungen, die im Systemspeicher gespeichert sind, durch den einen oder die mehreren Prozessoren umfasst, um LIDAR zu verwenden, um die Beschleunigung des Fahrzeugs zu bestimmen.
Fahrzeug nach Anspruch 9 oder 10, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren, welche die Anweisungen ausführen, die im Systemspeicher gespeichert sind, um auf Daten zuzugreifen, welche die Geschwindigkeit und Beschleunigung von einem oder mehreren anderen Fahrzeugen anzeigen, das Empfangen von Daten über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V-)Kommunikation durch den einen oder die mehreren Prozessoren, welche die Anweisungen ausführen, die im Systemspeicher gespeichert sind, welche die Geschwindigkeit und Beschleunigung von einem oder mehreren anderen Fahrzeugen anzeigen.
Fahrzeug nach Anspruch 11, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren, welche die Anweisungen ausführen, die im Systemspeicher gespeichert sind, um eine Darstellung der Fahrbahn in der Kabine des Fahrzeugs zu gestalten, das Verwenden von erweiterter Realität (AR) umfasst, um die Darstellung zu gestalten.
Fahrzeug nach Anspruch 11, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren, welche die Anweisungen ausführen, die im Systemspeicher gespeichert sind, um Eingabe von der Kabine zu empfangen, das Erfassen des Einschaltens eines Fahrtrichtungsanzeigers in die Richtung der anderen Spur durch den einen oder die mehreren Prozessoren umfasst, welche die Anweisungen ausführen, die im Systemspeicher gespeichert sind.
Verfahren zum Unterstützen eines Fahrzeugs beim Fahrbahnspurwechsel, bei dem das Fahrzeug in einer gegenwärtigen Spur einer mehrspurigen Fahrbahn fährt, wobei die mehrspurige Fahrbahn außerdem eine oder mehrere andere Spuren beinhaltet, das Verfahren umfassend: das Bestimmen einer Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs; das Bestimmen, dass das Fahrzeug in der gegenwärtigen Spur fährt; das Zugreifen auf Daten, welche die Geschwindigkeit und Beschleunigung des einen oder der mehreren Fahrzeugen innerhalb einer festgelegten Entfernung vom Fahrzeug auf der Fahrbahn anzeigen, wobei jedes des einen oder der mehreren Fahrzeuge in einer Spur fährt, die aus der einen oder den mehreren anderen Spuren ausgewählt wurde; das Bestimmen einer anderen Spur, die das Fahrzeug auf Grundlage der Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs und der Geschwindigkeit und Beschleunigung des einen oder der mehreren anderen Fahrzeuge belegen kann, wobei die andere Spur aus der einen oder den mehreren anderen Spuren ausgewählt wurde; das Gestalten einer Darstellung der Fahrbahn in der Kabine des Fahrzeugs, wobei die Darstellung einen Spurwechsel in die andere Spur durch Hervorheben der anderen Spur vorschlägt; das Empfangen von Eingabe aus der Kabine, die den vorgeschlagenen Spurwechsel annimmt; das Berechnen einer Geschwindigkeit, die das Fahrzeug aufrechterhalten soll, wenn es von der gegenwärtigen Spur in die angemessene Spur wechselt; und das Anzeigen innerhalb der Darstellung, wo das Fahrzeug zur anderen Spur wechseln soll.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Anzeigen innerhalb der Darstellung, wann das Fahrzeug in die andere Spur wechseln soll, das Planen eines Raums vor oder nach mindestens einem Fahrzeug in der anderen Spur als eine Gelegenheit zum Spurwechsel umfasst, wobei das mindestens eine Fahrzeug in dem einen oder den mehreren Fahrzeugen beinhaltet ist.