DE102018130195A1

DE102018130195A1 - Fahrzeugschneehöhenreaktion

Info

Publication number: DE102018130195A1
Application number: DE102018130195.2A
Authority: DE
Inventors: Aed M. Dudar; Thomas G. Leone; Kenneth J. Miller
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2018-11-28
Publication date: 2019-06-06
Also published as: US10589742B2; CN109849923A; US20190161085A1

Abstract

Ein System, das einen Prozessor und einen Speicher beinhaltet, wobei der Speicher Anweisungen beinhaltet, die durch den Prozessor ausgeführt werden sollen, um eine optimierte Schneegrenze in einem Bild zu bestimmen, das ein Referenzobjekt beinhaltet, eine Schneehöhe auf Grundlage von Vergleichen der optimierten Schneegrenze mit dem Bild des Referenzobjekts zu bestimmen und ein Fahrzeug durch Betätigen von Fahrzeugkomponenten auf Grundlage der bestimmten Schneehöhe zu betreiben.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft das Gebiet von Fahrzeugbetriebsumgebungen und insbesondere einen Fahrzeugbetrieb im Schnee.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Fahrzeuge können ausgestattet sein, um sowohl in einem autonomen als auch in einem von einem Insassen gesteuerten Modus betrieben zu werden. Fahrzeuge können mit Rechenvorrichtungen, Netzwerken, Sensoren und Steuerungen ausgestattet sein, um Informationen bezüglich der Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen und das Fahrzeug auf Grundlage der Informationen zu betreiben. Der sichere und komfortable Betrieb des Fahrzeugs kann vom Erfassen genauer und rechtzeitiger Informationen bezüglich der Umgebung des Fahrzeugs abhängen. Daher ist es sehr wichtig, dass Fahrzeugsensoren die möglichst genauesten Daten hinsichtlich der Umgebung des Fahrzeugs bereitstellen. Beispielsweise kann der sichere und komfortable Betrieb des Fahrzeugs vom Empfangen genauer und rechtzeitiger Informationen bezüglich der Wetterbedingungen in der Nähe des Fahrzeugs abhängen.
KURZDARSTELLUNG
Hierin ist ein Verfahren offenbart, das Folgendes umfasst: Bestimmen einer optimierten Schneegrenze in einem Bild, das ein Referenzobjekt beinhaltet, Bestimmen einer Schneehöhe auf Grundlage von Vergleichen der optimierten Schneegrenze mit dem Bild des Referenzobjekts und Betreiben eines Fahrzeugs durch Betätigen von Fahrzeugkomponenten auf Grundlage der bestimmten Schneehöhe. Das Fahrzeug kann betrieben werden, indem prognostiziert wird, dass Betätigen von Fahrzeugkomponenten bei der bestimmten Schneehöhe zu einem erfolgreichen Bewegen des Fahrzeugs mit einer bestimmten Geschwindigkeit entlang eines bestimmten Weges zu einem bestimmten Standort führt, wobei das Prognostizieren, dass das Betätigen der Fahrzeugkomponenten bei der bestimmten Schneehöhe zu einem erfolgreichen Bewegen des Fahrzeugs mit der bestimmten Geschwindigkeit entlang des bestimmten Weges zu dem bestimmten Standort führt, Bestimmen eines Fahrzeugtraktionskoeffizienten beinhaltet. Der Fahrzeugtraktionskoeffizient kann auf Grundlage einer Temperatur, einer Fahrart, einer Reifenart und eines Reifenzustands bestimmt werden. Das Bestimmen der optimierten Schneegrenze kann Bestimmen einer zu einer Fahrbahn parallelen Linie beinhalten, die einen Fehler der kleinsten Quadrate von der Linie zu Punkten minimiert, die einer Reifen/Schneegrenze in dem Bild zugeordnet sind.
Bei dem Referenzobjekt kann es sich um einen Fahrzeugreifen handeln. Das Vergleichen der optimierten Schneegrenze mit dem Fahrzeugreifen kann Bestimmen eines Reifendurchmessers auf Grundlage von Bestimmen einer Reifenart beinhalten. Bei dem Referenzobjekt kann es sich um einen Abschnitt des Fahrzeugs handeln, der einen Auspuff, einen Stoßfänger, eine Leuchte oder ein Abschlussstück beinhaltet. Das Vergleichen der optimierten Schneegrenze mit dem Abschnitt des Fahrzeugs kann Bestimmen einer Höhe für den Abschnitt des Fahrzeugs beinhalten. Das Betreiben eines Fahrzeugs durch Betätigen von Fahrzeugkomponenten kann auf der bestimmten Schneehöhe basieren und kann Konditionieren des Betriebs des Fahrzeugs auf Grundlage der Schneehöhe beinhalten. Das Konditionieren des Betriebs des Fahrzeugs auf Grundlage der Schneehöhe kann Bestimmen von Maximalgeschwindigkeits-, - längsbeschleunigungs- und -querbeschleunigungsbeschränkungen beinhalten, wobei die Maximalgeschwindigkeits-, -längsbeschleunigungs- und - querbeschleunigungsbeschränkungen auf der bestimmten Schneehöhe und einem bestimmten Traktionskoeffizienten basieren. Das Betreiben des Fahrzeugs kann Parken des Fahrzeugs und Beibehalten eines Parkzustands beinhalten, wobei Bestimmen, zu parken und einen Parkzustand beizubehalten, auf Wetterinformationen basiert, die durch das Fahrzeug empfangen werden.
Ferner wird ein computerlesbares Medium offenbart, auf dem Programmanweisungen zum Ausführen einiger oder aller der vorstehenden Verfahrensschritte gespeichert sind. Ferner ist ein Computer offenbart, der zum Ausführen von einigen oder allen der vorangehend genannten Schritte programmiert ist und eine Computervorrichtung beinhaltet, die programmiert ist, um eine optimierte Schneegrenze in einem Bild zu bestimmen, das ein Referenzobjekt beinhaltet, eine Schneehöhe auf Grundlage von Vergleichen der optimierten Schneegrenze mit dem Bild des Referenzobjekts zu bestimmen und ein Fahrzeug durch Betätigen von Fahrzeugkomponenten auf Grundlage der bestimmten Schneehöhe zu betreiben. Das Fahrzeug kann betrieben werden, indem prognostiziert wird, dass Betätigen von Fahrzeugkomponenten bei der bestimmten Schneehöhe zu einem erfolgreichen Bewegen des Fahrzeugs mit einer bestimmten Geschwindigkeit entlang eines bestimmten Weges zu einem bestimmten Standort führt, wobei das Prognostizieren, dass das Betätigen der Fahrzeugkomponenten bei der bestimmten Schneehöhe zu einem erfolgreichen Bewegen des Fahrzeugs mit der bestimmten Geschwindigkeit entlang des bestimmten Weges zu dem bestimmten Standort führt, Bestimmen eines Fahrzeugtraktionskoeffizienten beinhaltet. Der Fahrzeugtraktionskoeffizient kann auf Grundlage einer Temperatur, einer Fahrart, einer Reifenart und eines Reifenzustands bestimmt werden. Das Bestimmen der optimierten Schneegrenze kann Bestimmen einer zu einer Fahrbahn parallelen Linie beinhalten, die einen Fehler der kleinsten Quadrate von der Linie zu Punkten minimiert, die einer Reifen/Schneegrenze in dem Bild zugeordnet sind.
Bei dem Referenzobjekt kann es sich um einen Fahrzeugreifen handeln. Das Vergleichen der optimierten Schneegrenze mit dem Fahrzeugreifen kann Bestimmen eines Reifendurchmessers auf Grundlage von Bestimmen einer Reifenart beinhalten. Bei dem Referenzobjekt kann es sich um einen Abschnitt des Fahrzeugs handeln, der einen Auspuff, einen Stoßfänger, eine Leuchte oder ein Abschlussstück beinhaltet. Das Vergleichen der optimierten Schneegrenze mit dem Abschnitt des Fahrzeugs kann Bestimmen einer Höhe für den Abschnitt des Fahrzeugs beinhalten. Das Betreiben eines Fahrzeugs durch Betätigen von Fahrzeugkomponenten kann auf der bestimmten Schneehöhe basieren und kann Konditionieren des Betriebs des Fahrzeugs auf Grundlage der Schneehöhe beinhalten. Das Konditionieren des Betriebs des Fahrzeugs auf Grundlage der Schneehöhe kann Bestimmen von Maximalgeschwindigkeits-, - längsbeschleunigungs- und -querbeschleunigungsbeschränkungen beinhalten, wobei die Maximalgeschwindigkeits-, -längsbeschleunigungs- und - querbeschleunigungsbeschränkungen auf der bestimmten Schneehöhe und einem bestimmten Traktionskoeffizienten basieren. Das Betreiben des Fahrzeugs kann Parken des Fahrzeugs und Beibehalten eines Parkzustands beinhalten, wobei Bestimmen, zu parken und einen Parkzustand beizubehalten, auf Wetterinformationen basiert, die durch das Fahrzeug empfangen werden.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Fahrzeugs.
2 ist ein Diagramm eines beispielhaften Videobildes eines Abschnitts eines Fahrzeugs, der einen Reifen beinhaltet.
3 ist ein Diagramm eines beispielhaften Videobildes mit einer optimierten Schneegrenze.
4 ist ein Diagramm eines beispielhaften Videobildes mit einem Reifen und einer Schneehöhe.
5 ist ein Diagramm eines beispielhaften Videobildes eines Abschnitts eines Fahrzeugs, der einen Reifen, eine Leuchte, einen Stoßfänger und einen Auspuff beinhaltet.
6 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Prozesses zum Bestimmen einer Schneehöhe und Betreiben eines Fahrzeugs.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Fahrzeuge können ausgestattet sein, um sowohl in einem autonomen als auch in einem von einem Insassen gesteuerten Modus betrieben zu werden. Mit einem halbautonomen oder vollautonomen Modus ist ein Betriebsmodus gemeint, bei dem ein Fahrzeug durch eine Rechenvorrichtung als Teil eines Fahrzeuginformationssystems gesteuert werden kann, das Sensoren und Steuerungen aufweist. Das Fahrzeug kann besetzt oder unbesetzt sein, jedoch kann das Fahrzeug in beiden Fällen teilweise oder vollkommen ohne die Unterstützung eines menschlichen Insassen gesteuert werden. Für die Zwecke dieser Offenbarung ist ein autonomer Modus als ein Modus definiert, bei dem Antrieb (z. B. über einen Antriebsstrang, der einen Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor beinhaltet), Bremsung und Lenkung des Fahrzeugs jeweils durch einen oder mehrere Fahrzeugcomputer gesteuert werden; in einem halbautonomen Modus steuert der bzw. steuern die Fahrzeugcomputer eines oder zwei von Antrieb, Bremsung und Lenkung des Fahrzeugs. In einem nichtautonomen Fahrzeug werden keine davon durch einen Computer gesteuert.
Es kann erwartet werden, dass ein Fahrzeug, das in einem autonomen Modus arbeitet, bei allen Wetterbedingungen erfolgreich betrieben wird, bei denen erwartet werden kann, dass ein menschlicher Fahrzeugführer erfolgreich arbeitet. Dies bedeutet, dass erwartet werden kann, dass ein Fahrzeug, das in einem autonomen Modus betrieben wird, bei schlechten Wetterbedingungen erfolgreich arbeitet, einschließlich beispielsweise dem Betrieb auf Fahrbahnen, auf denen sich eine gewisse Höhe an Schnee angesammelt hat. Fahrzeuge, die bei schlechten Wetterbedingungen arbeiten, können eine Schneehöhe auf Grundlage von erfassten Videobilddaten bestimmen und die Schneehöhe verwenden, um einen Fahrzeugbetrieb auf schneebedeckten Fahrbahnen zu prognostizieren.
1 ist ein Diagramm eines Fahrzeuginformationssystems 100, das ein Fahrzeug 110 beinhaltet, das in einem autonomen („autonom“ bedeutet in dieser Offenbarung alleinstehend „vollautonom“) und einem von einem Insassen gesteuerten (auch als nichtautonom bezeichneten) Modus betrieben werden kann. Das Fahrzeug 110 beinhaltet außerdem eine oder mehrere Rechenvorrichtungen 115 zum Durchführen von Berechnungen zum Steuern des Fahrzeug 110 während des autonomen Betriebs. Die Rechenvorrichtungen 115 können Informationen bezüglich des Betriebs des Fahrzeugs von den Sensoren 116 empfangen.
Die Rechenvorrichtung 115 beinhaltet einen Prozessor und einen Speicher. Ferner beinhaltet der Speicher eine oder mehrere Arten von computerlesbaren Medien und hat Anweisungen gespeichert, die durch den Prozessor ausführbar sind, um verschiedene Vorgänge durchzuführen, zu denen die hier offenbarten gehören. Zum Beispiel kann die Rechenvorrichtung 115 Programmierung beinhalten, um eines oder mehrere von Bremsung, Antrieb (z. B. Steuerung der Beschleunigung in dem Fahrzeug 110 durch Steuern von einem oder mehreren von einem Verbrennungsmotor, einem Elektromotor, Hybridmotor usw.), Lenkung, Klimasteuerung, Innen- und/oder Außenleuchten usw. des Fahrzeugs zu betreiben sowie um zu bestimmen, ob und wann die Rechenvorrichtung 115 im Gegensatz zu einem menschlichen Fahrzeugführer derartige Vorgänge steuern soll.
Die Rechenvorrichtung 115 kann mehr als eine Rechenvorrichtung beinhalten, z. B. Steuerungen oder dergleichen, die zum Überwachen und/oder Steuern verschiedener Fahrzeugkomponenten in dem Fahrzeug 110 eingeschlossen sind, z. B. eine Antriebsstrangsteuerung 112, eine Bremssteuerung 113, eine Lenksteuerung 114 usw., oder z. B. über einen Fahrzeugkommunikationsbus, wie nachfolgend genauer beschrieben, kommunikativ mit diesen verbunden sein. Die Rechenvorrichtung 115 ist im Allgemeinen zur Kommunikation in einem Fahrzeugkommunikationsnetzwerk angeordnet, das z. B. einen Bus in dem Fahrzeug 110, wie etwa ein Controller Area Network (CAN) oder dergleichen, beinhaltet; das Netzwerk des Fahrzeugs 110 kann zusätzlich oder alternativ drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsmechanismen beinhalten, wie sie bekannt sind, z. B. Ethernet oder andere Kommunikationsprotokolle.
Über das Fahrzeugnetzwerk kann die Rechenvorrichtung 115 Nachrichten an verschiedene Vorrichtungen in dem Fahrzeug übertragen und/oder Nachrichten von den verschiedenen Vorrichtungen empfangen, z. B. Steuerungen, Aktoren, Sensoren usw., einschließlich der Sensoren 116. Alternativ oder zusätzlich kann in Fällen, in denen die Rechenvorrichtung 115 tatsächlich mehrere Vorrichtungen umfasst, das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk zur Kommunikation zwischen Vorrichtungen verwendet werden, die in dieser Offenbarung als die Rechenvorrichtung 115 dargestellt sind. Ferner können, wie nachstehend erwähnt, verschiedene Steuerungen oder Erfassungselemente, wie etwa die Sensoren 116, Daten über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk an der Rechenvorrichtung 115 bereitstellen.
Zusätzlich kann die Rechenvorrichtung 115 zum Kommunizieren durch eine Fahrzeug-Infrastruktur-(F-I-)Schnittstelle 111 mit einem Remote-Servercomputer 120, z. B. einem Cloud-Server, über ein Netzwerk 130 konfiguriert sein, das, wie nachstehend beschrieben, verschiedene drahtgebundene und/oder drahtlose Netzwerktechniken, z. B. Mobilfunk, BLUETOOTH® und drahtgebundene und/oder drahtlose Paketnetzwerke, nutzen kann. Die Rechenvorrichtung 115 kann zum Kommunizieren mit anderen Fahrzeugen 110 über die F-I-Schnittstelle 111 konfiguriert sein, indem Fahrzeug-Fahrzeug(F-F)-Netzwerke verwendet werden, die ad hoc zwischen Fahrzeugen 110 in der Nähe gebildet werden oder über infrastrukturbasierte Netzwerke gebildet werden. Die Rechenvorrichtung 115 beinhaltet außerdem nichtflüchtigen Speicher, wie er bekannt ist. Die Rechenvorrichtung 115 kann Informationen protokollieren, indem sie die Informationen zum späteren Abrufen und Übertragen über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk und eine Fahrzeug-Infrastruktur-(F-I-)Schnittstelle 111 an einen Servercomputer 120 oder eine mobile Benutzervorrichtung 160 in nichtflüchtigem Speicher speichert.
Wie bereits erwähnt, ist in Anweisungen, die in dem Speicher gespeichert sind und durch den Prozessor der Rechenvorrichtung 115 ausgeführt werden können, im Allgemeinen Programmierung zum Betreiben einer oder mehrerer Komponenten des Fahrzeugs 110, z. B. Bremsung, Lenkung, Antrieb usw., ohne Eingreifen eines menschlichen Fahrzeugführers eingeschlossen. Unter Verwendung von in der Rechenvorrichtung 115 empfangenen Daten, z. B. der Sensordaten von den Sensoren 116, dem Servercomputer 120 usw., kann die Rechenvorrichtung 115 ohne einen Fahrer zum Betreiben des Fahrzeugs 110 verschiedene Bestimmungen vornehmen und/oder verschiedene Komponenten und/oder Vorgänge des Fahrzeugs 110 steuern. Zum Beispiel kann die Rechenvorrichtung 115 eine Programmierung zum Regulieren von Betriebsverhalten des Fahrzeugs 110, d. h. messbare physische Manifestationen des Betriebs des Fahrzeugs 110, wie etwa eine Geschwindigkeit, Beschleunigung, Abbremsung, Lenkung usw., sowie taktischem Verhalten, d. h. Steuerung von Betriebsverhalten zum Bewegen von einem Standort zu einem anderen, beinhalten; z. B. kann es sich bei einem taktischen Verhalten um Folgendes handeln: einen Abstand zwischen Fahrzeugen und/oder eine Zeitdauer zwischen Fahrzeugen, Spurwechsel, ein Mindestabstand zwischen Fahrzeugen, ein minimaler Linksabbiegeweg, eine Zeit bis zur Ankunft an einem konkreten Standort und eine minimale Zeit bis zur Ankunft an einer Kreuzung (ohne Ampel) zum Überqueren der Kreuzung.
Steuerungen schließen im hier verwendeten Sinne Rechenvorrichtungen ein, die üblicherweise zum Steuern eines konkreten Teilsystems des Fahrzeugs 110 programmiert sind. Zu Beispielen gehören eine Antriebsstrangsteuerung 112, eine Bremssteuerung 113 und eine Lenksteuerung 114. Eine Steuerung kann eine elektronische Steuereinheit (electronic control unit - ECU) sein, wie sie bekannt ist, die möglicherweise zusätzliche Programmierung, wie hier beschrieben, beinhaltet. Die Steuerungen können kommunikativ mit der Rechenvorrichtung 115 verbunden sein und Anweisungen von dieser empfangen, um das Teilsystem gemäß den Anweisungen zu betätigen. Zum Beispiel kann die Bremssteuerung 113 Anweisungen zum Betreiben der Bremsen des Fahrzeugs 110 von der Rechenvorrichtung 115 empfangen.
Die eine oder mehreren Steuerungen 112, 113, 114 für das Fahrzeug 110 können bekannte elektronische Steuereinheiten (electronic control units - ECUs) oder dergleichen beinhalten, zu denen als nicht einschränkende Beispiele eine oder mehrere Antriebsstrangsteuerungen 112, eine oder mehrere Bremssteuerungen 113 und eine oder mehrere Lenksteuerungen 114 gehören. Jede der Steuerungen 112, 113, 114 kann entsprechende Prozessoren und Speicher und einen oder mehrere Aktoren beinhalten. Die Steuerungen 112, 113, 114 können mit einem Kommunikationsbus des Fahrzeugs 110 programmiert und verbunden sein, wie etwa einem Controller-Area-Network-(CAN-)Bus oder Local-Interconnect-Network-(LIN-)Bus, um Anweisungen von dem Computer 115 zu empfangen und Aktoren auf Grundlage der Anweisungen zu steuern.
Zu den Sensoren 116 kann eine Vielzahl von Vorrichtungen gehören, die dafür bekannt ist, Daten über ein Netzwerk eines Fahrzeugs 110 bereitzustellen, wie etwa über einen Kommunikationsbus. Zum Beispiel kann ein Radar, das an einem vorderen Stoßfänger (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 110 befestigt ist, einen Abstand des Fahrzeugs 110 zu einem nächsten Fahrzeug vor dem Fahrzeug 110 bereitstellen oder kann ein Global-Positioning-System-(GPS-)Sensor, der in dem Fahrzeug 110 angeordnet ist, geographische Koordinaten des Fahrzeugs 110 bereitstellen. Die durch das Radar und/oder die anderen Sensoren 116 bereitgestellte(n) Entfernung(en) und/oder die durch den GPS-Sensor bereitgestellten geographischen Koordinaten können durch die Rechenvorrichtung 115 verwendet werden, um das Fahrzeug 110 autonom oder halb autonom zu betreiben.
Das Fahrzeug 110 ist im Allgemeinen ein landbasiertes autonomes Fahrzeug 110, das drei oder mehr Räder aufweist, z. B. ein Personenkraftwagen, ein Leicht-LKW usw. Das Fahrzeug 110 beinhaltet einen oder mehrere Sensoren 116, die F-I-Schnittstelle 111, die Rechenvorrichtung 115 und eine oder mehrere Steuerungen 112, 113, 114.
Die Sensoren 116 können programmiert sein, um Daten in Bezug auf das Fahrzeug 110 und die Umgebung, in der das Fahrzeug 110 betrieben wird, zu sammeln. Beispielsweise und nicht einschränkend können zu den Sensoren 116 z. B. Höhenmesser, Kameras, LIDAR, Radar, Ultraschallsensoren, Infrarotsensoren, Drucksensoren, Beschleunigungsmesser, Gyroskope, Temperatursensoren, Drucksensoren, Hall-Sensoren, optische Sensoren, Spannungssensoren, Stromsensoren, mechanische Sensoren, wie etwa Schalter, usw. gehören. Die Sensoren 116 können dazu verwendet werden, die Umgebung zu erfassen, in der das Fahrzeug 110 betrieben wird; z. B. können die Sensoren 116 Phänomene, wie etwa Wetterbedingungen (Niederschlag, externe Umgebungstemperatur usw.), die Neigung einer Straße, die Stelle einer Straße (z. B. unter Verwendung von Straßenrändern, Spurmarkierungen usw.) oder Standorte von Zielobjekten, wie etwa benachbarten Fahrzeugen 110, erfassen. Die Sensoren 116 können ferner dazu verwendet werden, Daten zu sammeln, zu denen dynamische Daten des Fahrzeugs 110 in Bezug auf Vorgänge des Fahrzeugs 110, wie etwa eine Geschwindigkeit, eine Gierrate, ein Lenkwinkel, eine Motordrehzahl, ein Bremsdruck, ein Öldruck, das auf die Steuerungen 112, 113, 114 in dem Fahrzeug 110 angewendete Leistungsniveau, eine Konnektivität zwischen Komponenten und eine genaue und rechtzeitige Leistung von des Fahrzeugs 110 gehören.
Ein Fahrzeug 110, das in einem autonomen Modus betrieben wird, kann eine Betriebsanforderung von einem Insassen über Steuerungen, die in dem Fahrzeug 110 eingeschlossen sind, oder über einen drahtgebundenen oder drahtlosen Computer empfangen, wie etwa ein Mobiltelefon oder ein Handsteuergerät. Das Fahrzeug 110 kann außerdem eine Betriebsanforderung von einem Servercomputer 120 über ein Netzwerk 130 empfangen. Es kann erwartet werden, dass das Fahrzeug 110, das in einem autonomen Modus betrieben wird, trotz schlechten Wetterbedingungen auf eine Betriebsanforderung reagiert; z. B. kann erwartet werden, dass ein vollautonomes Fahrzeug 110 trotz schlechten Wetterbedingungen erfolgreich arbeitet, bei denen erwartet würde, dass ein menschlicher Insasse ein Fahrzeug erfolgreich betreibt. Beispielsweise kann erwartet werden, dass ein Fahrzeug 110 bei Vorhandensein von leichtem Schnee auf einer Fahrbahn erfolgreich arbeitet, wobei die Menge an Schnee auf der Fahrbahn einen Insassen nicht davon abhalten würde, das Fahrzeug 110 erfolgreich zu betreiben. Ein erfolgreicher Betrieb eines Fahrzeugs kann als erfolgreiches Erreichen eines bestimmten Ziels mit einer bestimmten Geschwindigkeit entlang eines bestimmten Weges definiert sein.
Ein erfolgreicher Betrieb eines Fahrzeugs 110 auf einer schneebedeckten Fahrbahn kann von einer Schneehöhe auf der Fahrbahn und einem Traktionskoeffizienten des Fahrzeugs 110 auf Grundlage von prognostizierten Reibungskoeffizienten von Reifen des Fahrzeugs 110 abhängig sein, durch den die Fähigkeit des Fahrzeugs 110 zusammengefasst wird, bei Wetterbedingungen wie Schnee zu arbeiten. Die Schneehöhe ist als ein in Zoll oder Millimeter gemessener Messwert einer durchschnittlichen Tiefe von Schnee auf einer Fahrbahn oder Oberfläche von der Fahrbahn senkrecht zu einer Grenze, die durch eine durchschnittliche Grenze zwischen Schnee und Luft gebildet ist, definiert. Der Traktionskoeffizient ist ein Messwert einer für ein Fahrzeug verfügbaren Gesamttraktion für ein Fahrzeug in Abhängigkeit von der Anzahl an Reifen, auf denen gefahren wird (zwei oder vier), und dem Fahrzeuggewicht pro Rad multipliziert mit dem Reibungskoeffizienten des Reifens. Der Reibungskoeffizient eines Reifens F_i kann durch Faktoren, die ein Fahrzeuggewicht W, einen Reifendurchmesser R, eine Reifenart T, einschließlich einer Zusammensetzung (Radial-, Diagonalreifen usw.) und eines Laufflächenprofils (Allwetter, Winter, Off-Road usw.), und einen Reifenzustand C (Alter, Meilenstand, Laufflächenabnutzung usw.) einschließen, gemäß der folgenden Gleichung geschätzt werden: $F_{i} = a W + b R + c T + d C$
wobei die Konstanten a, b, c und d für Werte des Fahrzeuggewichts W, des Reifendurchmessers R, der Reifenart T und des Reifenzustands C experimentell bestimmt werden können. Durch den Reibungskoeffizienten eines Reifens F_i kann prognostiziert werden, wann eine auf das Fahrzeug 110 durch einen Antriebsstrang, Brems- und Lenkkomponenten angewendete Quer- und Längsbeschleunigung dazu führt, dass der Reifen i rutscht. Ein sicherer und komfortabler Betrieb des Fahrzeugs 110 leitet den Antriebsstrang, die Brems- und Lenkkomponenten dahingehend an, dass ein Rutschen vermieden wird.
Eine Bestimmung eines Traktionskoeffizienten T_c für ein Fahrzeug 110 kann durch Summieren über die Anzahl an Reifen, die durch den Antriebsstrang des Fahrzeugs 110 angetrieben werden, mithilfe der folgenden Gleichung durchgeführt werden: $T_{c} = \sum_{i = 1}^{n} F_{i}, n \in {2,4}$
Der Traktionskoeffizient T_c kann mit einer Schneehöhe S multipliziert werden, um gemäß der folgenden Gleichung zu prognostizieren, ob das Fahrzeug 110 bei dieser Schneehöhe S erfolgreich betrieben Op werden kann: $O p = {\begin{matrix} w e n n T_{c} \cdot S \geq L, O p = n e i n \\ w e n n T_{c} \cdot S < L, O p = j a \end{matrix}}$
Das Produkt aus der Multiplikation der Schneehöhe S mit dem Traktionskoeffizienten T_c des Fahrzeugs 110 kann mit einer experimentell bestimmten Grenze L verglichen werden und wenn das Produkt kleiner der Grenze L ist, kann die Rechenvorrichtung 115 prognostizieren, dass das Fahrzeug 110 erfolgreich auf der Fahrbahn betrieben wird (Op = ja). Wenn das Produkt aus der Multiplikation der Schneehöhe S mit der Fahrzeugtraktionsgrenze T_c größer oder gleich der Grenze L ist, prognostiziert die Rechenvorrichtung 115, dass das Fahrzeug 110 nicht erfolgreich auf der Fahrbahn betrieben werden kann (Op = nein). Hierbei wird davon ausgegangen, dass eine lineare Beziehung zwischen der Schneehöhe und dem erfolgreichen Betrieb des Fahrzeugs 110 besteht, d. h. der Betrieb des Fahrzeugs 110 mit ansteigender Schneehöhe weniger prognostizierbar wird, bis die Rechenvorrichtung 115 bei einer gewissen Schneehöhe bestimmen kann, dass das Fahrzeug 110 nicht betrieben werden sollte.
In Beispielen, in denen die Rechenvorrichtung 115 bestimmt, dass das Fahrzeug 110 nicht erfolgreich betrieben werden kann, kann die Rechenvorrichtung 115 auf eine Betriebsanforderung von einem Servercomputer 120 oder Insassen reagieren, indem sie den Servercomputer 120 oder Insassen darüber informiert, dass sie bestimmt hat, dass sie keinen erfolgreichen Betrieb auf Grundlage der Schneehöhe prognostizieren kann, und in einem Parkzustand verbleibt. In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 110 betrieben werden, wenn eine Schneehöhe bestimmt und mit einem Traktionskoeffizienten des Fahrzeugs 110 kombiniert wird, um zu prognostizieren, dass das Fahrzeug nicht erfolgreich betrieben wird. In diesem Beispiel kann die Rechenvorrichtung 115 das Fahrzeug 110 anleiten, an einem verfügbaren Parkstandort an oder benachbart zu der Fahrbahn zu parken und die entsprechenden Behörden über ein F-I-Netzwerk 111 zu benachrichtigen, wobei es Leuchten oder Notsignale als Signale aufleuchten lässt und wartet, bis Unterstützung bereitgestellt wird. Beispielsweise kann ein Fahrzeug 110 auf einer Fahrbahn betrieben werden, die von Schnee geräumt wurde, wenn ein programmiertes Ziel das Fahrzeug 110 auf eine ungeräumte Fahrbahn leitet. In diesem Beispiel kann die Rechenvorrichtung 115 eine Schneehöhe für die ungeräumte Fahrbahn bestimmen und bestimmen, ob das Fahrzeug 110 auf der ungeräumten Fahrbahn betrieben werden soll, das Fahrzeug 110 auf einer alternativen Route unter Verwendung von geräumten Fahrbahnen betrieben werden soll oder das Fahrzeug 110 geparkt werden soll.
Wenn die Rechenvorrichtung 115 bestimmt hat, dass das Produkt aus der Schneehöhe und dem Traktionskoeffizienten des Fahrzeugs 110 größer der Traktionsgrenze ist, kann das Fahrzeug 110 in weiteren Beispielen über F-F-Netzwerke mit anderen Fahrzeugen kommunizieren, um ein anderes Fahrzeug mit einem höheren Traktionskoeffizienten und somit einer Fähigkeit, bei größeren Schneehöhen betrieben zu werden, zu finden und Platooning anzufordern. Bei Platooning handelt es sich um einen Betriebsmodus, in dem ein Fahrzeug 110 über ein F-F-Netzwerk mit einem anderen Fahrzeug kommuniziert, um dem Fahrzeug dicht zu folgen, einschließlich Zurückgreifen auf Informationen bezüglich der Fahrbahn, die von dem anderen Fahrzeug empfangen wurden. Platooning kann es einem Fahrzeug 110 ermöglichen, bei Schneehöhen erfolgreich betrieben zu werden, die ohne Platooning zu hoch wären.
Die Rechenvorrichtung 115 kann die bestimmte Schneehöhe außerdem verwenden, um den Betrieb des Fahrzeugs 110 zu konditionieren. Beispielsweise kann die Rechenvorrichtung 115 die Maximalgeschwindigkeit und die maximale zulässige Längsbeschleunigung (Antriebsstrang und Bremsung) und Querbeschleunigung (Lenkung) auf Grundlage der Schneehöhe beschränken, d. h. einer Schneehöhe ungleich null, die kleiner der Grenze ist, durch die ein Betrieb verhindert werden würde. Durch eine Schneehöhe ungleich null, die kleiner der Grenze ist, können rutschige Betriebsbedingungen erzeugt werden, die zum Beispiel eine Beschränkung der Längs- und Querbeschleunigung und Maximalgeschwindigkeit auf Grundlage der Schneehöhe und des Traktionskoeffizienten erforderlich machen, um einen erfolgreichen Betrieb des Fahrzeugs 110 bereitzustellen.
Die Rechenvorrichtung 115 kann Schneehöhen zum Beispiel von Wetterbeobachtungen erhalten, die an verschiedenen Standorten, wie etwa an Wetterstationen, aufgezeichnet und an den Servercomputer 120 übertragen werden. Diese Schneehöhe kann eine durchschnittliche Schätzung für eine Region oder einen Bereich darstellen, stellt jedoch aufgrund von Böen, Verwehungen und Mikroklimata, die durch natürliche Merkmale von Gebäuden hervorgerufen werden, nicht notwendigerweise Schneehöhen in der unmittelbaren Umgebung eines Fahrzeugs 110 dar. Zusätzlich zu hierin beschriebenen videobildbasierten Techniken können Schätzungen einer regionalen Schneehöhe durch die Rechenvorrichtung 115 verwendet werden, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug 110 betrieben werden soll oder nicht. Beispielsweise können videobasierte Techniken wie hierin offenbart bestimmen, dass eine Schneehöhe in der unmittelbaren Umgebung des Fahrzeugs 110 niedrig genug ist, um einen erfolgreichen Betrieb eines Fahrzeugs 110 zu ermöglichen, während über ein F-I-Netzwerk 111 empfangene Wetterinformationen angeben, dass Fahrbahnen in dem Bereich durch tiefen, verwehenden Schnee bedeckt sind. Obwohl aufgrund der Wetterinformationen bezüglich der Schneehöhen in einem Bereich um das Fahrzeug 110 bestimmt werden kann, dass die unmittelbare Umgebung des Fahrzeugs 110 durch die Rechenvorrichtung 115 relativ frei ist, kann die Rechenvorrichtung 115 in diesem Beispiel bestimmen, dass das Fahrzeug 110 nicht betrieben werden und in einem Parkzustand verbleiben sollte.
Zusätzliche Faktoren können in die Bestimmung eines Traktionskoeffizienten des Fahrzeugs 110 eingeschlossen werden. Die Fahrzeugtraktion in Schnee kann von einer Temperatur abhängig sein, wobei zum Beispiel Temperaturen unter dem Gefrierpunkt die Bildung von Eis ermöglichen können. Die Rechenvorrichtung kann die Umgebungstemperatur über Sensoren 116 bestimmen und zum Beispiel einen gewichteten Temperaturwert in die Berechnung des Traktionskoeffizienten des Fahrzeugs 110 integrieren. Bei dem Traktionskoeffizienten des Fahrzeugs 110 kann es sich außerdem um eine Funktion eines Fahrzeugbodenabstands handelt, bei dem es sich um die vertikale Entfernung zwischen einer Fahrbahn und der Unterseite eines Fahrzeugs 110, ausschließlich Reifen und Rädern, handelt.
2 ist ein Diagramm eines Videobildes 200 eines Abschnitts eines Fahrzeug 110, der einen Reifen 202 beinhaltet. Das Videobild 200 beinhaltet Schnee 204, der eine erkennbare Reifen/Schneegrenze 206 zwischen Schnee 204 und dem Reifen 202 aufweist. Bei einer erkennbaren Reifen/Schneegrenze handelt es sich um einen Abschnitt eines Videobildes 200, in dem man unter Verwendung eines Programms zum maschinellen Sehen zwischen dem Abschnitt des Videobildes, der Schnee 204 beinhaltet, und Abschnitten des Videobildes unterscheiden kann, die keinen Schnee 210 beinhalten und den Reifen 202 beinhalten. Beispielsweise kann ein Programm zum maschinellen Sehen in einem Videobild 200, das einen Reifen beinhaltet, die Annahme machen, dass in Abwesenheit von Schnee ein gesamter Reifen sichtbar wäre. Durch Ableiten der Größe eines gesamten Reifens auf Grundlage des sichtbaren Reifens 202 und Vergleichen der Größe des gesamten Reifens mit dem sichtbaren Reifen 202 kann das Programm zum maschinellen Sehen bestimmen, dass ein Abschnitt des Reifens 202 durch Schnee 204 verdeckt wird. Das Programm zum maschinellen Sehen kann dann die Reifen/Schneegrenze auf Grundlage von Abschnitten des Videobildes 200, von denen bestimmt wurde, dass sie Schnee 204 sind, und Abschnitten des Videobildes 200, von denen bestimmt wurde, dass sie nicht Schnee 204 sind und den Reifen 202 beinhalten, bestimmen.
Eine optimierte Schneegrenze 208 (nachfolgend genauer erörtert) kann der erkennbaren Reifen/Schneegrenze 206 zugeordnet und mit Informationen bezüglicher der Größe und Art des Reifens kombiniert werden, um eine Schneehöhe über einer Fahrbahn zu schätzen. Das Videobild 200, das eines der Räder eines Fahrzeugs 110 beinhaltet, kann durch Letzteres durch Verwenden einer Kamera erfasst werden, die an der Unterseite eines Rückspiegels angebracht und abgewinkelt ist, um ein Bild zu erfassen, das zum Beispiel einen Vorder- oder Hinterreifen beinhaltet. In diesem Beispiel erfasst das Fahrzeug 110 ein Videobild seines eigenen Reifens und speichert die Rechenvorrichtung 115 eine Größe und Art des Reifens in einem Speicher, der in dem Fahrzeug 110 eingeschlossen ist.
In einigen Beispielen ist das Fahrzeug 110 nicht konfiguriert, um ein Videobild zu erfassen, das einen Reifen des Fahrzeugs 110 beinhaltet. In diesem Beispiel kann die Rechenvorrichtung 115 eine Nachricht an andere Fahrzeuge in der Nähe, z. B. innerhalb eines vorbestimmten Durchmessers, wie etwa zehn Metern, fünfundzwanzig Metern usw., übertragen, in der angefordert wird, dass die anderen Fahrzeuge ein Videobild des Fahrzeugs 110 erfassen, das zumindest einen Reifen beinhaltet, und das Videobild über ein F-F-Netzwerk an das Fahrzeug 110 übertragen, wie vorangehend in Bezug auf 1 erörtert. Die Rechenvorrichtung 115 kann dann eine Schneehöhe auf Grundlage von Bestimmen einer optimierten Schneegrenze an einem Reifen in dem Bild auf Grundlage von an der Rechenvorrichtung 115 gespeicherten Informationen bezüglich der Größe und Art des Reifens bestimmen. Informationen bezüglich der Reifengröße und -art können an der Rechenvorrichtung 115 eingegeben werden, wenn die Reifen entweder zum Herstellungszeitpunkt oder, wenn das Fahrzeug 110 danach gewartet wird, an dem Fahrzeug 110 angebracht werden. Die Rechenvorrichtung 115 kann eine Reifenverwendung nachverfolgen, einschließlich Aufzeichnen eines Meilenstands und von Laufflächenmessungen, die während einer regelmäßigen Wartung des Fahrzeugs 110 vorgenommen werden. Zusätzlich zu tatsächlichen Laufflächenmessungen kann die Rechenvorrichtung 115 eine Laufflächenabnutzung auf Grundlage des zurückgelegten Meilenstands schätzen. Die Rechenvorrichtung 115 kann außerdem einen Reifenluftdruck zum Beispiel durch Erfassen von Reifenluftdruckdaten von Reifenluftdrucksensoren 116 nachverfolgen. Die Reifengröße und -art können verwendet werden, um Schneehöhen zu bestimmen, während die Reifenverwendung, einschließlich Abnutzung, verwendet werden kann, um Fahrzeugtraktionskoeffizienten zu bestimmen.
In weiteren Beispielen kann das Fahrzeug 110 ein Videobild 200 eines Abschnitts eines anderen Fahrzeugs erfassen, das einen Reifen 202 beinhaltet, der zu dem anderen Fahrzeug gehört. Die Rechenvorrichtung 115 kann optimierte Schneegrenzen an dem Reifen 202 des anderen Fahrzeugs bestimmen, kann jedoch keine Schneehöhen über einer Fahrbahn ohne Informationen bezüglich der Größe und Art des Reifens 202 schätzen. Die Rechenvorrichtung 115 kann auf lokal gespeicherte Informationen zugreifen oder kann mit einem Servercomputer 120 über ein F-I-Netzwerk 111 kommunizieren, um die Größe und Art des Reifens 202 zum Beispiel auf Grundlage von Bestimmen der Art des anderen Fahrzeugs, einschließlich Marke und Modell, zu bestimmen. Die Rechenvorrichtung 115 oder der Servercomputer 120 kann die Art des anderen Fahrzeugs, einschließlich Marke und Modell, zum Beispiel durch Untersuchen eines Videobildes des anderen Fahrzeugs bestimmen. Sobald die Art des anderen Fahrzeugs bestimmt wurde, können Informationen bezüglich der Marke und des Modells einer Größe und Art des Reifens 202 zugeordnet werden. In weiteren Beispielen, in denen die Rechenvorrichtung 115 oder der Servercomputer 120 die Größe und Art des Reifens 202 nicht auf Grundlage der Marke und des Modells des anderen Fahrzeugs bestimmen kann, kann die Rechenvorrichtung 115 oder der Servercomputer 120 eine Größe und Art des Reifens 202 durch Einlesen von Markierungen bestimmen, die in die Seitenwände des Reifens 202 gegossen sind und den Reifen 202 beschreiben. Ferner könnten Programme zur optischen Zeichenerkennung, die auf der Rechenvorrichtung 115 oder dem Servercomputer 120 ausgeführt werden, in der Lage sein, Markierungen zu dekodieren und Informationen bezüglich der Größe und Art des Reifens 202 bereitzustellen.
3 ist ein Diagramm eines beispielhaften Videobildes 300 mit einer optimierten Schneegrenze 208, wobei die optimierte Schneegrenze 208 auf Grundlage einer erkennbaren Reifen/Schneegrenze 206 bestimmt werden kann. Wie vorangehend in Bezug auf 2 erörtert, kann eine erkennbare Reifen/Schneegrenze 206 durch ein Programm zum maschinellen Sehen bestimmt werden, das auf der Rechenvorrichtung 115 oder dem Servercomputer 120 ausgeführt wird und das nach Abschnitten des Reifens 308 sucht, die durch Schnee 302 verdeckt werden. Eine optimierte Schneegrenze 208 kann auf Grundlage von Punkten p_i (1 ≤ i ≤ n) auf der erkennbaren Reifen/Schneegrenze 206 bestimmt werden, einschließlich der Punkte benachbart zu und zwischen Abschnitten des Reifens 308. Bei der optimierten Schneegrenze 208 kann es sich um eine gerade Linie handeln, durch welche die Entfernung der kleinsten Quadrate zwischen den Punkten p_i (1 ≤ i ≤ n) und der optimierten Schneegrenze 206 minimiert wird, durch welche die geraden Linien dargestellt sind, welche die Punkte p_i (1 ≤ i ≤ n) und die optimierte Schneegrenze 206 verbinden.
Die optimierte Schneegrenze 208 kann auf Grundlage von Punkten durch eine Vielzahl von Techniken bestimmt werden, die von Ausdrücken der optimierten Schneegrenze als eine lineare Gleichung der folgenden Form abhängig sind: $y = a x + b$
Es wird angenommen, dass die Variable x den Ort des Punkts entlang der Reifen/Schneegrenze 208 darstellt und die Variable y die Höhe darstellt, wobei Techniken der kleinsten Quadrate zum Lösen linearer Gleichungen darauf abzielen, Parameter a und b zu finden, durch welche die Entfernung der kleinsten Quadrate von den Orten der Punkte x, y zu der Linie minimiert wird, die durch die lineare Gleichung dargestellt wird, wobei es sich bei der Entfernung der kleinsten Quadrate um die Summe der quadratischen Entfernungen der Punkte zu der Linie handelt, die entlang einer Senkrechten zu der Linie gemessen wurden. Bei linearer Regression handelt es sich um eine beispielhafte Technik zum Finden einer optimierten Schneegrenze 208 aus einem Satz von Punkten an einer Reifen/Schneegrenze 206.
Die optimierte Schneegrenze 208 kann darauf beschränkt werden, sich in einem Videobild 300 in einem Winkel zu befinden, der auf Grundlage des Sichtfelds und der Linse der Kamera, die das Videobild 300 erfasst hat, parallel zu der Fahrbahn oder Oberfläche unter dem Fahrzeug 110 ist. Informationen bezüglich des Sichtfeldes und der Linse einer Kamera, die zum Herstellungszeitpunkt bekannt sind, ermöglichen, dass der Winkel der Bildebene in Bezug auf eine Fahrbahn oder Oberfläche in dem Sichtfeld bestimmt wird. Sobald der Winkel der optimierten Schneegrenze für eine Kamera bestimmt wurde, ist dieser für nachfolgende Videobilder 300 bekannt. In Fällen, in denen ein Videobild 300 von einem anderen Fahrzeug erfasst wurde, kann das andere Fahrzeug Informationen bezüglich des Sichtfeldes und der Linse der Kamera, die das Videobild 300 erfasst, beinhalten. In Beispielen, in denen Informationen bezüglich des Sichtfeldes und der Linse der Kamera nicht verfügbar sind, kann die Rechenvorrichtung 115 einen Winkel für die optimierte Schneegrenze durch Bestimmen von Orientierungspunkten in einem Videobild 300 bestimmen. Wenn zum Beispiel zwei Reifen in dem Videobild 300 sichtbar sind, kann die Rechenvorrichtung 115 bestimmen, dass der Winkel der optimierten Schneegrenze parallel zu einer Linie sein soll, welche die Mittelpunkte der Reifen verbindet.
4 ist ein Diagramm eines beispielhaften Videobildes 400 mit einem Reifen 402 und einer Schneehöhe 420. Die Schneehöhe 420 kann durch die Rechenvorrichtung 115 durch Erfassen eines Videobildes 400 und Verarbeiten des Videobildes 400 mit einem Programm zum maschinellen Sehen bestimmt werden, das wie vorangehend in Bezug auf 2 und 3 erörtert eine Schnee/Reifengrenze 206 und eine optimierte Schneegrenze 208 bestimmt. Die Rechenvorrichtung 115 kann außerdem maschinelles Sehen oder optisches Erkennen wie vorangehend erwähnt verwenden, um zu bestimmen, dass zumindest ein Abschnitt eines Reifens 402 in dem Videobild 400 vorhanden ist, und auf Grundlage des bestimmten Abschnitts eines Reifens 402 eine Mittellinie 410 bestimmen. Die Mittellinie 410 verläuft durch einen bestimmten Mittelpunkt des Reifens 402 und ist in einem zu der Fahrbahn oder Oberfläche unter dem Reifen 402 parallelen Winkel konstruiert. Die Rechenvorrichtung 115 kann einen Winkel parallel zu der Fahrbahn oder Oberfläche unter dem Reifen 402 auf Grundlage der 3D-Richtung im Raum einer optischen Achse und einer Vergrößerungsstärke einer Linse einer Videokamera bestimmen, die das Videobild 400 erfasst. Die Rechenvorrichtung 115 kann das Programm zum maschinellen Sehen zum Bestimmen eines Durchmessers 414 für den Reifen 402 verwenden, der verwendet werden kann, um eine zu der Oberseite des Reifens 402 tangentiale und zu der Mittellinie 410 parallele obere Linie 416 zu konstruieren.
Durch Einschließen eines Spielraums für eine Abflachung des Durchmessers 414 des Reifens 402 kann die Rechenvorrichtung eine Bodenlinie 418 konstruieren, die parallel zu der Mittellinie 410 und oberen Linie 416 und somit parallel zu der Fahrbahn oder Oberfläche unter dem Reifen 402 ist. Der Spielraum kann zum Beispiel auf einem Reifendruck T_p , einer Temperatur T_d , einem Gewicht des Fahrzeugs 110 pro Reifen T_w und einer Reifenart T_t basieren und kann an der Rechenvorrichtung 115 als vorbestimmte Tabellen gespeichert sein, die Werte beinhalten, die zum Beispiel auf Grundlage von einem aktuellen Reifendruck und einer aktuellen Temperatur, wie durch die Sensoren 116 gemessen, von dem Durchmesser 414 zu subtrahieren sind. Der Reifenabflachungsspielraum A kann als ein Prozentsatz des Reifendurchmessers ausgedrückt und gemäß der folgenden Gleichung berechnet werden: $A = e T_{p} + f T_{d} + g T_{w} + h T_{t}$
wobei die Konstanten e, f, g und h empirisch bestimmt werden können.
In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 110 eine bordeigene Pumpe zum Aufblasen beinhalten, die Reifen des Fahrzeugs 110 auf Grundlage von Reifenaufblassensoren 116 aufblasen kann, die bestimmen, dass der Reifenluftdruck nach auf dem vorbestimmten Nominalluftdruck lag. In Beispielen, in denen es sich bei einem Reifen um das Referenzobjekt handelt und der Reifenluftdruck niedrig ist, kann die bordeigene Pumpe zum Aufblasen den Reifen auf den Nominaldruck aufblasen, wodurch herbeigeführt wird, dass der Reifen in eine Form mit einem bekannten Abflachungsspielraum A auf Grundlage eines bekannten Luftdrucks, einer bekannten Temperatur und eines bekannten Fahrzeuggewichts zurückkehrt. Diese Werte könnten mit der Gleichung 5 berechnet oder vorberechnet und in einer Tabelle in dem Speicher der Rechenvorrichtung 115 gespeichert werden. In weiteren Beispielen beinhaltet das Fahrzeug 110 eine aktive Aufhängung. Die aktive Aufhängung kann die Höhe und Orientierung des Fahrzeugs 110 in Bezug auf eine Fahrbahn oder Oberfläche zum Beispiel durch elektromechanisches, hydraulisches oder pneumatisches Aktivieren von Aufhängungskomponenten ändern, um die Richtung und den Betrag der Kraft zu ändern, mit der das Gewicht des Fahrzeugs 110 durch Aufhängungskomponenten des Fahrzeugs 110 auf Reifen aufgebracht wird. Sensoren 116 des Trägheitsnavigationssystems (inertial navigation system - INS), die in das Fahrzeug 110 eingeschlossen sind, können die Höhe des Fahrzeugs 110 und hierdurch den Bodenabstand von Referenzobjekten auf Grundlage von Beschleunigungsmesserdaten mit sechs Freiheitsgraden bestimmen, einschließlich drei orthogonalen örtlichen Dimensionen und drei Rotationen um die drei Dimensionen. Der INS-Sensor 116, der in das Fahrzeug 110 eingeschlossen ist, kann außerdem die Orientierung des Fahrzeugs 110 im Raum bestimmen und dadurch bestimmen, ob das Fahrzeug 110 in Bezug auf die Fahrbahn oder Oberfläche, auf der das Fahrzeug 110 getragen wird, gerade ist. Aktive Aufhängungskomponenten können durch die Rechenvorrichtung 115 angeleitet werden, das Fahrzeug 110 zu begradigen und dadurch einen bekannten Bodenabstand für das Fahrzeug 110 bereitzustellen.
Die Rechenvorrichtung 115 kann dann auf Grundlage einer Schneetiefe 412, die durch die Entfernung zwischen der Mittellinie 410 und der optimierten Schneegrenze 208 bestimmt ist, eine Schneehöhe 420 auf Grundlage der Bodenlinie 418 und der Schneetiefe 412 bestimmen. Die Schneehöhe 420 S kann durch Subtrahieren der Schneetiefe 412 X von dem Durchmesser 414 R durch die folgende Gleichung bestimmt werden: $S = R - X$
Die Rechenvorrichtung 115 kann die Schneehöhe 420 unter Verwendung von gespeicherten Informationen bezogen auf den Durchmesser 414 des Reifens 402, der in physischen Einheiten ausgedrückt ist, wie etwa Zoll oder Millimeter, und den gemessenen Durchmesser 414 in Pixel, von Pixeln des Videobildes 400 in Pixel umwandeln, um die Schneehöhe 420 von Pixeln in Zoll oder Millimeter umzuwandeln. Wenn sich zum Beispiel aus in der Rechenvorrichtung 115 gespeicherten Informationen ein Durchmesser 414 R des Reifens 402 von 16" (sechzehn Zoll) ergibt und der Durchmesser 414 R_m als 10 Pixel und die Schneetiefe 412 X_m als 4 Pixel gemessen wird, ergibt sich in diesem Beispiel aus dem Umwandeln des Durchmessers 414 R_m und der Schneetiefe 412 X_m durch Multiplizieren der Werte mit Zoll/Pixel = 1,6" eine Schneehöhe 420 S von 6,4". Wie vorangehend erörtert, kann dieser Wert eingestellt werden, um ein Abflachen des Durchmessers 414 R des Reifens 402 an dem Boden aufgrund des Gewichts des Fahrzeugs 110 zu berücksichtigen.
5 ist ein beispielhaftes Videobild 500 eines Abschnitts eines Fahrzeug 110, der einen Reifen 508, eine Leuchte 506, einen Stoßfänger oder ein Abschlussstück 504 und einen Auspuff 502 beinhaltet. In einigen Beispielen fordern die Rechenvorrichtung 115 ein Videobild 500 von einem anderen Fahrzeug an und ist das andere Fahrzeug positioniert, um Ansichten von Abschnitten des Fahrzeugs 110 zusätzlich zu dem Reifen 508 zu erfassen, wobei Abschnitte des Fahrzeugs 110, die einen Auspuff 502 einen Stoßfänger oder ein Abschlussstück 504 und eine Leuchte 506 beinhalten, sichtbar sind. Diese Abschnitte des Fahrzeugs 110 können als Referenzobjekte verwendet werden, um zusätzlich zu einem Reifen 508 eine Schneehöhe zu bestimmen. Die Abschnitte des Fahrzeugs 110, die einen Auspuff 502, einen Stoßfänger oder ein Abschlussstück 504 und eine Leuchte 506 usw. beinhalten, sind alle von einer bekannten Größe 510, 518, 526 und weisen eine bekannte Entfernung 512, 520, 528 von einer Fahrbahn oder Oberfläche auf. Die bekannte Größe 510, 518, 526 und bekannte Entfernung 512, 520, 528 können der Marke und dem Modell des Fahrzeugs 110 zugeordnet und an der Rechenvorrichtung 115 oder dem Servercomputer 120 gespeichert werden. Die gemessene Größe 510, 518, 526 kann unter Verwendung eines Programms zum maschinellen Sehen durch die Rechenvorrichtung 115 an dem Videobild 500 bestimmt werden, um die Anwesenheit eines Auspuffs 502, eines Stoßfängers oder Abschlussstücks 504 oder einer Leuchte 506 zu bestimmen und dessen bzw. deren Höhe in Pixeln zu messen. Die Rechenvorrichtung kann dann das Verhältnis der Pixel zu der bekannten Größe 510, 518, 526 verwenden, um einen Wert in Zoll oder Millimeter/Pixel für das Videobild 500 zu bestimmen.
Die Rechenvorrichtung 115 kann ein Videobild 500 erfassen, das einen Reifen 508 und einen oder mehrere Abschnitte des Fahrzeugs 110 beinhaltet, die einen Auspuff 502, einen Stoßfänger oder ein Abschlussstück 504 und eine Leuchte 506 beinhalten. Wenn das Videobild 500 Schnee beinhaltet, kann die Rechenvorrichtung 115 die vorangehend in Bezug auf 2, 3 und 4 beschriebenen Techniken verwenden, um unter Verwendung einer Reifen/Schneegrenze 206 an dem Reifen 508 und an Referenzobjekten, einschließlich eines Auspuffs 502, eines Stoßfängers oder Abschlussstücks 504 und einer Leuchte 506, eine optimierte Schneegrenze 208 zu bestimmen und eine Schneetiefe 412 auf Grundlage einer Bodenlinie 516 zu bestimmen, die aus den bestimmten Zoll- oder Millimeter/Pixelwerten und den bekannten Entfernungen 512, 520, 528 durch Subtrahieren der optimierten Schneegrenze 208 von einer Leuchtenhöhe 530, einer Stoßfänger- oder Abschlussstückhöhe 524 oder einer Auspuffhöhe 514 bestimmt wurde, um die Schneehöhe 420 über der Bodenlinie 516 herauszufinden, wie in Gleichung 2. Auf diese Weise kann eine Schneehöhe 420 in Beispielen bestimmt werden, in denen nicht genug von dem Reifen 508 sichtbar ist, um zum Beispiel einen Durchmesser genau zu bestimmen. In Beispielen, in denen die Schneehöhe hoch genug ist, um die Referenzobjekte zu verdecken, wie vorangehend in Bezug auf 4 beschrieben, können aktive Aufhängungskomponenten durch die Rechenvorrichtung 115 angeleitet werden, die Höhe des Fahrzeugs 110 auf eine bekannte Höhe über einer Bodenebene anzuheben, um zu ermöglichen, dass Referenzobjekte über dem Schnee gesehen und somit verwendet werden können, um eine Schneehöhe zu bestimmen. Die Rechenvorrichtung kann präventiv die Höhe des Fahrzeugs 110 auf Grundlage einer Wettervorhersage anheben, die von einem Servercomputer 120 empfangen wurde, sodass es wahrscheinlich ist, dass Referenzobjekte an dem Fahrzeug 110 zu einem späteren Zeitpunkt, zu dem eine Schneehöhe bestimmt wurde, über der Schneehöhe liegen.
Das Videobild 500 kann auf dieselbe Weise wie vorangehend in Bezug auf 2, 3 und 4 erörtert durch das Fahrzeug 110 von einem anderen Fahrzeug erfasst werden. Die Rechenvorrichtung 115 kann Abschnitte eines anderen Fahrzeugs bestimmen, die einen Reifen 508, einen Auspuff 502, einen Stoßfänger oder ein Abschlussstück 504 und eine Leuchte 506 beinhalten. Die Rechenvorrichtung 115 oder der Servercomputer 120 kann die Marke und das Modell des anderen Fahrzeugs bestimmen und somit die bekannten Größen 510, 518, 526 und Entfernungen 512, 520, 528 für Abschnitte des anderen Fahrzeugs bestimmen. Die Rechenvorrichtung 115 kann die bekannten Größen 510, 518, 526 und Entfernungen 512, 520, 528 für Abschnitte des anderen Fahrzeugs verwenden, um Verhältnisse von Zoll- oder Millimeter/Pixel-Werten für Abschnitte von anderen Fahrzeugen zu bestimmen, die in dem Videobild 500 eingeschlossen sind, und dadurch eine Schneehöhe 420 auf Grundlage der Abschnitte des anderen Fahrzeugs bestimmen. Die Rechenvorrichtung kann eine Kombination aus allen der vorangehend in Bezug auf 2-5 erörterten Techniken verwenden, um mehrere Videobilder 200, 300, 400, 500 zu erfassen und mehrere Schneehöhen 420 zu bestimmen. Hierdurch können die Auswirkungen von lokalen Verwehungen verringert werden, durch die verschiedene Schneehöhen 420 für verschiedene Videobilder 200, 300, 400, 500 bereitgestellt werden können. In diesem Fall kann die Rechenvorrichtung einen durchschnittlichen oder einen mittleren Wert für die mehreren Schneehöhen zur Verwendung als eine Schneehöhe 420 bestimmen.
6 ist ein Diagramm eines Ablaufdiagramms eines Prozesses 600 zum Bestimmen einer Schneehöhe und Betreiben eines Fahrzeugs auf Grundlage der Schneehöhe, das in Bezug auf 1-5 beschrieben ist. Der Prozess 600 kann durch einen Prozessor der Rechenvorrichtung 115 umgesetzt werden, der in einem Speicher der Rechenvorrichtung 115 gespeicherte Anweisungen ausführt, indem beispielsweise Informationen von den Sensoren 116 als Eingabe herangezogen und Befehle ausgeführt und Steuersignale über die Steuerungen 112, 113, 114 gesendet werden. Der Prozess 600 beinhaltet mehrere Schritte, die in der offenbarten Reihenfolge vorgenommen werden. Der Prozess 600 beinhaltet außerdem Umsetzungen, die weniger Schritte beinhalten, oder kann die Schritte in anderen Reihenfolgen vorgenommen beinhalten.
Der Prozess 600 beginnt bei Schritt 602, bei dem eine Rechenvorrichtung 115 ein einzigen Videobild 200, 300, 400, 500 erfasst, das ein Referenzobjekt beinhaltet. Das einzige Videobild 200, 300, 400, 500 kann durch einen Videosensor 116 erfasst werden, der in einem Fahrzeug 110 eingeschlossen ist, wobei das Referenzobjekt in dem Fahrzeug 110 eingeschlossen sein kann oder in einem anderen Fahrzeug eingeschlossen sein kann. Das einzige Videobild 200, 300, 400, 500 kann außerdem durch ein anderes Fahrzeug erfasst und über ein F-F-Netzwerk oder über ein F-I-Netzwerk an die Rechenvorrichtung 115 übertragen werden, die in dem Fahrzeug 110 eingeschlossen ist, wobei das Referenzobjekt in dem Fahrzeug 110 oder einem anderen Fahrzeug eingeschlossen sein kann. Die hierin erörterten Techniken sind als mit einem einzigen Videobild durchgeführt beschrieben; diese Techniken können jedoch auch mit zwei oder mehr Videobildern durchgeführt werden.
Als Nächstes kann die Rechenvorrichtung 115 bei Schritt 604 eine optimierte Schneegrenze 208, wie in Bezug auf 3 und 4 beschrieben, bestimmen. Die optimierte Schneegrenze 208 kann bestimmt werden, indem zuerst eine Reifen/Schneegrenze 206 auf Grundlage des optischen Kontrasts zwischen Schnee 204, 302, 404 (weiß) und einem Reifen 202, 308, 402, 508 (schwarz) in einem einzigen Videobild 200, 300, 400, 500) bestimmt wird. Die Rechenvorrichtung 115 kann eine optimierte Schneegrenze 208 bestimmen, die als parallel zu der Fahrbahn oder Oberfläche unter einem einzigen Reifen 202, 308, 402, 508 bestimmt sein kann und der Reifen/Schneegrenze 206 entspricht, um den Fehler der kleinsten Quadrate zwischen der Reifen/Schneegrenze 206 und der optimierten Schneegrenze 208 zu minimieren.
Als Nächstes wird bei Schritt 606 eine Schneehöhe 420 auf Grundlage einer optimierten Schneegrenze 208 bestimmt, wie in Bezug auf 4 und 5 beschrieben. Das Referenzobjekt, bei dem es sich um einen einzigen Reifen 202, 308, 402, 508 oder einen anderen Abschnitt eines Fahrzeugs 110 oder eines anderen Fahrzeugs handeln kann, wie etwa einen Auspuff 502, eine Leuchte 506 oder einen Stoßfänger oder ein Abschlussstück 504, kann verwendet werden, um eine Bodenlinie 418, 516 zu bestimmen und die Zoll- oder Millimeter/Pixelwerte zu bestimmen. Durch Verwenden von Informationen bezüglich des Durchmessers eines Reifens 202, 308, 402, 508 und Informationen bezüglich einer vorbestimmten Entfernung 512, 520, 528 zwischen einem Referenzobjekt und einer Bodenlinie 418, 516, einer optimierten Schneegrenze 208 und dem bestimmten Verhältnis von Zoll- oder Millimeter/Pixelwerten kann die Rechenvorrichtung eine Schneehöhe 420 über einer Fahrbahn oder Oberfläche an einem Reifen 202, 308, 402, 508 in Zoll oder Millimeter bestimmen.
Als Nächstes kann die Rechenvorrichtung bei Schritt 608 einen Traktionskoeffizienten bestimmen, wie vorangehend in Bezug auf 2 erörtert. Ein Traktionskoeffizient kann mit der Schneehöhe 420 kombiniert werden, um ein Produkt aus Schneehöhe und Traktion zu bestimmen, durch das prognostiziert werden kann, ob ein Fahrzeug auf Fahrbahnen mit der Bedeckung durch Schnee mit der bestimmten Schneehöhe 420 erfolgreich betrieben werden kann. Durch den Traktionskoeffizienten können die Reifengröße, der Reifenzustand und Fahrzeugeigenschaften, einschließlich einer Antriebsstrangkonfiguration und eines Gewichts, kombiniert werden, um zu prognostizierten, wie ein Fahrzeug 110 bei einer bestimmten Schneehöhe 420 arbeitet. Der Traktionskoeffizient kann mit der Schneehöhe 420 multipliziert werden, um ein Produkt aus Schneehöhe und Traktion zu erhalten, das mit einer experimentell, d. h. empirisch, bestimmten Schneegrenze verglichen werden kann. Wenn das Produkt aus Schneehöhe und Traktion kleiner der experimentell bestimmten Traktionsgrenze ist, prognostiziert die Rechenvorrichtung 115, dass das Fahrzeug 110 bei der Schneehöhe 420 erfolgreich auf einer Fahrbahn betrieben werden kann und verzweigt sich der Prozess 600 zu Schritt 612. Wenn das Produkt aus Schneehöhe und Traktion größer oder gleich der experimentell bestimmten Traktionsgrenze ist, prognostiziert die Rechenvorrichtung, dass das Fahrzeug bei der Schneehöhe 420 nicht erfolgreich auf einer Fahrbahn betrieben werden kann und verzweigt sich der Prozess 600 zu Schritt 610.
Bei Schritt 610 hat die Rechenvorrichtung 115 prognostiziert, dass das Fahrzeug 110 erfolgreich auf einer Fahrbahn mit der bestimmten Schneehöhe 420 betrieben werden kann und fährt damit fort, das Fahrzeug 110 zu betreiben. Die Rechenvorrichtung 115 kann den Betrieb des Fahrzeugs 110 auf Grundlage der Schneegrenze 420 und dem bestimmten Traktionskoeffizienten konditionieren. Beispielsweise kann die Rechenvorrichtung 115 die Maximalgeschwindigkeit und die maximale zulässige Längsbeschleunigung (Antriebsstrang und Bremsung) und Querbeschleunigung (Lenkung) auf Grundlage der Schneehöhe 420 beschränken, d. h. einer Schneehöhe 420 ungleich null, die kleiner der Grenze ist, durch die ein Betrieb verhindert würde. Durch eine Schneehöhe 420 ungleich null, die kleiner der Grenze ist, können rutschige Betriebsbedingungen erzeugt werden, die zum Beispiel eine Beschränkung der Längs- und Querbeschleunigung und Maximalgeschwindigkeit auf Grundlage der Schneehöhe 420 und des Traktionskoeffizienten erforderlich machen, um einen erfolgreichen Betrieb des Fahrzeugs 110 bereitzustellen. Im Anschluss an Schritt 610 endet der Prozess 600.
Bei Schritt 612 hat die Rechenvorrichtung 115 prognostiziert, dass das Fahrzeug 110 nicht erfolgreich auf einer Fahrbahn mit der bestimmten Schneehöhe 420 betrieben werden kann, und gibt dem Fahrzeug 110, wenn das Fahrzeug 110 geparkt ist, den Befehl, in einem Parkzustand zu verbleiben. Wenn das Fahrzeug 110 auf einer Fahrbahn betrieben wird, gibt die Rechenvorrichtung 115 dem Fahrzeug 110 den Befehl, zu parken. Im Anschluss an Schritt 612 endet der Prozess 600.
Rechenvorrichtungen, wie etwa die hier erörterten, beinhalten im Allgemeinen jeweils Befehle, die durch eine oder mehrere Rechenvorrichtungen, wie etwa die vorstehend genannten, und zum Ausführen von Blöcken oder Schritten von vorstehend beschriebenen Prozessen ausführbar sind. Zum Beispiel können die vorstehend erörterten Prozessblöcke als computerausführbare Befehle integriert sein.
Computerausführbare Befehle können von Computerprogrammen zusammengestellt oder ausgewertet werden, die unter Verwendung einer Vielzahl von Programmiersprachen und/oder -technologien erstellt wurden, einschließlich unter anderem und entweder für sich oder in Kombination Java™, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl, HTML usw. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Befehle z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw. und führt diese Befehle aus, wodurch er einen oder mehrere Prozesse, einschließlich eines oder mehrerer der hier beschriebenen Prozesse, durchführt. Derartige Befehle und andere Daten können in Dateien gespeichert und unter Verwendung einer Vielzahl von computerlesbarer Medien übertragen werden. Eine Datei in einer Rechenvorrichtung ist im Allgemeinen eine Sammlung von Daten, die auf einem computerlesbaren Medium, wie etwa einem Speichermedium, einem Direktzugriffsspeicher usw., gespeichert ist.
Ein computerlesbares Medium schließt ein beliebiges Medium ein, das am Bereitstellen von Daten (z. B. Befehlen), die durch einen Computer gelesen werden können, beteiligt ist. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich unter anderem nichtflüchtiger Medien, flüchtiger Medien usw. Zu nichtflüchtigen Medien gehören beispielsweise optische Platten oder Magnetplatten und andere dauerhafte Speicher. Zu flüchtigen Medien gehört ein dynamischer Direktzugriffsspeicher (dynamic random access memory - DRAM), der in der Regel einen Hauptspeicher darstellt. Zu gängigen Formen computerlesbarer Medien gehören zum Beispiel eine Diskette, eine Folienspeicherplatte, eine Festplatte, ein Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH-EEPROM, ein beliebiger anderer Speicherchip oder eine beliebige andere Speicherkassette oder ein beliebiges anderes Medium, das durch einen Computer ausgelesen werden kann.
Allen in den Patentansprüchen verwendeten Ausdrücken soll deren allgemeine und gewöhnliche Bedeutung zukommen, wie sie vom Fachmann verstanden wird, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Insbesondere ist die Verwendung der Singularartikel, wie etwa „ein“, „eine“, „der“, „die“, „das“ usw., dahingehend auszulegen, dass eines oder mehrere der aufgeführten Elemente genannt wird bzw. werden, es sei denn, ein Patentanspruch enthält ausdrücklich eine gegenteilige Einschränkung.
Der Ausdruck „beispielhaft“ wird hierin in dem Sinne verwendet, dass er ein Beispiel angibt, z. B. sollte ein Verweis auf eine „beispielhafte Vorrichtung“ einfach als Bezugnahme auf ein Beispiel für eine Vorrichtung gelesen werden.
Das einen Wert oder ein Ergebnis modifizierende Adverb „ungefähr“ bedeutet, dass eine Form, eine Struktur, eine Messung, ein Wert, eine Bestimmung, eine Berechnung usw. von einer/einem genau beschriebenen Geometrie, Entfernung, Messung, Wert, Bestimmung, Berechnung usw. aufgrund von Mängeln hinsichtlich Materialien, Bearbeitung, Herstellung, Sensormessungen, Berechnungen, Bearbeitungszeit, Kommunikationszeit usw. abweichen kann.
In den Zeichnungen geben die gleichen Bezugszeichen die gleichen Elemente an. Ferner könnten einige oder alle dieser Elemente geändert werden. Hinsichtlich der hier beschriebenen Medien, Prozesse, Systeme, Verfahren usw. versteht es sich, dass die Schritte derartiger Prozesse usw. zwar als gemäß einer bestimmten Abfolge erfolgend beschrieben worden sind, derartige Prozesse jedoch so umgesetzt werden könnten, dass die beschriebenen Schritte in einer anderen Reihenfolge als der hier beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Es versteht sich ferner, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt, andere Schritte hinzugefügt oder bestimmte hierin beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. Anders ausgedrückt dienen die Beschreibungen von Prozessen in dieser Schrift der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen und sollten keinesfalls dahingehend ausgelegt werden, dass sie die beanspruchte Erfindung einschränken.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren Bestimmen einer optimierten Schneegrenze in einem Bild, das ein Referenzobjekt beinhaltet; Bestimmen einer Schneehöhe auf Grundlage von Vergleichen der optimierten Schneegrenze mit dem Bild des Referenzobjekts; und Betreiben eines Fahrzeugs durch Betätigen von Fahrzeugkomponenten auf Grundlage der bestimmten Schneehöhe.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorangehende Erfindung ferner durch Betreiben des Fahrzeugs durch Prognostizieren gekennzeichnet, dass ein Betätigen von Fahrzeugkomponenten bei der bestimmten Schneehöhe zu einem erfolgreichen Bewegen des Fahrzeugs mit einer bestimmten Geschwindigkeit entlang eines bestimmten Weges zu einem bestimmten Standort führt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Prognostizieren, dass das Betätigen der Fahrzeugkomponenten bei der bestimmten Schneehöhe zu einem erfolgreichen Bewegen des Fahrzeugs mit der bestimmten Geschwindigkeit entlang des bestimmten Weges zu dem bestimmten Standort führt, Bestimmen eines Fahrzeugtraktionskoeffizienten.
Gemäß einer Ausführungsform basiert das Bestimmen des Fahrzeugtraktionskoeffizienten auf einer Fahrart, einer Reifenart und einem Reifenzustand.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Bestimmen der optimierten Schneegrenze Bestimmen einer zu einer Fahrbahn parallelen Linie, die einen Fehler der kleinsten Quadrate von der Linie zu Punkten minimiert, die einer Reifen/Schneegrenze in dem Bild zugeordnet sind.
Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Referenzobjekt um einen Fahrzeugreifen.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Vergleichen der optimierten Schneegrenze mit dem Fahrzeugreifen Bestimmen eines Reifendurchmessers auf Grundlage von Bestimmen einer Reifenart.
Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Referenzobjekt um einen Abschnitt des Fahrzeugs, der einen Auspuff, einen Stoßfänger, eine Leuchte oder ein Abschlussstück beinhaltet.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Vergleichen der optimierten Schneegrenze mit dem Abschnitt des Fahrzeugs Bestimmen einer Höhe für den Abschnitt des Fahrzeugs.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Prozessor; und einen Speicher, wobei der Speicher Anweisungen beinhaltet, die durch den Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden sollen: Bestimmen einer optimierten Schneegrenze in einem Bild, das ein Referenzobjekt beinhaltet; Bestimmen einer Schneehöhe auf Grundlage von Vergleichen der optimierten Schneegrenze mit dem Bild des Referenzobjekts; und Betreiben eines Fahrzeugs durch Betätigen von Fahrzeugkomponenten auf Grundlage der bestimmten Schneehöhe.
Gemäß einer Ausführungsform basiert das Betreiben des Fahrzeugs durch Betätigen der Fahrzeugkomponenten auf Grundlage der bestimmten Schneehöhe auf Prognostizieren, dass ein Betätigen von Fahrzeugkomponenten bei der bestimmten Schneehöhe zu einem erfolgreichen Bewegen des Fahrzeugs mit einer bestimmten Geschwindigkeit entlang eines bestimmten Weges zu einem bestimmten Standort führt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Prognostizieren, dass das Betätigen der Fahrzeugkomponenten bei der bestimmten Schneehöhe zu einem erfolgreichen Bewegen des Fahrzeugs mit der bestimmten Geschwindigkeit entlang des bestimmten Weges zu dem bestimmten Standort führt, Bestimmen eines Fahrzeugtraktionskoeffizienten.
Gemäß einer Ausführungsform basiert das Bestimmen des Fahrzeugtraktionskoeffizienten auf einer Fahrart, einer Reifenart und einem Reifenzustand.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Bestimmen der optimierten Schneegrenze Bestimmen einer zu einer Fahrbahn parallelen Linie, die einen Fehler der kleinsten Quadrate von der Linie zu Punkten minimiert, die einer Reifen/Schneegrenze in dem Bild zugeordnet sind.
Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Referenzobjekt um einen Fahrzeugreifen.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Vergleichen der optimierten Schneegrenze mit dem Fahrzeugreifen Bestimmen eines Reifendurchmessers auf Grundlage von Bestimmen einer Reifenart.
Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Referenzobjekt um einen Abschnitt des Fahrzeugs, der einen Auspuff, einen Stoßfänger, eine Leuchte oder ein Abschlussstück beinhaltet.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Vergleichen der optimierten Schneegrenze mit dem Abschnitt des Fahrzeugs Bestimmen einer Höhe für den Abschnitt des Fahrzeugs.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Sensor, der wirksam ist, um ein Bild zu erfassen; Fahrzeugkomponenten, die wirksam sind, um ein Fahrzeug zu betreiben; einen Prozessor; und einen Speicher, wobei der Speicher Anweisungen beinhaltet, die durch den Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden sollen: Bestimmen einer optimierten Schneegrenze in dem Bild, das ein Referenzobjekt beinhaltet; Bestimmen einer Schneehöhe auf Grundlage von Vergleichen der optimierten Schneegrenze mit dem Bild des Referenzobjekts; und Betreiben eines Fahrzeugs durch Betätigen von Fahrzeugkomponenten auf Grundlage der bestimmten Schneehöhe.
Gemäß einer Ausführungsform basiert das Betreiben des Fahrzeugs durch Betätigen der Fahrzeugkomponenten auf Grundlage der bestimmten Schneehöhe auf Prognostizieren, dass ein Betätigen von Fahrzeugkomponenten bei der bestimmten Schneehöhe zu einem erfolgreichen Bewegen des Fahrzeugs mit einer bestimmten Geschwindigkeit entlang eines bestimmten Weges zu einem bestimmten Standort führt.

Claims

Verfahren, umfassend: Bestimmen einer optimierten Schneegrenze in einem Bild, das ein Referenzobjekt beinhaltet; Bestimmen einer Schneehöhe auf Grundlage von Vergleichen der optimierten Schneegrenze mit dem Bild des Referenzobjekts; und Betreiben eines Fahrzeugs durch Betätigen von Fahrzeugkomponenten auf Grundlage der bestimmten Schneehöhe.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Betreiben des Fahrzeugs durch Prognostizieren, dass ein Betätigen von Fahrzeugkomponenten bei der bestimmten Schneehöhe zu einem erfolgreichen Bewegen des Fahrzeugs mit einer bestimmten Geschwindigkeit entlang eines bestimmten Weges zu einem bestimmten Standort führt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Prognostizieren, dass das Betätigen der Fahrzeugkomponenten bei der bestimmten Schneehöhe zu einem erfolgreichen Bewegen des Fahrzeugs mit der bestimmten Geschwindigkeit entlang des bestimmten Weges zu dem bestimmten Standort führt, Bestimmen eines Fahrzeugtraktionskoeffizienten beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Bestimmen des Fahrzeugtraktionskoeffizienten auf einer Temperatur, einer Fahrart, einer Reifenart und einem Reifenzustand basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der optimierten Schneegrenze Bestimmen einer zu einer Fahrbahn parallelen Linie beinhaltet, die einen Fehler der kleinsten Quadrate von der Linie zu Punkten minimiert, die einer Reifen/Schneegrenze in dem Bild zugeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Referenzobjekt ein Fahrzeugreifen ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Vergleichen der optimierten Schneegrenze mit dem Fahrzeugreifen Bestimmen eines Reifendurchmessers auf Grundlage von Bestimmen einer Reifenart beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Referenzobjekt ein Abschnitt des Fahrzeugs ist, der einen Auspuff, einen Stoßfänger, eine Leuchte oder ein Abschlussstück beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Vergleichen der optimierten Schneegrenze mit dem Abschnitt des Fahrzeugs Bestimmen einer Höhe für den Abschnitt des Fahrzeugs beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Betreiben eines Fahrzeugs durch Betätigen von Fahrzeugkomponenten auf Grundlage der bestimmten Schneehöhe Konditionieren des Betriebs des Fahrzeugs auf Grundlage der Schneehöhe beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Konditionieren des Betriebs des Fahrzeugs auf Grundlage der Schneehöhe Bestimmen von Maximalgeschwindigkeits-, - längsbeschleunigungs- und -querbeschleunigungsbeschränkungen beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Maximalgeschwindigkeits-, - längsbeschleunigungs- und -querbeschleunigungsbeschränkungen auf der bestimmten Schneehöhe und einem bestimmten Traktionskoeffizienten basieren.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Betreiben des Fahrzeugs Parken des Fahrzeugs und Verbleiben in einem Parkzustand beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei Bestimmen, zu parken und in dem Parkzustand zu verbleiben, auf Wetterinformationen basiert, die durch das Fahrzeug empfangen werden.
System, umfassend einen Computer, der programmiert ist, um die Verfahren nach einem der Ansprüche 1-14 durchzuführen.