DE102019102956A1

DE102019102956A1 - Verfahren und systeme zum erkennen und lokalisieren von strassengefahren

Info

Publication number: DE102019102956A1
Application number: DE102019102956.2A
Authority: DE
Inventors: Rana Dastgir; Shiv G. Patel; Ryan J. Benoit; Norman J. Weigert
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2018-02-12
Filing date: 2019-02-06
Publication date: 2019-08-14
Also published as: CN110155067A; US20190248364A1

Abstract

Verfahren und Systeme zum Steuern eines Fahrzeugs werden bereitgestellt. In einer Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren: das Empfangen von Sensordaten, die den Fahrbahnzustand auf einer Fahrbahn eines ersten Fahrzeugs anzeigen; das Bestimmen von Straßengefahreninformationen durch einen Prozessor basierend auf dem Vorhandensein einer Straßengefahr innerhalb der Fahrbahn; das Zuweisen einer Kategorie zu den Straßengefahreninformationen durch einen Prozessor; das selektive Kommunizieren der Straßengefahreninformationen an ein zweites Fahrzeug durch einen Prozessor basierend auf Fahrzeuginformationen, die dem zweiten Fahrzeug und der Kategorie zugeordnet sind; und das selektive Steuern des zweiten Fahrzeugs durch einen Prozessor basierend auf den F ahrzeuginformationen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Das technische Gebiet bezieht sich im Allgemeinen auf Fahrzeuge und insbesondere auf Verfahren und Systeme zum Erkennen von Schlaglöchern und/oder anderen Straßengefahren und zum Steuern des Fahrzeugs und zum Teilen von Informationen basierend darauf.
EINLEITUNG
Eine Fahrbahnoberfläche beinhaltet in einigen Fällen eine oder mehrere Straßengefahren, wie beispielsweise Schlaglöcher, Geschwindigkeitsschwellen, Verunreinigungen oder andere Objekte. Das Auftreffen auf derartige Straßengefahren beim Befahren der Straße kann für einen Fahrzeuginsassen unangenehm sein und sogar zu Schäden am Fahrzeug führen.
Fahrzeugsensoren wurden zum Erkennen von Schlaglöchern und anderen Verkehrsgefahren verwendet. Ein derartiges Erkennen erfolgt typischerweise nicht rechtzeitig, um zu verhindern, dass das Fahrzeug auf die Gefährdung trifft, sondern liefert Informationen, die nützlich sind, um zu verhindern, dass andere Fahrzeuge auf die Gefährdung treffen, wie beispielsweise durch Crowd-Sourcing. Diese Informationen beinhalten nicht immer eine genaue Position der Straßengefahr. Diese Informationen werden nicht immer an die richtigen Fahrzeuge weitergegeben.
Dementsprechend ist es wünschenswert, verbesserte Verfahren und Systeme zum Erkennen anstehender Gefahren auf der Straße und zum Steuern des Fahrzeugs basierend darauf bereitzustellen. Es ist ferner wünschenswert, verbesserte Verfahren und Systeme zum Austauschen von Informationen über das Erkennen anstehender Gefahren mit anderen Fahrzeugen bereitzustellen. Darüber hinaus werden weitere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den hinzugefügten Ansprüchen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen und dem vorangegangenen technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
KURZDARSTELLUNG
Verfahren und Systeme zum Steuern eines Fahrzeugs werden bereitgestellt. In einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren: das Empfangen von Sensordaten, die den Fahrbahnzustand auf einer Fahrbahn eines ersten Fahrzeugs anzeigen; das Bestimmen von Straßengefahreninformationen durch einen Prozessor basierend auf dem Vorhandensein einer Straßengefahr innerhalb der Fahrbahn; das Zuweisen einer Kategorie zu den Straßengefahreninformationen durch einen Prozessor; das selektive Kommunizieren der Straßengefahreninformationen an ein zweites Fahrzeug durch einen Prozessor basierend auf Fahrzeuginformationen, die dem zweiten Fahrzeug und der Kategorie zugeordnet sind; und das selektive Steuern des zweiten Fahrzeugs durch einen Prozessor basierend auf den F ahrzeuginformationen.
In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet das selektive Steuern des zweiten Fahrzeugs das autonome Steuern des Fahrzeugs oder mit Benutzereingaben basierend auf mindestens einer der Gefahrenstufenkategorien und den Straßengefahreninformationen. In verschiedenen Ausführungsformen basiert die selektive Kommunikation auf einer Fahrspurposition der Straßengefahr und einer Fahrspurposition des zweiten Fahrzeugs. In verschiedenen Ausführungsformen ist die Kategorie eine Fahrzeugkategorie.
In verschiedenen Ausführungsformen basiert die Zuordnung der Fahrzeugkategorie auf der Bewertung einer Gefahrenstufe. In verschiedenen Ausführungsformen wird die Fahrzeugkategorie basierend auf mindestens einer von einer Reifengröße, einem Reifenprofil, einem Fahrzeuggewicht, einer Bodenfreiheit und einer Fahrzeuggeschwindigkeit definiert.
In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren ferner das Empfangen der Fahrzeuginformationen vom zweiten Fahrzeug, und worin die Fahrzeuginformationen mindestens eine von einer Reifengröße, einem Reifenprofil, einem Fahrzeuggewicht, einer Bodenfreiheit und einer Fahrzeuggeschwindigkeit beinhalten.
In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet das zweite Fahrzeug verschiedene Räder; die Fahrzeuginformationen basieren auf einer kleinsten Größe der verschiedenen Räder (in Bezug auf die Reifenhöhe oder das Profil, das im Wesentlichen die Menge an Gummi ist, welche die Energie durch den Aufprall aufnehmen kann).
In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet ein System: zumindest einen Sensor, der Sensorsignale basierend auf Fahrbahnbedingungen einer Fahrbahn auf einer Strecke des Fahrzeugs erzeugt; und zumindest ein nichtflüchtiges Computermodul, das von zumindest einem Prozessor die Sensorsignale empfängt, Verkehrsgefahreninformationen basierend auf dem Vorhandensein einer Straßengefahr innerhalb der Fahrbahn bestimmt, eine Kategorie den Verkehrsgefahreninformationen zuordnet, die Straßengefahreninformationen selektiv an ein zweites Fahrzeug kommuniziert, basierend auf Fahrzeuginformationen, die dem zweiten Fahrzeug und der Kategorie zugeordnet sind, und das zweite Fahrzeug basierend auf den Fahrzeuginformationen selektiv steuert.
In verschiedenen Ausführungsformen ist die Kategorie eine Gefahrenstufenkategorie. In verschiedenen Ausführungsformen ordnet das mindestens eine nichtflüchtige Computermodul die Gefahrenstufenkategorie basierend auf einer Bewertung von mindestens einer Tiefe, einem Winkel einer heraustretenden Wand, einer Höhe, einer Länge und einer Breite der Straßengefahr zu.
In verschiedenen Ausführungsformen steuert das mindestens eine nichtflüchtige Computermodul das zweite Fahrzeug, indem es das Fahrzeug autonom oder mit Benutzereingaben basierend auf mindestens einer der Gefahrenstufenkategorien und den Straßengefahreninformati onen steuert.
In verschiedenen Ausführungsformen kommuniziert das mindestens eine nichtflüchtige Computermodul selektiv basierend auf einer Fahrspurposition des Straßengefahrbereichs und einer Fahrspurposition des zweiten Fahrzeugs. In verschiedenen Ausführungsformen ist die Kategorie eine Fahrzeugkategorie.
In verschiedenen Ausführungsformen ordnet das mindestens eine nichtflüchtige Computermodul die Fahrzeugkategorie basierend auf der Bewertung einer Gefahrenstufe zu.
In verschiedenen Ausführungsformen wird die Fahrzeugkategorie basierend auf mindestens einer von einer Reifengröße, einem Reifenprofil, einem Fahrzeuggewicht, einer Bodenfreiheit und einer Fahrzeuggeschwindigkeit definiert.
In verschiedenen Ausführungsformen empfängt das mindestens eine nichtflüchtige Computermodul die Fahrzeuginformationen vom zweiten Fahrzeug, und worin die Fahrzeuginformationen mindestens eine von einer Reifengröße, einem Reifenprofil, einem Fahrzeuggewicht, einer Bodenfreiheit und einer Fahrzeuggeschwindigkeit beinhalten.
In verschiedenen Ausführungsformen, wenn das zweite Fahrzeug verschiedene Räder beinhaltet, basieren die Fahrzeuginformationen auf einer kleinsten Größe der verschiedenen Räder.
Figurenliste
Die exemplarischen Ausführungsformen werden nachfolgend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen beschrieben, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und worin gilt:

1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines exemplarischen Fahrzeugs mit einem darauf ausgeführten Steuersystem für ein straßengefährdetes Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
2 ist eine Darstellung exemplarischer Fahrzeuge von 1, die auf einer Fahrbahn fahren, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
Die 3, 4 und 5 sind Flussdiagramme, die Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulichen;
6 ist eine Darstellung einer exemplarischen das Gefahrenkategorie gemäß verschiedenen Ausführungsformen; und
7 ist eine Darstellung einer exemplarischen Fahrzeugkategorie gemäß verschiedenen Ausführungsformen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung dient lediglich als Beispiel und soll die Anwendung und Verwendung in keiner Weise einschränken. Weiterhin besteht keine Absicht, im vorstehenden technischen Bereich, Hintergrund, der Kurzzusammenfassung oder der folgenden ausführlichen Beschreibung an eine ausdrücklich oder implizit vorgestellte Theorie gebunden zu sein. Es sollte verstanden werden, dass in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen. Der hierin verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf alle Hardware-, Software-, Firmwareprodukte, elektronische Steuerkomponenten, auf die Verarbeitungslogik und/oder Prozessorgeräte, einzeln oder in Kombinationen, unter anderem umfassend, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder gruppiert) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten.
Die hierin beschriebenen exemplarischen Ausführungsformen können als funktionale und/oder logische Blockkomponenten und verschiedene Verarbeitungsschritte beschrieben sein. Es ist zu beachten, dass derartige Blockkomponenten aus einer beliebigen Anzahl an Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten aufgebaut sein können, die zur Ausführung der erforderlichen Funktionen konfiguriert sind. Eine Ausführungsform kann zum Beispiel verschiedene integrierte Schaltungskomponenten verwenden, wie Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, Logikelemente, Nachschlagetabellen oder dergleichen, die eine Mehrzahl von Funktionen unter der Steuerung durch einen oder mehrere Mikroprozessoren oder andere Steuervorrichtungen wahrnehmen können. Zudem werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass die exemplarischen Ausführungsformen zusammen mit einer beliebigen Anzahl an Steuersystemen einsetzbar sind und dass das hierin beschriebene Fahrzeugsystem lediglich eine exemplarische Ausführungsform ist.
Der Kürze halber sind Techniken in Verbindung mit der Signalverarbeitung, Datenübertragung, Signalgebung, Steuerung und weiteren funktionalen Aspekten der Systeme (und den einzelnen Bedienelementen der Systeme) hierin ggf. nicht im Detail beschrieben. Weiterhin sollen die in den verschiedenen Figuren dargestellten Verbindungslinien exemplarische Funktionsbeziehungen und/oder physikalische Verbindungen zwischen den verschiedenen Elementen darstellen. Es sollte beachtet werden, dass viele alternative oder zusätzliche funktionale Beziehungen oder physikalische Verbindungen in einer exemplarischen Ausführungsform vorhanden sein können.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ist ein exemplarisches Straßengefahren-Fahrzeugsteuerungssystem 10 dargestellt, das einem oder mehreren Fahrzeugen 100 gemäß exemplarischen Ausführungsformen zugeordnet ist. Wie zu erkennen ist, können die Fahrzeuge 100 jede Art von Fahrzeug sein, das über eine Straßenoberfläche fährt, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf ein Automobil, ein Fahrrad, ein Nutzfahrzeug usw. Obwohl die hierin gezeigten Figuren ein Beispiel mit bestimmten Anordnungen von Elementen darstellen, können in tatsächlichen Ausführungsformen zusätzliche Zwischenelemente, Vorrichtungen, Merkmale oder Komponenten vorhanden sein.
In verschiedenen Ausführungsformen ist eines oder mehrere der Fahrzeuge 100 ein autonomes Fahrzeug. In verschiedenen Ausführungsformen ist das Fahrzeug 100a ein autonomes Fahrzeug und das System 10 ist ganz oder teilweise in das autonome Fahrzeug 100a integriert. Das autonome Fahrzeug 100a ist beispielsweise ein Fahrzeug, das automatisch gesteuert wird, um Passagiere von einem Ort zum anderen zu befördern. Das Fahrzeug 100a ist in der veranschaulichten Ausführungsform als Pkw dargestellt, es sollte jedoch beachtet werden, dass auch jedes andere Fahrzeug, einschließlich Motorräder, Lastwagen, Sportfahrzeuge (SUVs), Freizeitfahrzeuge (RVs) usw. verwendet werden können. In einer exemplarischen Ausführungsform ist das autonome Fahrzeug 100a ein sogenanntes Level-Vier oder Level-Fünf Automatisierungssystem. Ein Level-Vier-System zeigt eine „hohe Automatisierung“ unter Bezugnahme auf die Fahrmodus-spezifische Leistung durch ein automatisiertes Fahrsystem aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe an, selbst wenn ein menschlicher Fahrer nicht angemessen auf eine Anforderung einzugreifen, reagiert. Ein Level-Fünf-System zeigt eine „Vollautomatisierung“ an und verweist auf die Vollzeitleistung eines automatisierten Fahrsystems aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe unter allen Fahrbahn- und Umgebungsbedingungen, die von einem menschlichen Fahrer verwaltet werden können.
Wie in 1 näher dargestellt, beinhaltet das Fahrzeug 100 im Allgemeinen ein Antriebssystem 20, ein Getriebesystem 22, ein Lenksystem 24, ein Bremssystem 26, ein Aufhängungssystem 27, ein Sensorsystem 28, ein Stellgliedsystem 30, mindestens eine Datenspeichervorrichtung 32, mindestens eine Steuerung 34 sowie ein Kommunikationssystem 36. Das Antriebssystem 20 kann in verschiedenen Ausführungsformen einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine, wie beispielsweise einen Traktionsmotor und/oder ein Brennstoffzellenantriebssystem, beinhalten. Das Getriebesystem 22 ist dazu konfiguriert, Leistung vom Antriebssystem 20 zu den Fahrzeugrädern 16-18 gemäß den wählbaren Drehzahlverhältnissen zu übertragen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Getriebesystem 22 ein Stufenverhältnis-Automatikgetriebe, ein stufenlos verstellbares Getriebe oder ein anderes geeignetes Getriebe beinhalten. Das Bremssystem 26 ist dazu konfiguriert, den Fahrzeugrädern 16-18 ein Bremsmoment bereitzustellen. Das Bremssystem 26 kann in verschiedenen Ausführungsformen Reibungsbremsen, Brake-by-Wire, ein regeneratives Bremssystem, wie beispielsweise eine elektrische Maschine und/oder andere geeignete Bremssysteme beinhalten. Das Lenksystem 24 beeinflusst eine Position der Fahrzeugräder 16-18. Während in einigen Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung zur Veranschaulichung als ein Lenkrad dargestellt, kann das Lenksystem 24 kein Lenkrad beinhalten.
Das Stellgliedsystem 30 beinhaltet ein oder mehrere Stellgliedvorrichtungen 42a-42n, die ein oder mehrere Fahrzeugeigenschaften, wie zum Beispiel das Antriebssystem 20, das Getriebesystem 22, das Lenksystem 24 und das Bremssystem 26, steuern, sind aber nicht darauf beschränkt. In verschiedenen Ausführungsformen können die Fahrzeugmerkmale ferner Innen- und/oder Außenfahrzeugmerkmale, wie beispielsweise Türen, einen Kofferraum und Innenraummerkmale, wie z. B. Luft, Musik, Beleuchtung usw. (nicht nummeriert) beinhalten, sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
Das Kommunikationssystem 36 ist konfiguriert, um Informationen drahtlos an und von anderen Einheiten 48, wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf andere Fahrzeuge („V2V“-Kommunikation,) Infrastruktur („V2I“-Kommunikation), Remote-Computersysteme und/oder persönliche Vorrichtungen (in Bezug auf 2 näher beschrieben), zu übermitteln. In einer exemplarischen Ausführungsform ist das drahtlose Kommunikationssystem 36 dazu konfiguriert, über ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN) unter Verwendung des IEEE 802.11-Standards, über Bluetooth oder mittels einer mobilen Datenkommunikation zu kommunizieren. Im Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung werden jedoch auch zusätzliche oder alternative Kommunikationsverfahren, wie beispielsweise ein 5 G oder ein dedizierter Nahbereichskommunikations-(DSRC)-Kanal, berücksichtigt. DSRC-Kanäle beziehen sich auf Einweg- oder Zweiwege-Kurzstrecken- bis Mittelklasse-Funkkommunikationskanäle, die speziell für den Automobilbau und einen entsprechenden Satz von Protokollen und Standards entwickelt wurden.
Die Datenspeichervorrichtung 32 speichert Daten zur Verwendung beim automatischen Steuern des autonomen Fahrzeugs 10. In verschiedenen Ausführungsformen speichert die Datenspeichervorrichtung 32 definierte Karten der navigierbaren Umgebung. In verschiedenen Ausführungsformen werden die definierten Karten vordefiniert und von einem entfernten System (in weiteren Einzelheiten in Bezug auf 2 beschrieben) erhalten. So können beispielsweise die definierten Karten durch das entfernte System zusammengesetzt und dem autonomen Fahrzeug 10 (drahtlos und/oder drahtgebunden) mitgeteilt und in der Datenspeichervorrichtung 32 gespeichert werden. Wie ersichtlich ist, kann die Datenspeichervorrichtung 32 ein Teil der Steuerung 34, von der Steuerung 34 getrennt, oder ein Teil der Steuerung 34 und Teil eines separaten Systems sein.
Das Sensorsystem 28 beinhaltet eine oder mehrere Sensorvorrichtungen 40a-40n, die beobachtbare Zustände der äußeren Umgebung und/oder der inneren Umgebung des autonomen Fahrzeugs 10 und/oder andere Fahrzeugbedingungen erfassen. In verschiedenen Ausführungsformen können die Sensorvorrichtungen 40a-40n, welche die Umgebung erfassen, Radare, Lidare, globale Positionierungssysteme, optische Kameras, Wärmebildkameras, Ultraschallsensoren und/oder andere Sensoren beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. Wie in 2 näher dargestellt, erfasst beispielsweise eine Sensorvorrichtung 130 Zustände, die einer Fahrbahn 132 entlang der Fahrspur des Fahrzeugs zugeordnet sind (vor dem Fahrzeug 100a, hinter dem Fahrzeug 100a, seitlich des Fahrzeugs 100a, usw.) und erzeugt darauf basierende Sensordaten. Derartige Bedingungen können Höhenänderungen einer Oberfläche der Fahrbahn 132 in Bezug auf eine definierte Ebene beinhalten, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Derartige Höhenänderungen können auf eine Tiefe, einen Winkel einer herausführenden Wand, eine Höhe, eine Länge und/oder eine Breite einer Straßengefahr 133 hinweisen. Wie zu erkennen ist, können in verschiedenen Ausführungsformen eine einzelne Sensorvorrichtung 130 oder mehrere Sensorvorrichtungen 130 implementiert werden.
In verschiedenen Ausführungsformen können die Sensorvorrichtungen 40a-40n von 1, welche die Fahrzeugbedingungen erfassen, Aufprallsensoren, Höhensensoren, Vibrationssensoren usw. beinhalten, sind jedoch nicht darauf beschränkt. So erfasst beispielsweise, wie in 2 dargestellt, eine Sensorvorrichtung 134 die Reaktion des Fahrzeugs auf die Wechselwirkung mit einer Straßengefahr 135. Wie zu erkennen ist, kann eine einzelne Sensorvorrichtung 134 oder mehrere Sensorvorrichtungen 134 in verschiedenen Ausführungsformen implementiert werden.
Mit Rückbezug auf 1 übermitteln die Sensorvorrichtungen 40a-40n in verschiedenen Ausführungsformen Sensorsignale direkt an die Steuerung 34 und/oder können die Signale an andere Steuerungen (nicht dargestellt) übermitteln, die wiederum verarbeitete Daten von den Signalen an die Steuerung 34 über einen Kommunikationsbus (nicht dargestellt) oder andere Kommunikationsmittel übermitteln. Das Stellgliedsystem 30 beinhaltet eine oder mehrere Stellgliedvorrichtungen 42a-42n, die ein oder mehrere Fahrzeugmerkmale, wie zum Beispiel das Antriebssystem 20, das Getriebesystem 22, das Lenksystem 24, das Bremssystem 26, sowie das Aufhängungssystem steuern, sind jedoch nicht darauf beschränkt. In verschiedenen Ausführungsformen können die Fahrzeugmerkmale ferner Innen- und/oder Außenfahrzeugmerkmale, wie beispielsweise Türen, einen Kofferraum und Innenraummerkmale, wie z. B. Luft, Musik, Beleuchtung usw. (nicht nummeriert) beinhalten, sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
Die Steuerung 34 beinhaltet mindestens einen Prozessor 44 und eine computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46. Der Prozessor 44 kann eine Spezialanfertigung oder ein handelsüblicher Prozessor sein, eine Zentraleinheit (CPU), eine Grafikprozessoreinheit (GPU) unter mehreren Prozessoren verbunden mit der Steuerung 34, ein Mikroprozessor auf Halbleiterbasis (in Form eines Mikrochips oder Chip-Satzes), ein Makroprozessor, eine Kombination derselben oder allgemein jede beliebige Vorrichtung zur Ausführung von Anweisungen. Die computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46 können flüchtige und nicht-flüchtige Speicher in einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Speicher mit direktem Zugriff (RAM) und einem Keep-Alive-Memory (KAM) beinhalten. KAM ist ein persistenter oder nicht-flüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariablen zu speichern, während der Prozessor 44 ausgeschaltet ist. Die computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46 können unter Verwendung einer beliebigen einer Anzahl von Speichervorrichtungen, wie beispielsweise PROMs (programmierbarer Nur-Lese-Speicher), EPROMs (elektrische PROM), EEPROMs (elektrisch löschbarer PROM), Flash-Speicher oder beliebige andere elektrischen, magnetischen, optischen oder kombinierten Speichervorrichtungen implementiert werden, die Daten speichern können, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die von der Steuerung 34 beim Steuern des autonomen Fahrzeugs 100a verwendet werden.
Die Anweisungen können ein oder mehrere separate Programme beinhalten, von denen jede eine geordnete Auflistung von ausführbaren Anweisungen zum Implementieren von logischen Funktionen umfasst. Die Anweisungen empfangen und verarbeiten, wenn diese durch den Prozessor 44 ausgeführt werden, Signale vom Sensorsystem 28, führen Logik, Berechnungen, Verfahren und/oder Algorithmen zur automatischen Steuerung der Komponenten des autonomen Fahrzeugs 10 durch und erzeugen Steuersignale an das Stellantriebssystem 30, um die Komponenten des autonomen Fahrzeugs 100a basierend auf der Logik, den Berechnungen, den Verfahren und/oder Algorithmen automatisch zu steuern. Obwohl in 1 nur eine Steuerung 34 dargestellt ist, können Ausführungsformen des autonomen Fahrzeugs 100a eine beliebige Anzahl von Steuerungen 34 beinhalten, die über ein geeignetes Kommunikationsmedium oder eine Kombination von Kommunikationsmedien kommunizieren und zusammenwirken, um die Sensorsignale zu verarbeiten, Logiken, Berechnungen, Verfahren und/oder Algorithmen durchzuführen, und Steuersignale zu erzeugen, um die Funktionen des autonomen Fahrzeugs 100a automatisch zu steuern.
In verschiedenen Ausführungsformen sind eine oder mehrere Anweisungen der Steuerung 34 im System 10 verkörpert und, wenn sie durch den Prozessor 44 ausgeführt werden, konfiguriert, um die Signale und/oder die verarbeiteten Daten von den Sensorvorrichtungen 40a-40n zu empfangen und die Signale und/oder Daten zu verarbeiten, um zu bestimmen, ob entlang des Weges des Fahrzeugs 100a eine Straßengefahr vorliegt, und wenn ja, um Straßengefahreninformationen zu bestimmen. Wenn bestimmt wird, dass eine Straßengefahr vorliegt, sind die Anweisungen ferner konfiguriert, um zusätzliche Daten, wie beispielsweise GPS-Daten und Bilddaten, zum Lokalisieren der Straßengefahr zu verarbeiten und dann das Fahrzeug 100a basierend auf der Lokalisierung der Straßengefahr und dem Standort des Fahrzeugs 100a selektiv zu steuern. So steuert die Steuerung 34 beispielsweise das Aufhängungssystem 27 durch Einstellen von Fahrsteifigkeit, Höhe und aktiven Luftdämmen, basierend auf der Position der Straßengefahr. In einem weiteren Beispiel erzeugt die Steuerung 34 Benachrichtigungen für einen Fahrer basierend auf der Straßengefahr.
In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet das Straßengefahren-Fahrzeugsteuerungssystem 10 ferner ein Cloud-Computing-System 140. Das Cloud-Computing-System 140 kann von den Fahrzeugen 100 entfernt sein, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf, ein Serversystem oder ein anderes System, wie dargestellt, und/oder kann in die Fahrzeuge 100 integriert werden. In verschiedenen Ausführungsformen übermittelt die Steuerung 34 Straßengefahreninformationen einschließlich der identifizierten Straßengefahr und des Standortes an das Cloud-Computing-System 140 über beispielsweise das Kommunikationssystem 36 (1). Das Cloud-Computing-System 140 beinhaltet ein Datenverwaltungsmodul 150 und einen Datenspeicher 160. Das Datenverwaltungsmodul 150 wiederum empfängt die Straßengefahreninformationen, kategorisiert selektiv die Straßengefahreninformationen und speichert die kategorisierten Straßengefahreninformationen im Datenspeicher 160.
Das Datenverwaltungsmodul 150 empfängt ferner Fahrzeuginformationen von anderen Fahrzeugen 100b und übermittelt die gespeicherten, kategorisierten Straßengefahreninformationen selektiv an die anderen Fahrzeuge 100b basierend auf den empfangenen Fahrzeuginformationen. So übermittelt beispielsweise das Datenverwaltungsmodul 150 selektiv die Straßengefahreninformationen an andere Fahrzeuge 100b, die mit einer unmittelbaren oder nahezu unmittelbaren Bedrohung der Straßengefahr verbunden sind. In einem weiteren Beispiel übermittelt das Datenverwaltungsmodul 150 selektiv die Straßengefahreninformationen an andere Fahrzeuge 100b, basierend auf einer bestimmten Auswirkung der Straßengefahr auf das andere Fahrzeug 100b.
Unter Bezugnahme auf die 3, 4 und 5 veranschaulichen die Flussdiagramme ausführlichere Verfahren 300, 400 und 500 zum Verwalten von Straßengefahreninformationen und zum Steuern des Fahrzeugs 100 basierend darauf. Die Verfahren 300, 400 und 500 können in Verbindung mit dem Fahrzeug 100 und dem Cloud-Computing-System 140 von 1 gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen implementiert werden. Wie angesichts der Offenbarung ersichtlich ist, ist die Abfolge der Vorgänge innerhalb der Verfahren nicht auf die sequenzielle Abarbeitung gemäß der Darstellung in 3-5 beschränkt, sondern kann in einer oder mehreren abweichenden Reihenfolgen, je nach Zweckmäßigkeit, und im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden. Wie weiter zu erkennen ist, können die Verfahren 300, 400, 500 so angesetzt sein kann, dass sie zu zuvor festgelegten Zeitintervallen während des Betriebs des Fahrzeugs 100 läuft und/oder so angesetzt sein kann, dass sie aufgrund von zuvor festgelegten Ereignissen ablaufen.
Unter erstmaliger Bezugnahme auf 3 kann das veranschaulichte Verfahren 300 durch das Datenverwaltungsmodul 150 von 2 durchgeführt werden, um Straßengefahreninformationen zu kategorisieren. So werden beispielsweise Straßengefahreninformationen bei 310 empfangen. In verschiedenen Ausführungsformen beinhalten die Straßengefahreninformationen die Tiefe, den Winkel der heraustretenden Wand, die Höhe, die Länge, die Breite und die geographische Lage der Straßengefahr, wie sie durch die Sensorvorrichtungen 40a-40n und/oder die Steuerung 34 bestimmt werden. In verschiedenen Ausführungsformen beinhalten die Straßengefahreninformationen Fahrzeugreaktionsdaten, die durch die Sensorvorrichtungen 40a-40n und/oder die Steuerung 34 bestimmt werden.
Eine Gefahrenkategorie wird dann aus einer Vielzahl von definierten Gefahrenkategorien ausgewählt, basierend auf den erhaltenen Straßengefahreninformationen bei 320. Wie beispielsweise in 5 veranschaulicht, können die mit A, B, C usw. gekennzeichneten Straßengefahrenkategorien für Bereiche von oder spezifische Werte für Tiefen, Winkel der heraustretenden Wand, Höhen, Längen, Breiten usw. definiert werden. Die Gefahrenkategorie wird aus den definierten Gefahrenkategorien A, B, C basierend auf der empfangenen Tiefe, dem Winkel der heraustretenden Wand, der Höhe, Länge, Breite durch direkten Vergleich und/oder Interpolation ausgewählt.
Eine Fahrzeugkategorie wird dann aus einer Vielzahl von Fahrzeugkategorien basierend auf der Gefahrenkategorie bei 330 zugeordnet. Wie in 6 veranschaulicht, können beispielsweise Fahrzeugkategorien mit der Bezeichnung X, Y, Z usw. für Bereiche oder spezifische Werte für Fahrzeuge mit Reifengröße, Reifenprofil, Gewicht, Bodenfreiheit, Geschwindigkeit usw. definiert werden und können verschiedenen Gefahrenkategorien zugeordnet werden. Die Fahrzeugkategorien können auch darauf basieren, dass dem Fahrzeug ein Anhänger zugeordnet ist und der entsprechende Anhänger eine Reifengröße, ein Reifenprofil, Gewicht, Bodenfreiheit, Geschwindigkeit usw. aufweist. Die Zuordnung der Fahrzeugkategorie erfolgt aus einer der definierten Fahrzeugkategorien basierend auf der gewählten Gefahrenkategorie durch direkten Vergleich und/oder Interpolation. Wie zu erkennen ist, können einer Straßengefahr eine oder mehrere Fahrzeugkategorien zugeordnet werden. Die Straßengefahrenkategorie, Fahrzeugkategorie und Straßengefahrenposition werden dann mit den Straßengefahreninformationen im Datenspeicher 160 bei 340 gespeichert.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 4 kann das veranschaulichte Verfahren durch das Datenverwaltungsmodul 150 durchgeführt werden, um die gespeicherten Straßengefahreninformationen selektiv zu übermitteln. So werden beispielsweise Fahrzeuginformationen bei 410 empfangen. Die Fahrzeuginformationen können eine Reifengröße, ein Reifenprofil, ein Gewicht, einen Rundabstand, eine Geschwindigkeit sowie einen Standort des Fahrzeugs beinhalten, sind jedoch nicht darauf beschränkt. In verschiedenen Ausführungsformen, wenn ein Fahrzeug 100 mehr als ein Rad beinhaltet und die Räder eine unterschiedliche Größe aufweisen oder ein Anhänger und ein Fahrzeug eine unterschiedliche Radgröße aufweisen, werden die Informationen für das kleinste Rad verwendet. In verschiedenen Ausführungsformen können neben oder alternativ zur Radgröße weitere mit dem Anhänger verbundene Parameter verwendet werden.
Die im Datenspeicher 160 gespeicherten Daten werden zusammen mit dem aktuellen Standort und den Straßenkartendaten verarbeitet, um Straßengefahren auszuwählen, die einen Standort aufweisen, der sich innerhalb des Fahrwegs des Fahrzeugs 100 bei 420 befindet. Die aktuelle Fahrzeugkategorie wird basierend auf der empfangenen Reifengröße, dem Reifenprofil, dem Gewicht, der Bodenfreiheit und der Geschwindigkeit bei 430 bestimmt. Die Straßengefahren werden standortbezogen ausgewählt und dann basierend auf der aktuellen Fahrzeugkategorie bei 440 gefiltert. Die gefilterte Straßengefahr und die entsprechenden Informationen werden dann bei 450 an das Fahrzeug zurückgemeldet.
Unter Bezugnahme auf 5 kann das veranschaulichte Verfahren 500 durch das Straßengefahren-Fahrzeugsteuerungssystem 10 durchgeführt werden, um Straßengefahren zu erkennen und ein oder mehrere Fahrzeuge basierend auf den erkannten Straßengefahren zu steuern. So werden beispielsweise Daten von einer oder mehreren Sensorvorrichtungen empfangen und eine Straßengefahr bei 510 erkannt. Die erkannte Straßengefährdung wird dann basierend auf Daten von den Sensorvorrichtungen und/oder GPS-Daten bei 520 lokalisiert. Die Straßengefahreninformationen werden dann an das entfernte Computersystem bei 530 übermittelt, wobei sie kategorisiert und bei 540 gespeichert werden. Die gespeicherten Straßengefahreninformationen werden dann selektiv an ein oder mehrere Fahrzeuge basierend auf den empfangenen Fahrzeuginformationen und den Kategorien bei 550 übermittelt. Und wenn bestimmt wird, dass sich das empfangende Fahrzeug der Straßengefahr bei 560 nähert, wird basierend auf der Kategorie bei 570 bestimmt, ob die Straßengefahr zu groß ist. Wenn die Straßengefahr bei 570 nicht zu groß ist, wird das Fahrzeug autonom gesteuert, um beispielsweise die Aufhängung so einzustellen, dass Schäden am Fahrzeug oder Unannehmlichkeiten für den Insassen bei 590 reduziert oder vermieden werden. Wenn die Straßengefahr bei 570 zu groß ist, wird das Fahrzeug beispielsweise so gesteuert, dass es die Aufhängung einstellt, sich selektiv um das Fahrzeug herum manövriert (z. B. durch Spurwechsel oder Bewegung innerhalb der Fahrspur), die Geschwindigkeit reduziert und/oder Benachrichtigungen an die Insassen des Fahrzeugs bezüglich der bevorstehenden Straßengefahr erzeugt, sodass Fahrzeugschäden oder Unannehmlichkeiten der Insassen bei 580 verringert oder vermieden werden. Danach kann das Verfahren beendet werden.
Während mindestens eine exemplarische Ausführungsform in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung dargestellt wurde, versteht es sich, dass es eine große Anzahl an Varianten gibt. Es versteht sich zudem, dass die exemplarischen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration dieser Offenbarung nicht in irgendeiner Weise einschränken sollen. Die vorstehende ausführliche Beschreibung bietet Fachleuten auf dem Gebiet vielmehr eine zweckmäßige Roadmap zur praktischen Anwendung der exemplarischen Ausführungsformen. Es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen an der Funktion und der Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren rechtlichen Entsprechungen aufgeführt ist, abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, umfassend: Empfangen von Sensordaten durch einen Prozessor, welche die Bedingungen einer Fahrbahn in einem Weg des Fahrzeugs anzeigen; Bestimmen von Straßengefahreninformationen durch einen Prozessor, basierend auf dem Vorhandensein einer Straßengefahr innerhalb der Fahrbahn; Zuordnen einer Kategorie zu den Straßengefahreninformationen durch einen Prozessor; selektives Übermitteln der Straßengefahreninformationen an ein zweites Fahrzeug durch einen Prozessor basierend auf Fahrzeuginformationen, die dem zweiten Fahrzeug und der Kategorie zugeordnet sind; und selektives Steuern des zweiten Fahrzeugs durch einen Prozessor basierend auf den F ahrzeuginformationen.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Kategorie eine Gefahrenstufenkategorie ist.
Verfahren nach Anspruch 2, worin das Zuordnen der Gefahrenstufenkategorie basierend auf einer Bewertung von mindestens einer Tiefe, einem Winkel einer heraustretenden Wand, einer Höhe, einer Länge und einer Breite der Straßengefahr erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, worin das selektive Steuern des zweiten Fahrzeugs das autonome Steuern des Fahrzeugs oder mit Benutzereingaben basierend auf mindestens einer der Gefahrenstufenkategorien und den Straßengefahreninformationen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das selektive Übermitteln basierend auf einer Fahrspurposition der Straßengefahr und einer Fahrspurposition des zweiten Fahrzeugs erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Kategorie eine Fahrzeugkategorie ist.
Verfahren nach Anspruch 6, worin das Zuordnen der Fahrzeugkategorie basierend auf einer Bewertung einer Gefahrenstufe erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6, worin die Fahrzeugkategorie basierend auf mindestens einer von einer Reifengröße, einem Reifenprofil, einem Fahrzeuggewicht, einer Bodenfreiheit und einer Fahrzeuggeschwindigkeit definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Empfangen der Fahrzeuginformationen vom zweiten Fahrzeug, und worin die Fahrzeuginformationen mindestens eine von einer Reifengröße, einem Reifenprofil, einem Fahrzeuggewicht, einer Bodenfreiheit und einer Fahrzeuggeschwindigkeit beinhalten.
System zum Steuern eines Fahrzeugs, umfassend: mindestens einen Sensor, der Sensorsignale in einem Weg des Fahrzeugs basierend auf den Bedingungen einer Fahrbahn erzeugt; und mindestens ein nicht-flüchtiges Computermodul, das von zumindest einem Prozessor die Sensorsignale empfängt, Verkehrsgefahreninformationen basierend auf dem Vorhandensein einer Straßengefahr innerhalb der Fahrbahn bestimmt, eine Kategorie den Verkehrsgefahreninformationen zuordnet, die Straßengefahreninformationen selektiv an ein zweites Fahrzeug kommuniziert, basierend auf Fahrzeuginformationen, die dem zweiten Fahrzeug und der Kategorie zugeordnet sind, und das zweite Fahrzeug basierend auf den Fahrzeuginformationen selektiv steuert.