DE102020102233A1

DE102020102233A1 - Erweiterung für Sicherheitsprotokolle für einen autonomen Fahrzeugbetrieb

Info

Publication number: DE102020102233A1
Application number: DE102020102233.6A
Authority: DE
Inventors: Cornelius Buerkle; Bernd Gassmann; Fabian Oboril
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Mobileye Vision Technologies Ltd
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2020-01-30
Publication date: 2020-10-01
Also published as: US10953873B2; US20210009118A1; US20190225212A1; US11685371B2

Abstract

Verschiedene Systeme und Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs unter Verwendung von Fahrrichtlinien sind hierin beschrieben. Ein System zum Steuern eines Fahrzeugs unter Verwendung von Fahrrichtlinien umfasst eine Speichervorrichtung; und ein Prozessorsubsystem zum Zugreifen auf Anweisungen auf der Speichervorrichtung, die das Prozessorsubsystem zu Folgendem veranlassen: Betreiben eines Host-Fahrzeugs unter Verwendung einer Fahrrichtlinie aus einem Richtlinienrepository, wobei das Host-Fahrzeug in einer Spur auf einer ersten Straße betrieben wird, wobei die Fahrrichtlinie durch ein Sicherheitsmodell geregelt ist; Detektieren eines zweiten Fahrzeugs, wobei das zweite Fahrzeug in einer zweiten Spur betrieben wird; Bestimmen, ob das zweite Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein kreuzendes Fahrzeug ist, wobei das entgegenkommende Fahrzeug auf der ersten Straße mit den ersten und zweiten Spuren in einer angrenzenden bidirektionalen Anordnung betrieben wird, und das kreuzende Fahrzeug auf einer zweiten Straße betrieben wird, die die erste Straße kreuzt; und Initiieren eines Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs zum Reduzieren oder Vermeiden einer Kollision mit dem zweiten Fahrzeug basierend auf dem Sicherheitsmodell, wobei das Fahrzeugmanöver basierend darauf durchgeführt wird, ob das zweite Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein kreuzendes Fahrzeug ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Hierin beschriebene Ausführungsformen betreffen im Allgemeinen autonome Fahrzeugsysteme und insbesondere eine Erweiterung für Sicherheitsprotokolle für einen autonomen Fahrzeugbetrieb.
HINTERGRUND
Fortschritte beim autonomen Fahrzeugbetrieb werden laufend entwickelt und veröffentlicht. Zukünftig werden vollständig autonome Fahrzeuge möglicherweise auf öffentlichen Straßen betrieben. Derartige autonome Fahrzeuge können mit herkömmlichen, durch Menschen betriebenen Fahrzeugen interagieren. Entwickler legen den Betrieb autonomer Fahrzeuge derart aus, dass dieser mindestens so sicher wie der Betrieb von Menschen betriebener Fahrzeuge ist.
Figurenliste
In den Zeichnungen, die nicht unbedingt maßstabsgetreu sind, können gleiche Bezugszeichen ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Ansichten bezeichnen. Gleiche Bezugszeichen, die mit unterschiedlichen Buchstaben enden, können unterschiedliche Instanzen ähnlicher Komponenten bezeichnen. Einige Ausführungsformen sind rein beispielhaft und nicht einschränkend in den Figuren der beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht, wobei:

1 eine schematische Zeichnung ist, die ein System zum Steuern eines autonomen Fahrzeugs 104 gemäß einer Ausführungsform darstellt;
2 ein Diagramm ist, das einen Fahrkontext gemäß einer Ausführungsform darstellt;
3 ein Diagramm ist, das einen Fahrkontext gemäß einer Ausführungsform darstellt;
4 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Prozess zum Steuern eines autonomen Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform darstellt;
5 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs unter Verwendung von Fahrrichtlinien gemäß einer Ausführungsform darstellt; und
6 ein Blockdiagramm ist, das eine beispielhafte Maschine darstellt, auf der eine oder mehrere beliebige der hierin erörterten Techniken (z. B. Verfahrensweisen) gemäß einer Ausführungsform durchgeführt werden können.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In der folgenden Beschreibung werden zu Zwecken der Erläuterung zahlreiche spezifische Einzelheiten dargelegt, um ein umfassendes Verständnis einiger Ausführungsbeispiele bereitzustellen. Es ist für Fachleute auf dem Gebiet jedoch offensichtlich, dass die vorliegende Offenbarung ohne die spezifischen Einzelheiten ausgeführt werden kann.
Autonome Fahrzeuge (AVs, Autonomous Vehicles) sind Fahrzeuge, die ohne menschliche Mitwirkung betrieben werden können. AVs können in einem vollständig autonomen Modus oder einem teilweise autonomen Modus betrieben werden. In einem teilweise autonomen Modus kann das AV eine gewisse autonome Funktionalität bereitstellen, wie zum Beispiel Spurhalteüberwachung, Geschwindigkeitsregelung, Kollisionsvermeidung oder dergleichen, während der menschliche Bediener andere Aspekte des Fahrens ausführt, wie zum Beispiel ein Lenken. Ein beispielhaftes AV ist in 1 bereitgestellt und weiter unten erörtert.
Fahrrichtlinien sind ein wesentlicher Bestandteil eines AV-Betriebs und werden verwendet, um das AV in verschiedenen Situationen zu regeln. Eine Fahrrichtlinie ist eine oder mehrere Regeln, die auf Formeln, Vergleiche, statistische Auswertungen oder dergleichen reduziert sind. Eine Fahrrichtlinie kann unter Verwendung eines maschinellen Lernalgorithmus, eines regelbasierten Entscheidungsbaums oder anderer heuristischer Konstrukte implementiert werden. Die Fahrrichtlinie kann eine von mehreren bei dem AV verwendeten Richtlinien sein.
Fahrrichtlinien können verwendet werden, um ein AV in verschiedenen Situationen zu steuern. Die Fahrrichtlinien wirken stufenweise: Erfassen, Planen und Agieren. Zunächst werden Umwelt- und Kontextdaten erfasst. Anschließend wird ein Plan anhand verschiedener Richtlinien, Regeln oder anderer Entscheidungsfindungsmechanismen ermittelt. Schließlich wird eine Aktion angestoßen. Die Aktion kann ein autonomes Fahrzeugmanöver sein, wie beispielsweise eine Lenk-, Brems- oder Beschleunigungsaktion. Andere Aktionen sind ebenfalls im Umfang verfügbarer Aktionen enthalten.
Um Fahrrichtlinien zu unterstützen, wurde ein mathematisch basiertes Sicherheitsmodell erstellt. Das Modell wird verwendet, um sicherzustellen, dass, wenn sich eine Fahrrichtlinie falsch verhält und mit einer bestimmten Situation nicht richtig umgeht, das Modell eine Ausweichrichtlinie bereitstellen kann, um einen sicheren AV-Betrieb zu gewährleisten. Ein Basissicherheitsmodell mit dem Namen „Responsible Sensitive Safety“ (RSS) ist in dem Dokument der Autoren Shalev-Shwartz, Shai, Shaked Shammah und Amnon Shashu mit dem Titel „On a formal model of safe and scalable self-driving cars“, arXiv-Preprint, arXiv: 1708.06374 (2017), Version 5 beschrieben, das hierdurch in vollem Umfang hierin aufgenommen wird. RSS ist eine Sicherheitsschicht, die außerhalb oder um eine Fahrrichtlinie platziert wird, um potenzielle Fehler der Fahrrichtlinie zu kompensieren, indem die Planungsausgabe beschränkt und damit verhindert wird, dass das AV einen Unfall verursacht.
Zwar ist das Basissicherheitsmodell nützlich, in vielen Fällen setzt es jedoch eine ideale Erfassungsumgebung voraus. Im Gegensatz dazu sind Erfassungsdaten in der realen Welt verrauscht. Mit derart verrauschten Daten ist ein Fahrzeug nicht in der Lage, zu bestimmen, ob es auf der richtigen oder der falschen Spur betrieben wird oder ob es sich vor oder hinter einem anderen Fahrzeug befindet. Daher kann ein angemessenes Fahrzeugverhalten mit dem Basissicherheitsmodell möglicherweise nicht eingehalten werden. Um mit derart unzureichenden Erfassungsszenarien umzugehen, können daher die unter Bezugnahme auf 2 und 3 erörterten Erweiterungen verwendet werden, um ein sicheres Verhalten selbst mit verrauschten Sensordaten sicherzustellen.
Die vorliegende Offenbarung beschreibt ein verbessertes Sicherheitsmodell und zugehörige Regeln, um eine bessere Planung und bessere resultierende Aktionen bereitzustellen. Durch diese Verbesserungen sind Erfassungsmechanismen von einigen Planungsphasen weitgehend unabhängig, sodass verrauschte Sensormesswerte minimiert oder außer Acht gelassen werden. Andere Planungsrichtlinien tragen ungenauen oder unzureichenden Erfassungsdaten Rechnung, indem sie verbesserte Planungsmechanismen bereitstellen, wodurch wiederum die Auswirkungen von verrauschten Sensormesswerten vermindert werden. Diese und andere Vorteile sind hierin weiter beschrieben.
1 ist eine schematische Zeichnung, die ein System 100 zum Steuern eines autonomen Fahrzeugs 104 gemäß einer Ausführungsform darstellt. 1 umfasst ein in das Fahrzeug 104 integriertes Fahrzeugsteuersystem 102. Das Fahrzeugsteuersystem 102 weist eine Sensorarrayschnittstelle 106, ein Richtlinienrepository 108, ein Prozessorsubsystem 110 und eine Fahrzeugschnittstelle 112 auf.
Die Fahrzeuge 104 können verschiedene vorwärts, seitwärts und rückwärts gerichtete Sensoren aufweisen. Die Sensoren können Radar, LiDAR („Light Imaging Detection And Ranging“), Kameras, Ultraschall-, Infrarot- oder andere Sensorsysteme umfassen. Nach vom gerichtete Sensoren können für adaptive Geschwindigkeitsregelung, Einparkassistenz, Spurhaltemechanismen, Kollisionsvermeidung, Fußgängerdetektion und dergleichen verwendet werden. Nach hinten gerichtete Sensoren können verwendet werden, um den Fahrer vor potentiellen Hindernissen (z. B. Fahrzeugen) bei Durchführen von Spurwechseln und bei Rückwärtsfahren bei niedrigen Geschwindigkeiten (z. B. Parkabstandsüberwachung) zu warnen.
Das Fahrzeug 104, das auch als ein „Ego-Fahrzeug“ oder „Host-Fahrzeug“ bezeichnet werden kann, kann eine beliebige Art von Fahrzeug sein, wie beispielsweise ein Nutzfahrzeug, ein Verbraucherfahrzeug, ein Freizeitfahrzeug, ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Motorrad, ein Boot, eine Drohne, ein Roboter, ein Flugzeug, ein Luftkissenfahrzeug oder ein beliebiges mobiles Fluggerät, das zumindest teilweise in einem autonomen Modus betrieben werden kann. Das Fahrzeug 104 kann zeitweise in einem manuellen Modus betrieben werden, in dem der Fahrer das Fahrzeug 104 auf herkömmliche Weise mithilfe von Pedalen, einem Lenkrad und anderen Bedienelementen betreibt. Zu anderen Zeitpunkten kann das Fahrzeug 104 in einem vollständig autonomen Modus betrieben werden, in dem das Fahrzeug 104 ohne Eingriff eines Benutzers arbeitet. Zudem kann das Fahrzeug 104 in einem halbautonomen Modus betrieben werden, in dem das Fahrzeug 104 viele der Aspekte eines Fahrens steuert, der Fahrer jedoch mithilfe herkömmlicher (z. B. Lenkrad) und nicht herkömmlicher Eingaben (z. B. Sprachsteuerung) eingreifen oder den Betrieb beeinflussen kann.
Die Sensorarrayschnittstelle 106 kann verwendet werden, um Eingabe-/Ausgabesignale von einem oder mehreren Sensoren eines an dem Fahrzeug 104 installierten Sensorarrays zu dem Fahrzeugsteuersystem 102 bereitzustellen. Beispiele für Sensoren umfassen unter anderem Mikrofone; vorwärts, zur Seite und rückwärts gerichtete Kameras; Radar; LiDAR; Ultraschallabstandsmesssensoren; oder andere Sensoren. „Vorwärts gerichtet“ oder „nach vom gerichtet“ wird in diesem Dokument verwendet, um die primäre Fahrtrichtung, die Richtung, in der die Sitze ausgerichtet sind, die Fahrtrichtung, wenn das Getriebe auf ein Fahren eingestellt ist, oder dergleichen zu bezeichnen. Üblicherweise wird dann „nach hinten gerichtet“ oder „rückwärts gerichtet“ verwendet, um Sensoren zu beschreiben, die in einer in etwa entgegengesetzten Richtung zu denen, die vorwärts oder nach vom gerichtet sind, ausgerichtet sind. Es versteht sich, dass eine nach vorn gerichtete Kamera ein relativ breites Sichtfeld, sogar bis zu 180 Grad, aufweisen kann. Gleichermaßen kann eine nach hinten gerichtete Kamera, die in einem Winkel (von vielleicht 60 Grad von der Mitte) ausgerichtet ist, die verwendet wird, um Verkehr in angrenzenden Fahrspuren zu detektieren, ebenfalls ein relativ breites Sichtfeld aufweisen, das sich mit dem Sichtfeld der nach vorn gerichteten Kamera überschneiden kann. Zu Seite gerichtete Sensoren sind solche, die von den Seiten des Fahrzeugs 104 nach außen gerichtet sind. Kameras in dem Sensorarray können Kameras im Infrarot- oder sichtbaren Lichtspektrum umfassen, die in der Lage sind, auf große Entfernung oder im Nahbereich mit engen oder großen Sichtfeldern scharfzustellen.
Das Fahrzeug 104 kann zudem verschiedene andere Sensoren umfassen, wie beispielsweise Fahreridentifikationssensoren (z. B. ein Sitzsensor, ein Blickregistrierungs- und Identifikationssensor, ein Fingerabdruckscanner, ein Spracherkennungsmodul oder dergleichen), Insassensensoren oder verschiedene Umweltsensoren zum Detektieren von Windgeschwindigkeit, Außentemperatur, Barometerdruck, Regen/Feuchtigkeit oder dergleichen. Andere Sensordaten können über die Sensorarrayschnittstelle 106 verfügbar sein, wie beispielsweise eine Positionsbestimmung (Geolokalisierung) von einem GPS-Empfänger, Uhrzeit und Datum, eine Eigenbewegung („Ego-Motion“) des Fahrzeugs (z. B. Gieren, Nicken, Rollen usw.), eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Fahrzeugbeschleunigung oder andere Fahrzeugtelemetriedaten.
Sensordaten werden verwendet, um den Betriebskontext des Fahrzeugs, Umgebungsinformation, Straßenbedingungen, Fahrbedingungen oder dergleichen zu bestimmen. Die Sensorarrayschnittstelle 106 kann mit einer anderen Schnittstelle, wie beispielsweise einem Bordnavigationssystem, des Fahrzeugs 104 kommunizieren, um Sensordaten bereitzustellen oder zu erhalten. Komponenten des Fahrzeugsteuersystems 102 können mit internen Komponenten des Fahrzeugsteuersystems 102 oder Komponenten extern zu der Plattform 102 unter Verwendung eines Netzwerks kommunizieren, das lokale Netzwerke (LAN, Local-Area Networks), Weitverkehrsnetzwerke (WAN, Wide-Area Networks), drahtlose Netzwerke (z. B. 802.11 oder Mobilfunknetz), Ad-hoc-Netzwerke, persönliche Netzwerke (z. B. Bluetooth), fahrzeugbasierte Netzwerke (z. B. „Controller Area Network“(CAN)-BUS) oder andere Kombinationen oder Permutationen von Netzwerkprotokollen und Netzwerktypen umfassen kann. Das Netzwerk kann ein einzelnes lokales Netzwerk (LAN) oder Weitverkehrsnetzwerk (WAN) oder Kombinationen von LANs oder WANs, wie beispielsweise das Internet, umfassen. Die verschiedenen mit dem Netzwerk gekoppelten Vorrichtungen können über eine oder mehrere drahtgebundene oder drahtlose Verbindungen mit dem Netzwerk gekoppelt sein.
Das Fahrzeugsteuersystem 102 kann mit einer Fahrzeugsteuerungsplattform 114 kommunizieren. Die Fahrzeugsteuerungsplattform 114 kann eine Komponente einer größeren Architektur sein, die verschiedene Aspekte des Fahrzeugbetriebs steuert. Die Fahrzeugsteuerungsplattform 114 kann Schnittstellen zu autonomen Fahrsteuerungssystemen (z. B. Lenkung, Bremsen, Beschleunigung usw.), Komfortsystemen (z. B. Heizung, Klimaanlage, Sitzverstellung usw.), Navigationsschnittstellen (z. B. Karten und Streckenführungssysteme, Positionsbestimmungssysteme usw.), Kollisionsvermeidungssystemen, Kommunikationssystemen, Sicherheitssystemen, Fahrzeugstatusüberwachungsvorrichtungen (z. B. Reifendrucküberwachung, Ölstandsensor, Geschwindigkeitsmesser usw.) und dergleichen aufweisen. In Verbindung mit dem Fahrzeugsteuersystem 102 kann die Fahrzeugsteuerungsplattform 114 ein oder mehrere Subsysteme steuern. Zum Beispiel kann das Fahrzeugsteuersystem 102 in einem Sensorfusionsmechanismus mit anderen Sensoren (z. B. Kameras, LiDAR, GPS usw.) verwendet werden, bei dem die Signale verwendet werden, um eine Objektartdetektion, Objektidentifikation, Objektpositions- oder Trajektorienbestimmungen und dergleichen zu erweitern, zu bestätigen oder anderweitig zu unterstützen.
Im Automobilbereich sind Fahrerassistenzsysteme (ADAS, Advanced Driver Assistance Systems) solche, die entwickelt wurden, um Fahrzeugsysteme zu automatisieren, anzupassen oder zu verbessern, um die Sicherheit zu erhöhen und ein besseres Fahrerlebnis bereitzustellen. Bei solchen Systemen sind Sicherheitsfunktionen dazu ausgelegt, Kollisionen und Unfälle durch Technologien zu vermeiden, die den Fahrer vor potentiellen Problemen warnen, oder Kollisionen durch Implementieren von Schutzmechanismen und Übernehmen der Steuerung des Fahrzeugs zu vermeiden. Ein ADAS stützt sich auf verschiedene Sensoren, die Objekte und andere Aspekte ihrer Betriebsumgebung detektieren können. Beispiele derartiger Sensoren umfassen Kameras im sichtbaren Lichtspektrum, Radar, Laserscanner (z. B. LiDAR), akustische Vorrichtungen (z. B. Sonar) und dergleichen.
Das Richtlinienrepository 108 kann verwendet werden, um Fahrrichtlinien, Sicherheitsmodelle, Regeln, Konfigurationsdaten und andere Information zum Steuern oder Regeln des Betriebs des AV zu speichern. Das Richtlinienrepository 108 kann in einer oder mehreren Speichervorrichtungen gespeichert sein. Alternativ dazu kann das Richtlinienrepository 108 in einem über ein Netzwerk zugreifbaren Speicherort (z. B. einem Cloud-Server) gespeichert sein.
2 ist ein Diagramm, das einen Fahrkontext 200 gemäß einer Ausführungsform darstellt. In dem Fahrkontext 200 nähern sich zwei Fahrzeuge 202A, 202B einander an. Jedes Fahrzeug 202A, 202B befindet sich in der richtigen Fahrspur und die Fahrzeuge nähern sich aus entgegengesetzten Richtungen einander an (wie durch die Pfeile angezeigt). In dem dargestellten Fahrkontext 200 ist der laterale Abstand 204 zwischen den zwei Fahrzeugen 202A, 202B nicht groß genug. Der laterale Abstand 204 kann unterhalb eines durch ein Basissicherheitsmodell (z. B. RSS) definierten Schwellenmesswerts liegen.
RSS enthält eine Definition davon, was als eine angemessene Reaktion auf longitudinale Gefahrensituationen betrachtet wird. Die Definition ist hierin zu Referenzzwecken bereitgestellt.
Definition 4 (Angemessene Reaktion auf longitudinale Gefahrensituationen)
t sei eine Gefahrenzeit für Fahrzeuge c₁, c₂ und t_b sei die entsprechende Verschuldenszeit. Das angemessene Verhalten der beiden Fahrzeuge ist, die folgenden Bedingungen zur longitudinalen Geschwindigkeit zu erfüllen:

1. Wenn zu der Verschuldenszeit die beiden Fahrzeuge in dieselbe Richtung fuhren, und angenommen, dass c₁ das hintere Fahrzeug ist, dann:
1. i. Die Beschleunigung von c₁ darf höchstens a_max,accel während des Intervalls [t_b, t_b + ρ) und höchstens -α_min,brake ab Zeit t_b + ρ bis zum Erreichen eines vollständigen Stillstands betragen. Danach ist eine beliebige nicht-positive Beschleunigung zulässig.
2. ii. Die Beschleunigung von c₂ muss mindestens -α_max,brake bis zum Erreichen eines vollständigen Stillstands betragen. Danach ist eine beliebige nicht-negative Beschleunigung zulässig.
2. Wenn zu der Verschuldenszeit die beiden Fahrzeuge in entgegengesetzte Richtungen fuhren, und angenommen, dass c₂ in die falsche Richtung (negative Geschwindigkeit) fuhr, dann:
1. i. Die Beschleunigung von c₁ darf höchstens α_max,accel während des Intervalls [t_b, t_b + ρ) und höchstens -α_{min,brake,correct} ab Zeit t_b + ρ bis zum Erreichen eines vollständigen Stillstands betragen. Danach ist eine beliebige nicht-positive Beschleunigung zulässig.
2. ii. Die Beschleunigung von c₂ muss mindestens -α_max,accel während des Intervalls [t_b, t_b + ρ) und mindestens α_min,brake ab Zeit t_b + ρ bis zum Erreichen eines vollständigen Stillstands betragen. Danach ist eine beliebige nicht-negative Beschleunigung zulässig.

Somit kann im Fall einer Gefahrensituation das Fahrzeug, das sich in seiner eigenen Spur befindet, mit einer geringeren Kraft abbremsen als das Fahrzeug, das in die entgegengesetzte Richtung fährt. Diese Definition kann zu einem richtigen Verhalten der beiden Fahrzeuge führen, wenn klar ist, welches Fahrzeug sich in der eigenen Spur befindet, und das andere Fahrzeug in der Spur fährt, die zu dem in der richtigen Spur fahrenden Fahrzeug gehört. Es gibt jedoch einige Situationen, in denen dies nicht bestimmt werden kann. Auf einer einspurigen Straße mit bidirektionalem Verkehr, wie beispielsweise der in 2 dargestellten, bestimmt möglicherweise jedes Fahrzeug 202A, 202B, dass es das in der richtigen Spur fahrende ist, und keines der Fahrzeuge kommt möglicherweise zu einem vollständigen Stillstand. Dies kann einen lateralen Konflikt verursachen, wie beispielsweise einen Unfall mit Seitenanprall (z. B. streift jedes Fahrzeug die Seite des anderen).
Um diese Kollision zu vermeiden, kann die Richtliniendefinition der Basisrichtlinie derart erweitert werden, dass beide Fahrzeuge 202A, 202B entsprechend dem angegebenen Bremsmuster abbremsen müssen, wenn der longitudinale Abstand nicht sicher ist, vorausgesetzt, dass beide Fahrzeuge 202A, 202B während ihrer Reaktionszeit maximal beschleunigen und mit α_min,brake abbremsen. Trifft dieser Fall nicht zu und ist der longitudinale Abstand nicht sicher, dann muss das Fahrzeug in der richtigen Spur mit α_{min,brake,correct} abbremsen und das Fahrzeug in der falschen Spur muss das angegebene Bremsmuster ausführen. Dies ist die Situation, die durch die Basisrichtlinie abgedeckt ist. Durch Hinzufügen von Fall 1 und Erweitern der Basisrichtlinie, bremst jedes der Fahrzeuge mit α_min,brake ab, wenn zwei Fahrzeuge sich einander annähern und sich jedes in der jeweils richtigen Spur befindet.
3 ist ein Diagramm, das einen Fahrkontext 300 gemäß einer Ausführungsform darstellt. In dem Fahrkontext 300 nähern sich zwei Fahrzeuge 302A, 302B an einer Kreuzung einander an. Jedes Fahrzeug 302A, 302B fährt auf einer jeweiligen Route, wobei sich die Routen kreuzen. In dem dargestellten Fahrkontext 300 sind die Fahrzeuge 302A, 302B durch einen lateralen Abstand 304 und einen longitudinalen Abstand 306 getrennt.
RSS (z. B. das Basissicherheitsmodell) enthält eine Definition davon, was als eine angemessene Reaktion von Fahrzeugen auf Routen mit unterschiedlicher Geometrie betrachtet wird. Die Definition ist hierin zu Referenzzwecken bereitgestellt.
Definition 14 (Gefahren- und Verschuldenszeiten, angemessene Reaktion und Verantwortlichkeit bei Routen mit unterschiedlicher Geometrie)
Es wird angenommen, dass Fahrzeuge c₁, c₂ auf Routen r₁, r₂ fahren. Zeit t ist gefährlich, wenn sowohl der laterale als auch der longitudinale Abstand nicht sicher sind (gemäß Definition 11 und Definition 13). Die entsprechende Verschuldenszeit ist die früheste nicht gefährliche Zeit t_b, sodass alle Zeiten in (t_b, t] gefährlich sind. Die angemessene Reaktion hängt von der Situation unmittelbar vor der Verschuldenszeit ab:

1. Wenn der laterale Abstand sicher war, dann sollten beide Fahrzeuge entsprechend der Beschreibung eines sicheren lateralen Abstands in Definition 11 reagieren.
2. Andernfalls, wenn der longitudinale Abstand entsprechend Punkt (1) in Definition 13 sicher war, dann kann, wenn sich ein Fahrzeug auf der Route mit Vorrang befindet, dieses normal fahren, und ansonsten muss es um mindestens α_min,brake abbremsen, wenn t - t_b ≥ ρ.
3. Andernfalls, wenn der longitudinale Abstand entsprechend Punkt (2) in Definition 13 sicher war, dann kann c₁ normal fahren und c₂ muss um mindestens α_min,brake abbremsen, wenn t - t_b ≥ ρ.
4. Andernfalls, wenn der longitudinale Abstand entsprechend Punkt (3) in Definition 13 sicher war, dann können beide Fahrzeuge normal fahren, wenn t - t_b < ρ, und ansonsten sollten beide Fahrzeuge lateral und longitudinal um mindestens $a_{m i n, b r a k e}^{l a t},$
α_min,brake abbremsen (jedes i. B. a. seine eigene Route).

Definitionen 11, 12 und 13 sind hierin zu Referenzzwecken bereitgestellt.
Definition 11 (Sicherer lateraler Abstand bei zwei Routen mit unterschiedlicher Geometrie)
Es wird angenommen, dass Fahrzeuge c₁, c₂ auf Routen r₁, r₂ fahren, die sich schneiden. Für jedes i ∈ {1,2} sei [x_i,min, x_i,max] die minimale und maximale laterale Position in r_i, in der c_i sein kann, wenn es während des Zeitintervalls [0; p) eine laterale Beschleunigung (i. B. a. r_i) aufbringt, sodass $| a^{l a t} | \leq a_{m a x, a c c e l}^{l a t},$
und anschließend eine laterale Bremsung von mindestens $a_{m i n, b r a k e}^{l a t}$
(wiederum i. B. a. r_i), aufbringt, bis eine laterale Geschwindigkeit von null (i. B. a. r_i) erreicht ist. Der laterale Abstand zwischen c₁ und c₂ ist sicher, wenn die Beschränkungen von r₁, r₂ zu den lateralen Intervallen [x_1,min, x_1,max], [x_2,min, x_2,max] in einem Abstand von mindestens µ sind.
Definition 12 (Longitudinale Reihenfolge bei zwei Routen unterschiedlicher Geometrie)
Es wird angenommen, dass c₁, c₂ auf Routen r₁, r₂ fahren, die sich schneiden. Es wird behauptet, dass sich c₁ longitudinal vor c₂ befindet, wenn eines von Folgendem zutrifft:

1. Für jedes i, wenn sich beide Fahrzeuge auf r_i befindet, dann ist c₁ vor c₂ gemäß r_i
2. c₁ befindet sich außerhalb von r₂ und c₂ befindet sich außerhalb von r₁, und der longitudinale Abstand von c₁ zu der festgelegten r₁ n r₂, i. B. a. r₁, ist größer als der longitudinale Abstand von c₂ zu der festgelegten r₁ n r₂, i. B. a. r₂ .

Definition 13 (Sicherer longitudinaler Abstand bei zwei Routen unterschiedlicher Geometrie)
Es wird angenommen, dass c₁, c₂ auf Routen r₁, r₂ fahren, die sich schneiden. Der longitudinale Abstand zwischen c₁ und c₂ ist sicher, wenn eines von Folgendem zutrifft:

1. Wenn für alle i ∈ {1,2}, sodass r_i keinen Vorrang hat, wenn c_i um a_max,accel für ρ Sekunden beschleunigt, und dann um a_min,brake abbremst, bis eine longitudinale Geschwindigkeit von null erreicht ist (alles i. B. a. r_i), dann bleibt während dieser Zeit c_i außerhalb der anderen Route.
2. Ansonsten, wenn sich c₁ vor c₂ befindet (gemäß Definition 12), dann sind sie in einem sicheren longitudinale Abstand, wenn in dem Fall, dass c₁ um a_max,brake abbremst, bis eine Geschwindigkeit von null (i. B. a. r₁) erreicht ist, und c₂ um höchstens a_max,accel für ρ Sekunden beschleunigt und dann um mindestens a_min,brake (i. B. a. r₂) abbremst, bis eine Geschwindigkeit von null erreicht ist, dann c₁ vor c₂ bleibt (gemäß Definition 12).
3. Ansonsten wird ein Punkt p ∈ r₁ ∩ r₂ angenommen, sodass für i ∈ {1,2} die laterale Position von p i. B. a. r_i in [x_i,min, x_i,max] ist (wie in Definition 11 definiert). [t_i,min, t_i,max] sei alle Zeiten, sodass c_i in der longitudinalen Position von p i. B. a. r_i ankommen kann, wenn es longitudinale Beschleunigungen in dem Bereich [-α_min,brake, α_max,accel] während der ersten ρ Sekunden aufbringt, und dann ein longitudinales Abbremsen in dem Bereich [α_min,brake, α_max,brake] aufbringt, bis eine Geschwindigkeit von null erreicht ist. Dann sind die Fahrzeuge in einem sicheren longitudinalen Abstand, wenn für jedes solche p zutrifft, dass [t_1,min, t_1,max] [t_2,min, t_2,max] nicht schneidet.

Zwar ist die Basisrichtlinie ziemlich umfassend, die Richtlinie stellt jedoch nur dann ein kollisionsfreies Verhalten sicher, wenn beide Fahrzeuge gemäß den definierten Formeln agieren. Wenn das Fahrzeug ohne Vorrang nicht richtig bremst, dann veranlasst die Basisrichtlinie das Fahrzeug mit Vorrang nicht, zu verlangsamen, um die Kollision zu vermeiden. Dieses Verhalten widerspricht der Logik, dass Fahrzeuge Kollisionen vermeiden sollten, wenn sie dazu in der Lage sind. Daher wird die Richtliniendefinition der Basisrichtlinie derart erweitert, dass dann, wenn das Fahrzeug ohne Vorrang nicht vor der Kreuzung abbremsen kann und die Wege der Fahrzeuge in Konflikt stehen (z. B. Punkt 4 von Definition 14), beide Fahrzeuge lateral und longitudinal um mindestens $a_{m i n, b r a k e}^{l a t},$
, α_min,brake abbremsen sollen. Dies deckt den Fall ab, in dem das Fahrzeug ohne Vorrang nicht vor der Kreuzung anhalten kann und das Fahrzeug mit Vorrang vor der Kreuzung anhalten könnte, dies aufgrund der Basisrichtlinie jedoch nicht einmal versuchen würde.
Die oben beschriebenen Fahrrichtlinien für Fahrzeuge gehen in der Regel vom größten anzunehmenden Unfall aus und nehmen an, dass die beteiligten Fahrzeuge während ihrer Reaktionszeit mit einer maximal zulässigen Beschleunigung beschleunigen können. In einer realen Umgebung kann eine derartige Beschleunigung unangemessen gefährlich für die Insassen der Fahrzeuge oder für andere Kraftfahrer, Fußgänger oder sich im Umfeld der Fahrbahn aufhaltende Menschen sein. Daher sind in einigen Ausführungsformen die in den Fahrrichtlinien verwendeten Formeln derart angepasst, dass jedes Fahrzeug beschränkt ist und nur bis zur zulässigen Geschwindigkeitsbegrenzung beschleunigen darf.
Beispielsweise ist in Lemma 2 der Basisfahrrichtlinie ein sicherer Abstand zum Einscheren (z. B. Einfädeln) vor einen anderen Fahrzeug definiert. Lemma 2 ist hier zu Referenzzwecken wiedergegeben.
Lemma 2 c_r sei ein Fahrzeug, das sich auf der longitudinalen Achse hinter c_f befindet. ρ, α_max,brake, α_max,accel, α_min,brake seien wie in Definition 1. v_r, v_f seien die longitudinalen Geschwindigkeiten der Fahrzeuge. Dann ist der sichere longitudinale Mindestabstand zwischen dem vordersten Punkt von c_r und dem hintesten Punkt von c_f: $d_{m i n} = {[v_{r} ρ + \frac{1}{2} a_{m a x, a c c e l} ρ^{2} + \frac{{(v_{r} + ρ a_{m a x, a c c e l})}^{2}}{2 a_{m i n, b r a k e}} - \frac{v_{f}^{2}}{2 a_{m a x, b r a k e}}]}_{+}$
Definition 1 ist hierin zu Referenzzwecken bereitgestellt:
Definition 1 (Sicherer longitudinaler Abstand - gleiche Richtung)
Ein longitudinaler Abstand zwischen einem Fahrzeug c_r, das hinter einem anderen Fahrzeug c_f fährt, wobei beide Fahrzeuge in dieselbe Richtung fahren, ist sicher i. B. a. eine Reaktionszeit p, wenn das Fahrzeug bei jedem Abbremsen von höchstens a_max,brake, das durch c_f durchgeführt wird, wenn c_r während der Reaktionszeit um höchstens a_max,accel beschleunigt, und von da an um mindestens a_min,brake abbremst, bis ein vollständiger Stillstand erreicht ist, dann nicht mit c_f kollidiert.
Basierend auf Lemma 2 wird der Abstand für ein Einscheren berechnet. Folglich ist, wenn beide Fahrzeuge mit einer innerstädtischen Geschwindigkeit (z. B. 50 km/h) fahren, ein Sicherheitsabstand von 78 m erforderlich. Dies ist bei einer innerstädtischen Fahrt unrealistisch. Durch Anwenden der Beschränkung einer Begrenzung der maximalen Beschleunigung auf die Geschwindigkeitsbegrenzung reduzieren sich die Sicherheitsabstände auf 16 m, was wesentlich angemessener ist. Dies basiert auf folgenden Parametern: ρ = 2 s, α_max,brake = $ρ = 2 s, a_{m a x, b r a k e} = 8 m / s^{2}, a_{m a x, a c c e l} = 3,5 m / s^{2} und a_{m i n, b r a k e} = 4 m / s^{2} .$
Verwendung eines Straßenmodells während eines autonomen Fahrzeugbetriebs
Ein Straßenmodell kann durch ein Fahrzeug verwendet werden, um über Strecken zu navigieren. Das Straßenmodell kann Informationen zu Straßen, Kreuzungen und Objekten in der Nähe der Straßen umfassen. Straßeninformationen können unter anderem Oberflächenarten, Straßenbedingungen, Geschwindigkeitsbegrenzungen, Spurinformationen, Spurbeschränkungen und dergleichen umfassen. Kreuzungsinformationen können unter anderem Kreuzungsarten, Verkehrsregelungen (z. B. Stoppschilder oder Ampeln), Abbiegespurinformationen, Vorfahrtsinformationen und dergleichen umfassen. Andere Objekte um die Fahrbahnen können Informationen zu Leitplanken, Radwegen, Fußgängerwegen, Bürgersteigen, Mittelstreifen, Straßenmarkierungen, Verkehrszeichen, Lichtmasten, Briefkästen, Mautstellen und dergleichen umfassen.
Das Straßenmodell kann geografische Informationen, räumliche Informationen, zeitliche Informationen und andere Informationen über Straßen, Kreuzungen oder Objekte in der Nähe von Straßen umfassen. Diese Informationen können durch direkte Messung (z. B. Vermessungen durch Menschen, Untersuchungsberichte, Herstellerdetails usw.), indirekte Messungen (z. B. Satellitenbildanalyse, Fahrzeugbordkamerabilder usw.) oder dergleichen bestimmt sein.
RSS definiert nur ein Fahrzeugverhalten während Interaktionen zwischen Fahrzeugen und Objekten (z. B. anderen Fahrzeugen). RSS kann nicht die Grenzen der Fahrbahnoberfläche berücksichtigen. Somit stellt RSS nicht sicher, dass ein Fahrzeug nicht aufgrund eines Verlassens der Fahrbahn an einen Unfall beteiligt ist.
Um diesen Mangel zu beseitigen, können virtuelle Objekte zu den Eingangsgrößen von RSS hinzugefügt werden. Derartige virtuelle Objekte beschreiben z. B. die Grenze einer Spur, die nicht durch das Fahrzeug überquert werden darf. Für die virtuellen Objekte werden dieselben Attribute wie für normale Objekte bereitgestellt, außer dass Geschwindigkeit und Beschleunigung eines virtuellen Objekts immer null betragen. Alle RSS-Regeln und die hierin erörterten Erweiterungen zu RSS können auch auf virtuelle Objekte angewendet werden. Dies stellt sicher, dass das Fahrzeug nicht die Straße verlässt.
Die virtuellen Objekte können als ein Zaun, eine Leitplanke, eine Wand, Pfosten oder andere Objekte aufgebaut sein, die den Rand der Straßenoberfläche oder eines anderen zulässigen Betriebsbereichs virtuell definieren. Folglich kann das Fahrzeug die verschiedenen Fahrrichtlinien in Bezug auf die virtuellen Objekte - weitgehend auf dieselbe Weise wie bei realen Objekten - verwenden, um einen sicheren Betrieb aufrechtzuerhalten (z. B. sichere Abstände, Geschwindigkeiten, Bremsung usw.). Virtuelle Objekte können durch einen Fahrzeughersteller, einen Städteplaner oder eine andere Regierungsbehörde, den Fahrzeugführer oder durch andere Mechanismen definiert und in ein Straßenmodell eingefügt werden.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess 400 zum Steuern eines autonomen Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform darstellt. Bei 402 bestimmt ein durch eine Fahrrichtlinie gesteuertes Host-Fahrzeug, ob sich das Host-Fahrzeug einem entgegenkommenden Fahrzeug auf einer Straße mit bidirektionalem Verkehr nähert oder ob sich das Host-Fahrzeug einer Kreuzung mit einem anderen, sich derselben Kreuzung nähernden kreuzenden Fahrzeug nähert.
Wenn sich das Host-Fahrzeug einem entgegenkommenden Fahrzeug nähert, dann bestimmt das Host-Fahrzeug einen longitudinalen und einen lateralen Abstand zwischen dem Host-Fahrzeug und dem entgegenkommenden Fahrzeug (Operation 404). Wenn der longitudinale Abstand und der laterale Abstand kleiner als ein Schwellenwert sind, dann bestimmt das Host-Fahrzeug, ob das Host-Fahrzeug und die entgegenkommenden Fahrzeuge jeweils während ihrer Reaktionszeit mit einer maximalen Beschleunigung beschleunigen und mit einer minimalen Abbremsung abbremsen (Operation 406). Wenn dies der Fall ist, dann betätigt das Host-Fahrzeug seine Bremsen mit der minimalen Bremskraft, bis es zu einem vollständigen Stillstand kommt (Operation 408). Es ist zu beachten, dass das entgegenkommende Fahrzeug dieselbe Fahrrichtlinie einhalten kann und somit ebenfalls eine minimale Bremskraft verwenden kann, um zu einem vollständigen Stillstand zu kommen.
Wenn sich das Host-Fahrzeug einer Kreuzung mit einem kreuzenden Fahrzeug nähert, dann wird bestimmt, welches Fahrzeug Vorrang hat (Operation 452). Ein Vorrang kann dadurch bestimmt sein, welches Fahrzeug als longitudinal vor dem anderen Fahrzeug betrachtet wird (siehe Definition 12 oben). In diesem Fall befindet sich das Host-Fahrzeug vor dem kreuzenden Fahrzeug und dem Host-Fahrzeug wird Vorrang eingeräumt und es verhält sich, als ob es Vorfahrt hätte. Das Host-Fahrzeug bestimmt, dass das kreuzende Fahrzeug nicht korrekt bremst (Operation 454). In diesem Fall agiert das Host-Fahrzeug zum Vermeiden einer potentiellen Kollision durch laterales und longitudinales Abbremsen um mindestens eine minimale Bremskraft in den lateralen und longitudinalen Richtungen (Operation 456). Es ist zu beachten, dass das kreuzende Fahrzeug dieselbe Fahrrichtlinie einhalten kann und somit ebenfalls eine laterale und longitudinale minimale Bremsung anwenden kann.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren 500 zum Steuern eines Fahrzeugs unter Verwendung von Fahrrichtlinien gemäß einer Ausführungsform darstellt. Bei 502 wird ein Host-Fahrzeug unter Verwendung einer Fahrrichtlinie aus einem Richtlinienrepository betrieben. Das Host-Fahrzeug wird in einer Spur auf einer ersten Straße betrieben. Die Fahrrichtlinie wird durch ein Sicherheitsmodell (z. B. RSS) geregelt.
Bei 504 wird ein zweites Fahrzeug detektiert, wobei das zweite Fahrzeug in einer zweiten Spur betrieben wird.
Bei 506 wird bestimmt, ob das zweite Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein kreuzendes Fahrzeug ist. Ein entgegenkommendes Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das auf der ersten Straße mit den ersten und zweiten Spuren in einer angrenzenden bidirektionalen Anordnung betrieben wird. Ein kreuzendes Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das auf einer zweiten Straße betrieben wird, die die erste Straße kreuzt.
Bei 508 wird ein Fahrzeugmanöver des Host-Fahrzeugs initiiert, um eine Kollision mit dem zweiten Fahrzeug zu reduzieren oder zu vermeiden. Das Manöver basiert auf dem Sicherheitsmodell. Das Fahrzeugmanöver wird basierend darauf durchgeführt, ob das zweite Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein kreuzendes Fahrzeug ist.
In einer Ausführungsform umfasst das Initiieren des Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs Bestimmen eines longitudinalen Abstands und eines lateralen Abstands zwischen dem Host-Fahrzeug und dem entgegenkommenden Fahrzeug, Bestimmen, dass der longitudinale Abstand unterhalb eines ersten Schwellenwerts liegt und dass der laterale Abstand unterhalb eines zweiten Schwellenwerts liegt, und Initiieren eines Abbremsens des Host-Fahrzeugs, wenn der longitudinale Abstand unterhalb des ersten Schwellenwerts liegt und der laterale Abstand unterhalb des zweiten Schwellenwerts liegt. In einer weiteren Ausführungsform ist die maximale Beschleunigung durch eine auf der Straße geltende Geschwindigkeitsbegrenzung begrenzt.
In einer Ausführungsform umfasst das Initiieren des Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs Bestimmen, dass das Host-Fahrzeug Vorrang vor dem zweiten Fahrzeug für eine Vorfahrt an der Kreuzung der ersten und zweiten Straße hat, Bestimmen, dass das zweite Fahrzeug nicht bremst und dem Host-Fahrzeug Vorfahrt gewährt, und Initiieren eines Abbremsens des Host-Fahrzeugs, wenn das Host-Fahrzeug Vorrang hat und das zweite Fahrzeug nicht bremst.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren 500 ein Verwenden virtueller Objekte zum Beschreiben von Straßenbegrenzungen in dem Sicherheitsmodell. In einer ähnlichen Ausführungsform umfasst das Verfahren 500 ein Verwenden virtueller Objekte zum Beschreiben von statischen Hindernissen in dem Sicherheitsmodell.
Ausführungsformen können in einer oder einer Kombination von Hardware, Firmware und Software implementiert sein. Ausführungsformen können zudem als auf einer maschinenlesbaren Speichervorrichtung gespeicherte Anweisungen implementiert sein, die durch mindestens einen Prozessor gelesen und ausgeführt werden können, um die hierin beschriebenen Operationen durchzuführen. Eine maschinenlesbare Speichervorrichtung kann jeden nicht flüchtigen Mechanismus zum Speichern von Informationen in einer Form umfassen, die durch eine Maschine (z. B. einen Computer) lesbar ist. Beispielsweise kann eine maschinenlesbare Speichervorrichtung Nur-Lese-Speicher (ROM, Read-Only Memory), Direktzugriffsspeicher (RAM, Random-Access Memory), Magnetplattenspeichermedien, optische Speichermedien, Flash-Speichervorrichtungen und andere Speichervorrichtungen und Medien umfassen.
Ein Prozessorsubsystem kann verwendet werden, um die Anweisung auf dem maschinenlesbaren Medium auszuführen. Das Prozessorsubsystem kann einen oder mehrere Prozessoren umfassen, wovon jeder einen oder mehrere Kerne aufweist. Zusätzlich kann das Prozessorsubsystem an einer oder mehreren physischen Vorrichtungen angeordnet sein. Das Prozessorsubsystem kann einen oder mehrere spezialisierte Prozessoren umfassen, wie etwa eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU, Graphics Processing Unit), einen digitalen Signalprozessor (DSP, Digital Signal Processor), eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA, Field Programmable Gate Array) oder einen Festfunktionsprozessor.
Hierin beschriebene Beispiele können Logik oder eine Anzahl von Komponenten, Modulen oder Mechanismen umfassen oder durch diese betrieben sein. Module können Hardware, Software oder Firmware sein, die kommunikativ mit einem oder mehreren Prozessoren gekoppelt ist, um die hierin beschriebenen Operationen auszuführen. Module können Hardwaremodule sein, und somit können Module als materielle Elemente betrachtet werden, die in der Lage sind, spezifische Operationen auszuführen, und können in einer bestimmten Weise konfiguriert oder angeordnet sein. In einem Beispiel können Schaltungen in einer spezifischen Weise als ein Modul angeordnet sein (z. B. intern oder in Bezug auf externe Elemente wie andere Schaltungen). In einem Beispiel kann das gesamte oder ein Teil eines oder mehrerer Computersysteme (z. B. ein eigenständiges, Client- oder Server-Computersystem) oder ein oder mehrere Hardwareprozessoren durch Firmware oder Software (z. B. Anweisungen, einen Anwendungsteil oder eine Anwendung) als ein Modul konfiguriert sein, das zum Durchführen spezifischer Operationen betrieben wird. In einem Beispiel kann sich die Software auf einem maschinenlesbaren Medium befinden. In einem Beispiel bewirkt die Software, wenn sie von der zugrundeliegenden Hardware des Moduls ausgeführt wird, dass die Hardware spezifischen Operationen durchführt. Dementsprechend ist der Begriff „Hardwaremodul“ als ein materielles Element umfassend zu verstehen, sei dies ein Element, das physisch konstruiert, spezifisch konfiguriert (z. B. festverdrahtet) oder vorübergehend (z. B. transitorisch) konfiguriert (z. B. programmiert) ist, um auf eine spezifische Weise zu arbeiten oder einen Teil oder ein Gesamtes einer beliebigen hierin beschriebenen Operation durchzuführen. Bei Beispielen, in denen Module vorübergehend konfiguriert sind, muss nicht jedes der Module zwingend zu jedem Zeitpunkt instanziiert sein. Beispielsweise kann, wenn die Module einen mithilfe von Software konfigurierten Allzweckhardwareprozessor umfassen, der Allzweckhardwareprozessor zu unterschiedlichen Zeiten jeweils als ein anderes Modul konfiguriert sein. Software kann dementsprechend einen Hardwareprozessor konfigurieren, beispielsweise um ein bestimmtes Modul zu einem Zeitpunkt und ein anderes Modul zu einem anderen Zeitpunkt zu erzeugen. Module können auch Software- oder Firmwaremodule sein, die betrieben werden, um die hierin beschriebenen Verfahrensweisen durchzuführen.
„Schaltung“ oder „Schaltungen“, wie in diesem Dokument verwendet, kann beispielsweise, einzeln oder in einer beliebigen Kombination, festverdrahtete Schaltungen, programmierbare Schaltungen wie beispielsweise Computerprozessoren, die einen oder mehrere einzelne Anweisungsverarbeitungskerne umfassen, Zustandsmaschinenschaltungen und/oder Firmware umfassen, die durch programmierbare Schaltungen ausgeführte Anweisungen speichert. Die Schaltungen, Schaltung oder Module können, gemeinsam oder einzeln, als Schaltung realisiert sein, die einen Teil eines größeren Systems bildet, beispielsweise eine integrierte Schaltung (IC, Integrated Circuit), ein System-on-a-Chip (SoC), Desktop-Computer, Laptop-Computer, Tablet-Computer, Server, Smartphones usw.
Wie in einer beliebigen Ausführungsform hierin verwendet, kann sich der Begriff „Logik“ auf Firmware und/oder Schaltungen beziehen, die dazu konfiguriert sind, eine beliebige der oben erwähnten Operationen durchzuführen. Firmware kann als Code, Anweisungen oder Anweisungssätze und/oder Daten, die in Speichervorrichtungen hartcodiert (z. B. nichtflüchtig) sind, und/oder Schaltung realisiert sein.
„Schaltung“, wie in einer beliebigen Ausführungsform hierin verwendet, kann beispielsweise, einzeln oder in einer beliebigen Kombination, festverdrahtete Schaltungen, programmierbare Schaltungen, Zustandsmaschinenschaltungen, Logik und/oder Firmware umfassen, die durch eine programmierbare Schaltung ausgeführte Anweisungen speichert. Die Schaltung kann als eine integrierte Schaltung, beispielsweise ein integrierter Schaltungschip, realisiert sein. In einigen Ausführungsformen kann die Schaltung, zumindest teilweise, durch die Code und/oder Anweisungssätze (z. B. Software, Firmware usw.) entsprechend der hierin beschriebenen Funktionalität ausführende Prozessorschaltung gebildet sein, sodass ein Allzweckprozessor in eine Sonderzweckprozessorumgebung zum Durchführen einer oder mehrerer der hierin beschriebenen Operationen umgewandelt wird. In einigen Ausführungsformen kann die Prozessorschaltung als eine eigenständige integrierte Schaltung realisiert sein oder kann als eine von mehreren Komponenten in eine integrierte Schaltung integriert sein. In einigen Ausführungsformen können die verschiedenen Komponenten und Schaltungen des Knotens oder anderer Systeme in einer System-on-a-Chip(SoC)-Architektur kombiniert sein.
6 ist ein Blockdiagramm, das eine Maschine in der beispielhaften Form eines Computersystems 600 darstellt, in dem ein Satz oder eine Abfolge von Anweisungen ausgeführt werden kann, um die Maschine zu veranlassen, gemäß einer Ausführungsform eine beliebige der hierin erörterten Verfahrensweisen durchzuführen. Bei alternativen Ausführungsformen wird die Maschine als eine eigenständige Vorrichtung betrieben oder kann mit anderen Maschinen verbunden (z. B. vernetzt) sein. Bei einer vernetzten Bereitstellung kann die Maschine in der Funktion eines Servers oder einer Client-Maschine in Server-Client-Netzwerkumgebungen betrieben werden oder sie kann als eine gleichrangige Maschine in gleichrangigen („Peer-to-Peer“) (oder verteilten) Netzwerkumgebungen dienen. Die Maschine kann ein Fahrzeugsubsystem, ein Einzelplatzrechner (PC, Personal Computer), ein Tablet-PC, ein Hybrid-Tablet, ein persönlicher digitaler Assistent (PDA, Personal Digital Assistant), ein Mobiltelefon oder jede Maschine sein, die in der Lage ist, Anweisungen (sequentiell oder auf andere Weise) auszuführen, die von der Maschine vorzunehmende Aktionen spezifizieren. Ferner ist zwar nur eine einzelne Maschinen dargestellt, der Begriff „Maschine“ soll jedoch auch als jede Ansammlung von Maschinen einschließend verstanden werden, die einzeln oder gemeinsam einen Satz (oder mehrere Sätze) von Anweisungen ausführen, um eine oder mehrere beliebige der hierin erörterten Verfahrensweisen durchzuführen. Gleichermaßen soll der Begriff „prozessorbasiertes System“ als jeglichen Satz von einer oder mehreren Maschinen einschließend verstanden werden, die durch einen Prozessor (z. B. einen Computer) gesteuert oder betrieben werden, um einzeln oder gemeinsam Anweisungen auszuführen, um eine oder mehrere beliebige der hierin erörterten Verfahrensweisen durchzuführen.
Ein beispielhaftes Computersystem 600 umfasst mindestens einen Prozessor 602 (z. B. eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU, Central Processing Unit), eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU, Graphics Processing Unit) oder beides, Prozessorkerne, Datenverarbeitungsknoten usw.), einen Hauptspeicher 604 und einen statischen Speicher 606, die über eine Verbindung 608 (z. B. einen Bus) miteinander kommunizieren. Das Computersystem 600 kann ferner eine Videoanzeigeeinheit 610, eine alphanumerische Eingabevorrichtung 612 (z. B. eine Tastatur) und eine Benutzerschnittstellen(UI, User Interface)-Navigationsvorrichtung 614 (z. B. eine Maus) umfassen. In einer Ausführungsform sind die Videoanzeigeeinheit 610, die Eingabevorrichtung 612 und die UI-Navigationsvorrichtung 614 in eine berührungsempfindliche Anzeige integriert. Das Computersystem 600 kann zusätzlich eine Speichervorrichtung 616 (z. B. eine Laufwerkseinheit), eine Signalerzeugungsvorrichtung 618 (z. B. einen Lautsprecher), eine Netzwerkschnittstellenvorrichtung 620 und einen oder mehrere Sensoren (nicht gezeigt) wie etwa einen „Global Positioning System“(GPS)-Sensor, einen Kompass, einen Beschleunigungsmesser, ein Gyrometer, ein Magnetometer oder einen anderen Sensor umfassen.
Die Speichervorrichtung 616 umfasst ein maschinenlesbares Medium 622, auf dem ein oder mehrere Sätze von Datenstrukturen und Anweisungen 624 (z. B. Software) gespeichert sind, die eine oder mehrere beliebige der hierin beschriebenen Verfahrensweisen oder Funktionen verkörpern oder von diesen genutzt werden. Die Anweisungen 624 können sich zudem während ihrer Ausführung durch das Computersystem 600 vollständig oder zumindest teilweise in dem Hauptspeicher 604, dem statischen Speicher 606 und/oder in dem Prozessor 602 befinden, wobei der Hauptspeicher 604, der statische Speicher 606 und der Prozessor 602 auch maschinenlesbare Medien darstellen.
Zwar ist das maschinenlesbare Medium 622 in einem Ausführungsbeispiel als ein einzelnes Medium dargestellt, der Begriff „maschinenlesbares Medium“ kann jedoch ein einzelnes Medium oder mehrere Medien (z. B. eine zentralisierte oder verteilte Datenbank und/oder verknüpfte Caches und Server) umfassen, die die eine oder mehreren Anweisungen 624 speichern. Der Begriff „maschinenlesbares Medium“ soll zudem als jedes materielle Medium einschließend verstanden werden, das in der Lage ist, Anweisungen zu speichern, zu codieren oder zu enthalten, die durch die Maschine ausgeführt werden und die die Maschine veranlassen, eine oder mehrere beliebige der Verfahrensweisen der vorliegenden Offenbarung durchzuführen, oder das in der Lage ist, Datenstrukturen zu speichern, zu codieren oder zu enthalten, die durch solche Anweisungen verwendet werden oder diesen zugeordnet sind. Der Begriff „maschinenlesbares Medium“ soll dementsprechend als Festkörperspeicher und optische und magnetische Medien einschließend, aber nicht darauf beschränkt, verstanden werden. Spezifische Beispiel von maschinenlesbaren Medien umfassen nichtflüchtigen Speicher, einschließlich unter anderem beispielsweise Halbleiterspeichervorrichtungen (z. B. elektrisch programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EPROM, Electrically Programmable Read-Only Memory), elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM, Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) und Flash-Speichervorrichtungen; magnetische Datenträger, wie beispielsweise interne Festplatten und herausnehmbare Datenträger; magneto-optische Datenträger; und CD-ROM- und DVD-ROM-Datenträger.
Die Anweisungen 624 können ferner über ein Kommunikationsnetzwerk 626 mithilfe eines Übertragungsmediums über die Netzwerkschnittstellenvorrichtung 620 unter Verwendung eines von mehreren bekannten Übertragungsprotokollen (z. B. HTTP) übertragen oder empfangen werden. Beispiele für Kommunikationsnetzwerke umfassen ein lokales Netzwerk (LAN), ein Weitverkehrsnetz (WAN), das Internet, Mobiltelefonnetze, Netzwerke für analogen Telefondienst (POTS, Plain Old Telephone) und drahtlose Datennetzwerke (z. B. Bluetooth-, WLAN- (Wi-Fi-), 3G- und 4G-LTE/LTE-A-, 5G-, DSRC- oder WiMAX-Netzwerke). Der Begriff „Übertragungsmedium“ soll als jedes immaterielle Medium, das in der Lage ist, Anweisungen zur Ausführung durch die Maschine zu speichern, zu codieren und zu enthalten, und das digitale oder analoge Kommunikationssignale beinhaltet, oder andere immaterielle Medium zum Ermöglichen einer Kommunikation einer derartigen Software einschließend betrachtet werden.
Ergänzende Anmerkungen und Beispiele:
Beispiel 1 ist ein System zum Steuern eines Fahrzeugs unter Verwendung von Fahrrichtlinien, wobei das System umfasst: eine Speichervorrichtung; und ein Prozessorsubsystem zum Zugreifen auf Anweisungen auf der Speichervorrichtung, die das Prozessorsubsystem zu Folgendem veranlassen: Betreiben eines Host-Fahrzeugs unter Verwendung einer Fahrrichtlinie aus einem Richtlinienrepository, wobei das Host-Fahrzeug in einer Spur auf einer ersten Straße betrieben wird, wobei die Fahrrichtlinie durch ein Sicherheitsmodell geregelt ist; Detektieren eines zweiten Fahrzeugs, wobei das zweite Fahrzeug in einer zweiten Spur betrieben wird; Bestimmen, ob das zweite Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein kreuzendes Fahrzeug ist, wobei das entgegenkommende Fahrzeug auf der ersten Straße mit den ersten und zweiten Spuren in einer angrenzenden bidirektionalen Anordnung betrieben wird, und das kreuzende Fahrzeug auf einer zweiten Straße betrieben wird, die die erste Straße kreuzt; und Initiieren eines Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs zum Reduzieren oder Vermeiden einer Kollision mit dem zweiten Fahrzeug basierend auf dem Sicherheitsmodell, wobei das Fahrzeugmanöver basierend darauf durchgeführt wird, ob das zweite Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein kreuzendes Fahrzeug ist.
In Beispiel 2 umfasst der Gegenstand von Beispiel 1, dass zum Initiieren des Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs das Prozessorsubsystem zu Folgendem ausgelegt ist: Bestimmen eines longitudinalen Abstands und eines lateralen Abstands zwischen dem Host-Fahrzeug und dem entgegenkommenden Fahrzeug; Bestimmen, dass der longitudinale Abstand unterhalb eines ersten Schwellenwerts liegt und dass der laterale Abstand unterhalb eines zweiten Schwellenwerts liegt; und Initiieren eines Abbremsens des Host-Fahrzeugs, wenn der longitudinale Abstand unterhalb des ersten Schwellenwerts liegt und der laterale Abstand unterhalb des zweiten Schwellenwerts liegt.
In Beispiel 3 umfasst der Gegenstand von Beispiel 2, dass die maximale Beschleunigung durch eine auf der Straße geltende Geschwindigkeitsbegrenzung begrenzt ist.
In Beispiel 4 umfasst der Gegenstand von Beispielen 1-3, dass zum Initiieren des Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs das Prozessorsubsystem zu Folgendem ausgelegt ist: Bestimmen, dass das Host-Fahrzeug Vorrang vor dem zweiten Fahrzeug für eine Vorfahrt an der Kreuzung der ersten und zweiten Straße hat; Bestimmen, dass das zweite Fahrzeug nicht bremst und dem Host-Fahrzeug Vorfahrt gewährt; und Initiieren eines Abbremsens des Host-Fahrzeugs, wenn das Host-Fahrzeug Vorrang hat und das zweite Fahrzeug nicht abbremst.
In Beispiel 5 umfasst der Gegenstand von Beispielen 1-4 Verwenden virtueller Objekte zum Beschreiben von Straßenbegrenzungen in dem Sicherheitsmodell.
In Beispiel 6 umfasst der Gegenstand von Beispielen 1-5 Verwenden virtueller Objekte zum Beschreiben von statischen Hindernissen in dem Sicherheitsmodell.
Beispiel 7 ist ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs unter Verwendung von Fahrrichtlinien, wobei das Verfahren umfasst: Betreiben eines Host-Fahrzeugs unter Verwendung einer Fahrrichtlinie aus einem Richtlinienrepository, wobei das Host-Fahrzeug in einer Spur auf einer ersten Straße betrieben wird, wobei die Fahrrichtlinie durch ein Sicherheitsmodell geregelt ist; Detektieren eines zweiten Fahrzeugs, wobei das zweite Fahrzeug in einer zweiten Spur betrieben wird; Bestimmen, ob das zweite Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein kreuzendes Fahrzeug ist, wobei das entgegenkommende Fahrzeug auf der ersten Straße mit den ersten und zweiten Spuren in einer angrenzenden bidirektionalen Anordnung betrieben wird, und das kreuzende Fahrzeug auf einer zweiten Straße betrieben wird, die die erste Straße kreuzt; und Initiieren eines Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs zum Reduzieren oder Vermeiden einer Kollision mit dem zweiten Fahrzeug basierend auf dem Sicherheitsmodell, wobei das Fahrzeugmanöver basierend darauf durchgeführt wird, ob das zweite Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein kreuzendes Fahrzeug ist.
In Beispiel 8 umfasst der Gegenstand von Beispiel 7, dass das Initiieren des Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs umfasst: Bestimmen eines longitudinalen Abstands und eines lateralen Abstands zwischen dem Host-Fahrzeug und dem entgegenkommenden Fahrzeug; Bestimmen, dass der longitudinale Abstand unterhalb eines ersten Schwellenwerts liegt und dass der laterale Abstand unterhalb eines zweiten Schwellenwerts liegt; und Initiieren eines Abbremsens des Host-Fahrzeugs, wenn der longitudinale Abstand unterhalb des ersten Schwellenwerts liegt und der laterale Abstand unterhalb des zweiten Schwellenwerts liegt.
In Beispiel 9 umfasst der Gegenstand von Beispiel 8, dass die maximale Beschleunigung durch eine auf der Straße geltende Geschwindigkeitsbegrenzung begrenzt ist.
In Beispiel 10 umfasst der Gegenstand von Beispielen 7-9, dass das Initiieren des Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs umfasst: Bestimmen, dass das Host-Fahrzeug Vorrang vor dem zweiten Fahrzeug für eine Vorfahrt an der Kreuzung der ersten und zweiten Straße hat; Bestimmen, dass das zweite Fahrzeug nicht abbremst und dem Host-Fahrzeug Vorfahrt gewährt; und Initiieren eines Abbremsens des Host-Fahrzeugs, wenn das Host-Fahrzeug Vorrang hat und das zweite Fahrzeug nicht abbremst.
In Beispiel 11 umfasst der Gegenstand von Beispielen 7-10 Verwenden virtueller Objekte zum Beschreiben von Straßenbegrenzungen in dem Sicherheitsmodell.
In Beispiel 12 umfasst der Gegenstand von Beispielen 7-11 Verwenden virtueller Objekte zum Beschreiben von statischen Hindernissen in dem Sicherheitsmodell.
Beispiel 13 ist mindestens ein maschinenlesbares Medium, das Anweisungen umfasst, die, wenn sie durch eine Maschine ausgeführt werden, die Maschine veranlassen, Operationen nach einem der Verfahren der Beispiele 7-12 durchzuführen.
Beispiel 14 ist eine Einrichtung, die Mittel zum Durchführen eines der Verfahren der Beispiele 7-12 umfasst.
Beispiel 15 ist eine Einrichtung zum Steuern eines Fahrzeugs unter Verwendung von Fahrrichtlinien, wobei die Einrichtung umfasst: Mittel zum Betreiben eines Host-Fahrzeugs unter Verwendung einer Fahrrichtlinie aus einem Richtlinienrepository, wobei das Host-Fahrzeug in einer Spur auf einer ersten Straße betrieben wird, wobei die Fahrrichtlinie durch ein Sicherheitsmodell geregelt ist; Mittel zum Detektieren eines zweiten Fahrzeugs, wobei das zweite Fahrzeug in einer zweiten Spur betrieben wird; Mittel zum Bestimmen, ob das zweite Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein kreuzendes Fahrzeug ist, wobei das entgegenkommende Fahrzeug auf der ersten Straße mit den ersten und zweiten Spuren in einer angrenzenden bidirektionalen Anordnung betrieben wird, und das kreuzende Fahrzeug auf einer zweiten Straße betrieben wird, die die erste Straße kreuzt; und Mittel zum Initiieren eines Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs zum Reduzieren oder Vermeiden einer Kollision mit dem zweiten Fahrzeug basierend auf dem Sicherheitsmodell, wobei das Fahrzeugmanöver basierend darauf durchgeführt wird, ob das zweite Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein kreuzendes Fahrzeug ist.
In Beispiel 16 umfasst der Gegenstand von Beispiel 15, dass die Mittel zum Initiieren des Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs umfassen: Mittel zum Bestimmen eines longitudinalen Abstands und eines lateralen Abstands zwischen dem Host-Fahrzeug und dem entgegenkommenden Fahrzeug; Mittel zum Bestimmen, dass der longitudinale Abstand unterhalb eines ersten Schwellenwerts liegt und dass der laterale Abstand unterhalb eines zweiten Schwellenwerts liegt; und Mittel zum Initiieren eines Abbremsens des Host-Fahrzeugs, wenn der longitudinale Abstand unterhalb des ersten Schwellenwerts liegt und der laterale Abstand unterhalb des zweiten Schwellenwerts liegt.
In Beispiel 17 umfasst der Gegenstand von Beispiel 16, dass die maximale Beschleunigung durch eine auf der Straße geltende Geschwindigkeitsbegrenzung begrenzt ist.
In Beispiel 18 umfasst der Gegenstand von Beispielen 15-17, dass die Mittel zum Initiieren des Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs umfassen: Mittel zum Bestimmen, dass das Host-Fahrzeug Vorrang vor dem zweiten Fahrzeug für eine Vorfahrt an der Kreuzung der ersten und zweiten Straße hat; Mittel zum Bestimmen, dass das zweite Fahrzeug nicht abbremst und dem Host-Fahrzeug Vorfahrt gewährt; und Mittel zum Initiieren eines Abbremsens des Host-Fahrzeugs, wenn das Host-Fahrzeug Vorrang hat und das zweite Fahrzeug nicht abbremst.
In Beispiel 19 umfasst der Gegenstand von Beispielen 15-18 Verwenden virtueller Objekte zum Beschreiben von Straßenbegrenzungen in dem Sicherheitsmodell.
In Beispiel 20 umfasst der Gegenstand von Beispielen 15-19 Verwenden virtueller Objekte zum Beschreiben von statischen Hindernissen in dem Sicherheitsmodell.
Beispiel 21 ist mindestens ein maschinenlesbares Medium, das Anweisungen zum Steuern eines Fahrzeugs unter Verwendung von Fahrrichtlinien umfasst, wobei die Anweisungen, wenn sie durch eine Maschine ausgeführt werden, die Maschine veranlassen, die Operationen durchzuführen, umfassend: Betreiben eines Host-Fahrzeugs unter Verwendung einer Fahrrichtlinie aus einem Richtlinienrepository, wobei das Host-Fahrzeug in einer Spur auf einer ersten Straße betrieben wird, wobei die Fahrrichtlinie durch ein Sicherheitsmodell geregelt ist; Detektieren eines zweiten Fahrzeugs, wobei das zweite Fahrzeug in einer zweiten Spur betrieben wird; Bestimmen, ob das zweite Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein kreuzendes Fahrzeug ist, wobei das entgegenkommende Fahrzeug auf der ersten Straße mit den ersten und zweiten Spuren in einer angrenzenden bidirektionalen Anordnung betrieben wird, und das kreuzende Fahrzeug auf einer zweiten Straße betrieben wird, die die erste Straße kreuzt; und Initiieren eines Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs zum Reduzieren oder Vermeiden einer Kollision mit dem zweiten Fahrzeug basierend auf dem Sicherheitsmodell, wobei das Fahrzeugmanöver basierend darauf durchgeführt wird, ob das zweite Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein kreuzendes Fahrzeug ist.
In Beispiel 22 umfasst der Gegenstand von Beispiel 21, dass das Initiieren des Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs umfasst: Bestimmen eines longitudinalen Abstands und eines lateralen Abstands zwischen dem Host-Fahrzeug und dem entgegenkommenden Fahrzeug; Bestimmen, dass der longitudinale Abstand unterhalb eines ersten Schwellenwerts liegt und dass der laterale Abstand unterhalb eines zweiten Schwellenwerts liegt; und Initiieren eines Abbremsens des Host-Fahrzeugs, wenn der longitudinale Abstand unterhalb des ersten Schwellenwerts liegt und der laterale Abstand unterhalb des zweiten Schwellenwerts liegt.
In Beispiel 23 umfasst der Gegenstand von Beispiel 22, dass die maximale Beschleunigung durch eine auf der Straße geltende Geschwindigkeitsbegrenzung begrenzt ist.
In Beispiel 24 umfasst der Gegenstand von Beispielen 21-23, dass das Initiieren des Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs umfasst: Bestimmen, dass das Host-Fahrzeug Vorrang vor dem zweiten Fahrzeug für eine Vorfahrt an der Kreuzung der ersten und zweiten Straße hat; Bestimmen, dass das zweite Fahrzeug nicht abbremst und dem Host-Fahrzeug Vorfahrt gewährt; und Initiieren eines Abbremsens des Host-Fahrzeugs, wenn das Host-Fahrzeug Vorrang hat und das zweite Fahrzeug nicht abbremst.
In Beispiel 25 umfasst der Gegenstand von Beispielen 21-24 Verwenden virtueller Objekte zum Beschreiben von Straßenbegrenzungen in dem Sicherheitsmodell.
In Beispiel 26 umfasst der Gegenstand von Beispielen 21-25 Verwenden virtueller Objekte zum Beschreiben von statischen Hindernissen in dem Sicherheitsmodell.
Beispiel 27 ist mindestens ein maschinenlesbares Medium, das Anweisungen umfasst, die, wenn sie durch eine Verarbeitungsschaltung ausgeführt werden, die Verarbeitungsschaltung veranlassen, Operationen zum Implementieren eines beliebigen der Beispiele 1-26 durchzuführen.
Beispiel 28 ist eine Einrichtung, die Mittel zum Implementieren eines beliebigen der Beispiele 1-26 umfasst.
Beispiel 29 ist ein System zum Implementieren eines beliebigen der Beispiele 1-26.
Beispiel 30 ist ein Verfahren zum Implementieren eines beliebigen der Beispiele 1-26.
Die obige, ausführliche Beschreibung enthält Verweise auf die beigefügten Zeichnungen, die einen Teil der ausführlichen Beschreibung bilden. Die Zeichnungen zeigen rein beispielhaft spezifische Ausführungsbeispiele, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. Die Ausführungsformen sind hierin auch als „Beispiele“ bezeichnet. Derartige Beispiele können zusätzlich zu den gezeigten und beschriebenen weitere Elemente umfassen. Es werden jedoch auch Beispiele in Betracht gezogen, die die gezeigten oder beschriebenen Elemente umfassen. Darüber hinaus werden auch Beispiele in Betracht gezogen, in denen jede Kombination oder Permutation der gezeigten oder beschriebenen Elemente (oder eines oder mehrerer Aspekte davon) genutzt wird, entweder in Bezug auf ein bestimmtes Beispiel (oder einen oder mehrere Aspekte davon) oder in Bezug auf andere hierin gezeigte oder beschriebene Beispiele (oder einen oder mehrere Aspekte davon).
Veröffentlichungen, Patente und Patentdokumente, auf die in diesem Dokument Bezug genommen wird, sind hierin in ihrer Gesamtheit verweishalber aufgenommen, als ob sie einzeln verweishalber aufgenommen wären. Im Falle von Nichtübereinstimmungen in den Ausdrucksweisen zwischen diesem Dokument und den derart verweishalber aufgenommenen Dokumenten ergänzt die Ausdrucksweise in dem bzw. in den aufgenommenen Verweis(en) die Ausdrucksweise dieses Dokuments; was unvereinbare Nichtübereinstimmungen anbetrifft, so gibt die Ausdrucksweise in diesem Dokument den Ausschlag.
In diesem Dokument wird, wie in Patentdokumenten allgemein üblich, der Begriff „ein“, „eine“ oder „einer“ derart verwendet, dass ein oder mehr als ein eingeschlossen ist, unabhängig von irgendwelchen anderen Instanzen oder Ausdrucksweisen wie „mindestens ein“ oder „ein oder mehrere“. In diesem Dokument wird der Begriff „oder“ dazu verwendet, um auf ein nichtausschließliches „oder“ Bezug zu nehmen derart, dass „A oder B“ „A aber nicht B“, „B aber nicht A“ und „A und B“ einschließt, wenn nicht anderweitig angegeben. In den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „umfassend“ und „in denen“ als klare Äquivalente der betreffenden Begriffe „beinhaltend“ und „wobei“ verwendet. Auch sind in den nachfolgenden Ansprüchen die Begriffe „umfassend“ und „beinhaltend“ offenendig, d. h. ein System, eine Vorrichtung, ein Artikel oder ein Prozess, das, die bzw. der Elemente zusätzlich zu denen enthält, die nach einem derartigen Begriff in einem Anspruch aufgeführt sind, ist dennoch als in den Umfang dieses Anspruchs fallend zu betrachten. Außerdem werden in den folgenden Ansprüchen die Begriffe „erster“, „zweiter“ und „dritter“ usw. lediglich als Etikettierungen verwendet und sollen ihren Gegenständen keine numerische Reihenfolge auferlegen.
Die obige Beschreibung soll veranschaulichend und nicht einschränkend sein. Beispielsweise können die oben beschriebenen Beispiele (oder ein oder mehrere Aspekte derselben) in Kombination mit anderen verwendet werden. Andere Ausführungsformen können beispielsweise von einem Durchschnittsfachmann bei Durchsicht der obigen Beschreibung verwendet werden. Die Zusammenfassung soll dem Leser ermöglichen, schnell die Natur der technischen Offenbarung festzustellen. Sie wird mit dem Verständnis bereitgestellt, dass sie nicht dazu verwendet wird, den Umfang oder die Bedeutung der Ansprüche auszulegen oder einzuschränken. In der obigen ausführlichen Beschreibung können zudem verschiedene Merkmale in Gruppen zusammengefasst sein, um die Offenbarung zu straffen. In den Ansprüchen muss jedoch nicht jedes hier offenbarte Merkmal dargelegt sein, da Ausführungsformen eine Teilmenge solcher Merkmale aufweisen können. Ferner können Ausführungsformen weniger Merkmale beinhalten, als in dem jeweiligen Beispiel offenbart sind. Daher sind die nachfolgenden Ansprüche hierdurch in die ausführliche Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch als separate Ausführungsform für sich allein steht. Der Umfang der hierin offenbarten Ausführungsformen soll mit Bezug auf die beigefügten Ansprüche zusammen mit dem vollen Umfang von Äquivalenten, die diese Ansprüche rechtlich abdecken, bestimmt werden.

Claims

System zum Steuern eines Fahrzeugs unter Verwendung von Fahrrichtlinien, wobei das System umfasst: eine Speichervorrichtung; und ein Prozessorsubsystem zum Zugreifen auf Anweisungen auf der Speichervorrichtung, die das Prozessorsubsystem zu Folgendem veranlassen: Betreiben eines Host-Fahrzeugs unter Verwendung einer Fahrrichtlinie aus einem Richtlinienrepository, wobei das Host-Fahrzeug in einer Spur auf einer ersten Straße betrieben wird, wobei die Fahrrichtlinie durch ein Sicherheitsmodell geregelt ist; Detektieren eines zweiten Fahrzeugs, wobei das zweite Fahrzeug in einer zweiten Spur betrieben wird; Bestimmen, ob das zweite Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein kreuzendes Fahrzeug ist, wobei das entgegenkommende Fahrzeug auf der ersten Straße mit den ersten und zweiten Spuren in einer angrenzenden bidirektionalen Anordnung betrieben wird, und das kreuzende Fahrzeug auf einer zweiten Straße betrieben wird, die die erste Straße kreuzt; und Initiieren eines Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs zum Reduzieren oder Vermeiden einer Kollision mit dem zweiten Fahrzeug basierend auf dem Sicherheitsmodell, wobei das Fahrzeugmanöver basierend darauf durchgeführt wird, ob das zweite Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein kreuzendes Fahrzeug ist.
System nach Anspruch 1, wobei zum Initiieren des Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs das Prozessorsubsystem zu Folgendem ausgelegt ist: Bestimmen eines longitudinalen Abstands und eines lateralen Abstands zwischen dem Host-Fahrzeug und dem entgegenkommenden Fahrzeug; Bestimmen, dass der longitudinale Abstand unterhalb eines ersten Schwellenwerts liegt und dass der laterale Abstand unterhalb eines zweiten Schwellenwerts liegt; und Initiieren eines Abbremsens des Host-Fahrzeugs, wenn der longitudinale Abstand unterhalb des ersten Schwellenwerts liegt und der laterale Abstand unterhalb des zweiten Schwellenwerts liegt.
System nach Anspruch 2, wobei die maximale Beschleunigung durch eine auf der Straße geltende Geschwindigkeitsbegrenzung begrenzt ist.
System nach Anspruch 1, wobei zum Initiieren des Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs das Prozessorsubsystem zu Folgendem ausgelegt ist: Bestimmen, dass das Host-Fahrzeug Vorrang vor dem zweiten Fahrzeug für eine Vorfahrt an der Kreuzung der ersten und zweiten Straße hat; Bestimmen, dass das zweite Fahrzeug nicht bremst und dem Host-Fahrzeug Vorfahrt gewährt; und Initiieren eines Abbremsens des Host-Fahrzeugs, wenn das Host-Fahrzeug Vorrang hat und das zweite Fahrzeug nicht abbremst.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend Verwenden virtueller Objekte zum Beschreiben von Straßenbegrenzungen in dem Sicherheitsmodell.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend Verwenden virtueller Objekte zum Beschreiben von statischen Hindernissen in dem Sicherheitsmodell.
Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs unter Verwendung von Fahrrichtlinien, wobei das Verfahren umfasst: Betreiben eines Host-Fahrzeugs unter Verwendung einer Fahrrichtlinie aus einem Richtlinienrepository, wobei das Host-Fahrzeug in einer Spur auf einer ersten Straße betrieben wird, wobei die Fahrrichtlinie durch ein Sicherheitsmodell geregelt ist; Detektieren eines zweiten Fahrzeugs, wobei das zweite Fahrzeug in einer zweiten Spur betrieben wird; Bestimmen, ob das zweite Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein kreuzendes Fahrzeug ist, wobei das entgegenkommende Fahrzeug auf der ersten Straße mit den ersten und zweiten Spuren in einer angrenzenden bidirektionalen Anordnung betrieben wird, und das kreuzende Fahrzeug auf einer zweiten Straße betrieben wird, die die erste Straße kreuzt; und Initiieren eines Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs zum Reduzieren oder Vermeiden einer Kollision mit dem zweiten Fahrzeug basierend auf dem Sicherheitsmodell, wobei das Fahrzeugmanöver basierend darauf durchgeführt wird, ob das zweite Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein kreuzendes Fahrzeug ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Initiieren des Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs umfasst: Bestimmen eines longitudinalen Abstands und eines lateralen Abstands zwischen dem Host-Fahrzeug und dem entgegenkommenden Fahrzeug; Bestimmen, dass der longitudinale Abstand unterhalb eines ersten Schwellenwerts liegt und dass der laterale Abstand unterhalb eines zweiten Schwellenwerts liegt; und Initiieren eines Abbremsens des Host-Fahrzeugs, wenn der longitudinale Abstand unterhalb des ersten Schwellenwerts liegt und der laterale Abstand unterhalb des zweiten Schwellenwerts liegt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die maximale Beschleunigung durch eine auf der Straße geltende Geschwindigkeitsbegrenzung begrenzt ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Initiieren des Fahrzeugmanövers des Host-Fahrzeugs umfasst: Bestimmen, dass das Host-Fahrzeug Vorrang vor dem zweiten Fahrzeug für eine Vorfahrt an der Kreuzung der ersten und zweiten Straße hat; Bestimmen, dass das zweite Fahrzeug nicht abbremst und dem Host-Fahrzeug Vorfahrt gewährt; und Initiieren eines Abbremsens des Host-Fahrzeugs, wenn das Host-Fahrzeug Vorrang hat und das zweite Fahrzeug nicht abbremst.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend Verwenden virtueller Objekte zum Beschreiben von Straßenbegrenzungen in dem Sicherheitsmodell.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend Verwenden virtueller Objekte zum Beschreiben von statischen Hindernissen in dem Sicherheitsmodell.
Maschinenlesbares Medium bzw. maschinenlesbare Medien, die Anweisungen umfassen, die, wenn sie durch eine Maschine ausgeführt werden, die Maschine veranlassen, Operationen nach einem der Verfahren der Ansprüche 7-12 durchzuführen.
Einrichtung, umfassend Mittel zum Durchführen eines der Verfahren der Ansprüche 7-12.