DE102021205131A1 - Verfahren und einrichtung zum versorgen eines persönlichen mobilitätsfahrzeugs mit verkehrsinformationen - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum versorgen eines persönlichen mobilitätsfahrzeugs mit verkehrsinformationen Download PDF

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Seung Hyeon Lee
Hyun Jung Oh
A-Reum Kang
Jae Jun Ha
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Industry Academic Cooperation Foundation of Kookmin University
Kia Corp
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Industry Academic Cooperation Foundation of Kookmin University
Kia Corp
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Abstract

Ein Verfahren und eine Einrichtung zum Versorgen eines persönlichen Mobilitätsfahrzeugs (PM-Fahrzeug) mit Verkehrsinformationen sind vorgesehen. Ein computerimplementiertes Verfahren enthält das Empfangen von zumindest Empfangsfeldstärke-Indikatoren, RSSIs, und/oder Laufzeitwerten, ToF-Werten, von Fahrzeug-zu-Allem-Nachrichten, V2X-Nachrichten, die von Einheiten am Straßenrand, RSUs, erzeugt und durch das PM-Fahrzeug empfangen werden, von einem PM-Fahrzeug und Empfangen von Kennungsinformationen und Übertragungszeitpunkten, die in den V2X-Nachrichten enthalten sind. Eine Position und eine Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs werden basierend auf zumindest den RSSIs und/oder den ToF-Werten, den Kennungsinformationen und den Übertragungszeitpunkten abgeleitet. Dann wird/werden eine oder mehrere wesentliche Verkehrsampeln unter einer Vielzahl von Verkehrsampeln gemäß der Position und der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs bestimmt und Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln an das PM-Fahrzeug gesendet.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Versorgen eines persönlichen Mobilitätsfahrzeugs (PM-Fahrzeug) mit Verkehrsinformationen und genauer ein Verfahren und eine Einrichtung zum Versorgen eines PM-Fahrzeugs mit Verkehrsinformationen, die die Position des PM-Fahrzeugs durch Fahrzeug-zu-Allem-Kommunikationen (V2X-Kommunikationen) akkurater identifizieren, eine Vorhersageroute oder eine Fahrtrichtung des PM-Fahrzeugs ableiten und die Verkehrsinformationen basierend auf der Vorhersageroute oder der Fahrrichtung bereitstellen.
  • HINTERGRUND
  • Zur Verbesserung des Verkehrsflusses werden in den letzten Jahren Pilot-Demonstrationsstandorte für ein intelligentes Transportsystem (ITS) eingerichtet, um Studien zu einem Dienst zum Versorgen von Fahrzeugen mit Verkehrsampelinformationen durchzuführen. Im Allgemeinen überträgt ein intelligentes Transportsystem Signalinformationen durch eine im Voraus gebildete Infrastruktur. Damit ein Fahrzeug von der Infrastruktur übertragene Signalinformationen akkurat empfangen kann, muss das Fahrzeug daher die Position desselben kennen. Basierend auf der Position desselben kann das Fahrzeug Signalinformationen der Verkehrsampel der Verkehrsampeln auswählen und empfangen, die es befolgen soll.
  • Im Allgemeinen wird ein auf Satellitensignalen basierendes Global Navigation Satellite System (GNSS; zu Deutsch: globales Satellitennavigationssystem) verwendet, um die Fahrzeugposition zu bestimmen. Ein Beispiel eines GNSS ist ein Global Positioning System (GPS; zu Deutsch: globales Positionsbestimmungssystem). Zudem schätzt auch eine auf intelligente Transportsysteme angewandte Technologie nach dem V2X-Standard die Fahrzeugposition basierend auf GPS. In einem städtischen Gebiet, das voller Hochhäuser ist, wird jedoch das GPS-Signal durch diese Gebäude diffus reflektiert. Die diffuse GPS-Reflexion kann die Übertragung von GPS-Signalen daran hindern, den Zielort auf dem kürzesten Weg zu erreichen, wobei die Genauigkeit der Positionsbestimmung verringert wird. Zudem erschwert die Schwierigkeit, Satellitensignale in einer GPS-Totzone, wie beispielsweise ein Indoor-Parkplatz, zu empfangen, das Bestimmen der Fahrzeugposition.
  • Das Lösen dieses Hindernisses erfordert die Verwendung einer zusätzlichen Einrichtung in einem GPS-Schattengebiet oder einem städtischen Gebiet. Zusätzlich zur GPS-Technologie kann ein auf GPS basierendes Positionsbestimmungsverfahren eine Kartenabgleichtechnologie verwenden, die die Position des Fahrzeugs als eine Positionsmarkierung auf der nächstgelegenen Straße anzeigt. Zudem kann ein Inertial Navigation System (INS; zu Deutsch: Trägheitsnavigationssystem) verwendet werden, um die Ungenauigkeit von GPS zu verringern und zusätzliche Informationen zu empfangen, die zur Positionsbestimmung in der GPS-Totzone erforderlich sind. Selbst wenn sowohl GPS als auch INS verwendet werden, besteht jedoch eine Beschränkung für das Verringern des Positionsbestimmungsfehlers, da die Positionsschätzung auf dem von dem Satellit gesendeten Satellitensignal basiert.
  • Andererseits nehmen in den letzten Jahren als ein Mittel zur Beförderung von Personen/Fracht stark ausgelastete Fahrzeuge im umgekehrten Verhältnis zu persönlichen Mobilitätsfahrzeugen (PM-Fahrzeuge) ab, die auf dem Vormarsch sind. Insbesondere ist das PM-Fahrzeug ein Transporter für eine oder zwei Personen und bezieht sich auf ein Beförderungsmittel, das ein elektrisches Kickboard, ein Fahrrad, ein Motorrad, ein intelligentes Auto, ein Fahrzeug, ein Purpose Built Vehicle (PBV; zu Deutsch: Spezialfahrzeug), ein Luftfahrzeug etc. enthält. Fahrzeugbezogene Technologien werden auf verschiedenen Gebieten studiert, wohingegen eine Forschung an PM-Fahrzeugen unzureichend ist.
  • Der Versuch, eine Anwendung einer auf GPS basierenden Technologie zum Versorgen eines stark ausgelasteten Fahrzeugs mit Verkehrssignalinformationen auf persönliche Mobilitätsfahrzeuge umzulenken, würde nur die Ungenauigkeit des bestehenden GPS-Positionsbestimmungsfehlers weiter prononcieren. Dies liegt daran, dass im Gegensatz zu Fahrzeugen, die auf Fahrbahnen fahren sollen, erwartet wird, dass PM-Fahrzeuge über verschiedene Routen fahren, wie beispielsweise Gehsteige, Einfahrten, Fahrradwege oder Gassen. Daher ist das Informieren des PM-Fahrzeugs über den Verkehr durch die GPS-Positionsbestimmung aufgrund des ausstehenden Positionsbestimmungsfehlers eine schwer umzusetzende Aufgabe.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Nach zumindest einem Aspekt liefert die vorliegende Offenbarung ein computerimplementiertes Verfahren zum Versorgen eines persönlichen Mobilitätsfahrzeugs (PM-Fahrzeug) mit Verkehrsinformationen, das Folgendes enthält: Empfangen von zumindest Empfangsfeldstärke-Indikatoren (RSSIs; englisch: „Received Signal Strength Indicators“) und/oder Laufzeitwerten (ToF-Werte; englisch: „Time-of-Flight“) der Fahrzeug-zu-Allem-Nachrichten (V2X-Nachrichten), die von Einheiten am Straßenrand (RSUs; englisch: roadside units) erzeugt und durch das PM-Fahrzeug empfangen werden, von einem PM-Fahrzeug und Empfangen von Kennungsinformationen und Übertragungszeitpunkten, die in den V2X-Nachrichten enthalten sind; Ableiten einer Position und einer Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs basierend auf zumindest den RSSIs und/oder den ToF-Werten, den Kennungsinformationen und den Übertragungszeitpunkten; Bestimmen einer oder mehrerer wesentlicher Verkehrsampeln unter eine Vielzahl von Verkehrsampeln gemäß der Position und der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs; und Senden von Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln an das PM-Fahrzeug.
  • Nach einem anderen Aspekt liefert die vorliegende Offenbarung ein computerimplementiertes Verfahren zum Versorgen eines persönlichen Mobilitätsfahrzeugs (PM-Fahrzeug) mit Verkehrsinformationen, das Folgendes enthält: Empfangen von Fahrzeug-zu-Allem-Nachrichten (V2X-Nachrichten), die Kennungsinformationen und Übertragungszeitpunkte der V2X-Nachrichten enthalten, von Einheiten am Straßenrand (RSUs); Ableiten einer Position und einer Vorhersageroute eines PM-Fahrzeugs basierend auf zumindest Empfangsfeldstärke-Indikatoren (RSSIs) und/oder Laufzeitwerten (ToF-Werten) der V2X-Nachrichten und basierend auf den Kennungsinformationen der Einheiten am Straßenrand und den Übertragungszeitpunkten; Bestimmen einer oder mehrerer wesentlicher Verkehrsampeln unter einer Vielzahl von Verkehrsampeln gemäß der Position und der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs; Empfangen von Signalinformationen von der einen oder den mehreren wesentlichen Verkehrsampeln basierend auf Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln; und Ausgeben der Signalinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln.
  • Nach einem anderen Aspekt liefert die vorliegende Offenbarung eine Vorrichtung zum Versorgen eines persönlichen Mobilitätsfahrzeugs (PM-Fahrzeug) mit Verkehrsinformationen, wobei dieselbe Folgendes enthält: eine Empfangseinheit, die konfiguriert ist, um von einem PM-Fahrzeug zumindest Empfangsfeldstärke-Indikatoren (RSSIs) und/oder Laufzeitwerte (ToF-Werte) der Fahrzeug-zu-Allem-Nachrichten (V2X-Nachrichten) zu empfangen, die von Einheiten am Straßenrand (RSUs) erzeugt und durch das PM-Fahrzeug empfangen werden, und Kennungsinformationen und Übertragungszeitpunkte zu empfangen, die in den V2X-Nachrichten enthalten sind; eine Ableitungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Position und eine Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs basierend auf zumindest den RSSIs und/oder den ToF-Werten, den Kennungsinformationen und den Übertragungszeitpunkten abzuleiten; eine Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um eine oder mehrere wesentliche Verkehrsampeln unter einer Vielzahl von Verkehrsampeln gemäß der Position und der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs zu bestimmen; und eine Sendeeinheit, die konfiguriert ist, um Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln an das PM-Fahrzeug zu senden.
  • Nach einem anderen Aspekt liefert die vorliegende Offenbarung eine Vorrichtung zum Versorgen eines persönlichen Mobilitätsfahrzeugs (PM-Fahrzeug) mit Verkehrsinformationen, wobei dieselbe Folgendes enthält: eine erste Empfangseinheit, die konfiguriert ist, um von Einheiten am Straßenrand (RSUs) Fahrzeug-zu-Allem-Nachrichten (V2X-Nachrichten) zu empfangen, die Kennungsinformationen und Übertragungszeitpunkte der V2X-Nachrichten enthalten; eine Ableitungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Position und eine Vorhersageroute eines PM-Fahrzeugs basierend auf zumindest Empfangsfeldstärke-Indikatoren (RSSIs) und/oder Laufzeitwerten (ToF-Werte) der V2X-Nachrichten und basierend auf den Kennungsinformationen der Einheiten am Straßenrand und den Übertragungszeitpunkten abzuleiten; eine Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um eine oder mehrere wesentliche Verkehrsampeln unter einer Vielzahl von Verkehrsampeln gemäß der Position und der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs zu bestimmen; eine zweite Empfangseinheit, die konfiguriert ist, um Signalinformationen von der einen oder den mehreren wesentlichen Verkehrsampeln basierend auf Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln zu empfangen; und eine Ausgabeeinheit, die konfiguriert ist, um die Signalinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln auszugeben.
  • Figurenliste
  • Die oben erwähnten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Offenbarung Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen eindeutiger verständlich werden, in welchen:
    • die 1A und 1B Darstellungen der Konfigurationen der Vorrichtungen zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen sind, die sich außerhalb bzw. innerhalb eines PM-Fahrzeugs befinden;
    • die 2A und 2B Darstellungen sind, die Verfahren zum Betätigen von Vorrichtungen zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen veranschaulichen, die sich außerhalb bzw. innerhalb eines PM-Fahrzeugs befinden;
    • die 3A, 3B und 3C Darstellungen sind, die einen Prozess zum Ableiten einer Vorhersageroute eines PM-Fahrzeugs veranschaulichen.
    • die 4A und 4B Darstellungen sind, die einen Prozess zum Schätzen einer akkuraten Position eines PM-Fahrzeugs veranschaulichen; und
    • 5 ein Ablaufplan eines Verfahrens zum Betätigen einer Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen ist, die sich außerhalb eines PM-Fahrzeugs befindet.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen
    102
    Empfangseinheit
    104
    Ableitungseinheit
    106
    Bestimmungseinheit
    108
    Sendeeinheit
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Es ist klar, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, der hierin verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen enthält, wie beispielsweise Personenkraftwagen, die Geländefahrzeuge (SUVs; englisch: sports utility vehicles), Busse, Lastwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge enthalten, Wasserfahrzeuge, die eine Vielzahl von Booten und Schiffen enthalten, Luftfahrzeuge und Ähnliches, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Verbrennung, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und Fahrzeuge mit anderen alternativen Brennstoffen enthält (z.B. Brennstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl gewonnen werden).
  • Zwar wird eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben, eine Vielzahl von Einheiten zum Durchführen des beispielhaften Prozesses zu verwenden, aber es ist klar, dass die beispielhaften Prozesse auch durch ein Modul oder eine Vielzahl von Modulen durchgeführt werden können. Zudem ist klar, dass sich der Ausdruck Steuerung/Steuereinheit auf eine Hardwarevorrichtung bezieht, die einen Speicher und einen Prozessor enthält und insbesondere programmiert ist, um die hierin beschriebenen Prozesse auszuführen. Der Speicher ist zum Speichern der Module konfiguriert und der Prozessor ist insbesondere zum Ausführen der Module konfiguriert, um einen oder mehrere Prozesse durchzuführen, die weiter unten beschrieben werden.
  • Des Weiteren kann die Steuerlogik der vorliegenden Offenbarung als nicht-transitorische computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Datenträger ausgeführt werden, der ausführbare Programmbefehle enthält, die durch einen Prozessor, eine Steuerung/Steuereinheit oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele der computerlesbaren Datenträger enthalten ROM, RAM, Compact-Disc-ROMs (CD-ROMs), Magnetbänder, Disketten, Flash-Laufwerke, Chipkarten und optische Datenspeichervorrichtungen, sind aber nicht darauf beschränkt. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auch in netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilt sein, so dass das computerlesbare Medium auf verteilte Weise gespeichert und ausgeführt wird, z.B. durch einen Telematikserver oder ein Controller Area Network (CAN) .
  • Die hierin verwendete Terminologie dient nur zum Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsformen und soll die Erfindung nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen enthalten, sofern der Kontext dies nicht anderweitig klar erkennen lässt. Es wird zudem klar sein, dass die Ausdrücke „weist auf“ und/oder „aufweisend“, wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder den Zusatz von einem/einer oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet, enthält der Ausdruck „und/oder“ jedes beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der assoziierten, aufgelisteten Elemente.
  • Sofern nicht speziell angegeben oder aus dem Kontext offensichtlich, ist der Ausdruck „ca.“, wie hierin verwendet, als innerhalb eines Bereiches einer normalen Toleranz in der Technik, beispielsweise innerhalb von 2 Standardabweichungen des Mittelwertes, zu verstehen. „Ca.“ kann als innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des genannten Wertes verstanden werden. Wenn nicht anderweitig aus dem Kontext klar, sind alle hierin gelieferten numerischen Werte durch den Ausdruck „ca.“ modifiziert.
  • Die vorliegende Offenbarung strebt in einigen beispielhaften Ausführungsformen an, eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen und ein Verfahren zum Informieren des PM-Fahrzeugs über Verkehrssignale gemäß einer Position und einer Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs bereitzustellen und dadurch den Verkehrsfluss des PM-Fahrzeugs zu glätten und den Benutzerkomfort zu begünstigen.
  • Andere beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung streben an, eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen und ein Verfahren bereitzustellen, die das PM-Fahrzeug über Verkehrssignale gemäß der Position des PM-Fahrzeugs durch akkurateres Identifizieren der Position des PM-Fahrzeugs nicht nur über Stadtstraßen, sondern auch in einem Innenraum oder einer GPS-Totzone akkurater informieren.
  • Wieder andere beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung streben an, eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen und ein Verfahren im Gegensatz zu einem auf einem Satellitensignal basierenden GPS bereitzustellen, die jedoch Einheiten am Straßenrand an festen Positionen nutzen, um die Position des PM-Fahrzeugs zu schätzen, und anschließend einen zusätzlichen Korrekturprozess durchführen und dadurch Positionsbestimmungsfehler verringern.
  • Nachstehend werden einige beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben werden. In der folgenden Beschreibung bezeichnen vorzugsweise ähnliche Bezugsnummern ähnliche Elemente, wenngleich die Elemente in verschiedenen Zeichnungen gezeigt sind. Ferner wird in der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsformen eine detaillierte Beschreibung bekannter Funktionen und Konfigurationen, die hierin aufgenommen sind, zum Zwecke der Klarheit und der Kürze halber weggelassen werden.
  • Zudem werden verschiedene Ausdrücke, wie beispielsweise erster/erste/erstes, zweiter/zweite/zweites, A, B, (a), (b) etc., lediglich verwendet, um eine Komponente von der anderen zu differenzieren, aber nicht, um das jeweilige Gewicht, die Ordnung oder Reihenfolge der Komponenten zu implizieren oder zu suggerieren. Die Ausdrücke, wie beispielsweise ,Einheit‘, ,Modul‘ und dergleichen, beziehen sich auf eine oder mehrere Einheiten zum Verarbeiten von zumindest einer Funktion oder Operation, die durch Hardware, Software oder eine Kombination derselben implementiert werden kann.
  • Im Folgenden bezieht sich ein persönliches Mobilitätsfahrzeug (nachstehend PM-Fahrzeug) auf einen Transporter für eine oder zwei Personen zum Einsteigen und Herumreisen. Beispielsweise kann der Transporter Mikromobilität, ein Elektrofahrrad, ein elektrisches Kickboard, einen Elektroroller, einen elektrischen Rollstuhl, ein Elektromotorrad, einen Segway, einen 2-Radantrieb, ein intelligentes Auto, einen 1-2-Sitzer-Shuttle, eine Personenbeförderung bzw. ein Personenbeförderungsmittel (personal transportation), einen persönlichen Flug, intelligente Mobilität, geteilte Mobilität, erste Meile (first mile), letzte Meile (last mile), ein Spezialfahrzeug (PBV; englisch: purposebuilt vehicle), ein persönliches Luftfahrzeug (PAV; englisch: personal air vehicle), Fahrzeuge, Elektrofahrzeuge etc. enthalten.
  • Zudem führen Einheiten am Straßenrand (RSUs) und eine Vielzahl von Verkehrsampeln alle eine Rundfunkübertragung durch, während dieselben Kommunikationsverfahren, wie beispielsweise Unicast und Multicast, nach Bedarf unterstützen. Nachstehend werden Einheiten am Straßenrand beschrieben, Fahrzeug-zu-Allem-Kommunikationen (V2X-Kommunikationen) mit dem PM-Fahrzeug durchzuführen, wenngleich dieselben jegliche anderen unbegrenzten Kommunikationsstandards verwenden können, die LTE-V2X, C-V2X, 5G-V2X, Wireless Access in Vehicular Environments (WAVE; zu Deutsch: drahtloser Zugang in Fahrzeugumgebungen), Dedicated Short Range Communication (DSRC; zu Deutsch: dedizierte Nahbereichs-Kommunikation) etc. enthalten. Folglich verwendet zumindest eine Ausführungsform solche Kommunikationsstandards, die durch das Intelligent Transport System (ITS; zu Deutsch: intelligentes Transportsystem) verwendet werden.
  • 1A ist eine Darstellung einer Konfiguration einer Vorrichtung 100 zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen, die sich außerhalb eines PM-Fahrzeugs befindet. Wie in 1A gezeigt, kann die Vorrichtung 100 zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen nach zumindest einer beispielhaften Ausführungsform eine Empfangseinheit 102, eine Ableitungseinheit 104, eine Bestimmungseinheit 106 und eine Sendeeinheit 108 enthalten. Die Einheiten können jeweils durch eine Steuerung betätigt werden. Die Vorrichtung 100 zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen wird vorzugsweise als ein sich außerhalb des PM-Fahrzeugs befindender Server implementiert, ist aber nicht darauf beschränkt, und kann durch eine Vorrichtung, die sich innerhalb des PM-Fahrzeugs befindet, eine Einheit am Straßenrand, eine Basisstation oder dergleichen implementiert werden. Indessen kann die Vorrichtung 100 zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um im Voraus zumindest eine virtuelle Karte, Kennungsinformationen der Einheiten am Straßenrand, Standortkoordinaten, die den Kennungsinformationen der Einheiten am Straßenrand entsprechen, Kennungsinformationen und Standortkoordinaten einer Vielzahl von Verkehrsampeln, Kennungsinformationen eines PM-Fahrzeugs, Teilnehmerinformationen des Benutzers und/oder Bewegungsrouten einzelner Benutzer zu speichern. Insbesondere beziehen sich die Standortkoordinaten auf einen Breitengrad und Längengrad oder zweidimensionale oder dreidimensionale Koordinaten in Bezug auf einen spezifischen Punkt.
  • Die Empfangseinheit 102 kann konfiguriert sein, um von dem PM-Fahrzeug Informationen in Bezug auf V2X-Nachrichten zu empfangen, die das PM-Fahrzeug von den benachbarten Einheiten am Straßenrand empfing. Insbesondere beziehen sich die Informationen in Bezug auf die V2X-Nachrichten auf zumindest Empfangsfeldstärke-Indikatoren (RSSIs) und/oder Laufzeitwerte (ToF-Werte) der Signale, die durch das PM-Fahrzeug von benachbarten Einheiten am Straßenrand empfangen werden, und auf Kennungsinformationen und Übertragungszeitpunkte, die in den V2X-Nachrichten enthalten sind.
  • Die Ableitungseinheit 104 kann konfiguriert sein, um die Position und die Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs basierend auf zumindest den RSSIs und/oder den ToF-Werten, den Kennungsinformationen und den Übertragungszeitpunkten abzuleiten oder zu bestimmen. Um die Position des PM-Fahrzeugs abzuleiten, kann die Ableitungseinheit 104 konfiguriert sein, um die Abstände zwischen dem PM-Fahrzeug und den Einheiten am Straßenrand basierend auf zumindest den RSSIs und/oder den ToF-Werten der Signale zu berechnen, die von den Einheiten am Straßenrand erzeugt und durch das PM-Fahrzeug empfangen werden. Die Ableitungseinheit 104 kann konfiguriert sein, um die Position des PM-Fahrzeugs basierend auf den Abständen zwischen dem PM-Fahrzeug und den Einheiten am Straßenrand und den Positionen der Einheiten am Straßenrand abzuleiten. Zu diesem Zeitpunkt kann die Ableitungseinheit 104 konfiguriert sein, um die Position des PM-Fahrzeugs unter Verwendung eines Positionsbestimmungsverfahrens, wie beispielsweise Triangulation oder Multilateration, abzuleiten.
  • Um die Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs abzuleiten, kann die Empfangseinheit 102 zudem konfiguriert sein, um von dem PM-Fahrzeug, das sich fortbewegt hat, nachfolgende V2X-Nachrichten zu empfangen, die das PM-Fahrzeug von den Einheiten am Straßenrand empfing. Die Ableitungseinheit 104 kann konfiguriert sein, um die Fahrtrichtung des PM-Fahrzeugs basierend auf zumindest den Übertragungszeitpunkten der vorherigen V2X-Nachrichten und Übertragungszeitpunkten der nachfolgenden V2X-Nachrichten, Zeitintervallen zwischen den Übertragungspunkten der vorherigen V2X-Nachrichten und den Übertragungspunkten der nachfolgenden V2X-Nachrichten und/oder den Positionen der Einheiten am Straßenrand zu bestimmen. Danach kann die Ableitungseinheit 104 konfiguriert sein, um die Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs gemäß der Fahrtrichtung des PM-Fahrzeugs abzuleiten. Der detaillierte Prozess wird in den 3A, 3B und 3C beschrieben werden.
  • Um die Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs abzuleiten, kann die Empfangseinheit 102 ferner konfiguriert sein, um von dem PM-Fahrzeug Zielortinformationen zu empfangen, die das PM-Fahrzeug von dem Benutzer empfing. Die Ableitungseinheit 104 kann konfiguriert sein, um eine Vorhersageroute basierend auf der Position und den Zielortinformationen des PM-Fahrzeugs abzuleiten. Wenn die Position des PM-Fahrzeugs von der Vorhersageroute abweicht, kann die Ableitungseinheit 104 insbesondere konfiguriert sein, um die Vorhersageroute basierend auf der abgewichenen Position des PM-Fahrzeugs zurückzusetzen.
  • Um die Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs abzuleiten, kann die Ableitungseinheit 104 zum Verwenden eines durch maschinelles Lernen trainierten Vorhersagemodells konfiguriert sein. Die Empfangseinheit 102 kann konfiguriert sein, um von dem PM-Fahrzeug Teilnehmerinformationen und Zielortinformationen zu empfangen, die das PM-Fahrzeug von dem Benutzer empfing. Insbesondere können die Teilnehmerinformationen des Benutzers die Kennungsinformationen, das Alter, das Geschlecht, die Präferenz und dergleichen des Benutzers enthalten. Die Ableitungseinheit 104 kann konfiguriert sein, um die Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs unter Verwendung eines Vorhersagemodells basierend auf Teilnehmerinformationen, Zielortinformationen und der Position des PM-Fahrzeugs abzuleiten. Das Vorhersagemodell wurde trainiert, um eine Route des PM-Fahrzeugs basierend auf einem Satz Trainingsdaten auszugeben, die Teilnehmerinformationen, Zielortinformationen, Positionen der PM-Fahrzeuge enthalten. Beispielsweise kann das Vorhersagemodell ein tiefes neuronales Netz (DNN; englisch: deep neural network) enthalten und einem überwachten Lernen unterzogen werden, um die Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs beim Empfangen von Teilnehmerinformationen, Zielortinformationen und der Position des PM-Fahrzeugs als Trainingsdaten auszugeben. Außerdem kann das Vorhersagemodell trainiert werden, um die Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs unter Verwendung eines rekurrenten neuronalen Netzes (RNN), eines neuronalen Faltungsnetzes (CNN; englisch: convolution neural network) oder dergleichen abzuleiten. Das Vorhersagemodell kann trainiert werden, um die Vorhersageroute gemäß den Teilnehmerinformationen unterschiedlich auszugeben.
  • Die Bestimmungseinheit 106 kann konfiguriert sein, um eine oder mehrere wesentliche Verkehrsampeln unter einer Vielzahl von Verkehrsampeln basierend auf der Position und der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs zu bestimmen. Insbesondere beziehen sich die Vielzahl von Verkehrsampeln auf alle Verkehrsampeln, die sich um das PM-Fahrzeug herum befinden, und die eine oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln auf wesentliche Verkehrsampeln, die zum gleichmäßigen Fahren des PM-Fahrzeugs erfordert werden. Andere Verkehrsampeln als die wesentlichen Verkehrsampeln werden als optionale Verkehrsampeln bezeichnet.
  • Die wesentlichen Verkehrsampeln können zumindest eine Fahrzeugampel, die sich auf einem Geradeausweg des PM-Fahrzeugs befindet, eine Fußgängerübergangsampel, die sich auf einem Linksabbiegerweg befindet, und/oder eine Fußgängerübergangsampel enthalten, die sich auf einem Rechtsabbiegerweg befindet. Der Benutzer kann die Signalinformationen der wesentlichen Verkehrsampeln allein befolgen, um auf einem Linksabbiegerweg, einem Rechtsabbiegerweg oder einem Geradeausweg gleichmäßig zu fahren. Die eine oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln enthalten ferner zumindest eine Fahrzeugampel, die sich auf dem Linksabbiegerweg des PM-Fahrzeugs befindet, oder eine Fahrzeugampel, die sich auf dem Rechtsabbiegerweg befindet. Insbesondere kann das PM-Fahrzeug konfiguriert sein, um die Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln zu empfangen und dann selbständig die Verkehrsampeln auszuwählen, die zum Fahren erfordert werden, um die Verkehrsampelinformationen zu empfangen.
  • Der Sender 108 kann konfiguriert sein, um die Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln an das PM-Fahrzeug zu senden. Das PM-Fahrzeug kann konfiguriert sein, um Signalinformationen, die durch eine oder mehrere wesentliche Verkehrsampeln übertragen werden, unter Verwendung der Kennungsinformationen derselben zu empfangen. Mit anderen Worten kann das PM-Fahrzeug konfiguriert sein, um nur Signalinformationen in Bezug auf die wesentlichen Verkehrsampeln, die sich in der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs befinden, unter der Vielzahl von Verkehrsampeln zu empfangen, die Signale übertragen. Insbesondere können die durch die eine oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln gesendeten Signalinformationen zumindest eine Art von Signal, eine verbleibende Zeit eines Signals oder ein bevorstehendes Signal enthalten. Die Art von Signal bezieht sich auf zumindest ein grünes Signal, ein gelbes Signal, ein rotes Signal, ein Linksabbieger-Signal, ein Rechtsabbieger-Signal und/oder ein Fußgänger-Signal. Das bevorstehende Signal bezieht sich auf die Signalart oder Signalfarbe einer nachfolgenden Verkehrsampel. Die verbleibende Zeit des Signals bezieht sich auf die Zeit, die die gegenwärtige Signalart der Verkehrsampel benötigt, um zu der nächsten Signalart zu wechseln.
  • Die Vorrichtung 100 zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um dem PM-Fahrzeug zusätzlich zu den Kennungsinformationen der wesentlichen Verkehrsampeln zumindest ein Verkehrsaufkommen gemäß der Vorhersageroute, eine Benachrichtigung über ein Unfallgeschehen, im Voraus gespeicherte Verkehrszeicheninformationen und/oder die Kennungsinformationen der Vielzahl von Verkehrsampeln bereitzustellen. Insbesondere kann die Empfangseinheit 102 konfiguriert sein, um von einem intelligenten Verkehrssystem Verkehrsinformationen zu empfangen, die zumindest ein Verkehrsaufkommen entlang der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs und/oder eine Benachrichtigung über ein Unfallgeschehen enthalten. Der Sender 108 kann konfiguriert sein, um an das PM-Fahrzeug Verkehrsinformationen zu senden, die zumindest das Verkehrsaufkommen gemäß der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs, eine Benachrichtigung über ein Unfallgeschehen, im Voraus gespeicherte Zeicheninformationen und/der Kennungsinformationen der Vielzahl von Verkehrsampeln enthalten.
  • Andererseits kann die Vorrichtung 100 zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen ferner konfiguriert sein, um eine im Voraus gespeicherte Karte oder hochauflösende Karte (HD-Karte; englisch: high-definition map) an das PM-Fahrzeug zu senden. Insbesondere kann die Vorrichtung 100 zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um ein Abbilden zumindest der Kennungsinformationen der Vielzahl von Verkehrsampeln, des Verkehrsaufkommens gemäß der Vorhersageroute, einer Benachrichtigung über ein Unfallgeschehen und/oder der im Voraus gespeicherten Zeicheninformationen auf eine hochauflösende Karte durchzuführen und dann die abgebildete hochauflösende Karte an das PM-Fahrzeug zu senden. Das PM-Fahrzeug kann konfiguriert sein, um Signalinformationen von der Verkehrsampel unter Verwendung der Kennungsinformationen der Verkehrsampeln zu empfangen, die auf der hochauflösenden Karte abgebildet werden. Zudem kann das PM-Fahrzeug konfiguriert sein, um ein Abbilden der Signalinformationen auf eine hochauflösende Karte autonom durchzuführen und die autonom abgebildete hochauflösende Karte auszugeben.
  • 1B ist eine Darstellung einer Konfiguration einer Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen, die sich innerhalb eines PM-Fahrzeugs befindet. Wie in 1B gezeigt, kann die Vorrichtung 110 zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen eine erste Empfangseinheit 112, eine Ableitungseinheit 114, eine Bestimmungseinheit 116, eine zweite Empfangseinheit 118 und eine Ausgabeeinheit 120 enthalten. Insbesondere können die erste Empfangseinheit 112 und die zweite Empfangseinheit 118 als eine Einzelkomponente implementiert werden. Die Vorrichtung 110 zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann als eine Vorrichtung innerhalb des PM-Fahrzeugs implementiert werden, ist aber nicht darauf beschränkt, und kann durch ein Benutzerendgerät, ein Smartphone oder eine an dem PM-Fahrzeug angebrachte Vorrichtung implementiert werden.
  • Da die Ableitungseinheit 114 und die Bestimmungseinheit 116 in gleicher Weise wie die Ableitungseinheit 104 und die Bestimmungseinheit 106 in 1A wirken, werden im Folgenden detaillierte Beschreibungen derselben weggelassen. Zudem wird eine Beschreibung der Inhalte, die auf 1B anwendbar sind, unter den Inhalten der Konfiguration der 1A weggelassen werden.
  • Der erste Empfänger 112 kann konfiguriert sein, um von benachbarten Einheiten am Straßenrand V2X-Nachrichten zu empfangen, die Kennungsinformationen der benachbarten Einheiten am Straßenrand und Übertragungszeitpunkte der V2X-Nachrichten enthalten. Der erste Empfänger 112 kann konfiguriert sein, um in einem vorbestimmten periodischen Zyklus V2X-Nachrichten von den Einheiten am Straßenrand zu empfangen. Die Ableitungseinheit 114 kann zum Nutzen der V2X-Nachrichten konfiguriert sein, um die Position und die Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs abzuleiten, und die Bestimmungseinheit 116 kann zum Bestimmen einer oder mehrerer wesentlicher Verkehrsampeln unter der Vielzahl von Verkehrsampeln gemäß der Position und der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs konfiguriert sein.
  • Der zweite Empfänger 118 kann konfiguriert sein, um Signalinformationen von der einen oder den mehreren wesentlichen Verkehrsampeln basierend auf den Kennungsinformationen derselben zu empfangen. Zudem kann der zweite Empfänger 118 ferner konfiguriert sein, um von einem Server Verkehrsinformationen zu empfangen, die zumindest ein Verkehrsaufkommen gemäß der Vorhersageroute und/oder eine Benachrichtigung über ein Unfallgeschehen enthalten. Die Ausgabeeinheit 120 kann konfiguriert sein, um die Signalinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln akustisch oder visuell auszugeben. Zudem kann die Ausgabeeinheit 120 ferner konfiguriert sein, um die Verkehrsinformationen auszugeben, die zumindest das Verkehrsaufkommen gemäß der Vorhersageroute und/oder die Benachrichtigung über ein Unfallgeschehen enthalten. Insbesondere kann die Ausgabeeinheit 120 konfiguriert sein, um die Verkehrsinformationen auf eine im Voraus gespeicherte hochauflösende Karte oder virtuelle Karte abzubilden und die abgebildete hochauflösende Karte oder virtuelle Karte auszugeben.
  • 2A ist eine Darstellung, die ein Verfahren zum Betätigen einer Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen veranschaulicht, die sich außerhalb eines PM-Fahrzeugs befindet. 2A zeigt ein PM-Fahrzeug 200, eine vorherige Position 202 des PM-Fahrzeugs 200, eine Vielzahl von Einheiten 210, 211, 212, 213, 214, 215 am Straßenrand, eine Vielzahl von Verkehrsampeln 220, 222, 224, 230, 232 und einen Server 240. Die Vielzahl von Einheiten 210, 211, 212, 213, 214, 215 am Straßenrand enthalten eine erste Einheit 210 am Straßenrand, eine zweite Einheit 211 am Straßenrand, eine dritte Einheit 212 am Straßenrand, eine vierte Einheit 213 am Straßenrand, eine fünfte Einheit 214 am Straßenrand und eine sechste Einheit 215 am Straßenrand. Die Vielzahl von Verkehrsampeln 220, 222, 224, 230, 232 enthalten wesentliche Verkehrsampeln 220, 222, 224 und optionale Verkehrsampeln 230, 232, wobei die wesentlichen Verkehrsampeln 220, 222, 224 eine Fahrzeugampel 220, eine erste Fußgängerübergangsampel 222 und eine zweite Fußgängerübergangsampel 224 enthalten.
  • Das PM-Fahrzeug 200 kann konfiguriert sein, um sich von der vorherigen Position 202 zu der gegenwärtigen Position zu bewegen und V2X-Nachrichten von der benachbarten Vielzahl von Einheiten 210, 211, 212, 213, 214, 215 am Straßenrand derselben zu empfangen. Zu diesem Zeitpunkt kann die Vielzahl von Einheiten 210, 211, 212, 213, 214, 215 am Straßenrand konfiguriert sein, um die V2X-Nachrichten in Form einer Rundfunkübertragung zu senden. Insbesondere kann die V2X-Nachricht Kennungsinformationen einer Einheit am Straßenrand, die die Nachricht sendete, und Informationen über den Übertragungszeitpunkt derselben enthalten. In Erwiderung auf das Empfangen der V2X-Nachrichten von der Vielzahl von Einheiten 210, 211, 212, 213, 214, 215 am Straßenrand kann das PM-Fahrzeug 200 konfiguriert sein, um zumindest Empfangsfeldstärke-Indikatoren (RSSIs) und/oder Laufzeitwerte (ToF-Werte) der empfangenen V2X-Nachrichten zu messen.
  • Der Server 240 kann konfiguriert sein, um von dem PM-Fahrzeug 200 zumindest die RSSIs und/oder die ToF-Werte der V2X-Nachrichten zu empfangen, die das PM-Fahrzeug 200 von der Vielzahl von Einheiten 210, 211, 212, 213, 214, 215 am Straßenrand empfing, und Kennungsinformationen und Übertragungszeitpunkte zu empfangen, die in den V2X-Nachrichten enthalten sind. Der Server 240 kann konfiguriert sein, um die Position und die Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs 200 basierend auf zumindest den RSSIs und/oder den ToF-Werten der V2X-Nachrichten und basierend auf den Kennungsinformationen und den Übertragungszeitpunkten abzuleiten. Die folgende Beschreibung geht davon aus, dass die Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs 200 in einer Geradeausrichtung ist.
  • Der Server 240 kann konfiguriert sein, um eine oder mehrere wesentliche Verkehrsampeln unter der Vielzahl von Verkehrsampeln gemäß der Position und der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs zu bestimmen. Insbesondere beziehen sich die eine oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln gemäß zumindest einer beispielhaften Ausführungsform auf die wesentlichen Verkehrsampeln 220, 222, 224. Von den wesentlichen Verkehrsampeln 220, 222, 224 ist die Fahrzeugampel 220 eine Ampel, die sich auf dem Geradeausweg des PM-Fahrzeugs 200 befindet, die erste Fußgängerübergangsampel 222 befindet sich auf dem Linksabbiegerweg des PM-Fahrzeugs 200 und die zweite Fußgängerübergangsampel 224 befindet sich auf dem Rechtabbiegerweg des PM-Fahrzeugs 200.
  • Der Server 240 kann konfiguriert sein, um die Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln an das PM-Fahrzeug 200 zu senden. Das PM-Fahrzeug kann konfiguriert sein, um aus der Vielzahl von Verkehrsampeln die eine oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln basierend auf den Kennungsinformationen derselben auszuwählen und von der einen oder den mehreren wesentlichen Verkehrsampeln Signalinformationen zu empfangen, die zum Fahren des PM-Fahrzeugs 200 erforderlich sind. Der Server 240 nach zumindest einer beispielhaften Ausführungsform kann konfiguriert sein, um die Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln auf eine virtuelle Karte oder eine hochauflösende Karte (HD-Karte) abzubilden und dann die abgebildete HD-Karte an das PM-Fahrzeug 200 zu senden. Insbesondere kann das PM-Fahrzeug 200 konfiguriert sein, um die Signalinformationen von der einen oder den mehreren wesentlichen Verkehrsampeln zu empfangen, die Signalinformationen auf die virtuelle Karte oder HD-Karte abzubilden und dann die abgebildete HD-Karte akustisch oder visuell an den Benutzer auszugeben.
  • 2B ist eine Darstellung, die ein Verfahren zum Betätigen einer Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen veranschaulicht, die sich innerhalb eines PM-Fahrzeugs befindet. 2B zeigt das PM-Fahrzeug 200, eine vorherige Position 202 des PM-Fahrzeugs 200, die Vielzahl von Einheiten 210, 211, 212, 213, 214, 215 am Straßenrand und die Vielzahl von Verkehrsampeln 220, 222, 224, 230, 232. Nachstehend wird die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen beschrieben, sich innerhalb des PM-Fahrzeugs zu befinden, was jedoch lediglich eine veranschaulichende Ausführungsform ist, und die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann an der Außenseite des PM-Fahrzeugs 200 angebracht oder als ein Benutzerendgerät implementiert werden.
  • Das PM-Fahrzeug 200 kann konfiguriert sein, um sich von der vorherigen Position 202 zu der gegenwärtigen Position zu bewegen, und die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um V2X-Nachrichten von der benachbarten Vielzahl von Einheiten 210, 211, 212, 213, 214, 215 am Straßenrand derselben zu empfangen. In Erwiderung auf das Empfangen der V2X-Nachrichten von der Vielzahl von Einheiten 210, 211, 212, 213, 214, 215 am Straßenrand kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um zumindest Empfangsfeldstärke-Indikatoren und/oder Laufzeitwerte der V2X-Nachrichten zu messen, die durch das PM-Fahrzeug 200 empfangen werden.
  • Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um die Position und die Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs basierend auf zumindest den RSSIs und/oder den ToF-Werten der V2X-Nachrichten, die das PM-Fahrzeug von der Vielzahl von Einheiten 210, 211, 212, 213, 214, 215 am Straßenrand empfing, und basierend auf den in den V2X-Nachrichten enthaltenen Kennungsinformationen und den Übertragungszeitpunkten der V2X-Nachrichten abzuleiten. Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um eine oder mehrere wesentliche Verkehrsampeln unter der Vielzahl von Verkehrsampeln gemäß der Position und der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs zu bestimmen. Insbesondere beziehen sich die eine oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln gemäß zumindest einer beispielhaften Ausführungsform auf wesentliche Verkehrsampeln 220, 222 und 224. Die Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln sind Informationen, die in der Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen im Voraus gespeichert werden.
  • Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um Signalinformationen, die zum Fahren des PM-Fahrzeugs 200 erfordert werden, basierend auf den Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln auszuwählen und zu empfangen. Danach kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um die von der einen oder den mehreren wesentlichen Verkehrsampeln empfangenen Signalinformationen auszugeben. Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen nach zumindest einer beispielhaften Ausführungsform kann konfiguriert sein, um die Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln auf eine virtuelle Karte oder eine HD-Karte abzubilden und dann die abgebildete HD-Karte akustisch oder visuell an den Benutzer auszugeben.
  • Die 3A, 3B und 3C sind Darstellungen, die einen Prozess zum Ableiten einer Vorhersageroute eines PM-Fahrzeugs veranschaulichen. Die 3A und 3B zeigen eine Position 300 vor einer Bewegung eines PM-Fahrzeugs, eine Position 302 nach einer Bewegung des PM-Fahrzeugs und die Vielzahl von Einheiten 310, 312 und 314 am Straßenrand. Die Vielzahl von Einheiten 310, 312, 314 am Straßenrand enthalten eine erste Einheit 310 am Straßenrand, eine zweite Einheit 312 am Straßenrand und eine dritte Einheit 314 am Straßenrand. Nachstehend wird eine Vorrichtung (nicht gezeigt) zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen beschrieben, sich innerhalb des PM-Fahrzeugs zu befinden, wenngleich dieselbe durch einen Server außerhalb des PM-Fahrzeugs implementiert werden kann.
  • An der Position 300 vor einer Bewegung des PM-Fahrzeugs kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um V2X-Nachrichten von der Vielzahl von Einheiten 310, 312, 314 am Straßenrand zu empfangen. Die jeweiligen V2X-Nachrichten enthalten die Kennungsinformationen der jeweiligen Einheiten am Straßenrand und die Übertragungszeitpunkte der jeweiligen V2X-Nachrichten, wobei die Übertragungszeitpunkte t1, t2 bzw. t3 sind. An der Position 302 nach einer Bewegung des PM-Fahrzeugs kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um nachfolgende V2X-Nachrichten von der Vielzahl von Einheiten 310, 312, 314 am Straßenrand zu empfangen, wobei die Übertragungszeitpunkte der Einheiten am Straßenrand t1, t2 bzw. t3 sind.
  • 3C zeigt die Übertragungszeitpunkte und Zeitintervalle der V2X-Nachrichten und der nachfolgenden V2X-Nachrichten, die die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen von der Vielzahl von Einheiten 310, 312, 314 am Straßenrand empfing. Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen nach zumindest einer beispielhaften Ausführungsform kann ferner konfiguriert sein, um die nachfolgenden V2X-Nachrichten zu nutzen, die die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen empfing, nachdem sich das PM-Fahrzeug bewegte, und leitet dadurch eine Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs ab. Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um die Zeitintervalle zu berechnen, die die Übertragungszeitdifferenzen zwischen den V2X-Nachrichten und den nachfolgenden V2X-Nachrichten sind, die von der Vielzahl von Einheiten 310, 312, 314 am Straßenrand empfangen werden. Insbesondere beziehen sich die Zeitintervalle auf die Übertragungszeitdifferenzen zwischen den V2X-Nachrichten und den nachfolgenden V2X-Nachrichten. Beispielsweise ist T1 = t'1 - t1, was das Zeitintervall der ersten Einheit am Straßenrand ausdrückt.
  • Wieder in Bezug auf 3A kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen, um die Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs abzuleiten, konfiguriert sein, um eine Einheit am Straßenrand zu erfassen, die hinsichtlich der Übertragung einer V2X-Nachricht langsamer als eine zu dem PM-Fahrzeug nähere Einheit am Straßenrand ist. Wenn beispielsweise t1 > t2 > t3 ist, das heißt, wenn die dritte Einheit 314 am Straßenrand die Übertragung der V2X-Nachricht am schnellsten durchführt und die erste Einheit 310 am Straßenrand die Übertragung der V2X-Nachricht am langsamsten durchführt, kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass die erste Einheit 310 am Straßenrand dem PM-Fahrzeug am nächsten ist und sich die dritte Einheit 314 am Straßenrand am weitesten entfernt befindet.
  • Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen nach zumindest einer beispielhaften Ausführungsform kann konfiguriert sein, um eine Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs abzuleiten, das sich von der Position 300 vor einer Bewegung desselben vorbei an der ersten Einheit 310 am Straßenrand in Richtung der zweiten Einheit 312 am Straßenrand und von dort aus in Richtung der dritten Einheit 314 am Straßenrand bewegt. Andererseits kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen nach einigen beispielhaften Ausführungsformen konfiguriert sein, um die Vorhersageroute unter Verwendung zumindest der RSSIs und/oder der ToF-Werte anstelle der Übertragungszeitpunkte der V2X-Nachrichten abzuleiten.
  • Lässt man ein PM-Fahrzeug außer Acht, so sollen die Einheiten am Straßenrand jeweils eine V2X-Nachricht zu einem schnelleren Übertragungszeitpunkt und eine nachfolgende V2X-Nachricht zu einem langsameren Übertragungszeitpunkt liefern. Vom Standpunkt des PM-Fahrzeugs aus, weist die erste Einheit 310 am Straßenrand, während sich dasselbe weiter weg bewegt, ein abnehmendes Zeitintervall T1 = t'1 - t1 zwischen dem Übertragungszeitpunkt der nachfolgenden V2X-Nachricht und dem Übertragungszeitpunkt der V2X-Nachricht auf. Da die dritte Einheit 314 am Straßenrand näher an das PM-Fahrzeug herankommt, weist die dritte Einheit 314 am Straßenrand hingegen ein zunehmendes Zeitintervall T3 = t'3 - t3 auf. Folglich kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass eine Einheit am Straßenrand, deren Zeitintervall zunimmt, während das PM-Fahrzeug fortschreitet, dem PM-Fahrzeug näher kommt. Die Einrichtung oder Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann auch konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass sich eine Einheit am Straßenrand, deren Zeitintervall abnimmt, während das PM-Fahrzeug fortschreitet, von dem PM-Fahrzeug entfernt. Schließlich kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um vorherzusagen, dass sich das PM-Fahrzeug von einer Einheit am Straßenrand, deren Zeitintervall abnimmt, während das PM-Fahrzeug fortschreitet, zu einer anderen Einheit am Straßenrand bewegen wird, deren Zeitintervall zunimmt, während das PM-Fahrzeug fortschreitet.
  • Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen nach zumindest einer beispielhaften Ausführungsform kann konfiguriert sein, um eine Vorhersageroute basierend auf zumindest den RSSIs und/oder den ToF-Werten abzuleiten. Insbesondere kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass sich eine Einheit am Straßenrand dem PM-Fahrzeug nähert, wenn diese Einheit am Straßenrand einen zunehmenden Empfangsfeldstärke-Indikator oder eine abnehmende Laufzeit aufweist, während das PM-Fahrzeug fortschreitet. Hingegen kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass sich eine Einheit am Straßenrand von dem PM-Fahrzeug weg bewegt, wenn diese Einheit am Straßenrand einen abnehmenden Empfangsfeldstärke-Indikator oder eine zunehmende Laufzeit aufweist, während das PM-Fahrzeug fortschreitet. Dies ermöglicht, dass die Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs abgeleitet wird.
  • Die 4A und 4B sind Darstellungen, die einen Prozess zum Schätzen einer akkurateren Position eines PM-Fahrzeugs veranschaulichen. 4A zeigt eine tatsächliche Position 400 eines PM-Fahrzeugs, eine Vielzahl von Einheiten 410, 420, 430, 440, 450 am Straßenrand und eine geschätzte Position 452 einer fünften Einheit am Straßenrand. Die Vielzahl von Einheiten 410, 420, 430, 440, 450 am Straßenrand enthalten zusätzliche Einheiten 410, 420, 430 und 440 am Straßenrand und die fünfte Einheit 450 am Straßenrand. Die zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430 und 440 am Straßenrand enthalten eine erste Einheit 410 am Straßenrand, eine zweite Einheit 420 am Straßenrand, eine dritte Einheit 430 am Straßenrand und eine vierte Einheit 440 am Straßenrand. 4B zeigt zudem eine geschätzte Position 402 des PM-Fahrzeugs und eine korrigierte Position 404 des PM-Fahrzeugs.
  • Um die geschätzte Position zu korrigieren, wird nachstehend die fünfte Einheit 450 am Straßenrand als eine Bezugseinheit am Straßenrand beschrieben, was lediglich eine veranschaulichende Ausführungsform ist, und die Bezugseinheit am Straßenrand kann durch eine oder mehrere der zweiten Einheit 420 am Straßenrand, der dritten Einheit 430 am Straßenrand, der vierten Einheit 440 am Straßenrand und der fünften Einheit 450 am Straßenrand implementiert werden. Insbesondere soll die Vorrichtung (nicht gezeigt) zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen im Voraus die Positionskoordinaten der Vielzahl von Einheiten 410, 420, 430, 440, 450 am Straßenrand kennen. Indessen sind die zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430 und 440 am Straßenrand lediglich für eine Ausführungsform veranschaulichend und die zusätzlichen Einheiten am Straßenrand können aus zumindest drei derselben bestehen.
  • Die fünfte Einheit 450 am Straßenrand kann konfiguriert sein, um V2X-Nachrichten von den zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand zu empfangen. Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um die Position der fünften Einheit 450 am Straßenrand basierend auf zumindest den RSSIs und/oder den ToF-Werten der durch die fünfte Einheit 450 am Straßenrand empfangenen V2X-Nachrichten oder den Positionen der zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand zu schätzen. Wie in 4A gezeigt, kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um die geschätzte Position 452 der fünften Einheit 450 am Straßenrand abzuleiten.
  • Die fünfte Einheit 450 am Straßenrand kann jedoch aufgrund einer Signalverzerrung durch Witterung oder Hindernisse, einem Ausfall einer Einheit am Straßenrand etc., nicht getreu der geschätzten Position 452 sein. Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann einen Schätzungsfehler für die fünfte Einheit 450 am Straßenrand basierend auf einer bekannten tatsächlichen Position der fünften Einheit 450 am Straßenrand verwenden und dadurch die tatsächliche Position 400 des PM-Fahrzeugs akkurat ableiten. Insbesondere kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um die tatsächliche Position 400 des PM-Fahrzeugs unter Verwendung einer Abstandsfehlerrate, eines Abstandsfehlers und eines Positionsfehlers abzuleiten.
  • Um die Abstandsfehlerrate zu verwenden, kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen als eine erste beispielhafte Ausführungsform konfiguriert sein, um basierend auf zumindest dem Empfangsfeldstärke-Indikator und/oder dem Laufzeitwert der durch die fünfte Einheit 450 am Straßenrand empfangenen V2X-Nachricht einen Abstand d1' zwischen der geschätzten Position 452 der fünften Einheit am Straßenrand und der ersten Einheit 410 am Straßenrand zu berechnen. Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann ferner konfiguriert sein, um einen Abstand d1 zwischen der tatsächlichen Position der fünften Einheit 450 am Straßenrand und der ersten Einheit 410 am Straßenrand zu berechnen.
  • Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um eine Fehlerrate zwischen zwei Abständen d1 und d1' (nachstehend eine erste Abstandsfehlerrate) zu berechnen. Insbesondere bezieht sich die erste Abstandsfehlerrate auf ein Verhältnis von d1 zu d1'. Mit anderen Worten bezieht sich die Abstandsfehlerrate auf den tatsächlichen Abstand zu dem geschätzten Abstand. Zudem kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um eine zweite Abstandsfehlerrate d2 zu d2', eine dritte Abstandsfehlerrate d3 zu d3' und eine vierte Abstandsfehlerrate d4 zu d4' für die zweite Einheit 420 am Straßenrand, die dritte Einheit 430 am Straßenrand bzw. die vierte Einheit 440 am Straßenrand zu berechnen.
  • Wie in 4B gezeigt, kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen die Abstandsfehlerraten zum Korrigieren der geschätzten Position 402 des PM-Fahrzeugs nutzen und dadurch die korrigierte Position 404 des PM-Fahrzeugs ableiten. Insbesondere kann das PM-Fahrzeug konfiguriert sein, um V2X-Nachrichten von den zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430 und 440 am Straßenrand zu empfangen. Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um die geschätzte Position 420 des PM-Fahrzeugs basierend auf zumindest den RSSIs und/oder den ToF-Werten der V2X-Nachrichten, die durch das PM-Fahrzeug empfangen werden, oder den Positionen der zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430 und 440 am Straßenrand zu erhalten. Insbesondere kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um die geschätzte Position 420 des PM-Fahrzeugs durch Triangulation unter Verwendung der Positionen von zumindest drei der zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand und der RSSIs oder der ToF-Werte der von den drei Einheiten am Straßenrand empfangenen V2X-Nachrichten zu berechnen. Zu diesem Zeitpunkt sind die Abstände zwischen der geschätzten Position 402 des PM-Fahrzeugs und den zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand x1', x2', x3' bzw. x4' .
  • Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um die korrigierten Abstände durch Multiplizieren der Abstände zwischen der geschätzten Position 402 des PM-Fahrzeugs und den zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand mit den Abstandsfehlerraten zu erhalten. Beispielsweise kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen einen Abstand x1' mit der Abstandsfehlerrate d1/d1' multiplizieren, um den korrigierten Abstand x1'' der ersten Einheit 410 am Straßenrand zu erhalten. Zudem kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen ferner korrigierte Abstände x2'' , x3'' und x4'' der zweiten, dritten und vierten Einheiten 420, 430, 440 am Straßenrand erhalten.
  • Die Abstände zwischen der korrigierten Position 404 des PM-Fahrzeugs und den zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand können als Gleichung 1 zum Ausdruck gebracht werden. x " = x ' × d d '
    Figure DE102021205131A1_0001
  • In der Gleichung 1 bezeichnet x'' den Abstand zwischen der korrigierten Position 404 des PM-Fahrzeugs und den zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand. Zudem ist x' der Abstand zwischen der geschätzten Position 402 des PM-Fahrzeugs und den zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand. Auch ist d der Abstand zwischen der geschätzten Position 452 der fünften Einheit am Straßenrand und den zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand und d' der Abstand zwischen der tatsächlichen Position der fünften Einheit 450 am Straßenrand und den zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430 und 440 am Straßenrand.
  • Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um die korrigierte Position 404 des PM-Fahrzeugs durch Triangulation basierend auf zumindest drei der Abstände x1'', x2'', x3'' und x4'' zu berechnen. Mit den Fehlern zwischen dem tatsächlichen Abstand und den geschätzten Abständen zwischen der fünften Einheit 450 am Straßenrand und den zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand, die in der geschätzten Position 402 des PM-Fahrzeugs reflektiert werden, kommt die korrigierte Position 404 des PM-Fahrzeugs der tatsächlichen Position 400 desselben verglichen zu der geschätzten Position 402 des PM-Fahrzeugs allein näher. Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann auch konfiguriert sein, um die geschätzte Position 402 des PM-Fahrzeugs unter Verwendung einer Fehlerrate für einen der RSSIs oder der ToF-Werte anstelle der Abstände zu korrigieren.
  • Um den Abstandsfehler zu verwenden, kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen als eine zweite beispielhafte Ausführungsform konfiguriert sein, um einen Fehler zwischen zwei Abständen von d1 und d1' (nachstehend ein erster Abstandsfehler) zu berechnen. Insbesondere bezieht sich der erste Abstandsfehler auf einen Wert von d1 minus d1'. Zudem kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um einen zweiten Abstandsfehler, einen dritten Abstandfehler und einen vierten Abstandsfehler für die zweite Einheit 420 am Straßenrand, die dritte Einheit 430 am Straßenrand bzw. die vierte Einheit 440 am Straßenrand zu berechnen.
  • Wie in 4B gezeigt, kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen die Abstandsfehler zum Korrigieren der geschätzten Position 402 des PM-Fahrzeugs nutzen und dadurch die korrigierte Position 404 desselben ableiten. Insbesondere kann das PM-Fahrzeug konfiguriert sein, um V2X-Nachrichten von den zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand zu empfangen. Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um die geschätzte Position 402 des PM-Fahrzeugs basierend auf zumindest den RSSIs und/oder den ToF-Werten der durch das PM-Fahrzeug empfangenen V2X-Nachrichten und den Positionen der zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand zu erhalten, die in den V2X-Nachrichten enthalten sind. Zu diesem Zeitpunkt sind die Abstände zwischen der geschätzten Position 402 des PM-Fahrzeugs und den Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand x1', x2', x3' bzw. x4' .
  • Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um die korrigierten Abstände durch Addieren der Abstandfehler zu den jeweiligen Abständen zwischen der geschätzten Position 402 des PM-Fahrzeugs und den zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand zu erhalten. Beispielsweise kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen (d1 - d1') zu dem Abstand x' addieren und dadurch den Abstand x'' erhalten. Zudem kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen ferner die Abstände x2'', x3'' und x4'' nach der Korrektur erhalten.
  • Die Abstände zwischen der korrigierten Position 404 des PM-Fahrzeugs und den zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430 und 440 am Straßenrand können als Gleichung 2 zum Ausdruck gebracht werden. x " = x ' + ( d − d ' )
    Figure DE102021205131A1_0002
  • Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann die korrigierte Position 404 des PM-Fahrzeugs durch Triangulation basierend auf zumindest drei der Abstände x1'', x2'', x3'' und x4'' nach der Korrektur berechnen. Mit den Fehlern zwischen dem tatsächlichen Abstand und den geschätzten Abständen zwischen der fünften Einheit 450 am Straßenrand und den zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand, die in der geschätzten Position 402 des PM-Fahrzeugs reflektiert werden, kommt die korrigierte Position 404 des PM-Fahrzeugs der tatsächlichen Position 400 desselben verglichen zu der geschätzten Position 402 des PM-Fahrzeugs allein näher. Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann auch konfiguriert sein, um die geschätzte Position 402 des PM-Fahrzeugs unter Verwendung eines Fehlers der Empfangsfeldstärke-Indikatoren oder der Laufzeitwerte anstelle der Abstände zu korrigieren.
  • Um den Positionsfehler zu verwenden, kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen als eine dritte beispielhafte Ausführungsform konfiguriert sein, um die Differenz zwischen der tatsächlichen Position der fünften Einheit 450 am Straßenrand und der geschätzten Position 452 der fünften Einheit am Straßenrand (nachstehend Positionsfehler) zu berechnen. Insbesondere kann sich die Position auf zweidimensionale Standortkoordinaten oder dreidimensionale Standortkoordinaten beziehen. Der Positionsfehler kann durch Wirken für jede Dimension berechnet werden. Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um die geschätzte Position 402 des PM-Fahrzeugs zu erhalten und dann die geschätzte Position 402 des PM-Fahrzeugs durch einen Positionsfehler für die fünfte Einheit 450 am Straßenrand zu korrigieren und dadurch die korrigierte Position 404 des PM-Fahrzeugs abzuleiten.
  • Indessen kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um von der fünften Einheit 450 am Straßenrand zumindest die RSSIs und/oder die ToF-Werte der V2X-Nachrichten, die durch die fünfte Einheit 450 am Straßenrand empfangen werden, und die Positionen der zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand zu empfangen, die in den V2X-Nachrichten enthalten sind. Zudem kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um von dem PM-Fahrzeug zumindest die RSSIs und/oder die ToF-Werte der durch das PM-Fahrzeug empfangenen V2X-Nachrichten und die Positionen der zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand zu empfangen, die in den V2X-Nachrichten enthalten sind.
  • Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um entweder Echtzeitberechnungen der Abstandsfehlerraten, Abstandsfehler und Positionsfehler zwischen der fünften Einheit 450 am Straßenrand und den zusätzlichen Einheiten 410, 420, 430, 440 am Straßenrand durchzuführen oder dieselben aufzuweisen, die im Voraus berechnet und gespeichert werden. Zudem kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um von der fünften Einheit 450 am Straßenrand Informationselemente über Fehler zu empfangen, die im Voraus durch die fünfte Einheit 450 am Straßenrand berechnet werden. Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um die exakte Position des PM-Fahrzeugs durch die oben beschriebenen drei Fehlerkorrekturen abzuleiten. Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen versorgt das PM-Fahrzeug mit der korrigierten Position und nicht der geschätzten Position.
  • 5 ist ein Ablaufplan eines Verfahrens zum Betätigen einer Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen, die sich außerhalb eines PM-Fahrzeugs befindet, nach zumindest einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um von dem PM-Fahrzeug zumindest die RSSIs und/oder die ToF-Werte der V2X-Nachrichten zu empfangen, die das PM-Fahrzeug von den benachbarten Einheiten am Straßenrand empfing, und die Kennungsinformationen und Übertragungszeitpunkte zu empfangen, die in den V2X-Nachrichten enthalten sind, (S500). Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um die Position und die Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs basierend auf zumindest den RSSIs und/oder den ToF-Werten und basierend auf den Kennungsinformationen und den Übertragungszeitpunkten abzuleiten (S502).
  • Um die Position des PM-Fahrzeugs abzuleiten, kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen nach zumindest einer beispielhaften Ausführungsform konfiguriert sein, um die Abstände zwischen dem PM-Fahrzeug und den Einheiten am Straßenrand basierend auf zumindest den RSSIs und/oder den ToF-Werten der Signale zu berechnen, die das PM-Fahrzeug von den Einheiten am Straßenrand empfing. Danach kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um die Position des PM-Fahrzeugs basierend auf den Positionen der Einheiten am Straßenrand, die in Erwiderung auf die Kennungsinformationen der Einheiten am Straßenrand zuvor gespeichert wurden, und den Abständen zwischen dem PM-Fahrzeug und den Einheiten am Straßenrand abzuleiten.
  • Um die Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs abzuleiten, kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen nach zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zudem konfiguriert sein, um von dem PM-Fahrzeug, das sich fortbewegt hat, nachfolgende V2X-Nachrichten zu empfangen, die das PM-Fahrzeug von den Einheiten am Straßenrand empfing. Danach kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um zumindest die Fahrtrichtung und/oder die Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs basierend auf zumindest den Übertragungszeitpunkten der V2X-Nachrichten und der nachfolgenden V2X-Nachrichten und/oder den Zeitintervallen zwischen den Übertragungszeitpunkten zwischen den V2X-Nachrichten und den nachfolgenden V2X-Nachrichten abzuleiten. Zudem kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um eine Vorhersageroute in Erwiderung auf das Empfangen von Teilnehmerinformationen und Zielortinformationen von einem Benutzer abzuleiten und eine Vorhersageroute unter Verwendung des gelernten Vorhersagemodells abzuleiten.
  • Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um eine oder mehrere wesentliche Verkehrsampeln unter einer Vielzahl von Verkehrsampeln gemäß der Position und der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs zu bestimmen (S504). Insbesondere können die eine oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln zumindest eine Fahrzeugampel, die sich auf einem Geradeausweg des PM-Fahrzeugs befindet, eine Fußgängerübergangsampel, die sich auf einem Linksabbiegerweg befindet, und/oder eine Fußgängerübergangsampel sein, die sich auf einem Rechtsabbiegerweg befindet. Zudem können die eine oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln konfiguriert sein, um zumindest eine Art von Signal, eine verbleibende Zeit eines Signals und/oder ein bevorstehendes Signal zu senden.
  • Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln an das PM-Fahrzeug zu senden (S506). Das PM-Fahrzeug kann konfiguriert sein, um Signalinformationen unter Verwendung der Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln selektiv zu empfangen. Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen nach zumindest einer beispielhaften Ausführungsform kann konfiguriert sein, um von einem intelligenten Verkehrssystem Verkehrsinformationen zu empfangen, die zumindest ein Verkehrsaufkommen gemäß der Vorhersageroute und/oder eine Benachrichtigung über ein Unfallgeschehen enthalten. Die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen kann konfiguriert sein, um das PM-Fahrzeug zusätzlich mit zumindest dem Verkehrsaufkommen gemäß der Vorhersageroute, der Benachrichtigung über ein Unfallgeschehen, im Voraus gespeicherten Zeicheninformationen und/oder Kennungsinformationen der Vielzahl von Verkehrsampeln zu versorgen. Insbesondere kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen konfiguriert sein, um ein Abbilden der Verkehrsinformationen auf eine virtuelle Karte oder eine hochauflösende Karte durchzuführen und das PM-Fahrzeug mit der abgebildeten hochauflösenden Karte zu versorgen.
  • Zwar werden die Schritte S500 bis S506 in 5 beschrieben, der Reihe nach durchgeführt zu werden, aber dieselben instanziieren lediglich den technischen Gedanken einiger Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Daher könnte jemand mit gewöhnlichen Fähigkeiten in der relevanten Technik verschiedene Modifikationen, Ergänzungen und Ersetzungen beim Ausüben der vorliegenden Offenbarung durch Verändern der durch 5 beschriebenen Reihenfolge oder durch paralleles Durchführen eines Schrittes oder mehrerer Schritte der Schritte S500 bis S506 in 5 aufnehmen, ohne von dem Hauptpunkt und dem Wesen der zumindest einen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, und infolgedessen sind die Schritte S500 bis S506 in 5 nicht auf die veranschaulichten, chronologischen Reihenfolgen beschränkt.
  • Die in 5 veranschaulichten Schritte können als computerlesbare Codes auf einem nicht-transitorischen computerlesbaren Aufzeichnungsmedium implementiert werden. Das nicht-transitorische computerlesbare Aufzeichnungsmedium enthält jede beliebige Art von Aufzeichnungsvorrichtung, auf welche Daten, die von einem Computersystem gelesen werden können, aufgezeichnet werden können. Beispiele des nicht-transitorischen computerlesbaren Aufzeichnungsmediums enthalten ein nichttransitorisches Medium, wie beispielsweise ein ROM, ein RAM, eine CD-ROM, ein Magnetband, eine Diskette und einen optischen Datenspeicher, und ein transitorisches Medium, wie beispielsweise eine Trägerwelle (z.B. Übertragung durch das Internet), und ein Datenübertragungsmedium. Ferner kann das nicht-transitorische computerlesbare Aufzeichnungsmedium in Computersystemen verteilt sein, die über ein Netzwerk verbunden sind, wobei die nicht-transitorischen computerlesbaren Codes gespeichert und in einem verteilten Modus ausgeführt werden können.
  • Wie oben beschrieben wurde, können nach einigen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung die Vorrichtung und das Verfahren zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen das PM-Fahrzeug über Verkehrssignale gemäß der Position und der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs informieren und dadurch den Verkehrsfluss des PM-Fahrzeugs glätten und den Benutzerkomfort begünstigen. Nach einigen anderen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen und ein Verfahren zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen das PM-Fahrzeug akkurater über Verkehrssignale gemäß der Position des PM-Fahrzeugs mit oder ohne GPS-Unterstützung durch akkurateres Identifizieren der Position des PM-Fahrzeugs nicht nur über Stadtstraßen, sondern auch in einem Innenraum oder einer GPS-Totzone informieren.
  • Nach wieder anderen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen und ein Verfahren zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen im Gegensatz zu einem auf einem Satellitensignal basierenden GPS, die jedoch Einheiten am Straßenrand an festen Positionen nutzen, um die Position des PM-Fahrzeugs zu bestimmen, und anschließend einen zusätzlichen Korrekturprozess durchführen, wobei dadurch Positionsbestimmungsfehler reduziert, die Zuverlässigkeit von auf einer Positionsbestimmung basierenden Diensten erhöht und die Anwendbarkeit von auf Standort basierenden Diensten erhöht werden.
  • Zwar wurden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben, aber jemand mit Fähigkeiten in der Technik wird einsehen, dass verschiedene Modifikationen, Ergänzungen und Ersetzungen möglich sind, ohne von dem Gedanken und dem Bereich der beanspruchten Erfindung abzuweichen. Daher wurden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung der Kürze halber und zum Zweck der Klarheit beschrieben. Der Bereich des technischen Gedankens der vorliegenden Ausführungsformen ist nicht durch die Veranschaulichungen beschränkt. Folglich ist wohl für jemanden mit gewöhnlichen Fähigkeiten klar, dass der Bereich der beanspruchten Erfindung nicht durch die oben explizit beschriebenen Ausführungsformen, sondern durch die Ansprüche und Äquivalente derselben zu beschränken ist.

Claims (20)

  1. Computerimplementiertes Verfahren zum Versorgen eines persönlichen Mobilitätsfahrzeugs (PM-Fahrzeug) mit Verkehrsinformationen, aufweisend: Empfangen von zumindest Empfangsfeldstärke-Indikatoren, RSSIs, und/oder Laufzeitwerten, ToF-Werten, von Fahrzeug-zu-Allem-Nachrichten, V2X-Nachrichten, die von Einheiten am Straßenrand, RSUs, erzeugt und durch das PM-Fahrzeug empfangen werden, von einem PM-Fahrzeug durch eine Steuerung und Empfangen von Kennungsinformationen und Übertragungszeitpunkten, die in den V2X-Nachrichten enthalten sind; Ableiten einer Position und einer Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs basierend auf zumindest den RSSIs und/oder den ToF-Werten, den Kennungsinformationen und den Übertragungszeitpunkten durch die Steuerung; Bestimmen einer oder mehrerer wesentlicher Verkehrsampeln unter einer Vielzahl von Verkehrsampeln gemäß der Position und der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs durch die Steuerung; und Senden von Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln an das PM-Fahrzeug durch die Steuerung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die eine oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln Folgendes enthalten: zumindest eine Fahrzeugampel, die sich auf einem Geradeausweg des PM-Fahrzeugs befindet, eine Fußgängerübergangsampel, die sich auf einem Linksabbiegerweg befindet, und/oder eine Fußgängerübergangsampel, die sich auf einem Rechtsabbiegerweg befindet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ableiten der Position des PM-Fahrzeugs Folgendes enthält: Berechnen von Abständen zwischen dem PM-Fahrzeug und den Einheiten am Straßenrand basierend auf zumindest den RSSIs und/oder den ToF-Werten; und Ableiten der Position des PM-Fahrzeugs basierend auf den Abständen zwischen dem PM-Fahrzeug und den Einheiten am Straßenrand und im Voraus gespeicherten Positionen der Einheiten am Straßenrand.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Ableiten der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs Folgendes enthält: Empfangen nachfolgender V2X-Nachrichten, die das PM-Fahrzeug von den Einheiten am Straßenrand empfing, von dem PM-Fahrzeug, das sich fortbewegt hat; und Bestimmen einer Fahrtrichtung des PM-Fahrzeugs basierend auf zumindest den Übertragungszeitpunkten der V2X-Nachrichten, den Übertragungszeitpunkten der nachfolgenden V2X-Nachrichten, den Zeitintervallen zwischen den Übertragungspunkten der V2X-Nachrichten und den Übertragungspunkten der nachfolgenden V2X-Nachrichten und/oder den im Voraus gespeicherten Positionen der Einheiten am Straßenrand.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Ableiten der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs Folgendes enthält: Empfangen von Zielortinformationen, die von einem Benutzer in das PM-Fahrzeug eingegeben werden, von dem PM-Fahrzeug; Ableiten der Vorhersageroute basierend auf der Position des PM-Fahrzeugs und den Zielortinformationen; und Zurücksetzen der Vorhersageroute, wenn die Position des PM-Fahrzeugs von der Vorhersageroute abweicht, basierend auf einer abgewichenen Position des PM-Fahrzeugs.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ableiten der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs Folgendes enthält: Empfangen von Teilnehmerinformationen und Zielortinformationen, die durch einen Benutzer in das PM-Fahrzeug eingegeben werden, von dem PM-Fahrzeug; und Ableiten der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs unter Verwendung eines Vorhersagemodells basierend auf den Teilnehmerinformationen, den Zielortinformationen und der Position des PM-Fahrzeugs.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend: Empfangen von Verkehrsinformationen, die zumindest ein Verkehrsaufkommen entlang der Vorhersageroute und/oder eine Benachrichtigung über ein Unfallgeschehen enthalten, von einem intelligenten Transportsystem, ITS; und Ausgeben einer Benachrichtigung an das PM-Fahrzeug über zumindest das Verkehrsaufkommen entlang der Vorhersageroute, die Benachrichtigung über ein Unfallgeschehen, im Voraus gespeicherte Zeicheninformationen und/oder die Kennungsinformationen der Vielzahl von Verkehrsampeln.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Ausgeben der Benachrichtigung an das PM-Fahrzeug Folgendes enthält: Abbilden zumindest der Kennungsinformationen der Vielzahl von Verkehrsampeln, des Verkehrsaufkommens entlang der Vorhersageroute, der Benachrichtigung über ein Unfallgeschehen und/oder der im Voraus gespeicherten Zeicheninformationen auf eine hochauflösende Karte; und Senden einer abgebildeten hochauflösenden Karte an das PM-Fahrzeug.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die eine oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln konfiguriert sind, um zumindest eine Signalart, eine verbleibende Signalzeit und/oder ein bevorstehendes Signal zu senden.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einheiten am Straßenrand und die Vielzahl von Verkehrsampeln konfiguriert sind, um eine Rundfunkübertragung durchzuführen.
  11. Computerimplementiertes Verfahren zum Versorgen eines persönlichen Mobilitätsfahrzeugs, PM-Fahrzeugs, mit Verkehrsinformationen, aufweisend: Empfangen von Fahrzeug-zu-Allem-Nachrichten, V2X-Nachrichten, die Kennungsinformationen und Übertragungszeitpunkte der V2X-Nachrichten enthalten, von Einheiten am Straßenrand, RSUs; Ableiten einer Position und einer Vorhersageroute eines PM-Fahrzeugs basierend auf zumindest Empfangsfeldstärke-Indikatoren, RSSIs, und/oder Laufzeitwerten, ToF-Werten, der V2X-Nachrichten und basierend auf den Kennungsinformationen der Einheiten am Straßenrand und den Übertragungszeitpunkten; Bestimmen einer oder mehrerer wesentlicher Verkehrsampeln unter einer Vielzahl von Verkehrsampeln gemäß der Position und der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs; Empfangen von Signalinformationen von der einen oder den mehreren wesentlichen Verkehrsampeln basierend auf Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln; und Ausgeben der Signalinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die eine oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln Folgendes enthalten: zumindest eine Fahrzeugampel, die sich auf einem Geradeausweg des PM-Fahrzeugs befindet, eine Fußgängerübergangsampel, die sich auf einem Linksabbiegerweg befindet, und/oder eine Fußgängerübergangsampel, die sich auf einem Rechtsabbiegerweg befindet.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Ableiten der Position des PM-Fahrzeugs Folgendes enthält: Berechnen von Abständen zwischen dem PM-Fahrzeug und den Einheiten am Straßenrand basierend auf zumindest den RSSIs und/oder den ToF-Werten; und Ableiten der Position des PM-Fahrzeugs basierend auf den Abständen zwischen dem PM-Fahrzeug und den Einheiten am Straßenrand und im Voraus gespeicherten Positionen der Einheiten am Straßenrand.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Ableiten der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs Folgendes enthält: nachdem sich das PM-Fahrzeug bewegt, Empfangen nachfolgender V2X-Nachrichten von den Einheiten am Straßenrand; und Bestimmen einer Fahrtrichtung des PM-Fahrzeugs basierend auf zumindest den Übertragungszeitpunkten der V2X-Nachrichten, Übertragungszeitpunkten der nachfolgenden V2X-Nachrichten, Zeitintervallen zwischen den Übertragungspunkten der V2X-Nachrichten und den Übertragungspunkten der nachfolgenden V2X-Nachrichten und/oder den im Voraus gespeicherten Positionen der Einheiten am Straßenrand.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Ableiten der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs Folgendes enthält: Empfangen von Zielortinformationen von einem Benutzer; Ableiten der Vorhersageroute basierend auf der Position des PM-Fahrzeugs und den Zielortinformationen; und Zurücksetzen der Vorhersageroute, wenn die Position des PM-Fahrzeugs von der Vorhersageroute abweicht, basierend auf der abgewichenen Position des PM-Fahrzeugs.
  16. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Ableiten der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs Folgendes enthält: Empfangen von Teilnehmerinformationen und Zielortinformationen von einem Benutzer; und Ableiten der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs unter Verwendung eines Vorhersagemodells basierend auf den Teilnehmerinformationen, den Zielortinformationen und der Position des PM-Fahrzeugs.
  17. Verfahren nach Anspruch 11, ferner aufweisend: Empfangen von Verkehrsinformationen, die zumindest ein Verkehrsaufkommen entlang der Vorhersageroute und/oder eine Benachrichtigung über ein Unfallgeschehen enthalten, von einem Server, wobei das Ausgeben der Signalinformationen ferner Folgendes enthält: Ausgeben zumindest des Verkehrsaufkommens entlang der Vorhersageroute, der Benachrichtigung über ein Unfallgeschehen, der Signalinformationen, die von der Vielzahl von Verkehrsampeln empfangen werden, und/oder der im Voraus gespeicherten Zeicheninformationen.
  18. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die eine oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln konfiguriert sind, um zumindest eine Signalart, eine verbleibende Signalzeit und/oder ein bevorstehendes Signal zu senden.
  19. Vorrichtung zum Versorgen eines persönlichen Mobilitätsfahrzeugs, PM-Fahrzeugs, mit Verkehrsinformationen, aufweisend: eine Empfangseinheit, die konfiguriert ist, um von einem PM-Fahrzeug zumindest Empfangsfeldstärke-Indikatoren, RSSIs, und/oder Laufzeitwerte, ToF-Werte, der Fahrzeug-zu-Allem-Nachrichten, V2X-Nachrichten, zu empfangen, die von Einheiten am Straßenrand (RSUs) erzeugt und durch das PM-Fahrzeug empfangen werden, und um Kennungsinformationen und Übertragungszeitpunkte zu empfangen, die in den V2X-Nachrichten enthalten sind; eine Ableitungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Position und eine Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs basierend auf zumindest den RSSIs und/oder den ToF-Werten, den Kennungsinformationen und den Übertragungszeitpunkten abzuleiten; eine Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um eine oder mehrere wesentliche Verkehrsampeln unter einer Vielzahl von Verkehrsampeln gemäß der Position und der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs zu bestimmen; und eine Sendeeinheit, die konfiguriert ist, um Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln an das PM-Fahrzeug zu senden.
  20. Vorrichtung zum Versorgen eines persönlichen Mobilitätsfahrzeugs, PM-Fahrzeug, mit Verkehrsinformationen, aufweisend: eine erste Empfangseinheit, die konfiguriert ist, um von Einheiten am Straßenrand, RSUs, Fahrzeug-zu-Allem-Nachrichten, V2X-Nachrichten, zu empfangen, die Kennungsinformationen und Übertragungszeitpunkte der V2X-Nachrichten enthalten; eine Ableitungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Position und eine Vorhersageroute eines PM-Fahrzeugs basierend auf zumindest Empfangsfeldstärke-Indikatoren, RSSIs, und/oder Time-of-Flight-Werten, ToF-Werten, der V2X-Nachrichten und basierend auf den Kennungsinformationen der Einheiten am Straßenrand und den Übertragungszeitpunkten abzuleiten; eine Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um eine oder mehrere wesentliche Verkehrsampeln unter einer Vielzahl von Verkehrsampeln gemäß der Position und der Vorhersageroute des PM-Fahrzeugs zu bestimmen; eine zweite Empfangseinheit, die konfiguriert ist, um Signalinformationen von der einen oder den mehreren wesentlichen Verkehrsampeln basierend auf Kennungsinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln zu empfangen; und eine Ausgabeeinheit, die konfiguriert ist, um die Signalinformationen der einen oder mehreren wesentlichen Verkehrsampeln auszugeben.
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