DE112015006760T5

DE112015006760T5 - Sync und ausgewogene V2V-Kommunikation nutzende Vorrichtung

Info

Publication number: DE112015006760T5
Application number: DE112015006760.4T
Authority: DE
Inventors: Perry Robinson MacNeille; Cynthia M. Neubecker
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2018-04-12
Also published as: MX2018002151A; GB2557133A; WO2017034562A1; GB201803560D0; US20180225965A1; RU2018105565A3; RU2704758C2; CN107924613B; CN107924613A; RU2018105565A; GB2557133B; US10339807B2

Abstract

Ein mit einer Funkkommunikationsschnittstelle ausgestattetes Fahrzeug ist ausgelegt, um mit anderen ähnlich ausgestatteten Fahrzeugen in einem Kreuzungsbereich zu kommunizieren. Durch Integrieren der Funkkommunikationsausrüstung zum Kommunizieren mit anderen Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich wird ein Verkehrsoptimierungsinstrument, das auf einem oder mehreren der Fahrzeuge läuft, aktiviert, um auch in dem Fall, da ein oder mehrere Ampeln ausgefallen sind, Verkehr durch den Kreuzungsbereich zu leiten.

Description

HINTERGRUND
Ampeln dienen zum automatischen Leiten von Fahrzeugverkehr durch Kreuzungen. Bei Ampelausfall werden Fahrer jedoch alleine gelassen und müssen ohne Verkehrsführung und ohne zu wissen, wie sich andere Fahrer bei Durchqueren der Kreuzung verhalten, Kreuzungen durchqueren. Ampeln können aufgrund von Stromausfall oder Geräteausfall ausfallen.
Fahrer haben zwar typischerweise gelernt, solche Kreuzungen mit ausgefallenen Ampeln als Kreuzung von vier gleichrangigen Straßen zu behandeln, dies ist aber nicht immer der effektivste Weg, den Verkehr durchzuleiten. Fahrern wurden jedoch bis jetzt keine neuen Regeln gelehrt und Fahrzeugen fehlt bisher die Fähigkeit, an Verkehrskreuzungen miteinander zu kommunizieren, und es wurde kein anderer brauchbarer Prozess für die Verkehrsführung an einer Kreuzung bei ausgefallener Ampel vorgestellt.
Folglich betrifft diese Offenbarung allgemein eine neue und einzigartige Lösung zum Verbessern der Effizienz von Verkehrsführung an einer Kreuzung, an der die entsprechende(n) Ampel(n) ausgefallen ist/sind.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Fahrzeugkomponenten und im Einzelnen das Verkehrsoptimierungsinstrument, die hierin beschrieben werden, sind speziell ausgeführt, um durch Nutzen der Fähigkeit von Fahrzeugen, miteinander zu kommunizieren, eine technische Lösung für das Implementieren einer Verkehrsflussoptimierung zu bieten, auch wenn in einem Kreuzungsbereich Ampeln ausgefallen sind.
Beispielhafte Ausführungsformen sehen ein Fahrzeug mit einer Funkschnittstelle, die ausgelegt ist, um mit einer externen Funkschnittstelle zu kommunizieren, und mit einem Steuergerät vor. Das Steuergerät kann ausgelegt sein, um mit der Funkschnittstelle zu kommunizieren, um zu der externen Funkschnittstelle Informationen zu übermitteln und von der externen Funkschnittstelle Informationen zu empfangen. Das Steuergerät kann weiterhin ausgelegt sein, um einen Betriebszustand einer Ampel in einem Kreuzungsbereich zu ermitteln, um als Reaktion auf das Ermittlung eines Ausfalls der Ampel einen Verkehrsoptimierungsplan zu erzeugen und um eine Übermittlung des Verkehrsoptimierungsplans zu steuern.
Beispielhafte Ausführungsformen sehen auch ein Verfahren zum Optimieren von Verkehrsfluss an einer Kreuzung vor. Das Verfahren kann das Empfangen von Fahrzeugpositionsinformationen für ein Fahrzeug, das Ermitteln, dass sich das Fahrzeug in einer von mehreren Kreuzungszonen befindet, das Ermitteln eines Zustands einer Ampel an der Kreuzung, als Reaktion auf das Ermitteln eines Ausfalls der Ampel das Erzeugen eines Verkehrsoptimierungsplans, der auf den Fahrzeugpositionsinformationen beruht; und das Steuern einer Übermittlung des Verkehrsoptimierungsplans umfassen.
Diese Anmeldung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert. Die Beschreibung fasst Aspekte von Ausführungsformen der Offenbarung zusammen und sollte nicht zu Einschränkung der Ansprüche genutzt werden. Gemäß den hierin beschriebenen Techniken werden andere Umsetzungen erwogen, wie bei Prüfen der folgenden Zeichnungen und Beschreibung offensichtlich wird, und diese Umsetzungen sollen innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung liegen.
KURZSCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein besseres Verständnis kann auf die in den folgenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen verwiesen werden. Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu, und zugehörige Elemente können weggelassen sein, um die hierin beschriebenen neuartigen Merkmale zu betonen und klar darzustellen. Ferner können Systemkomponenten wie in dem Gebiet bekannt unterschiedlich angeordnet werden. In den Figuren können, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugsziffern in den gesamten unterschiedlichen Figuren gleiche Teile bezeichnen.
1 zeigt ein beispielhaftes Blockdiagramm eines Fahrzeugsystems mit einer Funkkommunikationseinrichtung;
2 zeigt einen beispielhaften Kreuzungsbereich mit Fahrzeugen und Ampeln gemäß einigen Ausführungsformen;
3 zeigt ein Flussdiagramm, das einen von einem Verkehrsoptimierungsinstrument implementierten Prozess gemäß einigen Ausführungsformen beschreibt; und
4 zeigt eine Kreuzungskarte, die mögliche Verkehrsflussmuster für Fahrzeuge in dem in 2 gezeigten beispielhaften Kreuzungsbereich aufzeigt, gemäß einigen Ausführungsformen;
5 zeigt eine Optimierungstabelle, die gewünschte Fahrzeugmanöver gegenüber entsprechenden Ressourcen darstellt, die für das Ermöglichen der erwünschten Fahrzeugmanöver erforderlich sind, gemäß einigen Ausführungsformen.
EINGEHENDE BESCHREIBUNG
In den Zeichnungen werden einige beispielhafte und nicht einschränkende Ausführungsformen gezeigt und nachstehend beschrieben, mit der Maßgabe, dass die vorliegende Offenbarung als Veranschaulichung zu sehen ist und nicht die hierin beschriebenen Merkmale auf die dargestellten spezifischen Ausführungsformen beschränken soll. Es sind eventuell jedoch nicht alle in dieser Offenbarung beschriebenen Komponenten erforderlich, und manche Umsetzungen könnten zusätzliche, andere oder weniger Komponenten als ausdrücklich in dieser Beschreibung beschrieben enthalten. An der Anordnung und Art der Komponenten können Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Wesen oder Schutzumfang der hierin dargelegten Ansprüche abzuweichen.
Zwar haben Fahrer gelernt, Kreuzungen mit ausgefallener Ampel als Kreuzung von vier gleichrangigen Straßen mit Stoppsignal zu behandeln, dennoch kann dies ineffizient sein und unnötigen Verkehrsstau hervorrufen. Folglich beschreibt diese Offenbarung ein Fahrzeugsystem, eine Einrichtung, ein Instrument und/oder ein Verfahren zum Optimieren der Gestaltung des Verkehrsflusses von Fahrzeugen durch eine Kreuzung bei Ausfall einer Ampel an der Kreuzung. Neben Situationen, in denen eine Ampel ausgefallen ist, könnte die hierin beschriebene Kreuzungsoptimierung auch auf in ländlichen Gebieten befindliche Kreuzungen mit oder ohne Ampeln übertragen werden.
Die hierin beschriebene Kreuzungsoptimierung wird durch Technologie ermöglicht, die Fahrzeuge an einer Kreuzung miteinander kommunizieren lässt. Beispielsweise beinhalten das System, die Einrichtung und das Verfahren zum Optimieren von Verkehrsfluss an Ampeln, welche hierin beschrieben werden, dass zwei oder mehr an der Ampel befindliche Fahrzeuge mit Funkkommunikationseinrichtungen zum Kommunizieren mit anderen Fahrzeugen an der Kreuzung ausgestattet sind. Ein mit einer Funkkommunikationsschnittstelle ausgestattetes Fahrzeug kann ausgelegt sein, um mit anderen Fahrzeugen in einem Gebiet zu kommunizieren, welche ebenfalls mit einer Funkkommunikationsschnittstelle ausgestattet sind. Solche Fahrzeuge können gemäß einem bekannten Kommunikationsprotokoll, beispielsweise dem DSRC-Protokoll (kurz für Dedicated Short Range Communication, dt. dedizierte Nahbereichskommunikation), das unter bekannten Normen wie etwa IEEE 802.11p, IEEE 1609 und/oder SAE J2735 implementiert wird, kommunizieren. Das DSRC-Protokoll arbeitet über einem dedizierten 75MHz-Frequenzband um 5,9 GHz, das von der FCC (kurz für United States Federal Communications Commission) zugewiesen ist. Das DSRC-Protokoll könnte in anderen Ländern über einem anderen dedizierten Band arbeiten. Beispielsweise ist das DSRC-Protokoll in Japan ausgelegt, um in Japan in dem 900MHz-Frequenzband zu arbeiten.
Die folgende Offenbarung nimmt an, dass Fahrzeuge unter dem DSRC-Protokoll kommunizieren. Es versteht sich aber, dass die Fahrzeuge die Funkkommunikationskomponenten enthalten, die in der Lage sind, unter anderen bekannten Kommunikationsprotokollen zu kommunizieren.
Das Kommunizieren unter dem DSRC-Protokoll ermöglicht Kommunikation zwischen Fahrzeugen (z. B. ”V2V”-Kommunikation, also von Fahrzeug zu Fahrzeug) und ermöglicht auch ein Kommunizieren des Fahrzeugs mit Infrastruktur (z. B. ”V2I”-Kommunikation, also von Fahrzeug zu Infrastruktur). Folglich ist das hierin beschriebene vernetzte Fahrzeug ausgelegt, um Funkkommunikation zum Detektieren von auffälligen Situationen (z. B. Ampelausfall) zu nutzen, damit das vernetzte Fahrzeug den hierin beschriebenen optimierten Verkehrsfluss mit anderen vernetzten Fahrzeugen an Kreuzungen auslösen oder sich daran beteiligen kann.
Das hierin beschriebene beispielhafte Fahrzeug ist ein Personenfahrzeug, das mit einer spezialisierten Rechnereinrichtung ausgestattet ist, die in der Lage ist, die hierin beschriebenen Merkmale zu implementieren. Beispielsweise kann die spezialisierte Rechnereinrichtung ein Karosseriesteuermodul (BCM) sein, das in dem Fahrzeug eingebaut ist, um mit mehreren Fahrzeugmodulen in einem Controller-Netzwerk (z. B. einem CAN, kurz für Controller Area Network) zu kommunizieren. Insbesondere kann das BCM ausgelegt sein, um mit einer Funkkommunikationsschnittstelle zu kommunizieren, die in dem gleichen Controller-Netzwerk enthalten ist, um den hierin beschriebenen optimierten Kreuzungsverkehrsfluss zu implementieren.
1 zeigt ein beispielhaftes Controller-Netzwerk 100 eines Fahrzeugs. Das Fahrzeug-Controller-Netzwerk 100 umfasst Gateway-Schnittstelle 10, Karosseriesteuermodul (BCM) 110, Modul A11, Modul B12, Modul C13, Modul D14, Modul E15 und Modul F16. Die Komponenten, die das in 1 gezeigte Fahrzeug-Controller-Netzwerk 100 umfassen, können durch einen ersten Controller-Netzwerk-Bus 101 und einen zweiten Controller-Netzwerk-Bus 102 verbunden werden. Das BCM 110 kann eine Rechnereinrichtung, etwa ein elektronisches Steuergerät, sein, die ausgelegt ist, um ein oder mehrere Fahrzeugsysteme zu steuern, die durch die in 1 gezeigten verschiedenen Fahrzeugmodule dargestellt sind. Das BCM 100 kann weiterhin einen Speicher, etwa einen Hauptspeicher und/oder einen statischen Speicher zum Speichern von hierin beschriebenen digitalen Informationen, umfassen oder ausgelegt sein, um damit zu kommunizieren. Die Speichereinheit kann einen Festkörperspeicher, etwa eine Speicherkarte oder ein anderes Gehäuse, das ein oder mehrere nicht flüchtige Festspeicher, etwa einen Flashspeicher, aufnimmt, umfassen. Ferner kann die Mediumeinheit ein Arbeitsspeicher oder ein anderer flüchtiger wiederbeschreibbarer Speicher sein. Zusätzlich kann die Mediumeinheit ein magneto-optisches oder optisches Medium, etwa eine Disk oder Bänder oder andere Speichereinrichtung, umfassen, um über ein Übermittlungsmedium übermittelte Informationen zu erfassen.
Die Gateway-Schnittstelle 10 steht mittels des zweiten Controller-Netzwerk-Busses 102 mit Modul D14, Modul E15 und Modul F16 in kommunikativer Verbindung. Die Gateway-Schnittstelle 10 kann eine fahrzeugeigene Diagnosestecker-Schnittstelle umfassen, die ausgelegt ist, um eine Verbindung mit der Funkkommunikationseinrichtung 120 zu erhalten. Die Diagnosestecker-Schnittstelle an der Gateway-Schnittstelle 10 kann gemäß der Norm OBD II oder anderen bekannten Fahrzeugdiagnoseanschlussnormen sein. Die Funkkommunikationseinrichtung 120 kann eine Netzwerkschnittstelle, etwa ein Modem, zum Ermöglichen von drahtloser oder drahtgebundener Kommunikation mit einer anderen Einrichtung gemäß dem DRSC-Protokoll oder einem anderen Kommunikationsprotokoll wie LTE, WiFi, Bluetooth, WiGig, GPS, GNSS, NFC oder einem anderen Telekommunikationsprotokoll umfassen. Die Funkkommunikationseinrichtung 120 kann weiterhin ihren eigenen Rechner bestehend aus einem dedizierten Prozessor, Speicher und anderen Komponenten zum Steuern der Funkkommunikationsvorrichtung 120 sowie zum Implementieren eines manipulationssicheren Sicherheitsmerkmals zum Verhindern eines unberechtigten Zugriffs auf die Funkkommunikationseinrichtung 120 umfassen.
Die Gateway-Schnittstelle 10 steht ferner mittels eines ersten Controller-Netzwerk-Busses 101 mit Modul A, Modul B, Modul C und BCM 110 in kommunikativer Verbindung. Jedes der in 1 gezeigten beispielhaften Fahrzeugmodule kann eine Kombination aus ein oder mehreren der folgenden darstellen: Software, Hardware und/oder Firmware, die Fahrzeugsystemen wie etwa einem Fensterhebersystem, einem Navigationssystem, einem Unterhaltungssystem, einem Temperaturregelungssystem, einem Zentralverriegelungssystem, einem elektrischen Sitzsystem, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem und anderen Fahrzeugsystemen entsprechen, die sich an dem Fahrzeug finden.
Jedes der beispielhaften Fahrzeugmodule kann Sensoren zum Erfassen von Informationen bezüglich ihres jeweiligen Fahrzeugsystems umfassen (z. B. Zustandsinformationen, die einen aktuellen Zustand einer Komponente in dem jeweiligen Fahrzeugsystem angeben). Beispielsweise kann das Fensterhebersystem einen Fenstersensor zum Erfassen von Fensterpositionszustandsinformationen umfassen, das Navigationssystem kann Positionssensoren zum Ermitteln einer aktuellen Fahrzeugpositionsinformation umfassen, das Unterhaltungssystem kann verschiedene Sensoren zum Ermitteln von Zustandsinformationen für Komponenten in dem Unterhaltungssystem umfassen (z. B. Lautstärkesensoren zum Ermitteln von aktuellen Lautstärkeinformationen, Unterhaltungsausgabeinformationen zum Ermitteln der aktuellen Quelle von Unterhaltung, die von dem Unterhaltungssystem ausgegeben wird), das Temperatursteuerungssystem kann Temperatursensoren zum Erfassen der aktuellen Temperatur in dem Fahrzeuginnenraum und/oder der Außentemperatur umfassen, das Zentralverriegelungssystem kann Verriegelungssensoren zum Erfassen von Türverriegelungszustandsinformationen umfassen, das elektrische Sitzsystem kann Sitzpositionssensoren zum Erfassen von Sitzpositionszustandsinformationen umfassen und das Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem kann einen Geschwindigkeitssensor zum Erhalten der aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs umfassen.
Insbesondere können die in 1 gezeigten beispielhaften Fahrzeugmodule eine Kombination aus ein oder mehreren der folgenden darstellen: Software, Hardware und/oder Firmware, die einem Karosseriesteuermodul (BCM), Parkassistenzmodul (PAM), Getriebesteuermodul (TCM), Leistungssteuermodul (PCM), Antiblockiersystem (ABS), Lenksäulensteuermodul (SCCM), Accessory Protocol Interface Module (SYNC) (APIM), Rückhaltsystemsteuermodul (RCM) und Servolenkungssteuermodul (PSCM) entsprechen. Das Servolenkungssteuermodul kann ausgelegt sein, um ein elektrisches Servolenkungsunterstützungs(EPAS)-System des Fahrzeugs zu steuern. Gemäß der hierin beschriebenen Optimierung von Verkehrsfluss an einer Kreuzung kann das PCM zum Steuern des Antriebs des Fahrzeugs bei Durchqueren einer Kreuzung genutzt werden, das ABS kann zum Bremsen des Fahrzeugs bei Durchqueren einer Kreuzung genutzt werden, das PCSM kann zum Lenken des Fahrzeugs bei Durchqueren einer Kreuzung genutzt werden.
Zum Analysieren eines Ampelausfallzustands und Implementieren der hierin beschriebenen Verkehrsflussoptimierung an einer Kreuzung kann ein Verkehrsoptimierungsinstrument enthalten sein. Das Verkehrsoptimierungsinstrument kann ein Programm oder eine Anwendung sein, das/die in einem in dem Fahrzeug-Controller-Netzwerk 100 enthaltenen Speicher gespeichert ist und von einem Prozessor des BCM 110 ausgeführt wird. Das Verkehrsoptimierungsinstrument kann auch eine Kombination von Software und Hardware sein, die an einer oder mehreren der Komponenten integriert ist, die das BCM 110 umfassen. Alternativ kann das Verkehrsoptimierungsinstrument an einer oder mehreren Komponenten integriert sein, die ein anderes Fahrzeugmodul in dem Fahrzeug-Controller-Netzwerk 100 umfassen. Eine weitere Beschreibung für das Verkehrsoptimierungsinstrument und die Komponenten des Fahrzeug-Controller-Netzwerks 100, die am Ausführen des Zugriffbewertungsinstruments beteiligt sind, wird nachstehend näher beschrieben. Es versteht sich, dass vorausgesetzt wird, dass mindestens eines und bevorzugt die meisten, wenn nicht alle, Fahrzeuge an einer Kreuzung das hierin beschriebene Verkehrsoptimierungsinstrument laufen lassen. Auf diese Weise kann jedes Fahrzeug, das das Verkehrsoptimierungsinstrument laufen lässt, die gleiche Verkehrsoptimierungsstrategie ausführen, um gemäß einem gleichen optimierten Verkehrsflussmusterplan die Kreuzung zu durchfahren, wie im Verlauf dieser Offenbarung näher beschrieben wird. Folglich können Fahrzeuge, die das Verkehrsoptimierungsinstrument laufen lassen, die Kreuzung durchfahren, ohne sich auf einen zentralen Steuerungsserver (z. B. Ampel oder externer Command-Server) verlassen zu müssen. Selbst wenn ein Fahrzeug das Verkehrsoptimierungsinstrument nicht laufen hat, kann der optimierte Verkehrsflussmusterplan, der von dem Verkehrsoptimierungsinstrument erzeugt wird, zu dem Fahrzeug übermittelt und von diesem empfangen werden, solange das Fahrzeug für den Empfang von Funkinformationen ausgelegt ist.
2 zeigt einen beispielhaften Schnittstellenbereich, in dem eine erste Ampel 210 (d. h. Ampel für Nord-Süd-Verkehr) und eine zweite Ampel 220 (d. h. Ampel für Ost-West-Verkehr) ausgefallen ist. 2 zeigt auch eine Reihe von Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich, einschließlich Fahrzeuge, die in Richtung Süden fahren: Fahrzeug 201 und Fahrzeug 202; Fahrzeuge, die in Richtung Norden fahren: Fahrzeug 203, Fahrzeug 204 und Fahrzeug 205; Fahrzeuge, die in Richtung Westen fahren: Fahrzeug 206 und Fahrzeug 207; und Fahrzeuge, die in Richtung Osten fahren: Fahrzeug 208 und Fahrzeug 209.
Der Kreuzungsbereich kann in drei Kreuzungszonen unterteilt werden: Zone 1 (in der Kreuzung positioniert), Zone 2 (direkt außerhalb von Zone 1 positioniert) und Zone 3 (direkt außerhalb von Zone 2 positioniert). Zone 1 ist ausgelegt, um im Wesentlichen oder vollständig die tatsächliche kreuzende Kreuzung zwischen den Straßen zu definieren, die den Kreuzungsbereich umfassen. Zone 2 ist ausgelegt, um den Teil der Straße, in dem sich das nächste Fahrzeug zum Durchqueren der tatsächlichen kreuzenden Kreuzung in dem Kreuzungsbereich befindet, im Wesentlichen oder vollständig zu definieren. Zone 3 ist ausgelegt, um die Teile des Kreuzungsbereichs außerhalb von Zone 2 zu definieren.
Die Anzahl an Kreuzungszonen wird nur für beispielhafte Zwecke vorgesehen, da entsprechend anderen Umgebungen eine kleinere oder größere Anzahl von Kreuzungszonen in dem Kreuzungsbereich enthalten sein kann. Die Form der Kreuzungszonen kann in anderen Ausführungsformen ebenfalls abgewandelt sein. Beispielsweise können ein oder mehrere der Kreuzungszonen eine rechteckige oder quadratische Form aufweisen, während ein oder mehrere der Kreuzungszonen in der in 2 gezeigten Kreisform vorliegen können.
Fahrzeuge innerhalb des Kreuzungsbereichs können beispielsweise gemäß dem DSRC-Protokoll miteinander in Funkverbindung stehen. Fahrzeuge in der Kreuzung können auch mit einer oder mehreren von erster Ampel 210 oder zweiter Ampel 220 in kommunikativer Verbindung stehen. Fahrzeuge in dem Kreuzungsbereich können auch mit einem GPS-System (Global Positioning Satellite System) oder GNSS-System (Global Navigation Satellite System) zum Ermitteln, dass sich das Fahrzeug in dem Kreuzungsbereich befindet, und im Einzelnen zum Ermitteln, in welcher Kreuzungszone es sich aktuell befindet, in kommunikativer Verbindung stehen. Das Fahrzeug kann weiterhin zusätzliche Fahrzeugpositionierungsinformationen nutzen, die beispielsweise durch ein Fahrzeugsichtsystem (z. B. Spurhalteassistenz-Kamera), ein LADR-basiertes Radarerfassungssystem, ein Raddrehzahlzählsystem und RCM-Beschleunigungssignale erhalten werden. Die zusätzliche Fahrzeugpositionsinformationen erhaltenden Systeme können sich an Bord des Fahrzeugs befinden und können durch ein in 1 gezeigtes Modul dargestellt werden. Durch Nutzen der Satelliteninformationen und/oder zusätzlicher Fahrzeugpositionsinformationen kann das Fahrzeug präzis seinen Ort und seine Umgebung ermitteln, während es gemäß der hierin beschriebenen Kreuzungsverkehrsflussoptimierung die Kreuzung durchfährt. Das Fahrzeug kann auch von anderen Fahrzeugen in der Nähe in dem Kreuzungsbereich Satelliteninformationen und/oder Fahrzeugpositionsinformationen erhalten und analysieren, um den Kreuzungsbereich gemäß der hierin beschriebenen Kreuzungsverkehrsflussoptimierung besser zu durchqueren.
2 zeigt, dass sich das Fahrzeug 203 vollständig in Zone 1 befindet, während sich Fahrzeug 206 und Fahrzeug 208 vollständig in Zone 2 befinden und sich Fahrzeug 201, Fahrzeug 205 und Fahrzeug 209 vollständig in Zone 3 befinden. Fahrzeuge, die sich teilweise zwischen verschiedenen Zonen befinden, können in die Zone eingeteilt werden, in der sich ein größerer Teil des Fahrzeugs befindet. Auch wenn sich Fahrzeug 204 beispielsweise zwischen Zone 1 und Zone 2 befindet, kann Fahrzeug 204 in Zone 2 eingeteilt werden, da sich ein größerer Teil von Fahrzeug 204 in Zone 2 befindet. Auch wenn sich Fahrzeug 202 zwischen Zone 2 und Zone 3 befindet, kann analog Fahrzeug 202 in Zone 2 eingeteilt werden, da sich ein größerer Teil von Fahrzeug 202 in Zone 2 befindet. Auch wenn sich Fahrzeug 207 zwischen Zone 2 und Zone 3 befindet, kann analog Fahrzeug 207 in Zone 3 eingeteilt werden, da sich ein größerer Teil von Fahrzeug 207 in Zone 3 befindet. Gemäß einigen Ausführungsformen kann das in dem jeweiligen Fahrzeug in der Kreuzungszone laufende Verkehrsoptimierungsinstrument seine Kreuzungszonenposition beruhend auf dem Erhalten von Positionsinformation von einem GPS/GNSS-System oder Server ermitteln. Gemäß einigen Ausführungsformen kann das in dem jeweiligen Fahrzeug in der Kreuzungszone laufende Verkehrsoptimierungsinstrument seine Kreuzungszonenposition beruhend auf dem Erhalt von Positionszuordnungsinformation von einem oder mehreren von Ampel 210 und/oder Ampel 220, die dem Fahrzeug eine entsprechende Kreuzungszone zuordnet, ermitteln.
3 zeigt ein Flussdiagramm 300, das einen Prozess zum Implementieren einer Kreuzungsverkehrsflussoptimierung durch das Verkehrsoptimierungsinstrument, das beispielsweise durch das BCM 110 eines Fahrzeugs ausgeführt wird, beschreibt. Das Flussdiagramm 300 wird für beispielhafte Zwecke innerhalb des Kontextes des in 2 gezeigten Kreuzungsbereichs vorgesehen. Gemäß einigen Ausführungsformen kann das Verkehrsoptimierungsinstrument die Kreuzungsverkehrsflussoptimierung durch Kommunizieren mit Gegenstück-Verkehrsoptimierungsinstrument(en), das/die in einem oder mehreren Fahrzeugen laufen, und/oder Ampeln, die sich in dem Kreuzungsbereich befinden, implementieren.
Es versteht sich, dass mindestens ein Fahrzeug in dem Kreuzungsbereich mit den drahtlosen Funktionen ausgestattet ist, um für ein Kommunizieren miteinander in dem Kreuzungsbereich gemäß dem DSRC-Protokoll in der Lage zu sein. Gemäß einigen Ausführungsformen versteht sich, dass mindestens ein Fahrzeug in dem Kreuzungsbereich mit den drahtlosen Funktionen ausgestattet ist, um für ein Kommunizieren mit der Ampel 210 oder der Ampel 220 gemäß dem DSRC-Protokoll in der Lage zu sein. Gemäß einigen Ausführungsformen versteht sich, dass mindestens ein Fahrzeug in dem Kreuzungsbereich mit den drahtlosen Funktionen ausgestattet ist, um mit einem externen Server zu kommunizieren, um die von dem Prozess in Flussdiagramm 300 beschriebene Kreuzungsverkehrsflussoptimierung zu implementieren.
Die von Flussdiagramm 300 beschriebene Kreuzungsverkehrsflussoptimierung wird nach dem Ermitteln, dass ein oder mehrere von Ampel 210 und Ampel 220 ausgefallen sind, zumindest in gewissem Umfang implementiert. Beispielsweise kann das auf dem BCM 110 laufende Verkehrsoptimierungsinstrument ermitteln, dass ein oder mehrere von Ampel 210 und/oder Ampel 220, die sich in dem Kreuzungsbereich befinden, ausgefallen sind, wenn es durch die Funkkommunikationseinrichtung 120 eine Meldung von einem anderen Fahrzeug in dem Kreuzungsbereich erhält, die einen Ausfall von einer oder mehreren von Ampel 210 und/oder Ampel 220 feststellt. Wenn das Verkehrsoptimierungsinstrument ermittelt, dass ein oder mehrere von Ampel 210 und/oder Ampel 220 ausgefallen sind, kann das Verkehrsoptimierungsinstrument einen Steuerbefehl zu den anderen Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich aussenden, damit sie unter der in Schritt 301 angegebenen Stromausfallroutine arbeiten.
Zusätzlich oder alternativ kann das Verkehrsoptimierungsinstrument ermitteln, dass ein oder mehrere von Ampel 210 und/oder Ampel 220, die sich in dem Kreuzungsbereich befinden, ausgefallen ist/sind, wenn es zu einer oder mehreren von Ampel 210 und/oder Ampel 220 ein Statusabfragesignal sendet und von der einen oder den mehreren von Ampel 210 und/oder Ampel 220 keine positive Statusmeldung zurückerhält, die anzeigt, dass diese ordnungsgemäß arbeitet. Wenn das Verkehrsoptimierungsinstrument ermittelt, dass ein oder mehrere von Ampel 210 und/oder Ampel 220 ausgefallen sind, kann das Verkehrsoptimierungsinstrument einen Steuerbefehl zu den anderen Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich aussenden, damit sie unter der in Schritt 301 angegebenen Stromausfallroutine arbeiten.
Zusätzlich oder alternativ kann das Verkehrsoptimierungsinstrument ermitteln, dass ein oder mehrere von Ampel 210 und/oder Ampel 220, die sich in dem Kreuzungsbereich befinden, ausgefallen ist/sind, wenn es zu einer oder mehreren von Ampel 210 und/oder Ampel 220 ein Statusabfragesignal sendet und von der einen oder den mehreren von Ampel 210 und/oder Ampel 220 eine negative Statusmeldung zurückerhält, die anzeigt, dass sie in gewisser Hinsicht eine Fehlfunktion hat. Das Verkehrsoptimierungsinstrument kann ausgelegt sein, um Informationen (z. B. Statusabfragesignal und Statusmeldung) zu senden und zu empfangen, indem es die Funkkommunikationseinrichtung 120 so steuert, dass sie solche Informationen sendet und empfängt. Wenn das Verkehrsoptimierungsinstrument ermittelt, dass ein oder mehrere von Ampel 210 und/oder Ampel 220 ausgefallen sind, kann das Verkehrsoptimierungsinstrument einen Steuerbefehl zu den anderen Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich aussenden, damit sie unter der in Schritt 301 angegebenen Stromausfallroutine arbeiten.
Zusätzlich oder alternativ kann ein Insasse in dem Fahrzeug eine Statusabfrage an das Verkehrsoptimierungsinstrument eingeben, welche einen Status einer oder mehrerer von Ampel 210 und/oder Ampel 220 in dem Kreuzungsbereich abfragt. Die Statusabfrage kann Informationen enthalten, die anzeigen, dass der Insasse meint, dass ein oder mehrere von Ampel 210 und/oder Ampel 220 ausgefallen sind. Die Statusabfrage kann dann das Verkehrsoptimierungsinstrument auffordern, eine Statusabfrage zu einem oder mehreren anderen Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich gemäß dem DSRC-Protokoll zu senden. Bei Erhalt der Statusabfrage können die jeweiligen anderen Fahrzeuge ihren Insassen die Abfrage vorlegen, wobei sie aufgefordert werden, einzugeben, ob sie der Meinung sind, dass eine oder mehrere von Ampel 210 und/oder Ampel 220 ausgefallen sind. Dann kann jede Meinung zur Analyse zurück zu dem Fahrzeug gesendet werden. Wenn eine vorbestimmte Anzahl (z. B. die Mehrzahl) der erhaltenen Meinungen angibt, dass ein Ausfall einer oder mehrerer von Ampel 210 und/oder Ampel 220 angenommen wird, kann das Verkehrsoptimierungsinstrument einen Steuerbefehl zu den anderen Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich senden, damit sie unter der in Schritt 301 angegebenen Stromausfallroutine arbeiten.
Innerhalb des Kontextes der vorstehend beschriebenen Annahmen wird bei 301 von dem Verkehrsoptimierungsinstrument, das in einem Fahrzeug in dem Kreuzungsbereich läuft, eine Stromausfallroutine implementiert. Zum Beispiel kann die Stromausfallroutine bei 301 nach Ermittlung durch das Verkehrsoptimierungsinstrument, dass ein oder mehrere von Ampel 210 und/oder Ampel 220, die sich in dem Kreuzungsbereich befinden, ausgefallen sind, implementiert werden.
Nach Aktivieren der Stromausfallroutine bei 301 ist das Verkehrsoptimierungsinstrument ausgelegt, um bei 302 Zone 1 in dem Kreuzungsbereich zu analysieren. Die Analyse von Zone 1 umfasst die Ermittlung bei 303, ob sich in der Kreuzung, die Zone 1 umfasst, ein Fahrzeug befindet.
Wenn das Verkehrsoptimierungsinstrument ermittelt, dass sich in der Kreuzung, die Zone 1 umfasst, ein Fahrzeug befindet, dann fährt das Verkehrsoptimierungsinstrument bei 304 mit der Mittlung fort, ob es eine freie Bahn gibt, auf der sich das Fahrzeug durch die Kreuzung vorbewegen kann. Beruhend auf Positionsinformationen (z. B. GPS/GNSS-Positionsinformationen) anderer Fahrzeuge in dem Kreuzungsbereich, die mittels Kommunikation mit den anderen Fahrzeugen erhalten werden, kann das Verkehrsoptimierungsinstrument ermitteln, dass für das Fahrzeug in der Kreuzung eine freie Bahn nach vorne gegeben ist. Beruhend auf Näherungssensorinformationen (z. B. Entfernungsinformationen, die von Näherungssensoren an einem Fahrzeug erfasst werden), die von dem aktuellen Fahrzeug gesammelt werden, auf dem das Verkehrsoptimierungsinstrument läuft, oder von anderen Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich erhalten werden, die solche Näherungssensorinformationen von ihren eigenen fahrzeugeigenen Näherungssensoren gesammelt haben, kann das Verkehrsoptimierungsinstrument ebenfalls ermitteln, dass für das Fahrzeug in der Kreuzung eine freie Bahn nach vorne vorhanden ist.
Wenn das Verkehrsoptimierungsinstrument ermittelt, dass für das Fahrzeug in der Kreuzung keine freie Bahn nach vorne für ein Vorbewegen vorhanden ist, dann kehrt das Verkehrsoptimierungsinstrument zurück zu Schritt 303.
Wenn das Verkehrsoptimierungsinstrument ermittelt, dass für das Fahrzeug in der Kreuzung eine freie Bahn nach vorne für ein Vorbewegen vorhanden ist, dann führt das Verkehrsoptimierungsinstrument bei 305 einen vorbestimmten Optimierungsalgorithmus zum Räumen der Kreuzung und weiteren Leiten des Verkehrs aus.
Der Optimierungsalgorithmus wird bezüglich eines in 4 gezeigten Diagramms eines verfügbaren Flussmusters und einer in 5 gezeigten Ressourcendarstellungstabelle näher beschrieben. Der Optimierungsalgorithmus erzeugt für die Fahrzeuge in dem Kreuzungsbereich beruhend auf Fahrzeugpositionsinformationen einen optimierten Verkehrsflussmusterplan. Der optimierte Verkehrsflussmusterplan kann angeben, welche Fahrzeuge in dem Kreuzungsbereich sich durch die Kreuzung bewegen dürfen.
Bei 306 wird der optimierte Verkehrsflussmusterplan einem oder mehreren Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich übermittelt. Gemäß manchen Ausführungsformen kann beispielsweise der optimierte Verkehrsflussmusterplan von dem Fahrzeug, auf dem das Verkehrsoptimierungsinstrument läuft, das den optimierten Verkehrsflussmusterplan erzeugt hat, allen Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich übermittelt werden. Gemäß manchen Ausführungsformen kann der optimierte Verkehrsflussmusterplan von dem Fahrzeug, auf dem das Verkehrsoptimierungsinstrument läuft, das den optimierten Verkehrsflussmusterplan erzeugt hat, Fahrzeugen in einer Kombination von Zone 1, Zone 2 und Zone 3 übermittelt werden.
Bei Erhalt des optimierten Verkehrsflussmusterplans kann das Verkehrsoptimierungsinstrument, das auf dem Fahrzeug läuft, das den optimierten Verkehrsflussmusterplan erhalten hat, seinem jeweiligen Fahrer den optimierten Verkehrsflussmusterplan präsentieren. Der optimierte Verkehrsflussmusterplan kann mittels eines visuellen Displays (z. B. Steuerung eines Fahrzeugdisplays, um den optimierten Verkehrsflussmusterplan anzuzeigen) oder einer Audio-Präsentation (z. B. Steuerung einer Audio-Ausgabe des optimierten Verkehrsflussmusterplans) präsentiert werden. Der optimierte Verkehrsflussmusterplan kann angeben, ob sich das jeweilige Fahrzeug durch die Kreuzung bewegen darf, und wenn ja, in welcher Richtung es sich durch die Kreuzung bewegen darf.
Nach dem Ermitteln bei 303, dass sich in der Kreuzung keine Fahrzeuge befinden, oder nach Informieren von Fahrern über den optimierten Verkehrsflussmusterplan bei 306 rückt das Verkehrsoptimierungsinstrument zu 307 vor, wo das Verkehrsoptimierungsinstrument ausgelegt ist, Zone 2 in dem Kreuzungsbereich zu analysieren. Die Analyse von Zone 2 umfasst die Ermittlung bei 308, ob sich in der Kreuzung, die Zone 2 umfasst, ein Fahrzeug befindet.
Wenn das Verkehrsoptimierungsinstrument ermittelt, dass in der Kreuzung, die Zone 2 umfasst, ein Fahrzeug vorhanden ist, aber bei 308 ermittelt, dass es keine freie Bahn für ein Vorbewegen gibt, dann rückt das Verkehrsoptimierungsinstrument zu Schritt 312 vor, um Zone 3 zu analysieren. Beruhend auf Positionsinformationen (z. B. GPS/GNSS-Positionsinformationen) anderer Fahrzeuge in dem Kreuzungsbereich, die mittels Kommunikation mit den anderen Fahrzeugen erhalten werden, kann das Verkehrsoptimierungsinstrument ermitteln, dass für das Fahrzeug in der Kreuzung eine freie Bahn nach vorne gegeben ist. Beruhend auf Näherungssensorinformationen (z. B. Entfernungsinformationen, die von Näherungssensoren an einem Fahrzeug erfasst werden), die von dem aktuellen Fahrzeug gesammelt werden, auf dem das Verkehrsoptimierungsinstrument läuft, oder von anderen Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich erhalten werden, die solche Näherungssensorinformationen von ihren eigenen fahrzeugeigenen Näherungssensoren gesammelt haben, kann das Verkehrsoptimierungsinstrument ebenfalls ermitteln, dass für das Fahrzeug in der Kreuzung eine freie Bahn nach vorne vorhanden ist.
Wenn aber das Verkehrsoptimierungsinstrument ermittelt, dass sich in der Kreuzung, die Zone 2 umfasst, ein Fahrzeug befindet, und bei 308 ermittelt, dass freie Bahn für ein Vorbewegen vorliegt, dann kann das Verkehrsoptimierungsinstrument bei 309 Richtungsanzeigeinformationen von einem oder mehreren Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich erhalten, die eingerichtet sind, um ein Token gemäß dem Optimierungsalgorithmus zu erhalten. Beispielsweise kann das Verkehrsoptimierungsinstrument Richtungsanzeigeinformationen von Fahrzeugen in Zone 2 erhalten, wobei die Richtungsanzeigeinformation angibt, ob an einem entsprechenden Fahrzeug ein Signal zum Abbiegen nach links oder ein Signal zum Abbiegen nach rechts aktiviert ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Verkehrsoptimierungsinstrument Informationen erhalten, die angeben, ob sich ein Fahrzeug in einer Abbiegespur befindet (z. B. ob die Fahrzeugspur eine reine Linksabbiegespur, eine reine Rechtsabbiegespur oder eine Spur nur für Geradeausfahrt ist). Eine Position des Fahrzeugs in einer Abbiegespur kann beruhend auf GPS/GNSS-Positionsinformationen, die eine Position des Fahrzeugs angeben, oder beruhend auf Identifikationsinformationen von dem Fahrzeug selbst, die eine aktuelle Position in einer Abbiegespur für ein Fahrzeug angeben, festgestellt werden, welche dann zu dem Verkehrsoptimierungsinstrument übermittelt werden (z. B. zu dem Fahrzeug/den Fahrzeugen, auf dem/denen das Verkehrsoptimierungsinstrument läuft, übermittelt werden).
Nach dem Erhalt der Richtungsanzeigeinformation führt das Verkehrsoptimierungsinstrument dann bei 310 eine andere Iteration des Optimierungsalgorithmus aus, um für die Fahrzeuge in dem Kreuzungsbereich beruhend auf zusätzlichen Richtungsanzeigeinformationen einen aktualisierten optimierten Verkehrsflussmusterplan zu erzeugen. Der optimierte Verkehrsflussmusterplan kann angeben, welche Fahrzeuge in dem Kreuzungsbereich sich durch die Kreuzung bewegen dürfen.
Bei 311 wird der optimierte Verkehrsflussmusterplan einem oder mehreren Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich übermittelt. Gemäß manchen Ausführungsformen kann beispielsweise der optimierte Verkehrsflussmusterplan von dem Fahrzeug, auf dem das Verkehrsoptimierungsinstrument läuft, das den optimierten Verkehrsflussmusterplan erzeugt hat, allen Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich übermittelt werden. Gemäß manchen Ausführungsformen kann der optimierte Verkehrsflussmusterplan von dem Fahrzeug, auf dem das Verkehrsoptimierungsinstrument läuft, das den optimierten Verkehrsflussmusterplan erzeugt hat, Fahrzeugen in einer Kombination von Zone 1, Zone 2 und Zone 3 übermittelt werden.
Bei Erhalt des optimierten Verkehrsflussmusterplans kann das Verkehrsoptimierungsinstrument, das auf dem Fahrzeug läuft, das den optimierten Verkehrsflussmusterplan erhalten hat, seinem jeweiligen Fahrer den optimierten Verkehrsflussmusterplan präsentieren. Der optimierte Verkehrsflussmusterplan kann mittels eines visuellen Displays (z. B. Steuerung eines Fahrzeugdisplays, um den optimierten Verkehrsflussmusterplan anzuzeigen) oder einer Audio-Präsentation (z. B. Steuerung einer Audio-Ausgabe des optimierten Verkehrsflussmusterplans) präsentiert werden. Der optimierte Verkehrsflussmusterplan kann angeben, ob sich das jeweilige Fahrzeug durch die Kreuzung bewegen darf, und wenn ja, in welcher Richtung es sich durch die Kreuzung bewegen darf.
Nach dem Ermitteln bei 308, dass es keine freie Bahn für Vorbewegen gibt, oder nach dem Informieren bei 306 von Fahrern über den optimierten Verkehrsflussmusterplan, rückt das Verkehrsoptimierungsinstrument zu 312 vor, wo das Verkehrsoptimierungsinstrument ausgelegt ist, um Zone 3 in dem Kreuzungsbereich zu analysieren. Die Analyse von Zone 3 umfasst die Ermittlung bei 313, ob sich in der Kreuzung, die Zone 3 umfasst, ein Fahrzeug befindet.
Wenn das Verkehrsoptimierungsinstrument ermittelt, dass sich in der Kreuzung, die Zone 3 umfasst, ein Fahrzeug befindet, aber bei 313 ermittelt, dass es keine freie Bahn für ein Vorbewegen gibt, dann rückt das Verkehrsoptimierungsinstrument zu Schritt 301 vor. Beruhend auf Positionsinformationen (z. B. GPS/GNSS-Positionsinformationen) anderer Fahrzeuge in dem Kreuzungsbereich, die mittels Kommunikation mit den anderen Fahrzeugen erhalten werden, kann das Verkehrsoptimierungsinstrument ermitteln, dass für das Fahrzeug in der Kreuzung eine freie Bahn nach vorne gegeben ist. Beruhend auf Näherungssensorinformationen (z. B. Entfernungsinformationen, die von Näherungssensoren an einem Fahrzeug erfasst werden), die von dem aktuellen Fahrzeug gesammelt werden, auf dem das Verkehrsoptimierungsinstrument läuft, oder von anderen Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich erhalten werden, die solche Näherungssensorinformationen von ihren eigenen fahrzeugeigenen Näherungssensoren gesammelt haben, kann das Verkehrsoptimierungsinstrument ebenfalls ermitteln, dass für das Fahrzeug in der Kreuzung eine freie Bahn nach vorne vorhanden ist.
Wenn das Verkehrsoptimierungsinstrument aber ermittelt, dass sich in der Kreuzung, die Zone 3 umfasst, ein Fahrzeug befindet, und bei 313 ermittelt, dass eine freie Bahn für ein Vorbewegen vorhanden ist, dann kann das Verkehrsoptimierungsinstrument bei 314 Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen bei 314 von einem oder mehreren Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich erhalten. Das Verkehrsoptimierungsinstrument kann die erhaltenen Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen weiter analysieren, um eine absehbare Bahn für das entsprechende Fahrzeug beruhend auf den erhaltenen Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen zu erzeugen.
Nach dem Erzeugen des absehbaren Bahn führt das Verkehrsoptimierungsinstrument dann bei 315 eine weitere Iteration des Optimierungsalgorithmus aus, um für die Fahrzeuge in dem Kreuzungsbereich beruhend auf zusätzlichen Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen und Informationen über eine absehbare Bahn einen aktualisierten optimierten Verkehrsflussmusterplan zu erzeugen. Der optimierte Verkehrsflussmusterplan kann angeben, welche Fahrzeuge in dem Kreuzungsbereich sich durch die Kreuzung bewegen dürfen.
Bei 316 wird der optimierte Verkehrsflussmusterplan einem oder mehreren Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich übermittelt. Gemäß manchen Ausführungsformen kann beispielsweise der optimierte Verkehrsflussmusterplan von dem Fahrzeug, auf dem das Verkehrsoptimierungsinstrument läuft, das den optimierten Verkehrsflussmusterplan erzeugt hat, allen Fahrzeugen in dem Kreuzungsbereich übermittelt werden. Gemäß manchen Ausführungsformen kann der optimierte Verkehrsflussmusterplan von dem Fahrzeug, auf dem das Verkehrsoptimierungsinstrument läuft, das den optimierten Verkehrsflussmusterplan erzeugt hat, Fahrzeugen in einer beliebigen Kombination von Zone 1, Zone 2 und Zone 3 übermittelt werden.
Bei Erhalt des optimierten Verkehrsflussmusterplans kann das Verkehrsoptimierungsinstrument, das auf dem Fahrzeug läuft, das den optimierten Verkehrsflussmusterplan erhalten hat, seinem jeweiligen Fahrer den optimierten Verkehrsflussmusterplan präsentieren. Der optimierte Verkehrsflussmusterplan kann mittels eines visuellen Displays (z. B. Steuerung eines Fahrzeugdisplays, um den optimierten Verkehrsflussmusterplan anzuzeigen) oder einer Audio-Präsentation (z. B. Steuerung einer Audio-Ausgabe des optimierten Verkehrsflussmusterplans) präsentiert werden. Der optimierte Verkehrsflussmusterplan kann angeben, ob sich das jeweilige Fahrzeug durch die Kreuzung bewegen darf, und wenn ja, in welcher Richtung es sich durch die Kreuzung bewegen darf.
4 zeigt eine Kreuzungskarte 400, die beispielsweise dem hierin bezüglich 2 beschriebenen Kreuzungsbereich entsprechen kann. Die Kreuzungskarte 400 zeigt verfügbare Verkehrsrouten für Fahrzeuge, die an dem Kreuzungsbereich ankommen.
Beispielsweise zeigt die Kreuzungskarte 400 in der Spur nach Norden eine nach Norden führende Linksabbiegerroute (NL), eine nach Norden führende gerade Route (NS) und eine nach Norden führende Rechtsabbiegerroute (NR) an. In der Spur nach Süden zeigt die Kreuzungskarte 400 eine nach Süden führende Linksabbiegerroute (SL), eine nach Süden führende gerade Route (SS) und eine nach Süden führende Rechtsabbiegerroute (SR) an. In der Spur nach Osten zeigt die Kreuzungskarte 400 eine nach Osten führende Linksabbiegerroute (EL), eine nach Osten führende gerade Route (ES) und eine nach Osten führende Rechtsabbiegerroute (ER) an. In der Spur nach Westen zeigt die Kreuzungskarte 400 eine nach Westen führende Linksabbiegerroute (WL), eine nach Westen führende gerade Route (WS) und eine nach Westen führende Rechtsabbiegerroute (WR).
5 stellt eine Optimierungstabelle 500 dar, die beispielsweise den hierin beschriebenen Optimierungsalgorithmus (z. B. Algorithmus Trinkende Philosophen) zum Ermitteln des ebenfalls hierin beschriebenen optimierten Verkehrsflussmusterplans umfassen kann. Die Optimierungstabelle 500 stellt ein gewünschtes Fahrzeugmanöver an der Kreuzung gegenüber Fahrzeugressourcen dar, wobei die Fahrzeugmanöver der in der Kreuzungskarte 400 beschriebenen verfügbaren Verkehrsroute entsprechen. Jedes gewünschte Manöver erfordert einen Satz von Ressourcen, bevor das Verkehrsoptimierungsinstrument ein Ausführen des Manövers zulässt.
Wenn beispielsweise ein Fahrzeug Richtung Westen fährt und links abbiegen möchte (d. h. WL), dann muss das Fahrzeug bestimmte in der Optimierungstabelle 500 genannte Ressourcen (z. B. NS, NL, WL, SS, SL, ER, ES und EL) erhalten, bevor das Verkehrsoptimierungsinstrument das Fahrzeug die nach Westen führende Linksabbiegerroute (WL) nehmen lässt. Auf diese Weise kann das Verkehrsoptimierungsinstrument den hierin beschriebenen Optimierungsalgorithmus durch Heranziehen der Optimierungstabelle 500 ausführen. Folglich kann der von dem Verkehrsoptimierungsinstrument erzeugte optimierte Verkehrsflussmusterplan gemäß den gewünschten Manövern und erforderlichen Ressourcen, die in der Optimierungstabelle 500 beschrieben sind, erzeugt werden.
Das Fahrzeug kann seine Ressourcen erhalten, die ihm ein Durchfahren der Kreuzung wie folgt ermöglichen. Wenn ein vorheriges Fahrzeug die Kreuzung durchquert und verlässt, sendet das vorherige Fahrzeug den anderen Fahrzeugen eine Meldung, dass es seine Token freigibt, die ihm das Durchqueren der Kreuzung ermöglichten.
Da jedes Fahrzeug in dem Kreuzungsbereich bevorzugt das gleiche Verkehrsoptimierungsinstrument laufen hat (d. h. den gleichen Optimierungsalgorithmus), wird das auf den anderen Fahrzeugen an der Kreuzung laufende Verkehrsoptimierungsinstrument genutzt, um zu ermitteln, welches Fahrzeug die Bahnen reservieren kann, die es zum Durchfahren der Kreuzung braucht. Der durch die Optimierungstabelle 500 beschriebene Optimierungsalgorithmus tut dies in fairer Weise und vermeidet Blockaden.
Keines der Fahrzeuge, die in dem Kreuzungsbereich gemäß dem Verkehrsoptimierungsinstrument kommunizieren, ist ein Arbitrator, alle sind gleich. Der Optimierungsalgorithmus ist aber ein ausgewogener Algorithmus, da er Vertrauen in die anderen Fahrzeuge an der Kreuzung erfordert. Daher sind Durchsetzungsmaßnahmen sinnvoll. Die einfachste Durchsetzungsmaßnahme kann darin bestehen, die Fahrfunktion des Fahrzeugs zu automatisieren, während das Fahrzeug durch die Kreuzung fährt. Beispielsweise können der Antrieb und die Bremsanlage des Fahrzeugs zusammenarbeiten, um den Vorwärtsantrieb des Fahrzeugs zu steuern, während auch das Betätigen der Bremsen des Fahrzeugs gesteuert wird, um die Fahrt des Fahrzeugs durch die Kreuzung zu steuern. Durch Automatisieren der Fahrt des Fahrzeugs durch die Kreuzung gemäß der von allen anderen Fahrzeugen an der Kreuzung befolgten Optimierungsregel werden die Fahrer von Fahrzeugen daran gehindert, zu ”betrügen” und außer der Reihe die Kreuzung zu durchqueren.
Zusätzlich oder alternativ können einem Fahrer jedes Fahrzeugs, das das Verkehrsoptimierungsinstrument laufen hat, Befehle, die angeben, wann ein Fahrzeug auf der gewünschten Bahn die Kreuzung durchfahren darf, präsentiert werden. Beispielsweise können die Befehle auf einer Displayeinrichtung in jedem der Fahrzeuginnenräume angezeigt oder über einen Lautsprecher in jedem der Fahrzeuginnenräume ausgegeben werden. Dies ermöglicht den Fahrern der Fahrzeuge, auf denen das Optimierungsinstrument läuft, die angezeigten Befehle zu befolgen und sich daher an den Optimierungsalgorithmus des Optimierungsinstruments zu halten.
Alle Prozessbeschreibungen oder Blöcke in den Figuren sind so zu verstehen, dass sie Module, Segmente oder Teile von Code, die ein oder mehrere ausführbare Befehle umfassen, die von einer Rechnereinrichtung, einem Prozessor oder Steuergerät (z. B. Steuereinheit) ausführbar sind, zum Implementieren von bestimmten logischen Funktionen oder Schritten in dem Prozess darstellen, und innerhalb des Schutzumfangs der hierin beschriebenen Ausführungsformen sind andere Umsetzungen enthalten, bei denen abhängig von der betroffenen Funktionalität Funktionen in anderer Reihenfolge als gezeigt oder diskutiert ausgeführt werden können, einschließlich im Wesentlichen gleichzeitig oder in umgekehrter Reihenfolge, wie für den Durchschnittsfachmann verständlich ist.
Es sollte betont werden, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen lediglich für ein klares Verständnis der Grundsätze dieser Offenbarung dargelegt werden. An der/den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen) können viele Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden, ohne wesentlich vom Wesen und den Grundsätzen der hierin beschriebenen Techniken abzuweichen. Alle diese Abwandlungen sollen hierin im Schutzumfang dieser Offenbarung aufgenommen und durch die folgenden Ansprüche geschützt sein.

Claims

Fahrzeug, umfassend: eine Funkschnittstelle, die ausgelegt ist, um mit einer externen Funkschnittstelle zu kommunizieren; ein Steuergerät, das ausgelegt ist, um: einen Betriebszustand für eine Ampel in einem Kreuzungsbereich zu ermitteln; als Reaktion auf das Ermitteln, dass die Ampel ausgefallen ist, einen Verkehrsoptimierungsplan zu erzeugen; und eine Übermittlung des Verkehrsoptimierungsplans zu steuern.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Steuergerät ausgelegt ist, um durch Steuern der Funkschnittstelle, so dass der Verkehrsoptimierungsplan zu der externen Funkschnittstelle übermittelt wird, das Präsentieren des Verkehrsoptimierungsplans zu steuern.
Fahrzeug nach Anspruch 1, welches weiterhin ein Display umfasst; wobei das Steuergerät ausgelegt ist, um durch Steuern des Displays, so dass der Verkehrsoptimierungsplan angezeigt wird, das Präsentieren des Verkehrsoptimierungsplans zu steuern.
Fahrzeug nach Anspruch 1, welches weiterhin ein Lautsprecher umfasst; wobei das Steuergerät ausgelegt ist, um durch Steuern des Lautsprechers, so dass der Verkehrsoptimierungsplan in einem hörbaren Format ausgegeben wird, das Präsentieren des Verkehrsoptimierungsplans zu steuern.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Steuergerät weiterhin ausgelegt ist, um: dem Fahrzeug entsprechende Fahrzeugpositionsinformationen zu erhalten; und zu ermitteln, dass sich das Fahrzeug in einer von mehreren Kreuzungsbereichzonen befindet, die den Kreuzungsbereich bilden.
Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei das Steuergerät weiterhin ausgelegt ist, um: für ein externes Fahrzeug, das die externe Funkschnittstelle enthält, externe Fahrzeugpositionsinformationen zu erhalten; zu ermitteln, dass sich das externe Fahrzeug in einer der mehreren Kreuzungsbereichzonen befindet; und beruhend zumindest zum Teil auf den Fahrzeugpositionsinformationen und der Position des externen Fahrzeugs den Verkehrsoptimierungsplan zu erzeugen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug weiterhin eine Fahrtrichtungsanzeigeeinheit umfasst; wobei das Steuergerät weiterhin ausgelegt ist, um: Fahrtrichtungsanzeigeinformationen von der Fahrtrichtungsanzeigeeinheit zu erhalten; beruhend auf den Fahrtrichtungsanzeigeinformationen eine gewünschte Verkehrsroute für das Fahrzeug zu ermitteln; und beruhend zumindest zum Teil auf der gewünschten Verkehrsroute den Verkehrsoptimierungsplan zu erzeugen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Steuergerät weiterhin ausgelegt ist, um: von einem externen Fahrzeug, das die externe Funkschnittstelle enthält, externe Fahrtrichtungsanzeigeinformationen zu erhalten, wobei die externen Fahrtrichtungsanzeigeinformationen einer gewünschten Verkehrsroute des externen Fahrzeugs entsprechen; und beruhend zumindest zum Teil auf der gewünschten Verkehrsroute des externen Fahrzeugs den Verkehrsoptimierungsplan zu erzeugen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Steuergerät weiterhin ausgelegt ist, um: eine gewünschte Verkehrsroute für das Fahrzeug zu ermitteln; zu ermitteln, ob ein Satz von erforderlichen Ressourcen, die der gewünschten Verkehrsroute entsprechen, verfügbar ist; und den Verkehrsoptimierungsplan zu erzeugen, um anzuzeigen, dass das Fahrzeug auf der gewünschten Verkehrsroute fahren darf, wenn der Satz von erforderlichen Ressourcen, die der gewünschten Verkehrsroute entsprechen, verfügbar ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Steuergerät ausgelegt ist, um: dem Fahrzeug entsprechende Fahrzeugpositionsinformationen zu erhalten; zu ermitteln, dass sich das Fahrzeug in einer von mehreren Kreuzungsbereichzonen befindet, die den Kreuzungsbereich bilden; und beruhend auf der ermittelten Position des Fahrzeugs in einer der mehreren Kreuzungsbereichzonen den Verkehrsoptimierungsplan zu erzeugen.
Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei die mehreren Kreuzungsbereichzonen mindestens drei Kreuzungsbereichzonen umfassen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Funkschnittstelle ausgelegt ist, um mit der externen Funkschnittstelle gemäß einem dedizierten Nahbereichskommunikationsprotokoll zu kommunizieren.
Verfahren zum Optimieren von Verkehrsfluss an einer Kreuzung, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von Fahrzeugpositionsinformationen für ein Fahrzeug; Ermitteln, dass sich das Fahrzeug in einer von mehreren Kreuzungszonen befindet; Ermitteln eines Zustands einer Ampel an der Kreuzung; als Reaktion auf das Ermitteln, dass die Ampel ausgefallen ist, Erzeugen eines Verkehrsoptimierungsplans beruhend auf den Fahrzeugpositionsinformationen; und Steuern einer Übermittlung des Verkehrsoptimierungsplans.
Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin umfassend: Empfangen von externen Fahrzeugpositionsinformationen für ein externes Fahrzeug; Ermitteln, dass sich das externe Fahrzeug in einer der mehreren Kreuzungsbereichzonen befindet; und beruhend zumindest zum Teil auf den Fahrzeugpositionsinformationen und der Position des externen Fahrzeugs Erzeugen des Verkehrsoptimierungsplans.
Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin umfassend: Empfangen von dem Fahrzeug entsprechenden Fahrtrichtungsanzeigeinformationen von einer Fahrrichtungsanzeigeeinheit; beruhend auf den Fahrtrichtungsanzeigeinformationen Ermitteln einer gewünschten Verkehrsroute für das Fahrzeug; und beruhend zumindest zum Teil auf der gewünschten Verkehrsroute Erzeugen des Verkehrsoptimierungsplans.
Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin umfassend: Empfangen von externen Fahrtrichtungsanzeigeinformationen von einem externen Fahrzeug; beruhend auf den externen Fahrtrichtungsanzeigeinformationen Ermitteln einer gewünschten Verkehrsroute des externen Fahrzeugs; und beruhend zumindest zum Teil auf der gewünschten Verkehrsroute des externen Fahrzeugs Erzeugen des Verkehrsoptimierungsplans.
Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin umfassend: Ermitteln einer gewünschten Verkehrsroute für das Fahrzeug; Ermitteln, ob ein Satz von erforderlichen Ressourcen, die der gewünschten Verkehrsroute entsprechen, verfügbar ist; und Erzeugen des Verkehrsoptimierungsplans, der anzeigt, dass das Fahrzeug auf der gewünschten Verkehrsroute fahren darf, wenn der Satz von erforderlichen Ressourcen, die der gewünschten Verkehrsroute entsprechen, verfügbar ist.
Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin umfassend: Empfangen von dem Fahrzeug entsprechenden Fahrzeugpositionsinformationen; Ermitteln, dass sich das Fahrzeug in einer von mehreren Kreuzungsbereichzonen befindet, die die Kreuzung bilden; und beruhend auf der ermittelten Position des Fahrzeugs in einer der mehreren Kreuzungsbereichzonen Erzeugen des Verkehrsoptimierungsplans.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei die mehreren Kreuzungsbereichzonen mindestens drei Kreuzungsbereichzonen umfassen.
Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin umfassend: Steuern einer Funkschnittstelle des Fahrzeugs, um einen Status des Fahrzeugs einer externen Funkschnittstelle eines anderen Fahrzeugs gemäß einem dedizierten Nahbereichkommunikationsprotokoll zu übermitteln.