DE102020127206A1

DE102020127206A1 - Prozess und system zur gemeinsamen nutzung von sensoren für einen autonomen fahrspurwechsel

Info

Publication number: DE102020127206A1
Application number: DE102020127206.5A
Authority: DE
Inventors: Mohammad Naserian; Curtis L. Hay; Sayyed Rouhollah Jafari Tafti; Allan K. Lewis
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2019-11-26
Filing date: 2020-10-15
Publication date: 2021-05-27
Also published as: CN112849141B; CN112849141A; US20210155245A1; US11491985B2

Abstract

Ein Prozess zur gemeinsamen Nutzung von Sensoren für einen autonomen Fahrspurwechsel ist vorgesehen. Der Prozess umfasst, innerhalb einer dynamischen Steuerung eines Träger-Fahrzeugs, die Überwachung von Sensoren des Träger-Fahrzeugs, die Einrichtung einer Kommunikation zwischen dem Träger-Fahrzeug und einem verbündeten Fahrzeug auf derselben Fahrbahn wie das Träger-Fahrzeug, die Überwachung von Sensoren des verbündeten Fahrzeugs innerhalb der dynamischen Steuerung des Träger-Fahrzeugs, die Verwendung von Daten von den Sensoren des Träger-Fahrzeugs und von Daten von den Sensoren des verbündeten Fahrzeugs, um ein Spurwechselmanöver für das Träger-Fahrzeug einzuleiten, und die Ausführung des Spurwechselmanövers für das Träger-Fahrzeug.

Description

EINLEITUNG
Die Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Prozess und ein System zur gemeinsamen Nutzung von Sensoren für einen autonomen Fahrspurwechsel.
Der autonome Spurwechsel ist ein Steuerungsprozess, bei dem ein computergestützter Prozessor den Betrieb eines Fahrzeugs autonom oder halbautonom steuert. Sensordaten sind nützlich, um Informationen für den autonomen Spurwechsel-Steuerungsprozess bereitzustellen. Die Sensordaten können von einer Vielzahl von Sensoren stammen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf eine Kamera, ein Radargerät, ein LIDAR-Gerät und ein Ultraschallsensorgerät. Zu den durch den autonomen Fahrspurwechsel implementierten Regelprozessen können unter anderem Spurhaltung, adaptiver Tempomat, Hindernisvermeidung und automatischer Fahrspurwechsel gehören.
Ein Fahrzeug kann Daten mit einem anderen Fahrzeug austauschen. Nach einer beispielhaften Ausführungsform ist eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation möglich, wobei die maximalen Reichweiten der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bei bestimmten Hardware-Konfigurationen variieren. Nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform ist eine Kommunikation über dedizierte Nahbereichskommunikation (DSRC) möglich, wobei beispielsweise ein Fahrzeug einem zweiten Fahrzeug Informationen drahtlos über eine dedizierte straßenseitige Einheit, die eine sichere drahtlose Verbindung ähnlich wie WiFi bereitstellt, zur Verfügung stellt. Nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform ist die Kommunikation über ein drahtloses Cloud-Netzwerk möglich, z.B. wenn ein Fahrzeug Informationen drahtlos an ein entferntes Servergerät liefert und ein zweites Fahrzeug drahtlos von dem entfernten Servergerät auf die Daten zugreift.
BESCHREIBUNG
Ein Prozess zur gemeinsamen Nutzung von Sensoren für einen autonomen Fahrspurwechsel ist vorgesehen. Der Prozess umfasst, innerhalb einer dynamischen Steuerung eines Träger-Fahrzeugs, die Überwachung von Sensoren des Träger-Fahrzeugs, die Einrichtung einer Kommunikation zwischen dem Träger-Fahrzeug und einem verbündeten Fahrzeug auf derselben Fahrbahn wie das Träger-Fahrzeug, die Überwachung von Sensoren des verbündeten Fahrzeugs innerhalb der dynamischen Steuerung des Träger-Fahrzeugs, die Verwendung von Daten von den Sensoren des Träger-Fahrzeugs und von Daten von den Sensoren des verbündeten Fahrzeugs, um ein Spurwechselmanöver für das Träger-Fahrzeug einzuleiten, und die Ausführung des Spurwechselmanövers für das Träger-Fahrzeug.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Herstellung der Kommunikation zwischen dem Träger-Fahrzeug und dem verbündeten Fahrzeug die Herstellung einer direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Herstellung der Kommunikation zwischen dem Träger-Fahrzeug und dem verbündeten Fahrzeug die Kommunikation über ein drahtloses Netzwerk.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Nutzung der Daten von den Sensoren des Träger-Fahrzeugs und der Daten von den Sensoren des verbündeten Fahrzeugs zur Einleitung des Spurwechselmanövers für das Träger-Fahrzeug die Auswahl eines berechneten Wahrnehmungsbereichs zur Einleitung des Spurwechselmanövers und die Bestimmung, ob ein effektiver Sensorbereich der Sensoren des Träger-Fahrzeugs und ein effektiver Sensorbereich der Sensoren des verbündeten Fahrzeugs zusammen den berechneten Wahrnehmungsbereich abdecken.
In einigen Ausführungsformen schließt die Bestimmung, ob die effektive Sensorreichweite der Sensoren des Träger-Fahrzeugs und die effektive Sensorreichweite der Sensoren des verbündeten Fahrzeugs zusammen den berechneten Wahrnehmungsbereich abdecken, die Bestimmung eines Effekts ein, bei dem ein drittes Fahrzeug die Sensoren des Träger-Fahrzeugs verdeckt.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Bestimmung, ob die effektive Sensorreichweite der Sensoren des Träger-Fahrzeugs und die effektive Sensorreichweite der Sensoren des verbündeten Fahrzeugs zusammen den berechneten Wahrnehmungsbereich abdecken, ferner die Bestimmung eines Effekts der Verdeckung der Sensoren des verbündeten Fahrzeugs durch das dritte Fahrzeug.
In einigen Ausführungsformen schließt die Bestimmung, ob die effektive Sensorreichweite der Sensoren des Träger-Fahrzeugs und die effektive Sensorreichweite der Sensoren des verbündeten Fahrzeugs zusammen den berechneten Wahrnehmungsbereich abdecken, die Bestimmung des Effekts ein, dass ein Anhänger, der vom Träger-Fahrzeug gezogen wird, die Sensoren des Träger-Fahrzeugs verdeckt.
In einigen Ausführungsformen schließt die Auswahl des berechneten Wahrnehmungsbereichs zur Einleitung des Spurwechselmanövers die Bestimmung eines Zeitpunkts zum Erreichen einer Zielgeschwindigkeit nach Abschluss des Spurwechselmanövers ein.
In einigen Ausführungsformen wird bei der Auswahl des berechneten Wahrnehmungsbereichs ein Offset-Wert hinzugefügt.
In einigen Ausführungsformen schließt die Verwendung der Daten von den Sensoren des Träger-Fahrzeugs und der Daten von den Sensoren des verbündeten Fahrzeugs zur Einleitung des Spurwechselmanövers für das Träger-Fahrzeug den Vergleich eines Absolutwerts einer Anfangsgeschwindigkeit des Träger-Fahrzeugs minus einer Bestimmungs-Spurengeschwindigkeitsgrenze plus einem Versatzwert mit einem Kalibrierwert und eine Abnahme ein, um das Spurwechselmanöver auf der Grundlage des Vergleichs einzuleiten.
In einigen Ausführungsformen fährt das Träger-Fahrzeug zunächst in einer ersten Spur auf der Fahrbahn, und die Durchführung des Spurwechselmanövers für das Träger-Fahrzeug umfasst das Wechseln des Träger-Fahrzeugs in eine zweite Fahrspur auf der Fahrbahn.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Überwachung der Sensoren des Träger-Fahrzeugs das Erkennen eines übergroßen Fahrzeugs auf der Fahrbahn, wobei das Träger-Fahrzeug anfangs in einer ersten Spur auf der Fahrbahn fährt, und die Ausführung des Spurwechselmanövers für das Träger-Fahrzeug das Bewegen des Träger-Fahrzeugs auf eine Seite der ersten Spur auf der Grundlage der Beibehaltung eines Versatzes zum übergroßen Fahrzeug umfasst.
In einigen Ausführungsformen umfasst der Prozess ferner die Bestimmung eines Effekts, der dadurch entsteht, dass ein Anhänger vom Träger-Fahrzeug gezogen wird und die Sensoren des Träger-Fahrzeugs verdeckt.
In einigen Ausführungsformen befindet sich das verbündete Fahrzeug hinter dem Fahrzeug des Gastgebers.
In einigen Ausführungsformen befindet sich das verbündete Fahrzeug vor dem Fahrzeug des Gastgebers.
Nach einer alternativen Ausführungsform ist ein Prozess zur gemeinsamen Nutzung von Sensoren für einen autonomen Spurwechsel vorgesehen. Der Prozess umfasst, innerhalb einer dynamischen Steuerung eines Träger-Fahrzeugs, die Überwachung der Sensoren des Träger-Fahrzeugs, die Herstellung der Kommunikation zwischen dem Träger-Fahrzeug und einem verbündeten Fahrzeug auf der gleichen Fahrbahn wie das Träger-Fahrzeug über ein drahtloses Netzwerk, die Überwachung der Sensoren des verbündeten Fahrzeugs innerhalb der dynamischen Steuerung des Träger-Fahrzeugs unter Verwendung der Daten von den Sensoren des Träger-Fahrzeugs und der Daten von den Sensoren des verbündeten Fahrzeugs, um ein Spurwechselmanöver für das Träger-Fahrzeug einzuleiten. Die Verwendung umfasst die Auswahl eines berechneten Wahrnehmungsbereichs zur Einleitung des Spurwechselmanövers und die Bestimmung, ob ein effektiver Sensorbereich der Sensoren des Träger-Fahrzeugs und ein effektiver Sensorbereich der Sensoren des verbündeten Fahrzeugs zusammen den berechneten Wahrnehmungsbereich abdecken. Der Prozess umfasst ferner die Ausführung des Spurwechselmanövers für das Träger-Fahrzeug.
In einigen Ausführungsformen schließt die Bestimmung, ob die effektive Sensorreichweite der Sensoren des Träger-Fahrzeugs und die effektive Sensorreichweite der Sensoren des verbündeten Fahrzeugs zusammen den berechneten Wahrnehmungsbereich abdecken, die Bestimmung eines Effekts ein, bei dem ein drittes Fahrzeug die Sensoren des Träger-Fahrzeugs verdeckt.
Nach einer alternativen Ausführungsform ist ein System zur gemeinsamen Nutzung von Sensoren für einen autonomen Spurwechsel vorgesehen. Das System umfasst ein Träger-Fahrzeug, das auf einer Fahrbahn fährt und einen ersten Sensor enthält, der so eingerichtet ist, dass er die Fahrbahn überwacht, ein konföderiertes Fahrzeug, das auf der Fahrbahn fährt und einen zweiten Sensor enthält, der so eingerichtet ist, dass er die Fahrbahn überwacht, eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Träger-Fahrzeug und dem verbündeten Fahrzeug und eine computergestützte dynamische Steuerung innerhalb des Träger-Fahrzeugs. Die computerisierte dynamische Steuerung ist programmiert, um Daten vom ersten Sensor zu überwachen, Daten vom zweiten Sensor über die Kommunikationsverbindung zu überwachen, die Daten vom ersten Sensor und die Daten vom zweiten Sensor zu verwenden, um ein Spurwechselmanöver für das Träger-Fahrzeug einzuleiten und das Spurwechselmanöver für das Träger-Fahrzeug zu autorisieren.
In einigen Ausführungsformen enthält das Träger-Fahrzeug einen gezogenen Anhänger, und die computergesteuerte dynamische Steuerung wertet eine Auswirkung des gezogenen Anhängers auf die Daten des ersten Sensors aus.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Nutzung der Daten des ersten Sensors und der Daten des zweiten Sensors zur Einleitung des Spurwechselmanövers für das Träger-Fahrzeug die Auswahl eines berechneten Wahrnehmungsbereichs zur Einleitung des Spurwechselmanövers und die Bestimmung, ob ein effektiver Sensorbereich der Sensoren des Träger-Fahrzeugs und ein effektiver Sensorbereich der Sensoren des verbündeten Fahrzeugs zusammen den berechneten Wahrnehmungsbereich abdecken.
Die oben genannten Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen für die Durchführung der Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Figuren leicht ersichtlich.
Figurenliste

1 zeigt ein beispielhaftes Träger-Fahrzeug auf einer Fahrbahn, das Daten von einem verbündeten Fahrzeug hinter dem Träger-Fahrzeug verwendet, um einen Teil einer Zielspur als frei für einen gewünschten Fahrspurwechsel gemäß der vorliegenden Offenbarung zu klassifizieren;
2 zeigt schematisch eine beispielhafte Fahrzeugsystemkonfiguration, die nützlich ist, um den Betrieb des offenbarten Prozesses zur gemeinsamen Nutzung von Fahrzeugdaten in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung zu ermöglichen;
3 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess zur Durchführung des in 1 dargestellten gewünschten Spurwechsels in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
4 zeigt schematisch ein beispielhaftes Vehikel mit Hardware und Geräten, die nützlich sind, um die offenbarten Prozesse in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung durchzuführen;
5 zeigt ein alternatives beispielhaftes Träger-Fahrzeug auf einer Fahrbahn, das Daten von einem verbündeten Fahrzeug verwendet, um einen Teil einer Zielspur als frei für einen gewünschten Spurwechsel zu klassifizieren, wobei sich ein drittes Fahrzeug in einer Position befindet, die die Bordsensoren des Träger-Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung teilweise verdeckt;
6 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess zur Durchführung des in 5 dargestellten gewünschten Spurwechsels in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
7 veranschaulicht ein alternatives beispielhaftes Träger-Fahrzeug auf einer Fahrbahn unter Verwendung von Daten von einem verbündeten Fahrzeug, um einen Teil einer Zielspur als frei für einen gewünschten Spurwechsel zu klassifizieren, wobei das Träger-Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung einen Anhänger umfasst;
8 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess zur Durchführung des gewünschten Spurwechsels, der in 7 dargestellt ist, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
9 veranschaulicht ein alternatives beispielhaftes Träger-Fahrzeug auf einer Fahrbahn, das Daten von einem verbündeten Fahrzeug verwendet, um einen Teil einer Zielspur als frei für ein gewünschtes Manöver zu klassifizieren, wobei das Träger-Fahrzeug einen Hilfssteuerungsprozess des dynamischen Versatzes verwendet, um einen Mindestabstand von einem übergroßen Fahrzeug in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung einzuhalten;
10 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess zur Durchführung des in 9 dargestellten gewünschten Spurwechsels in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
11 veranschaulicht ein alternatives beispielhaftes Träger-Fahrzeug auf einer Fahrbahn, das Daten von einem verbündeten Fahrzeug vor dem Gastgeber verwendet, um einen Teil einer Zielspur als frei für einen gewünschten Spurwechsel zu klassifizieren, wobei ein drittes Fahrzeug in einer Position angeordnet ist, die die Bordsensoren des Träger-Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung teilweise verdeckt;
12 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess zur Durchführung des in 11 dargestellten gewünschten Spurwechsels in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
13 veranschaulicht ein alternatives beispielhaftes Träger-Fahrzeug auf einer Fahrbahn unter Verwendung von Daten von einem verbündeten Fahrzeug, um einen Teil einer Zielspur als frei für einen gewünschten Spurwechsel zu klassifizieren, wobei ein drittes Fahrzeug in einer Position angeordnet ist, die die Sensoren sowohl des Träger-Fahrzeugs als auch des verbündeten Fahrzeugs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung teilweise verdeckt; und
14 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess zur Durchführung des in 13 dargestellten gewünschten Spurwechsels in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ein Prozess und System zur gemeinsamen Nutzung von Sensoren für den autonomen Spurwechsel wird bereitgestellt. Ein Träger-Fahrzeug kann die Programmierung eines gewünschten Fahrspurwechsels beinhalten. Eine dynamisches Steuerung kann einen rechnergestützten Prozessor mit einer Programmierung umfassen, die zur Ausführung eines Spurwechsels betriebsbereit ist. In einem computergestützten Prozess erhält die dynamische Steuerung die Erlaubnis, den gewünschten Spurwechsel durchzuführen, indem sie einen Teil einer Zielspur, in die ein gewünschter Spurwechsel erfolgen soll, als frei klassifiziert. Die dynamische Steuerung kann On-Board-Sensoren verwenden, um andere Fahrzeuge innerhalb des Abschnitts der Zielspur zu erkennen und auf dieser Grundlage den Abschnitt als frei oder nicht frei zu klassifizieren. Es gibt jedoch Grenzen dafür, wie weit oder über welche Arten von Hindernissen hinaus On-Board-Sensoren Daten für den Teil der Zielspur sammeln können. Diese Begrenzungen der bordeigenen Sensoren können die Datenerfassung für den Teil der Zielspur behindern und so Klarheit schaffen, um den Teil als frei zu klassifizieren. Darüber hinaus können autonome oder halbautonome Spurwechselmanöver kompliziert sein, wenn die Gesamtgeschwindigkeit des Fahrzeugs, das die Fahrspur wechselt, hoch ist. Wenn sich beispielsweise das Fahrzeug, das die Spur wechselt, hinter einem langsam fahrenden zweiten Fahrzeug befindet, kann es kompliziert sein, das Fahrzeug, das die Spur wechselt, freizugeben, um auf die Zielspur zu lenken und auf eine Nenngeschwindigkeit für diese Spur zu beschleunigen.
Eine hierin beschriebene Steuerung kann ein computergestütztes Gerät umfassen, das zur Ausführung der Programmierung betrieben werden kann. Eine Steuerung kann einen Mikroprozessor, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen dauerhaften Speicher zur Datenspeicherung und einen Analog/Digital-Wandler enthalten, der die Kommunikation zwischen der Steuerung und einer Vielzahl von elektronischen Geräten und Sensoren ermöglicht. Die durch die Steuerung ausgeführte Programmierung kann Algorithmen, Befehle, computerisierte Prozesse und alle anderen ähnlichen Operationen umfassen, die von einem computerisierten Gerät ausgeführt werden können. Eine Steuerung kann ein einzelnes Gerät sein, ein Teil eines größeren computerisierten Geräts sein oder mehrere Geräte umfassen.
Mehrere Fahrzeuge auf einer Fahrbahn können gleichzeitig oder zeitgleich Sensoren zur Überwachung von Teilen der Fahrbahn einsetzen. Durch die Verwendung von Daten von mehreren Fahrzeugen kann eine vollständigere Karte der Fahrbahn erstellt werden, indem beispielsweise Sensordaten von zwei oder mehr Fahrzeugen verwendet werden, um einen Teil einer Zielspur als frei zu klassifizieren. Die Fahrzeuge können Daten direkt austauschen, z.B. durch Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Eine solche Kommunikation kann durch Funk- oder drahtlose Kommunikationstechnologie, durch die Verwendung von Infrastruktur-Signalsystemen, durch Licht- oder Laserkommunikation, durch drahtlose Kommunikation mit kurzer Reichweite wie DSRC oder durch andere ähnliche Kommunikationsmethoden und -systeme in der Technik hergestellt werden. In ähnlicher Weise können Fahrzeuge Daten durch drahtlose Kommunikation über einen entfernten Server oder ein Wolken-Netzwerk austauschen. Beispielsweise können mehrere Fahrzeuge Standortdaten an ein Cloud-Netzwerk liefern, ein Träger-Fahrzeug, das einen Spurwechsel vornehmen möchte, kann die Standortdaten abfragen, um festzustellen, ob ein anderes Fahrzeug an einer bestimmten Position auf einer Fahrbahn registriert ist, eines der an dem bestimmten Standort registrierten Fahrzeuge kann als ein verbündetes Fahrzeug bezeichnet werden, das in der Lage ist, das Träger-Fahrzeug beim Sammeln von Daten über die Fahrbahn zu unterstützen, und Sensordaten vom verbündeten Fahrzeug können dem Träger-Fahrzeug über das Cloud-Netzwerk zur Verfügung gestellt werden. Die beispielhaften Kommunikationsmethoden werden als nicht einschränkende Beispiele angeführt, eine Reihe von alternativen Kommunikationsmethoden sind vorgesehen, und es ist nicht beabsichtigt, die Offenbarung auf die hier angeführten Beispiele zu beschränken.
Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen sich gleichartige Referenznummern auf gleichartige Merkmale in den verschiedenen Ansichten beziehen, wird in 1 ein beispielhaftes Träger-Fahrzeug auf einer Fahrbahn illustriert, wobei Daten von einem verbündeten Fahrzeug hinter dem Träger-Fahrzeug verwendet werden, um einen Teil eines Zielortes als frei für einen gewünschten Fahrspurwechsel zu klassifizieren. Das Träger-Fahrzeug 10 ist auf der Fahrbahn 40 dargestellt, das hinter einem langsam fahrenden zweiten Fahrzeug 20 folgt. Die Fahrbahn 40 umfasst eine erste Fahrspur 42, die durch Grenzmarkierung 41 und Grenzmarkierung 43 definiert ist. Die Fahrbahn 40 umfasst ferner eine zweite Fahrspur 44, die durch Grenzmarkierung 43 und Grenzmarkierung 45 definiert ist. Das Träger-Fahrzeug 10 hat entweder durch Benennung eines Benutzers innerhalb des Träger-Fahrzeugs 10 oder durch autonome oder halbautonome computergestützte Verfahren, die darin oder ferngesteuert im Auftrag des Träger-Fahrzeugs 10 betrieben werden, einen gewünschten Fahrspurwechsel von der ersten Fahrspur 42 auf die zweite Fahrspur 44 identifiziert. Autonome und halbautonome computergestützte Methoden zur Steuerung eines Fahrzeugs können die Kontrolle über Lenkung, Beschleunigung und Bremsen umfassen. Autonome und halbautonome computergestützte Methoden können für Zwecke der Spurhaltung, des Spurwechsels, der adaptiven Geschwindigkeitsregelung, des autonomen Bremsens, der Hindernisvermeidung und andere ähnliche Zwecke eingesetzt werden. Das erforderliche Manöver umfasst das seitliche Lenken des Träger-Fahrzeugs 10 von der ersten Fahrspur 42 in die zweite Fahrspur 44, und es umfasst auch die Längsbeschleunigung des zweiten Fahrzeugs 20 auf die Nenngeschwindigkeit der zweiten Fahrspur 44. Damit der gewünschte Fahrspurwechsel autorisiert werden kann, kann eine dynamische Steuerung im Träger-Fahrzeug 10 die verfügbaren Daten von Sensoren, die die zweite Fahrspur 44 überwachen, analysieren, um festzustellen, ob ein Teil der zweiten Fahrspur 44 rechts und hinten vom Träger-Fahrzeug 10 als frei eingestuft werden kann. In diesem Beispiel kann die zweite Fahrspur 44 als die Zielspur beschrieben werden, in die der gewünschte Fahrspurwechsel erfolgen soll. Die dynamische Steuerung kann durch die Verwendung eines programmierten Codes und/oder die Verwendung von Referenztabellen 1) die Größe und Geometrie des als frei zu klassifizierenden Teils der Zielspur bestimmen und 2) feststellen, ob die Bordsensoren des Träger-Fahrzeugs in der Lage sind, Daten zu liefern, um den Teil der Zielspur als frei zu klassifizieren. Wenn festgestellt wird, dass die On-Board-Sensoren nicht ausreichen oder nicht in der Lage sind, Daten zu liefern, um den Teil der Zielspur als frei zu klassifizieren, kann das Träger-Fahrzeug mit einem anderen Fahrzeug, im Beispiel von 1, mit dem verbündeten Fahrzeug 30 kommunizieren. Durch die etablierte Kommunikation kann das Träger-Fahrzeug 10 Daten von Sensoren des verbündeten Fahrzeugs 30 in Kombination mit Daten von Bordsensoren des Träger-Fahrzeugs 10 verwenden, um den Abschnitt der zweiten Fahrspur 44 als frei zu klassifizieren.
Ein ausreichender Wahrnehmungsbereich hinter dem Träger-Fahrzeug 10 ist nützlich, um einen autonomen oder halbautonomen Spurwechsel durchzuführen. Ein berechneter Wahrnehmungsbereich zur Einleitung eines Spurwechsels kann in einer Ausführung von der Zeit (T_1x) abhängen, die das Träger-Fahrzeug 10 benötigt, um eine Zielgeschwindigkeit zu erreichen. Eine Zielgeschwindigkeit kann auf verschiedene Weise festgelegt werden, z.B. auf der Grundlage einer Geschwindigkeitsbegrenzung, die eine maximal zulässige Geschwindigkeit oder eine Geschwindigkeit des Führungsfahrzeugs definiert, der das Träger-Fahrzeug 10 folgen soll. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die dynamische Steuerung davon ausgehen, dass das verbündete Fahrzeug 30 auf einer aktuellen Flugbahn (mit seiner normalen Fahrgeschwindigkeit (V_rv)) weiterfährt und sich weigert, dem Träger-Fahrzeug 10 nachzugeben. Unter einer solchen Annahme kann der berechnete Wahrnehmungsbereich (D_rear), der als klar zu klassifizieren ist, um den Spurwechsel zu befehlen, durch die folgende Gleichung festgelegt werden $D_{rear} = V_{IV} * T_{1 x}$
Liegt der von D_rear definierte Abstand außerhalb des effektiven Wahrnehmungsbereichs des Träger-Fahrzeugs 10, dem tatsächlichen Wahrnehmungsbereich der On-Board-Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10, dann kann die dynamische Steuerung des Träger-Fahrzeugs 10 den Spurwechsel nicht ohne zusätzliche Informationen einleiten. In einem Beispiel, das eine konstante Längsbeschleunigung des Träger-Fahrzeugs 10 annimmt, kann T_1x wie folgt bestimmt werden. $T_{1 x} = (V_{tg} - V_{hv}) / a_{hv}$
wobei Vtg die Zielgeschwindigkeit des Träger-Fahrzeugs 10 nach dem Spurwechsel ist, wobei V_hv die aktuelle Geschwindigkeit des Träger-Fahrzeugs 10 ist, und wobei a_hv die Beschleunigung des Träger-Fahrzeugs durch das Spurwechselmanöver ist. Gleichung 2 wird als ein vereinfachtes Modell zur Bestimmung einer Gesamtzeit zur Durchführung eines gewünschten Spurwechsels bereitgestellt, und ähnliche Gleichungen können unter Verwendung von Kenntnissen in der Technik auf der Grundlage einer nicht konstanten Beschleunigung bestimmt werden.
Durch die Analyse von Daten, die bezüglich eines Teils der Zielspur generiert wurden, in den sich das Träger-Fahrzeug innerhalb des berechneten Wahrnehmungsbereichs bewegen soll, kann bestimmt werden, ob der Teil der Zielspur als frei zu klassifizieren ist oder nicht und ob der gewünschte Spurwechsel genehmigt werden soll. In einer Ausführungsform kann ein Sicherheitsfaktor oder ein Offset-Wert verwendet werden, um den berechneten Wahrnehmungsbereich zu vergrößern und geordnete Spurwechselmanöver zu gewährleisten.
Durch Vergleich des berechneten Wahrnehmungsbereichs mit einem effektiven Wahrnehmungsbereich der Sensoren des Träger-Fahrzeugs kann festgestellt werden, ob die Sensoren des Träger-Fahrzeugs in der Lage sind, den berechneten Wahrnehmungsbereich abzudecken. Basierend auf der Verfügbarkeit, dem Standort und anderen Faktoren wie der Sichtbarkeit der Umgebung können die effektiven Wahrnehmungsbereiche eines oder mehrerer verbündete Fahrzeuge analysiert und mit dem effektiven Bereich der Sensoren des Träger-Fahrzeugs überlagert werden. In einer Beispielbedingung können das Träger-Fahrzeug und zwei getrennte verbündete Fahrzeuge in der Lage sein, Daten über den berechneten Wahrnehmungsbereich zu sammeln; es könnte jedoch eine Lücke zwischen den effektiven Wahrnehmungsbereichen bestehen, die einen „toten Winkel“ schafft. Die offenbarten Prozesse können eine Analyse und Bestimmung einschließen, ob eine Kombination aus dem effektiven Wahrnehmungsbereich des aufnehmenden Fahrzeugs und dem/den effektiven Wahrnehmungsbereich(en) der verfügbaren verbündeten Fahrzeuge den berechneten Wahrnehmungsbereich angemessen abdeckt und alle toten Winkel eliminiert. Ein berechneter Wahrnehmungsbereich kann verwendet werden, um einen Teil der Zielspur zu definieren, der als frei zu klassifizieren ist, um die Einleitung eines Spurwechselmanövers zu ermöglichen.
Der effektive Wahrnehmungsbereich eines bestimmten Sensors kann einen maximalen Auslegungsbereich umfassen, z.B. einen maximalen Bereich, bei dem ein Objekt unter perfekten oder Laborbedingungen ein erkennbares Rücksignal an einen Radarsensor zurücksenden wird. Der effektive Wahrnehmungsbereich kann gegenüber dem maximalen Auslegungsbereich durch eine Reihe von Faktoren verringert werden. So kann z.B. Nebel oder Regen die Fähigkeit eines Sensors behindern, ein Objekt bis zu einer maximalen Reichweite zu erkennen. In einem anderen Beispiel können Objekte zwischen einen Sensor und einen zu überwachenden Straßenbereich eingreifen, z.B. wenn ein Fahrzeug im Verkehr ist und einen Teil oder das gesamte Sichtfeld des Sensors blockiert oder verdeckt. Steuerungen innerhalb des Träger-Fahrzeugs 10 und/oder eines verbündeten Fahrzeugs 30 können Faktoren auswerten, die die effektiven Wahrnehmungsbereiche jedes der überwachten Sensoren beeinflussen, und die effektiven Wahrnehmungsbereiche für jeden der Sensoren bestimmen, einschließlich Umweltfaktoren, Verdunkelungsfaktoren und andere ähnliche Faktoren.
Bei der Bewertung der effektiven Wahrnehmungsbereiche der verfügbaren Sensoren können die Steuerungen im Träger-Fahrzeug 10 und/oder einem verbündeten Fahrzeug 30 einzeln oder gemeinsam 1) einen Straßenoberflächenbereich auf einer Zielspur bestimmen, der empfohlen würde, um ein Spurwechselmanöver durchzuführen, und 2) die effektiven Wahrnehmungsbereiche der Sensoren, die empfohlen würden, um den Straßenoberflächenbereich auf der Zielspur als frei zu klassifizieren, so dass das Spurwechselmanöver eingeleitet werden kann. Wenn eine Lücke oder ein toter Schlitz innerhalb des Straßenoberflächenbereichs vorhanden ist, wobei kein verfügbarer Sensor Daten darüber liefert, ob ein Hindernis innerhalb dieses toten Winkels vorhanden ist, dann kann die Zielspur nicht als frei klassifiziert werden.
In 1 wird ein exemplarischer effektiver Wahrnehmungsbereich 12 des Träger-Fahrzeugs 10 in Kombination mit einem exemplarischen effektiven Wahrnehmungsbereich 32 des verbündeten Fahrzeugs 30 dargestellt, wobei der effektive Wahrnehmungsbereich 12 und der effektive Wahrnehmungsbereich 32 zusammen einen Teil der zweiten Fahrspur 44 abdecken und Daten erzeugen, die nützlich sind, um den Teil der zweiten Fahrspur 44 als klar zu klassifizieren. Der Teil der zweiten Fahrspur 44 kann als ein Straßenoberflächenbereich oder ein Bereich auf der Straßenoberfläche beschrieben werden, der vor der Einleitung eines Spurwechselmanövers als frei zu klassifizieren ist.
2 zeigt schematisch eine beispielhafte Fahrzeugsystemkonfiguration, die nützlich ist, um den Betrieb des offenbarten Prozesses zur gemeinsamen Nutzung von Fahrzeugdaten zu ermöglichen. System 100 kann auf einem Träger-Fahrzeug oder einem verbündeten Fahrzeug installiert werden. Das System 100 ist einschließlich der dynamischen Steuerung 110 dargestellt. Die dynamische Steuerung 110 enthält einen computergestützten Prozessor mit Direktzugriffsspeicher und Zugriff auf einen dauerhaften Speicher und kann programmierten Code ausführen. Die dynamische Steuerung 110 kann ein physikalisches Gerät enthalten oder mehrere physikalische Geräte umfassen. Die dynamische Steuerung 110 steht in Signalverbindung mit einer Vielzahl von Geräten und computergesteuerten Controllern im gesamten Träger-Fahrzeug 10. Die dynamische Steuerung 110 kann entweder über drahtgebundene Verbindungen, z.B. über einen Kommunikationsbus, oder drahtlos über drahtlose Kommunikation kommunizieren.
Das System 100 umfasst ferner die Kommunikationsvorrichtung 120, die Hardware und/oder Software enthalten kann, die in der Lage ist, eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, eine drahtlose Kommunikation über ein zellulares oder ein anderes drahtloses Netzwerk oder andere ähnliche Kommunikationsmethoden herzustellen.
Das System 100 umfasst ferner das vordere Langstreckenradargerät 130, das linke hintere Radargerät 150, das hintere Radargerät 160 und das rechte hintere Radargerät 170. Das vordere Langstreckenradargerät 130, das linke hintere Radargerät 150, das hintere Radargerät 160 und das rechte hintere Radargerät 170 sind beispielhaft und stellen ein oder mehrere Radargeräte dar, die in ein Fahrzeug eingebaut und von diesem zur Erzeugung von Daten über die Umgebung des Fahrzeugs verwendet werden können.
Das System 100 umfasst außerdem das Kartengerät 140. Das Kartengerät 140 kann eine Datenbank und/oder Programmierung enthalten, die für den Zugriff auf eine Datenbank bezüglich einer Karte von Straßen, auf denen das Fahrzeug fahren kann, eingerichtet ist. Das Kartengerät 140 kann ferner Software zur Erzeugung einer lokalisierten Karte der Umgebung des Fahrzeugs einschließlich Fahrbahnmarkierungen, Standorten und Trajektorien anderer Fahrzeuge und Hindernisse sowie anderer nützlicher Informationen bezüglich der Navigation in der Umgebung enthalten.
Das System 100 umfasst außerdem das LIDAR-Gerät 180. LID AR ist definiert als Lichterkennung und Abstandsmessung. Die LIDAR-Einrichtung 180 umfasst Hardware und/oder Software zur Erzeugung von Daten über die Umgebung des Fahrzeugs.
Das System 100 umfasst außerdem die Kameraeinrichtung 190. Die Kameraeinrichtung 190 umfasst Hardware und/oder Software zur Erzeugung von Daten über die Umgebung des Fahrzeugs durch Erfassung und/oder Analyse von Bildern der Umgebung, z.B. mit Hilfe von modernen Bilderkennungstechniken.
Das vordere Langstreckenradargerät 130, das linke hintere Radargerät 150, das hintere Radargerät 160, das rechte hintere Radargerät 170, das LIDAR-Gerät 180 und das Kameragerät 190 sind beispielhafte Sensoren, die verfügbar sein können, um einen Teil einer Zielspur als frei zu klassifizieren. Andere Sensoren können Ultraschallgeräte, Audiogeräte, Laser-Sendegeräte und andere ähnliche Geräte umfassen, die dazu dienen, das Vorhandensein eines Objekts auf einem Teil einer Fahrbahn zu erkennen.
Das System 100 wird als ein nicht einschränkendes Beispielsystem zur Bedienung der offenbarten Prozesse innerhalb eines Fahrzeugs bereitgestellt. Vorrichtungen und/oder Funktionen können alternativen Ausführungsformen des Systems 100 hinzugefügt oder entfernt werden, wobei ein ähnlicher Betrieb weiterhin möglich ist.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess 200 zur Durchführung des gewünschten Spurwechsels, der in 1 dargestellt ist, veranschaulicht. Der Prozess 200 beginnt mit Schritt 210, bei dem ein gewünschtes Spurwechselmanöver durch ein Träger-Fahrzeug in einen Teil einer Zielspur identifiziert wurde. Ferner wurde in Schritt 210 festgestellt, dass die effektive Reichweite der Sensoren des Träger-Fahrzeugs den Teil der Zielspur nicht vollständig abdeckt. Weiter wurde in Schritt 210 ein verbündetes Fahrzeug 30 hinter dem Träger-Fahrzeug 10 identifiziert und festgestellt, dass es in der Lage ist, Daten bezüglich eines Rests des Abschnitts der Zielspur zu erzeugen, der nicht von der effektiven Reichweite der Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 abgedeckt wird. In Schritt 220 wird bestimmt, ob ein Absolutwert von 1) der Geschwindigkeit des Träger-Fahrzeugs 2) minus einer Geschwindigkeitsbegrenzung für die Zielspur 3) plus einem Offset-Wert größer als ein kalibrierter Wert ist. Wenn der Absolutwert der Summe dieser drei Terme nicht größer als der kalibrierte Wert ist, geht der Prozess zu Schritt 260 über, wo der Prozess endet und das Fahrzeug das Spurwechselmanöver nicht einleitet. Wenn der Absolutwert der Summe dieser drei Terme größer als der kalibrierte Wert ist, geht der Prozess zu Schritt 230 über. In Schritt 230 wird bestimmt, ob die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 ein Fahrzeug innerhalb des Teils der Zielspur erkennen, in den das Träger-Fahrzeug einfahren soll. Wenn von den Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 ein Fahrzeug in dem Teil der Zielspur erkannt wird, geht der Prozess zu Schritt 260 über, wo der Prozess endet und das Träger-Fahrzeug 10 das Spurwechselmanöver nicht einleitet. Wenn vom Sensor des Träger-Fahrzeugs 10 im Bereich der Zielspur kein Fahrzeug erkannt wird, geht der Prozess zu Schritt 240 über, wo der Prozess endet und das Träger-Fahrzeug 10 das Spurwechselmanöver nicht einleitet. In Schritt 240 wird bestimmt, ob die Sensoren des identifizierten rückwärtigen verbündeten Fahrzeugs ein Fahrzeug innerhalb des Abschnitts der Zielspur erkennen, in den sich das Träger-Fahrzeug 10 bewegen soll. Wenn ein Fahrzeug von den Sensoren des verbündeten Fahrzeugs in dem Teil der Zielspur erkannt wird, geht der Prozess zu Schritt 260 über, wo der Prozess endet und das Träger-Fahrzeug 10 das Spurwechselmanöver nicht einleitet. Wenn von den Sensoren des verbündeten Fahrzeugs 30 in dem Teil der Zielspur kein Fahrzeug erkannt wird, geht der Prozess zu Schritt 250 über, wo der Prozess endet und das Träger-Fahrzeug 10 das Spurwechselmanöver nicht einleitet. Bei Schritt 250 wird ein Befehl gegeben, der den gewünschten Spurwechsel autorisiert. Bei Schritt 260 endet der Prozess. Der Prozess 200 ist beispielhaft, eine Reihe zusätzlicher und/oder alternativer Schritte sind vorgesehen, und die Offenbarung soll nicht auf die hier aufgeführten Beispiele beschränkt werden.
4 zeigt schematisch ein beispielhaftes Fahrzeug 300 mit Hardware und Geräten, die zur Ausführung der offenbarten Prozesse nützlich sind. Das Fahrzeug 300 wird einschließlich der dynamischen Steuerung 110, des Kommunikationsgeräts 120, des vorderen Langstreckenradargeräts 130, des Kartengeräts 140, des linken hinteren Radargeräts 150, des hinteren Radargeräts 160, des rechten hinteren Radargeräts 170, des LIDAR-Geräts 180 und des Kamerageräts 190 dargestellt. Das Kameragerät 190 umfasst das Sichtfeld 192, durch das das Kameragerät 190 Bilder erfassen kann. Das Fahrzeug 300 ist auf der Fahrbahn 40 einschließlich Grenzmarkierung 41 abgebildet. Das Fahrzeug 300 wird als ein beispielhaftes Träger-Fahrzeug oder ein beispielhaftes verbündetes Fahrzeug zur Verfügung gestellt.
5 zeigt ein alternatives, beispielhaftes Träger-Fahrzeug 10 auf einer Fahrbahn, das Daten von einem verbündeten Fahrzeug verwendet, um einen Teil eines Zielortes als frei für einen gewünschten Spurwechsel zu klassifizieren, wobei ein drittes Fahrzeug in einer Position angeordnet ist, die die Bordsensoren des Träger-Fahrzeugs teilweise verdeckt. Das Träger-Fahrzeug 10 ist auf der Fahrbahn 40 abgebildet. Ein nahegelegenes Fahrzeug 22 befindet sich hinter dem Träger-Fahrzeug 10. Ein nahegelegenes Fahrzeug 22 befindet sich an einer Stelle, die das Sichtfeld der Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 teilweise verdeckt. Die Fahrbahn 40 umfasst eine erste Fahrspur 42 und eine zweite Fahrspur 44. Das Träger-Fahrzeug 10 hat entweder durch Benennung eines Benutzers innerhalb des Träger-Fahrzeugs 10 oder durch autonome oder halbautonome computergestützte Verfahren, die darin oder ferngesteuert im Auftrag des Träger-Fahrzeugs 10 betrieben werden, einen gewünschten Fahrspurwechsel von der ersten Spur 42 auf die zweite Fahrspur 44 identifiziert. Damit der gewünschte Fahrspurwechsel autorisiert werden kann, kann eine dynamische Steuerung im Träger-Fahrzeug 10 verfügbare Daten von Sensoren, die die zweite Fahrspur 44 überwachen, analysieren, um festzustellen, ob ein Teil der zweiten Fahrspur 44 rechts und hinten vom Träger-Fahrzeug 10 als frei eingestuft werden kann. In diesem Beispiel kann die zweite Fahrspur 44 als die Zielspur beschrieben werden, in die der gewünschte Fahrspurwechsel erfolgen soll. Die dynamische Steuerung kann durch die Verwendung eines programmierten Codes und/oder die Verwendung von Referenztabellen 1) die Größe und Geometrie des als frei zu klassifizierenden Teils der Zielspur bestimmen und 2) feststellen, ob die Bordsensoren des Träger-Fahrzeugs in der Lage sind, Daten zu liefern, um den Teil der Zielspur als frei zu klassifizieren. Wenn festgestellt wird, dass die On-Board-Sensoren nicht ausreichen oder nicht in der Lage sind, Daten zu liefern, um den Teil der Zielspur als frei zu klassifizieren, kann das Träger-Fahrzeug mit einem anderen Fahrzeug, im Beispiel von 5, mit dem verbündeten Fahrzeug 30 kommunizieren. Durch die etablierte Kommunikation kann das Träger-Fahrzeug 10 Daten von Sensoren des verbündeten Fahrzeugs 30 in Kombination mit Daten von Bordsensoren des Träger-Fahrzeugs 10 verwenden, um den Abschnitt der zweiten Fahrspur 44 als frei zu klassifizieren.
In 5 wird ein exemplarischer effektiver Wahrnehmungsbereich 14 des Träger-Fahrzeugs 10 im Vergleich zum effektiven Wahrnehmungsbereich 12 von 1 verkürzt dargestellt, weil das nahegelegene Fahrzeug 22 die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 in 5 verdeckt. Zusätzlich wird ein exemplarischer effektiver Wahrnehmungsbereich 32 des verbündeten Fahrzeugs 30 dargestellt, wobei der effektive Wahrnehmungsbereich 14 und der effektive Wahrnehmungsbereich 32 zusammen einen Teil der zweiten Fahrspur 44 abdecken und Daten erzeugen, die nützlich sind, um den Teil der zweiten Fahrspur 44 als klar zu klassifizieren.
6 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess 400 zur Durchführung des gewünschten Spurwechsels, der in 5 dargestellt ist, veranschaulicht. Der Prozess 400 beginnt bei Schritt 410, wo bei einem gewünschten Spurwechselmanöver durch ein Träger-Fahrzeug 10 in einen Teil einer Zielspur identifiziert wurde. In Schritt 420 wird festgestellt, ob die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 durch ein nahegelegenes Fahrzeug 22 im Wesentlichen blockiert oder verdeckt werden. Ein Sensor, der durch ein anderes Fahrzeug oder ein Hindernis blockiert oder verdeckt wird, kann ein ganzes oder einen Teil des Sichtfeldes des blockierten Sensors umfassen, wodurch der effektive Wahrnehmungsbereich des Sensors eingeschränkt oder reduziert wird. Wenn die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 nicht durch ein nahegelegenes Fahrzeug 22 blockiert werden, geht der Prozess zu Schritt 460 über, wo der Prozess endet. Es wird darauf hingewiesen, dass der Prozess 400 speziell darauf ausgerichtet ist, einen Spurwechsel im Licht eines erkannten nahegelegenen Fahrzeugs 22 zu genehmigen, das die effektive Reichweite der Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 teilweise verdeckt. In einer Ausführung kann das System, nachdem Prozess 400 endet, weil kein nahegelegenes Fahrzeug 22 anwesend ist, anschließend Prozess 200 von 2 ausführen. Wenn ein nahegelegenes Fahrzeug 22 die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 verdeckt, geht der Prozess zu Schritt 430 über. In Schritt 430 wird festgestellt, ob ein verbündetes Fahrzeug 30 als in Position befindlich identifiziert werden kann, das einen Schwellenwert für den effektiven Wahrnehmungsbereich hat, um angemessene Daten bezüglich des Teils der Zielspur zu sammeln. Wenn kein verbündetes Fahrzeug 30 mit einem Schwellenwert für den effektiven Wahrnehmungsbereich identifiziert wird, geht der Prozess zu Schritt 460 über, wo der Prozess endet und das Träger-Fahrzeug 10 das Spurwechselmanöver nicht einleitet. Wenn ein verbündetes Fahrzeug 30 mit einem Schwellenwert für den effektiven Wahrnehmungsbereich identifiziert wird, geht der Prozess zu Schritt 440 über. In Schritt 440 wird festgestellt, ob der Teil der Zielspur als frei eingestuft werden kann. Wenn der Teil der Zielspur nicht als frei eingestuft werden kann, geht der Prozess zu Schritt 460 über, wo der Prozess endet und das Träger-Fahrzeug 10 das Spurwechselmanöver nicht einleitet. Wenn der Teil der Zielspur frei ist, geht der Prozess zu Schritt 450 über. Bei Schritt 450 wird ein Befehl gegeben, der den gewünschten Spurwechsel autorisiert. Bei Schritt 460 endet der Prozess. Der Prozess 400 ist beispielhaft, eine Reihe zusätzlicher und/oder alternativer Schritte sind vorgesehen, und die Offenbarung soll sich nicht auf die hier aufgeführten Beispiele beschränken.
7 veranschaulicht ein alternatives beispielhaftes Träger-Fahrzeug 470 auf einer Fahrbahn unter Verwendung von Daten von einem verbündeten Fahrzeug, um einen Teil eines Zielortes als frei für einen gewünschten Spurwechsel zu klassifizieren, wobei das Träger-Fahrzeug einen Anhänger umfasst. Das Träger-Fahrzeug 470 wird auf der Fahrbahn 40 dargestellt, wobei es einem langsam fahrenden zweiten Fahrzeug 20 hinterherfährt. Das Träger-Fahrzeug 470 ist als Zugfahrzeug 480 dargestellt. Der Anhänger 480 kann einen Lastanhänger, ein Boot, ein Wohnmobil oder ein anderes ähnliches Zugfahrzeug umfassen. Der Anhänger 480 kann die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 470 verdecken oder teilweise verdecken. Fahrbahn 40 umfasst eine erste Fahrspur 42 und eine zweite Fahrspur 44. Das Träger-Fahrzeug 470 hat entweder durch Benennung eines Benutzers innerhalb des Träger-Fahrzeugs 470 oder durch autonome oder halbautonome computergestützte Methoden, die darin oder ferngesteuert im Namen des Träger-Fahrzeugs 470 betrieben werden, einen gewünschten Spurwechsel von der ersten Spur 42 auf die zweite Fahrspur 44 identifiziert. Damit der gewünschte Fahrspurwechsel autorisiert werden kann, kann eine dynamische Steuerung im Träger-Fahrzeug 470 die verfügbaren Daten von Sensoren, die die zweite Fahrspur 44 überwachen, analysieren, um zu bestimmen, ob ein Teil der zweiten Fahrspur 44 rechts und hinten des Träger-Fahrzeugs 470 als frei eingestuft werden kann. In diesem Beispiel kann die zweite Fahrspur 44 als die Zielspur beschrieben werden, in die der gewünschte Spurwechsel erfolgen soll. Die dynamische Steuerung kann durch die Verwendung von programmiertem Code und/oder durch die Verwendung von Referenztabellen 1) die Größe und Geometrie des als frei zu klassifizierenden Teils der Zielspur bestimmen und 2) feststellen, ob die On-Board-Sensoren des Träger-Fahrzeugs in der Lage sind, Daten zu liefern, um den Teil der Zielspur als frei zu klassifizieren. Wenn festgestellt wird, dass die On-Board-Sensoren nicht ausreichen oder nicht in der Lage sind, Daten zu liefern, um den Teil der Zielspur als frei zu klassifizieren, kann das Träger-Fahrzeug mit einem anderen Fahrzeug, im Beispiel von 7, mit dem verbündeten Fahrzeug 30 kommunizieren. Durch die etablierte Kommunikation kann das Träger-Fahrzeug 470 Daten von Sensoren des verbündeten Fahrzeugs 30 in Kombination mit Daten von Bordsensoren des Träger-Fahrzeugs 470 verwenden, um den Abschnitt der zweiten Fahrspur 44 als frei zu klassifizieren.
In 7 wird exemplarisch ein im Vergleich zum effektiven Wahrnehmungsbereich 472 von 1 verkürzter effektiver Wahrnehmungsbereich 472 des Träger-Fahrzeugs 470 dargestellt, da der Anhänger 480 in 7 die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 470 verdeckt. Zusätzlich wird ein exemplarischer effektiver Wahrnehmungsbereich 32 des verbündeten Fahrzeugs 30 dargestellt, wobei der effektive Wahrnehmungsbereich 472 und der effektive Wahrnehmungsbereich 32 zusammen einen Teil der zweiten Fahrspur 44 abdecken und Daten erzeugen, die nützlich sind, um den Teil der zweiten Fahrspur 44 als klar zu klassifizieren.
8 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess 500 veranschaulicht, mit dem der gewünschte Spurwechsel durchgeführt werden kann, wie in 7 dargestellt. Der Prozess 500 beginnt mit Schritt 510, bei dem ein gewünschtes Spurwechselmanöver durch ein Träger-Fahrzeug 470 in einen Teil einer Zielspur identifiziert wurde. Ferner wurde in Schritt 510 festgestellt, dass die effektive Reichweite der Sensoren des Träger-Fahrzeugs 470 den Teil der Zielspur nicht vollständig abdeckt. In Schritt 520 wird festgestellt, ob die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 470 im Wesentlichen durch einen Anhänger 480 blockiert werden. Wenn die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 470 nicht durch einen Anhänger 480 blockiert werden, fährt der Prozess mit Schritt 560 fort, wo der Prozess endet. Es wird darauf hingewiesen, dass der Prozess 500 speziell darauf ausgerichtet ist, einen Spurwechsel angesichts eines Anhängers 480 zu genehmigen, der die effektive Reichweite der Sensoren des Träger-Fahrzeugs 470 teilweise verdeckt. In einer Ausführungsform kann das System, nachdem Prozess 500 endet, weil kein Anhänger 480 anwesend ist, anschließend Prozess 200 von 2 ausführen. Wenn ein Anhänger 480 die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 470 verdeckt, z.B. durch teilweises oder vollständiges Blockieren des gesamten oder eines Teils des Sichtfeldes der Sensoren, geht der Prozess zu Schritt 530 über. In Schritt 530 wird bestimmt, ob ein verbündetes Fahrzeug 30 als in Position befindlich identifiziert werden kann, das einen Schwellenwert für den effektiven Wahrnehmungsbereich hat, um angemessene Daten bezüglich des Teils der Zielspur zu sammeln. Wenn kein verbündetes Fahrzeug 30 mit einem Schwellenwert für den effektiven Wahrnehmungsbereich identifiziert wird, geht der Prozess zu Schritt 560 über, wo der Prozess endet und das Träger-Fahrzeug 470 das Spurwechselmanöver nicht einleitet. Wenn ein verbündetes Fahrzeug 30 mit einem Schwellenwert für den effektiven Wahrnehmungsbereich identifiziert wird, geht der Prozess zu Schritt 540 über. Bei Schritt 540 wird festgestellt, ob der Teil der Zielspur als frei eingestuft werden kann. Wenn der Teil der Zielspur nicht als frei eingestuft werden kann, geht der Prozess zu Schritt 560 über, wo der Prozess endet und das Träger-Fahrzeug 470 das Spurwechselmanöver nicht einleitet. Wenn der Teil der Zielspur frei ist, geht der Prozess zu Schritt 550 über. Bei Schritt 550 wird ein Befehl zur Autorisierung des gewünschten Spurwechsels gegeben. Bei Schritt 560 endet der Prozess. Der Prozess 500 ist beispielhaft, eine Reihe zusätzlicher und/oder alternativer Schritte sind vorgesehen, und die Offenbarung soll sich nicht auf die hier aufgeführten Beispiele beschränken.
9 zeigt ein alternatives beispielhaftes Träger-Fahrzeug 470 auf einer Fahrbahn, das Daten von einem verbündeten Fahrzeug verwendet, um einen Teil eines Zielortes als frei für ein gewünschtes Manöver zu klassifizieren, wobei das Träger-Fahrzeug einen Hilfssteuerungsprozess mit dynamischem Versatz verwendet, um einen Mindestabstand zu einem übergroßen Fahrzeug einzuhalten. Das Träger-Fahrzeug 470 wird auf der Fahrbahn 600 dargestellt, die sich einem übergroßen Fahrzeug 620 nähert, das als übergroße Ladung verkörpert wird, die von einem Lastwagen 610 gezogen wird. Das Träger-Fahrzeug 470 ist als Zugfahrzeug 480 dargestellt. Der Anhänger 480 kann die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 470 verdecken oder teilweise verdecken. Die Fahrbahn 600 umfasst eine erste Fahrspur 602, eine zweite Fahrspur 604 und eine dritte Fahrspur 606. Das Träger-Fahrzeug 470 hat entweder durch Benennung eines Benutzers innerhalb des Träger-Fahrzeugs 470 oder durch autonome oder halbautonome computergestützte Methoden, die darin oder ferngesteuert im Namen des Träger-Fahrzeugs 470 betrieben werden, einen Versatz identifiziert, der im Verhältnis zum übergroßen Fahrzeug 620 zu beachten ist. Der Versatz in Bezug auf das übergroße Fahrzeug 620 ermöglicht eine seitliche Verstellung des Träger-Fahrzeugs 470 und des Anhängers 480, wobei sich das Träger-Fahrzeug 470 aus der Mitte der zweiten Spur 604 herausbewegt und teilweise in die dritte Spur 606 einfahren kann, um eine Annäherung an das übergroße Fahrzeug 620 zu vermeiden. Der Versatz des Träger-Fahrzeugs 470 kann als Spurwechselmanöver beschrieben werden, wobei die Zielspur als dritte Spur 606 identifiziert werden kann. Während das Träger-Fahrzeug 470 tatsächlich in die dritte Fahrspur 606 einfahren kann oder nicht, kann die seitliche Verstellung des Träger-Fahrzeugs 470 in Richtung dritte Fahrspur 606 in gewisser Ausführungsform zugelassen werden, wenn der angrenzende Teil der dritten Fahrspur 606 als frei eingestuft wird. Damit der gewünschte Fahrspurwechsel autorisiert werden kann, kann ein Fahrdynamiksteuerung im Basisfahrzeug 470 die verfügbaren Daten von Sensoren, die die dritte Fahrspur 606 überwachen, analysieren, um zu bestimmen, ob ein Teil der dritten Fahrspur 606 rechts und hinten des Basisfahrzeugs 470 als frei eingestuft werden kann. Die dynamische Steuerung kann durch Verwendung von programmiertem Code und/oder Verwendung von Referenztabellen 1) die Größe und Geometrie des als frei zu klassifizierenden Teils der Zielspur und 2) bestimmen, ob die Bordsensoren des Träger-Fahrzeugs in der Lage sind, Daten zu liefern, um den Teil der Zielspur als frei zu klassifizieren. Wenn festgestellt wird, dass die On-Board-Sensoren nicht ausreichen oder nicht in der Lage sind, Daten zu liefern, um den Teil der Zielspur als frei zu klassifizieren, kann das Träger-Fahrzeug mit einem anderen Fahrzeug, im Beispiel von 9, mit dem verbündeten Fahrzeug 30 kommunizieren. Durch die etablierte Kommunikation kann das Träger-Fahrzeug 470 Daten von Sensoren des verbündeten Fahrzeugs 30 in Kombination mit Daten von Bordsensoren des Träger-Fahrzeugs 470 verwenden, um den Abschnitt der dritten Fahrspur 606 als frei zu klassifizieren.
In 9 wird exemplarisch ein im Vergleich zum effektiven Wahrnehmungsbereich 472 von 1 verkürzter effektiver Wahrnehmungsbereich 472 des Träger-Fahrzeugs 470 dargestellt, da der Anhänger 480 in 9 die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 470 verdeckt. Zusätzlich wird ein exemplarischer effektiver Wahrnehmungsbereich 32 des verbündeten Fahrzeugs 30 dargestellt, wobei der effektive Wahrnehmungsbereich 472 und der effektive Wahrnehmungsbereich 32 zusammen einen Teil der dritten Fahrspur 606 abdecken und Daten erzeugen, die nützlich sind, um den Teil der dritten Fahrspur 606 als klar zu klassifizieren.
10 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess 700 zur Durchführung des gewünschten Spurwechsels, der in 9 dargestellt ist, veranschaulicht. Prozess 700 beginnt mit Schritt 710, bei dem ein gewünschtes Spurwechselmanöver durch ein Träger-Fahrzeug 470 in einen Teil einer Zielspur identifiziert wurde. Ferner wurde in Schritt 710 festgestellt, dass die effektive Reichweite der Sensoren des Träger-Fahrzeugs 470 den Teil der Zielspur nicht vollständig abdeckt. In Schritt 720 wird bestimmt, ob ein übergroßes Fahrzeug 620 vor dem Träger-Fahrzeug 470 erkannt wird. Wenn kein übergroßes Fahrzeug 620 erkannt wird, fährt der Prozess mit Schritt 760 fort, wo der Prozess endet. Es wird darauf hingewiesen, dass der Prozess 700 speziell darauf ausgerichtet ist, einen Spurwechsel zu genehmigen, wenn ein übergroßes Fahrzeug 620 erkannt wird. In einer Ausführung kann das System, nachdem Prozess 700 endet, weil kein übergroßes Fahrzeug 620 vorhanden ist, anschließend Prozess 200 von 2 ausführen. Wenn ein übergroßes Fahrzeug 620 vorhanden ist, geht der Prozess zu Schritt 730 über. In Schritt 730 wird festgestellt, ob die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 470 durch einen Anhänger 480 im Wesentlichen blockiert werden. Wenn die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 470 nicht durch einen Anhänger 480 blockiert werden, geht der Prozess zu Schritt 760 über, wo der Prozess endet und das Träger-Fahrzeug 470 das Spurwechselmanöver nicht einleitet. Wenn ein Anhänger 480 die Sensoren des Träger-Fahrzeugs verdeckt, fährt der Prozess mit Schritt 740 fort. In Schritt 740 wird bestimmt, ob ein verbündetes Fahrzeug 30 als in Position befindlich identifiziert werden kann, das einen Schwellenwert für die effektive Wahrnehmungsreichweite hat, um angemessene Daten bezüglich des Teils der Zielspur zu sammeln, und ob der Teil der Zielspur frei ist. Wenn kein verbündetes Fahrzeug 30 mit einem Schwellenwert für den effektiven Wahrnehmungsbereich identifiziert wird oder wenn die Fahrspur nicht frei ist, geht der Prozess zu Schritt 760 über, wo der Prozess endet und das Träger-Fahrzeug 470 das Spurwechselmanöver nicht einleitet. Wenn ein verbündetes Fahrzeug 30 mit einem Schwellenwert für den effektiven Wahrnehmungsbereich identifiziert wird und weiter festgestellt wird, dass der Teil der Zielspur frei ist, geht der Prozess zu Schritt 750 über. Bei Schritt 750 wird ein Befehl gegeben, der den gewünschten Spurwechsel autorisiert. Bei Schritt 760 endet der Prozess. Der Prozess 700 ist beispielhaft, eine Reihe zusätzlicher und/oder alternativer Schritte sind vorgesehen, und die Offenbarung soll sich nicht auf die hier aufgeführten Beispiele beschränken.
11 zeigt ein alternatives, beispielhaftes Träger-Fahrzeug 10 auf einer Fahrbahn unter Verwendung von Daten von einem verbündeten Fahrzeug 1110 vor dem Träger-Fahrzeug 10, um einen Teil eines Zielortes als frei für einen gewünschten Spurwechsel zu klassifizieren, wobei ein drittes Fahrzeug in einer Position angeordnet ist, die die Bordsensoren des Träger-Fahrzeugs 10 teilweise verdeckt. Das Träger-Fahrzeug 10 ist auf der Fahrbahn 40 abgebildet. Ein nahegelegenes Fahrzeug 22 befindet sich hinter dem Träger-Fahrzeug 10. Ein nahegelegenes Fahrzeug 22 befindet sich an einer Stelle, die die Verwendung eines rechten hinteren Radargerätes 170 des Träger-Fahrzeugs 10 teilweise verdeckt. Die Fahrbahn 40 umfasst eine erste Fahrspur 42 und eine zweite Fahrspur 44. Das Träger-Fahrzeug 10 hat entweder durch Benennung eines Benutzers innerhalb des Träger-Fahrzeugs 10 oder durch autonome oder halbautonome computergestützte Methoden, die darin oder ferngesteuert im Auftrag des Träger-Fahrzeugs 10 betrieben werden, einen gewünschten Fahrspurwechsel von der zweiten Fahrspur 44 auf die erste Fahrspur 42 identifiziert. Damit der gewünschte Fahrspurwechsel autorisiert werden kann, kann ein dynamischer Steuerung innerhalb des Träger-Fahrzeugs 10 die verfügbaren Daten von Sensoren, die die erste Fahrspur 42 überwachen, analysieren, um festzustellen, ob ein Teil der ersten Fahrspur 42 links und hinten des Träger-Fahrzeugs 10 als frei eingestuft werden kann. In diesem Beispiel kann die erste Spur 42 als die Zielspur beschrieben werden, in die der gewünschte Fahrspurwechsel erfolgen soll. Der dynamische Steuerung kann durch Verwendung eines programmierten Codes und/oder durch Verwendung von Referenztabellen 1) die Größe und Geometrie des als frei zu klassifizierenden Teils der Zielspur bestimmen und 2) feststellen, ob die Bordsensoren des Träger-Fahrzeugs in der Lage sind, Daten zu liefern, um den Teil der Zielspur als frei zu klassifizieren. Wenn festgestellt wird, dass die On-Board-Sensoren nicht ausreichen oder nicht in der Lage sind, Daten zu liefern, um den Teil der Zielspur als frei zu klassifizieren, kann das Träger-Fahrzeug 10 in Übereinstimmung mit dem offenbarten Prozess und System mit einem anderen Fahrzeug, im Beispiel von 11, mit dem verbündeten Fahrzeug 1110 kommunizieren. Durch die etablierte Kommunikation kann das Träger-Fahrzeug 10 Daten von Sensoren des verbündeten Fahrzeugs 1110 in Kombination mit Daten von Bordsensoren des Träger-Fahrzeugs 10 verwenden, um den Abschnitt der ersten Fahrspur 42 als frei zu klassifizieren.
In 11 wird ein exemplarischer effektiver Wahrnehmungsbereich 16 des Träger-Fahrzeugs 10 im Vergleich zum effektiven Wahrnehmungsbereich 12 von 1 verkürzt dargestellt, da das nahegelegene Fahrzeug 22 die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 in 11 verdeckt. Zusätzlich wird ein exemplarischer effektiver Wahrnehmungsbereich 1112 des verbündeten Fahrzeugs 1110 dargestellt, wobei der effektive Wahrnehmungsbereich 16 und der effektive Wahrnehmungsbereich 1112 zusammen einen Teil der ersten Fahrspur 42 abdecken und Daten erzeugen, die nützlich sind, um den Teil der ersten Fahrspur 42 als klar zu klassifizieren.
12 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess 800 zur Durchführung des gewünschten Spurwechsels, der in 11 dargestellt ist, veranschaulicht. Der Prozess 800 beginnt mit Schritt 810, bei dem ein gewünschtes Spurwechselmanöver durch ein Träger-Fahrzeug 10 in einen Teil einer Zielspur identifiziert wurde. In Schritt 820 wird festgestellt, ob die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 durch ein nahegelegenes Fahrzeug verdeckt werden. Wenn die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 nicht durch ein nahegelegenes Fahrzeug 22 verdeckt werden, fährt der Prozess mit Schritt 860 fort, wo der Prozess endet und das Träger-Fahrzeug 10 das Spurwechselmanöver nicht einleitet. Es wird darauf hingewiesen, dass der Prozess 800 speziell darauf ausgerichtet ist, einen Spurwechsel zu genehmigen, wenn ein nahegelegenes Fahrzeug einen oder mehrere Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 verdeckt. In einer Ausführungsform kann das System, nachdem Prozess 800 endet, weil kein nahegelegenes Fahrzeug 22 die Sensoren verdeckt, anschließend Prozess 200 von 2 ausführen. Wenn die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 durch ein nahegelegenes Fahrzeug 22 verdeckt werden, geht der Prozess zu Schritt 830 über. In Schritt 830 wird bestimmt, ob ein verbündetes Fahrzeug 1110 als in Position befindlich identifiziert werden kann, das einen Schwellenwert für die effektive Wahrnehmungsreichweite hat, um angemessene Daten über den Teil der Zielspur zu sammeln, und ob der Teil der Zielspur frei ist. Wenn kein verbündetes Fahrzeug 1110 mit einem Schwellenwert für den effektiven Wahrnehmungsbereich identifiziert wird oder wenn die Fahrspur nicht frei ist, geht der Prozess zu Schritt 860 über, wo der Prozess endet und das Träger-Fahrzeug 10 das Spurwechselmanöver nicht einleitet. Wenn ein verbündetes Fahrzeug 1110 mit einem Schwellenwert für den effektiven Wahrnehmungsbereich identifiziert wird und weiter festgestellt wird, dass der Teil der Zielspur frei ist, geht der Prozess zu Schritt 840 über. In Schritt 840 wird festgestellt, ob der Teil der Zielspur frei ist. Wenn der Teil der Zielspur nicht frei ist, geht der Prozess zu Schritt 860 über, wo der Prozess endet und das Träger-Fahrzeug 10 das Spurwechselmanöver nicht einleitet. Wenn der Teil der Zielspur frei ist, geht der Prozess zu Schritt 850 über. Bei Schritt 850 wird ein Befehl gegeben, der den gewünschten Spurwechsel autorisiert. Bei Schritt 860 endet der Prozess. Der Prozess 800 ist beispielhaft, eine Reihe zusätzlicher und/oder alternativer Schritte sind vorgesehen, und die Offenbarung soll sich nicht auf die hier aufgeführten Beispiele beschränken.
13 zeigt ein alternatives, beispielhaftes Träger-Fahrzeug 10 auf einer Fahrbahn, das Daten von einem verbündeten Fahrzeug 920 verwendet, um einen Teil eines Zielortes als frei für einen gewünschten Spurwechsel zu klassifizieren, wobei ein drittes Fahrzeug 910 sich in einer Position befindet, die die Sensoren sowohl des Träger-Fahrzeugs als auch des verbündeten Fahrzeugs teilweise verdeckt. Das Träger-Fahrzeug 10 ist auf der Fahrbahn 40 abgebildet. Ein drittes Fahrzeug 910 befindet sich hinter dem Träger-Fahrzeug 10. Ein identifiziertes verbündetes Fahrzeug 920 befindet sich hinter dem dritten Fahrzeug 910. Das dritte Fahrzeug 910 befindet sich an einer Stelle, die die Sensoren sowohl des Träger-Fahrzeugs 10 als auch des verbündeten Fahrzeugs 920 teilweise verdeckt. Die Fahrbahn 40 umfasst eine erste Fahrspur 42 und eine zweite Fahrspur 44. Das Träger-Fahrzeug 10 hat entweder durch Benennung eines Benutzers innerhalb des Träger-Fahrzeugs 10 oder durch autonome oder halbautonome computergestützte Methoden, die darin oder ferngesteuert im Auftrag des Träger-Fahrzeugs 10 betrieben werden, einen gewünschten Fahrspurwechsel von der zweiten Fahrspur 44 auf die erste Fahrspur 42 identifiziert. Damit der gewünschte Fahrspurwechsel autorisiert werden kann, kann eine dynamische Steuerung innerhalb des Träger-Fahrzeugs 10 die verfügbaren Daten von Sensoren, die die erste Fahrspur 42 überwachen, analysieren, um festzustellen, ob ein Teil der ersten Fahrspur 42 links und hinten des Träger-Fahrzeugs 10 als frei eingestuft werden kann. In diesem Beispiel kann die erste Fahrspur 42 als die Zielspur beschrieben werden, in die der gewünschte Fahrspurwechsel erfolgen soll. Die dynamische Steuerung kann durch Verwendung eines programmierten Codes und/oder durch Verwendung von Referenztabellen 1) die Größe und Geometrie des als frei zu klassifizierenden Teils der Zielspur bestimmen und 2) feststellen, ob die Bordsensoren des Träger-Fahrzeugs in der Lage sind, Daten zu liefern, um den Teil der Zielspur als frei zu klassifizieren. Wenn festgestellt wird, dass die On-Board-Sensoren nicht ausreichen oder nicht in der Lage sind, Daten zu liefern, um den Teil der Zielspur als frei zu klassifizieren, kann das Träger-Fahrzeug mit einem anderen Fahrzeug, im Beispiel von 11, mit dem verbündeten Fahrzeug 920 kommunizieren. Durch die etablierte Kommunikation kann das Träger-Fahrzeug 10 Daten von Sensoren des verbündeten Fahrzeugs 920 in Kombination mit Daten von Bordsensoren des Träger-Fahrzeugs 10 verwenden, um den Abschnitt der ersten Fahrspur 42 als frei zu klassifizieren.
In 13 wird ein exemplarischer effektiver Wahrnehmungsbereich 18 des Träger-Fahrzeugs 10 im Vergleich zum effektiven Wahrnehmungsbereich 12 von 1 als verkürzt dargestellt, da das nahegelegene Fahrzeug 22 die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 in 13 verdeckt. In ähnlicher Weise wird der exemplarische effektive Wahrnehmungsbereich 922 des verbündeten Fahrzeugs 920 im Vergleich zum effektiven Wahrnehmungsbereich 32 des verbündeten Fahrzeugs 30 aus 1 als verkürzt dargestellt. Der effektive Wahrnehmungsbereich 18 und der effektive Wahrnehmungsbereich 922 decken zusammen einen Teil der ersten Fahrspur 42 ab und erzeugen Daten, die nützlich sind, um den Teil der ersten Fahrspur 42 als klar zu klassifizieren.
14 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess 1000 zur Durchführung des gewünschten Spurwechsels zeigt, der in 13 dargestellt ist. Der Prozess 1000 beginnt mit Schritt 1010, bei dem ein gewünschtes Spurwechselmanöver durch ein Träger-Fahrzeug in einen Teil einer Zielspur identifiziert wurde. In Schritt 1020 wird festgestellt, ob die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 durch ein nahegelegenes Fahrzeug verdeckt werden. Wenn die Sensoren des Träger-Fahrzeugs nicht durch ein nahegelegenes Fahrzeug verdeckt werden, fährt der Prozess mit Schritt 1060 fort, wo der Prozess endet und das Fahrzeug das Spurwechselmanöver nicht einleitet. Es wird darauf hingewiesen, dass der Prozess 1000 speziell darauf ausgerichtet ist, einen Spurwechsel zu genehmigen, wenn ein nahegelegenes Fahrzeug einen oder mehrere Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 verdeckt. In einer Ausführung kann das System, nachdem Prozess 1000 endet, weil kein nahegelegenes Fahrzeug die Sensoren verdeckt hat, anschließend Prozess 200 von 2 ausführen. Wenn die Sensoren des Träger-Fahrzeugs 10 durch ein nahegelegenes Fahrzeug verdeckt werden, geht der Prozess zu Schritt 1030 über. In Schritt 1030 wird bestimmt, ob ein verbündetes Fahrzeug 920 als in Position befindlich identifiziert werden kann, das einen Schwellenwert für die effektive Wahrnehmungsreichweite hat, um angemessene Daten über den Teil der Zielspur zu sammeln, und ob der Teil der Zielspur frei ist. Wenn kein verbündetes Fahrzeug 920 mit einem Schwellenwert für den effektiven Wahrnehmungsbereich identifiziert wird oder wenn die Fahrspur nicht frei ist, geht der Prozess zu Schritt 1060 über, wo der Prozess endet und das Träger-Fahrzeug 10 das Spurwechselmanöver nicht einleitet. Wenn ein verbündetes Fahrzeug 920 mit einem Schwellenwert für den effektiven Wahrnehmungsbereich identifiziert wird und weiter festgestellt wird, dass der Teil der Zielspur frei ist, geht der Prozess zu Schritt 1040 über. In Schritt 1040 wird festgestellt, ob der Teil der Zielspur frei ist. Wenn der Teil der Zielspur nicht frei ist, geht der Prozess zu Schritt 1060 über, wo der Prozess endet und das Träger-Fahrzeug 10 das Spurwechselmanöver nicht einleitet. Wenn der Teil der Zielspur frei ist, geht der Prozess zu Schritt 1050 über. Bei Schritt 1050 wird ein Befehl gegeben, der den gewünschten Spurwechsel autorisiert. Bei Schritt 1060 endet der Prozess. Der Prozess 1000 ist beispielhaft, eine Reihe zusätzlicher und/oder alternativer Schritte sind vorgesehen, und die Offenbarung soll sich nicht auf die hier aufgeführten Beispiele beschränken.
Während die bevorzugten Ausführungsformen für die Durchführung der Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, werden diejenigen, die mit dem Fachgebiet vertraut sind, auf die sich diese Offenbarung bezieht, verschiedene alternative Muster und Ausführungsformen für die Ausübung der Offenbarung im Rahmen der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims

Ein Prozess zur gemeinsamen Nutzung von Sensoren für einen autonomen Fahrspurwechsel, umfassend: innerhalb einer dynamischen Steuerung eines Träger-Fahrzeugs, Überwachen der Sensoren des Träger-Fahrzeugs auf einer Fahrbahn; Herstellen der Kommunikation zwischen dem Träger-Fahrzeug und einem verbündeten Fahrzeug auf der Fahrbahn; Überwachen der Sensoren des verbündeten Fahrzeugs; innerhalb der dynamischen Steuerung des Träger-Fahrzeugs, Verwenden von Daten von den Sensoren des Träger-Fahrzeugs und Daten von den Sensoren des verbündeten Fahrzeugs, um ein Spurwechselmanöver für das Träger-Fahrzeug einzuleiten; und Durchführen des Spurwechselmanövers für das Träger-Fahrzeug.
Der Prozess nach Anspruch 1, wobei das Herstellen der Kommunikation zwischen dem Träger-Fahrzeug und dem verbündeten Fahrzeug die Herstellung einer direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation umfasst.
Der Prozess nach Anspruch 1, wobei das Herstellen der Kommunikation zwischen dem Träger-Fahrzeug und dem verbündeten Fahrzeug die Kommunikation über ein drahtloses Netzwerk umfasst.
Der Prozess nach Anspruch 1, wobei das Verwenden von Daten von den Sensoren des Träger-Fahrzeugs und der Daten von den Sensoren des verbündeten Fahrzeugs zur Einleitung des Spurwechselmanövers für das Träger-Fahrzeug umfasst: Auswählen eines berechneten Wahrnehmungsbereichs zur Einleitung des Spurwechselmanövers; und Bestimmen, ob ein effektiver Sensorbereich der Sensoren des Träger-Fahrzeugs und ein effektiver Sensorbereich der Sensoren des verbündeten Fahrzeugs zusammen den berechneten Wahrnehmungsbereich abdecken.
Der Prozess nach Anspruch 4, wobei das Bestimmen, ob der effektive Sensorbereich der Sensoren des Träger-Fahrzeugs und der effektive Sensorbereich der Sensoren des verbündeten Fahrzeugs zusammen den berechneten Wahrnehmungsbereich abdecken, das Bestimmen eines Effekts eines dritten Fahrzeugs umfasst, das die Sensoren des Träger-Fahrzeugs verdeckt, indem es einen Teil eines Sichtfelds der Sensoren des Träger-Fahrzeugs begrenzt.
Der Prozess nach Anspruch 5, wobei das Bestimmen, ob der effektive Sensorbereich der Sensoren des Träger-Fahrzeugs und der effektive Sensorbereich der Sensoren des verbündeten Fahrzeugs zusammen den berechneten Wahrnehmungsbereich abdecken, ferner das Bestimmen eines Effekts des dritten Fahrzeugs umfasst, der die Sensoren des verbündeten Fahrzeugs verdeckt.
Der Prozess nach Anspruch 4, wobei das Bestimmen, ob der effektive Sensorbereich der Sensoren des Träger-Fahrzeugs und der effektive Sensorbereich der Sensoren des verbündeten Fahrzeugs zusammen den berechneten Wahrnehmungsbereich abdecken, das Bestimmen eines Effekts eines Anhängers, der von dem Träger-Fahrzeug gezogen wird, umfasst, der die Sensoren des Träger-Fahrzeugs verdeckt, indem er einen Teil eines Sichtfelds der Sensoren des Träger-Fahrzeugs begrenzt.
Der Prozess nach Anspruch 4, wobei das Auswählen des berechneten Wahrnehmungsbereichs zur Einleitung des Spurwechselmanövers das Bestimmen einer Zeit zum Erreichen einer Zielgeschwindigkeit nach Abschluss des Spurwechselmanövers umfasst.
Der Prozess nach Anspruch 4, wobei das Auswählen des berechneten Wahrnehmungsbereichs das Hinzufügen eines Offset-Wertes umfasst.
Ein System zur gemeinsamen Nutzung von Sensoren für einen autonomen Fahrspurwechsel, umfassend: ein Träger-Fahrzeug, das auf einer Fahrbahn fährt und einen ersten Sensor enthält, der zur Überwachung der Fahrbahn eingerichtet ist; ein verbündetes Fahrzeug, das auf der Fahrbahn fährt, einschließlich eines zweiten Sensors, der so eingerichtet ist, dass er die Fahrbahn überwacht; eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Träger-Fahrzeug und dem verbündeten Fahrzeug; und eine computergestützte dynamische Steuerung innerhalb des Träger-Fahrzeugs, die programmiert wurde zum: Überwachen der Daten des ersten Sensors; Überwachen der Daten des zweiten Sensors über die Kommunikationsverbindung; Nutzen der Daten des ersten Sensors und der Daten des zweiten Sensors, um ein Spurwechselmanöver für das Träger-Fahrzeug einzuleiten; und Genehmigen des Spurwechselmanövers für das Träger-Fahrzeug.