DE102019127208A1

DE102019127208A1 - Sensorbegrenzter Spurwechsel

Info

Publication number: DE102019127208A1
Application number: DE102019127208.4A
Authority: DE
Inventors: Kyle Simmons; Hongtei Eric Tseng; Thomas Edward Pilutti
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-10-11
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2020-04-16
Also published as: US20200114921A1; CN111038507A

Abstract

Die Offenbarung stellt einen sensorbegrenzten Spurwechsel bereit. Beim Empfangen einer Anforderung zum Spurwechsel in einem Fahrzeug kann ein Computer bestimmen, dass eine erste Sichtlinie zu einer Zielspur blockiert ist, und kann das Fahrzeug steuern, um es lateral auf einer aktuellen Spur zu bewegen, um eine zweite Sichtlinie zur Zielspur zu erlangen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft allgemein Fahrzeugsensoren und insbesondere fahrzeugsensorbegrenzten Spurwechsel.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Fahrzeugsensoren können die Umwelt um ein Fahrzeug wahrnehmen. Allerdings weisen Fahrzeugsensoren physikalische Begrenzungen auf, darunter einen begrenzten Messbereich. Beispielsweise kann ein Radar an der hinteren Ecke eines Trägerfahrzeugs eine Messgrenze von fünfzig Metern aufweisen. Ein solches Radar kann daher ein Objekt wie etwa ein anderes Fahrzeug, das sich mehr als fünfzig Meter hinter dem Trägerfahrzeug befindet, nicht erfassen. Auch kann die Reichweite oder Fähigkeit eines Sensors zur Wahrnehmung von Daten an einigen Orten durch Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs reduziert werden, die z. B. Blockierungen und damit blinde Flecken verursachen.
KURZDARSTELLUNG
Ein Verfahren umfasst, beim Empfangen einer Anforderung zum Spurwechsel, Bestimmen, dass eine erste Sichtlinie zu einer Zielspur blockiert ist; und Steuern eines Fahrzeugs, sich auf einer aktuellen Spur lateral zu bewegen, um eine zweite Sichtlinie zur Zielspur zu erlangen. Das Verfahren kann ferner Bestimmen, nachdem sich das Fahrzeug auf der aktuellen Spur lateral bewegt hat, dass die zweite Sichtlinie blockiert ist; und dann Unterdrücken der Anforderung zum Spurwechsel umfassen. Das Verfahren kann ferner Bestimmen, nachdem sich das Fahrzeug auf der aktuellen Spur lateral bewegt hat, dass die zweite Sichtlinie frei ist; und dann Steuern des Fahrzeugs, um es auf die Zielspur zu bewegen, umfassen. Das Verfahren kann ferner Bestimmen, ob die zweite Sichtlinie frei ist, für eine Reichweite eines Sensors, von dem die zweite Sichtlinie ausgeht, umfassen. Die Reichweite kann teilweise auf Grundlage einer Umgebungsbedingung bestimmt werden. Die Reichweite kann teilweise auf Grundlage einer vorhergesagten maximalen Abbremsung eines zweiten Fahrzeugs auf der Zielspur bestimmt werden. Die erste und zweite Sichtlinie können von einem Sensor ausgehen, der am Fahrzeug angebracht ist. Der Sensor kann ein Radar sein. Das Verfahren kann ferner umfassen, vor dem Bestimmen, dass die erste Sichtlinie blockiert ist, dass das Fahrzeug bei mehr als einer festgelegten Geschwindigkeit fährt. Die Anforderung zum Spurwechsel kann ohne Benutzereingabe von einem Computer im Fahrzeug bereitgestellt werden.
Ein System umfasst einen Computer mit einem Prozessor und einem Speicher, wobei der Speicher Anweisungen speichert, die von dem Prozessor ausführbar sind zu Folgendem: beim Empfangen einer Anforderung zum Spurwechsel Bestimmen, dass eine erste Sichtlinie zu einer Zielspur blockiert ist; und Steuern eines Fahrzeugs, um es auf einer aktuellen Spur lateral zu bewegen, um eine zweite Sichtlinie zur Zielspur zu erlangen. Die Anweisungen können ferner Anweisungen umfassen zum Bestimmen, nachdem sich das Fahrzeug auf der aktuellen Spur lateral bewegt hat, dass die zweite Sichtlinie blockiert ist; und dann Unterdrücken der Anforderung zum Spurwechsel. Die Anweisungen können ferner Anweisungen umfassen zum Bestimmen, nachdem sich das Fahrzeug auf der aktuellen Spur lateral bewegt hat, dass die zweite Sichtlinie frei ist; und dann Steuern des Fahrzeugs, um es auf die Zielspur zu bewegen. Die Anweisungen können ferner Anweisungen umfassen zum Bestimmen, ob die zweite Sichtlinie frei ist, für eine Reichweite eines Sensors, von dem die zweite Sichtlinie ausgeht. Die Reichweite kann teilweise auf Grundlage einer Umgebungsbedingung bestimmt werden. Die Reichweite kann teilweise auf Grundlage einer vorhergesagten maximalen Abbremsung eines zweiten Fahrzeugs auf der Zielspur bestimmt werden. Die erste und zweite Sichtlinie können von einem Sensor ausgehen, der am Fahrzeug angebracht ist. Der Sensor kann ein Radar sein. Die Anweisungen können ferner Anweisungen umfassen zum, vor dem Bestimmen, dass die erste Sichtlinie blockiert ist, dass das Fahrzeug bei mehr als einer festgelegten Geschwindigkeit fährt. Die Anforderung zum Spurwechsel kann ohne Benutzereingabe von einem Computer im Fahrzeug bereitgestellt werden.
Um die Fähigkeit eines autonomen oder halbautonomen Fahrzeugs zum Spurwechsel auf einer Straße zu erweitern oder zu verbessern, und um das Problem von versperrten oder blockierten Fahrzeugsensoren anzugehen, kann ein Fahrzeugcomputer dazu programmiert sein, ein Fahrzeug neu zu positionieren, um eine freie Sichtlinie auf eine benachbarte oder Zielspur zu erlangen. Der Fahrzeugcomputer kann bestimmen, einen Spurwechsel des Fahrzeugs zu versuchen, und kann dann bestimmen, ob eine freie Sichtlinie auf die benachbarte Spur vorliegt. Beispielsweise kann ein hinteres oder folgendes Fahrzeug auf einer selben Spur wie ein Trägerfahrzeug eine Sichtlinie vom Trägerfahrzeug blockieren. Das Trägerfahrzeug kann sich dann auf einer aktuellen Spur lateral bewegen, d. h. von links nach rechts oder umgekehrt, um das Trägerfahrzeug neu zu positionieren, um eine bessere Sichtlinie zu erlangen. Wenn das Trägerfahrzeug fähig ist, eine freie Sichtlinie auf die benachbarte oder Zielspur zu erlangen, kann das Trägerfahrzeug dann die Spur wechseln.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Fahrzeugs.
2 ist eine Oberseitenansicht eines Fahrzeugs auf einer Straße, die beispielhafte Sensorsichtlinien veranschaulicht.
3 ist eine Oberseitenansicht eines Fahrzeugs auf einer Straße, die ein beispielhaftes Szenario veranschaulicht, indem ein Fahrzeugcomputer einen möglichen Spurwechsel beurteilen kann.
Die 4A-4C setzen das Beispielszenario aus 3 fort, einschließlich der Veranschaulichung lateraler Bewegung des Fahrzeugs, um unterschiedliche Sensorsichtlinien zu erlangen.
5 veranschaulicht einen Beispielprozess für ein Fahrzeug zum Bestimmen des Wechselns und/oder zum Wechseln der Spur.
6 veranschaulicht einen Beispielprozess für ein Fahrzeug zum Bestimmen des Wechselns und/oder zum Wechseln der Spur.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 stellt ein beispielhaftes Fahrzeug 100 dar, das in der Regel ein maschinenbetriebenes Landfahrzeug wie etwa ein Pkw, Lastwagen usw. ist. Das Fahrzeug 100 wird mitunter als „Träger“-Fahrzeug 100 bezeichnet, um das Fahrzeug 100 von anderen Fahrzeugen 105 zu unterscheiden, d. h. von Zielfahrzeugen 105, die aus der Perspektive des Trägerfahrzeugs 100 Objekte oder Ziele sind, die bei der Wegplanung und/oder Navigation zu vermeiden und/oder berücksichtigen sind.
Das Fahrzeug 100 beinhaltet einen Fahrzeugcomputer 110, Sensoren 115, Aktoren 120 zum Betätigen verschiedener Fahrzeugkomponenten 125 und ein Fahrzeugkommunikationsmodul 130. Das Kommunikationsmodul 130 ermöglicht es dem Fahrzeugcomputer 110, über ein Netz 135 mit einem oder mehreren Datensammlungs- oder Infrastrukturknoten, anderen Fahrzeugen und/oder einem oder mehreren entfernten Computerservern zu kommunizieren, z. B. gemäß Fahrzeug-Fahrzeug- oder Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikationssystemen.
Der Computer 110 beinhaltet einen Prozessor und einen Speicher, wie sie bekannt sind. Der Speicher beinhaltet eine oder mehrere Formen von computerlesbaren Medien und speichert Anweisungen, die von dem Computer 110 ausführbar sind, um verschiedene Betriebsvorgänge einschließlich der hierin offenbarten durchzuführen.
Der Computer 110 kann das Fahrzeug 100 in einem autonomen Modus, einem halbautonomen Modus oder einem nicht autonomen (oder manuellen) Modus betreiben. Zu Zwecken dieser Offenbarung ist ein autonomer Modus als ein Modus definiert, in dem ein jedes von einem Antrieb, Bremsen und Lenken des Fahrzeugs 100 von dem Computer 110 gesteuert wird; in einem halbautonomen Modus steuert der Computer 110 eines oder zwei von Antrieb, Bremsen und Lenken des Fahrzeugs 100; in einem nicht autonomen Modus steuert ein menschlicher Fahrzeugführer Antrieb, Bremsen und Lenken des Fahrzeugs 100.
Der Computer 110 kann Programmierung beinhalten, um eine oder mehrere Komponenten 125 des Fahrzeugs 100, z. B. Bremsen, Antrieb (z. B. Steuerung der Beschleunigung im Fahrzeug durch Steuern von einem oder mehreren von einem Verbrennungsmotor, Elektromotor, Hybridmotor usw.), Lenkung, Klimatisierung, Innen- und/oder Außenbeleuchtung des Fahrzeugs usw., zu betreiben und um zu bestimmen, ob und wann der Computer 110, und nicht ein menschlicher Fahrzeugführer, diese Vorgänge steuern soll. Außerdem kann der Computer 110 dazu programmiert sein, zu bestimmen, ob und wann ein menschlicher Fahrzeugführer diese Vorgänge steuern soll.
Der Computer 110 kann mehr als einen Prozessor beinhalten oder kommunikationsfähig daran gekoppelt sein, z. B. über einen Kommunikationsbus des Fahrzeugs 100 oder ein anderes drahtgebundenes oder drahtloses Netz, z. B. in einer elektronischen Steuereinheit (electronic controller unit - ECU) oder dergleichen im Fahrzeug zum Überwachen und/oder Steuern von verschiedenen Fahrzeugkomponenten 125, z. B. einer Antriebsstrangsteuerung, einer Bremssteuerung, einer Lenksteuerung usw. Der Computer 110 ist allgemein zur Kommunikation in einem Fahrzeugkommunikationsnetz ausgebildet, das einen Kommunikationsbus im Fahrzeug beinhalten kann, wie etwa ein CAN (controller area network) oder dergleichen und/oder andere drahtgebundene und/oder drahtlose Mechanismen.
Über das Netz des Fahrzeugs 100 kann der Computer 110 Nachrichten an verschiedene Vorrichtungen im Fahrzeug übertragen und/oder Nachrichten von den verschiedenen Vorrichtungen, z. B. den Sensoren 115, einem Aktor 120, einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (human machine interface - HMI) usw., empfangen. In Fällen, in denen der Computer 110 tatsächlich eine Vielzahl von Vorrichtungen umfasst, kann das Kommunikationsnetz des Fahrzeugs alternativ oder zusätzlich für eine Kommunikation zwischen Vorrichtungen verwendet werden, die in dieser Offenbarung als der Computer 110 dargestellt sind. Wie unten erwähnt, können ferner verschiedene Steuerungen und/oder Sensoren 115 über das Fahrzeugkommunikationsnetz Daten an den Computer 110 bereitstellen.
Die Sensoren 115 des Fahrzeugs 100 können verschiedene Vorrichtungen beinhalten, wie sie zum Bereitstellen von Daten an den Computer 110 bekannt sind. Die Sensoren 115 können beispielsweise einen oder mehrere LIDAR-Sensoren 115 usw. beinhalten, die an einer Oberseite des Fahrzeugs 100, hinter einer vorderen Windschutzscheibe des Fahrzeugs 100, um das Fahrzeug 100 usw. angeordnet sind und relative Positionen, Größen und Formen von Objekten bereitstellen, die das Fahrzeug 100 umgeben. Als ein weiteres Beispiel können ein oder mehrere Radarsensoren 115, die an Stoßfängern des Fahrzeugs 100 fixiert sind, Daten bereitstellen, um Positionen der Objekte, zweiter Fahrzeuge 100 usw. relativ zur Position des Fahrzeugs 105 bereitzustellen. Die Sensoren 115 können ferner alternativ oder zusätzlich beispielsweise einen oder mehrere Kamerasensoren 115, z. B. mit Blick nach vorne, zur Seite usw., die Bilder von einer Umgebung um das Fahrzeug 100 bereitstellen, einen Ultraschallsensor 115 usw. beinhalten.
Die Fahrzeugsensoren 115 können eine maximale Reichweite aufweisen, die z. B. von einem Hersteller der Sensoren 115 festgelegt wird. Ferner kann die Reichweite auf Grundlage variierender Bedingungen variieren, z. B. arbeiten einige Sensoren 115 je nach Stärke des Umgebungslichts, Niederschlag, Nebel usw. unterschiedlich. Der Computer 110 kann eine maximale Messreichweite für jeden des einen oder der mehreren Sensoren 115 im Fahrzeug 100 speichern. Für jeden Sensor 115 kann der Computer 110 ferner für einen einzelnen Sensor 115 mehrere Werte für die maximale Messreichweite abhängig z. B. von Umgebungsbedingungen wie etwa Umgebungstemperatur, Umgebungslicht, Niederschlag usw. speichern. Für einen gegebenen Sensor 115, wie etwa ein Radar, Lidar, Ultraschall usw., kann der Computer 110 eine Tabelle speichern, die jeweilige maximale Messreichweiten für verschiedene Umgebungsbedingungen festlegen, d. h. Bereiche von Temperatur, Licht, Niederschlagsmenge usw., und möglicherweise auch die Art des Niederschlags, und möglicherweise für einen oder mehrere dieser Faktoren in Kombination miteinander. Auch sind einige Faktoren möglicherweise für einige Sensoren nicht relevant (z. B. ist Radar in der Regel nicht von Licht abhängig).
Die Aktoren 120 des Fahrzeugs 100 sind über Schaltungen, Chips oder andere elektronische und/oder mechanische Komponenten implementiert, die verschiedene Fahrzeugsubsysteme gemäß geeigneten Steuersignalen betätigen können, wie es bekannt ist. Die Aktoren 120 können zum Steuern von Komponenten 125 eines Fahrzeugs 100, darunter Bremsung, Beschleunigung und Lenkung, verwendet werden.
Im Kontext der vorliegenden Offenbarung handelt es sich bei einer Fahrzeugkomponente 125 um eine oder mehrere Hardwarekomponenten und beliebige darin gespeicherte und/oder davon ausführbare Programmanweisungen, die dazu ausgebildet sind, eine mechanische oder elektromechanische Funktion oder einen mechanischen oder elektromechanischen Vorgang - wie etwa das Bewegen des Fahrzeugs 100, Abbremsen oder Anhalten des Fahrzeugs 101, Lenken des Fahrzeugs 100 usw. - durchzuführen. Nicht einschränkende Beispiele von Komponenten 125 beinhalten eine Antriebskomponente (die z. B. einen Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor usw. beinhaltet), eine Getriebekomponente, eine Lenkkomponente (die z.B. eins oder mehrere von einem Lenkrad, einer Lenkzahnstange usw. beinhalten kann), eine Bremskomponente, eine Einparkhilfskomponente, eine adaptive Geschwindigkeitsregelungskomponente, eine adaptive Lenkkomponente, einen bewegbaren Sitz usw.
Außerdem kann der Computer 110 programmiert und anderweitig konfiguriert sein (z. B. mit einer oder mehreren geeigneten Hardware-Schnittstellen), um über ein Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationsmodul oder eine Fahrzeug-Fahrzeug-Schnittstelle 130 mit Vorrichtungen außerhalb des Fahrzeugs 100 zu kommunizieren, z. B. durch drahtlose Fahrzeugkommunikation (z. B. Fahrzeug-Fahrzeug(vehicle-to-vehicle - V2V)-Kommunikation, Fahrzeug-Infrastruktur(V21 oder V2X)-Kommunikation, Fahrzeug-Cloud(vehicle-to-cloud - V2C)-Kommunikation usw.) mit einem Infrastrukturknoten 140 (in der Regel über direkte Funkfrequenzkommunikation) und/oder (in der Regel über das Netz 135) einem entfernten (d. h. außerhalb des Fahrzeugs 100 und an einer geografischen Position außerhalb einer Sichtlinie des Fahrzeugs 100 und des Knotens 140 liegenden) Server 170. Das Modul 130 kann einen oder mehrere Mechanismen beinhalten, mit denen die Computer 110 der Fahrzeuge 105 kommunizieren können, darunter eine beliebige gewünschte Kombination von drahtlosen Kommunikationsmechanismen (z. B. zellular, drahtlos, Satellit, Mikrowelle und Funkfrequenz) und eine beliebige gewünschte Netzwerktopologie (oder Topologien, wenn eine Vielzahl von Kommunikationsmechanismen benutzt wird). Zu beispielhafter Kommunikation, die über das Modul 130 bereitgestellt wird, gehören zelluläre, Bluetooth-, IEEE 802.11-, dedizierte Kurzstreckenkommunikation (dedicated short range communications - DSRC) und/oder Weitverkehrsnetze (wide area network - WAN), darunter das Internet, die Datenkommunikationsdienste bereitstellen.
2 ist eine Oberseitenansicht eines Fahrzeugs 100 auf einer Straße 200. Das Fahrzeug 100 ist im Betrieb auf einer aktuellen Spur 205 der Straße 200 gezeigt; hierin werden Szenarien für einen Spurwechsel des Fahrzeugs 100 auf eine Zielspur 210 erörtert. Zum Bewirken eines Spurwechsels kann das Fahrzeug 100, das mit einem Sensor 115, wie etwa einem Heckradar, arbeitet, Daten jenseits einer Messgrenze 215, die durch eine maximale Messreichweite des Sensors 115 definiert wird, nicht zuverlässig empfangen. Somit kann der Sensor 115 Objekte (oder ihr Nichtvorhandensein) entlang einer Sichtlinie 220 erfassen, die sich vom Sensor 115 zur Messgrenze 215 erstreckt. Die 2-4 stellen jeweils einen einzelnen Sensor 115 und Sichtlinien 220 für den Sensor 115 dar. Es versteht sich, dass der Sensor 115 eine beliebige Anzahl von Sichtlinien 220 aufweisen kann, die ein Sichtfeld definieren. Es versteht sich ferner, dass unterschiedliche Sensoren unterschiedliche Sichtfelder aufweisen können. Beispielsweise kann ein Lidarsensor ein Sichtfeld von bis zu 360° aufweisen, während ein Radarsensor 115, der so am Fahrzeug 100 angebracht ist, dass er nach hinten gewandt ist, ein Sichtfeld von 180° oder weniger aufweisen kann. Nach hinten in diesem Zusammenhang bedeutet hinter einer Linie, die eine Hinterkante des Fahrzeugs definiert, oder einer Linie durch einen hintersten Punkt an einem Fahrzeug.
Eine Reichweite r eines Sensors 115 ist eine Entfernung, z. B. in Metern gemessen, innerhalb derer der Sensor 115 zuverlässig Daten erfassen kann. Die Reichweite r ist eine Entfernung, über die ein Sensor 115 fähig sein sollte, auf eine benachbarte Spur 210 zu „blicken“, um einen Spurwechsel zu bewirken, z. B. kann eine Entfernung zu einem Heck eines Fahrzeugs, in der ein Objekt erfasst werden kann, durch Auflösen nach r in Gleichung (4) unten bestimmt werden. Die Reichweite r wird durch eine maximale Messreichweite eines Sensors 115 begrenzt, die von einem Hersteller des Sensors 115 festgelegt oder anderweitig bestimmt wird, z. B. auf Grundlage empirischer Versuche. Allerdings ist die Reichweite r häufig geringer als die maximale Messreichweite, und in vielen Fällen, z. B. abhängig von variierenden Geschwindigkeiten der Fahrzeuge 100, 105, kann r ein variierender Wert sein, wie aus Gleichung (4) hervorgeht.
Ein Sensor 115 kann Daten für den Computer 110 erlangen, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug 100 einen Spurwechsel ausführen kann, z. B. von einer aktuellen Spur 205 auf eine Zielspur 210. Im Beispiel aus 2 ist ein Zielfahrzeug 105 gezeigt, das sich jedoch nicht innerhalb der Reichweite r befindet. Daher kann das Fahrzeug 100 sicher die Spur wechseln, wenn bei einer aktuellen Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs 100 ein Zielfahrzeug 105 an der Messgrenze 215, das mit einer festgelegten Geschwindigkeit fährt, sicher abbremsen kann, um ein Auffahren auf das Trägerfahrzeug 100 zu vermeiden. Unter der Annahme, dass ein Sensor 115, der zum Erfassen eines Zielfahrzeugs 105 hinter einem Trägerfahrzeug 100 verwendet wird, eine Reichweite r aufweist, können wir wie folgt eine Trägerfahrzeuggeschwindigkeit v_h bestimmen, bei der ein Spurwechsel ausgeführt werden kann, wenn kein Zielfahrzeug 105 auf einer Zielspur erfasst wird.
Unter Annahme erstens einer maximalen möglichen negativen Beschleunigung α eines Zielfahrzeugs 105, d. h. einer Abbremsgrenze oder maximaler Abbremsung, die das Zielfahrzeug angesichts seiner aktuellen Geschwindigkeit, der Reibung einer aktuellen Straße usw. anwenden kann, und dann unter der Annahme, dass das Zielfahrzeug 105 eine anfängliche Geschwindigkeit v_i aufweist, ergibt sich eine endgültige Geschwindigkeit v_f des Fahrzeugs 105 nach dem Verstreichen einer Zeit t durch: $v_{f} = v_{i} + a * t$
Daraus folgt, dass: $t = \frac{v_{f} - v_{i}}{a}$
Sodann kann eine Strecke d, die das Träger- und das Zielfahrzeug 100, 105 während der Zeit t zurücklegen, vorhergesagt werden, indem aus (2) oben in folgende Gleichung eingesetzt wird: $d = \frac{v_{i} + v_{f}}{2} * t$
Auf Grundlage der Reichweite r eines Sensors 115 und unter Annahme einer maximalen Geschwindigkeit v_t des Zielfahrzeugs 105 ist es möglich, eine Schwellenwertgeschwindigkeit v_h des Trägerfahrzeugs 100 zu bestimmen, bei der das Trägerfahrzeug 100 sicher die Spur wechseln kann, wenn innerhalb der Messgrenze 215 auf der Zielspur 210 kein Zielfahrzeug 105 erfasst wird: $v_{h} * t + r = \frac{v_{t} + v_{h}}{2} * t$
Es wird beispielsweise eine maximale mögliche anfängliche Geschwindigkeit v_i eines Zielfahrzeug 105 von 36 Metern pro Sekunde (m/s), d. h. etwa 80 Meilen pro Stunde, angenommen, was eine Geschwindigkeit ist, oberhalb derer die meisten menschlichen Fahrer ein herankommendes Zielfahrzeug 105 nicht auf einer Zielspur 210 erkennen würden. Ferner wird angenommen, dass die Reichweite r 50 Meter beträgt und die Abbremsungsgrenze α 2,5^m /s. beträgt. Dann beträgt die minimale Trägerfahrzeuggeschwindigkeit v_h zum Bereitstellen eines sicheren Spurwechsels 20,2^m /s, d. h. etwa fünfundvierzig Meilen pro Stunde.
In Bezug auf 2 wird also angenommen, dass das Fahrzeug 100 schneller als fünfundvierzig Meilen pro Stunde auf der aktuellen Spur 205 fährt und ein etwaiges Zielfahrzeug 105 auf der Zielspur 210 hinter dem Fahrzeug 100 sich jenseits der Messgrenze 215 befindet. Ferner weist das Fahrzeug 100 von dem am Heck angebrachten Sensor 115 auf jeder der Spuren 205, 210 freie Sichtlinien 220 bis zur Grenze 215 auf. Wenn die Messgrenze 215 größer als r = 50 Meter ist, dann kann ein Computer 110 des Fahrzeugs 100 bestimmen, dass das Fahrzeug 100 sicher von der aktuellen Spur 205 auf die Zielspur 210 wechseln kann. Wenn dagegen das Fahrzeug 100 im Beispiel aus 2 z. B. fünfunddreißig Meilen pro Stunde fahren würde, könnte der Computer 110 dazu programmiert sein, den Spurwechsel zu verhindern, wenn kein(e) Fahrzeug(e) 105 auf der Zielspur 210 erfasst wurde(n).
3 veranschaulicht ein Szenario, in dem ein Trägerfahrzeug 100 auf einer Spur 205 fährt, wobei ein Computer 110 einen möglichen Spurwechsel beurteilen kann. Der Computer des Fahrzeugs 110, der Daten aus Daten eines Hecksensors 115 empfängt, die entlang einer Sichtlinie 220a erfasst werden, kann ein erstes hinteres Fahrzeug 105a auf der Spur 205 erfassen. Ferner fährt ein zweites hinteres Fahrzeug 105b auf der Zielspur 210. Allerdings werden Sichtlinien 220b, 220c, an denen das Trägerfahrzeug 100 das zweite Zielfahrzeug 105b erfassen könnte, durch das erste Zielfahrzeug 105a blockiert. Es sei angemerkt, dass die Sichtlinien 220b, 220c als separate Beispiele bereitgestellt sind, dass aber ein Satz Sichtlinien 220 vom Sensor 115 des Fahrzeugs 100, der wie dargestellt einen tortenstückförmigen Bereich definieren würde, mitunter als ein blockierter oder versperrter Bereich in Bezug auf ein Sichtfeld des Sensors 115 bezeichnet wird. In diesem Beispiel werden Sichtlinien zum Fahrzeug 105b durch das Fahrzeug 105a blockiert, und das Fahrzeug 105b befindet sich daher in Bezug auf das Trägerfahrzeug 100 in einem versperrten Bereich. Obwohl also der Computer 110 im Beispiel aus 3 bestimmen kann, dass sich kein Zielfahrzeug 105 auf der Zielspur 210 befindet, kann der Computer 110 ferner einen versperrten Bereich innerhalb der Messgrenze 215 identifizieren, für den das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Zielfahrzeugs 105 nicht bestimmt werden kann, da das Zielfahrzeug 105b von der Sicht des Sensors 115 blockiert ist.
4A setzt das Beispiel aus 3 fort und veranschaulicht ein Szenario, in dem ein Trägerfahrzeug 100 sich auf seiner aktuellen Spur lateral bewegt, damit der Sensor 155 nun das hintere Zielfahrzeug 105 auf der Zielspur 210 entlang einer Sichtlinie 220b erfassen kann. Der Computer 110 kann eine laterale Strecke, d. h. ein Maß an lateraler Bewegung, für das Fahrzeug 100 zum Erlangen einer freien Sichtlinie 220b auf eine Zielspur 210 bestimmen. Wie in 4A angegeben, bedeutet eine laterale Bewegung oder Strecke in diesem Kontext eine Bewegung des Fahrzeugs 100 auf einer Straße 200 in einer Richtung im Wesentlichen quer zu einer Fahrtrichtung auf der Straße 200. Beispielsweise kann sich das Fahrzeug 100 auf der Spur 205 lateral, d. h. nach links oder rechts, bewegen, um die freie Sichtlinie 220b zu erlangen.
Der Computer 110 kann das Maß an lateraler Bewegung anhand der Grundsätze euklidischer Geometrie bestimmen. Eine Reichweite r kann ebenfalls nach geometrischen Grundsätzen bestimmt werden, wie weiter unten beschrieben. Beispielsweise kann der Computer 110 dazu programmiert sein, Punkte auf der Straße 200 relativ zum Fahrzeug 100 gemäß einem Koordinatensystem festzulegen, das von dem Computer 110 benutzt wird, z. B. einem zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystem oder dergleichen. Ferner kann einem Sensor 115, z. B. einem Radar, das nach hinten gewandt am Fahrzeug 100 angebracht ist, ein Punkt im Koordinatensystem zugewiesen sein. Zum Bestimmen des Ausführens eines Spurwechselmanövers sollte der Computer 110 eine freie Sichtlinie 220b auf die Zielspur 210 erlangen, die sich über die Reichweite r erstreckt.
Entsprechend kann ein Punkt 400 an der Messgrenze 215 auf der Spur 210 zugewiesen werden, z. B. kann der Punkt 400 dazu ausgewählt werden, eine Wahrscheinlichkeit des Erfassens eines Zielfahrzeugs 105 auf der Spur 210 einschließlich an oder nahe der Messgrenze 215 zu maximieren. Wie beispielsweise in 4A veranschaulicht, kann der Punkt 400 einen Mittelpunkt der Spur 210 (d. h. auf halbem Weg zwischen einer jeweiligen linken und rechten Grenze der Spur 210 liegen) und auf einem Bogen definieren, der Teil der Grenze 215 ist, wobei der Punkt 400 ferner auf einer Sichtlinie 220b liegt, die sich vom Sensor 115 durch einen Punkt 420, der eine vordere Ecke des Fahrzeugs 105a definiert, auf einer selben Spur 105 wie ein Trägerfahrzeug 100 erstreckt. Ferner kann zur leichteren Darstellung durch den Punkt 400 eine Linie 405 quer zu einer Längsachse des Fahrzeugs 100 gezogen werden, die als quer zur Sichtlinie 220a gezeigt ist, welche im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Fahrzeugs 100 ist. Das Fahrzeug 100 kann lateral bewegt werden, sodass die Sichtlinie 220a einen Punkt 410 auf der Linie 405 schneidet. Der Punkt 410 ist gemäß einer festgelegten seitlichen Entfernung von einer Grenze 225 zwischen den Spuren 205, 210 definiert. In einem idealen oder theoretischen Szenario kann diese laterale Entfernung null sein, d. h., der Punkt 410 kann auf der Grenze 225 liegen, aber in der Praxis kann eine größere Entfernung, z. B. ½ Meter, ein Meter usw., festgelegt werden, um eine Sicherheitstoleranz bereitzustellen, d. h., um das Fahrzeug 100 davon abzuhalten, die Grenze 225 möglicherweise zu verletzen, d. h. sich auf die Spur 210 zu bewegen, wenn keine Ausführung eines Spurwechsels bestimmt wurde.
Wie in 4A zu erkennen ist, ist das Fahrzeug 100 so positioniert, dass der Sensor 115 unblockierte Sichtlinien aufweist, die die Sichtlinie 220b zur Messgrenze 215 auf der Zielspur 210 beinhalten. Das heißt, der Computer 110 kann bestimmen, dass, wenn das Fahrzeug 100 lateral positioniert ist, sodass die Sichtlinie 220a in Längsrichtung den Punkt 410 schneidet, eine Sichtlinie 220b in einem Winkel θ so bestimmt wird, dass die Sichtlinie 220b den Punkt 400 schneidet und vom Sensor 115 bis zur Messgrenze 215 nicht versperrt ist. Das heißt, r, ein Winkel zwischen den Sichtlinien 220a, 200b, kann gemäß grundlegender Trigonometrie bestimmt werden.
Beispielsweise kann ein kartesisches Koordinatensystem einen Ursprung aufweisen, der durch den Sensor 115 definiert ist. Ein Punkt 425 auf der x-Achse mit Koordinaten (x1,0) kann an der Vorderkante des Fahrzeugs 105a definiert sein. Ferner können Koordinaten (x1, y1) eines vorderen Eckpunkts 420 eines nachfolgenden Fahrzeugs 105a aus Daten des Sensors 115 ermittelt werden. Indem der Computer 110 die jeweiligen Abstände vom Sensor 115 zu jedem der Punkte 420, 425 kennt und das Anordnen einer Linie 406 durch die Punkte 420, 425 einen rechten Winkel mit der Linie vom Sensor 115 durch den Punkt 410 bildet, kann er eine Länge des Segments der Linie 406 zwischen den Punkten 420, 410 bestimmen, d. h. eine Entfernung y1 von der x-Achse, d. h. vom Punkt 425, kann aus Daten des Sensors 115 und/oder mittels des Satzes von Pythagoras bestimmt werden. Zwischen einer Sichtlinie 220a, die auf der x-Achse liegt, und einer Sichtlinie 220b durch den Eckpunkt 420 kann dann wie folgt ein Winkel θ bestimmt werden: $θ = t a n^{- 1} \frac{y 1}{x 1}$
Ferner kennen wir z. B. auf Grundlage von gespeicherten Daten, die die Spur 210 der Straße 200 beschreiben, die Länge y2 des Segments 405, d. h. die Entfernung von der x-Achse zum Mittelpunkt 400 der Zielspur 210, z. B. gemäß den Daten des Sensors 115 des Fahrzeugs 100 und/oder gespeicherten Kartendaten der Straße 200. Sobald der Winkel θ bestimmt wurde, kann x2, d. h. die x-Komponente der Koordinate des Punkts 400 an der Messgrenze 215, wie folgt erlangt werden: $x 2 = \frac{y 2}{t a n (θ)}$
Da x2 und y2 nun beide bekannt sind, kann jetzt der Satz des Pythagoras verwendet werden, um eine Zielspurmessentfernung zu bestimmen, d. h. eine Entfernung vom Sensor 115 zum Punkt 400 an der Messgrenze 215 auf der Zielspur 210, d. h. die längste Entfernung, über die der Sensor 115 „sehen“ kann, um Zielfahrzeuge 105 auf der Zielspur 210 zu erfassen. Das heißt, das in Gleichung (6) oben bestimmte und oben beschriebene x2 kann als die Reichweite r verwendet werden, d. h. eine Entfernung, über die das Fahrzeug 100 auf die benachbarte Spur 210 „blicken“ kann. Das heißt, das gemäß Gleichung (6) bestimmte r kann in Gleichung (4) oben verwendet werden, um eine Schwellenwertgeschwindigkeit v_h des Trägerfahrzeugs 100 zum Wechseln der Spur zu bestimmen und somit zu bestimmen, ob das Fahrzeug 100 bei einer aktuellen Geschwindigkeit angesichts des Werts für r die Spur wechseln kann.
Im Beispiel aus 4A schneidet die Sichtlinie 220b keinen Teil des Zielfahrzeugs 105a auf derselben Spur 205 wie das Trägerfahrzeug 100, einschließlich eines vorderen Eckpunkts 420 des Zielfahrzeugs 105a. Ferner erfasst der Computer 110 keine Zielfahrzeuge 105 oder andere Hindernisse auf der Zielspur 210, die anzeigen, dass kein Spurwechsel durchgeführt werden sollte.
4B ist ähnlich wie 4A einschließlich dessen, dass das Zielfahrzeug 105a die Sichtlinie 220b nicht schneidet, doch ist ein Zielfahrzeug 105b in der Sichtlinie 220b gezeigt, und bestimmte Elemente und Kennzeichnungen aus 4A wurden der Deutlichkeit halber weggelassen. Im Beispiel aus 4B kann der Trägerfahrzeugcomputer 110 nach dem lateralen Neupositionieren auf der Spur 205 und anschließenden Erfassen des Fahrzeugs 105b auf der Zielspur 210 bestimmen, die Spuren 205, 210 nicht zu wechseln.
4C ist ebenfalls ähnlich wie 4A, doch ist das Zielfahrzeug 105a in der Sichtlinie 220b gezeigt, und bestimmte Elemente und Kennzeichnungen aus 4A wurden der Deutlichkeit halber weggelassen. Im Beispiel aus 4C verhindert das Zielfahrzeug 105a auf einer aktuellen Spur 205 mit dem Trägerfahrzeug 100 eine Bestimmung zum Spurwechsel auch nach dem lateralen Neupositionieren des Trägerfahrzeugs 100, d. h. nachdem es in diesem Beispiel näher an die Spurgrenze 225 bewegt wurde.
5 veranschaulicht einen Beispielprozess 500 für ein Trägerfahrzeug 100, um das Wechseln der Spuren 205, 210 zu bestimmen. Beispielsweise kann der Prozess 500 von einem Prozessor eines Computers 110 des Fahrzeugs 100 gemäß Anweisungen ausgeführt werden, die in einem Speicher des Computers 110 gespeichert sind.
Der Prozess 500 beginnt in einem Block 505, in dem der Computer 110 eine Anforderung zum Spurwechsel empfängt, sei es von einer Benutzereingabe oder von einem anderen Computer oder Programmabschnitt im Computer 110. Beispielsweise kann das Fahrzeug 100 sich in einem halbautonomen Modus befinden, und der Computer 110 kann eine Benutzereingabe empfangen, z. B. von einem Führer des Fahrzeugs 100, der ein Abbiegesignal betätigt, mittels Eingabe in eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) im Fahrzeug 100 wie etwa ein Touchscreen oder Mikrofon usw. In einem anderen Beispiel kann der Computer 110 das Fahrzeug 100 in einem vollständig autonomen Modus betreiben und kann bestimmen, zu Wegplanungs- und/oder Navigationszwecken die Spur zu wechseln, wie etwa zum Optimieren einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100, Vorbereiten eines Abfahrens des Fahrzeugs 100 von einer Straße 200, Vermeiden von Schlaglöchern, Unebenheiten usw.
Als Nächstes bestimmt der Computer 110 in einem Block 510, ob ein oder mehrere Fahrzeuge 105 auf einer Zielspur 210 erfasst werden. Wenn ja, kann der Prozess 500 mit einem Block 545 fortfahren, damit ein Spurwechselprozess ausgeführt wird. Wenn nicht, fährt der Prozess 500 mit einem Block 515 fort.
Im Block 515 bestimmt der Computer 110 eine erforderliche Reichweite r, z. B. auf Grundlage einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 gemäß Gleichung (4).
Als Nächstes bestimmt der Computer 110 in einem Block 520 eine effektive Messreichweite eines Sensors 115 in Bezug auf eine Zielspur 210, d. h. eine Entfernung, in der erwartet wird, dass der Sensor 115 Objekte auf der Spur 210 erfasst. Im Beispiel aus 4A zum Beispiel ist die effektive Messreichweite eine Entfernung zwischen dem Sensor 115 und dem Punkt 400 an der Messgrenze 215. Die effektive Messreichweite kann auf einer vom Hersteller festgelegten Messreichweite basieren und/oder dynamisch, z. B. im Wesentlichen in Echtzeit, bestimmt werden. Für einen gegebenen Sensor 115 kann der Computer 110 beispielsweise eine Tabelle oder dergleichen speichern, die Sensorreichweiten und/oder Schwellenwertgeschwindigkeiten gemäß einer oder mehrerer Umwelt- oder Umgebungsbedingungen festlegt, d. h. Daten, die einen physischen Zustand um das Fahrzeug 100 angeben, der ein Messmedium beeinflussen kann, wobei Umweltbedingungen möglicherweise Umgebungstemperatur, Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Niederschlag, Menge an Umgebungslicht, Vorhandensein von Nebel usw. beinhalten. Auf Grundlage einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 und/oder der Umgebungsbedingungen kann der Computer 110 entsprechend die effektive Messreichweite ermitteln.
Als Nächstes bestimmt der Computer 110 in einem Block 525, ob die in Block 520 bestimmte effektive Messreichweite ausreicht, d. h. ob sie gleich oder größer als die erforderliche Messreichweite r ist. Wenn ja, dann fährt der Prozess 500 mit einem Block 550 fort. Anderenfalls fährt der Prozess 500 mit einem Block 530 fort.
Im Block 530 bestimmt der Computer 110 für einen oder mehrere Sensoren 115, die vom Fahrzeug 100 nach hinten gerichtet sind, ob ein blockierter Bereich vorliegt, d. h. blockierte Sichtlinien 220 auf eine Zielspur 210, wie oben beschrieben. Das heißt, der Computer 110 kann bestimmen, dass ein Fahrzeug 105 hinter dem Trägerfahrzeug 100 die Sichtlinien 220 blockiert. Wenn ja, dann fährt der Prozess 500 mit einem Block 535 fort, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug 100 sich auf einer aktuellen Spur 205 lateral bewegen, d. h. neu positionieren soll, wodurch das Fahrzeug 100 fähig sein kann, eine bessere Sichtlinie 220 auf die Zielspur 210 zu erlangen. Anderenfalls kehrt der Prozess 500 zu Block 510 zurück.
Im Block 535 bestimmt der Computer 110, ob das Fahrzeug 100 auf einer aktuellen Spur 205 neu positioniert, d. h. lateral bewegt werden kann, z. B. in der Regel zu einer Kante der Spur 205, die an eine Zielspur 210 angrenzt. In einigen Fällen kann sich das Fahrzeug 100 in oder unter einer akzeptablen Toleranzentfernung von der Zielspur 210 befinden, woraufhin der Computer 110 bestimmt, dass das Fahrzeug 100 nicht neu positioniert werden kann, und der Prozess 500 endet. Anderenfalls fährt der Prozess 500 mit einem Block 540 fort.
Im Block 540 veranlasst der Computer 110 eine Betätigung von Komponenten 120 des Fahrzeugs 100, was eine laterale Bewegung des Fahrzeugs 100 bewirken kann. In den Beispielen der 3-4 kann der Computer 110 die Lenkung des Fahrzeugs 101 betätigen, um das Fahrzeug auf einer aktuellen Spur 205 nach links zu bewegen. Der Computer 110 kann dazu programmiert sein, eine Betätigung für laterale Bewegung zu veranlassen, bis eine weitere laterale Bewegung des Fahrzeugs 100 eine Grenze 225 der Spur 205 verletzen würde, d. h. auf eine Zielspur 210 übergehen würde, und/oder zu vermeiden, in eine bestimmte Entfernung (d. h. eine Sicherheitstoleranz), z. B. einen halben Meter, von der Grenze 225 der Spur 205 zu gelangen. Nach Block 540 kehrt der Prozess 500 zu Block 510 zurück.
In einem Block 545, der auf Block 510 folgen kann, führt der Computer 110 einen Spurwechselprozess aus, der, sofern zulässig, einen Spurwechsel durch einen virtuellen Fahrer oder ähnliche Programmierung auf Grundlage der Erfassung von Fahrzeugen auf einer Zielspur 510 beinhalten kann. Der Prozess 500 endet dann.
In einem Block 550, der auf Block 525 folgen kann, betätigt der Computer 110 Komponenten 125 des Fahrzeugs 100 zum Wechseln der Spur, falls keine Fahrzeuge 105 auf einer Zielspur 210 bestimmt wurden. Der Prozess 500 endet dann.
6 veranschaulicht einen zweiten Beispielprozess 600 für ein Trägerfahrzeug 100, um das Wechseln der Spuren 205, 210 zu bestimmen. Mit Ausnahme der Blöcke 615,620, 625 entspricht der Prozess 600 im Wesentlichen Blöcken des Prozesses 500; daher werden die Blöcke 605, 610 und 630-650 zur Vermeidung von Wiederholung nicht ausführlich beschrieben.
In Block 615, der auf Block 610 folgen kann, bestimmt der Computer 110 eine Reichweite r eines Sensors 115 in Bezug auf eine Zielspur 210. Die Bestimmung von Block 615 erfolgt ohne Bezugnahme auf die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 und stattdessen gemäß den oben beschriebenen geometrischen Bestimmungen einschließlich der Gleichungen (5) und (6).
In einem Block 620 kann der Computer 110 als Nächstes eine Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmen, die für einen Spurwechsel ausreichend, z. B. gemäß den oben bereitgestellten Gleichungen einschließlich Gleichung (4).
In einem Block 625 kann der Computer 110 dann bestimmen, ob eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 für einen Spurwechsel ausreicht, d. h. gleich oder größer als die in Block 620 bestimmte Geschwindigkeit ist. Wenn ja, kann der Prozess 600 mit einem Block 650 fortfahren. Anderenfalls kann der Prozess 600 mit einem Block 630 fortfahren.
Wie oben erwähnt, wird der Prozess 600 nach Block 630, im Wesentlichen gleich wie der Prozess 500 ausgeführt.
SCHLUSS
Im hier verwendeten Sinne bedeutet das Adverb „im Wesentlichen“, dass eine Form, Struktur, Messung, Menge, Zeit usw. aufgrund von Imperfektionen von Materialien, Bearbeitung, Datenübertragung, Rechengeschwindigkeit usw. von einer genau beschriebenen Geometrie, Entfernung, Messung, Menge, Zeit usw. abweichen kann.
Im Allgemeinen können die beschriebenen Rechensysteme und/oder -vorrichtungen beliebige von einer Anzahl von Computerbetriebssystemen benutzen, darunter, ohne darauf beschränkt zu sein Versionen und/oder Arten der Ford Sync®-Anwendung, AppLink/Smart Device Link-Middleware, das Microsoft Automotive®-Betriebssystem, das Microsoft Windows®-Betriebssystem, das Unix-Betriebssystem (z. B. das Solaris®-Betriebssystem, vertrieben von der Oracle Corporation aus Redwood Shores, Kalifornien), das AIX UNIX-Betriebssystem, vertrieben von International Business Machines aus Armonk, New York, das Linux-Betriebssystem, die Betriebssysteme Mac OSX und iOS, vertrieben von Apple Inc. aus Cupertino, Kalifornien, das BlackBerry-Betriebssystem, vertrieben von Blackberry, Ltd. aus Waterloo, Kanada, und das Android-Betriebssystem, entwickelt von Google, Inc. und der Open Handset Alliance, oder die QNX® CAR-Plattform für Infotainment, angeboten von QNX Software Systems. Zu Beispielen für Rechenvorrichtungen gehören, ohne Einschränkung, ein Fahrzeugbordcomputer, ein Arbeitsplatzrechner, ein Server, ein Desktop-, Notebook-, Laptop- oder Handheld-Computer, oder anderes Rechensystem und/oder eine andere Rechenvorrichtung.
Computer und Rechenvorrichtungen beinhalten allgemein von einem Computer ausführbare Anweisungen, wobei die Anweisungen von einer oder mehreren Rechenvorrichtungen wie etwa den oben aufgeführten ausführbar sind. Von einem Computer ausführbare Anweisungen können aus Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die mithilfe verschiedener Programmiersprachen und/oder -techniken erstellt wurden, darunter ohne Einschränkung und entweder allein oder in Kombination Java™, C, C++, Python, Matlab, Simulink, Stateflow, Visual Basic, Java Script, Perl, HTML usw. Einige dieser Anwendungen können auf einer virtuellen Maschine, wie etwa der Java Virtual Machine, der virtuellen Maschine Dalvik oder dergleichen kompiliert und ausgeführt werden. Allgemein empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw., und führt diese Anweisungen aus, wodurch ein oder mehrere Prozesse durchgeführt werden, darunter ein oder mehrere hier beschriebene Prozesse. Diese Anweisungen und anderen Daten können durch verschiedene computerlesbare Medien gespeichert und übertragen werden. Eine Datei in einer Rechenvorrichtung ist allgemein eine Sammlung von Daten, die auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, etwa einem Speichermedium, einem Direktzugriffsspeicher usw.
Speicher kann ein computerlesbares Medium (auch als ein prozessorlesbares Medium bezeichnet) beinhalten, das jedes beliebige nicht transitorische (z. B. greifbare) Medium, das an der Bereitstellung von Daten (z. B. Anweisungen) beteiligt ist, die von einem Computer (z. B. von einem Prozessor eines Computers) gelesen werden können. Ein solches Medium kann viele Formen annehmen, zu denen ohne Beschränkung nicht flüchtige Medien und flüchtige Medien gehören. Zu nicht flüchtigen Medien gehören beispielsweise optische oder magnetische Disks und anderer dauerhafter Speicher. Zu flüchtigen Medien gehören beispielsweise dynamischer Direktzugriffsspeicher (DRAM), der in der Regel einen Hauptspeicher bildet. Diese Anweisungen können von einem oder mehreren Übertragungsmedien übertragen werden, darunter Koaxialkabel, Kupferdraht und Glasfasern, einschließlich der Drähte, die einen Systembus bilden, der an einen Prozessor einer ECU gekoppelt ist. Zu häufigen Formen computerlesbarer Medien gehören beispielsweise eine Diskette, eine flexible Disk, eine Festplatte, Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Papierband, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH-EEPROM, ein beliebiger anderer Speicherchip oder eine Endlosbandkassette, oder ein beliebiges anderes Medium, das ein Computer auslesen kann.
Datenbanken, Daten-Repositories oder andere hier beschriebene Datenspeicher können verschiedene Arten von Mechanismen zum Speichern, Zugreifen auf und Abrufen verschiedener Arten von Daten beinhalten, darunter eine hierarchische Datenbank, einen Satz Dateien in einem Dateisystem, eine Anwendungsdatenbank in einem proprietären Format, ein relationales Datenbankmanagementsystem (RDBMS) usw. Jeder solche Datenspeicher ist allgemein in einer Rechenvorrichtung enthalten, die ein Computerbetriebssystem wie etwa eins der oben erwähnten benutzt, und auf ihn wird in einer oder mehreren verschiedenen Weisen über ein Netz zugegriffen. Ein Dateisystem kann von einem Computerbetriebssystem aus zugänglich sein und kann in verschiedenen Formaten gespeicherte Dateien beinhalten. Ein RDBMS benutzt allgemein die Structured Query Language (SQL), zusätzlich zu einer Sprache zum Erstellen, Speichern, Bearbeiten und Ausführen gespeicherter Abläufe, wie etwa die oben erwähnte Sprache PL/SQL.
In einigen Beispielen können Systemelemente als computerlesbare Anweisungen (z. B. Software) auf einer oder mehreren Rechenvorrichtungen (z. B. Servern, Personal-Computern usw.) implementiert sein, die auf ihnen zugeordneten computerlesbaren Medien gespeichert sind (z. B. Disks, Speicher usw.). Ein Computerprogrammprodukt kann diese auf computerlesbaren Medien gespeicherten Anweisungen umfassen, um die hier beschriebenen Funktionen auszuführen.
Hinsichtlich der hier beschriebenen Medien, Prozesse, Systeme, Verfahren, Heuristiken usw. versteht es sich, dass zwar die Schritte dieser Prozesse usw. als in einer bestimmten Abfolge stattfindend beschrieben wurden, diese Prozesse jedoch auch umgesetzt werden können, wenn die beschriebenen Schritte in einer anderen als der hier beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Es versteht sich ferner, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt werden können, dass andere Schritte hinzugefügt werden können oder dass bestimmte hier beschriebene Schritte weggelassen werden können. Mit anderen Worten, die vorliegenden Beschreibungen von Prozessen dienen der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen und sind nicht als die Ansprüche einschränkend auszulegen.
Entsprechend versteht es sich, dass die vorstehende Beschreibung veranschaulichend und nicht einschränkend sein soll. Für den Fachmann werden bei der Lektüre der vorstehenden Beschreibung viele andere Ausführungsformen und Anwendungen ersichtlich sein als die hier bereitgestellten Beispiele. Der Umfang der Erfindung ist nicht unter Bezugnahme auf die vorstehende Beschreibung zu bestimmen, sondern sollte stattdessen unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche zusammen mit sämtlichen für diese zulässigen Äquivalenten bestimmt werden. Es wird erwartet und ist vorgesehen, dass künftige Entwicklungen auf dem hier erörterten Gebiet stattfinden werden und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in diese künftigen Ausführungsformen einbezogen werden. Zusammenfassend versteht es sich, dass Modifikationen und Abwandlungen der Erfindung möglich sind und diese nur durch die nachfolgenden Ansprüche eingeschränkt wird.
Alle in den Ansprüchen verwendeten Begriffe sollen ihre einfache und gewöhnliche Bedeutung tragen, wie sie dem Fachmann bekannt ist, solange hierin keine ausdrücklich gegenteilige Angabe vorliegt. Insbesondere die Verwendung von Singularartikeln wie „ein“, „eine“, „der“, „die“, „das“ usw. ist so auszulegen, dass ein oder mehrere der angegebenen Elemente aufgeführt sind, es sei denn, ein Anspruch führt eine ausdrücklich gegenteilige Einschränkung an.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren: beim Empfangen einer Anforderung zum Spurwechsel, Bestimmen, dass eine erste Sichtlinie zu einer Zielspur blockiert ist; und Steuern eines Fahrzeugs, um es auf einer aktuellen Spur lateral zu bewegen, um eine zweite Sichtlinie zur Zielspur zu erlangen.
Gemäß einer Ausführungsform Bestimmen, nachdem sich das Fahrzeug auf der aktuellen Spur lateral bewegt hat, dass die zweite Sichtlinie blockiert ist; und dann Unterdrücken der Anforderung zum Spurwechsel.
Gemäß einer Ausführungsform Bestimmen, nachdem sich das Fahrzeug auf der aktuellen Spur lateral bewegt hat, dass die zweite Sichtlinie frei ist; und dann Steuern des Fahrzeugs, um es auf die Zielspur zu bewegen.
Gemäß einer Ausführungsform Bestimmen, ob die zweite Sichtlinie frei ist, für eine Reichweite eines Sensors, von dem die zweite Sichtlinie ausgeht.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Reichweite teilweise auf Grundlage einer Umgebungsbedingung bestimmt.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Reichweite teilweise auf Grundlage einer vorhergesagten maximalen Abbremsung eines zweiten Fahrzeugs auf der Zielspur bestimmt.
Gemäß einer Ausführungsform gehen die erste und zweite Sichtlinie von einem Sensor aus, der am Fahrzeug angebracht ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Sensor ein Radar.
Gemäß einer Ausführungsform vor dem Bestimmen, dass die erste Sichtlinie blockiert ist, dass das Fahrzeug bei mehr als einer festgelegten Geschwindigkeit fährt.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Anforderung zum Spurwechsel ohne Benutzereingabe von einem Computer im Fahrzeug bereitgestellt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein System bereitgestellt, aufweisend einen Computer mit einem Prozessor und einem Speicher, wobei der Speicher Anweisungen speichert, die von dem Prozessor ausführbar sind zu Folgendem: beim Empfangen einer Anforderung zum Spurwechsel Bestimmen, dass eine erste Sichtlinie zu einer Zielspur blockiert ist; und Steuern eines Fahrzeugs, um es auf einer aktuellen Spur lateral zu bewegen, um eine zweite Sichtlinie zur Zielspur zu erlangen.
Gemäß einer Ausführungsform Anweisungen zum Bestimmen, nachdem sich das Fahrzeug auf der aktuellen Spur lateral bewegt hat, dass die zweite Sichtlinie blockiert ist; und dann Unterdrücken der Anforderung zum Spurwechsel.
Gemäß einer Ausführungsform Anweisungen zum Bestimmen, nachdem sich das Fahrzeug auf der aktuellen Spur lateral bewegt hat, dass die zweite Sichtlinie frei ist; und dann Steuern des Fahrzeugs, um es auf die Zielspur zu bewegen.
Gemäß einer Ausführungsform Anweisungen zum Bestimmen, ob die zweite Sichtlinie frei ist, für eine Reichweite eines Sensors, von dem die zweite Sichtlinie ausgeht.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Reichweite teilweise auf Grundlage einer Umgebungsbedingung bestimmt.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Reichweite teilweise auf Grundlage einer vorhergesagten maximalen Abbremsung eines zweiten Fahrzeugs auf der Zielspur bestimmt.
Gemäß einer Ausführungsform gehen die erste und zweite Sichtlinie von einem Sensor aus, der am Fahrzeug angebracht ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Sensor ein Radar.
Gemäß einer Ausführungsform Anweisungen zum, vor dem Bestimmen, dass die erste Sichtlinie blockiert ist, dass das Fahrzeug bei mehr als einer festgelegten Geschwindigkeit fährt.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Anforderung zum Spurwechsel ohne Benutzereingabe von einem Computer im Fahrzeug bereitgestellt.

Claims

Verfahren, umfassend: beim Empfangen einer Anforderung zum Spurwechsel Bestimmen, dass eine erste Sichtlinie zu einer Zielspur blockiert ist; und Steuern eines Fahrzeugs, um es auf einer aktuellen Spur lateral zu bewegen, um eine zweite Sichtlinie zur Zielspur zu erlangen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Bestimmen, nachdem sich das Fahrzeug auf der aktuellen Spur lateral bewegt hat, dass die zweite Sichtlinie blockiert ist; und dann Unterdrücken der Anforderung zum Spurwechsel.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Bestimmen, nachdem sich das Fahrzeug auf der aktuellen Spur lateral bewegt hat, dass die zweite Sichtlinie frei ist; und dann Steuern des Fahrzeugs, um es auf die Zielspur zu bewegen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Bestimmen, ob die zweite Sichtlinie frei ist, für eine Reichweite eines Sensors, von dem die zweite Sichtlinie ausgeht.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Reichweite teilweise auf Grundlage einer Umgebungsbedingung bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Reichweite teilweise auf Grundlage einer vorhergesagten maximalen Abbremsung eines zweiten Fahrzeugs auf der Zielspur bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste und zweite Sichtlinie von einem Sensor ausgehen, der am Fahrzeug angebracht ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Sensor ein Radar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, vor dem Bestimmen, dass die erste Sichtlinie blockiert ist, dass das Fahrzeug bei mehr als einer festgelegten Geschwindigkeit fährt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Anforderung zum Spurwechsel ohne Benutzereingabe von einem Computer im Fahrzeug bereitgestellt wird.
Computer, der dazu programmiert ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10 umzusetzen.
Fahrzeug, umfassend einen Computer, der dazu programmiert ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10 umzusetzen.