DE102019201840A1

DE102019201840A1 - Fahrzeugsteuerungssystem und steuerverfahren

Info

Publication number: DE102019201840A1
Application number: DE102019201840.8A
Authority: DE
Inventors: David Pettinger; Daniel Woolliscroft; Max Nalborczyk; David Torres; Mostafa Taie; Qian Lu
Original assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Current assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Priority date: 2018-02-15
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2019-08-22
Also published as: DE102019201767A1; GB2571158A; GB2571155A; GB2610097B; GB2584810A; GB201813059D0; GB2571149A; GB201813048D0; GB2577644B; GB202212721D0; GB2571153A; DE112018007091T5; GB2608524B; GB201813047D0; GB2610329A; GB201813044D0; GB2609586B; GB201813062D0; DE102019201846A1; GB2571163A

Abstract

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Steuerungssystem (1100) dar. Das Steuersystem (1100) ist für ein Trägerfahrzeug (10), das in einem autonomen Modus und einem nicht-autonomen Modus betrieben werden kann. Das Steuerungssystem (1100) umfasst eine oder mehrere Steuerungen (1110). Das Steuersystem (1100) ist konfiguriert, um bei Betrieb in einem nicht autonomen Modus Wegdaten zu empfangen. Die Wegdaten sind bezeichnend für eine Vielzahl von vorherigen Manövern des Trägerfahrzeugs (10). Die eine oder mehrere Steuerungen (1110) identifizieren eine Verfügbarkeit eines Navigationsziels in Abhängigkeit von den Wegdaten. Das Navigationsziel ist mindestens einem Teil jedes der Vielzahl der vorherigen Manöver zugeordnet. Das Navigationsziel ist die nachfolgende Navigation des Trägerfahrzeugs (10), das im autonomen Modus arbeitet. Die eine oder mehrere Steuerungen (1110) geben auch ein Benachrichtigungssignal aus. Das Benachrichtigungssignal soll einen Benutzer des Trägerfahrzeugs über die Verfügbarkeit der Navigation im autonomen Modus gemäß dem Navigationsziel informieren.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Fahrzeugsteuerungssystem und Steuerverfahren und insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf ein Steuerungssystem und ein Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs. Aspekte der Erfindung beziehen sich auf ein Steuerungssystem, auf ein System, auf ein Verfahren, auf ein Fahrzeug und auf Computersoftware.
HINTERGRUND
Es ist bekannt, dass ein Fahrzeug sich entlang eines vorbestimmten Weges navigiert, indem es die Steuereingaben von einem Benutzer des Fahrzeugs aufzeichnet und die Steuereingaben während der nachfolgenden Navigation des Fahrzeugs entlang des vorbestimmten Weges wiedergibt. Typischerweise muss der Benutzer angeben, dass die Steuereingaben vor dem Start der Navigation des Fahrzeugs durch den Benutzer gelernt werden sollen.
Es ist Gegenstand von Ausführungsformen der Erfindung, um zumindest eines oder mehrere der Probleme des Standes der Technik zu mildern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung stellen ein Steuerungssystem, ein System, ein Verfahren, ein Fahrzeug, eine Computersoftware und ein Speichermedium dar, wie sie in den beigefügten Ansprüchen gefordert werden.
Autonome Navigation in Abhängigkeit von der Pluralität früherer Manöver
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Steuerungssystem für ein Trägerfahrzeug vorgesehen, das so angeordnet ist, dass es die Ausgabe auf einem Benachrichtigungssignal funktionsfähig veranlasst, einen Benutzer des Trägerfahrzeugs über die Verfügbarkeit der Navigation in einem autonomen Modus gemäß einem Navigationsziel in Abhängigkeit von Wegdaten, die mit einer Vielzahl von früheren Manövern des Trägerfahrzeugs verbunden sind, zu informieren. Die Vielzahl der vorherigen Manöver des Trägerfahrzeugs kann sein, wenn das Trägerfahrzeug in einem nicht autonomen Modus arbeitet.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Steuerungssystem für ein Trägerfahrzeug vorgesehen, das in einem autonomen Modus und einem nicht-autonomen Modus betrieben werden kann. Das Steuerungssystem besteht aus einem oder mehreren Reglern. Das Steuersystem ist konfiguriert, um bei Betrieb in einem nicht autonomen Modus Wegdaten zu empfangen, die eine Vielzahl von früheren Manövern eines Trägerfahrzeugs anzeigen. Die eine oder die mehreren Steuerungen identifizieren eine Verfügbarkeit eines Navigationsziels, das mindestens einem Teil jedes der Vielzahl der vorherigen Manöver zugeordnet ist, für eine nachfolgende Navigation des Trägerfahrzeugs, das in einem autonomen Modus arbeitet. Die Verfügbarkeit des Navigationsziels wird in Abhängigkeit von den Wegdaten ermittelt. Die eine oder die mehreren Steuerungen geben ein Benachrichtigungssignal aus, um einen Benutzer des Trägerfahrzeugs über die Verfügbarkeit der Navigation im autonomen Modus gemäß dem Navigationsziel zu informieren. Vorteilhafterweise kann das Steuersystem nach einer Vielzahl von Manövern des Trägerfahrzeugs dem Benutzer des Trägerfahrzeugs eine autonome Navigation zu einem Navigationsziel ermöglichen, das jedem der Vielzahl von Manövern des Trägerfahrzeugs zugeordnet ist. Auf diese Weise muss der Benutzer nicht präventiv verlangen, dass das Trägerfahrzeug lernt, autonom zum Navigationsziel zu navigieren. Darüber hinaus kann der rechnerische Aufwand, der im Allgemeinen bei der Identifizierung der Verfügbarkeit des Navigationsziels anfällt, auf eine Vielzahl von früheren Manövern des Trägerfahrzeugs verteilt werden.
Die eine oder die mehreren Steuerungen können gemeinsam umfassen: mindestens einen elektronischen Prozessor mit einem elektrischen Eingang zum Empfangen der Wegdaten; und mindestens eine elektronische Speichervorrichtung, die elektrisch mit dem mindestens einen elektronischen Prozessor gekoppelt ist und darin gespeicherte Anweisungen aufweist. Der mindestens eine elektronische Prozessor kann konfiguriert werden, um auf die mindestens eine Speichervorrichtung zuzugreifen und die Anweisungen darauf auszuführen, um den Benutzer des Trägerfahrzeugs über die Verfügbarkeit der Navigation zum Navigationsziel zu informieren.
Die eine oder die mehreren Steuerungen können ein Anforderungssignal ausgeben, um den Benutzer aufzufordern, einen Teil des Navigationsziels zu definieren. Das Steuersystem kann konfiguriert werden, um nach Ausgabe des Anforderungssignals eine Navigationsdefinition zu empfangen, die dem Abschnitt des Navigationsziels zugeordnet ist. Die eine oder mehrere Steuerungen können das Navigationsziel in Abhängigkeit von den Wegdaten und der Navigationsdefinition bestimmen. Vorteilhaft ist, dass der Benutzer einen Teil des Navigationsziels definieren kann. Auf diese Weise können die eine oder mehrere Steuerungen die Verfügbarkeit einer Vielzahl von Navigationszielen innerhalb eines navigierbaren Bereichs identifizieren. Wie vorstehend beschrieben, kann das Navigationsziel einen oder mehrere Zielorte, einen Startort, eine Fahrzeugausrichtung am Zielort und einen Zwischenort auf einer Route zwischen dem Startort und dem Zielort beinhalten.
Das Navigationsziel kann die Navigation des Trägerfahrzeugs von einem ersten Standort zu einem zweiten Standort umfassen. Der Abschnitt des Navigationsziels kann die erste Position des Navigationsziels umfassen. Vorteilhaft ist, dass der Benutzer eine Abgabestelle für das Navigationsziel festlegen kann. Es wird davon ausgegangen, dass in einigen Beispielen das Trägerfahrzeug möglicherweise während mindestens einiger oder sogar aller vorangegangenen Manöver nicht an der Abgabestelle angehalten hat, weil der Benutzer immer noch gezwungen war, das Trägerfahrzeug zu einem weiteren Standort zur Lagerung des Trägerfahrzeugs zu fahren. Der Abschnitt des Navigationsziels kann die zweite Position des Navigationsziels umfassen.
Das Navigationsziel kann die Navigation des Trägerfahrzeugs über eine Zwischenposition umfassen, der Teil des Navigationsziels kann die Zwischenposition des Navigationsziels umfassen. Vorteilhaft ist, dass das Trägerfahrzeug im autonomen Modus anders navigieren kann als im nicht-autonomen Modus. Insbesondere kann das Trägerfahrzeug die autonome Navigation vom ersten Standort aus starten, den Benutzer des Trägerfahrzeugs am Zwischenstandort absetzen und dann die vollständige autonome Navigation zum zweiten Standort durchführen. Bisher musste das Trägerfahrzeug nicht an der Zwischenposition anhalten oder sogar über diese navigieren, da der Benutzer die Kontrolle über das Trägerfahrzeug behalten würde, bis das Trägerfahrzeug die zweite Position erreicht hat. Es versteht sich, dass der zweite Standort ein Parkplatz sein kann, wie beispielsweise ein Garagenstandort oder ähnliches.
Der Zwischenstandort kann ein Abfahrtsort sein. Vorteilhaft ist, dass der Benutzer des Trägerfahrzeugs das Trägerfahrzeug verlassen kann, bevor das Trägerfahrzeug den zweiten Standort erreicht hat.
Die Wegdaten können erste Wegdaten umfassen, die ein erstes Manöver des Trägerfahrzeugs innerhalb eines fahrbaren Bereichs anzeigen, und zweite Wegdaten, die ein zweites Manöver des Trägerfahrzeugs innerhalb des fahrbaren Bereichs anzeigen. Die eine oder die mehreren Steuerungen können in Abhängigkeit von den ersten Wegdaten ein erstes Merkmal des befahrbaren Bereichs bestimmen. Die eine oder die mehreren Steuerungen können in Abhängigkeit von den zweiten Wegdaten ein zweites Merkmal des befahrbaren Bereichs bestimmen, das sich vom ersten Merkmal unterscheidet. Die eine oder mehrere Steuerungen können die Verfügbarkeit des Navigationsziels in Abhängigkeit vom ersten Merkmal und dem zweiten Merkmal identifizieren. Vorteilhafterweise können Merkmale des Navigationsbereichs genutzt werden, um die Verfügbarkeit des Navigationsziels zu identifizieren.
Das erste Merkmal kann Kartendaten umfassen, die dem befahrbaren Gebiet zugeordnet sind. Vorteilhafterweise können die Kartendaten verwendet werden, um die Verfügbarkeit des Navigationsziels zu bestimmen. Das zweite Merkmal kann weitere Kartendaten umfassen, die dem befahrbaren Gebiet zugeordnet sind. Das zweite Manöver kann auf das erste Manöver folgen.
Die ersten Wegdaten können auf einen ersten Sensorausgang von einem ersten Abtastmittel des Trägerfahrzeugs hinweisen. Die zweiten Wegdaten können auf einen zweiten Sensor hinweisen, der von einem zweiten Abtastmittel des Trägerfahrzeugs ausgegeben wird. Vorteilhafterweise können die ersten Wegdaten während der Vielzahl der vorherigen Manöver eine Umgebung in der Nähe des Trägerfahrzeugs anzeigen. Das erste Abtastmittel kann sich von dem zweiten Abtastmittel unterscheiden. Das erste Abtastmittel und das zweite Abtastmittel können ein erster Sensor bzw. ein zweiter Sensor sein. Wie vorstehend beschrieben, können die Abtastmittel einen Radarsensor umfassen. Die Abtastmittel können einen Ultraschallsensor umfassen. Die Abtastmittel können eine optische Kamera umfassen. Die Abtastmittel können eine Infrarotkamera umfassen. Die Abtastmittel können einen LIDARSensor umfassen. Die Abtastmittel können einen stereoskopischen Sensor umfassen.
Das Steuersystem kann konfiguriert werden, um ein Navigationsanforderungssignal zu empfangen, um die Navigation des Trägerfahrzeugs in Übereinstimmung mit dem Navigationsziel anzufordern. Die eine oder die mehreren Steuerungen können, wenn das Navigationsziel verfügbar ist und nach dem Empfangen des Navigationsanforderungssignals, das Trägerfahrzeug gemäß dem Navigationsziel im autonomen Modus navigieren. Vorteilhaft ist, dass das Trägerfahrzeug autonom zum Navigationsziel navigieren kann. Die eine oder die mehreren Steuerungen können autonom gemäß dem Navigationsziel in Abhängigkeit vom Empfang des Navigationsanforderungssignals navigieren. Es versteht sich, dass die Navigation des Trägerfahrzeugs in Übereinstimmung mit dem Navigationsziel auch die Navigation des Trägerfahrzeugs zu einem Zielort des Navigationsziels beinhalten kann.
Das Steuerungssystem kann konfiguriert werden, um Standortdaten zu empfangen, die einen Standort des Trägerfahrzeugs anzeigen. Die eine oder mehrere Steuerungen können nach dem Empfangen der Trassendaten die Verfügbarkeit des Navigationsziels in Abhängigkeit von der Feststellung, dass sich der Standort des Trägerfahrzeugs in der Nähe von mindestens einem der vorherigen Manöver des Trägerfahrzeugs befindet, identifizieren. Vorteilhafterweise kann der Benutzer über die Verfügbarkeit der Navigation im autonomen Modus gemäß dem Navigationsziel informiert werden, wenn sich das Trägerfahrzeug einem Standort einer früheren Navigation nähert, anhand derer die Verfügbarkeit des Navigationsziels ermittelt werden kann. In einigen Beispielen können die eine oder mehrere Steuerungen nach dem Empfangen der Wegdaten das Benachrichtigungssignal in Abhängigkeit von der Bestimmung ausgeben, dass sich der Standort des Trägerfahrzeugs in der Nähe mindestens eines der vorherigen Manöver des Trägerfahrzeugs befindet, selbst wenn die Verfügbarkeit des Navigationsziels zuvor identifiziert wurde. Der Standort des Trägerfahrzeugs kann ein geografischer Standort sein. Der Standort des Trägerfahrzeugs kann ein relativer Standort sein. Es versteht sich, dass der Standort auf verschiedene Weise bestimmt werden kann, wie an anderer Stelle beschrieben.
Die eine oder die mehreren Steuerungen können die Abtastmittel des Trägerfahrzeugs in Abhängigkeit von einer Bestimmung aktivieren, dass sich der Standort des Trägerfahrzeugs in der Nähe von mindestens einem der vorherigen Manöver des Trägerfahrzeugs befindet.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein System vorgesehen. Das System umfasst das Steuerungssystem, einschließlich einer ersten Steuerung, die angeordnet ist, um das Benachrichtigungssignal auszugeben. Das System umfasst ein Sensorsystem, das konfiguriert ist, um ein oder mehrere Attribute einer Umgebung des Trägerfahrzeugs während der Vielzahl der vorangegangenen Manöver des Trägerfahrzeugs zu bestimmen und Wegdaten in Abhängigkeit davon an das Steuersystem auszugeben. Vorteilhafterweise kann das System dazu führen, dass der Benutzer benachrichtigt wird, wenn ein oder mehrere Attribute der Umgebung des Trägerfahrzeugs während der Vielzahl der vorangegangenen Manöver des Trägerfahrzeugs verwendet werden, um die Verfügbarkeit des Navigationsziels zu identifizieren.
Das Sensorsystem kann konfiguriert werden, um die Umgebung des Trägerfahrzeugs zu erfassen. Das Sensorsystem kann eines oder mehrere der zuvor beschriebenen Abtastmittel beinhalten.
Das Sensorsystem kann das erste Abtastmittel zum Ausgeben der ersten Wegdaten an die Steuerung und das zweite Abtastmittel, das sich von dem ersten Abtastmittel unterscheidet, zum Ausgeben der zweiten Wegdaten an das Steuersystem umfassen.
Das System kann eine Fahrzeugsteuerung umfassen, die konfiguriert ist, um bei Betrieb im autonomen Modus das Trägerfahrzeug gemäß dem Navigationsziel zu navigieren. Vorteilhaft ist, dass das Trägerfahrzeug autonom zu dem identifizierten verfügbaren Navigationsziel navigieren kann.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs vorgesehen, das in einem autonomen Modus und einem nicht-autonomen Modus betrieben werden kann. Das Verfahren umfasst das Empfangen von Wegdaten, die eine Vielzahl von früheren Manövern des Fahrzeugs anzeigen, wenn ein Fahrzeug in einem nicht autonomen Modus betrieben wird. Das Verfahren umfasst das Identifizieren einer Verfügbarkeit des Betriebs des Fahrzeugs in einem autonomen Modus zum Navigieren gemäß einem Navigationsziel, das mindestens einem Teil jedes der Vielzahl der vorherigen Manöver zugeordnet ist, in Abhängigkeit von den Wegdaten. Das Verfahren umfasst das Benachrichtigen eines Benutzers des Fahrzeugs über die Verfügbarkeit der autonomen Navigation. Vorteilhafterweise kann der Benutzer über die Verfügbarkeit der autonomen Navigation gemäß dem Navigationsziel basierend auf der Vielzahl der vorangegangenen Manöver des Fahrzeugs informiert werden, auch wenn der Benutzer das Fahrzeug nicht aktiv aufgefordert hat, die Verfügbarkeit des Betriebs des Fahrzeugs im autonomen Modus zur Navigation gemäß dem Navigationsziel zu identifizieren.
Das Verfahren kann den Betrieb des Fahrzeugs im autonomen Modus und, wenn es sich im autonomen Modus befindet, nach Erhalt einer Aufforderung des Benutzers, das Fahrzeug gemäß dem Navigationsziel zu navigieren, die autonome Navigation des Fahrzeugs gemäß dem Navigationsziel umfassen. Vorteilhaft ist, dass das Fahrzeug entsprechend dem Navigationsziel navigieren kann.
Das Verfahren kann das Auffordern des Benutzers, einen Teil des Navigationsziels zu definieren, das Empfangen einer dem Teil des Navigationsziels zugeordneten Navigationsdefinition und das Bestimmen des Navigationsziels in Abhängigkeit von den Pfaddaten und der Navigationsdefinition umfassen. Vorteilhaft ist, dass der Benutzer das Navigationsziel auch dann noch ändern kann, wenn die Verfügbarkeit des Navigationsziels festgestellt wurde.
Gemeinsame Elemente
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen, das ein Steuerungssystem gemäß einem Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, ein System gemäß einem Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, oder ein System gemäß einem Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, oder das dazu bestimmt ist, ein Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung durchzuführen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein mobiles Endgerät vorgesehen, das das Steuerungssystem gemäß einem Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, umfasst. Das mobile Endgerät kann Kommunikationsmittel umfassen, zum Beispiel eine Kommunikationseinheit zur drahtlosen Kommunikation mit dem Trägerfahrzeug. Die Kommunikationseinheit kann ein drahtloser Sender sein, der angeordnet ist, um ein oder mehrere Signale drahtlos über ein vorgegebenes drahtloses Kommunikationsprotokoll an das Trägerfahrzeug zu übertragen. Das eine oder die mehreren Signale können das Navigationssignal beinhalten.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung steht eine Computersoftware zur Verfügung, die, wenn sie durch ein Verarbeitungsmittel ausgeführt wird, dazu eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung durchzuführen. Die Computersoftware kann auf einem computerlesbaren Medium gespeichert werden. Die Computersoftware kann auf einem computerlesbaren Medium greifbar gespeichert werden. Das computerlesbare Medium kann nicht vorübergehend sein.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein nichtflüchtiges, computerlesbares Speichermedium vorgesehen, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die bei Ausführung durch einen oder mehrere Verarbeiter den einen oder die mehreren Verarbeiter veranlassen, ein Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung durchzuführen.
Die J3016 von SAE International definiert sechs Stufen der Fahrautomatisierung für Straßenfahrzeuge. Die hierin verwendeten Begriffe autonomer Fahrmodus und autonomer Modus gelten für alle SAE-Stufen eins bis fünf. In einer Ausführungsform werden die hierin offenbarten autonomen Fahrweisen und autonomen Betriebsarten als mindestens SAE-Stufe drei verstanden. Mit anderen Worten, das automatisierte Antriebssystem des Trägerfahrzeugs steuert alle Aspekte der dynamischen Fahraufgabe. Der autonome Modus kann als autonomer Fahrmodus bezeichnet werden.
Unter dem hierin verwendeten Begriff Navigationsziel ist eine Position innerhalb eines schiffbaren Bereichs einer Umgebung des Trägerfahrzeugs zur Navigation des Trägerfahrzeugs zu verstehen. In einigen Beispielen kann die Position eine geografische absolute Position in einem Koordinatensystem sein, wie beispielsweise Breitengrad und Längengrad. In anderen Beispielen kann der Standort ein relativer Standort sein, bezogen auf ein oder mehrere andere Merkmale oder Regionen, die mit der Umgebung des Trägerfahrzeugs verbunden sind. In einigen Beispielen wird der hierin verwendete Begriff Navigationsziel so verstanden, dass er die Position innerhalb des Navigationsziels umfasst, wie hierin beschrieben, zusätzlich zu allen anderen Merkmalen, die mit der Navigation des Trägerfahrzeugs zum Standort des Navigationsziels verbunden sind, beispielsweise eine Ausrichtung des Trägerfahrzeugs zum Standort des Navigationsziels.
In autonomen Fahrmodi des hierin beschriebenen Trägerfahrzeugs wird davon ausgegangen, dass das Steuersystem das Trägerfahrzeug steuern kann, um autonom durch ein schiffbares Gebiet zu navigieren, beispielsweise gemäß einem Navigationsziel unter Verwendung einer Karte des schiffbaren Gebiets. Somit kann die Karte des Fahrbereichs des Trägerfahrzeugs bei der autonomen Navigation des Trägerfahrzeugs im Fahrbereich verwendet werden, beispielsweise gemäß dem Navigationsziel.
Die Karte kann eine abrufbare Karte umfassen, die auf einem Speichermittel, wie beispielsweise einem nichtflüchtigen, computerlesbaren Medium, das dem Trägerfahrzeug zugeordnet ist, oder auf einem Cloud-basierten Server gespeichert ist, auf den das Steuersystem des Trägerfahrzeugs Zugriff hat. Solche Karten können vom Benutzer auf einen Cloud-basierten Server hochgeladen werden. Die hochgeladene Karte kann mit anderen Benutzern geteilt werden. Karten, die von anderen Benutzern hochgeladen wurden, können ebenfalls gemeinsam genutzt werden, so dass ein Benutzer Zugriff auf eine Reihe von Karten hat, die direkt vom Cloud-basierten Server heruntergeladen werden können. In einigen Ausführungsformen können eine oder mehrere Karten zusätzlich oder alternativ von einem Drittanbieter, wie beispielsweise einem Karten- und/oder Navigationsdienstleistungsunternehmen, oder einem Anbieter bereitgestellt werden, der auf Anfrage eine Karte eines bestimmten Fahrtgebietes als Dienst erstellt und die Karte zur Verfügung stellt, sei es über eine Online-Quelle oder anderweitig.
In einem weiteren Beispiel kann die Karte von einem Fahrer erstellt werden, der dem Trägerfahrzeug in einem ersten Mapping-Prozess den navigierbaren Bereich beibringt. Die Karte kann vom Fahrer erstellt werden, der dem Trägerfahrzeug einen navigierbaren Bereich in einem unabhängigen Abbildungsprozess beibringt, indem das Trägerfahrzeug durch den navigierbaren Bereich gefahren wird, um dem Trägerfahrzeug eine Führung zu geben. Während der Fahrer das Trägerfahrzeug um den navigierbaren Bereich herum fährt, scannen ein oder mehrere dem Trägerfahrzeug zugeordnete Abtastmittel, wie beispielsweise ein oder mehrere fahrzeugseitige Sensoren, mindestens einen Teil des navigierbaren Bereichs, um schrittweise eine Karte des gescannten Bereichs zu erstellen, die optional Landmarken, Merkmale oder Umgebungsattribute beinhaltet. Auf diese Weise kann die Karte für eine spätere Lokalisierung und/oder autonome Navigation des Trägerfahrzeugs verwendet werden. Der Benutzer des Trägerfahrzeugs kann den anfänglichen Abbildungsprozess auswählen, um dem Trägerfahrzeug die Karte des fahrbaren Bereichs beizubringen. Alternativ kann der anfängliche Abbildungsprozess auch ein passiver Abbildungsprozess sein, bei dem die Karte während der Bewegung des Trägerfahrzeugs im navigierbaren Bereich erstellt wird. Wenn der anfängliche Abbildungsprozess der passive Abbildungsprozess ist, darf der Benutzer nicht benachrichtigt werden, dass das Trägerfahrzeug die Karte erstellt, während sich das Trägerfahrzeug im navigierbaren Bereich bewegt. So kann der Benutzer darauf aufmerksam gemacht werden, dass die Karte des Fahrgebietes erst dann erstellt wird oder wurde, wenn der Bau der Karte bereits begonnen hat.
Jede hierin beschriebene(n) Steuerung(en) können in geeigneter Weise eine Steuereinheit oder Rechenvorrichtung mit einem oder mehreren elektronischen Prozessoren umfassen. Somit kann das System eine einzelne Steuereinheit oder eine elektronische Steuerung umfassen oder alternativ können verschiedene Funktionen der Steuerung in verschiedenen Steuereinheiten oder Steuerungen verkörpert oder in diesen untergebracht sein. Wie hierin verwendet, umfasst der Begriff „Steuerung“ oder „Steuereinheit“ sowohl eine einzelne Steuereinheit oder Steuerung als auch eine Vielzahl von Steuereinheiten oder Steuerungen, die gemeinsam betrieben werden, um eine bestimmte Steuerungsfunktionalität bereitzustellen. Um eine Steuerung zu konfigurieren, kann ein geeigneter Satz von Anweisungen bereitgestellt werden, die, wenn sie ausgeführt wird, bewirken, dass die Steuereinheit oder die Rechenvorrichtung die hierin spezifizierten Steuertechniken implementiert. Der Befehlssatz kann geeignet in den einen oder die mehreren elektronischen Prozessoren eingebettet sein. Alternativ kann der Befehlssatz auch als Software bereitgestellt werden, die in einem oder mehreren Speichern gespeichert ist, die der Steuerung zugeordnet sind, um auf der Rechenvorrichtung ausgeführt zu werden. Eine erste Steuerung kann in einer Software implementiert werden, die auf einem oder mehreren Prozessoren läuft. Eine oder mehrere andere Steuerungen können in Software implementiert werden, die auf einem oder mehreren Prozessoren läuft, optional ein oder mehrere Prozessoren wie die erste Steuerung. Es können auch andere geeignete Vorkehrungen getroffen werden.
Im Rahmen dieser Anwendung ist ausdrücklich vorgesehen, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorstehenden Absätzen, in den Ansprüchen und/oder in den folgenden Beschreibungen und Zeichnungen dargelegt sind, und insbesondere die einzelnen Merkmale davon, unabhängig oder in beliebiger Kombination übernommen werden können. Das heißt, alle Ausführungsformen und/oder Merkmale einer Ausführungsform können in beliebiger Weise und/oder Kombination kombiniert werden, es sei denn, diese Merkmale sind nicht kompatibel. Der Anmelder behält sich das Recht vor, eine ursprünglich eingereichte Forderung zu ändern oder eine neue Forderung entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, eine ursprünglich eingereichte Forderung zu ändern, um von einer anderen Forderung abhängig zu sein und/oder eine Eigenschaft einer anderen Forderung aufzunehmen, obwohl sie ursprünglich nicht auf diese Weise geltend gemacht wurde.
Figurenliste
Eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden nun nur noch exemplarisch beschrieben, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:

zeigt eine schematische Darstellung eines Trägerfahrzeugs;
zeigt eine schematische Darstellung eines dem Trägerfahrzeug zugeordneten Steuerungssystems aus ;
Die Abbildung en 3 und 7 zeigen eine schematische Darstellung einer Umgebung, in der das Trägerfahrzeug arbeiten kann;
zeigt eine schematische Darstellung eines Systems, das dem Trägerfahrzeug zugeordnet ist, aus ;
zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren darstellt, das mit der Steuerung des Trägerfahrzeugs in verbunden ist; und
zeigt ein anschauliches Beispiel für ein Trägerfahrzeug, wie hierin beschrieben.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Fahrzeugsysteme
Ein schematisches Diagramm, das die mit einem Trägerfahrzeug 10 verbundenen Subsysteme gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt, ist in dargestellt. Das Trägerfahrzeug 10 ist für den Betrieb in einem autonomen Modus, um autonom durch eine Umgebung zu einem Navigationsziel zu navigieren. Das Trägerfahrzeug 10 kann eines der hierin beschriebenen Steuerungssysteme oder Systeme umfassen. Das Trägerfahrzeug 10 kann so angeordnet werden, dass es eines der hierin beschriebenen Verfahren durchführt.
Das Trägerfahrzeug 10 ist ein Landfahrzeug mit einer Vielzahl von Rädern 12a, 12b, 12c, 12c, 12d, die in Form von vier Rädern 12a, 12b, 12c, 12d vorliegen können. Das Trägerfahrzeug 10 umfasst eine vordere Antriebssteuerung 14 und eine hintere Antriebssteuerung 16. Die vordere Antriebsstrangsteuerung 14 ist mit jedem der Vorderräder 12a, 12b verbunden. Die vordere Antriebsstrangsteuerung 14 kann mechanisch mit jedem der Vorderräder 12a, 12b verbunden werden. Alternativ oder zusätzlich ist die vordere Antriebsstrangsteuerung 14 über einen oder mehrere Motoren (nicht dargestellt) mit jedem der Vorderräder 12a, 12b elektrisch verbunden. Die hintere Antriebsstrangsteuerung 16 ist mit jedem der Hinterräder 12c, 12d verbunden. Die hintere Antriebsstrangsteuerung 16 kann mechanisch mit jedem der Hinterräder 12c, 12d verbunden werden. Alternativ ist die hintere Antriebsstrangsteuerung 16 über einen oder mehrere Motoren (nicht dargestellt) mit jedem der Hinterräder 12c, 12d elektrisch verbunden. Die vordere Antriebsstrangsteuerung 14 und die hintere Antriebsstrangsteuerung 16 steuern jeweils ein Antriebsmoment, das auf die Räder 12a, 12b, 12c, 12d aufgebracht wird, um das Trägerfahrzeug 10 durch die Umgebung zu bewegen. Es ist zu beachten, dass in einigen Ausführungsformen eine einzelne Antriebssteuerung die Funktionen der vorderen und hinteren Antriebssteuerung 14, 16 übernehmen kann. Jedem der Räder 12a, 12b, 12c, 12d ist eine entsprechende Drehmomentänderungssteuerung 18a, 18b, 18c, 18c, 18d zugeordnet, die in Form einer Bremssteuerung 18a, 18b, 18c, 18d vorliegen kann. Die Bremssteuerung 18a, 18b, 18c, 18d kann eine Anwendung eines Bremsmoments auf die Drehbewegung des zugehörigen Rades 12a, 12b, 12c, 12c, 12d steuern. Es ist zu beachten, dass die Drehmomentänderungsregler 18a, 18b, 18c, 18d in der Lage sind, ein zusätzliches Drehmoment auf die Räder 12a, 12b, 12c, 12c, 12d aufzubringen. In diesem Fall können die Antriebsstrangsteuerungen 14, 16 nicht das Drehmoment auf die Räder 12a, 12b, 12c, 12d anwenden, sondern können stattdessen verwendet werden, um die Anwendung des Antriebsmoments durch die Drehmomentänderungssteuerungen 18a, 18b, 18c, 18d zu steuern. Eine solche Anordnung findet sich typischerweise in Elektrofahrzeugen. In Hybrid-Elektrofahrzeugen können die Antriebsstrangsteuerungen 12, 16 zum Aufbringen eines Drehmoments auf die Räder 12a, 12b, 12c, 12d über einen Motor, zum Beispiel einen Verbrennungsmotor, sowie die Drehmomentänderungssteuerungen 18a, 18b, 18c, 18d zum Aufbringen eines Drehmoments auf die Räder 12a, 12b, 12c, 12d über einen oder mehrere Elektromotoren vorgesehen sein. In einigen Beispielen wird das Trägerfahrzeug 10 über einen Verbrennungsmotor mit kohlenwasserstoffbasierten Kraftstoffen betrieben. Der Verbrennungsmotor ist mechanisch mit den vorderen und hinteren Antriebsstrangsteuerungen 14, 16 (oder der einzelnen Antriebsstrangsteuerung) verbunden. Obwohl die vorhergehende Offenbarung ein Fahrzeug beschrieben hat, in dem jedes der vier Räder 12a, 12b, 12c, 12d angetrieben wird, wird davon ausgegangen, dass nicht alle Räder 12a, 12b, 12c, 12d angetrieben werden können. So können beispielsweise nur die Vorderräder 12a, 12b angetrieben werden, beispielsweise durch die vordere Antriebsstrangsteuerung 14 oder durch die Drehmomentänderungssteuerung 18a, 18b. In einem alternativen Beispiel können nur die Hinterräder 12c, 12d angetrieben werden, zum Beispiel durch die hintere Antriebssteuerung 16 oder durch die Drehmomentänderungssteuerung 18c, 18d.
Das Trägerfahrzeug 10 umfasst eine Fahrzeugsteuerung 20 zum Steuern des Betriebs des Trägerfahrzeugs 10. Die Fahrzeugsteuerung 20 ist typischerweise in Verbindung mit den anderen Antriebssteuerungen 14, 16, 18a, 18b, 18c, 18c, 18d des Trägerfahrzeugs 10. Die Fahrzeugsteuerung 20 kann Fahrzeugsteueranweisungen über ein oder mehrere Datenkommunikationsnetze des Fahrzeugs 10 senden und empfangen, die von einer Netzwerksteuerung 22 gesteuert werden. Das Trägerfahrzeug 10 umfasst eine Lenksteuerung 24 zum Steuern des Trägerfahrzeugs 10. Typischerweise steuert die Lenksteuerung 24 die Lenkung des Trägerfahrzeugs 10 durch Lenkung der Vorderräder 12a, 12b. Die Lenksteuerung 24 kann in Datenkommunikation mit der Fahrzeugsteuerung 20 stehen, um daraus Lenkungssteuerungsanforderungen zu empfangen und das Trägerfahrzeug 10 in Abhängigkeit von den Lenkungssteuerungsanforderungen zu steuern. In einigen Ausführungsformen kann die Lenksteuerung 24 eine Benutzerlenkeingabe empfangen, um die Lenkung des Trägerfahrzeugs 10 zu steuern. Die Lenksteuerung 24 kann in Datenkommunikation mit den Drehmomentänderungssteuerungen 18a, 18b, 18c, 18d stehen, um das an den Rädern 12a, 12b, 12c, 12c, 12d aufgebrachte Drehmoment zu steuern, um beim Lenken des Trägerfahrzeugs 10 zu helfen. Das Trägerfahrzeug 10 umfasst eine Navigationssteuerung 26 zum Bestimmen einer Navigationsroute des Trägerfahrzeugs 10 durch die Umgebung. Die Route kann zwischen einem Start- und einem Zielort liegen. Die Navigationssteuerung 26 kann in Datenkommunikation mit der Fahrzeugsteuerung 20 stehen, um den bestimmten Navigationsweg an die Fahrzeugsteuerung 20 zu senden, um das Trägerfahrzeug 10 zur Navigation gemäß dem bestimmten Navigationsweg zu veranlassen. Das Trägerfahrzeug umfasst eine Sensorsteuerung 28 zum Steuern eines oder mehrerer Sensoren (nicht in dargestellt) des Trägerfahrzeugs 10. Die Sensoren sind so angeordnet, dass sie Daten erfassen, die die Umgebung des Trägerfahrzeugs 10 anzeigen. Die die Umgebung anzeigenden Daten können in einem für das Fahrzeug zugänglichen Datenspeicher gespeichert werden, beispielsweise in einer oder mehreren Speichervorrichtungen des Fahrzeugs. Die Sensorsteuerung 28 kann in Datenkommunikation mit der Fahrzeugsteuerung 20 stehen, um die die Umgebung anzeigenden Daten an die Fahrzeugsteuerung 20 auszugeben, um das Trägerfahrzeug 10 zur Navigation zu veranlassen, wobei die die Umgebung anzeigenden Daten verwendet werden. Die Sensorsteuerung 28 kann in Datenkommunikation mit der Navigationssteuerung 26 stehen, um die die Umgebung anzeigenden Daten an die Fahrzeugsteuerung 20 auszugeben, um das Trägerfahrzeug 10 zu veranlassen, den Navigationsweg unter Verwendung der die Umgebung anzeigenden Daten zu bestimmen. Wie im Folgenden beschrieben, wird verstanden, dass die Sensoren ein erstes Sensormittel in Form einer ersten Vielzahl von Sensoren zum Erfassen der Umgebung nach hinten an oder von einem Heck des Trägerfahrzeugs und ein zweites Sensormittel in Form einer zweiten Vielzahl von Sensoren zum Erfassen der Umgebung nach vorne an oder von einer Vorderseite des Trägerfahrzeugs beinhalten können. Es versteht sich, dass viele Kombinationen von Sensoren zur Unterstützung der autonomen Navigation des Trägerfahrzeugs geeignet sind, einschließlich jeder Kombination von einem oder mehreren Radarsensoren, einem oder mehreren stereoskopischen Sensoren, einer oder mehreren Kameras, einem oder mehreren LIDAR-Sensoren und einem oder mehreren Ultraschallsensoren.
Wie im Folgenden näher beschrieben, ist das Trägerfahrzeug 10 für die autonome Navigation in einem autonomen Fahrmodus des Trägerfahrzeugs 10 vorgesehen. Das Trägerfahrzeug 10 kann jede der im Folgenden beschriebenen Steuerungen oder Systeme umfassen. Das Trägerfahrzeug 10 kann so angeordnet werden, dass es eines der nachstehend beschriebenen Verfahren durchführt.
Wie verstanden, ist das Trägerfahrzeug 10 typischerweise ein Landfahrzeug, zum Beispiel ein Straßenfahrzeug wie ein Auto, ein Lastwagen oder ein anderes geeignetes Fahrzeug.
Autonome Navigation in Abhängigkeit von der Pluralität früherer Manöver
Ein Steuerungssystem 1100 oder eine Steuereinheit 1100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in dargestellt.
Das Steuersystem 1100 ist für ein Trägerfahrzeug 10, das in einem autonomen Modus und einem nicht-autonomen Modus betrieben werden kann. Das Trägerfahrzeug 10 kann im Wesentlichen wie vorstehend unter Bezugnahme auf beschrieben sein. Das Steuerungssystem 1100 umfasst eine oder mehrere Steuerungen 1110. Die eine oder mehrere Steuerungen 1110 beinhalten eine erste Steuerung 1110. Das Steuerungssystem 1100 ist konfiguriert, um Wegdaten zu empfangen. Die Wegdaten sind bezeichnend für eine Vielzahl von früheren Manövern des Trägerfahrzeugs 10. Die eine oder mehrere Steuerungen 1110 identifizieren eine Verfügbarkeit eines Navigationsziels, das mindestens einem Teil jedes der Vielzahl der vorherigen Manöver zugeordnet ist. Das Navigationsziel ist die Navigation des Trägerfahrzeugs 10, das im autonomen Modus arbeitet. Mit anderen Worten, wenn das Navigationsziel verfügbar ist, ist das Trägerfahrzeug in der Lage, im autonomen Modus zu arbeiten und eine autonome Navigation gemäß dem Navigationsziel durchzuführen. Anhand der Wegdaten wird die Verfügbarkeit des Navigationsziels ermittelt. Daher kann jedes der Vielzahl früherer Manöver des Trägerfahrzeugs verwendet werden, um die Verfügbarkeit des Navigationsziels zu bestimmen. Die eine oder mehrere Steuerungen 1110 geben ein Benachrichtigungssignal aus, um einen Benutzer des Trägerfahrzeugs 10 über die Verfügbarkeit der Navigation im autonomen Modus gemäß dem Navigationsziel zu informieren. Die eine oder mehrere Steuerungen 1110, wenn das Trägerfahrzeug 10 im autonomen Modus arbeitet, navigieren das Trägerfahrzeug 10 gemäß dem Navigationsziel autonom. So kann beispielsweise die eine oder mehrere Steuerungen 1110 das Trägerfahrzeug 10 autonom zu einem dem Navigationsziel zugeordneten Standort navigieren. Daher kann die Fähigkeit, das Trägerfahrzeug 10 gemäß dem Navigationsziel autonom zu navigieren, schrittweise auf der Grundlage von Wegdaten aus mehreren vorangegangenen Manövern erworben werden. Die eine oder mehrere Steuerungen 1110 umfassen einen elektronischen Prozessor 1120 mit einem elektrischen Eingang 1140 und eine elektronische Speichervorrichtung 1130, die elektrisch mit dem elektronischen Prozessor 1120 gekoppelt ist. Die elektronische Speichervorrichtung 1130 verfügt über darin gespeicherte Anweisungen. Der elektronische Prozessor 1120 ist konfiguriert, um auf die Speichervorrichtung 1130 zuzugreifen und die Anweisungen darauf auszuführen, um den Benutzer des Trägerfahrzeugs über die Verfügbarkeit der Navigation zum Navigationsziel zu informieren. Der elektrische Eingang 1140 dient zum Empfangen der Wegdaten. Der elektronische Prozessor 1120 beinhaltet einen elektrischen Ausgang 1150 zur Ausgabe des Benachrichtigungssignals. Der elektrische Eingang 1140 und der elektrische Ausgang 1150 können kombiniert werden, beispielsweise indem sie von einer I/O-Einheit oder einer Schnittstelleneinheit gebildet werden. So kann beispielsweise die eine oder die mehreren Steuerungen 1110 eine Schnittstelle zu einem Netzwerk umfassen, das einen Kommunikationsbus des Trägerfahrzeugs bildet. Der Schnittstellenbus kann ein auf Internet-Protokoll (IP) basierender Kommunikationsbus wie Ethernet sein, obwohl die Ausführungsformen der Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt sind.
Typischerweise wird jedes der Vielzahl von vorherigen Manövern durchgeführt, wenn das Trägerfahrzeug 10 in einem nicht autonomen Modus arbeitet. Mit anderen Worten, der Benutzer fährt das Trägerfahrzeug 10 für jedes der Vielzahl der vorherigen Manöver, bevor das Steuersystem 1100 den Benutzer darüber informiert, dass eine autonome Navigation gemäß dem Navigationsziel verfügbar ist. Die eine oder die mehreren Steuerungen 1110 geben ein Anforderungssignal aus, um den Benutzer aufzufordern, einen Teil des Navigationsziels zu definieren. Nach Ausgabe des Anforderungssignals ist das Steuersystem 1100 konfiguriert, um eine Navigationsdefinition zu empfangen, die dem Abschnitt des Navigationsziels zugeordnet ist. Daher kann die Navigationsdefinition einen Teil des Navigationsziels definieren. Typischerweise kann der Teil des Navigationsziels einen oder mehrere von einem dem Navigationsziel zugeordneten Zielort, eine Ausrichtung des dem Navigationsziel zugeordneten Trägerfahrzeugs 10, einen dem Navigationsziel zugeordneten Startort und einen Zwischenstandort entlang einer dem Navigationsziel zugeordneten Navigationsroute zwischen dem Startort und dem Zielort beinhalten. Die eine oder mehrere Steuerungen 1110 bestimmen das Navigationsziel in Abhängigkeit von den Wegdaten und der Navigationsdefinition. Auf diese Weise kann die Verfügbarkeit des Navigationsziels vor der Bestimmung des jeweiligen Navigationsziels ermittelt werden. Mit anderen Worten, die eine oder mehrere Steuerungen 1110 identifizieren die Verfügbarkeit einer Vielzahl von Navigationszielen innerhalb eines navigierbaren Bereichs, und durch Definieren des Abschnitts des Navigationsziels wählt der Benutzer eines der Vielzahl von Navigationszielen als ein ausgewähltes Navigationsziel aus, zu dem das Trägerfahrzeug anschließend autonom navigieren kann.
Das Navigationsziel kann wie vorstehend beschrieben sein, z.B. die Definition der Navigation des Trägerfahrzeugs 10 von einem ersten Standort zu einem zweiten Standort. Der Abschnitt des Navigationsziels kann die erste Position beinhalten. Der Abschnitt des Navigationsziels kann den zweiten Standort beinhalten. In einem Beispiel definiert die Navigationsdefinition eine Rückgabestelle für das Navigationsziel, an der der Benutzer das Trägerfahrzeug 10 verlässt. Die eine oder mehrere Steuerungen 1110 können dann das Trägerfahrzeug autonom zu einem dem Navigationsziel zugeordneten Zielort navigieren. Daher kann das Trägerfahrzeug im autonomen Modus anders navigieren als wenn es vom Benutzer gesteuert wird, da der Benutzer das Trägerfahrzeug 10 am Ende der autonomen Navigation des Trägerfahrzeugs 10 gemäß dem Navigationsziel nicht verlassen muss.
Eine Umgebung 1200, in der das Trägerfahrzeug 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung arbeiten kann, ist in schematisch dargestellt. zeigt das Trägerfahrzeug 10, das ein erstes Manöver 1240 und ein zweites Manöver 1250 aus der Vielzahl der Manöver durchführt. Jedes der ersten Manöver 1240 und zweiten Manöver 1250 umfasst die Bewegung des Trägerfahrzeugs 10 von der ersten Position 1210 zur zweiten Position 1220. Der Benutzer 1260 verlässt dann das Trägerfahrzeug 10 am zweiten Standort 1220. Wie zuvor beschrieben, wird nach ausreichenden Manövern in der Umgebung 1200 die Verfügbarkeit einer autonomen Navigation des Trägerfahrzeugs 10 im schiffbaren Bereich 1230 zu einem Navigationsziel verfügbar. Das Navigationsziel kann einer der ersten Standorte 1210, der zweite Standort 1220 oder ein anderer Standort im Navigationsbereich 1230 sein.
In einigen Beispielen kann der Benutzer darüber informiert werden, dass eine autonome Navigation des Trägerfahrzeugs 10 zu jedem beliebigen Ort im Navigationsbereich 1230 möglich ist. Der Benutzer 1260 wird typischerweise auch aufgefordert, einen Teil des Navigationsziels zu definieren. zeigt, wo der Benutzer darüber informiert wurde, dass eine autonome Navigation zum zweiten Standort 1220 verfügbar ist, und hat als Startort für das Manöver den ersten Standort 1210 gewählt. Somit verlässt der Benutzer 1280 das Trägerfahrzeug 10 am ersten Standort 1210 und das Trägerfahrzeug 10 vollzieht danach eine autonome Navigation zum Navigationsziel, d.h. zum zweiten Standort 1220, entlang des bestimmten Navigationsweges 1270 ohne weitere Überwachung durch den Benutzer 1280. Der Startort kann so gewählt werden, dass er sich in der Nähe eines Gebäudes, beispielsweise eines Hauses, des Benutzers 1280 befindet, um die Anzahl der Schritte vom Trägerfahrzeug 10 zum Gebäude im Vergleich zu den in dargestellten ersten und zweiten Manövern 1240, 1250 zu reduzieren.
Zurück zu , umfassen die Wegdaten erste Wegdaten, die das erste Manöver 1240 des Trägerfahrzeugs 10 innerhalb des fahrbaren Bereichs 1230 anzeigen, und zweite Wegdaten, die das zweite Manöver 1250 des Trägerfahrzeugs 10 innerhalb des fahrbaren Bereichs 1230 anzeigen. Die eine oder mehrere Steuerungen 1110 bestimmen ein erstes Merkmal des Fahrbereichs 1230 in Abhängigkeit von den ersten Wegdaten und ein zweites Merkmal des Fahrbereichs 1230 in Abhängigkeit von den zweiten Wegdaten. Das zweite Merkmal unterscheidet sich vom ersten Merkmal. Daher werden die zur Bestimmung der Verfügbarkeit des Navigationsziels zu verwendenden Wegdaten schrittweise aus unterschiedlichen Daten sowohl aus dem ersten Manöver 1240 als auch aus dem zweiten Manöver 1250 aufgebaut. In einigen Ausführungsformen können die ersten und zweiten Merkmale jeweils Kartendaten umfassen, die dem navigierbaren Bereich zugeordnet sind. So kann beispielsweise das erste Merkmal basierend auf verschiedenen Abtastmitteln des Trägerfahrzeugs 10 bestimmt werden. Mit anderen Worten, die ersten Wegdaten sind indikativ für einen ersten Sensor, der von einem ersten Abtastmittel in Form eines ersten Sensors des Trägerfahrzeugs 10 ausgegeben wird, und die zweiten Wegdaten sind indikativ für einen zweiten Sensor, der von einem zweiten Abtastmittel in Form eines zweiten Sensors des Trägerfahrzeugs 10 ausgegeben wird. In einem Beispiel sind die ersten Wegdaten indikativ für einen Lidarsensor, der von einem Lidarsensor des Trägerfahrzeugs 10 ausgegeben wird, und die zweiten Wegdaten indikativ für einen Videosensor, der von einem Videosensor des Trägerfahrzeugs 10 ausgegeben wird. Auf diese Weise wird der Videosensorausgang getrennt vom Lidarsensorausgang erfasst, z.B. nach dem Lidarsensorausgang. Es versteht sich, dass der Ausgang des Lidarsensors in Form von Punktwolkendaten zur Verwendung bei der Überprüfung eines Standorts des Trägerfahrzeugs 10 erfolgen kann. Die Überprüfung der Position des Trägerfahrzeugs 10 kann in Abhängigkeit von den Punktwolkendaten des Lidarsensors und einem GPS-Sensorausgang durchgeführt werden.
Das Steuersystem 1100 ist konfiguriert, um ein Navigationsanforderungssignal zu empfangen. Das Navigationsanforderungssignal ist ein Indikator für eine Anforderung zur autonomen Navigation des Trägerfahrzeugs 10 zum Navigationsziel. Danach, wenn das Navigationsziel verfügbar ist, navigieren die eine oder mehrere Steuerungen 1110 autonom das Trägerfahrzeug 10 in Übereinstimmung mit dem Navigationsziel.
Das Steuersystem 1100 ist konfiguriert, um Standortdaten zu empfangen, die einen Standort des Trägerfahrzeugs 10 anzeigen. Die eine oder mehrere Steuerungen 1110 identifizieren, dass eine autonome Navigation zum Navigationsziel in Abhängigkeit davon möglich ist, dass sich der Standort des Trägerfahrzeugs 10 in der Nähe von mindestens einem der vorherigen Manöver des Trägerfahrzeugs 10 befindet. Alternativ kann die Verfügbarkeit der autonomen Navigation jederzeit nach der Vielzahl der vorherigen Manöver des Trägerfahrzeugs bestimmt werden, wobei das Benachrichtigungssignaljedoch in Abhängigkeit davon ausgegeben wird, dass sich der Standort des Trägerfahrzeugs 10 in der Nähe von mindestens einem der vorherigen Manöver des Trägerfahrzeugs 10 befindet.
Die eine oder mehrere Steuerungen 1110 aktivieren die Abtastmittel des Trägerfahrzeugs 10 in Abhängigkeit davon, dass sich der Standort des Trägerfahrzeugs 10 in der Nähe von mindestens einem der vorherigen Manöver des Trägerfahrzeugs 10 befindet. Daher werden die Abtastmittel nur bei Bedarf aktiviert, was eine Leistungsaufnahme für das Trägerfahrzeug 10 reduzieren kann.
Ein System 1300 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in dargestellt. Das System umfasst das Steuerungssystem 1100, wie vorstehend unter Bezugnahme auf beschrieben. Das System 1300 umfasst ein Sensorsystem 1310 zum Bestimmen eines oder mehrerer Attribute einer Umgebung des Trägerfahrzeugs während der Vielzahl von vorherigen Manövern des Trägerfahrzeugs. Das Sensorsystem 1310 gibt die Wegdaten an die Steuerung 1100 aus. Das Sensorsystem 1310 umfasst erste Abtastmittel 1312 in Form eines oder mehrerer erster Sensoren 1312 und zweite Abtastmittel 1314 in Form eines oder mehrerer zweiter Sensoren 1314. Typischerweise unterscheidet sich das erste Abtastmittel 1312 von dem zweiten Abtastmittel 1314. Der eine oder die mehreren ersten Sensoren 1312 geben die ersten Wegdaten an die Steuerung 1100 aus. Der eine oder die mehreren zweiten Sensoren 1314 geben die zweiten Wegdaten an die Steuerung 1100 aus. Das System 1300 umfasst eine Fahrzeugsteuerung 1320. Die Fahrzeugsteuerung 1320 navigiert das Trägerfahrzeug 10 autonom gemäß dem Navigationsziel in Abhängigkeit von der Aufforderung zur Navigation zum Navigationsziel. Die Anforderung erfolgt typischerweise durch den Benutzer.
Ein Verfahren 1400 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in dargestellt. Das Verfahren 1400 ist ein Verfahren zum Steuern des Trägerfahrzeugs 10. Insbesondere ist das Verfahren 1400 ein Verfahren zum Benachrichtigen eines Benutzers des Fahrzeugs 10 über die Verfügbarkeit einer autonomen Navigation für ein Navigationsziel in Abhängigkeit von jedem der mehreren vorherigen Manöver des Fahrzeugs. Das Verfahren 1400 kann von dem Steuerungssystem 1100 und dem vorstehend beschriebenen System 1300 unter Bezugnahme auf die und durchgeführt werden.
Das Verfahren 1400 umfasst im Wesentlichen die Schritte des Empfangens von 1410 Wegdaten, die eine Vielzahl von früheren Manövern des Fahrzeugs anzeigen, und, in Abhängigkeit davon, des Identifizierens von 1420 Verfügbarkeit des Betriebs des Fahrzeugs in einem autonomen Modus, um gemäß einem Navigationsziel zu navigieren, und des Benachrichtigens 1430 des Benutzers über die Verfügbarkeit.
Unter Bezugnahme auf umfasst die veranschaulichte Ausführungsform des Verfahrens 1400 einen Schritt zum Empfangen von 1410, wenn das Fahrzeug in einem nicht autonomen Modus betrieben wird, Wegdaten, die eine Vielzahl von vorherigen Manövern des Fahrzeugs anzeigen.
In Schritt 1420 wird in Abhängigkeit von den Wegdaten eine Verfügbarkeit des Betriebs des Fahrzeugs in einem autonomen Modus zur autonomen Navigation gemäß einem Navigationsziel identifiziert. Das Navigationsziel ist mindestens einem Teil jedes der Vielzahl der vorherigen Manöver zugeordnet.
In Schritt 1430 wird ein Benutzer des Fahrzeugs über die Verfügbarkeit der autonomen Navigation informiert. In diesem Beispiel wird in Schritt 1435 eine Navigationsdefinition empfangen, die einem Teil des Navigationsziels zugeordnet ist, nachdem der Benutzer aufgefordert wurde, einen Teil des Navigationsziels zu definieren.
In diesem Beispiel wird in Schritt 1440 eine Aufforderung des Benutzers empfangen, das Fahrzeug entsprechend dem Navigationsziel zu navigieren. In Schritt 1450 wird das Fahrzeug gemäß dem Navigationsziel autonom navigiert. Das Navigationsziel kann über die Navigationsdefinition bestimmt werden.
Fahrzeug
Ein repräsentatives Bild des Trägerfahrzeugs 10, das eines der Steuerungssysteme oder Systeme umfasst oder mit der Durchführung eines der zuvor beschriebenen Verfahren verbunden ist, ist in dargestellt.
Ein schiffbarer Bereich 50 zur Navigation des Trägerfahrzeugs 10 darin gemäß einem der vorstehend beschriebenen Verfahren ist in dargestellt. Mit anderen Worten, in autonomen Fahrmodi des hierin beschriebenen Trägerfahrzeugs 10 wird verstanden, dass jedes der hierin beschriebenen Steuerungssysteme das Trägerfahrzeug 10 steuern kann, um autonom im Fahrbereich 50 unter Verwendung einer Karte des Fahrbereichs 50 zu navigieren. Das Trägerfahrzeug 10 navigiert typischerweise autonom im Fahrbereich 50, indem es gemäß einem Navigationsziel, beispielsweise zu einem Navigationsziel, unter Verwendung der Karte des Fahrbereichs 50 navigiert. Somit kann die Karte des Fahrbereichs 50 des Trägerfahrzeugs 10 während der autonomen Navigation des Trägerfahrzeugs 10 im Fahrbereich 50 verwendet werden, beispielsweise gemäß dem Navigationsziel.
Die Karte umfasst Daten, die ein oder mehrere Merkmale 54 einer Umgebung 52 anzeigen, die dem Fahrgebiet 50 zugeordnet ist, wie beispielsweise lokalisierte Merkmale. In einem Beispiel umfasst die Karte eine abrufbare Karte, die auf einem Speichermittel gespeichert ist, wie beispielsweise einem nichtflüchtigen, computerlesbaren Medium, das dem Trägerfahrzeug 10 zugeordnet ist, oder auf einem Cloud-basierten Server, auf den das Steuersystem des Trägerfahrzeugs 10 Zugriff hat. Solche Karten können vom Benutzer auf einen Cloud-basierten Server hochgeladen werden. Die hochgeladene Karte kann mit anderen Benutzern geteilt werden. Karten, die von anderen Benutzern hochgeladen wurden, können ebenfalls gemeinsam genutzt werden, so dass ein Benutzer Zugriff auf eine Reihe von Karten hat, die direkt vom Cloud-basierten Server heruntergeladen werden können. In einigen Ausführungsformen können eine oder mehrere Karten zusätzlich oder alternativ von einem Drittanbieter bereitgestellt werden, wie beispielsweise einem Karten- und/oder Navigationsdienstleistungsunternehmen oder einem Anbieter, der auf Anfrage als Dienst eine Karte eines bestimmten befahrbaren Gebiets erstellt und die Karte zur Verfügung stellt, sei es über eine Online-Quelle oder anderweitig.
In einem weiteren Beispiel kann die Karte von einem Fahrer erstellt werden, der dem Trägerfahrzeug 10 in einem ersten Mapping-Prozess den fahrbaren Bereich 50 beibringt. Die Karte kann vom Fahrer erstellt werden, der dem Trägerfahrzeug 10 einen navigierbaren Bereich 50 in einem unabhängigen Abbildungsprozess beibringt, indem das Trägerfahrzeug 10 um den navigierbaren Bereich 50 herum gefahren wird, um dem Trägerfahrzeug 10 eine Führung zu geben. Während der Fahrer das Trägerfahrzeug 10 um den befahrbaren Bereich 50 herum fährt, scannen ein oder mehrere dem Trägerfahrzeug 10 zugeordnete Abtastmittel, wie beispielsweise ein oder mehrere fahrzeugseitige Sensoren, mindestens einen Teil des befahrbaren Bereichs 50, um schrittweise eine Karte des gescannten Bereichs zu erstellen, die optional Landmarken, Merkmale oder Umgebungsattribute beinhaltet. Auf diese Weise kann die Karte für eine spätere Lokalisierung und/oder autonome Navigation des Trägerfahrzeugs 10 verwendet werden. Der Benutzer des Trägerfahrzeugs 10 kann den anfänglichen Abbildungsprozess auswählen, um dem Trägerfahrzeug 10 die Karte des Fahrbereichs 50 beizubringen. Alternativ kann der anfängliche Abbildungsprozess auch ein passiver Abbildungsprozess sein, bei dem die Karte während der Bewegung des Trägerfahrzeugs 10 im fahrbaren Bereich 50 erstellt wird. Wenn der anfängliche Abbildungsprozess der passive Abbildungsprozess ist, darf der Benutzer nicht benachrichtigt werden, dass das Trägerfahrzeug 10 die Karte erstellt, während sich das Trägerfahrzeug 10 im fahrbaren Bereich 50 bewegt. So kann der Benutzer darauf aufmerksam gemacht werden, dass die Karte des Fahrgebietes 50 erst dann erstellt wird oder wurde, wenn der Bau der Karte bereits begonnen hat.
In einigen Beispielen ist der navigierbare Bereich ein eingeschränkter Bereich, in dem das Trägerfahrzeug zur autonomen Navigation fähig ist. Das schiffbare Gebiet kann sich von einer Autobahnstraße unterscheiden, wie beispielsweise einem privaten Standort ohne öffentliche Vorfahrt. Auf diese Weise kann die autonome Navigation des Trägerfahrzeugs im navigierbaren Bereich in einer Umgebung durchgeführt werden, in der weniger andere Benutzer im navigierbaren Bereich navigieren, und mit relativ eingeschränkten Kartenanforderungen, was die Komplexität einer zuverlässigen und genauen autonomen Navigation des Trägerfahrzeugs vereinfachen kann. Das schiffbare Gebiet kann eine Größe von weniger als 5 km2, weniger als 2 km2, weniger als 1 km2 oder weniger als 500 m2 aufweisen. Das schiffbare Gebiet kann das Gelände eines Gebäudes sein, beispielsweise ein privates Geschäftshaus, ein öffentliches Geschäftshaus oder ein privates Wohnhaus. Der schiffbare Bereich kann beispielsweise das Gelände eines Büros, einer Fabrik, eines Flughafens, eines Einkaufszentrums, eines Krankenhauses, eines Hotels, eines Mehrfamilienhauses, eines Hauses oder eines anderen Gebäudes sein. In einigen Beispielen kann der navigierbare Bereich kein Gebäude beinhalten und kann beispielsweise ein Feld sein. Der befahrbare Bereich kann einen Parkplatz umfassen. Das schiffbare Gebiet kann eine Zufahrt zu einem Wohngebäude, wie beispielsweise einem Haus, umfassen. Der schiffbare Bereich kann durch einen Grenzzaun (oder eine Mauer) des Geländes begrenzt sein. Der Grenzzaun (oder die Mauer) kann ein Tor oder ähnliches umfassen, um dem Trägerfahrzeug den Zugang zum befahrbaren Bereich zu ermöglichen.
Es ist zu beachten, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Form von Hardware, Software oder einer Kombination von Hard- und Software realisiert werden können. Eine solche Software kann in Form eines flüchtigen oder nichtflüchtigen Speichers, wie beispielsweise einer Speichervorrichtung wie einem ROM, ob löschbar oder wiederbeschreibbar oder nicht, oder in Form eines Speichers, wie beispielsweise RAM, Speicherchips, Vorrichtung oder integrierte Schaltungen, oder auf einem optisch oder magnetisch lesbaren Medium, wie beispielsweise einer CD, DVD, Magnetplatte oder Magnetband, gespeichert werden. Es ist zu beachten, dass die Speichervorrichtungen und Speichermedien Ausführungsformen maschinenlesbarer Speicher sind, die sich zur Speicherung eines Programms oder von Programmen eignen, die bei ihrer Ausführung Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umsetzen. Dementsprechend stellen Ausführungsformen ein Programm bereit, das einen Code zum Implementieren eines Systems oder Verfahrens, wie in einem früheren Anspruch gefordert, und einen maschinenlesbaren Speicher, der ein solches Programm speichert. Darüber hinaus können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung elektronisch über jedes Medium übertragen werden, wie beispielsweise ein Kommunikationssignal, das über eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung übertragen wird, und Ausführungsformen, die diese entsprechend umfassen.
Alle in dieser Spezifikation offenbarten Merkmale (einschließlich aller zugehörigen Ansprüche, Abstraktionen und Zeichnungen) und/oder alle Schritte eines so offenbarten Verfahrens oder Prozesses können in jeder Kombination kombiniert werden, es sei denn, es handelt sich um Kombinationen, bei denen sich mindestens einige dieser Merkmale und/oder Schritte gegenseitig ausschließen.
Jedes in dieser Spezifikation offenbarte Merkmal (einschließlich aller damit verbundenen Ansprüche, Abstraktionen und Zeichnungen) kann durch alternative Merkmale ersetzt werden, die dem gleichen, gleichwertigen oder ähnlichen Zweck dienen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, ist jedes offenbarte Merkmal nur ein Beispiel für eine generische Reihe von gleichwertigen oder ähnlichen Merkmalen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Details der vorgenannten Ausführungsformen. Die Erfindung erstreckt sich auf jede neue oder neuartige Kombination der in dieser Spezifikation offenbarten Merkmale (einschließlich aller zugehörigen Ansprüche, Abstraktionen und Zeichnungen) oder auf jede neue oder neuartige Kombination der Schritte eines so offenbarten Verfahrens oder Prozesses. Die Ansprüche sind nicht nur auf die vorgenannten Ausführungsformen, sondern auch auf alle Ausführungsformen, die in den Geltungsbereich der Ansprüche fallen, auszulegen.

Claims

Steuersystem für ein Trägerfahrzeug, das in einem autonomen Modus und einem nicht-autonomen Modus betrieben werden kann, wobei das Steuersystem eine oder mehrere Steuerungen umfasst, wobei das Steuersystem konfiguriert ist um: Empfangen von Wegdaten, die eine Vielzahl von früheren Manövern eines Trägerfahrzeugs anzeigen, wenn sie in einem nicht autonomen Modus betrieben werden, wobei die eine oder die mehreren Steuerungen: eine Verfügbarkeit eines Navigationsziels, das mindestens einem Teil jedes der Vielzahl der vorherigen Manöver zugeordnet ist, für eine nachfolgende Navigation des Trägerfahrzeugs, das in einem autonomen Modus arbeitet, in Abhängigkeit von den Wegdaten zu identifizieren, und Ausgeben eines Benachrichtigungssignals, um einen Benutzer des Trägerfahrzeugs über die Verfügbarkeit der Navigation im autonomen Modus gemäß dem Navigationsziel zu informieren.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, worin die eine oder die mehreren Steuerungen zusammen umfassen: mindestens einen elektronischen Prozessor mit einem elektrischen Eingang zum Empfangen der Wegdaten, und mindestens eine elektronische Speichervorrichtung, die elektrisch mit dem mindestens einen elektronischen Prozessor gekoppelt ist und darin gespeicherte Anweisungen aufweist; und wobei der mindestens eine elektronische Prozessor konfiguriert ist, um auf die mindestens eine Speichervorrichtung zuzugreifen und die Anweisungen darauf auszuführen, um den Benutzer des Trägerfahrzeugs über die Verfügbarkeit der Navigation zum Navigationsziel zu informieren.
Steuersystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die eine oder die mehreren Steuerungen ein Anforderungssignal ausgeben, um den Benutzer aufzufordern, einen Abschnitt des Navigationsziels zu definieren, wobei das Steuersystem konfiguriert ist, nach der Ausgabe des Anforderungssignals eine dem Abschnitt des Navigationsziels zugeordnete Navigationsdefinition zu empfangen, und wobei die eine oder die mehreren Steuerungen das Navigationsziel in Abhängigkeit von den Wegdaten und der Navigationsdefinition bestimmen.
Steuersystem nach Anspruch 3, worin das Navigationsziel die Navigation des Trägerfahrzeugs von einem ersten Standort zu einem zweiten Standort umfasst, und worin der Abschnitt des Navigationsziels die erste Position des Navigationsziels umfasst.
Steuersystem nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, worin das Navigationsziel die Navigation des Trägerfahrzeugs über eine Zwischenposition umfasst, und worin der Abschnitt des Navigationsziels die Zwischenposition des Navigationsziels umfasst, optional ist die Zwischenposition eine Abgabestelle.
Steuersystem eines vorangegangenen Anspruchs, worin die Wegdaten erste Wegdaten umfassen, die ein erstes Manöver des Trägerfahrzeugs innerhalb eines fahrbaren Bereichs anzeigen, und zweite Wegdaten, die ein zweites Manöver des Trägerfahrzeugs innerhalb des fahrbaren Bereichs anzeigen, worin die eine oder die mehreren Steuerungen ein erstes Merkmal des fahrbaren Bereichs in Abhängigkeit von den ersten Wegdaten bestimmen, Bestimmen eines zweiten Merkmals des navigierbaren Bereichs, das sich vom ersten Merkmal unterscheidet, in Abhängigkeit von den zweiten Wegdaten und Identifizieren der Verfügbarkeit des Navigationsziels in Abhängigkeit vom ersten Merkmal und dem zweiten Merkmal, optional umfasst das erste Merkmal Kartendaten, die dem navigierbaren Bereich zugeordnet sind.
Steuersystem nach Anspruch 6, wobei die ersten Wegdaten einen ersten Sensorausgang von einem ersten Abtastmittel des Trägerfahrzeugs anzeigen, und wobei die zweiten Wegdaten einen zweiten Sensorausgang von einem zweiten Abtastmittel des Trägerfahrzeugs anzeigen.
Steuersystem eines vorangegangenen Anspruchs, wobei das Steuersystem konfiguriert ist, um ein Navigationsanforderungssignal zu empfangen, um die Navigation des Trägerfahrzeugs gemäß dem Navigationsziel anzufordern, und wobei die eine oder die mehreren Steuerungen, wenn das Navigationsziel verfügbar ist, und nach dem Empfangen des Navigationsanforderungssignals das Trägerfahrzeug gemäß dem Navigationsziel im autonomen Modus navigieren.
Steuersystem eines vorangegangenen Anspruchs, wobei das Steuersystem konfiguriert ist, um Standortdaten zu empfangen, die einen Standort des Trägerfahrzeugs anzeigen, und wobei die eine oder mehrere Steuerungen nach dem Empfangen der Wegdaten die Verfügbarkeit des Navigationsziels in Abhängigkeit von einer Bestimmung identifizieren, dass sich der Standort des Trägerfahrzeugs in der Nähe von mindestens einem der vorherigen Manöver des Trägerfahrzeugs befindet.
Das Steuerungssystem eines vorangegangenen Anspruchs, umfassend eine erste Steuerung, die so angeordnet ist, dass sie das Benachrichtigungssignal ausgibt; und ein Sensorsystem, das konfiguriert ist, um ein oder mehrere Attribute einer Umgebung des Trägerfahrzeugs während der Vielzahl von vorherigen Manövern des Trägerfahrzeugs zu bestimmen und Wegdaten in Abhängigkeit davon an das Steuersystem auszugeben.
System nach Anspruch 10, worin das Sensorsystem das erste Abtastmittel zum Ausgeben der ersten Wegdaten an die Steuerung und das zweite Abtastmittel, das sich von dem ersten Abtastmittel unterscheidet, zum Ausgeben der zweiten Wegdaten an die Steuerung umfasst.
Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, das in einem autonomen Modus und einem nicht-autonomen Modus betrieben werden kann, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von Wegdaten, die eine Vielzahl von früheren Manövern des Fahrzeugs anzeigen, wenn ein Fahrzeug in einem nicht autonomen Modus betrieben wird, Identifizieren einer Verfügbarkeit des Betriebs des Fahrzeugs in einem autonomen Modus zum Navigieren gemäß einem Navigationsziel, das mindestens einem Teil jedes der Vielzahl der vorherigen Manöver zugeordnet ist, in Abhängigkeit von den Wegdaten; und Benachrichtigung eines Benutzers des Fahrzeugs über die Verfügbarkeit der autonomen Navigation.
Fahrzeug, umfassend das Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
Computersoftware, die, wenn sie ausgeführt wird, dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 12 durchzuführen.