DE102018129079A1

DE102018129079A1 - Fahrbahnkorridor

Info

Publication number: DE102018129079A1
Application number: DE102018129079.9A
Authority: DE
Inventors: Yiqi GAO; Sohrab Haghighat; Brooks Reed
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2019-05-23
Also published as: CN109814543A; CN109814543B; US10401863B2; US20180074507A1

Abstract

Ein Verfahren beinhaltet das Identifizieren einer aktuellen Position des Fahrzeugs unter Verwendung von Sensordaten; das Erzeugen eines ersten Korridor-Seeding über einen Prozessor basierend auf der aktuellen Position des Fahrzeugs und den materiellen Eigenschaften der Fahrbahn, ohne Berücksichtigung aller anderen Objekte auf der Fahrbahn; das Identifizieren einer Vielzahl von Objekten entlang einer ersten Seite der Fahrbahn, wobei die erste Seite eine Seite der Fahrbahn beinhaltet, auf der das Fahrzeug fährt, unter Verwendung der Sensordaten; das Erzeugen einer ersten Sollbegrenzung für den Korridor über den Prozessor, basierend auf der identifizierten Vielzahl von Objekten entlang der ersten Seite der Fahrbahn; Erzeugen einer Soll-Sekundenbegrenzung auf einer zweiten Seite der Fahrbahn, die der ersten Seite gegenüberliegt, über den Prozessor; und Anpassen des ersten Korridor-Seeding über den Prozessor basierend auf der Soll-Erstbegrenzung und der Soll-Sekundenbegrenzung, wodurch der Fahrkorridor für das Fahrzeug entlang der Fahrbahn erzeugt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Fahrzeuge, und insbesondere auf Systeme und Verfahren zum Planen eines Korridors für die Durchfahrt eines Fahrzeugs durch eine Fahrbahn, in der andere Fahrzeuge und Hindernisse in den vorgesehenen Weg des Fahrzeugs eingreifen können.
HINTERGRUND
Ein autonomes Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das in der Lage ist, seine Umgebung zu erfassen und mit geringfügiger oder gar keiner Benutzereingabe zu navigieren. Dies geschieht durch den Einsatz von Sensoren, wie beispielsweise Radar, Lidar, Bildsensoren und dergleichen. Autonome Fahrzeuge nutzen weiterhin Informationen von globalen Positioniersystemen (GPS), Navigationssystemen, Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationen, Fahrzeug-Infrastruktur-Technologien und/oder drahtgesteuerten Systemen, um das Fahrzeug zu navigieren.
Obwohl autonome Fahrzeuge viele potenzielle Vorteile gegenüber herkömmlichen Fahrzeugen bieten, kann es unter bestimmten Umständen wünschenswert sein, die Bewegung autonomer Fahrzeuge zu verbessern, beispielsweise auf Fahrbahnen, die mit anderen Fahrzeugen geteilt werden, die keine Fahr haben.
Dementsprechend ist es wünschenswert, Systeme und Verfahren zum Betreiben von Fahrzeugen, wie beispielsweise autonome Fahrzeuge, vorzusehen, einschließlich der Planung eines Korridors für die Fahrzeugbewegung durch eine Fahrbahn, die mit anderen Fahrzeugen gemeinsam genutzt wird. Ferner werden weitere wünschenswerte Funktionen und Merkmale der vorliegenden Offenbarung aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, sowie dem vorangehenden technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
KURZDARSTELLUNG
Es sind Verfahren und Systeme zum Erzeugen von Korridoren zum Befahren von Fahrzeugen vorgesehen. In einem Beispiel beinhaltet ein Verfahren zum Erzeugen eines Fahrkorridors für ein Fahrzeug entlang einer Straße: das Identifizieren einer aktuellen Position des Fahrzeugs unter Verwendung von Sensordaten; das Erzeugen eines ersten Korridor-Seeding über einen Prozessor basierend auf der aktuellen Position des Fahrzeugs und den materiellen Eigenschaften der Straße, ohne Berücksichtigung aller anderen Objekte auf der Fahrbahn; das Identifizieren einer Vielzahl von Objekten entlang einer ersten Seite der Fahrbahn, wobei die erste Seite eine Seite der Fahrbahn beinhaltet, auf der das Fahrzeug fährt, unter Verwendung der Sensordaten; das Erzeugen einer ersten Sollbegrenzung für den Korridor über den Prozessor, basierend auf der identifizierten Vielzahl von Objekten entlang der ersten Seite der Fahrbahn; Erzeugen einer Soll-Sekundenbegrenzung auf einer zweiten Seite der Fahrbahn, die der ersten Seite gegenüberliegt, über den Prozessor; und Einstellen des ersten Korridor-Seeding über den Prozessor basierend auf der Soll-Erstbegrenzung und der Soll-Sekundenbegrenzung, wodurch der Fahrkorridor für das Fahrzeug entlang der Fahrbahn erzeugt wird.
Ebenso beinhaltet der Schritt zum Erzeugen der ersten Sollbegrenzung in einem Beispiel das Auswählen einer aus einer Vielzahl von möglichen ersten Sollbegrenzungen, die einen Unterschied zwischen einer Krümmung des Korridors und einer Krümmung der Fahrbahn minimiert, während ein erster Anfangspuffer zwischen dem Fahrzeug und den Objekten auf der ersten Seite der Fahrbahn erhalten bleibt.
Ebenso beinhaltet der Schritt zum Erzeugen der Soll-Sekundenbegrenzung in einem Beispiel das Auswählen einer aus einer Vielzahl von möglichen Soll-Sekundenbegrenzungen, basierend auf dem Berücksichtigen von erfassten Objekten auf der zweiten Seite der Fahrbahn, die den Unterschied zwischen der Krümmung des Korridors und der Krümmung der Fahrbahn minimiert, während ein zweiter Anfangspuffer zwischen dem Fahrzeug und den erfassten Objekten auf der zweiten Seite der Fahrbahn erhalten bleibt.
Ebenso beinhaltet der Schritt des Identifizierens der Vielzahl von Objekten das Identifizieren einer Vielzahl von geparkten Fahrzeugen entlang der ersten Seite der Fahrbahn unter Verwendung der Sensordaten; der Schritt des Erzeugens der ersten Sollbegrenzung beinhaltet das Erzeugen der ersten Sollbegrenzung für den Korridor basierend auf den geparkten Fahrzeugen entlang der ersten Seite der Fahrbahn, einschließlich eines ersten Anfangspuffers zwischen dem Fahrzeug und den geparkten Fahrzeugen, während ein Unterschied zwischen einer Krümmung des Korridors und einer Krümmung der Fahrbahn minimiert wird; wobei der Schritt des Erzeugens der zweiten Sollbegrenzung auf der zweiten Seite der Fahrbahn Folgendes beinhaltet: das Identifizieren eines oder mehrerer entgegenkommender Fahrzeuge, die sich entlang der zweiten Seite der Fahrbahn bewegen, unter Verwendung der Sensordaten; und das Erzeugen der zweiten Sollbegrenzung basierend auf dem einen oder den mehreren entgegenkommenden Fahrzeugen, einschließlich eines zweiten Anfangspuffers zwischen dem Fahrzeug und dem einen oder den mehreren entgegenkommenden Fahrzeugen, bei gleichzeitigem Minimieren der Differenz zwischen der Krümmung des Korridors und der Krümmung der Fahrbahn.
Ebenso beinhaltet das Verfahren in einem Beispiel ferner das Durchführen einer Prüfung, ob das Fahrzeug voraussichtlich eines der geparkten Fahrzeuge, entgegenkommende Fahrzeuge oder beides kontaktieren wird; und das Anpassen einer Breite des Korridors bei Bedarf, um den Kontakt zu vermeiden.
Ebenso beinhaltet das Verfahren in einem Beispiel weiterhin das Durchführen einer Prüfung, ob der Korridor eine Krümmungsmachbarkeitsbeschränkung, eine Lenkbeschleunigungsbeschränkung oder beides erfüllt; und das Anpassen des Korridors, wenn der Korridor die Krümmungsmachbarkeitsbeschränkung, die Lenkbeschleunigungsbeschränkung oder beides nicht erfüllt.
Auch in einem Beispiel, wobei das Fahrzeug ein autonomes Fahrzeug beinhaltet, und das Verfahren ferner den automatischen Betrieb des autonomen Fahrzeugs entlang des Korridors über Anweisungen des Prozessors beinhaltet.
In einem weiteren Beispiel beinhaltet ein System zum Erzeugen eines Fahrkorridors für ein Fahrzeug entlang einer Fahrbahn ein Erkennungsmodul und ein Verarbeitungsmodul. Das Erkennungsmodul ist konfiguriert, um zumindest Folgendes zu erleichtern: Identifizieren einer aktuellen Position des Fahrzeugs unter Verwendung von Sensordaten; und Identifizieren einer Vielzahl von Objekten entlang einer ersten Seite der Fahrbahn, wobei die erste Seite eine Seite der Fahrbahn beinhaltet, auf der sich das Fahrzeug bewegt, unter Verwendung der Sensordaten. Das Verarbeitungsmodul ist mit dem Erkennungsmodul gekoppelt und konfiguriert, um zumindest Folgendes zu erleichtern: Erzeugen eines ersten Korridor-Seeding über einen Prozessor basierend auf der aktuellen Position des Fahrzeugs und den materiellen Eigenschaften der Fahrbahn, ohne Berücksichtigung anderer Objekte auf der Fahrbahn; Erzeugen einer ersten Sollbegrenzung für den Korridor über den Prozessor, basierend auf der identifizierten Vielzahl von Objekten entlang der ersten Seite der Fahrbahn; Erzeugen einer Soll-Sekundenbegrenzung auf einer zweiten Seite der Fahrbahn, die der ersten Seite gegenüberliegt, über den Prozessor; und Anpassen des ersten Korridor-Seeding über den Prozessor basierend auf der Soll-Erstbegrenzung und der Soll-Sekundenbegrenzung, wodurch der Fahrkorridor für das Fahrzeug entlang der Fahrbahn erzeugt wird.
Ebenso ist das Verarbeitungsmodul in einem Beispiel konfiguriert, um zumindest das Auswählen einer aus einer Vielzahl von möglichen ersten Sollbegrenzungen zu erleichtern, die eine Differenz zwischen einer Krümmung des Korridors und einer Krümmung der Fahrbahn minimiert, während ein erster anfänglicher Puffer zwischen dem Fahrzeug und den Objekten auf der ersten Seite der Fahrbahn erhalten bleibt.
Ebenso ist das Verarbeitungsmodul in einem Beispiel konfiguriert, um zumindest die Auswahl einer aus einer Vielzahl von möglichen zweiten Sollbegrenzungen zu erleichtern, basierend auf dem Berücksichtigen von erfassten Objekten auf der zweiten Seite der Fahrbahn, welche die Differenz zwischen der Krümmung des Korridors und der Krümmung der Fahrbahn minimiert, während ein zweiter anfänglicher Puffer zwischen dem Fahrzeug und den erfassten Objekten auf der zweiten Seite der Fahrbahn erhalten bleibt.
Ebenso ist das Erkennungsmodul in einem Beispiel konfiguriert, um zumindest Folgendes zu erleichtern: Identifizieren einer Vielzahl von geparkten Fahrzeugen entlang der ersten Seite der Fahrbahn unter Verwendung der Sensordaten; und Identifizieren eines oder mehrerer entgegenkommender Fahrzeuge, die sich entlang der zweiten Seite der Fahrbahn bewegen, unter Verwendung der Sensordaten; und das Verarbeitungsmodul ist konfiguriert, um zumindest Folgendes zu erleichtern: Erzeugen der ersten Sollbegrenzung für den Korridor basierend auf den geparkten Fahrzeugen entlang der ersten Seite der Fahrbahn, einschließlich eines ersten anfänglichen Puffers zwischen dem Fahrzeug und den geparkten Fahrzeugen, während eine Differenz zwischen einer Krümmung des Korridors und einer Krümmung der Fahrbahn minimiert wird; und Erzeugen der zweiten Sollbegrenzung basierend auf dem einen oder den mehreren entgegenkommenden Fahrzeugen, einschließlich eines zweiten anfänglichen Puffers zwischen dem Fahrzeug und dem einen oder den nächsten Fahrzeugen, während die Differenz zwischen der Krümmung des Korridors und der Krümmung der Fahrbahn minimiert wird.
Ebenso in einem Beispiel, wobei das Verarbeitungsmodul konfiguriert ist, um zumindest Folgendes zu erleichtern: Durchführen einer Prüfung, ob erwartet wird, dass das Fahrzeug eines der geparkten Fahrzeuge, ankommende Fahrzeuge oder beides kontaktiert; und Anpassen einer Breite des Korridors bei Bedarf, um den Kontakt zu vermeiden.
Ebenso ist das Verarbeitungsmodul in einem Beispiel konfiguriert, um zumindest Folgendes zu erleichtern: Durchführen einer Prüfung, ob der Korridor eine Krümmungsmachbarkeitsbeschränkung, eine Lenkbeschleunigungsbeschränkung oder beides erfüllt; und das Anpassen des Korridors, wenn der Korridor die Krümmungsmachbarkeitsbeschränkung, die Lenkbeschleunigungsbeschränkung oder beides nicht erfüllt.
Ebenso beinhaltet das Fahrzeug in einem Beispiel ein autonomes Fahrzeug, und das Verarbeitungsmodul ist konfiguriert, um zumindest den automatischen Betrieb des autonomen Fahrzeugs entlang des Korridors über Anweisungen des Prozessors zu ermöglichen.
In einem weiteren Beispiel beinhaltet ein autonomes Fahrzeug ein Kraftfahrzeugantriebssystem, eine Vielzahl von Sensoren und einen Prozessor. Das autonome Antriebssystem ist konfiguriert, um das autonome Fahrzeug basierend auf Anweisungen zu betreiben, basierend zumindest teilweise auf einer Fahrbahn, auf der das autonome Fahrzeug fährt. Die Vielzahl von Sensoren sind konfiguriert, um Sensordaten zu erhalten, die eine aktuelle Position des Fahrzeugs und eine Vielzahl von Objekten entlang einer ersten Seite der Fahrbahn identifizieren, wobei die erste Seite eine Seite der Fahrbahn beinhaltet, auf der das Fahrzeug fährt. Der Prozessor ist mit der Vielzahl von Sensoren und dem autonomen Antriebssystem gekoppelt, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um zumindest Folgendes zu erleichtern: Erzeugen eines ersten Korridor-Seeding basierend auf der aktuellen Position des Fahrzeugs und den materiellen Eigenschaften der Fahrbahn, ohne Berücksichtigung von anderen Objekten auf der Fahrbahn; Erzeugen einer ersten Sollbegrenzung für den Korridor, basierend auf der Vielzahl von identifizierten Objekten entlang der ersten Seite der Fahrbahn; Erzeugen einer Soll-Sekundenbegrenzung auf einer zweiten Seite der Fahrbahn, die der ersten Seite gegenüberliegt; Anpassen des ersten Korridor-Seeding basierend auf der Soll-Erstbegrenzung und der Soll-Sekundenbegrenzung, wodurch der Fahrkorridor für das Fahrzeug entlang der Fahrbahn erzeugt wird; und Bereitstellen der Anweisungen für das autonome Antriebssystem zum Betreiben des autonomen Fahrzeugs entlang des Korridors.
Ebenso ist der Prozessor in einem Beispiel konfiguriert, um zumindest das Auswählen einer aus einer Vielzahl von möglichen ersten Sollbegrenzungen zu erleichtern, die eine Differenz zwischen einer Krümmung des Korridors und einer Krümmung der Fahrbahn minimiert, während ein erster anfänglicher Puffer zwischen dem Fahrzeug und den Objekten auf der ersten Seite der Fahrbahn erhalten bleibt.
Ebenso ist der Prozessor in einem Beispiel konfiguriert, um zumindest die Auswahl einer aus einer Vielzahl von möglichen zweiten Sollbegrenzungen zu erleichtern, basierend auf dem Berücksichtigen von erfassten Objekten auf der zweiten Seite der Fahrbahn, welche die Differenz zwischen der Krümmung des Korridors und der Krümmung der Fahrbahn minimiert, während ein zweiter anfänglicher Puffer zwischen dem Fahrzeug und den erfassten Objekten auf der zweiten Seite der Fahrbahn erhalten bleibt.
Ebenso ist die Vielzahl von Sensoren in einem Beispiel konfiguriert, um zumindest Folgendes zu erleichtern: Identifizieren einer Vielzahl von geparkten Fahrzeugen entlang der ersten Seite der Fahrbahn unter Verwendung der Sensordaten; und Identifizieren eines oder mehrerer entgegenkommender Fahrzeuge, die sich entlang der zweiten Seite der Fahrbahn bewegen, unter Verwendung der Sensordaten; und der Prozessor ist konfiguriert, um zumindest Folgendes zu erleichtern: Erzeugen der ersten Sollbegrenzung für den Korridor basierend auf den geparkten Fahrzeugen entlang der ersten Seite der Fahrbahn, einschließlich eines ersten anfänglichen Puffers zwischen dem autonomen Fahrzeug und den geparkten Fahrzeugen, während eine Differenz zwischen einer Krümmung des Korridors und einer Krümmung der Fahrbahn minimiert wird; und Erzeugen der zweiten Sollbegrenzung basierend auf dem einen oder den mehreren entgegenkommenden Fahrzeugen, einschließlich eines zweiten anfänglichen Puffers zwischen dem autonomen Fahrzeug und dem einen oder den nächsten Fahrzeugen, während die Differenz zwischen der Krümmung des Korridors und der Krümmung der Fahrbahn minimiert wird.
Ebenso in einem Beispiel ist der Prozessor konfiguriert ist, um zumindest Folgendes zu erleichtern: Durchführen einer Prüfung, ob erwartet wird, dass das autonome Fahrzeug eines der geparkten Fahrzeuge, ankommende Fahrzeuge oder beides kontaktiert; und Anpassen einer Breite des Korridors bei Bedarf, um den Kontakt zu vermeiden.
Ebenso ist der Prozessor in einem Beispiel konfiguriert, um zumindest Folgendes zu erleichtern: Durchführen einer Prüfung, ob der Korridor eine Krümmungsmachbarkeitsbeschränkung, eine Lenkbeschleunigungsbeschränkung oder beides erfüllt; und das Anpassen des Korridors, wenn der Korridor die Krümmungsmachbarkeitsbeschränkung, die Lenkbeschleunigungsbeschränkung oder beides nicht erfüllt.
Figurenliste
Die exemplarischen Ausführungsformen werden nachfolgend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen beschrieben, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und worin gilt:

1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Fahrzeug mit einem Korridorplanungssystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht;
2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Transportsystem mit einem oder mehreren Fahrzeugen aus 1 gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht;
3 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein autonomes Antriebssystem (ADS) mit einem Korridorplanungssystem, das dem Fahrzeug von 1 zugeordnet ist, gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht;
4 ist ein Funktionsblockdiagramm, welches das Korridorplanungssystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht;
5 ist ein Flussdiagramm für einen Steuerprozess zum Planen eines Fahrkorridors für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen; und
Die 6-9 sind schematische Darstellungen des Fahrzeugs von 1 auf einer mit anderen Fahrzeugen geteilten Fahrbahn, durch die ein Fahrkorridor gemäß den exemplarischen Ausführungsformen geplant ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung dient lediglich als Beispiel und soll die Anwendung und Verwendung in keiner Weise einschränken. Weiterhin besteht keine Absicht, im vorstehenden technischen Bereich, Hintergrund, der Kurzzusammenfassung oder der folgenden detaillierten Beschreibung, an eine ausdrücklich oder implizit vorgestellte Theorie gebunden zu sein. Der hierin verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf alle Hardware-, Software-, Firmwareprodukte, elektronische Steuerkomponenten, Verarbeitungslogik und/oder Prozessorgeräte, einzeln oder in allen Kombinationen, unter anderem beinhaltend, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppenprozessor) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, welche die beschriebene Funktionalität bieten.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können hierin als funktionale und/oder logische Blockkomponenten und verschiedene Verarbeitungsschritte beschrieben sein. Es ist zu beachten, dass derartige Blockkomponenten aus einer beliebigen Anzahl an Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten aufgebaut sein können, die zur Ausführung der erforderlichen Funktionen konfiguriert sind. Zum Beispiel kann eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eines Systems oder einer Komponente verschiedene integrierte Schaltungskomponenten, beispielsweise Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, Logikelemente, Wertetabellen oder dergleichen, einsetzen, die mehrere Funktionen unter der Steuerung eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuervorrichtungen durchführen können. Zudem werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass die exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit einer beliebigen Anzahl an Systemen eingesetzt werden können, und dass das hierin beschriebene System lediglich eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Der Kürze halber können konventionelle Techniken in Verbindung mit der Signalverarbeitung, Datenübertragung, Signalgebung, Steuerung, maschinellen Lernen, Bildanalyse und weiteren funktionalen Aspekten der Systeme (und den einzelnen Bedienkomponenten der Systeme) hierin nicht im Detail beschrieben werden. Weiterhin sollen die in den verschiedenen Figuren dargestellten Verbindungslinien exemplarische Funktionsbeziehungen und/oder physikalische Verbindungen zwischen den verschiedenen Elementen darstellen. Es sollte beachtet werden, dass viele alternative oder zusätzliche funktionale Beziehungen oder physikalische Verbindungen in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vorhanden sein können.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Korridorplanungssystem, das im Allgemeinen als 100 dargestellt wird, mit einem Fahrzeug 10 (im Folgenden auch als „Trägerfahrzeug“ bezeichnet) gemäß verschiedenen Ausführungsformen assoziiert. Im Allgemeinen sieht das Korridorplanungssystem (oder einfach „System“) 100 die Planung eines Fahrkorridors für das Fahrzeug 10 durch eine Fahrbahn vor, die mit anderen Fahrzeugen geteilt wird (z. B. die hierin als „andere Fahrzeuge“ oder „Zielfahrzeuge“ bezeichnet werden können). So plant das Fahrzeug 10 beispielsweise in verschiedenen Ausführungsformen seinen Fahrkorridor basierend auf allen geparkten Fahrzeugen entlang der Fahrbahn und allen möglichen entgegenkommenden Fahrzeugen auf der Fahrbahn gemäß dem nachfolgend im Zusammenhang mit den 5-9 näher erläuterten Verfahren 500. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst der „Korridor“ für das Fahrzeug 10 die linke und rechte Begrenzung, die für das Fahrzeug 10 (oder das Trägerfahrzeug) zum Folgen und Fahren innerhalb dieser erzeugt werden. Ebenso wird in verschiedenen Ausführungsformen der Korridor unter Berücksichtigung der Straßengeometrie, der geparkten Fahrzeuge, der entgegenkommenden Fahrzeuge, der Basis-Fahrdynamik usw. erzeugt.
Wie in 1 abgebildet, beinhaltet das Fahrzeug 10 im Allgemeinen ein Fahrgestell 12, eine Karosserie 14, Vorderräder 16 und Hinterräder 18. Die Karosserie 14 ist auf dem Fahrgestell 12 angeordnet und umhüllt im Wesentlichen die anderen Komponenten des Fahrzeugs 10. Die Karosserie 14 und das Fahrgestell 12 können gemeinsam einen Rahmen bilden. Die Räder 16-18 sind jeweils mit dem Fahrgestell 12 in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Karosserie 14 drehbar verbunden. Die Räder 16, 18 umfassen in verschiedenen Ausführungsformen eine Radanordnung, die auch die zugehörigen Reifen beinhaltet.
In verschiedenen Ausführungsformen ist das Fahrzeug 10 ein autonomes Fahrzeug, und das Korridorplanungssystem 100 und/oder Komponenten desselben sind in das Fahrzeug 10 integriert. Das Fahrzeug 10 ist beispielsweise ein Fahrzeug, das automatisch gesteuert wird, um Passagiere von einem Ort zum anderen zu befördern. Das Fahrzeug 10 ist in der veranschaulichten Ausführungsform als Pkw dargestellt, es sollte jedoch beachtet werden, dass auch jedes andere Fahrzeug, einschließlich Motorräder, Lastwagen, Sportfahrzeuge (SUVs), Freizeitfahrzeuge (RVs), Schiffe, Flugzeuge und dergleichen verwendet werden können.
In einer exemplarischen Ausführungsform entspricht das Fahrzeug 10 einem Automatisierungssystem des Levels Vier oder Levels Fünf gemäß der Standardtaxonomie automatisierter Fahrlevels der Society of Automotive Engineers (SAE) „J3016“. Mit dieser Terminologie bezeichnet ein Level-Vier-System eine „hohe Automatisierung“ unter Bezugnahme auf einen Fahrmodus, bei dem das automatisierte Fahrsystem alle Aspekte der dynamischen Fahraufgabe übernimmt, selbst wenn ein menschlicher Fahrer nicht angemessen auf eine Aufforderung zum Eingreifen reagiert. Ein Level-Fünf-System hingegen zeigt eine „Vollautomatisierung“ und bezeichnet einen Fahrmodus, bei dem das automatisierte Fahrsystem alle Aspekte der dynamischen Fahraufgabe unter allen Fahrbahn- und Umweltbedingungen erfüllt, die ein menschlicher Fahrer bewältigen kann. Es versteht sich, dass die Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Thematik nicht auf eine bestimmte Taxonomie oder Rubrik der Automatisierungskategorien beschränkt sind. Ferner können Systeme gemäß der vorliegenden Ausführungsform in Verbindung mit jedem autonomen, nicht autonomen oder anderen Fahrzeug verwendet werden, das Sensoren und ein Aufhängungssystem umfasst.
Wie dargestellt, beinhaltet das Fahrzeug 10 im Allgemeinen ein Antriebssystem 20, ein Übertragungssystem 22, ein Lenksystem 24, ein Bremssystem 26, eine oder mehrere Benutzereingabevorrichtungen 27, ein Sensorsystem 28, ein Stellgliedsystem 30, mindestens einen Datenspeicher 32, mindestens eine Steuerung 34 und ein Kommunikationssystem 36. Das Antriebssystem 20 kann in verschiedenen Ausführungsformen einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine, wie beispielsweise einen Traktionsmotor und/oder ein Brennstoffzellenantriebssystem, beinhalten. Das Übertragungssystem 22 ist dazu konfiguriert, Leistung vom Antriebssystem 20 auf die Fahrzeugräder 16 und 18 gemäß den wählbaren Übersetzungsverhältnissen zu übertragen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Getriebesystem 22 ein Stufenverhältnis-Automatikgetriebe, ein stufenlos verstellbares Getriebe oder ein anderes geeignetes Getriebe beinhalten.
Das Bremssystem 26 ist dazu konfiguriert, den Fahrzeugrädern 16 und 18 ein Bremsmoment bereitzustellen. Das Bremssystem 26 kann in verschiedenen Ausführungsformen Reibungsbremsen, Bake-by-Wire, ein regeneratives Bremssystem, wie beispielsweise eine elektrische Maschine und/oder andere geeignete Bremssysteme, beinhalten.
Das Lenksystem 24 beeinflusst eine Position der Fahrzeugräder 16 und/oder 18. Während in einigen Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung zur Veranschaulichung als ein Lenkrad dargestellt, kann das Lenksystem 24 kein Lenkrad beinhalten.
In verschiedenen Ausführungsformen empfängt die Benutzereingabevorrichtung 27 Eingaben von einem oder mehreren Fahrgästen des Fahrzeugs 10. In verschiedenen Ausführungsformen beinhalten die Eingaben ein gewünschtes Ziel für die Fahrt mit dem Fahrzeug 10. In bestimmten Ausführungsformen umfassen eine oder mehrere Eingabevorrichtungen 27 einen interaktiven Touchscreen im Fahrzeug 10. In bestimmten Ausführungsformen umfassen eine oder mehrere Eingabevorrichtungen 27 einen Lautsprecher zum Empfangen von Audioinformationen von den Fahrgästen. In bestimmten anderen Ausführungsformen können eine oder mehrere Eingabevorrichtungen 27 eine oder mehrere andere Arten von Vorrichtungen umfassen und/oder mit einer Benutzervorrichtung (z. B. Smartphone und/oder andere elektronische Vorrichtungen) der Fahrgäste gekoppelt sein, wie beispielsweise die in 2 dargestellte und im Folgenden in Verbindung damit näher beschriebene Benutzervorrichtung 54).
Das Sensorsystem 28 beinhaltet einen oder mehrere Sensoren 40a-40n, die beobachtbare Bedingungen der äußeren Umgebung und/oder der inneren Umgebung des Fahrzeugs 10 erfassen. Die Sensoren 40a-40n können Radargeräte, Lidare, globale Positionierungssysteme, optische Kameras, Wärmebildkameras, Ultraschallsensoren, Trägheitsmesseinheiten und/oder andere Sensoren beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt.
Das Stellgliedsystem 30 beinhaltet ein oder mehrere Stellglieder 42a-42n, die ein oder mehrere Fahrzeugeigenschaften, wie zum Beispiel das Antriebssystem 20, das Übertragungssystem 22, das Lenksystem 24 und das Bremssystem 26, steuern, sind aber nicht darauf beschränkt. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 auch Fahrzeug-Innen- und/oder Außenausstattungen beinhalten, die nicht in 1 dargestellt sind, wie beispielsweise verschiedene Türen, Kofferraum- und Kabinenausstattungen, wie Luft, Musik, Beleuchtung, Touchscreen-Display-Komponenten (wie sie in Verbindung mit Navigationssystemen verwendet werden) und dergleichen.
Die Datenspeichervorrichtung 32 speichert Daten zur Verwendung beim automatischen Steuern des Fahrzeugs 10. In verschiedenen Ausführungsformen speichert die Datenspeichervorrichtung 32 definierte Landkarten der navigierbaren Umgebung. In verschiedenen Ausführungsformen werden die definierten Landkarten vordefiniert und von einem entfernten System (in weiteren Einzelheiten in Bezug auf 2 beschrieben) erhalten. So können beispielsweise die definierten Landkarten durch das entfernte System zusammengesetzt und dem Fahrzeug 10 (drahtlos und/oder drahtgebunden) mitgeteilt und in der Datenspeichervorrichtung 32 gespeichert werden. Routeninformationen können auch in der Datenspeichervorrichtung 32 gespeichert werden - d. h. in einer Reihe von Straßenabschnitten (die geografisch mit einer oder mehreren der definierten Karten verknüpft sind), die zusammen eine Route definieren, die der Benutzer von einem Startort (z. B. dem aktuellen Standort des Benutzers) zu einem Zielort zurücklegen kann. Wie ersichtlich ist, kann die Datenspeichervorrichtung 32 ein Teil der Steuerung 34, von der Steuerung 34 getrennt, oder ein Teil der Steuerung 34 und Teil eines separaten Systems sein.
Die Steuerung 34 beinhaltet mindestens einen Prozessor 44 und eine computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46. Der Prozessor 44 kann eine Spezialanfertigung oder ein handelsüblicher Prozessor sein, eine Zentraleinheit (CPU), eine Grafikprozessoreinheit (GPU) unter mehreren Prozessoren verbunden mit der Steuerung 34, ein Mikroprozessor auf Halbleiterbasis (in Form eines Mikrochips oder Chip-Satzes) eine Kombination derselben oder allgemein jede beliebige Vorrichtung zur Ausführung von Anweisungen. Die computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46 können flüchtige und nicht-flüchtige Speicher in einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Speicher mit direktem Zugriff (RAM) und einem Keep-Alive-Memory (KAM) beinhalten. KAM ist ein persistenter oder nicht-flüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariablen zu speichern, während der Prozessor 44 ausgeschaltet ist. Die computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46 können unter Verwendung einer beliebigen einer Anzahl an bekannten Speichervorrichtungen, wie beispielsweise PROMs (programmierbarer Nur-Lese-Speicher), EPROMs (elektrische PROM), EEPROMs (elektrisch löschbarer PROM), Flash-Speicher oder beliebige andere elektrischen, magnetischen, optischen oder kombinierten Speichervorrichtungen, implementiert werden, die Daten speichern können, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die von der Steuerung 34 beim Steuern des Fahrzeugs 10 verwendet werden.
Die Anweisungen können ein oder mehrere separate Programme beinhalten, von denen jede eine geordnete Auflistung von ausführbaren Anweisungen zum Implementieren von logischen Funktionen umfasst. Die Anweisungen empfangen und verarbeiten, wenn diese vom Prozessor 44 ausgeführt werden, Signale vom Sensorsystem 28, führen Logik, Berechnungen, Verfahren und/oder Algorithmen zur automatischen Steuerung der Komponenten des Fahrzeugs 10 durch und erzeugen Steuersignale, die an das Stellantriebsystem 30 übertragen werden, um die Komponenten des Fahrzeugs 10 basierend auf der Logik, den Berechnungen, den Verfahren und/oder Algorithmen automatisch zu steuern. Obwohl in 1 nur eine Steuerung 34 dargestellt ist, können Ausführungsformen des Fahrzeugs 10 eine beliebige Anzahl an Steuerungen 34 beinhalten, die über ein geeignetes Kommunikationsmedium oder eine Kombination von Kommunikationsmedien kommunizieren und zusammenwirken, um die Sensorsignale zu verarbeiten, Logiken, Berechnungen, Verfahren und/oder Algorithmen durchzuführen, und Steuersignale zu erzeugen, um die Funktionen des autonomen Fahrzeugs 10 automatisch zu steuern.
Das Kommunikationssystem 36 ist konfiguriert, um Informationen drahtlos an und von anderen Einheiten 48, wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf andere Fahrzeuge („V2V“-Kommunikation,) Infrastruktur („V2I“-Kommunikation), entfernte Transportsysteme und/oder Benutzervorrichtungen (in Bezug auf 2 näher beschrieben), zu übermitteln. In einer exemplarischen Ausführungsform ist das drahtlose Kommunikationssystem 36 dazu konfiguriert, über ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN) unter Verwendung des IEEE 802.11-Standards, über Bluetooth oder mittels einer mobilen Datenkommunikation zu kommunizieren. Im Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung werden jedoch auch zusätzliche oder alternative Kommunikationsverfahren, wie beispielsweise ein dedizierter Nahbereichskommunikations-(DSRC)-Kanal, berücksichtigt. DSRC-Kanäle beziehen sich auf Einweg- oder Zweiwege-Kurzstrecken- bis Mittelklasse-Funkkommunikationskanäle, die speziell für den Automobilbau und einen entsprechenden Satz von Protokollen und Standards entwickelt wurden.
In bestimmten Ausführungsformen ist das Kommunikationssystem 36 ferner zum Kommunizieren zwischen dem Sensorsystem 28, der Eingabevorrichtung 27, dem Stellgliedsystem 30, einer oder mehreren Steuerungen (z. B. der Steuerung 34) und/oder mehreren anderen Systemen und/oder Vorrichtungen (z. B. der in 2 dargestellten und im Folgenden in Verbindung mit dieser näher beschriebenen Benutzervorrichtung 54) konfiguriert. Zum Beispiel kann das Kommunikationssystem 36 eine beliebige Kombination eines Controller Area Network-Busses (CAN-Busses) und/oder einer direkten Verkabelung zwischen dem Sensorsystem 28, dem Stellgliedsystem 30 einer oder mehreren Steuerungen 34 und/oder einem oder mehreren anderen Systemen und/oder Vorrichtungen beinhalten. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Kommunikationssystem 36 einen oder mehrere Sender-Empfänger zum Kommunizieren mit einer oder mehreren Vorrichtungen und/oder Systemen des Fahrzeugs 10, Vorrichtungen der Fahrgäste (z. B. die Benutzervorrichtung 54 von 2) und/oder eine oder mehrere Quellen von Ferninformationen (z. B. GPS-Daten, Verkehrsinformationen, Wetterinformationen usw.) beinhalten.
Mit weiterem Bezug auf 2 in verschiedenen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10, das mit Bezug auf 1 beschrieben ist, für den Einsatz im Rahmen eines Taxi- oder Shuttle-Unternehmens in einem bestimmten geografischen Gebiet (z. B. einer Stadt, einer Schule oder einem Geschäftscampus, einem Einkaufszentrum, einem Vergnügungspark, einem Veranstaltungszentrum oder dergleichen) geeignet sein. So kann beispielsweise das Fahrzeug 10 einem autonomen fahrzeugbasierten Transportsystem zugeordnet sein. 2 veranschaulicht eine exemplarische Ausführungsform einer Betriebsumgebung, die im Allgemeinen bei 50 dargestellt ist und ein autonomes fahrzeugbasiertes Transportsystem (oder einfach „entferntes Transportsystem“) 52 beinhaltet, das, wie mit Bezug auf 1 beschrieben, einem oder mehreren Fahrzeugen 10a-10n zugeordnet ist. In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet die Betriebsumgebung 50 (die ganz oder teilweise den in 1 dargestellten Einheiten 48 entsprechen können) ferner eine oder mehrere Benutzervorrichtungen 54, die mit dem Fahrzeug 10 und/oder dem entfernten Transportsystem 52 über ein Kommunikationsnetzwerk 56 kommunizieren.
Das Kommunikationsnetzwerk 56 unterstützt die Kommunikation zwischen Geräten, Systemen und Komponenten, die von der Betriebsumgebung 50 unterstützt werden (z. B. über physische Kommunikationsverbindungen und/oder drahtlose Kommunikationsverbindungen). So kann beispielsweise das Kommunikationsnetzwerk 56 ein drahtloses Trägersystem 60 beinhalten, wie beispielsweise ein Mobiltelefonsystem, das eine Vielzahl von Mobilfunktürmen (nicht dargestellt), eine oder mehrere Mobilvermittlungsstellen (MSCs) (nicht dargestellt) sowie alle anderen Netzwerkkomponenten beinhalten, die zum Verbinden des drahtlosen Trägersystems 60 mit dem Festnetz erforderlich sind. Jeder Mobilfunkturm beinhaltet Sende- und Empfangsantennen und eine Basisstation, wobei die Basisstationen verschiedener Mobilfunktürme mit den MSC verbunden sind, entweder direkt oder über Zwischenvorrichtungen, wie beispielsweise eine Basisstationssteuerung. Das Drahtlosträgersystem 60 kann jede geeignete Kommunikationstechnologie implementieren, beispielsweise digitale Technologien, wie CDMA (z. B. CDMA2000), LTE (z. B. 4G LTE oder 5G LTE), GSM/GPRS oder andere aktuelle oder neu entstehende drahtlose Technologien. Andere Mobilfunkturm/Basisstation/MSC-Anordnungen sind möglich und könnten mit dem Mobilfunkanbietersystem 60 verwendet werden. So könnten sich beispielsweise die Basisstation und der Mobilfunkturm an derselben Stelle oder entfernt voneinander befinden, jede Basisstation könnte für einen einzelnen Mobilfunkturm zuständig sein oder eine einzelne Basisstation könnte verschiedene Mobilfunktürme bedienen, oder verschiedene Basisstationen könnten mit einer einzigen MSC gekoppelt werden, um nur einige der möglichen Anordnungen zu nennen.
Abgesehen von dem Verwenden des Drahtlosträgersystems 60 kann ein zweites Drahtlosträgersystem in Form eines Satellitenkommunikationssystems 64 verwendet werden, um unidirektionale oder bidirektionale Kommunikation mit dem Fahrzeug 10a-10n bereitzustellen. Dies kann unter Verwendung von einem oder mehreren Kommunikationssatelliten (nicht dargestellt) und einer aufwärts gerichteten Sendestation (nicht dargestellt) erfolgen. Die unidirektionale Kommunikation kann beispielsweise Satellitenradiodienste beinhalten, worin programmierte Inhaltsdaten (Nachrichten, Musik, und dergleichen) von der Sendestation empfangen werden, für das Hochladen gepackt und anschließend zum Satelliten gesendet werden, der die Programmierung an die Teilnehmer ausstrahlt. Die bidirektionale Kommunikation kann beispielsweise Satellitentelefondienste beinhalten, die den Satelliten verwenden, um Telefonkommunikationen zwischen dem Fahrzeug 10 und der Station weiterzugeben. Die Satellitentelefonie kann entweder zusätzlich oder anstelle des Mobilfunkanbietersystems 60 verwendet werden.
Ein Festnetz-Kommunikationssystem 62 kann ein konventionelles Festnetz-Telekommunikationsnetzwerk beinhalten, das mit einem oder mehreren Festnetztelefonen verbunden ist und das drahtlose Trägersystem 60 mit dem entfernten Transportsystem 52 verbindet. So kann beispielsweise das Festnetz-Kommunikationssystem 62 ein Fernsprechnetz (PSTN) wie jenes sein, das verwendet wird, um festverdrahtetes Fernsprechen, paketvermittelte Datenkommunikationen und die Internetinfrastruktur bereitzustellen. Ein oder mehrere Segmente des Festnetz-Kommunikationssystems 62 könnten durch Verwenden eines normalen drahtgebundenen Netzwerks, eines Lichtleiter- oder eines anderen optischen Netzwerks, eines Kabelnetzes, von Stromleitungen, anderen drahtlosen Netzwerken, wie drahtlose lokale Netzwerke (WLANs) oder Netzwerke, die drahtlosen Breitbandzugang (BWA) bereitstellen oder jeder Kombination davon implementiert sein. Weiterhin muss das entfernte Transportsystem 52 nicht über das Festnetz-Kommunikationssystem 62 verbunden sein, sondern könnte Funktelefonausrüstung beinhalten, sodass sie direkt mit einem drahtlosen Netzwerk, wie z. B. dem drahtlosen Trägersystem 60, kommunizieren kann.
Obwohl in 2 nur eine Benutzervorrichtung 54 dargestellt ist, können Ausführungsformen der Betriebsumgebung 50 eine beliebige Anzahl an Benutzervorrichtungen 54, einschließlich mehrerer Benutzervorrichtungen 54 unterstützen, die das Eigentum einer Person sind, von dieser bedient oder anderweitig verwendet werden. Jede Benutzervorrichtung 54, die von der Betriebsumgebung 50 unterstützt wird, kann unter Verwendung einer geeigneten Hardwareplattform implementiert werden. In dieser Hinsicht kann die Benutzervorrichtung 54 in einem gemeinsamen Formfaktor realisiert werden, darunter auch in: einen Desktop-Computer; einem mobilen Computer (z. B. einem Tablet-Computer, einem Laptop-Computer oder einem Netbook-Computer); einem Smartphone; einem Videospielgerät; einem digitalen Media-Player; eine Komponente eines Heimunterhaltungsgeräts; einer Digitalkamera oder Videokamera; einem tragbaren Computergerät (z. B. einer Smart-Uhr, Smart-Brille, Smart-Kleidung); oder dergleichen. Jede von der Betriebsumgebung 50 unterstützte Benutzervorrichtung 54 ist als computerimplementiertes oder computergestütztes Gerät mit der Hardware-, Software-, Firmware- und/oder Verarbeitungslogik realisiert, die für die Durchführung der hier beschriebenen verschiedenen Techniken und Verfahren erforderlich ist. So beinhaltet beispielsweise die Benutzervorrichtung 54 einen Mikroprozessor in Form einer programmierbaren Vorrichtung, die eine oder mehrere in einer internen Speicherstruktur gespeicherte Anweisungen beinhaltet und angewendet wird, um binäre Eingaben zu empfangen und binäre Ausgaben zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Benutzervorrichtung 54 ein GPS-Modul, das GPS-Satellitensignale empfangen und GPS-Koordinaten basierend auf diesen Signalen erzeugen kann. In weiteren Ausführungsformen beinhaltet die Benutzervorrichtung 54 eine Mobilfünk-Kommunikationsfunktionalität, sodass die Vorrichtung Sprach- und/oder Datenkommunikationen über das Kommunikationsnetzwerk 56 unter Verwendung eines oder mehrerer Mobilfunk-Kommunikationsprotokolle durchführt, wie hierin erläutert. In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet die Benutzervorrichtung 54 eine visuelle Anzeige, wie zum Beispiel ein grafisches Touchscreen-Display oder eine andere Anzeige.
Das entfernte Transportsystem 52 beinhaltet ein oder mehrere Backend-Serversysteme, nicht dargestellt), die an dem speziellen Campus oder dem geografischen Standort, der vom Transportsystem 52 bedient wird, Cloud-basiert, netzwerkbasiert oder resident sein können. Das entfernte Transportsystem 52 kann mit einem Live-Berater, einem automatisierten Berater, einem System der künstlichen Intelligenz oder einer Kombination davon besetzt sein. Das entfernte Transportsystem 52 kann mit den Benutzervorrichtungen 54 und den Fahrzeugen 10a-10n kommunizieren, um Fahrten zu planen, Fahrzeuge lOa-lOn zu senden und dergleichen. In verschiedenen Ausführungsformen speichert das entfernte Transportsystem 52 Kontoinformationen, wie zum Beispiel Teilnehmer-Authentisierungsdaten, Fahrzeugkennzeichen, Profilaufzeichnungen, biometrische Daten, Verhaltensmuster und andere entsprechende Teilnehmerinformationen.
Gemäß einem typischen Anwendungsfall-Arbeitsablauf kann ein registrierter Benutzer des entfernten Transportsystems 52 über die Benutzervorrichtung 54 eine Fahrtanforderung erstellen. Die Fahrtanforderung gibt typischerweise den gewünschten Abholort des Fahrgastes (oder den aktuellen GPS-Standort), den gewünschten Zielort (der einen vordefinierten Fahrzeugstopp und/oder ein benutzerdefiniertes Passagierziel identifizieren kann) und eine Abholzeit an. Das entfernte Transportsystem 52 empfängt die Fahrtanforderung, verarbeitet die Anforderung und sendet ein ausgewähltes der Fahrzeuge 10a-10n (wenn und sofern verfügbar), um den Passagier an dem vorgesehenen Abholort und zu gegebener Zeit abzuholen. Das Transportsystem 52 kann zudem eine entsprechend konfigurierte Bestätigungsnachricht oder Benachrichtigung an die Benutzervorrichtung 54 erzeugen und senden, um den Passagier zu benachrichtigen, dass ein Fahrzeug unterwegs ist.
Wie ersichtlich, bietet der hierin offenbarte Gegenstand bestimmte verbesserte Eigenschaften und Funktionen für das, was als ein standardmäßiges oder Basislinien-Fahrzeug 10 und/oder ein fahrzeugbasiertes Transportsystem 52 betrachtet werden kann. Zu diesem Zweck kann ein Fahrzeug und ein fahrzeugbasiertes Transportsystem modifiziert, erweitert oder anderweitig ergänzt werden, um die nachfolgend näher beschriebenen zusätzlichen Funktionen bereitzustellen.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen realisiert die Steuerung 34 ein autonomes Antriebssystem (ADS), wie in 3 dargestellt. Das heißt, dass geeignete Soft- und/oder Hardwarekomponenten der Steuerung 34 (z. B. der Prozessor 44 und das computerlesbare Speichermedium 46) verwendet werden, um ein autonomes Antriebssystem bereitzustellen, das in Verbindung mit dem Fahrzeug 10 verwendet wird.
In verschiedenen Ausführungsformen können die Anweisungen des autonomen Antriebssystems 70 je nach Funktion oder System gegliedert sein. Das autonome Antriebssystem 70 kann beispielsweise, wie in 3 dargestellt, ein Computer-Sichtsystem 74, ein Positionierungssystem 76, ein Leitsystem 78 und ein Fahrzeugsteuersystem 80 beinhalten. Wie ersichtlich ist, können die Anweisungen in verschiedenen Ausführungsformen in beliebig viele Systeme (z. B. kombiniert, weiter unterteilt und dergleichen) gegliedert werden, da die Offenbarung nicht auf die vorliegenden Beispiele beschränkt ist.
In verschiedenen Ausführungsformen synthetisiert und verarbeitet das Computer-Sichtsystem 74 Sensordaten und prognostiziert Anwesenheit, Standort, Klassifizierung und/oder Verlauf von Objekten und Merkmalen der Umgebung des Fahrzeugs 10. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Computer-Sichtsystem 74 Informationen von mehreren Sensoren beinhalten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Kameras, Lidare, Radare und/oder eine beliebige Anzahl anderer Arten von Sensoren.
Das Positioniersystem 76 verarbeitet Sensordaten zusammen mit anderen Daten, um eine Position (z. B. eine lokale Position in Bezug auf eine Karte, eine exakte Position in Bezug auf die Fahrspur einer Straße, Fahrzeugrichtung, Geschwindigkeit usw.) des Fahrzeugs 10 in Bezug auf die Umgebung zu ermitteln. Das Leitsystem 78 verarbeitet Sensordaten zusammen mit anderen Daten, um eine Strecke zu ermitteln, dem das Fahrzeug 10 folgen soll. Das Fahrzeugsteuerungssystem 80 erzeugt Steuersignale zum Steuern des Fahrzeugs 10 entsprechend der ermittelten Strecke.
In verschiedenen Ausführungsformen implementiert die Steuerung 34 maschinelle Lerntechniken, um die Funktionalität der Steuerung 34 zu unterstützen, wie z. B. Merkmalerkennung/Klassifizierung, Hindernisminderung, Routenüberquerung, Kartierung, Sensorintegration, Boden-Wahrheitsbestimmung und dergleichen.
In verschiedenen Ausführungsformen, wie vorstehend mit Bezug auf 1 erläutert, sind im Korridorplanungssystem 100 eine oder mehrere Anweisungen der Steuerung 34 zum Planen eines Korridors für das Fahrzeug 10 zum Fahren entlang einer Fahrbahn verkörpert. Das gesamte oder Teile des Korridorplanungssystems 100 können in dem Computer-Sichtsystem 74 und/oder dem Fahrzeugsteuersystem 80 verkörpert sein oder können als ein separates System implementiert sein (das als ein Korridorplanungssystem 400 bezeichnet wird), wie dargestellt.
Bezugnehmend auf 4 und mit fortgesetzter Bezugnahme auf 1 beinhaltet das Korridorplanungssystem 400 allgemein ein Erkennungsmodul 410 und ein Verarbeitungsmodul 420. In verschiedenen Ausführungsformen sind das Erkennungsmodul 410 und das Verarbeitungsmodul 420 an Bord des Fahrzeugs 10 angeordnet. Es versteht sich, dass in verschiedenen Ausführungsformen Teile des Korridorplanungssystems 400 an einem System entfernt von dem Fahrzeug 10 angeordnet sein können, während andere Teile des Korridorplanungssystems 400 an dem Fahrzeug 10 angeordnet sein können.
In verschiedenen Ausführungsformen empfängt das Erkennungsmodul 410 Sensordaten 412 von verschiedenen Sensoren 40a-40n des Fahrzeugs 10 (z. B. Lidar-Sensoren, Radarsensoren, Kameras und so weiter). Das Erkennungsmodul 410 sammelt die Sensordaten 412, um Informationen über eine Fahrbahn, auf der das Fahrzeug 10 fährt, zu erhalten, einschließlich Zielfahrzeugen in der Nähe des Fahrzeugs 10, einschließlich anderer Fahrzeuge, die entlang der Fahrbahn geparkt werden können, sowie anderer Fahrzeuge, die den Gegenverkehr darstellen, und alle anderen erfassten Objekte (z. B. Bäume, Wände, Felsen usw.). In verschiedenen Ausführungsformen werden die Sensordaten 412 über die Sensoren 40a-40n von 1 erhalten. In verschiedenen Ausführungsformen können die Sensordaten 412 unter anderem eine Position für jedes der erfassten Fahrzeuge (oder andere Objekte) sowie Informationen darüber, ob sich das Zielfahrzeug bewegt, und, wenn ja, eine Richtung und Größenordnung der Bewegung sowie weitere mögliche Informationen beinhalten. In verschiedenen Ausführungsformen sammelt das Erkennungsmodul 410 diese Informationen und erzeugt Beobachtungsdaten 415 als Ausgaben für das Erkennungsmodul 410, die dem nachfolgend beschriebenen Verarbeitungsmodul 420 bereitgestellt werden.
Das Verarbeitungsmodul 420 empfängt die Beobachtungsdaten 415 vom Erkennungsmodul 410, führt eine Analyse unter Verwendung der empfangenen Beobachtungsdaten 415 durch (z. B. hinsichtlich einer Krümmung der Fahrbahn sowie vorhergesagter zukünftiger Positionen und Bewegungen der erfassten Zielfahrzeuge), und erzeugt Anweisungen 425, die zum Betreiben des Fahrzeugs 10 in Bezug auf die Analyse geeignet sind. So wählt das Verarbeitungsmodul 420 beispielsweise in verschiedenen Ausführungsformen einen Korridor aus, in dem das Fahrzeug 10 auf der Fahrbahn fahren soll, basierend auf der Analyse der Beobachtungsdaten 415. Ebenso erzeugt das Verarbeitungsmodul 420 in verschiedenen Ausführungsformen die Anweisungen 425 zum Betreiben des Fahrzeugs 10 entlang des ausgewählten Korridors (z. B. zum Implementieren über ein automatisches Antriebssystem, wie das ADS 70 von 3, und/oder Komponenten desselben, und/oder Fahrzeugstellglieder, wie die Stellglieder 42a 42n von 1).
Unter Bezugnahme auf 5 ist ein Flussdiagramm für einen Steuerprozess 500 zum Planen eines Korridors für das Fahrzeug 10 zum Befahren einer Fahrbahn vorgesehen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Steuerprozess 500 in Verbindung mit dem Korridorplanungssystem 100 und dem Fahrzeug 10 von 1, dem Transportsystem 52 von 2, dem autonomen Antriebssystem von 3 und dem Korridorplanungssystem 400 von 4 implementiert werden.
Wie angesichts der Offenbarung zu erkennen ist, ist die Abfolge der Vorgänge innerhalb des Steuerprozesses 500 nicht auf die sequenzielle Ausführung beschränkt, wie in 5 dargestellt, sondern kann in einer oder mehreren variierenden anwendbaren Reihenfolgen gemäß der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Steuerprozess 500 basierend auf einem oder mehreren vordefinierten Ereignissen und/oder kontinuierlich während des Betriebs des Fahrzeugs 10 ausgeführt werden.
Der Prozess 500 von 5 wird im Folgenden auch unter Bezugnahme auf die 6-9 weiter erläutert, die schematische Diagramme des autonomen Fahrzeugs 10 in einer bestimmten Umgebung gemäß verschiedenen Ausführungsformen bereitstellen. Wie in 6 abgebildet, wird das Fahrzeug 10 in verschiedenen Ausführungsformen während einer aktuellen Fahrzeugfahrt entlang einer Straße 600 betrieben (das Fahrzeug 10 wird zur Veranschaulichung als von rechts nach links fahrend dargestellt). In bestimmten Beispielen beinhaltet die Fahrbahn 600 eine rechte Begrenzung 602, eine linke Begrenzung 604 und dazwischen eine Fahrbahnoberfläche 606. In verschiedenen Ausführungsformen sind innerhalb der Fahrbahnoberfläche 606 keine Fahrbahnmarkierungen vorhanden. Ebenso wird der Fahrbereich 606 in verschiedenen Ausführungsformen von Fahrzeugen, die in beide Richtungen (von rechts nach links und von links nach rechts) fahren, sowie von anderen Fahrzeugen, die auf beiden Seiten der Fahrbahnoberfläche 606 geparkt werden können, genutzt. Insbesondere werden, wie in bestimmten Ausführungsformen abgebildet, bestimmte Fahrzeuge 610 in der Nähe der rechten Begrenzung 602, bestimmte andere Fahrzeuge 620 in der Nähe der linken Begrenzung 604 und ein oder mehrere zusätzliche Fahrzeuge 630 in einer entgegengesetzten Richtung des Fahrzeugs 10 in Richtung des Fahrzeugs 10 geparkt.
Mit Rückbezug auf 5 kann der Steuerprozess 500 in verschiedenen Ausführungsformen bei 502 beginnen. In verschiedenen Ausführungsformen tritt Prozessschritt 502 auf, wenn sich ein Insasse innerhalb des Fahrzeugs 10 befindet und das Fahrzeug 10 automatisiert oder nicht automatisiert in Betrieb genommen wird.
Fahrgasteingaben werden bei 504 erhalten. In verschiedenen Ausführungsformen beziehen sich die Fahrgastangaben auf ein gewünschtes Ziel für die Fahrt mit dem Fahrzeug 10. In verschiedenen Ausführungsformen können die Benutzereingaben über eine Eingabevorrichtung des Fahrzeugs (z. B. entsprechend der Eingabevorrichtung 27 von 1) und/oder eine Fahrgastvorrichtung (z. B. die Benutzervorrichtung 54 von 2) erfolgen. Ebenso werden in bestimmten Ausführungsformen die Fahrgasteingaben über das Erkennungsmodul 410 von 4 erhalten.
Die Sensordaten werden bei 506 erhalten. In verschiedenen Ausführungsformen werden die Sensordaten von den verschiedenen Sensoren 40a ... 40n von 1 erhalten. So werden beispielsweise in verschiedenen Ausführungsformen Sensordaten von Kameras und/oder anderen Sichtsystemen, Lidarsensoren, Radarsensoren und/oder einem oder mehreren anderen Sensoren 40a ... 40n von 1 erhalten. Auch in verschiedenen Ausführungsformen können sich die Sensordaten auf Datenbeobachtungen beziehen, die die Umgebung des Fahrzeugs 10 während der Fahrt entlang einer Fahrbahn (z. B. der Fahrbahn 600 der 6-9) betreffen, einschließlich Informationen über die Fahrbahn 600 selbst (z. B. seine Breite, Länge, Krümmung usw.) sowie andere Fahrzeuge und andere Objekte, die ebenfalls die Fahrbahn 600 nutzen (z. B. geparkte Fahrzeuge 610, 620 der 6-9 sowie alle anderen Fahrzeuge 630 des Gegenverkehrs). Ebenso werden in bestimmten Ausführungsformen die Sensordaten von 606 über das Erkennungsmodul 410 von 4 als Sensordaten 412 von 4 erhalten und entsprechende Ausgaben werden dem Verarbeitungsmodul 420 als Beobachtungsdaten 415 zur Verarbeitung bereitgestellt.
Die Kartendaten werden bei 508 erhalten. In verschiedenen Ausführungsformen werden Kartendaten aus einem Speicher abgerufen, beispielsweise der Datenspeichervorrichtung 32 und/oder 46 von 1 an Bord des Fahrzeugs 10. In bestimmten Ausführungsformen können die Kartendaten aus der Routen-Datenbank 53 des autonomen fahrzeugbasierten Fernverkehrssystems 52 von 2 abgerufen werden. Ebenso umfassen die Kartendaten in verschiedenen Ausführungsformen Karten und zugehörige Daten zur Fahrbahn 600 der 6-9, auf der das Fahrzeug 10 fährt. Ebenso werden die Kartendaten in bestimmten Ausführungsformen über das Erkennungsmodul 410 von 4 erhalten.
In verschiedenen Ausführungsformen werden auch andere Daten bei 510 erhalten. In verschiedenen Ausführungsformen werden die anderen Daten bei 610 über das Kommunikationssystem 36 von 1 (z. B. von einem Sender-Empfänger derselben) aus oder unter Verwendung einer oder mehrerer entfernter Datenquellen erhalten. So können beispielsweise die anderen Daten von 510 in bestimmten Ausführungsformen GPS-Daten unter Verwendung eines oder mehrerer GPS-Satelliten, einschließlich des derzeitigen Standorts des Fahrzeugs 10; Daten über anwendbare Verkehrsflüsse und -muster für die Fahrbahn; Daten über frühere für die Fahrbahn ausgewählten Korridore (z. B. für das Fahrzeug 10 und/oder für ein oder mehrere andere Fahrzeuge), Ampelhistorien, Bewegungshistorien von nahegelegenen stationären Fahrzeugen und/oder Wetter-, Bau- und/oder andere Daten aus einer oder mehreren entfernten Quellen, die Auswirkungen auf die Analyse der Fahrbahn haben können.
Ein aktueller Standort des Fahrzeugs wird bei 512 bestimmt. In verschiedenen Ausführungsformen wird der aktuelle Standort durch das Verarbeitungsmodul 420 von 4 (z. B. unter Verwendung des Prozessors 44 von 1) unter Verwendung von Informationen aus 504, 506, 508 und/oder 510 bestimmt. Zum Beispiel wird in bestimmten Ausführungsformen der aktuelle Ort unter Verwendung eines GPS- und/oder anderen Ortungssystems bestimmt und/oder wird von einem solchen System empfangen. In bestimmten anderen Ausführungsformen kann der Standort unter Verwendung anderer Sensordaten vom Fahrzeug und/oder über Eingaben eines Benutzers oder Fahrgastes des Fahrzeugs 10 bestimmt werden.
Bei 514 werden Identifizierungen für andere Fahrzeuge vorgenommen, die sich die Fahrbahn mit dem Fahrzeug 10 teilen. In verschiedenen Ausführungsformen identifiziert der Prozessor 44 von 1 andere Fahrzeuge (z. B. andere Fahrzeuge 610, 620 und 630 der 6-9), die entlang der Fahrbahn 600 geparkt sind und/oder die entlang der Fahrbahn fahren (z. B. einschließlich des Gegenverkehrs). In verschiedenen anderen Ausführungsformen können auch andere Objekte (z. B. Bäume, Felsen, Wände usw.) erkannt werden. In verschiedenen Ausführungsformen erfolgt das Identifizieren von 514 durch das Verarbeitungsmodul 420 von 4 (z. B. über den Prozessor 44 von 1) unter Verwendung der Beobachtungsdaten 415 aus dem Erkennungsmodul 410 von 506.
Ein erstes Korridor-Seeding wird bei 516 erzeugt. In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet das anfängliche Seeding von 516 eine grobe, erste Annäherung an den Fahrkorridor für das Fahrzeug 10 durch die Fahrbahn. In bestimmten Ausführungsformen wird das anfängliche Seeding basierend auf den materiellen Eigenschaften der Fahrbahn, einschließlich ihrer Breite, Form und Krümmung, erzeugt, ohne Berücksichtigung (zunächst) anderer Fahrzeuge, die sich die Fahrbahn teilen.
Unter Bezugnahme auf 6 ist ein exemplarisches erstes Korridor-Seeding 650 dargestellt. In verschiedenen Ausführungsformen wird das erste Seeding durch das Verarbeitungsmodul 420 von 4 (z. B. über den Prozessor 44 von 1) unter Verwendung der Beobachtungsdaten 415 des Erkennungsmoduls 410 erzeugt. Wie in verschiedenen Ausführungsformen abgebildet, beinhaltet das anfängliche Korridor-Seeding 650 eine rechte Kante 651 und eine linke Kante 652, die das anfängliche Korridor-Seeding 650 definieren, und eine Breite 660 des anfänglichen Korridor-Seeding 650, die sich zwischen der rechten und linken Kante 651, 652 erstreckt.
In verschiedenen Ausführungsformen wird das anfängliche Seeding so erzeugt, dass das anfängliche Seeding im Wesentlichen parallel zu einer Mitte der Fahrbahn entlang der vorgesehenen Fahrtrichtung verläuft. In bestimmten Beispielen beinhaltet das erste Seeding die Mitte der Fahrbahn. So wird beispielsweise in bestimmten Ausführungsformen ein geometrischer Fahrbahnmittelpunkt (z. B. die Mitte 653, wie in 6 abgebildet) bestimmt, der die Straße/Fahrspur in zwei Hälften teilt. In bestimmten Ausführungsformen wird dann der geometrische Fahrbahnmittelpunkt als Seeding-Position für die linke Begrenzung des Korridors verwendet. Die Seeding-Position der rechten Begrenzung wird dann bestimmt, indem die linke Begrenzung nach rechts um einen bestimmten Abstand in bestimmten Ausführungsformen versetzt wird. Ebenso wird in bestimmten Ausführungsformen ein Bereich, der die Mitte umgibt (beidseitig gleich weit von der Mitte entfernt), gleich und etwas größer als die Breite des autonomen Fahrzeugs (für eine Komfort- oder Sicherheitszone), als erstes Seeding 650 des Fahrkorridors verwendet.
In bestimmten anderen Ausführungsformen ist das erste Seeding parallel zur Mitte der Fahrbahn, beinhaltet jedoch auch einen vorgegebenen Versatz (z. B. nach rechts, für Bereiche, in denen erwartet wird, dass Fahrzeuge auf der rechten Seite der Fahrbahn fahren). In bestimmten Ausführungsformen ist der Versatz gleich einem vorgegebenen Pufferabstand von der Mitte der Fahrbahn.
Ebenso in verschiedenen Ausführungsformen verwendet das erste Seeding des Korridors Heuristiken und Filterungen in Bezug auf die aktuelle Position des Fahrzeugs 10, zum Beispiel wie bei 512 bestimmt. Dementsprechend wird in verschiedenen Ausführungsformen das erste Seeding des Korridors im Wesentlichen parallel zur Mitte der Fahrbahn unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Fahrzeugs 10 erzeugt (z. B. über die Heuristiken und Filterungen, um überflüssige und/oder übermäßige Bewegungen des Fahrzeugs 10 usw. zu vermeiden).
Ebenso erstreckt sich das anfängliche Seeding des Fahrkorridors in verschiedenen Ausführungsformen zunächst gerade entlang der Fahrbahn und folgt der Kontur der Straße. So wird beispielsweise in verschiedenen Ausführungsformen, wenn sich die Fahrbahn krümmt, das erste Seeding des Korridors entlang der Fahrbahn gekrümmt, um in der Mitte der Fahrbahn zu verbleiben).
Für den Korridor bei 518 wird ein rechter Begrenzungskandidat ausgewählt. In verschiedenen Ausführungsformen wird der rechte Begrenzungskandidat als rechte Begrenzungslinie für einen angepassten Korridor (z. B. aktualisiert aus dem anfänglichen Seeding-Korridor von 516) ausgewählt, basierend auf allen geparkten Fahrzeugen auf der rechten Seite der Fahrbahn. In verschiedenen Ausführungsformen werden die Anpassungen des Korridors durch das Verarbeitungsmodul 420 von 4 (z. B. über den Prozessor 44 von 1) unter Verwendung der Beobachtungsdaten 415 aus dem Erkennungsmodul 410 erzeugt.
Unter Bezugnahme auf 7-1 ist ein exemplarisch angepasster Korridor 750 abgebildet, der andere Fahrzeuge 610 berücksichtigt, die auf der rechten Seite der Fahrbahn geparkt sind (z. B. in der Nähe der rechten Begrenzung 602). Insbesondere wird in verschiedenen Ausführungsformen ein Parkraster 770 in Bezug auf die geparkten Fahrzeuge 610 auf der rechten Seite der Fahrbahn 600 erzeugt. In bestimmten Ausführungsformen umfasst das Parkraster 770 alle geparkten Fahrzeuge 610 auf der rechten Seite der Fahrbahn 600. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das geparkte Insassenraster geparkte Fahrzeuge, nicht befahrbare Bereiche und nicht identifizierte, nicht bewegliche Objekte.
In verschiedenen Ausführungsformen wird das erste Seeding von 516 basierend auf dem Parkraster 770 angepasst, um den angepassten Korridor 750 zu erzeugen. So wird beispielsweise in bestimmten Ausführungsformen, wie in 7-1 abgebildet, ein rechter Begrenzungskandidat 751 für den angepassten Korridor 750 basierend auf einem Pufferabstand 755 von einem nächsten Punkt oder Segment des Parkrasters 770 bestimmt. In bestimmten Ausführungsformen liegt der Pufferabstand zwischen einem halben Meter und einem Meter; dies kann jedoch in verschiedenen Ausführungsformen variieren. Ebenso wird in verschiedenen Ausführungsformen der anfängliche Korridor 650 von 6 (d. h. von Schritt 516) nach links verschoben, um den rechten Begrenzungskandidaten 751 als eine neue rechte Kante des angepassten Korridors 750 aufzunehmen, um die geparkten Fahrzeuge 610 aufzunehmen. Wenn beispielsweise in bestimmten Ausführungsformen andere Fahrzeuge auf der rechten Seite der Fahrstrecke innerhalb der anfänglichen Schätzung des Fahrkorridors (oder innerhalb einer vorbestimmten Entfernung vom Fahrkorridor) geparkt werden, wird der Korridor mit einer Verschiebung nach links aktualisiert, und so weiter. In verschiedenen Ausführungsformen behält der angepasste Korridor 750 von 7-1 die gleiche Breite wie das anfängliche Korridor-Seeding 650 von 6. So verschiebt sich beispielsweise in bestimmten Ausführungsformen der anfängliche Korridor effektiv so, dass der rechte Begrenzungskandidat die rechte Kante 751 des angepassten Korridors 750 ist und die linke Kante 752 des angepassten Korridors 750 einen Abstand von der rechten Kante 752 aufweist, der der anfänglichen Breite des Korridors entspricht (d. h. die Breite 760 des angepassten Korridors 750 ist gleich der Breite 660 der Breite des ersten Korridor-Seeding 650).
Unter Bezugnahme auf 7-2 ist für den Korridor 750 von 7-1 eine leicht modifizierte Darstellung gemäß den exemplarischen Ausführungsformen vorgesehen. Im Beispiel von 7-2 ragt ein geparktes Fahrzeug 640 weiter als die anderen geparkten Fahrzeuge 610 in die Fahrbahn hinein. Dementsprechend wird in verschiedenen Ausführungsformen, in diesem Beispiel von 7-2, die rechte Begrenzung 751 des Korridors 750 aufgrund des hervorstehenden geparkten Fahrzeugs 640 nach links verschoben oder verbogen (z. B. um sicherzustellen, dass das Trägerfahrzeug 10 das hervorstehende geparkte Fahrzeug 640 umgeht).
Sowohl für die 7-1 als auch für die 7-2 ist zu beachten, dass unter Berücksichtigung anderer Fahrzeuge, die auf der rechten Fahrbahnseite geparkt sind, auch für andere Objekte, wie beispielsweise andere stationäre Objekte (z. B. Bäume, Felsen, Wände usw.), die auf der rechten Fahrbahnseite angeordnet werden können, eine ähnliche Überlegung angestellt werden kann (z. B. bei Schritt 518).
In verschiedenen Ausführungsformen erstreckt sich der angepasste Korridor zunächst geradlinig entlang der Fahrbahn und folgt der Kontur der Fahrbahn. Wenn sich die Fahrbahn in verschiedenen Ausführungsformen krümmt, krümmt sich beispielsweise der angepasste Korridor entsprechend entlang der Fahrbahn.
Darüber hinaus wird in bestimmten Ausführungsformen die Krümmung des angepassten Korridors vorwärts und rückwärts gefiltert, um sicherzustellen, dass die rechte Begrenzung glatt ist. So ist beispielsweise in verschiedenen Ausführungsformen, wie die Straßenkurven, auch die rechte Begrenzung betroffen. Ebenso wird in verschiedenen Ausführungsformen die rechte Begrenzung aus verschiedenen möglichen rechten Begrenzungen so gewählt, dass die gewählte rechte Begrenzung alle geparkten Fahrzeuge vermeidet (d. h. links von jedem der geparkten Fahrzeuge verbleibt), während unter dieser Einschränkung die geringsten Krümmungsabweichungen von der Fahrbahnmitte selbst erzielt werden. Darüber hinaus werden in bestimmten Ausführungsformen verschiedene mögliche Fahrwege gezeichnet (z. B. als jeweilige Bögen) und dann so miteinander verbunden, dass die Krümmungsabweichungen von der Fahrbahnmitte selbst minimiert werden, während gleichzeitig ein Puffer zwischen dem Fahrzeug 10 und den auf der rechten Seite der Fahrbahn 600 geparkten Fahrzeugen 610 erhalten bleibt.
Der Korridor wird unter Berücksichtigung der linken Begrenzungsbedingungen bei 520 weiter angepasst. In verschiedenen Ausführungsformen wird bei 520 der Korridor von 518 basierend auf den erfassten anderen Fahrzeugen (oder anderen Objekten) auf der linken Fahrbahnseite weiter angepasst. In verschiedenen Ausführungsformen wird der Korridor weiter basierend auf allen anderen Fahrzeugen, die den Gegenverkehr darstellen, und gegebenenfalls auch auf den Fahrzeugen, die auf der linken Seite der Fahrbahn geparkt werden können, angepasst. In verschiedenen Ausführungsformen werden die weiteren Anpassungen des Korridors durch das Verarbeitungsmodul 420 von 4 (z. B. über den Prozessor 44 von 1) unter Verwendung der Beobachtungsdaten 415 aus dem Erkennungsmodul 410 erzeugt.
Unter Bezugnahme auf 8 ist ein exemplarisch weiter angepasster Korridor 850 abgebildet, der andere Fahrzeuge 620, 630 auf der linken Fahrbahnseite, einschließlich anderer Fahrzeuge 620, die in der Nähe der linken Begrenzung 604 geparkt sind, sowie alle Fahrzeuge 630, die den Gegenverkehr darstellen können, berücksichtigt. Wenn beispielsweise in verschiedenen Ausführungsformen andere Fahrzeuge 620 auf der linken Fahrbahnseite innerhalb der anfänglichen Schätzung des Fahrkorridors (oder innerhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts des Fahrkorridors) geparkt werden, kann der Korridor mit einer Verschiebung nach rechts aktualisiert werden (z. B. da die geparkten Fahrzeuge 620 das entgegenkommende Fahrzeug 630 veranlassen können, in den Korridor für das Fahrzeug 10 einzudringen, wodurch das Fahrzeug 10 den Korridor nach rechts anpassen muss), und so weiter.
Darüber hinaus wird in verschiedenen Ausführungsformen hinsichtlich potenziell entgegenkommender Fahrzeuge die Position des entgegenkommenden Fahrzeugs untersucht und eine Vorhersage darüber getroffen, wie sich das entgegenkommende Fahrzeug zukünftig bewegen wird. So wird beispielsweise unter Bezugnahme auf 8 ein vorhergesagter Weg 930 in Bezug auf das entgegenkommende Fahrzeug 630 erzeugt, beispielsweise in dem sich das entgegenkommende Fahrzeug 630 zunächst um bestimmte geparkte Fahrzeuge 620 herum bewegt und sich dann an die Seite der Fahrbahn bewegt, um Raum für das vorbeifahrende Fahrzeug 10 zu schaffen. Wie auch in 8 dargestellt, beinhaltet der vorhergesagte Weg einen neuen Standort 630' für das Fahrzeug 630 zu einem späteren Zeitpunkt auf absehbare Zeit (z. B. entsprechend einem Zeitpunkt, zu dem sich das Fahrzeug 10 neben dem ankommenden Fahrzeug 630 befinden kann). In bestimmten Ausführungsformen wird der vorhergesagte Weg basierend auf der aktuellen Position und Geschwindigkeit des Zielfahrzeugs 630 sowie dem Vorhandensein oder Fehlen anderer geparkter Fahrzeuge 620 auf dieser Seite der Fahrbahn erzeugt, einschließlich einer Menge an verfügbarem Raum für das Zielfahrzeug 630, sich zur Seite zu bewegen, um das Trägerfahrzeug 10 passieren zu lassen, und so weiter.
In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet der weiter angepasste Korridor 850 eine linke Begrenzung 852, die einen ausreichenden Puffer 865 von den entgegenkommenden Fahrzeugen 630 aufrechterhält (und, die ebenfalls einen Puffer mindestens dieser Größe von den geparkten Fahrzeugen 620 auf der linken Fahrbahnseite aufrechterhalten würde). In einer Ausführungsform ist der Puffer 865 die gleiche Größenordnung wie der Puffer 755 aus 7-1 für die rechte Seite, zumindest für einen Startpunkt. Bei Bedarf kann einer oder beide der Puffer 755, 855 nachträglich reduziert werden, beispielsweise wenn ein ausreichender Korridor mit den ursprünglichen Puffern 755, 855 nicht möglich ist.
Darüber hinaus beinhaltet der weitere angepasste Korridor 850 in verschiedenen Ausführungsformen unter weiterer Bezugnahme auf 8 auch eine rechte Begrenzung 851, die von der linken Begrenzung 852 durch die Breite 860 des weiteren angepassten Korridors 850 beabstandet ist. In verschiedenen Ausführungsformen ist die Breite 860 des angepassten Korridors 850 von 8 die gleiche Größe wie die Breite 760 des angepassten Korridors 750 von 7-1 und die Breite 660 des ersten Korridor-Seeding 650 von 6, zumindest für einen Ausgangspunkt. Bei Bedarf kann die Breite nachträglich reduziert werden, beispielsweise wenn ein ausreichender Korridor mit der ursprünglichen Breite nicht möglich ist.
In verschiedenen Ausführungsformen, einer ersten oder höchsten Priorität, ist sicherzustellen, dass entgegenkommende Fahrzeuge 630 nicht mit dem Trägerfahrzeug 10 in Kontakt kommen. Dementsprechend wird in bestimmten Ausführungsformen der weiter angepasste Korridor 850 so beibehalten, dass die linke Sättigung (z. B. ein dem Trägerfahrzeug 10 am nächsten liegender Endpunkt 870 des entgegenkommenden Fahrzeugs 630 oder ein am Endpunkt 870 gezogenes Liniensegment) außerhalb des weiter angepassten Korridors 850 liegt, sodass das entgegenkommende Fahrzeug 630 das Trägerfahrzeug 10 nicht kontaktiert. Bei Bedarf wird die Breite 860 des weiter angepassten Korridors 850 zum Erreichen dieser obersten Priorität entsprechend reduziert, vorausgesetzt, dass die Breite 860 mindestens so breit sein muss wie die Breite des Fahrzeugs 10 selbst plus einem Puffer in verschiedenen Ausführungsformen.
In verschiedenen Ausführungsformen erstreckt sich der weiter angepasste Korridor 850 zunächst geradlinig entlang der Fahrbahn und folgt der Kontur der Fahrbahn. Wenn sich die Fahrbahn in verschiedenen Ausführungsformen krümmt, krümmt sich beispielsweise der angepasste Korridor entsprechend entlang der Fahrbahn.
Darüber hinaus wird in bestimmten Ausführungsformen die Krümmung des weiter angepassten Korridors vorwärts und rückwärts gefiltert, um sicherzustellen, dass die linke Begrenzung glatt ist. So ist beispielsweise in verschiedenen Ausführungsformen, wie die Straßenkurven, auch die linke Begrenzung betroffen. Ebenso wird in verschiedenen Ausführungsformen die linke Begrenzung aus verschiedenen möglichen linken Begrenzungen ausgewählt, sodass die linke Begrenzung den Gegenverkehr und auf der linken Straßenseite geparkte Fahrzeuge vermeidet und unter dieser Begrenzung die geringsten Krümmungsabweichungen von der Fahrbahnmitte selbst erreicht werden. Darüber hinaus werden in bestimmten Ausführungsformen verschiedene mögliche Fahrwege (z. B. Bögen) gezeichnet (z. B. ein Bogen, der die Bewegung des Fahrzeugs 10 entlang jedes möglichen Fahrwegs gemäß der Begrenzung in bestimmten Ausführungsformen darstellt) und dann so miteinander verbunden, dass die Krümmungsabweichungen von der Fahrbahnmitte selbst minimiert werden, während gleichzeitig ein Puffer zwischen dem Fahrzeug 10 und den Fahrzeugen 620, 630 auf der linken Seite der Fahrbahn 600 erhalten bleibt.
In verschiedenen Ausführungsformen erfolgt die weitere Betrachtung des Parkrasters und der geparkten Fahrzeuge auf der rechten Seite der Fahrt bei 522. Unter Bezugnahme auf die 8 und 9 wird in verschiedenen Ausführungsformen geprüft, ob der weiter angepasste Korridor 850 mit dem Parkraster 770 kreuzt. So wird beispielsweise in 8 ein Kreuzungsbereich 766 für einen Bereich bezeichnet, in dem der weiter angepasste Korridor 850 das Parkraster 770 schneidet, was auf einen möglichen Kontakt zwischen dem Fahrzeug 10 und einem der geparkten Fahrzeuge 610 hinweisen könnte. Infolgedessen wird der Korridor 850 in verschiedenen Ausführungsformen erneut aktualisiert, wobei eine Verschiebung nach links erfolgt, was zu einem letzten Korridor 950 führt, wie in 9 abgebildet.
In verschiedenen Ausführungsformen vermeidet der Endkorridor 950, wenn möglich, den Kontakt mit allen Fahrzeugen 520, 610, 630 und behält dabei die Breite des Korridors und der dazugehörigen Puffer so weit wie möglich unter Berücksichtigung dieser Einschränkungen bei. Bei Bedarf werden Breite und Puffer des Endkorridors 950 reduziert, um einen Kontakt in verschiedenen Ausführungsformen zu vermeiden. So wird beispielsweise unter Bezugnahme auf 9 (i) die linke Begrenzung 952 den Kontakt mit den links stehenden Fahrzeugen 520, 630 verhindern; (ii) die rechte Begrenzung 951 verhindert den Kontakt mit den geparkten Fahrzeugen 610; und (ii) die Breite 960, der linke Puffer 965 und der rechte Puffer 955 werden bei Bedarf reduziert, um die vorgenannten primären Ziele (i) und (ii) zu erreichen (d. h. um den Kontakt als erste Priorität zu vermeiden).
Ebenso wird in verschiedenen Ausführungsformen die Krümmung des angepassten Korridors nach vorne und hinten gefiltert, um sicherzustellen, dass die Begrenzungen möglichst glatt sind (ähnlich wie bei den vorstehenden Ausführungen). So wird beispielsweise in bestimmten Ausführungsformen der Korridor weiter entsprechend angepasst, um Lenkeinstellungen zu minimieren, z. B. durch Minimieren der Schwere und/oder Häufigkeit von Kurven (z. B. um Haarnadelkurven, Zickzackmuster usw.) zu vermeiden, und/oder um ein oder mehrere andere Glättungskriterien zu erfüllen, indem eine oder mehrere Filtertechniken verwendet werden (und/oder indem die Begrenzungen des Korridors angepasst werden), während die Einschränkungen erfüllt werden (z. B. können in bestimmten Ausführungsformen verschiedene mögliche Anpassungen vorgeschlagen werden, und es kann eine Anpassung gewählt werden, die den ruhigsten Weg unter Einhaltung der Einschränkungen ermöglicht, und so weiter). Soweit es jedoch erforderlich ist, um den Kontakt mit den anderen Fahrzeugen 610, 620 und 630 zu vermeiden, kann die Glätte des Endkorridors 950 bei Bedarf zugunsten der primären Ziele zum Vermeiden des Kontakts mit den anderen Fahrzeugen aufgegeben werden (z. B. kann der Endkorridor 950 weniger glatt sein und beispielsweise mehr Kurven und/oder schärfere Kurven und so weiter beinhalten, falls erforderlich, um den Kontakt mit den anderen Fahrzeugen zu vermeiden).
Unter Bezugnahme auf 5 wird bei 524 überprüft, ob der Endkorridor 950 in Bezug auf den Betrieb des Fahrzeugs 10 realisierbar ist. In verschiedenen Ausführungsformen werden die Machbarkeitsprüfungen durch das Verarbeitungsmodul 420 von 4 erzeugt (z. B. über den Prozessor 44 von 1).
Insbesondere beinhalten die Machbarkeitsprüfungen in verschiedenen Ausführungsformen eine Analyse der aktuellen Position des Fahrzeugs 10, und ob das Fahrzeug 10 bei der aktuellen Position des Fahrzeugs 10, der erforderlichen Krümmung des letzten Korridors 950 und ob das Fahrzeug 10 die Kurven so eng gestalten kann, wie es für den Betrieb durch den letzten Korridor 950 erforderlich ist, erfolgreich durch den letzten Korridor 950 geführt werden kann. Darüber hinaus beinhalten die Machbarkeitsprüfungen in bestimmten Ausführungsformen eine Krümmungsbegrenzung, wie stark die Krümmung des Korridors von der Krümmung der Straße abweichen kann (z. B. um sicherzustellen, dass das Fahrzeug 10 nicht aufgefordert wird, eine Kurve zu eng auszuführen).
Wenn bestimmt wird, dass die Krümmung des Endkorridors 950 nicht realisierbar ist, dann wird in verschiedenen Ausführungsformen bei 526 bestimmt, ob die Krümmungsbegrenzung weiter verstärkt werden kann. In verschiedenen Ausführungsformen erfolgt diese Bestimmung durch das Verarbeitungsmodul 420 von 4 (z. B. über den Prozessor 44 von 1).
Wenn bestimmt wird, dass die Krümmungsbegrenzung weiter verstärkt werden kann, dann wird die Krümmungsbegrenzung bei 528 schrittweise verstärkt. In verschiedenen Ausführungsformen erfolgt dies durch das Verarbeitungsmodul 420 von 4 (z. B. über den Prozessor 44 von 1). Der Prozess kehrt dann zum vorstehend genannten Schritt 518 zurück, wobei der Prozess in einer neuen Iteration fortgesetzt wird, beginnend mit Schritt 518, mit der verschärften Krümmungsbegrenzung.
Umgekehrt, wenn bestimmt wird, dass die Krümmungsbegrenzung nicht weiter verstärkt werden kann, fährt der Prozess mit 530 fort. In verschiedenen Ausführungsformen wird bei 530 die rechte Begrenzung gleich der Krümmungsbeschränkung eingestellt, und der Prozess fährt dann mit 534 fort, wie im Folgenden näher erläutert wird.
Wenn mit Rückbezug auf Schritt 524 bestimmt wird, dass die Krümmung des letzten Korridors realisierbar ist, dann wird bei 532 bestimmt, ob der letzte Korridor in Bezug auf eine Lenkbeschleunigung des Fahrzeugs 10 realisierbar ist. In verschiedenen Ausführungsformen werden diese Machbarkeitsprüfungen ebenfalls durch das Verarbeitungsmodul 420 von 4 erzeugt (z. B. über den Prozessor 44 von 1).
Insbesondere beinhalten die Machbarkeitsprüfungen von 532 in verschiedenen Ausführungsformen eine Analyse, ob die Krümmungsrate über die Zeit des Endkorridors 950 vom Fahrzeug 10 über die Dauer des Endkorridors 950 im Hinblick auf die Lenkradbeschleunigungsgrenzen und/oder den maximalen Krümmungsradius des Fahrzeugs 10 durchgeführt werden kann. Darüber hinaus berücksichtigen die Machbarkeitsprüfungen von 532 in bestimmten Ausführungsformen auch die aktuelle Fahrzeugposition und die relative Richtung des Fahrzeugs 10, einschließlich der Berücksichtigung der Krümmungs- und Querbeschleunigungsbegrenzung für das Fahrzeug 10 sowie der Frage, ob das Fahrzeug 10 in der Lage sein wird, innerhalb des erzeugten Korridors zu bleiben.
Wenn bei 532 bestimmt wird, dass der Endkorridor 950 in Bezug auf die Lenkbeschleunigung des Fahrzeugs 10 machbar ist, fährt der Prozess mit Schritt 534 fort, der im Folgenden näher beschrieben wird.
Umgekehrt, wenn bei 532 bestimmt wird, dass der Endkorridor 950 in Bezug auf die Lenkbeschleunigung des Fahrzeugs 10 nicht durchführbar ist, dann wird die Form des Endkorridors 950 weiter bei 536 angepasst, um die Lenkbeschleunigungsbegrenzungen des Fahrzeugs 10 aufzunehmen. So sind beispielsweise in bestimmten Ausführungsformen die Begrenzungen des Korridors mit Formen gesättigt, die den Machbarkeitsanforderungen der Lenkbeschleunigung entsprechen. So nimmt der Prozess beispielsweise in bestimmten Ausführungsformen die absoluten Grenzen der möglichen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 und nutzt diese absoluten Grenzen, um die Form des Korridors entsprechend anzupassen.
Dementsprechend versucht der Prozessor in verschiedenen Ausführungsformen zunächst, den Korridor so glatt wie möglich zu gestalten. Dann wird der Korridor bei Bedarf zunehmend weniger glatt gestaltet. Wenn der Korridor in verschiedenen Ausführungsformen nicht glatt ist, aber immer noch an den Grenzen des Fahrzeugs 10 liegt (z. B. kann sich das Lenkrad nicht schneller drehen und/oder das Fahrzeug 10 kann nicht enger wenden), dann bleibt der Korridor in seinem aktuellen Zustand. Darüber hinaus wird in verschiedenen Ausführungsformen, wenn der Korridor nicht realisierbar ist, der nächstmögliche Korridor ausgewählt, usw.
Ebenso wird in verschiedenen Ausführungsformen, wenn der erzeugte Korridor nach allen zuvor genannten möglichen Anpassungen immer noch nicht realisierbar ist, die entsprechende Seite des Korridors auf die denkbar engste Form und Position erweitert.
In verschiedenen Ausführungsformen werden diese Anpassungen durch das Verarbeitungsmodul 420 von 4 vorgenommen (z. B. über den Prozessor 44 von 1). Der Prozess geht dann weiter zu Schritt 534, der unmittelbar im Anschluss beschrieben wird.
Bei 534 wird bestimmt, ob das Fahrzeug 10 festgefahren ist. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 als festgefahren betrachtet werden, wenn kein realisierbarer Korridor erreichbar ist, der es dem Fahrzeug 10 ermöglichen würde, die Fahrbahn 600 der 6-9 erfolgreich zu befahren, ohne eines der Fahrzeuge 610, 620 und 630 (und/oder andere Objekte entlang der Fahrbahn) zu kontaktieren. In verschiedenen Ausführungsformen erfolgt diese Bestimmung durch das Verarbeitungsmodul 420 von 4 (z. B. über den Prozessor 44 von 1).
Wenn bei 534 bestimmt wird, dass das Fahrzeug 10 festgefahren ist, dann werden eine oder mehrere Anpassungen bei 538 vorgenommen. So kann beispielsweise in bestimmten Ausführungsformen der Prozess bestimmen, ob ein Wegplaner eine Lösung zum Umfahren des anderen Fahrzeugs oder Objekts aufweisen kann (z. B. durch deutliches Anhalten und/oder Verlangsamen und Warten auf das Passieren eines Fahrzeugs, durch eine Dreipunkt-Wendung, durch kurzzeitiges Rückwärtsfahren und/oder durch eine oder mehrere andere Techniken). In verschiedenen Ausführungsformen können diese Anpassungen über Anweisungen des Verarbeitungsmoduls 420 von 4 (z. B. über den Prozessor 44 von 1) an ein oder mehrere andere Fahrzeugmodule vorgenommen werden, wie beispielsweise diejenigen, die Teil eines automatischen Antriebssystems sind (wie das ADS 70 von 3 und/oder Komponenten desselben, und/oder Fahrzeugstellglieder, wie das Lenksystem 24, das Bremssystem 26 und/oder die Stellglieder 42a 42n von 1).
Sobald in einer Iteration von 534 bestimmt wird, dass das Fahrzeug 10 nicht festgefahren ist, fährt das Fahrzeug 10 den zuletzt angepassten Korridor bei 540 entlang. So fährt das Fahrzeug 10 beispielsweise in verschiedenen Ausführungsformen auf dem gewählten Weg durch die Fahrbahn. Außerdem wird in verschiedenen Ausführungsformen der weitere Weg durch das Verarbeitungsmodul 420 von 4 (z. B. über einen Prozessor 44 von 1) gesteuert und durch die Anweisungen 425 von 4 realisiert, die über ein automatisches Antriebssystem (wie das ADS 70 von 3 und/oder Komponenten desselben und/oder andere Komponenten des Fahrzeugs 10, wie beispielsweise das Lenksystem 24, das Bremssystem 26 und/oder die Stellglieder 42a 42n aus 1).
In verschiedenen Ausführungsformen werden während der Weiterfahrt des Fahrzeugs 10 in verschiedenen Iterationen von 542 bestimmt, ob das Fahrzeug 10 sein Ziel erreicht hat. So kann beispielsweise in verschiedenen Ausführungsformen das Verarbeitungsmodul 420 von 4 (z. B. unter Verwendung eines Prozessors 44 von 4 und basierend auf Daten, die von einem Navigationssystem des Fahrzeugs 10 bereitgestellt werden) bestimmen, ob das Fahrzeug 10 ein Ziel erreicht hat, das zuvor von einem Insassen des Fahrzeugs 10 eingegeben oder angefordert wurde.
Wenn das Fahrzeug 10 in verschiedenen Ausführungsformen sein Ziel nicht erreicht hat, kehrt der Prozess zu 506 zurück, während das Fahrzeug 10 weiterfährt. In verschiedenen Ausführungsformen wiederholt sich der Prozess dann, beginnend mit 506, wenn zusätzliche Sensordaten zusammen mit den nachfolgenden Schritten des Steuerprozesses 500 gesammelt werden, bis das Fahrzeug 10 sein Ziel erreicht hat. Außerdem endet der Prozess in verschiedenen Ausführungsformen, sobald das Fahrzeug 10 sein Ziel erreicht hat, bei 544.
In verschiedenen Ausführungsformen sehen die offenbarten Verfahren und Systeme die Planung eines Korridors für das Fahrzeug 10 zum Fahren auf einer Fahrbahn vor, die mit anderen Fahrzeugen geteilt wird. So wird beispielsweise in verschiedenen Ausführungsformen ein erster Korridor basierend auf der Fahrbahn und der aktuellen Position des Fahrzeugs ausgewählt und der Korridor basierend auf anderen Fahrzeugen, die entlang der Fahrbahn geparkt sind, sowie auf dem entgegenkommenden Verkehr angepasst.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können bestimmte Schritte des vorstehend erläuterten Prozesses 500 insbesondere in Regionen gelten, in denen erwartet wird, dass Fahrzeuge auf der rechten Straßenseite fahren. So wird beispielsweise nach dem ersten Seeding der rechte Begrenzungskandidat bei 518 ausgewählt, sowie Anpassungen für die linken Begrenzungsbedingungen bei 520 und Neuanpassungen für die rechte Begrenzung bei 522 in verschiedenen Ausführungsformen vorgenommen. In bestimmten Ausführungsformen fährt das Fahrzeug 10 dann innerhalb der Begrenzungen in einer Weise, die die Gleichmäßigkeit weiter maximiert (z. B. kann das Fahrzeug 10 in bestimmten Ausführungsformen, wenn möglich, innerhalb oder in der Nähe der Mitte der Begrenzungen fahren, kann aber auch etwas von einer genauen Mitte der Begrenzungen abweichen, um Lenkeinstellungen zu minimieren, solange sich das Fahrzeug 10 noch angemessen innerhalb oder in der Nähe des mittleren Bereichs der linken und rechten Begrenzungen befindet, und so weiter).
Es ist zu beachten, dass in verschiedenen Ausführungsformen in Regionen, in denen erwartet wird, dass Fahrzeuge auf der linken Straßenseite fahren, die Richtung dieser Schritte umgekehrt werden kann. So kann beispielsweise in bestimmten Ausführungsformen in Regionen, in denen erwartet wird, dass Fahrzeuge auf der linken Straßenseite fahren, nach dem ersten Seeding der linke Begrenzungskandidat bei 518 ausgewählt werden, Anpassungen für rechte Begrenzungsbedingungen können bei 520 vorgenommen werden, und in verschiedenen Ausführungsformen können Neuanpassungen für die linke Begrenzung bei 522 vorgenommen werden.
Zusätzlich können die Schritte des Prozesses 500 in verschiedenen Ausführungsformen auch in verschiedenen anderen Fahrbahnszenarien umgesetzt werden. So können beispielsweise bei Fahrbahnen mit mehreren Fahrspuren, die sich in die gleiche Richtung bewegen, in verschiedenen Ausführungsformen die Schritte des Prozesses 500 im Hinblick auf das Umgehen von geparkten Fahrzeugen auf der rechten Seite (z. B. in Regionen, in denen erwartet wird, dass Fahrzeuge auf der rechten Seite der Fahrbahn fahren) mit bestimmten erforderlichen Modifikationen verwendet werden, zum Beispiel indem eine linke Fahrbahnmarkierung als feste linke Begrenzungslinie für den Korridor behandelt wird, und so weiter.
Ebenso kann der Prozess 500 in verschiedenen Ausführungsformen gemäß den vorstehenden Erörterungen den ausgewählten Korridor für die Fahrt des Fahrzeugs 10 basierend nicht nur auf erfassten Fahrzeugen, sondern auch auf anderen erfassten Objekten erzeugen, beispielsweise einschließlich anderer Arten von stationären Objekten wie Bäumen, Felsen, Wänden und dergleichen.
Während mindestens eine exemplarische Ausführungsform in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung dargestellt wurde, versteht es sich, dass es eine große Anzahl an Varianten gibt. Es versteht sich weiterhin, dass die exemplarische Ausführungsform oder die exemplarischen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration dieser Offenbarung in keiner Weise einschränken sollen. Die vorstehende ausführliche Beschreibung stellt Fachleuten auf dem Gebiet vielmehr einen zweckmäßigen Plan zur Implementierung der exemplarischen Ausführungsform bzw. der exemplarischen Ausführungsformen zur Verfügung. Es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen an der Funktion und der Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren rechtlichen Entsprechungen aufgeführt ist, abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Erzeugen eines Fahrkorridors für ein Fahrzeug entlang einer Fahrbahn, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Identifizieren einer aktuellen Position des Fahrzeugs unter Verwendung von Sensordaten; Erzeugen eines ersten Korridor-Seeding über einen Prozessor basierend auf der aktuellen Position des Fahrzeugs und den materiellen Eigenschaften der Straße, ohne Berücksichtigung aller anderen Fahrzeuge auf der Fahrbahn; Identifizieren einer Vielzahl von Objekten entlang einer ersten Seite der Fahrbahn, wobei die erste Seite eine Seite der Fahrbahn umfasst, auf der das Fahrzeug fährt, unter Verwendung der Sensordaten; Erzeugen einer ersten Sollbegrenzung für den Korridor über den Prozessor, basierend auf den erkannten Objekten entlang der ersten Seite der Fahrbahn; Erzeugen einer Soll-Sekundenbegrenzung auf einer zweiten Seite der Fahrbahn, die der ersten Seite gegenüberliegt, über den Prozessor; und Anpassen des ersten Korridor-Seeding über den Prozessor basierend auf der Soll-Erstbegrenzung und der Soll-Sekundenbegrenzung, wodurch der Fahrkorridor für das Fahrzeug entlang der Fahrbahn erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, worin der Schritt des Erzeugens der ersten Sollbegrenzung Folgendes umfasst: Auswählen einer aus einer Vielzahl von möglichen ersten Sollbegrenzungen, die eine Differenz zwischen einer Krümmung des Korridors und einer Krümmung der Fahrbahn minimiert, während ein erster anfänglicher Puffer zwischen dem Fahrzeug und den Objekten auf der ersten Seite der Fahrbahn erhalten bleibt.
Verfahren nach Anspruch 2, worin der Schritt des Erzeugens der zweiten Sollbegrenzung Folgendes umfasst: Auswählen einer aus einer Vielzahl von möglichen zweiten Sollbegrenzungen basierend auf dem Berücksichtigen von erkannten Objekten auf der zweiten Seite der Fahrbahn, welche die Differenz zwischen der Krümmung des Korridors und der Krümmung der Fahrbahn minimiert, während ein zweiter anfänglicher Puffer zwischen dem Fahrzeug und den erkannten Objekten auf der zweiten Seite der Fahrbahn erhalten bleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, worin: der Schritt zum Identifizieren der Vielzahl von Objekten das Identifizieren einer Vielzahl von geparkten Fahrzeugen entlang der ersten Seite der Fahrbahn unter Verwendung der Sensordaten umfasst; der Schritt des Erzeugens der ersten Sollbegrenzung das Erzeugen der ersten Sollbegrenzung für den Korridor basierend auf den geparkten Fahrzeugen entlang der ersten Seite der Fahrbahn umfasst, einschließlich eines ersten Anfangspuffers zwischen dem Fahrzeug und den geparkten Fahrzeugen, während eine Differenz zwischen einer Krümmung des Korridors und einer Krümmung der Fahrbahn minimiert wird; der Schritt des Erzeugens der zweiten Sollbegrenzung auf der zweiten Seite der Fahrbahn Folgendes umfasst: Identifizieren eines oder mehrerer entgegenkommender Fahrzeuge, die sich entlang der zweiten Seite der Fahrbahn bewegen, unter Verwendung der Sensordaten; und Erzeugen der Soll-Sekundenbegrenzung basierend auf dem einen oder den mehreren entgegenkommenden Fahrzeugen, einschließlich eines zweiten Anfangspuffers zwischen dem Fahrzeug und dem einen oder den mehreren entgegenkommenden Fahrzeugen, unter Minimierung der Differenz zwischen der Krümmung des Korridors und der Krümmung der Fahrbahn.
Verfahren nach Anspruch 4, des Weiteren umfassend: Durchführen einer Prüfung, ob das Fahrzeug voraussichtlich eines der geparkten Fahrzeuge, entgegenkommende Fahrzeuge oder beides kontaktieren wird; und Anpassen einer Breite des Korridors nach Bedarf, um den Kontakt zu vermeiden.
Verfahren nach Anspruch 4, des Weiteren umfassend: Durchführen einer Prüfung, ob der Korridor eine Krümmungsmachbarkeitsbeschränkung, Lenkbeschleunigungsbeschränkung oder beides erfüllt; und Anpassen des Korridors, wenn der Korridor nicht die Krümmungsmachbarkeitsbeschränkung, die Lenkbeschleunigungsbeschränkung oder beides erfüllt.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Fahrzeug ein autonomes Fahrzeug umfasst, und das Verfahren ferner Folgendes umfasst: automatisches Betreiben des autonomen Fahrzeugs entlang des Korridors gemäß den Anweisungen des Prozessors.
System zum Erzeugen eines Fahrkorridors für ein Fahrzeug entlang einer Fahrbahn, wobei das System Folgendes umfasst: ein Erkennungsmodul, das konfiguriert ist, um zumindest Folgendes zu erleichtern: Identifizieren einer aktuellen Position des Fahrzeugs unter Verwendung von Sensordaten; und Identifizieren einer Vielzahl von Objekten entlang einer ersten Seite der Fahrbahn, wobei die erste Seite eine Seite der Fahrbahn umfasst, auf der das Fahrzeug fährt, unter Verwendung der Sensordaten; und ein Verarbeitungsmodul, das mit dem Erkennungsmodul gekoppelt und konfiguriert ist, um zumindest Folgendes zu erleichtern: Erzeugen eines anfänglichen Korridor-Seeding über einen Prozessor basierend auf der aktuellen Position des Fahrzeugs und den materiellen Eigenschaften der Fahrbahn, ohne Berücksichtigung anderer Fahrzeuge auf der Fahrbahn; Erzeugen einer ersten Sollbegrenzung für den Korridor über den Prozessor, basierend auf den Objekten entlang der ersten Seite der Fahrbahn; Erzeugen einer Soll-Sekundenbegrenzung auf einer zweiten Seite der Fahrbahn, die der ersten Seite gegenüberliegt, über den Prozessor; und Anpassen des ersten Korridor-Seeding über den Prozessor basierend auf der Soll-Erstbegrenzung und der Soll-Sekundenbegrenzung, wodurch der Fahrkorridor für das Fahrzeug entlang der Fahrbahn erzeugt wird.
System nach Anspruch 8, worin das Verarbeitungsmodul konfiguriert ist, um zumindest das Auswählen einer aus einer Vielzahl von möglichen ersten Sollbegrenzungen zu erleichtern, die eine Differenz zwischen einer Krümmung des Korridors und einer Krümmung der Fahrbahn minimiert, während ein erster anfänglicher Puffer zwischen dem Fahrzeug und den Objekten auf der ersten Seite der Fahrbahn erhalten bleibt.
Autonomes Fahrzeug, umfassend: ein autonomes Antriebssystem, das konfiguriert ist, das autonome Fahrzeug basierend auf Anweisungen zu betreiben, die zumindest teilweise auf einer Fahrbahn basieren, bei der das autonome Fahrzeug fährt; eine Vielzahl von Sensoren, die konfiguriert sind, um Sensordaten zu erhalten, die eine aktuelle Position des Fahrzeugs und eine Vielzahl von Objekten entlang einer ersten Seite der Fahrbahn identifizieren, wobei die erste Seite eine Seite der Fahrbahn umfasst, auf der das Fahrzeug fährt; und einen Prozessor, der mit der Vielzahl von Sensoren und dem autonomen Antriebssystem gekoppelt ist, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um zumindest Folgendes zu erleichtern: Erzeugen eines ersten Korridor-Seeding basierend auf der aktuellen Position des Fahrzeugs und den materiellen Eigenschaften der Fahrbahn, ohne Berücksichtigung von anderen Fahrzeugen auf der Fahrbahn; Erzeugen einer ersten Sollbegrenzung für den Korridor, basierend auf den Objekten entlang der ersten Seite der Fahrbahn; Erzeugen einer Soll-Sekundenbegrenzung auf einer zweiten Seite der Fahrbahn, die der ersten Seite gegenüberliegt; Anpassen des ersten Korridor-Seeding basierend auf der Soll-Erstbegrenzung und der Soll-Sekundenbegrenzung, wodurch der Fahrkorridor für das Fahrzeug entlang der Fahrbahn erzeugt wird; und Bereitstellen der Anweisungen für das autonome Antriebssystem zum Betreiben des autonomen Fahrzeugs entlang des Korridors.