DE102017103373A1 - Autonome fahrzeugpassagierlokalisierung - Google Patents

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Brad Ignaczak
Cynthia M. Neubecker
Adil Nizam SIDDIQUI
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Ford Global Technologies LLC
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Abstract

Ein System aus einem oder mehreren Computern, das dazu ausgelegt ist, bestimmte Operationen oder Handlungen aufgrund dessen durchzuführen, dass es auf dem System installierte Software, Firmware, Hardware oder eine Kombination von diesen aufweist, die im Betrieb bewirken, dass das System die Handlungen durchführt. Ein allgemeiner Aspekt beinhaltet einen ersten Computer mit einem Prozessor und einem Speicher, wobei der Speicher durch den Prozessor ausführbare Anweisungen speichert, so dass der erste Computer programmiert ist, Parameter, die einen Zielpassagier beschreiben, zu einer mobilen Drohne zu senden. Das System weist die Drohne an, einen Bereich zu umrunden, während sie den Bereich mit einer Bildaufnahmeeinrichtung nach dem Zielpassagier durchsucht. Das System empfängt Kommunikationen von der Drohne und bestätigt eine Übereinstimmung mit dem Zielpassagier und weist die Drohne an, den Zielpassagier zu einem Ziel zu leiten.

Description

  • HINTERGRUND
  • Wie sich Fahrzeuge dazu verlagern, autonome Fahrfähigkeiten aufzuweisen, können Situationen entstehen, bei denen ein Fahrzeug losgeschickt wird, um einen Passagier abzuholen. Derartige Situationen könnten das Lokalisieren des Zielpassagiers erfordern. Schwierigkeiten bei der Passagierlokalisierung können es schwierig und zeitaufwendig gestalten, dass sich das autonome Fahrzeug und der Zielpassagier treffen. Systeme wie etwa ein am Fahrzeug befestigtes Videosystem mit Gesichtserkennung weisen Schwachstellen auf, z.B. können sie nicht zum Identifizieren des Passagiers aufgrund einer blockierten Sichtlinie einsetzbar sein.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Einsatzes einer Drohne, die von einem Fahrzeug losgeschickt wird, um einen Passagier in einer Menschenmenge zu lokalisieren.
  • 2 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Kopplung der Drohne am Fahrzeug vor oder nach dem Einsatz.
  • 3 ist ein Flussdiagramm eines ersten beispielhaften Prozesses, der durch den Computer des Fahrzeugs zum Lokalisieren eines Passagiers implementiert werden kann.
  • 4 ist ein Flussdiagramm eines zweiten beispielhaften Prozesses, der durch den Computer des Fahrzeugs zum Lokalisieren eines Passagiers implementiert werden kann.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Wie vorliegend offenbart, kann sich eine fliegende Drohne wenige Meter vom Fahrzeug positionieren und eine Menschenmenge im Treffpunktbereich durchsuchen. Die Drohne kann auch Bilder des Passagiers und der Umgebung zum Fahrzeug senden, wo die Bilder gespeichert und/oder zu einer Drittpartei für eine visuelle Verifizierung gesendet werden könnten, zum Beispiel Eltern, die das Fahrzeug losschickten.
  • Die Drohneneinrichtung kann auch eine Hochfrequenzverbindung, zum Beispiel eine Bluetooth- oder WiFi-Verbindung, mit dem Mobiltelefon oder einer tragbaren Einrichtung des Passagiers aufbauen, um Informationen zwischen dem Fahrzeug, der Drohne und dem Passagier weiterzuleiten.
  • Jetzt mit Bezug auf die Figuren, wobei durch die verschiedenen Ansichten hinweg gleiche Ziffern gleiche Teile angeben, ist 1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften Passagierlokalisierungssystems 5, das einen beispielhaften Einsatz einer Passagierlokalisierungsdrohne 14 beinhaltet, die von einem Fahrzeug 10 losgeschickt werden kann, um einen Zielpassagier 18 in einer Menschenmenge 19 zu lokalisieren. Das Fahrzeug 10 ist mit einer Kommunikationsantenne 11 ausgestattet, um Kommunikationen mit der Drohne 14 zu unterstützen. Die Kommunikationsantenne 11 kann eine oder mehrere bekannte Antennen beinhalten und kann auch das Antennenarray für das GNSS (Global Navigation Satellite System) oder GPS (Global Positioning System) des Fahrzeugs 10 und die Antenne für eine Zellularnetzkommunikation, zum Beispiel Sprache und Daten für das Fahrzeug 10, beinhalten. Zusätzlich dazu kann die Kommunikationsantenne 11 beliebige andere Hochfrequenz(HF)-Kommunikationseinrichtungen, zum Beispiel eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug(V2V)-Kommunikationseinrichtung oder eine Fahrzeug-zu-Infrastruktur(V2I)-Kommunikationseinrichtung, bereitstellen.
  • Das Fahrzeug 10 kann auch eine am Fahrzeug befestigte Kamera 12 aufweisen, zum Beispiel eine Spiegelkamera für die rechte Spur, die auch zum Lokalisieren eines Passagiers 18 genutzt werden kann. Das Sichtfeld 13 der Kamera 12 ist jedoch auf den unmittelbaren Umgebungsbereich des Fahrzeugs 10 eingeschränkt.
  • Das Fahrzeug 10 beinhaltet eine Suchcomputereinheit (SCU) 8, die mindestens einen Prozessor und einen Speicher zum Speichern von Computeranweisungen, die auf dem mindestens einen Prozessor ausführbar sind, aufweist, so dass der Computer programmiert ist, verschiedene Operationen auszuführen, einschließlich der vorliegend offenbarten. Der Speicher kann bekanntermaßen auch Daten, Registerwerte und temporäre und permanente Variablen usw. speichern. Die ausführbaren Anweisungen beinhalten ein oder mehrere vorbestimmte Kriterien zum Befehlen und Steuern der Drohne zusammen mit Gesichts- und Körperidentifikationsalgorithmen. Die SCU 8 kann auch einen zusätzlichen Spezialprozessor enthalten oder aufweisen, wie etwa einen Bildgebungsprozessor oder einen Digitalsignalprozessor (DSP), um den Prozessor bei der Signalinterpretation zu unterstützen. Die SCU 8 ist kommunikativ z.B. über einen Fahrzeugkommunikationsbus oder ein anderes bekanntes Fahrzeugnetz mit einer Telematiksteuereinheit 9 und der Kamera 12 gekoppelt.
  • Die Telematiksteuereinheit 9 kann mit dem GNSS und der GPS-Einheit verbunden sein und stellt eine Schnittstelle für eine externe Kommunikation, zum Beispiel mit einem GSM-Netz, einem GPRS-Netz, einem LTE-Netz, einem WiFi-Netz oder einem Bluetooth-Netz, bereit. Die Telematiksteuereinheit 9 kann einen Prozessor, zum Beispiel eine Mikrosteuerung, und einen Speicher zum Speichern von Computeranweisungen, Registerwerten und temporären und permanenten Variablen beinhalten.
  • Die Drohne 14 kann entweder eine Bodendrohne oder ein unbemanntes Luftfahrzeug sein, zum Beispiel ein Quadrocopter, ein Hexacopter, ein Helicopter, ein Starrflügelflugzeug oder ein beliebiges Flugzeug, das zum autonomen oder semi-autonomen Flug in der Lage ist. Eine Bodendrohne ist ein unbemanntes Bodenfahrzeug, das die Erdoberfläche nicht verlässt. Die Drohne 14 weist eine Bildaufnahmeeinrichtung auf, zum Beispiel eine Drohnenkamera 15, die die Drohne 14 zum Aufnehmen von Bildern des Passagiers 18 und der anderen Menschen 19 verwendet.
  • Die Drohne 14 weist eine Verbindung über HF-Kommunikation 16 mit dem Fahrzeug 16 zum Befehlen und Steuern der Drohne 14 mittels einer Drohnenantenne 20 auf. Die Drohnenantenne kann auch Kommunikation mit dem Passagier 18 ermöglichen, zum Beispiel kann die Drohne 14 eine Drohnen-Passagier-Kommunikationsverbindung zu einer tragbaren Einrichtung, zum Beispiel einer Mobiltelefoneinrichtung am Passagier 18, über ein WiFi-Protokoll, Bluetooth-Protokoll, Nahfeldkommunikations(NFC)-Protokoll oder ein beliebiges Zweiwege-HF-Kommunikationsprotokoll aufbauen.
  • Die Drohne 14 kann zusätzlich ein (nicht dargestelltes) Lichtsignal, um die Aufmerksamkeit des Passagiers 18 zu erregen, einen (nicht dargestellten) Signaltongenerator, zum Beispiel eine Klingel, ein (nicht dargestelltes) Mikrofon, ein GNSS (Global Navigation Satellite System) und einen Hochfrequenzsendeempfänger für die oben genannte Kommunikationsverbindung aufweisen.
  • Die Drohne 14 kann programmiert sein, einen Drohnensuchbereich 21 auf eine systematische Art und Weise unter Verwendung der Drohnenkamera 15 zu durchsuchen. Das Sichtfeld 17 der Drohnenkamera kann nur einen Teil des Drohnensuchbereichs 21 visualisieren und muss möglicherweise mehrere Überflüge über den Drohnensuchbereich 21 unternehmen, bis der Passagier 18 gefunden ist.
  • 2 stellt die Drohne 14 dar, die am Heck des Fahrzeugs 10 entweder vor oder nach einer Suchmission zum Lokalisieren des Passagiers 18 angekoppelt ist. Die Drohne 14 kann alternativ dazu im Kofferraum oder der Ladeluke des Fahrzeugs 10 verstaut werden oder kann sogar eine On-Demand-Drohne sein, die sich schon am Abholort befindet. Das Fahrzeug 10 kann die Suche nach dem Passagier initiieren, während es unterwegs ist, indem es den Abholort kontaktiert und den Gebrauch der Drohne 14 anfordert.
  • Sobald sich das Fahrzeug entweder in einem designierten Abholbereich oder nahe des Abholbereichs befindet, kann das Fahrzeug der Drohne ein Abbild des Passagiers 18 bereitstellen und die Drohne starten. Die Drohne kann sich unter die Menschen 19 mischen, falls die Drohne 14 eine Bodendrohne ist, oder, falls sie sich in der Luft befindet, kann die Drohne 14 über den Menschen 19 fliegen oder schweben und nach dem Passagier 18 suchen.
  • Die Drohne 14 kann lediglich Bilder der Menschen 19 zurück zum Fahrzeug 10 senden und die Fahrzeug-SCU 8 kann die Bilder verarbeiten und den Passagier 18 detektieren, oder alternativ oder zusätzlich dazu kann die Drohne 14 die Bilder in einem Drohnenprozessor verarbeiten, der Programmierung für eine Bilderkennung zum Detektieren des Passagiers 18 beinhalten kann. Sobald der Passagier 18 detektiert worden ist, kann die SCU 8 zuerst die Drohne 14 anweisen, dem Passagier 18 eine Nachricht zu senden, dass der Passagier 18 detektiert worden ist. Die Nachricht kann auditiv, ein Punktlicht, ein Flutlicht oder ein (nicht dargestelltes) Stroboskoplicht, das auf den Passagier 18 leuchtet, eine Textnachricht zu einer tragbaren Einrichtung, zum Beispiel einer Mobiltelefoneinrichtung des Passagiers 18, oder eine andere Art von Nachricht sein. Die Drohne 14 kann programmiert sein, entweder über dem Passagier 18 zu schweben oder zu zirkeln und den Passagier 18 zu einem Ziel, zum Beispiel dem Fahrzeug 10, zu leiten, oder alternativ dazu, falls die Drohne 14 eine Bodendrohne ist, kann die Drohne den Passagier einfach zum Fahrzeug 10 führen.
  • Um die Identität des Passagiers 18 zu verifizieren, kann die SCU 8 ein Bild des Passagiers 18 zu einer Person für eine positive visuelle Identifikation senden. Beispielsweise können Eltern das Fahrzeug gesandt haben, um ihr Kind am Flughafen abzuholen. Das Bild des Passagiers 18, das die Drohne 14 mit ihrer Kamera 15 aufnahm, kann über die Telematiksteuereinheit 9 zu den losschickenden Eltern für die positive visuelle Identifikation gesendet werden. Sobald dies bestätigt ist, kann die SCU 8 die Türen des Fahrzeugs 10 entriegeln und den Passagier 18 in das Fahrzeug 10 hineinlassen.
  • Prozessabläufe
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess 100 der SCU 8 zum Befehlen und Steuern einer bildgebenden Drohneneinrichtung zum Suchen und Identifizieren, die einen Zielpassagier identifizieren und den Passagier zurück zu einem autonomen Fahrzeug leiten kann, veranschaulicht.
  • Der Prozess 100 beginnt in einem Block 110, bei dem ein Suchprofil, d.h. Parameter, die einen zu lokalisierenden Zielpassagier beschreiben, zur Drohne 14 hochgeladen wird. Falls die Drohne 14 einen Teil oder die gesamte Bildverarbeitung in der Drohne durchführt, wird dem Computer der Drohne 14 ein Satz von Gesichtserkennungsparametern oder ein Satz physischer Charakteristiken des Passagiers 18, d.h. die gemäß bekannter Bilderkennungstechniken verwendet werden können, zusammen mit einem Satz von Koordinaten eines Suchbereichs bereitgestellt. Die Gesichtscharakteristiken können die relative Position, Größe und/oder Form der Augen, Nase, Wangenknochen und des Kiefers beinhalten, um nur einige zu nennen. Die Drohne 14 wird die Gesichtscharakteristiken der Menschenmenge 19 abgleichen, bis die Drohne den Passagier 18 findet.
  • Als nächstes, in einem Block 120, wird die Drohne 14 eingesetzt, falls die Drohne 14 zum Beispiel im oder am Fahrzeug 10 gelagert ist, wird das Fahrzeug 10 die Drohne 14 starten, z.B. gemäß den Anweisungen von der SCU 8. Falls die Drohne zum Beispiel an einem Flughafenterminal vorgeparkt ist, wird die SCU 8 alternativ dazu einen Startbefehl zur vorgeparkten Drohne am Flughafenterminal zusammen mit den Gesichtscharakteristiken und dem Suchbereich senden.
  • Als nächstes, in einem Block 130, empfängt die SCU 18 des Fahrzeugs 10 eine „Übereinstimmung-gefunden“-Kommunikation von der Drohne 14, die angibt, dass die Drohne 14 bestimmt hat, dass sie großes Vertrauen hat, dass die Drohne 14 den Passagier 18 lokalisiert hat, zum Beispiel durch Abgleichen der hochgeladenen Gesichtscharakteristiken mit einer Person im Suchbereich.
  • Als nächstes, in einem Block 140, kann das Übereinstimmungsprofil bestätigt werden, zum Beispiel kann die SCU 8 einen Telefonanruf tätigen oder eine SMS an den Passagier 18 senden und anfordern, dass der Passagier der Drohne 14 signalisiert, zum Beispiel durch Winken, Antworten auf eine SMS oder Anzeigen eines QR-Bestätigungscodes, den die SCU 8 an die Mobileinrichtung des Passagiers 18 gesendet hat. Ein QR-Code, abgekürzt von Quick Response Code (Schnellantwortcode), ist eine Art eines Matrix-Strichcodes. Er ist ein maschinenlesbares optisches Zeichen, das Informationen über den Gegenstand, an dem es angezeigt wird, enthält. Ein QR-Code verwendet vier standardisierte Codierungsmodi, einschließlich numerisch, alphanumerisch, Byte/binär und Kanji, um Daten effizient zu speichern und zu repräsentieren.
  • Als nächstes, in einem Block 150, weist die SCU 8 die Drohne 14 an, sich nahe des Passagiers 18 zu positionieren; falls die Drohne 14 zum Beispiel ein Hovercraft ist, wie etwa ein Quadro- oder Multicopter, kann die Drohne 14 angewiesen werden, über oder gerade vor dem Passagier 14 zu schweben, oder, falls die Drohne 14 ein Starrflügelflugzeug ist, kann die Drohne 14 über dem Passagier 18 zirkeln. Falls die Drohne 14 eine Bodendrohne ist, kann die Drohne 14 alternativ dazu angewiesen werden, sich neben dem Passagier 18 zu positionieren.
  • Als nächstes, in einem Block 160, weist die SCU 8 die Drohne 14 an, den Passagier zum Fahrzeug 10 zu leiten, und der Prozess 100 endet.
  • Jetzt mit Bezug auf 4 beginnt der Prozess 200 in einem Block 210, in dem ein Suchprofil zum Speicher der Drohne 14 hochgeladen und in den Speicher der SCU 8 geladen wird. Das Drohnensuchprofil beinhaltet einen Satz von Koordinaten des Suchbereichs. Wenn die Drohne 14 im Prozess 200 eingesetzt wird, wird sie Bilder, wie etwa eine Videozuspielung oder unbewegte Bilder, der Menschenmenge 19 und des Passagiers 18 senden, aber keine Bilderkennung durchführen. Die SCU 18 wird die Bildverarbeitung am Fahrzeug 10 durchführen.
  • Als nächstes, in einem Block 220, wird die Drohne 14 eingesetzt; falls die Drohne 14 zum Beispiel im Fahrzeug 10 verstaut wird, wird das Fahrzeug 10 die Drohne 14 starten. Falls die Drohne zum Beispiel an einem Flughafenterminal vorgeparkt ist, wird das Fahrzeug 10 alternativ dazu einen Startbefehl zur vorgeparkten Drohne am Flughafenterminal zusammen mit dem abzudeckenden Suchbereich senden.
  • Als nächstes, in einem Block 230, der dem Block 220 oder einem Block 240 folgen kann, empfängt und verarbeitet die SCU 18 des Fahrzeugs 10 die Bilder von der Drohne 14.
  • Als nächstes, im Block 240, bestimmt die SCU 8, ob eine Bildübereinstimmung des Suchprofils bestimmt worden ist. Falls es eine Übereinstimmung gibt, geht der Prozess zu einem Block 250 über, andernfalls kehrt der Prozess zum Block 230 zurück.
  • Als nächstes, im Block 250, weist die SCU 8 die Drohne 14 an, sich nahe des Passagiers 18 zu positionieren, wie im Block 150 von 3; falls die Drohne 14 ein Hovercraft ist, wie etwa ein Quadro- oder Multicopter, kann die Drohne 14 angewiesen werden, über oder gerade vor dem Passagier 14 zu schweben, oder, falls die Drohne 14 ein Starrflügelflugzeug ist, kann die Drohne 14 über dem Passagier 18 zirkeln. Falls die Drohne 14 eine Bodendrohne ist, kann die Drohne 14 alternativ dazu angewiesen werden, sich neben dem Passagier 18 zu positionieren.
  • Als nächstes, in einem Block 260, weist die SCU 8 die Drohne 14 an, den Passagier zum Fahrzeug 10 zu leiten.
  • Als nächstes, im Block 270, weist die SCU 8 die Drohne 14 an, zu ihrer gelagerten und gekoppelten Position zurückzukehren, und der Prozess 200 endet.
  • Die Offenbarung ist auf veranschaulichende Weise beschrieben worden, und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie beschreibend anstatt einschränkend aufzufassen ist. Es sind angesichts der obigen Lehren viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich und die Offenbarung kann auf andere Weise als speziell beschrieben umgesetzt werden.

Claims (20)

  1. System, das einen ersten Computer mit einem Prozessor und einem Speicher umfasst, wobei der Speicher durch den Prozessor ausführbare Anweisungen speichert, so dass der erste Computer zu Folgendem programmiert ist: Senden von Parametern, die einen Zielpassagier beschreiben, zu einer mobilen Drohne; Anweisen der Drohne, einen Bereich zu umrunden, während sie den Bereich mit einer Bildaufnahmeeinrichtung nach dem Zielpassagier durchsucht; Empfangen einer Kommunikation von der Drohne; Bestätigen, dass die Kommunikation eine Übereinstimmung mit den Zielpassagierparametern beinhaltet; und Anweisen der Drohne, den Zielpassagier zu einem Ziel zu leiten.
  2. System nach Anspruch 1, wobei der erste Computer ferner programmiert ist, die Drohne von einem Fahrzeug zu starten.
  3. System nach Anspruch 1, wobei die Zielpassagierparameter Gesichtserkennungsparameter beinhalten.
  4. System nach Anspruch 1, wobei die Drohne programmiert ist, den Bereich zu durchqueren und über dem Bereich zu schweben.
  5. System nach Anspruch 1, wobei der erste Computer in der Kommunikation ferner eine Videozuspielung von der Drohne empfängt.
  6. System nach Anspruch 1, wobei die Drohne einen zweiten Computer beinhaltet, der zu Folgendem programmiert ist: Bestimmen einer Übereinstimmung eines Bildes, das durch die Bildaufnahmeeinrichtung empfangen wird, mit den Zielpassagierparametern; und Senden einer Übereinstimmung-gefunden-Kommunikation zum ersten Computer.
  7. System nach Anspruch 1, wobei die Drohne einen zweiten Computer beinhaltet, der programmiert ist, zu bewirken, dass die Drohne ein Lichtsignal und/oder einen Signalton und/oder ein Mikrofon und/oder ein GNSS (Global Navigation Satellite System) und/oder einen Hochfrequenzsendeempfänger bereitstellt.
  8. System nach Anspruch 7, wobei das Lichtsignal zumindest ein Stroboskoplicht, ein Punktlicht und ein Flutlicht ist.
  9. System nach Anspruch 7, wobei der Hochfrequenzsendeempfänger zumindest zu einer Bluetooth-, WiFi-, Nahfeldkommunikation (NFC) und einer Zellularnetzkommunikation in der Lage ist.
  10. System nach Anspruch 7, wobei die erste Person eine tragbare Einrichtung besitzt, die zumindest zu einer Bluetooth-, WiFi-Kommunikation, NFC und einer Zellularnetzkommunikation in der Lage ist.
  11. Verfahren, das Folgendes umfasst: Senden von Parametern, die einen Zielpassagier beschreiben, zu einer mobilen Drohne; Anweisen der Drohne, einen Bereich zu umrunden, während sie den Bereich mit einer Bildaufnahmeeinrichtung nach dem Zielpassagier durchsucht; Empfangen einer Kommunikation von der Drohne; Bestätigen, dass die Kommunikation eine Übereinstimmung mit den Zielpassagierparametern beinhaltet; Anweisen der Drohne, sich in der Nähe der ersten Person zu positionieren; und Anweisen der Drohne, den Zielpassagier zu einem Ziel zu leiten.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, das weiterhin Starten der Drohne von einem Fahrzeug umfasst.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Zielpassagierparameter Gesichtserkennungsparameter beinhalten.
  14. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Drohne programmiert ist, mindestens den Bereich zu durchqueren und über dem Bereich zu schweben.
  15. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner Empfangen einer Videozuspielung von der Drohne umfasst.
  16. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner Folgendes umfasst: Bestimmen einer Übereinstimmung eines Bildes, das durch die Bildaufnahmeeinrichtung empfangen wird, mit den Zielpassagierparametern; und Senden einer Übereinstimmung-gefunden-Kommunikation zu einem ersten Computer.
  17. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Drohne einen zweiten Computer beinhaltet, der programmiert ist, zu bewirken, dass die Drohne ein Lichtsignal und/oder einen Signalton und/oder ein Mikrofon und/oder ein GNSS (Global Navigation Satellite System) und/oder einen Hochfrequenzsendeempfänger bereitstellt.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Lichtsignal zumindest ein Stroboskoplicht, ein Punktlicht und ein Flutlicht ist.
  19. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Hochfrequenzsendeempfänger zumindest zu einer Bluetooth-, WiFi-, Nahfeldkommunikation (NFC) und einer Zellularnetzkommunikation in der Lage ist.
  20. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die erste Person eine tragbare Einrichtung besitzt, die zumindest zu einer Bluetooth-, WiFi-Kommunikation, NFC und einer Zellularnetzkommunikation in der Lage ist.
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