DE102017115128A1

DE102017115128A1 - Fahrzeug und Steuerungsverfahren davon und Autonomes-Fahren-System, welches dasselbige verwendet

Info

Publication number: DE102017115128A1
Application number: DE102017115128.1A
Authority: DE
Inventors: Myung Seon Heo; Byungyong You; Kicheol Shin; Youngchul Oh
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2017-03-07
Filing date: 2017-07-06
Publication date: 2018-09-13
Also published as: KR20180102317A; KR102265376B1; CN108571975A; US10379543B2; US20180259972A1; CN108571975B

Abstract

Ein Fahrzeug (100), ein Steuerungsverfahren davon und ein Autonomes-Fahren-System (300), welche dasselbige verwendet, können einen Fahrzeug-Detektor (150), welcher dazu eingerichtet ist, Fahrumgebungsinformationen über eine Umgebung des Fahrzeugs (100) zu erfassen, und eine Steuereinrichtung (160), welche dazu eingerichtet ist, eine Karte, die mindestens eines/eine von einem umliegenden Gelände, einer Fahrspur und einer Fahrtroute aufweist, basierend auf den erfassten Fahrumgebungsinformationen zu erzeugen, aufweisen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug, ein Steuerungsverfahren davon und ein dieses verwendendes Autonomes-Fahren-System.
Beschreibung der bezogenen Technik
Allgemein gibt es einen ansteigenden Trend in der Fahrzeugindustrie, zahlreiche Fahrzeugzusatzdienstvorrichtungen hinsichtlich des Komforts und der Sicherheit des Fahrers zu entwickeln und einzubauen.
Insbesondere umfasst die Fahrzeugzusatzdienstvorrichtung eine Sicherheitsassistenzvorrichtung, wie beispielsweise eine Spurverlassenswarnung-Vorrichtung (z.B. Spurhalteassistent-Vorrichtung) zum Verhindern, dass der Fahrer beim Fahren des Fahrzeugs eine Fahrspur (auch Fahrstreifen genannt) verlässt, durch Unterstützen einer Lenkungsbetätigung des Fahrers, und eine Navigationsvorrichtung zum Bereitstellen einer Route hin zu einem Zielort und von Umgebungsinformationen entlang der Route.
Außerdem gibt es eine Technik des Verwendens eines an einem Fahrzeug angebrachten Detektors, welcher dazu eingerichtet ist, ein Geländeobjekt (z.B. eine Landschaft) oder eine Fahrspur, welche unbeweglich ist, um das Fahrzeug herum zu erkennen und die erkannte Information bei einem autonomen Fahren zu verwenden.
Ein Verfahren des Erstellens einer Karte für die autonome Fahrzeugfahrt weist ein Scannen (bzw. Abtasten mittels eines Scanners) eines umliegenden Geländes unter Verwendung eines Fahrzeugs, das mit einem Mobile-Mapping-System (kurz „MMS“; z.B. einem mobilen Vermessungs- und Kartierungssystem) ausgestattet ist, und ein Verarbeiten von dreidimensionalen Daten (3D-Daten) des abgetasteten umliegenden Geländes, um eine präzise Karte zu erzeugen, auf.
Das oben beschrieben Kartenerzeugungsverfahren erfordert jedoch separate Ausrüstung für die Kartenerstellung, eine lange Verarbeitungszeit und weist eine geringe Genauigkeit der Positionsdetektion aufgrund einer Schwierigkeit beim Berücksichtigen der spezifischen Detektoreigenschaften eines autonomen Fahrzeugs, auf welche die gemessenen Daten angewendet werden, auf.
Die Informationen, welche in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbart sind, dienen lediglich dem Verbessern des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, gehören.
Erläuterung der Erfindung
Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein Fahrzeug, ein Steuerungsverfahren davon und ein Autonomes-Fahren-System zu schaffen, welche dazu ausgestaltet sind, eine Karte unter Verwendung von Daten, welche durch ein autonom fahrendes Fahrzeug erfasst werden, zu erzeugen und automatisch die Karte gemäß einer Veränderung der Karte zu aktualisieren.
Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden zum Teil in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt und werden zum Teil aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch Nacharbeiten der Erfindung erlernt werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Fahrzeug (z.B. ein autonom fahrendes Kraftfahrzeug) auf: einen Fahrzeug-Detektor (bzw. Fahrzeug-Sensor, nachfolgend nur noch „Fahrzeug-Detektor“ genannt), welcher dazu eingerichtet ist, Fahrumgebungsinformationen über eine Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen, und eine Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, eine Karte, die mindestens eines/eine von einem umliegenden Gelände (z.B. Umgebungsterrain, Geländeeigenschaften der Umgebung), einer Fahrspur und einer Fahrtroute aufweist, basierend auf den erfassten Fahrumgebungsinformationen zu erzeugen.
Die Steuereinrichtung kann das umliegende Gelände erzeugen durch Extrahieren (z.B. Herausfiltern) von effektiven (z.B. vorbestimmten, insbesondere gültigen) Detektordaten aus den durch den Fahrzeug-Detektor erfassten Detektordaten unter den Fahrumgebungsinformationen, durch Gruppieren (z.B. Bündeln, in Gruppen unterteilen) der extrahierten effektiven Detektordaten und durch Extrahieren einer Linie.
Die Steuereinrichtung kann einen konstanten Term einer quadratischen Gleichung (z.B. Polynom zweiten Grades) oder kubischen Gleichung (z.B. Polynom dritten Grades), welche aus den Fahrumgebungsinformationen (z.B. als eine allgemeine Form der Fahrspur) erfasst wird, extrahieren, kann Abschnitte unter Verwendung einer Krümmungsänderung basierend auf einer Fahrzeugfahrtrajektorie (z.B. Trajektorie des fahrenden Fahrzeugs), welche aus den Fahrumgebungsinformationen erfasst wird, unterteilen (z.B. einteilen, aufteilen) und einen Koeffizientenwert eines linearen Terms einer quadratischen Gleichung oder kubischen Gleichung, welche durch Umwandeln der Fahrzeugfahrtrajektorie eines jeden Abschnitts in eine quadratische Kurve (oder kubische Kurve, z.B. eine Funktion zweiter oder dritter Ordnung) erhalten wird, extrahieren, und kann eine lineare (Fahr-)Spur durch Verwendung des konstanten Terms und des Koeffizientenwerts des linearen Terms erzeugen.
Die Steuereinrichtung kann eine Fahrtrajektorie extrahieren durch Umgestalten (z.B. Neuanordnen, Verlegen) der aus den Fahrumgebungsinformationen erfassten Fahrzeugfahrtrajektorie in regelmäßigen Intervallen (z.B. zu regelmäßigen Zeitpunkten).
Die Steuereinrichtung ist z.B. dazu eingerichtet, wenn die Karte erzeugt wird, diejenigen Fahrumgebungsinformationen, welche mit einem vorbestimmten Abstand und einem vorbestimmten Bereich von Winkeln bezüglich einer Position des Fahrzeugs korrespondieren, unter den Fahrumgebungsinformationen zu verwenden.
Das Fahrzeug kann ferner aufweisen: einen (Daten-)Speicher, welcher dazu eingerichtet ist, die Karte zu speichern, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die bei jedem Fahren des Fahrzeugs erzeugte Karte in dem Speicher als eine temporäre Karte zu speichern, die temporäre Karte mit einer gegenwärtig auf das Fahrzeug angewendeten momentanen Karte zu vergleichen und die momentane Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte zu aktualisieren (z.B. durch Ersetzen der gegenwärtig auf das Fahrzeug angewendeten momentanen Karte durch die temporäre Karte, welche fortan als (neue) momentane Karte verwendet wird), wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt.
Die Steuereinrichtung kann die momentane Karte aktualisieren durch Verwenden der temporären Karte als die neue momentane Karte, wenn eine Anzahl, wie viele Male ein Hauptobjekt der temporären Karte wiederholt erfasst wird, größer oder gleich einer vorbestimmten Anzahl ist und ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt, oder wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte in einem Bereich, in welchem ein autonomes Fahren fehlschlägt oder eine Anzahl von Eingriffen durch einen Fahrer größer oder gleich einem Referenzwert ist, vorliegt.
Die Steuereinrichtung ist z.B. dazu eingerichtet, wenn die momentane Karte durch Verwenden der temporären Karte als die neue momentane Karte aktualisieren wird, einer existierenden momentanen Karte eine Identifikationsnummer zuzuweisen und die existierende momentane Karte in dem Speicher zu sichern (z.B. die existierende momentane Karte, welche bisher als momentane Karte verwendet wird, als Sicherung (Backup) im Speicher abzuspeichern).
Die Steuereinrichtung kann die momentane Karte auf eine jüngste Karte unter den in dem Speicher gesicherten Karten zurücksetzen (z.B. eine jüngste Karte aus den in dem Speicher gesicherten Karten als die momentane Karte wiederherstellen), wenn ein Bereich, in welchem ein autonomes Fahren fehlschlägt oder eine Anzahl von Eingriffen durch einen Fahrer größer oder gleich einem Referenzwert ist, ein Kartenaktualisierungsbereich ist.
Der Fahrzeug-Detektor weist z.B. einen Lidar-Detektor (wobei „Lidar“ kurz für den englischen Ausdruck „Light Detection and Ranging“ steht, zu Deutsch „Lichterfassung und Entfernungsmessung“), eine Kamera und einen Globales-Positionsbestimmungssystem-Detektor (GPS-Detektor bzw. GPS-Sensor) auf.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Steuerungsverfahren zum Steuern eines Fahrzeugs auf: Erfassen von Fahrumgebungsinformationen über eine Umgebung eines Fahrzeugs mittels eines Fahrzeug-Detektors, Erzeugen einer Karte, welche mindestens eines/eine von einem umliegenden Gelände, einer Fahrspur und einer Fahrtroute aufweist, basierend auf den erfassten Fahrumgebungsinformationen, und Speichern der erzeugten Karte als eine temporäre Karte, Vergleichen der temporären Karte mit einer gegenwärtig auf das Fahrzeug angewendeten momentanen Karte, und Aktualisieren der momentanen Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte (z.B. durch Ersetzen der gegenwärtig auf das Fahrzeug angewendeten momentanen Karte durch die temporäre Karte), wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt.
Das Erzeugen und Speichern der Karte kann aufweisen: Extrahieren von effektiven (z.B. vorbestimmten, insbesondere gültigen) Detektordaten aus den durch den Fahrzeug-Detektor erfassten Detektordaten unter den Fahrumgebungsinformationen, Gruppieren (z.B., Bündeln, in Gruppen unterteilen) der extrahierten effektiven Detektordaten, Extrahieren einer geraden Hauptlinie (z.B. Hauptgeradenlinie) aus den gruppierten effektiven Detektordaten und Erzeugen des umliegenden Geländes durch Extrahieren einer Umgebungslinie, welche benachbart zu der geraden Hauptlinie ist.
Das Erzeugen und Speichern der Karte kann aufweisen: Extrahieren eines konstanten Terms einer quadratischen Gleichung oder kubischen Gleichung, welche aus den Fahrumgebungsinformationen erfasst wird, Unterteilen (z.B. Einteilen, Aufteilen) von Abschnitten mittels einer Krümmungsänderung basierend auf einer Fahrzeugfahrtrajektorie, und Extrahieren eines Koeffizientenwerts eines linearen Terms der quadratischen Gleichung oder kubischen Gleichung, welche durch Umwandeln der Fahrzeugfahrtrajektorie eines jeden Abschnitts in eine quadratische Kurve (oder kubische Kurve, z.B. eine Funktion zweiter oder dritter Ordnung) erhalten wird, und Erzeugen einer linearen (Fahr)Spur mittels des konstanten Terms und des Koeffizientenwerts des linearen Terms.
Das Erzeugen und Speichern der Karte kann aufweisen: Extrahieren einer Fahrtrajektorie durch Umgestalten (z.B. Neuanordnen, Verlegen) der aus den Fahrumgebungsinformationen erfassten Fahrzeugfahrtrajektorie in regelmäßigen Intervallen (z.B. zu in gleichem Abstand voneinander liegenden Zeitpunkten).
Die Karte wird z.B. erzeugt durch Verwenden derjenigen Fahrumgebungsinformationen, welche mit einem vorbestimmten Abstand und einem vorbestimmten Bereich von Winkeln bezüglich einer Position des Fahrzeugs korrespondieren, unter den Fahrumgebungsinformationen.
Das Aktualisieren der momentanen Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte, wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt, kann aufweisen: Aktualisieren der momentanen Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte, wenn eine Anzahl, wie viele Male ein Hauptobjekt der temporären Karte wiederholt erfasst wird, größer oder gleich einer vorbestimmten Anzahl ist und ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt, oder wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte in einem Bereich, in welchem ein autonomes Fahren fehlschlägt oder eine Anzahl von Eingriffen durch einen Fahrer größer oder gleich einem Referenzwert ist, vorliegt.
Das Aktualisieren der momentanen Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte weist z.B. auf: Zuweisen einer Identifikationsnummer an eine existierende momentane Karte und Sichern (z.B. als Sicherung (sog. Backup) Abspeichern) der existierenden momentanen Karte.
Das Verfahren weist optional ferner auf: nach dem Aktualisieren der momentanen Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte, Zurücksetzen der momentanen Karte auf eine jüngste Karte unter den gesicherten Karten (z.B. Wiederherstellen einer jüngsten Karte aus den gesicherten Karten als die momentane Karte), wenn ein Bereich, in welchem ein autonomes Fahren fehlschlägt oder eine Anzahl von Eingriffen durch einen Fahrer größer oder gleich einem Referenzwert ist, ein Kartenaktualisierungsbereich ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Autonomes-Fahren-System aufweisen: ein Fahrzeug, das dazu eingerichtet ist, Fahrumgebungsinformationen über die Umgebung eines Fahrzeugs mittels eines Fahrzeug-Detektors zu erfassen und eine Karte, die mindestens eines/eine von einem umliegenden Gelände, einer Fahrspur und einer Fahrtroute aufweist, basierend auf den erfassten Fahrumgebungsinformationen zu erzeugen, und einen Autonomes-Fahren-Verwaltungsserver, welcher dazu eingerichtet ist, die von dem Fahrzeug übermittelte Karte als eine temporäre Karte zu speichern, die von dem Fahrzeug übermittelte temporäre Karte mit einer momentanen Karte, welche gegenwärtig auf das Fahrzeug angewendet wird, bei jedem Mal einer Fahrzeugfahrt (z.B. zu jeder Zeit während einer Fahrzeugfahrt) zu vergleichen, und, wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt, die temporäre Karte an das Fahrzeug zu übermitteln, um die momentane Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte zu aktualisieren.
Das Fahrzeug ist beispielsweise dazu eingerichtet, solche Fahrumgebungsinformationen welche mit einem vorbestimmten Abstand und einem vorbestimmten Bereich von Winkeln bezüglich einer Position des Fahrzeugs korrespondieren, unter den Fahrumgebungsinformationen zu verwenden.
Der Autonomes-Fahren-Verwaltungsserver ist beispielsweise dazu eingerichtet, die momentane Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte zu aktualisieren, wenn eine Anzahl, wie viele Male ein Hauptobjekt der temporären Karte wiederholt erfasst wird, größer oder gleich einer vorbestimmten Anzahl ist und ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt, oder wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte in einem Bereich, in welchem ein autonomes Fahren fehlschlägt oder eine Anzahl von Eingriffen durch einen Fahrer größer oder gleich einem Referenzwert ist, vorliegt.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung weisen andere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden. Eine wie hier bezeichnete Spur oder Fahrspur kann z.B. aufweisen: eine Fahrbahn, einen Fahrstreifen, einen Zusatzfahrstreifen, einen Sonderfahrstreifen (bspw. einen Bus- und/oder Straßenbahnfahrstreifen), einen Auffahrt- bzw. Beschleunigungsfahrstreifen, einen Ausfahrt- bzw. Verzögerungsfahrstreifen, einen Standstreifen, etc. einer Straße), etc.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, welches das Äußere eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
2 ist ein Diagramm, welches das Innere eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
3 ist ein Steuerungsblockdiagramm, welches Details der Ausgestaltung eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
4, 5, 6, 7 und 8 sind schematische Diagramme, welche ein Verfahren des Erzeugens einer Karte gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen,
9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 und 18 sind beispielhafte Diagramme, welche ein Verfahren des Erzeugens eines umliegenden Geländes in einer Karte gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen,
19 ist ein beispielhaftes Diagramm, welches ein Verfahren des Erzeugens einer Fahrspur in einer Karte gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
20 ist ein beispielhaftes Diagramm, welches ein Verfahren des Erzeugens einer Fahrtrajektorie in einer Karte gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
21 ist ein Steuerungsblockdiagramm, welches im Detail die Ausgestaltung eines Autonomes-Fahren-Systems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
22 ist ein Flussdiagramm, welches ein Fahrzeugsteuerungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und
23, 24 und 25 sind Flussdiagramme, welche einen Teil von 22 im Detail darstellen.

Es ist zu verstehen, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Eigenschaften darstellen, um die Grundprinzipien der Erfindung aufzuzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, einschließlich z.B. konkrete Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden (zumindest) teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
In den Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder gleichwertige Bauteile der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche definiert, enthalten sein können.
Nicht alle Elemente von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden beschrieben, und eine Beschreibung von dem, was gemeinhin in der Technik bekannt ist, oder von dem, was sich in den Ausführungsformen überschneidet, wird weggelassen. Die über die Beschreibung hinweg verwendeten Ausdrücke, wie zum Bespiel „~ Teil“, „~ Modul“, „~ Element“, „~ Block“, etc., können in Software und/oder Hardware implementiert sein, und eine Mehrzahl von „~ Teilen“, „~ Modulen“, „~ Elementen“ oder „~ Blöcken“ kann in einem einzigen Element implementiert sein oder ein einziges „~ Teil“, „~ Modul“, „~ Element“ oder „~ Block“ kann eine Mehrzahl von Elementen aufweisen.
Es ist ferner zu verstehen, dass der Ausdruck „verbinden“ oder seine Derivate sich auf beides, direkte und indirekte Verbindung, bezieht, und die indirekte Verbindung umfasst unter anderem eine Verbindung über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk.
Der Ausdruck „aufweisen (oder aufweisend)“ oder „umfassen (oder umfassend)“ ist einschließend oder offen, und schließt zusätzliche, nicht erwähnte Elemente oder Verfahrensschritte nicht aus, sofern es nicht anders erwähnt ist.
Es ist zu verstehen, dass, obwohl die Ausdrücke erster, zweiter, dritter, etc. hierin verwendet sein können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht mittels dieser Ausdrücke eingeschränkt werden sollen. Diese Ausdrücke werden nur verwendet, um ein Element, eine Komponente, einen Bereich oder einen Abschnitt von einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden.
Es ist zu verstehen, dass die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ Pluralreferenzen einschließen, sofern der Kontext dies nicht klarerweise anders vorgibt.
Bezugszeichen, die für Verfahrensschritte verwendet werden, werden nur zur Vereinfachung der Erklärung verwendet, aber nicht, um eine Reihenfolge der Schritte einzuschränken. Daher, sofern es der Kontext nicht klarerweise anderes vorschreibt, kann die aufgeschriebene Reihenfolge anders praktiziert werden.
Das Prinzip und die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden jetzt mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Diagramm, welches das Äußere eines Fahrzeugs darstellt.
Unter Bezugnahme auf 1 ist in zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen ein Fahrzeug 1 an seinem Äußeren davon versehen mit: einer Hauptkarosserie (z.B. Grundkörper) 10, welche das Äußere des Fahrzeugs 1 bildet, einer Windschutzscheibe 11, welche einen Fahrer mit einer Sicht in Richtung vor das Fahrzeug 1 bereitstellt, Seitenspiegeln 12, welche einen Fahrer mit einer Sicht in Richtung hinter das Fahrzeug 1 bereitstellen, Türen 13, welche den Innenraum des Fahrzeugs von der Außenseite abschirmen, und das Fahrzeug 1 bewegenden Rädern 21 und 22, welche Vorderräder 21, die in dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs 1 angeordnet sind, und Hinterräder 22, die in dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 1 angeordnet sind, aufweisen.
Die Windschutzscheibe 11 ist an einer oberen Vorderseite der Hauptkarosserie 10 bereitgestellt, wobei der Fahrer Aussichten nach vor dem Fahrzeug 1 erhält. Die Seitenspiegel 12 weisen einen linken Seitenspiegel und einen rechten Seitenspiegel, welche jeweilig zugeordnet an der linken und an der rechten Seite der Hauptkarosserie 10 angeordnet sind, auf, wobei der Fahrer Aussichten nach hinter das Fahrzeug 1 und nach seitlich des Fahrzeugs 1 erhält.
Die Türen 13 sind drehbar an der linken und an der rechten Seite der Hauptkarosserie 10 angeordnet, wobei, wenn diese geöffnet sind, der Fahrer und der Beifahrer in das Fahrzeug 1 einsteigen und aus dem Fahrzeug 1 aussteigen können und, wenn diese geschlossen sind, der Innenraum des Fahrzeugs 1 von der Außenseite abgeschirmt ist.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen weist das Fahrzeug 1 eine Leistungsvorrichtung (z.B. Leistungserzeugungsaggregat) 16, welche die Räder 21 und 22 in Rotation versetzt, eine Lenkvorrichtung, welche eine Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 1 verändert, und eine Bremsvorrichtung, welche die Bewegung der Räder stoppt, auf.
Die Leistungsvorrichtung 16 stellt eine Rotationskraft (z.B. Drehmoment) an die Vorderräder oder Hinterräder 21 oder 22 bereit, um die Hauptkarosserie 10 nach vorwärts oder rückwärts zu bewegen. Die Leistungsvorrichtung 16 kann einen Verbrennungsmotor, welcher eine Rotationskraft durch Verbrennen eines Kraftstoffs erzeugt, oder einen Elektromotor, welcher aus einer elektrischen Energie, die von einem Energiespeicher (z.B. einem Kondensator, einem Akkumulator) aus zugeführt wird, eine Rotationskraft erzeugt, aufweisen.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen weist die Lenkvorrichtung ein Lenkrad 42 (siehe 2), welches durch den Fahrer (dreh-)betätigt wird, um eine Fahrtrichtung zu steuern, ein Lenkgetriebe, welches eine Drehbewegung des Lenkrads 42 in eine Hin-und-Her-Bewegung umwandelt, und eine Lenkstange auf, welche die Hin-und-Her-Bewegung des Lenkgetriebes an die Vorderräder 21 überträgt. Das Lenksystem verändert die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 1 durch Verändern der Richtung der Rotationsachse der Räder.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen weist die Bremsvorrichtung ein Bremspedal, welches durch den Fahrer für einen Bremsvorgang betätigt wird, eine Bremstrommel, welche mit den Rädern 21 und 22 verbunden ist, und einen Bremsschuh, welcher die Rotation der Bremstrommel mittels einer Reibkraft bremst, auf. Die Bremsvorrichtung bremst die Fahrt des Fahrzeugs 1 durch Anhalten der Rotation der Räder 21 und 22.
2 ist ein Diagramm, welches ein Inneres eines Fahrzeugs 1 darstellt.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen ist das Fahrzeug 1 mit einem Inneren bereitgestellt ist, das aufweist: ein Armaturenbrett 14, an welchem zahlreiche Systeme für den Fahrer zum Bedienen des Fahrzeugs 1 angeordnet sind, einen Fahrersitz 15, auf welchem der Fahrer sitzen kann, Gruppenanzeigeeinrichtungen (z.B. Kombinationsinstrument-Anzeigeeinrichtungen; Englisch „cluster indicator“) 51 und 52, welche Informationen über einen Betrieb des Fahrzeugs 1 anzeigen, und ein eine Routenführung bereitstellendes Navigationssystem 70, welches dazu eingerichtet ist, Richtungen und Audio- und Video-Funktionen in Reaktion auf einen Bedienbefehl des Fahrers zu liefern.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen steht das Armaturenbrett 14 in Richtung zum Fahrer hin an einem unteren Abschnitt der Windschutzscheibe 11 vor, was es dem Fahrer erlaubt, die zahlreichen Systeme, welche an dem Armaturenbrett 14 angeordnet sind, zu bedienen, während er nach vorwärts davon blickt.
Der Fahrersitz 15 ist an einer hinteren Seite des Armaturenbretts 14 angeordnet, was es dem Fahrer erlaubt, das Fahrzeug 1 zu betreiben, während er in einer komfortablen Haltung seine oder ihre Augen auf die vor dem Fahrzeug 1 liegende Straße und auf zahlreiche Systeme auf dem Armaturenbrett gerichtet hält.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen sind die Gruppenanzeigeeinrichtungen 51 und 52 auf dem Armaturenbrett 14 angeordnet, so dass sie dem Fahrersitz 15 zugewandt sind, und können die Gruppenanzeigeeinrichtungen 51 und 52 einen Tachometer (bzw. Geschwindigkeitsanzeiger) 51, welcher die momentane Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 angibt, und eine Drehzahlanzeige 52, welche die Drehzahl (Umdrehungen pro Minute) der Leistungsvorrichtung angibt, aufweisen.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen weist das Navigationssystem 70 eine Anzeige, welche Informationen über eine Straße, auf welcher das Fahrzeug 1 fährt, oder über eine Route zu einem von dem Fahrer gewünschten Zielort anzeigt, und einen Lautsprecher 41, welcher Töne gemäß einem Bedienbefehl des Fahrers erzeugt, auf. Jüngst gibt es einen Trend dahingehend, ein Audio-, Video- und Navigationssystem (AVN-System), bei welchem Audio- und Videowiedergabeeinrichtungen (z.B. Audiospieler und Videospieler) und ein Navigationssystem integriert sind, in dem Fahrzeug bereitzustellen.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen ist das Navigationssystem 70 an einer mittleren Instrumententafel (z.B. einem Abschnitt in der Armaturenbrettmitte; Englisch „center fascia“) angeordnet. Die mittlere Instrumententafel bezieht sich auf einen Bedienfeldabschnitt, welcher an dem Armaturenbrett 14 zwischen dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz angeordnet ist, wo sich das Armaturenbrett 14 und ein Schalthebel in der Vertikalrichtung davon aneinander anschließen (z.B. in einer Linie liegen), und in welchem das Navigationssystem 70, eine Klimaanlage, eine Heizungssteuerung, ein Luftauslass, eine Zigarettenanzünderbuchse und ein Aschenbecher, ein Becherhalter, etc. angeordnet sind. Die mittlere Instrumententafel ist außerdem dazu eingerichtet, zusammen mit einer Mittelkonsole eine (Trenn-)Linie zwischen dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz zu ziehen.
Ein Drehrad-Bedienelement (z.B. Jog-Rad, Englisch „Jog Dial“) 60 kann ferner zum Manipulieren des Betriebs zahlreicher Systeme, einschließlich des Navigationssystems 70, bereitgestellt sein.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Drehrad-Bedienelement 60 den Betrieb manipulieren, indem es gedreht oder gedrückt wird, und kann außerdem ein Touchpad (auch Tastfeld genannt), welches eine Berührungserkennung, die dazu eingerichtet ist, die durch den Finger des Nutzers ausgeführte Handschrift zu erkennen, hat, oder ein Berührungserkennungswerkzeug zur Betriebsmanipulation aufweisen.
Das nachstehend zu beschreibende Fahrzeug stellt ein autonom fahrendes Fahrzeug, welches eine Autonomes-Fahren-Funktion hat, dar und wird zur Erleichterung der Beschreibung nachstehend als ein „Fahrzeug“ bezeichnet.
3 ist ein Steuerungsblockdiagramm, welches Details der Ausgestaltung eines Fahrzeugs darstellt.
4, 5, 6, 7 und 8 sind beispielhafte schematische Diagramme, welche ein Verfahren des Erzeugens einer Karte darstellen, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 und 18 sind beispielhafte Diagramme, welche ein Verfahren des Erzeugens eines umliegenden Geländes in einer Karte darstellen, 19 ist ein beispielhaftes Diagramm, welches ein Verfahren des Erzeugens einer Fahrspur in einer Karte darstellt, und 20 ist ein beispielhaftes Diagramm, welches ein Verfahren des Erzeugens einer Fahrtrajektorie in einer Karte darstellt.
Nachstehend wird eine Beschreibung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 3 bis 20 gegeben.
Bezugnehmend auf 3 kann das Fahrzeug 100 eine Eingabeeinrichtung 110, einen (Daten-)Speicher 120, eine Anzeigeeinrichtung 130, eine Kommunikationseinrichtung 140, einen Fahrzeug-Detektor 150 und eine Steuereinrichtung 160 aufweisen.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen weist die Eingabeeinrichtung 110 Hardwarevorrichtungen für die Nutzereingabe, wie beispielsweise Knöpfe oder Schalter, ein Pedal, eine Tastatur, eine Maus, einen Trackball, diverse Hebel, einen Griff und einen Stick (z.B. ein stockähnliches Eingabegerät) auf.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen weist die Eingabeeinrichtung 110 ferner eine grafische Benutzeroberfläche (kurz „GUI“, abgeleitet vom Englischen „graphical user interface“) auf, d.h. eine Softwareeinrichtung, wie beispielsweise ein Touchpad für die Nutzereingabe. Das Touchpad ist mit einem berührungsempfindlichen Bildschirmpaneel (bzw. Touchscreen-Panel, kurz: TSP) umgesetzt, wodurch eine Zwischenschichtstruktur mit der Anzeigeeinrichtung 130 ausgebildet wird.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen speichert der Speicher 120 eine Karte. Der Speicher 120 ist jedoch nicht darauf beschränkt und speichert in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform diverse Informationen bezüglich des Fahrzeugs 100.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen ist der Speicher 120 beispielsweise umgesetzt mit mindestens einem von einem nicht-flüchtigen Speicherelement, z.B. einem Puffer (Englisch „Cache“), einem Nur-Lesen-Speicher (ROM), einem programmierbaren ROM (PROM), einem löschbaren programmierbaren ROM (EPROM), einem elektrisch löschbaren programmierbaren ROM (EEPROM), von einem flüchtigen Speicherelement, einschließlich eines Speichers mit wahlfreiem Zugriff (RAM), oder von einem Speichermedium, einschließlich eines Festplattenlaufwerks (HDD) und einem Compact-Disk-ROM (CD-ROM); jedoch ist die Umsetzung des Speichers 120 nicht hierauf beschränkt. Der Speicher 120 ist z.B. in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ein Datenspeicher, welcher durch einen vom hierin genannten Prozessor, welcher die Steuereinrichtung 160 betrifft, separaten Speicherchip umgesetzt ist, oder ist in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform z.B. integral mit dem Prozessor in einem einzelnen Chip umgesetzt.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen umfasst die Anzeigeeinrichtung 130 z.B. eine Kathodenstrahlröhren (CRT, Englisch „cathode ray tube“), ein Digitale-Lichtverarbeitung-Paneel (DLP-Paneel, Englisch „plasma display panel“), ein Plasmaanzeigepaneel (PDP, Englisch „plasma display panel“), ein Flüssigkristallanzeigepaneel (LCD-Paneel, Englisch „liquid crystal display panel“), ein Elektrolumineszenz-Paneel (EL-Paneel, Englisch „electroluminescence panel“), ein Elektrophoretische-Anzeige-Paneel (EPD-Paneel, Englisch „electrophoretic display panel“), ein Electrochrome-Anzeige-Paneel (ECD-Paneel, Englisch „electrochromic display panel“), ein Leuchtdiodenanzeige-Paneel (LED-Paneel, Englisch. „light emitting diode panel“), ein Organische-Leuchtdiodenanzeige-Paneel (OLED-Paneel, engl. „organic light emitting diode panel“), etc., wobei die Umsetzung der Anzeigeeinrichtung jedoch nicht hierauf beschränkt ist.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen umfasst die Kommunikationseinrichtung 140 eine oder mehrere Komponenten, welche dazu eingerichtet sind, eine Kommunikation mit einem externen Gerät zu ermöglichen. Beispielsweise weist die Kommunikationseinrichtung 140 mindestens eines von einem Kurzstreckenkommunikationsmodul (z.B. Nahbereichskommunikationsmodul zur Kommunikation innerhalb kurzer Reichweite), einem drahtgebundenem Kommunikationsmodul und einem Drahtloskommunikationsmodul auf.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen weist das Kurzstreckenkommunikationsmodul diverse Kurzstreckenkommunikationsmodule auf, einschließlich eines Bluetooth-Moduls, eines Infrarotkommunikationsmoduls, eines Funkfrequenzidentifikation-(RFID-)Kommunikationsmoduls, eines Drahtloses-Lokales-Netzwerk-(WLAN-)Kommunikationsmoduls, eines Nahfeldkommunikationsmoduls (NFC-Moduls), eines Zigbee-Kommunikationsmoduls und dergleichen, welche Signale mittels eines drahtlosen Kommunikationsnetzwerks auf geringe Distanz bzw. im Nahbereich übertragen und empfangen.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen weist das drahtgebundene Kommunikationsmodul diverse kabelgebundene Kommunikationsmodule, einschließlich eines Universal Serial Bus (USB), einer Hohe-Auflösung-Multimediaschnittstelle (HDMI, Englisch „High Definition Multimedia Interface“), einer digitalen visuellen Schnittstelle (DVI, Englisch „Digital Visual Interface“), eines empfohlenen Standards 232 (RS-232), einer Stromleitungskommunikation, eines analogen Telefondienstes (POTS, Englisch „Plain old telephone service“) und dergleichen, sowie diverse drahtgebundene Kommunikationsmodule, einschließlich eines CAN-Kommunikationsmoduls (wobei CAN für den englischen Ausdruck „Controller Area Network“ steht), eines Lokales-Netzwerk-Moduls (LAN-Moduls), eines Weitverkehrsnetzwerk-Moduls (WAN-Moduls), eines Mehrwertnetzwerk-Moduls (VAN-Modul) und dergleichen, auf.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen weist das Drahtloskommunikationsmodul diverse drahtlose Kommunikationsmodule, welche diverse Drahtloskommunikationsverfahren, einschließlich GSM (kurz für den englischen Ausdruck „Global System for Mobile Communications“), CDMA (kurz für den englischen Ausdruck „Code Division Multiple Access“), WCDMA (kurz für den englischen Ausdruck „Wideband Code Division Multiple Access“), UMTS (kurz für den englischen Ausdruck „Universal Mobile Telecommunications System“), TDMA (kurz für den englischen Ausdruck „Time Division Multiple Access“), LTE (kurz für den englischen Ausdruck „Long Term Evolution“), und dergleichen, unterstützen, sowie einen Radiodatensystem-Verkehrsmeldungskanal (RDS-TMC, Englisch „Radio Data System-Traffic Message Channel“), einen digitalen Multimediarundfunk (DMB, Englisch „Digital Multimedia Broadcasting“), ein Wi-Fi-Modul (wobei Wi-Fi kurz für den englischen Ausdruck „Wireless-Fidelity“ steht), und ein drahtloses Breitbandmodul auf.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen kann das Drahtloskommunikationsmodul eine Drahtloskommunikationsschnittstelle, welche eine Antenne und einen Empfänger zum Empfangen von Verkehrsinformationssignalen aufweist, aufweisen. In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Drahtloskommunikationsmodul ein Verkehrsinformationssignalumwandlungsmodul zum Demodulieren eines mittels der Drahtloskommunikationsschnittstelle empfangenen, analogen Funksignals in ein digitales Steuersignal auf.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen ist der Fahrzeug-Detektor 150 dazu eingerichtet, Fahrumgebungsinformationen hinsichtlich der Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen. Das heißt, dass der Fahrzeug-Detektor 150 die Fahrumgebungsinformationen der Umgebung des Fahrzeugs 100 erfasst.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen weist der Fahrzeug-Detektor 150 einen Lidar-Detektor, eine Kamera und einen Globales-Positionsbestimmungssystem-Detektor (GPS-Detektor bzw. GPS-Sensor) auf. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, und in anderen Ausführungsformen kann der Fahrzeug-Detektor 150 einen beliebigen Detektor aufweisen, welcher die Fahrumgebungsinformationen der Umgebung des Fahrzeugs 100 erfassen kann.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen erzeugt die Steuereinrichtung 160 eine Karte, welche mindestens eines/eine von einem umliegenden Gelände, einer Fahrspur und einer Fahrtroute aufweist, basierend auf den erfassten Fahrumgebungsinformationen. Das heißt, die Steuereinrichtung 160 erlangt Lidar-Daten, Bilddaten und GPS-Daten mittels des Fahrzeug-Detektors 150, um eine Karte zu erzeugen.
Die Steuereinrichtung 160, welche die Detektordaten, wie in 4 gezeigt, erlangt hat, erzeugt automatisch eine Karte, welche ein umliegendes Hindernis, eine Fahrspur und eine Fahrtrajektorie aufweist, aus den erhaltenen Detektordaten, wie in 5 gezeigt ist. In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen weisen die Detektordaten Lidar-Daten, welche eine Fahrspur und eine Fahrtrajektorie angeben, wie in 4 gezeigt ist, auf, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt.
Die Steuereinrichtung 160 extrahiert ein umliegendes Gelände, eine Fahrspur und eine Fahrtroute aus den Fahrumgebungsinformationen, welche eine Wand, einen Bordstein, ein Fahrzeug, eine Fahrtroute und einen Absperrstab (z.B. einen Leitpfosten (auch Straßenbegrenzungspfeiler genannt), einen Fahrbahnteiler, eine Leitplanke, usw.), die durch den Fahrzeug-Detektor 150 erfasst werden, aufweisen, wie es in 6 gezeigt ist, um eine Karte, wie in 7 gezeigt, zu erzeugen.
Die Steuereinrichtung 160 verwendet beim Erzeugen der Karte unter Bezugnahme auf 8 diejenigen Fahrumgebungsinformationen unter den Fahrumgebungsinformationen, welche mit einem vorbestimmten Abstand und einem vorbestimmten Bereich von Winkeln bezüglich einer Position des Fahrzeugs korrespondieren.
Die Steuereinrichtung 160 setzt eine Begrenzung der vorbestimmten Distanz, da Daten aus einer von dem Fahrzeug 100 aus weiten Distanz einen großen Positionsfehler aufgrund eines Kursfehlers aufweisen. Die Steuereinrichtung 160 setzt eine Begrenzung der vorbestimmten Winkel, da lediglich Hindernisse, welche zur linken und zur rechten Seite des Fahrzeugs 100 benachbart sind, für eine tatsächliche Positionsermittlung verwendet werden.
Die Steuereinrichtung 160 extrahiert effektive (z.B. vorbestimmte, insbesondere gültige) Detektordaten aus den durch den Fahrzeug-Detektor 150 erfassten Detektordaten unter den Fahrumgebungsinformationen, wendet ein Gruppieren (z.B. Bündeln, in Gruppen unterteilen; Englisch „clustering“) auf die extrahierten effektiven Detektordaten an, um eine Linie zu extrahieren, und erzeugt ein umliegendes Gelände. In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen ist der Fahrzeug-Detektor 150 ein Lidar-Detektor und sind die Detektordaten durch einen Lidar-Detektor erfasste Lidar-Daten.
Bezugnehmend auf 9 bis 11 extrahiert die Steuereinrichtung 160 die effektiven (z.B. vorbestimmten, insbesondere gültigen) Lidar-Daten (A in 10) aus den in 9 gezeigten Lidar-Daten und gruppiert dann die effektiven Lidar-Daten (B in 11).
Bezugnehmend auf 12, 13, 14 und 15 extrahiert die Steuereinrichtung 160 eine Gerade-Linie-Komponente mittels der Kleinste-Quadrate-Methode (C in 12) und beseitigt äußere Punkte unter Verwendung der mittleren Distanz und der Abweichung bezüglich der geraden Linie (D in 13). Die Steuereinrichtung 160 extrahiert eine konvexe Hülle (E in 14) in Richtung der Fahrtrajektorie (z.B. eine fahrtrajektorienseitige Hüllkurve ohne Berücksichtigung der beseitigten Punkte) und extrahiert eine gerade Linie durch Anwenden der Kleinste-Quadrate-Methode auf die konvexe Hülle, um die gerade Hauptlinie (z.B. Hauptgeradenlinie) (F in 15) zu extrahieren.
Bezugnehmend auf 16, 17 und 18 extrahiert die Steuereinrichtung 160 in zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen eine ergänzende gerade Linie (z.B. Nebengeradenlinie), welche Punkte, die zu der geraden Hauptlinie benachbart sind, miteinander verbindet.
Die Steuereinrichtung 160 extrahiert einen Punkt, welcher eine Fläche hat, die kleiner ist als eine vorbestimmte Fläche (z.B. einen Punkt, welcher eine kleine Fläche hat, welche eine Absperrstab umfasst) (G in 16), führt ein Gruppieren (z.B. Bündeln, in Gruppen unterteilen; Englisch „clustering“) unter Verwendung des (Zwischen-)Abstands und der Neigung der Punkte (z.B. des Abstands und der unterschiedlichen Winkelausrichtung der Punkte zueinander) durch (H in 17) und extrahiert dann die ergänzende gerade Linie durch die Kleinste-Quadrate-Methode (I in 18).
Die Steuereinrichtung 160 extrahiert einen konstanten Term einer quadratischen Gleichung oder kubischen Gleichung (einen Abstandswert einer quadratischen Gleichung oder kubischen Gleichung), welche aus den Fahrumgebungsinformationen erfasst wird, unterteilt Abschnitte unter Verwendung einer Krümmungsänderung basierend auf einer Fahrzeugfahrtrajektorie, welche aus den Fahrumgebungsinformationen erfasst wird, und extrahiert eine lineare (Fahr-)Spur unter Verwendung des konstanten Terms und eines Koeffizientenwerts eines linearen Terms der quadratischen Gleichung oder kubischen Gleichung, welche durch Umwandeln der Fahrzeugfahrtrajektorie des Fahrzeugs eines jeden Abschnitts in eine quadratische Kurve (oder kubische Kurve, z.B. eine Funktion zweiter oder dritter Ordnung) erhalten wird. In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen bezieht sich der konstante Term der quadratischen Gleichung oder der kubischen Gleichung, welche aus den Fahrumgebungsinformationen erfasst wird, auf einen Abstandswert einer quadratischen Gleichung oder einer kubischen Gleichung, welche aus den Fahrumgebungsinformationen erfasst wird.
Die Steuereinrichtung 160 nutzt nur einen konstanten Term in einer quadratischen Gleichung (eine Krümmung, eine Neigung, einen Abstand) (Gleichung 1) oder kubischen Gleichung, welche eine allgemeine Form einer extrahierten Fahrspur ist. Bezugnehmend auf 19 kann der konstante Term J eine Punktform haben.
$y (Fahrspur) = {ax}^{2} + bx + c$
Hier kann sich (a) auf eine Krümmung beziehen, kann sich (b) auf eine Steigung beziehen und kann sich (c) auf einen Abstand (Distanz) zwischen dem Fahrzeug 100 und einem Hindernis beziehen. In der vorliegenden Ausführungsform verwendet die Steuereinrichtung 160 nur (c).
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen unterteilt die Steuereinrichtung 160 die Abschnitte unter Verwendung einer Krümmungsänderung basierend auf der Bewegungstrajektorie K und ermittelt einen Koeffizientenwert eines linearen Terms (b in Gleichung 2) mittels Anpassung (z.B. Annäherung, insbesondere Annäherung unter Verwendung einer Ausgleichsrechnung) der Fahrtrajektorie (Gleichung 2) jedes Abschnitts als eine quadratische Kurve.
$y (Fahrtrajectorie) = {ax}^{2} + bx + c$
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen erzeugt die Steuereinrichtung 160 eine Fahrspur in einer Gestalt einer eindimensionalen geraden Linie, wie in Gleichung 3 gezeigt, mittels des konstanten Terms und des Koeffizientenwerts des linearen Terms (z.B. wird der konstante Term aus Gleichung 1 mit einem linearen Term, dessen Koeffizient der Koeffizientenwert des linearen Terms aus Gleichung 2 ist, addiert).
$y (Fahrspur) = bx + c$
Die Steuereinrichtung 160 gestaltet die aus den Fahrumgebungsinformationen erfasste Fahrzeugfahrtrajektorie in regelmäßigen Intervallen (z.B. regelmäßigen Zeitabständen) um, um eine Fahrtrajektorie zu extrahieren. Da die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zur Zeit der Detektion der Fahrumgebungsinformationen sich in der Fahrzeugfahrtrajektorie widerspiegelt, wird die Fahrzeugfahrtrajektorie in gleichen Intervallen neu angeordnet, um einen normalen Geschwindigkeitsbezug darin zu berücksichtigen.
Die Steuereinrichtung 160 erzeugt ein Geschwindigkeitsprofil eines korrespondierenden Abschnitts mittels einer gegenwärtigen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs.
Bezugnehmend auf 20 werden GPS-Positionen, welche entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit variieren, in gleichen Intervallen aus den Fahrumgebungsinformationen neu angeordnet (z.B. verlegt).
Die Steuereinrichtung 160 speichert eine Karte, welche bei jedem Mal einer Fahrzeugfahrt erzeugt wird, in dem Speicher 120 als eine temporäre Karte, vergleicht die temporäre Karte mit einer momentanen Karte, welche gegenwärtig auf das Fahrzeug angewendet wird, und aktualisiert die temporäre Karte zu einer neuen momentane Karte (z.B. ersetzt die momentane Karte durch die temporäre Karte, welche als neue momentane Karte verwendet wird), wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der neuen momentanen Karte vorliegt.
Im Detail: Die Steuereinrichtung 160 aktualisiert die momentane Karte durch Verwenden der temporären Karte als die neue momentane Karte, wenn eine Anzahl, wie viele Male ein Hauptobjekt der temporären Karte wiederholt erfasst wird, größer oder gleich einer vorbestimmten Anzahl ist und ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt, oder wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte in einem Bereich, in welchem ein autonomes Fahren fehlschlägt oder eine Anzahl von Eingriffen durch einen Fahrer größer oder gleich einem Referenzwert ist, vorliegt.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen weist die Steuereinrichtung 160, beim Aktualisieren der momentanen Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte, eine Identifikationsnummer an die existierende momentane Karte zu und sichert (z.B. durch Anlegen eines Backups) die Steuereinrichtung 160 die existierende momentane Karte in dem Speicher 120. Das heißt, dass die Steuereinrichtung 160 eine Identifikationsnummer, welche eine Version angibt, ein Sicherungsdatum, eine Rangfolge, etc. an eine zu sichernde Karte zuweist, so dass eine Wiederherstellung und Zurückerlangung (z.B. das Wiederauffinden und Wiederabrufen) der Karte später vereinfacht sind.
Die Steuereinrichtung 160 setzt die momentane Karte auf die jüngste Karte unter den in dem Speicher 120 gesicherten Karten zurück, wenn ein Bereich, in welchem ein autonomes Fahren fehlschlägt oder eine Anzahl von Eingriffen durch einen Fahrer größer oder gleich einem Referenzwert ist, ein Kartenaktualisierungsbereich ist.
Die Steuereinrichtung 160 ermittelt, dass die momentane Karte nicht korrekt ist, wenn das autonome Fahren fehlschlägt oder der Fahrereingriff wiederholt stattfindet, und übernimmt wieder die jüngste Karte unter den gesicherten Karten.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen weist die Steuereinrichtung 160 einen Datenspeicher, um Algorithmen zum Steuern der Betriebe von Komponenten des Fahrzeugs 100 oder Daten bezüglich Programmen zur Ausführung der Algorithmen zu speichern, und einen Prozessor zum Durchführen des oben beschriebenen Betriebs unter Verwendung der in dem Datenspeicher gespeicherten Daten auf. In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen sind der Datenspeicher und der Prozessor als separate Chips umgesetzt, und in anderen Ausführungsformen sind der Datenspeicher und der Prozessor als ein einzelner Chip umgesetzt.
21 ist ein Steuerungsblockdiagramm, welches im Detail die Ausgestaltung eines Autonomes-Fahren-Systems darstellt.
In der nachfolgenden Beschreibung werden Details von Elementen, welche identisch zu denjenigen der vorherigen Beschreibung von 3 sind, weggelassen.
Bezugnehmend auf 21 weist ein Autonomes-Fahren-System 300 ein Fahrzeug 100 und einen Autonomes-Fahren-Verwaltungsserver 200 auf.
Das Fahrzeug 100 weist eine Eingabeeinrichtung 110, einen Speicher 120, eine Anzeigeeinrichtung 130, eine Kommunikationseinrichtung 140, einen Fahrzeug-Detektor 150 und eine Steuereinrichtung 160 auf. Die Eingabeeinrichtung 110, der Speicher 120, die Anzeigeeinrichtung 130, die Kommunikationseinrichtung 140 und der Fahrzeug-Detektor 150 sind die gleichen wie diejenigen in 3, und eine erneute Beschreibung von Details davon wird daher weggelassen.
Die Steuereinrichtung 160 erfasst Fahrumgebungsinformationen bezüglich der Umgebung des Fahrzeugs durch den Fahrzeug-Detektor 150 und erzeugt eine Karte, welche mindestens eines/eine von einem umliegenden Gelände, einer Fahrspur und einer Fahrtroute aufweist, basierend auf den erfassten Fahrumgebungsinformationen.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen übermittelt die Steuereinrichtung 160 die erzeugte Karte an den Autonomes-Fahren-Verwaltungsserver 200.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen verwendet die Steuereinrichtung 160 beim Erzeugen der Karte diejenigen Fahrumgebungsinformationen, welche mit einem vorbestimmten Abstand und einem vorbestimmten Bereich von Winkeln bezüglich der Position des Fahrzeugs korrespondieren, unter den Fahrumgebungsinformationen.
Bezugnehmend auf 21 weist der Autonomes-Fahren-Verwaltungsserver 200 auf: eine Kommunikationseinheit 210, welche dazu eingerichtet ist, mit dem Fahrzeug 100 zu kommunizieren, eine (Daten-)Speichervorrichtung 220, welche dazu eingerichtet ist, diverse Informationen (z.B. diverse Informationselemente), einschließlich einer von dem Fahrzeug 100 übermittelten Karte, zu speichern, eine Eingabeeinheit 230, welche dazu eingerichtet ist, eine Nutzereingabe zu unterstützen, eine Anzeigeeinheit 240, welche zum Anzeigen diverser Informationen, die den Autonomes-Fahren-Verwaltungsserver 200 betreffen, eingerichtet ist, und eine Steuereinheit 250, welche zum Speichern und zum Verwalten der von dem Fahrzeug 100 übermittelten Karte in der Speichervorrichtung 220 eingerichtet ist.
Der Autonomes-Fahren-Verwaltungsserver 200 speichert die von dem Fahrzeug 100 übermittelte Karte als eine temporäre Karte, vergleicht die von dem Fahrzeug übermittelte Karte bei jeder Fahrzeugfahrt (z.B. in jedem vorbestimmten Zeitintervall der Fahrzeugfahrt) mit der momentanen Karte, welche gegenwärtig auf das Fahrzeug angewendet wird, und, wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt, übermittelt die temporäre Karte an das Fahrzeug, 100, um die momentane Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte zu aktualisieren.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen speichert der Autonomes-Fahren-Verwaltungsserver 200 die von dem Fahrzeug 100 übermittelte Karte zusammen mit der Identifikationsinformation des Fahrzeugs 100 (z.B. einer für das Fahrzeug eindeutigen Kennung).
Der Autonomes-Fahren-Verwaltungsserver 200 aktualisiert die momentane Karte durch Verwenden der temporären Karte als die neue momentane Karte, wenn eine Anzahl, wie viele Male ein Hauptobjekt der temporären Karte wiederholt erfasst wird, größer oder gleich einer vorbestimmten Anzahl ist und ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt, oder wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte in einem Bereich, in welchem ein autonomes Fahren fehlschlägt oder eine Anzahl von Eingriffen durch einen Fahrer größer oder gleich einem Referenzwert ist, vorliegt.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen übermittelt der Autonomes-Fahren-Verwaltungsserver 200 die jüngste Karte unter den in der Speichervorrichtung 220 gesicherten Karten an das Fahrzeug 100 (anstatt z.B. der temporären Karte), wenn ein Bereich, in welchem ein autonomes Fahren fehlschlägt oder eine Anzahl von Eingriffen durch einen Fahrer größer oder gleich einem Referenzwert ist, ein Kartenaktualisierungsbereich ist, so dass die momentane Karte auf die jüngste Karte zurückgesetzt wird. Hierzu übermittelt das Fahrzeug 100 eine Meldung über ein Fehlschlagen des autonomen Fahrens (z.B. eine Autonomes-Fahren-Fehlschlag-Meldung) und eine Meldung über einen Fahreingriff des Fahrers (z.B. eine Fahreingriffsmeldung) an den Autonomes-Fahren-Verwaltungsserver 200.
22 ist ein Flussdiagramm, welches ein Fahrzeugsteuerungsverfahren darstellt, und 23, 24 und 25 sind Flussdiagramme, welche einen Teil von 22 im Detail darstellen.
Als Erstes erfasst in zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen das Fahrzeug 100 Fahrumgebungsinformationen der Umgebung des Fahrzeugs mittels des Fahrzeug-Detektors 150 (410).
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen weist der Fahrzeug-Detektor 150 einen Lidar-Detektor, eine Kamera und einen Globales-Positionsbestimmungssystem-Detektor (GPS-Detektor bzw. GPS-Sensor) auf.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen erzeugt das Fahrzeug 100 eine Karte, welche mindestens eines/eine von einem umliegenden Gelände, einer Fahrspur und einer Fahrtroute aufweist, basierend auf den erfassten Fahrumgebungsinformationen, und speichert die erzeugte Karte als eine temporäre Karte (420). Beim Erzeugen der Karte verwendet das Fahrzeug 100 hier die Fahrumgebungsinformationen, welche mit einem vorbestimmten Abstand und einem vorbestimmten Bereich von Winkeln bezüglich der Position des Fahrzeugs 100 korrespondieren, unter den Fahrumgebungsinformationen.
Auf das Verfahren des Fahrzeugs 100, welches das umliegende Gelände, die Fahrspur und die Fahrtroute erzeugt, wird nachfolgend Bezug genommen.
Unter Bezugnahme auf 23 extrahiert das Fahrzeug 100 effektive (z.B. vorbestimmte, insbesondere gültige) Detektordaten aus den durch den Fahrzeug-Detektor 150 erfassten Detektordaten unter den Fahrumgebungsinformationen (510).
Das Fahrzeug 100 gruppiert (z.B. bündelt, unterteilt in Gruppen) die extrahierten effektiven Detektordaten (520) und extrahiert eine gerade Hauptlinie aus den gruppierten effektiven Detektordaten (530).
Das Fahrzeug 100 erzeugt ein umliegendes Gelände durch Extrahieren einer umliegenden geraden Linie, welche benachbart zur geraden Hauptlinie ist (540).
Unter Bezugnahme auf 24 extrahiert das Fahrzeug 100 in zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen einen konstanten Term einer quadratischen Gleichung oder kubischen Gleichung, welche aus den Fahrumgebungsinformationen erfasst wird (610). In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen bezieht sich der konstante Term der quadratischen Gleichung oder kubischen Gleichung, welche aus den Fahrumgebungsinformationen erfasst wird, auf einen Abstandswert der aus den Fahrumgebungsinformationen erfassten quadratischen Gleichung oder kubischen Gleichung.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen unterteilt das Fahrzeug 100 Abschnitte unter Verwendung einer Krümmungsänderung basierend auf einer Fahrtrajektorie des Fahrzeugs und extrahiert durch Umwandeln der Fahrtrajektorie des Fahrzeugs eines jeden Abschnitts in eine quadratische Kurve (oder kubische Kurve) einen Koeffizientenwert eines linearen Terms dieser quadratischen Gleichung oder kubischen Gleichung.
Das Fahrzeug 100 erzeugt eine lineare Linie unter Verwendung des konstanten Terms und des Koeffizientenwerts eines linearen Terms der quadratischen Gleichung oder kubischen Gleichung (630).
Unter Bezugnahme auf 25 extrahiert das Fahrzeug 100 in zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen eine Fahrtrajektorie durch Umgestalten (z.B. Neuanordnen, Verlegen) der aus den Fahrumgebungsinformationen erfassten Fahrtrajektorie des Fahrzeugs in regelmäßigen Intervallen (710).
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen erzeugt das Fahrzeug 100 ein Geschwindigkeitsprofil eines korrespondierenden Abschnitts unter Verwendung einer momentanen Fahrgeschwindigkeit (720).
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen vergleicht das Fahrzeug 100 eine temporäre Karte mit einer momentanen Karte, welche gegenwärtig auf das Fahrzeug 100 angewendet wird (430).
Wenn ermittelt wird, dass als ein Ergebnis des Vergleichs ein Unterschied zwischen der temporären Karte mit der momentanen Karte existiert, dann aktualisiert das Fahrzeug 100 die momentane Karte, indem die temporäre Karte als eine neue momentane Karte verwendet wird (440).
Das Fahrzeug 100 aktualisiert die momentane Karte durch Verwenden der temporären Karte als die neue momentane Karte, wenn eine Anzahl, wie viele Male ein Hauptobjekt der temporären Karte wiederholt erfasst wird, größer oder gleich einer vorbestimmten Anzahl ist und ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt, oder wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte in einem Bereich, in welchem ein autonomes Fahren fehlschlägt oder eine Anzahl von Eingriffen durch einen Fahrer größer oder gleich einem Referenzwert ist, vorliegt.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen weist beim Aktualisieren der momentanen Karte durch Verwenden der temporären Karte als die neue momentane Karte das Fahrzeug 100 eine Identifikationsnummer an die existierende momentane Karte zu und sichert das Fahrzeug 100 die existierende momentane Karte in dem Speicher 120. Obwohl nicht gezeigt, setzt in zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen das Fahrzeug 100 nach dem Vorgang 440 die momentane Karte auf eine jüngste Karte unter den gesicherten Karten zurück, wenn ein Bereich, in welchem ein autonomes Fahren fehlschlägt oder eine Anzahl von Eingriffen durch einen Fahrer größer oder gleich einem Referenzwert ist, ein Kartenaktualisierungsbereich ist. Die oben beschriebenen Ausführungsformen können in Gestalt eines Speichermediums, welches durch einen Rechner ausführbare Befehle speichert, ausgeführt sein. In anderen Ausführungsforen können die Befehle in Gestalt von Programmcodes gespeichert sein, und die Befehle können, wenn sie durch einen Prozessor ausgeführt werden, ein Programmmodul erzeugen, um die Vorgänge/Abläufe der oben beschriebenen Ausführungsformen durchzuführen. In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen ist das Speichermedium als ein computerlesbares Speichermedium ausgebildet.
Das computerlesbare Speichermedium weist alle Arten von Speichermedien auf, welche durch einen Rechner interpretierbare Befehle speichern. In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen ist das computerlesbare Speichermedium zum Beispiel ein Nur-Lesen-Speicher (ROM), ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), ein Magnetband, eine magnetische Diskette, ein Flashspeicher oder eine optische Datenspeichervorrichtung.
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, erzeugt und aktualisiert das autonome Fahrzeug automatisch Kartendaten, welche zu einem Abschnitt, in welchem das autonome Fahrzeug fährt, gehören, so dass eine Karte, welche die spezifischen Detektoreigenschaften des Fahrzeugs berücksichtigt, erzeugt werden kann. Außerdem wird die zur Zeit des autonomen Fahrens erzeugte Karte verwendet, so dass die Genauigkeit des Erkennens der Position des Fahrzeugs und der umliegenden Verkehrssituation verbessert werden kann.
Eine Karte wird mittels des autonom fahrenden Fahrzeugs erzeugt, so dass zusätzliche Ausrüstung nicht erforderlich ist. Die Karte wird automatisch erzeugt, was die Zeit, welche es braucht, die Karte zu erzeugen, verringert.
Die Karte wird auf dem neusten Stand (z.B. Up-To-Date-Zustand) gehalten, indem die jüngste Fahrumgebung durch Echtzeitaktualisierung der Karte berücksichtigt wird.
Zur Erleichterung der Erklärung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „ober...“, „unter...“, „inner...“, „äußer...“, „hoch“, „runter“, „aufwärts“, „abwärts“, „vorder...“, „hinter...“, „vorne“, „hinten“ „nach innen / einwärts“, „nach außen / auswärts“, „innerhalb, „außerhalb“, „innen“, „außen“, „nach vorne / vorwärts“ und „nach hinten / rückwärts“ dazu verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf deren Positionen, wie sie in den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben. Die vorhergehenden Beschreibungen von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienten dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch anderen Fachleuten zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.

Claims

Fahrzeug (100), aufweisend: einen Fahrzeug-Detektor (150), welcher dazu eingerichtet ist, Fahrumgebungsinformationen über eine Umgebung des Fahrzeugs (100) zu erfassen, und eine Steuereinrichtung (160), welche dazu eingerichtet ist, eine Karte, die mindestens eines/eine von einem umliegenden Gelände, einer Fahrspur und einer Fahrtroute aufweist, basierend auf den erfassten Fahrumgebungsinformationen zu erzeugen.
Fahrzeug (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (160) dazu eingerichtet ist, das umliegende Gelände zu erzeugen durch Extrahieren von vorbestimmten Daten aus den durch den Fahrzeug-Detektor (150) erfassten Daten unter den Fahrumgebungsinformationen, durch Gruppieren der extrahierten Daten und durch Extrahieren einer Linie.
Fahrzeug (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinrichtung (160) dazu eingerichtet ist: einen konstanten Term einer quadratischen Gleichung oder kubischen Gleichung, welche aus den Fahrumgebungsinformationen erfasst wird, zu extrahieren, Abschnitte unter Verwendung einer Krümmungsänderung basierend auf einer Fahrzeugfahrtrajektorie (K), welche aus den Fahrumgebungsinformationen erfasst wird, zu unterteilen und einen Koeffizientenwert (b) eines linearen Terms einer quadratischen Gleichung oder kubischen Gleichung, welche durch Umwandeln der Fahrzeugfahrtrajektorie eines jeden Abschnitts in eine quadratische oder kubische Kurve erhalten wird, zu extrahieren, und eine lineare Spur unter Verwendung des konstanten Terms und des Koeffizientenwerts (b) des linearen Terms zu extrahieren.
Fahrzeug (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuereinrichtung (160) dazu eingerichtet ist, eine Fahrtrajektorie zu extrahieren durch Umgestalten der aus den Fahrumgebungsinformationen erfassten Fahrzeugfahrtrajektorie in regelmäßigen Intervallen.
Fahrzeug (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinrichtung (160) dazu eingerichtet ist, wenn die Karte erzeugt wird, diejenigen Fahrumgebungsinformationen, welche mit einem vorbestimmten Abstand und einem vorbestimmten Bereich von Winkeln bezüglich einer Position des Fahrzeugs (100) korrespondieren, unter den Fahrumgebungsinformationen zu verwenden.
Fahrzeug (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend einen Speicher (120), welcher dazu eingerichtet ist, die Karte zu speichern, wobei die Steuereinrichtung (160) dazu eingerichtet ist, die bei jedem Fahren des Fahrzeugs (100) erzeugte Karte in dem Speicher (120) als eine temporäre Karte zu speichern, die temporäre Karte mit einer gegenwärtig auf das Fahrzeug (100) angewendeten momentanen Karte zu vergleichen und die momentane Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte zu aktualisieren, wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt.
Fahrzeug (100) gemäß Anspruch 6, wobei die Steuereinrichtung (160) dazu eingerichtet ist, die momentane Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte zu aktualisieren, wenn eine Anzahl, wie viele Male ein Hauptobjekt der temporären Karte wiederholt erfasst wird, größer oder gleich einer vorbestimmten Anzahl ist und ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt, oder wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte in einem vorbestimmten Bereich, in welchem ein autonomes Fahren fehlschlägt oder eine Anzahl von Eingriffen durch einen Fahrer größer oder gleich einem Referenzwert ist, vorliegt.
Fahrzeug (100) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die Steuereinrichtung (160) dazu eingerichtet ist, wenn die momentane Karte durch Verwenden der temporären Karte als die neue momentane Karte aktualisiert wird, einer existierenden momentanen Karte eine Identifikationsnummer zuzuweisen und die existierende momentane Karte in dem Speicher (120) zu sichern.
Fahrzeug (100) gemäß Anspruch 8, wobei die Steuereinrichtung (160) dazu eingerichtet ist, die momentane Karte auf eine jüngste Karte unter den in dem Speicher (120) gesicherten Karten zurückzusetzen, wenn ein Bereich, in welchem ein autonomes Fahren fehlschlägt oder eine Anzahl von Eingriffen durch einen Fahrer größer oder gleich einem Referenzwert ist, ein Kartenaktualisierungsbereich ist.
Fahrzeug (100) gemäß Anspruch gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Fahrzeug-Detektor einen Lidar-Detektor, eine Kamera und einen Globales-Positionsbestimmungssystem-(GPS-)Detektor aufweist.
Steuerungsverfahren zum Steuern eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren aufweist: Erfassen (410) von Fahrumgebungsinformationen über eine Umgebung eines Fahrzeugs (100) mittels eines Fahrzeug-Detektors (150), Erzeugen (420) einer Karte, welche mindestens eines/eine von einem umliegenden Gelände, einer Fahrspur und einer Fahrtroute aufweist, basierend auf den erfassten Fahrumgebungsinformationen und Speichern der erzeugten Karte als eine temporäre Karte, Vergleichen (430) der temporären Karte mit einer gegenwärtig auf das Fahrzeug (100) angewendeten momentanen Karte, und Aktualisieren (440) der momentanen Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte, wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt.
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das Erzeugen und Speichern der Karte aufweist: Extrahieren (510) von vorbestimmten Daten aus den durch den Fahrzeug-Detektor (150) erfassten Daten unter den Fahrumgebungsinformationen, Gruppieren (520) der extrahierten Daten, Extrahieren (530) einer geraden Hauptlinie aus den gruppierten Daten, und Erzeugen (540) des umliegenden Geländes durch Extrahieren einer Umgebungslinie, welche benachbart zu der geraden Hauptlinie ist.
Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei das Erzeugen und Speichern der Karte aufweist: Extrahieren (610) eines konstanten Terms (c) einer quadratischen Gleichung oder kubischen Gleichung, welche aus den Fahrumgebungsinformationen erfasst wird, Unterteilen (620) von Abschnitten mittels einer Krümmungsänderung basierend auf einer Fahrzeugfahrtrajektorie (K), und Extrahieren eines Koeffizientenwerts eines linearen Terms (b) einer quadratischen Gleichung oder kubischen Gleichung, welche durch Umwandeln der Fahrzeugfahrtrajektorie eines jeden Abschnitts in eine quadratische oder kubische Kurve erhalten wird, und Erzeugen (630) einer linearen Spur mittels des konstanten Terms (c) und des Koeffizientenwerts (b) des linearen Terms.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Erzeugen und Speichern der Karte aufweist: Extrahieren einer Fahrtrajektorie durch Umgestalten (710) der aus den Fahrumgebungsinformationen erfassten Fahrzeugfahrtrajektorie in regelmäßigen Intervallen.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Karte erzeugt wird durch Verwenden derjenigen Fahrumgebungsinformationen, welche mit einem vorbestimmten Abstand und einem vorbestimmten Bereich von Winkeln bezüglich einer Position des Fahrzeugs (100) korrespondieren, unter den Fahrumgebungsinformationen.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 11 bis 15, wobei Aktualisieren (440) der momentanen Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte, wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt, aufweist: Aktualisieren der momentanen Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte, wenn eine Anzahl, wie viele Male ein Hauptobjekt der temporären Karte wiederholt erfasst wird, größer oder gleich einer vorbestimmten Anzahl ist und ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt, oder wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte in einem vorbestimmten Bereich, in welchem ein autonomes Fahren fehlschlägt oder eine Anzahl von Eingriffen durch einen Fahrer größer oder gleich einem Referenzwert ist, vorliegt.
Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei das Aktualisieren (440) der momentanen Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte aufweist: Zuweisen einer Identifikationsnummer an eine existierende momentane Karte und Sichern der existierenden momentanen Karte.
Verfahren gemäß Anspruch 17, ferner aufweisend: nach dem Aktualisieren (440) der momentanen Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte, Zurücksetzen der momentanen Karte auf eine jüngste Karte unter den gesicherten Karten, wenn ein vorbestimmter Bereich, in welchem ein autonomes Fahren fehlschlägt oder eine Anzahl von Eingriffen durch einen Fahrer größer oder gleich einem Referenzwert ist, ein Kartenaktualisierungsbereich ist.
Autonomes-Fahren-System (300), aufweisend: ein Fahrzeug (100), das dazu eingerichtet ist, Fahrumgebungsinformationen über die Umgebung eines Fahrzeugs mittels eines Fahrzeug-Detektors (150) zu erfassen und eine Karte, die mindestens eines/eine von einem umliegenden Gelände, einer Fahrspur und einer Fahrtroute aufweist, basierend auf den erfassten Fahrumgebungsinformationen zu erzeugen, und einen Autonomes-Fahren-Verwaltungsserver (200), welcher dazu eingerichtet ist, die von dem Fahrzeug (100) übermittelte Karte als eine temporäre Karte zu speichern, die von dem Fahrzeug übermittelte temporäre Karte mit einer momentanen Karte, welche gegenwärtig auf das Fahrzeug angewendet wird, bei jedem Mal einer Fahrzeugfahrt zu vergleichen, und, wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt, die temporäre Karte an das Fahrzeug zu übermitteln, um die momentane Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte zu aktualisieren.
Autonomes-Fahren-System (300) gemäß Anspruch 19, wobei der Autonomes-Fahren-Verwaltungsserver (200) dazu eingerichtet ist, die momentane Karte durch Verwenden der temporären Karte als eine neue momentane Karte zu aktualisieren, wenn eine Anzahl, wie viele Male ein Hauptobjekt der temporären Karte wiederholt erfasst wird, größer oder gleich einer vorbestimmten Anzahl ist und ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte vorliegt, oder wenn ein Unterschied zwischen der temporären Karte und der momentanen Karte in einem Bereich, in welchem ein autonomes Fahren fehlschlägt oder eine Anzahl von Eingriffen durch einen Fahrer größer oder gleich einem Referenzwert ist, vorliegt.