DE102018129074A1

DE102018129074A1 - Systeme und verfahren zum umfahren von hindernissen in autonomen fahrzeugen

Info

Publication number: DE102018129074A1
Application number: DE102018129074.8A
Authority: DE
Inventors: Peter Gao; Yiqi GAO; Siddhartho Bhattacharya
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2019-05-23
Also published as: CN109814544B; CN109814544A; US20180095465A1; US10331135B2

Abstract

Systeme und Verfahren werden zum Steuern eines Fahrzeugs bereitgestellt. Bei einer Ausführungsform beinhaltet ein Hindernis-Managementverfahren das Empfangen von Sensordaten über Abtastvorrichtungen, die sich auf eine einem Fahrzeug zugeordnete Umgebung beziehen, und das Bestimmen mit den Sensordaten des Vorhandenseins eines Hindernisses, das zumindest teilweise einen beabsichtigten Weg des Fahrzeugs in einer ersten Fahrspur angrenzend an eine zweite Fahrspur behindert und zumindest teilweise eine Sicht auf die zweite Fahrspur durch eine erste Abtastvorrichtung verdeckt. Das Verfahren beinhaltet ferner das Positionieren des Fahrzeugs in Bezug auf das Hindernis, um die Sicht auf die zweite Fahrspur durch die erste Abtastvorrichtung zu verbessern, ohne die zweite Fahrspur wesentlich zu behindern, das Bestimmen eines zweiten Weges, der das Hindernis umfährt und wieder in den vorgesehenen Weg zurückkehrt, und das Überwachen der gegenüberliegenden Fahrspur über die erste Abtastvorrichtung, um zu bestimmen, wann der zweite Weg frei ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf autonome Fahrzeuge, und insbesondere auf Systeme und Verfahren zum Umfahren von Fahrzeugen in zweiter Reihe und andere derartige Hindernisse, auf die ein autonomes Fahrzeug treffen könnte.
HINTERGRUND
Ein autonomes Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das in der Lage ist, seine Umgebung zu erfassen und mit geringfügiger oder gar keiner Benutzereingabe zu navigieren. Dies geschieht durch den Einsatz von Sensoren, wie beispielsweise Radar, Lidar, Bildsensoren und dergleichen. Autonome Fahrzeuge nutzen weiterhin Informationen von globalen Positioniersystemen (GPS), Navigationssystemen, Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationen, Fahrzeug-Infrastruktur-Technologien und/oder drahtgesteuerten Systemen, um das Fahrzeug zu navigieren.
Während in den letzten Jahren signifikante Fortschritte bei autonomen Fahrzeugen erzielt wurden, könnten diese Fahrzeuge in einer Reihe von Aspekten noch verbessert werden. So ist es beispielsweise nicht ungewöhnlich, dass ein autonomes Fahrzeug auf ein in zweiter Reihe geparktes Fahrzeug oder ein anderes derartiges Hindernis in seiner Fahrspur trifft. In diesen Fällen kann das Hindernis das Sichtfeld verschiedener Sensorvorrichtungen, die versuchen, den entgegenkommenden Verkehr zu überwachen, bis zu einem gewissen Grad verdecken.
Dementsprechend ist es wünschenswert, Systeme und Verfahren zur Handhabung von Hindernissen, wie beispielsweise in zweiter Reihe geparkten Fahrzeugen, vorzusehen, auf die ein autonomes Fahrzeug treffen könnte. Ferner werden andere wünschenswerte Funktionen und Merkmale der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, sowie mit dem vorangehenden technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich offensichtlich.
KURZDARSTELLUNG
Es sind Systeme und Verfahren zur Steuerung eines ersten Fahrzeugs vorgesehen. Bei einer Ausführungsform beinhaltet ein Hindernis-Managementverfahren das Empfangen von Sensordaten über eine oder mehrere Abtastvorrichtungen, die sich auf eine einem Fahrzeug zugeordnete Umgebung beziehen, und das Bestimmen mit den Sensordaten des Vorhandenseins eines Hindernisses, das zumindest teilweise einen beabsichtigten Weg des Fahrzeugs in einer ersten Fahrspur angrenzend an eine zweite Fahrspur (z. B. eine gegenüberliegende Fahrspur) behindert und zumindest teilweise eine Sicht auf die zweite Fahrspur durch eine erste Abtastvorrichtung der einen oder der mehreren Abtastvorrichtungen verdeckt. Das Verfahren beinhaltet ferner das Positionieren des Fahrzeugs in Bezug auf das Hindernis mit einem Prozessor, um die Sicht auf die zweite Fahrspur durch die erste Abtastvorrichtung zu verbessern, ohne die zweite Fahrspur wesentlich zu behindern. Es wird ein zweiter Weg, der um das Hindernis herumführt und sich wieder dem vorgesehenen Weg anschließt, wird bestimmt, und die zweite Fahrspur wird über die erste Abtastvorrichtung überwacht, um zu bestimmen, wann der zweite Weg frei ist. Das Fahrzeug wird dann auf dem zweiten Weg bewegt, wenn bestimmt wird, dass der zweite Weg frei ist.
Bei einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren ferner das Bestimmen, während das autonome Fahrzeug entlang des zweiten Weges bewegt wird, dass das Hindernis sich zu bewegen begonnen hat; das Bestimmen, ob das Fahrzeug sich dem zweiten Weg zugewandt hat; das Abschließen der Bewegung entlang des zweiten Weges, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug sich dem zweiten Weg zugewandt hat; und das Abbrechen der Bewegung entlang des zweiten Weges, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug sich nicht auf dem zweiten Weg zugewandt hat.
In einer Ausführungsform ist die erste Abtastvorrichtung ein vorwärts gerichteter Radarsensor.
Bei einer Ausführungsform ist das Hindernis ein in zweiter Reihe geparktes Fahrzeug.
Bei einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren ferner das Schätzen einer Länge des Hindernisses über die Sensordaten und das Bestimmen des zweiten Weges teilweise basierend auf der geschätzten Länge des Hindernisses.
In einer Ausführungsform beinhaltet das Schätzen der Länge des Hindernisses das Messen eines Abstands zwischen gegenüberliegenden Kanten des Hindernisses über Lidarsensordaten.
In einer Ausführungsform beinhaltet das Positionieren des Fahrzeugs das Ändern mindestens einer Stellung und einer Position des Fahrzeugs, sodass sich ein Teil des Fahrzeugs teilweise über eine Linie zwischen der ersten Fahrspur und der zweiten Fahrspur hinaus erstreckt.
In einer Ausführungsform erfolgt das Positionieren des Fahrzeugs so lange, bis sich die Sicht auf die zweite Fahrspur durch die erste Abtastvorrichtung um einen vorgegebenen Betrag verbessert hat.
Ein System zum Steuern eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform beinhaltet ein Hinderniserkennungsmodul, ein Positioniermodul und ein Clearing-Modul. Das Hinderniserkennungsmodul beinhaltet einen Prozessor, der konfiguriert ist zum: Empfangen von Sensordaten über eine oder mehrere Abtastvorrichtungen, die sich auf eine einem Fahrzeug zugeordnete Umgebung beziehen; Bestimmen mit den Sensordaten des Vorhandenseins eines Hindernisses, das zumindest teilweise einen beabsichtigten Weg des Fahrzeugs in einer ersten Fahrspur angrenzend an eine zweite Fahrspur behindert und zumindest teilweise eine Sicht auf die zweite Fahrspur durch eine erste Abtastvorrichtung der einen oder der mehreren Abtastvorrichtungen verdeckt. Das Positioniermodul ist konfiguriert, um das Fahrzeug mit einem Prozessor in Bezug auf das Hindernis zu positionieren, um die Sicht auf die zweite Fahrspur durch die erste Abtastvorrichtung zu verbessern, ohne die zweite Fahrspur wesentlich zu behindern; und um einen zweiten Weg zu bestimmen, der das Hindernis umfährt und wieder auf den beabsichtigten Weg trifft. Das Clearing-Modul ist konfiguriert, um die zweite Fahrspur über die erste Abtastvorrichtung zu überwachen, um zu bestimmen, wann der zweite Weg frei ist, um das Fahrzeug entlang des zweiten Weges zu bewegen, wenn bestimmt wird, dass der zweite Weg frei ist.
Bei einer Ausführungsform bestimmt das Clearing-Modul ferner, während das autonome Fahrzeug entlang des zweiten Weges bewegt wird, dass das Hindernis sich zu bewegen begonnen hat; bestimmt, ob das Fahrzeug sich dem zweiten Weg zugewandt hat; und beendet die Bewegung entlang des zweiten Weges, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug sich dem zweiten Weg zugewandt hat, und beendet die Bewegung entlang des zweiten Weges, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug sich nicht dem zweiten Weg zugewandt hat.
In einer Ausführungsform ist die erste Abtastvorrichtung ein vorwärts gerichteter Radarsensor.
Bei einer Ausführungsform ist das Hindernis ein in zweiter Reihe geparktes Fahrzeug.
In einer Ausführungsform schätzt das Positioniermodul ferner die Länge des Hindernisses über die Sensordaten und bestimmt den zweiten Weg teilweise basierend auf der geschätzten Länge des Hindernisses.
In einer Ausführungsform wird die Länge des Hindernisses durch das Messen eines Abstands zwischen gegenüberliegenden Kanten des Hindernisses über Lidarsensordaten bestimmt.
In einer Ausführungsform ist das Fahrzeug so positioniert, dass es mindestens eine von einer Stellung und einer Position des Fahrzeugs ändert, sodass sich ein Teil des Fahrzeugs teilweise über eine Linie zwischen der ersten Fahrspur und der zweiten Fahrspur hinaus erstreckt.
In einer Ausführungsform wird das Fahrzeug durch iteratives Ändern der Position und der Stellung des Fahrzeugs positioniert, bis die Sicht auf die zweite Fahrspur durch die erste Abtastvorrichtung um einen vorbestimmten Betrag verbessert ist.
Ein autonomes Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform beinhaltet: eine Vielzahl von Abtastvorrichtungen, die Sensordaten bereitstellen; und eine Steuerung, die durch einen Prozessor und basierend auf den Sensordaten über eine oder mehrere Abtastvorrichtungen Sensordaten empfängt, die sich auf eine einem Fahrzeug zugeordnete Umgebung beziehen; Bestimmen des Vorhandenseins eines Hindernisses mit den Sensordaten, das zumindest teilweise einen vorgesehenen Weg des autonomen Fahrzeugs in einer ersten Fahrspur benachbart zu einer Fahrspur behindert und zumindest teilweise eine Sicht auf die zweite Fahrspur durch eine erste Abtastvorrichtung der einen oder der mehreren Abtastvorrichtungen verdeckt; Positionieren des Fahrzeugs in Bezug auf das Hindernis, mit einem Prozessor, um die Sicht auf die zweite Fahrspur durch die erste Abtastvorrichtung zu verbessern, ohne die zweite Fahrspur wesentlich zu behindern; Bestimmen eines zweiten Wegs, der das Hindernis umfährt und sich wieder dem vorgesehenen Weg anschließt; Überwachen der zweiten Fahrspur über die erste Abtastvorrichtung, um zu bestimmen, wann der zweite Weg frei ist; und Bewegen des Fahrzeugs entlang des zweiten Wegs, wenn bestimmt wird, dass der zweite Weg frei ist.
In einer Ausführungsform ist die erste Abtastvorrichtung ein vorwärts gerichteter Radarsensor.
Bei einer Ausführungsform ist das Hindernis ein in zweiter Reihe geparktes Fahrzeug.
In einer Ausführungsform bestimmt das Clearing-Modul ferner, während das autonome Fahrzeug entlang des zweiten Weges bewegt wird, dass das Hindernis sich zu bewegen begonnen hat; Bestimmen, ob das Fahrzeug dem zweiten Weg zugewandt hat; und Vervollständigen der Bewegung entlang des zweiten Weges, wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug dem zweiten Weg zugewandt hat; und Abbrechen der Bewegung entlang des zweiten Weges, wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug nicht dem zweiten Weg zugewandt hat.
Figurenliste
Die exemplarischen Ausführungsformen werden nachfolgend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen beschrieben, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und worin gilt:

1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein autonomes Fahrzeug mit einem Hindernismanagementsystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht;
2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Transportsystem mit einem oder mehreren autonomen Fahrzeugen aus 1 gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht;
3 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein autonomes Antriebssystem (ADS) in Verbindung mit einem autonomen Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht;
Die 4-6 sind aufeinanderfolgende Draufsichten eines exemplarischen autonomen Fahrzeugs, das sich um ein in zweiter Reihe geparktes Fahrzeug herumbewegt, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
7 ist ein Datenflussdiagramm, das ein Hindernismanagementsystem eines autonomen Fahrzeugs gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht;
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Steuerverfahren zum Steuern des autonomen Fahrzeugs gemäß verschiedenen Ausführungen veranschaulicht;
9 ist eine Draufsicht auf ein autonomes Fahrzeug, das versucht, die Länge eines Hindernisses gemäß verschiedenen Ausführungsformen zu bestimmen;
10 ist eine Seitenansicht eines autonomen Fahrzeugs, das versucht, die Länge eines Hindernisses gemäß verschiedenen Ausführungsformen zu bestimmen; und
11 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Behandeln von fehlerhaften Bestimmungen eines in zweiter Reihe geparkten Fahrzeugs gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung dient lediglich als Beispiel und soll die Anwendung und Verwendung in keiner Weise einschränken. Weiterhin besteht keine Absicht, im vorstehenden technischen Bereich, Hintergrund, der Kurzzusammenfassung oder der folgenden detaillierten Beschreibung, an eine ausdrücklich oder implizit vorgestellte Theorie gebunden zu sein. Der hierin verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf alle Hardware-, Software-, Firmwareprodukte, elektronische Steuerkomponenten, Verarbeitungslogik und/oder Prozessorgeräte, einzeln oder in allen Kombinationen, unter anderem beinhaltend, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppenprozessor) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, welche die beschriebene Funktionalität bieten.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können hierin als funktionale und/oder logische Blockkomponenten und verschiedene Verarbeitungsschritte beschrieben sein. Es ist zu beachten, dass derartige Blockkomponenten aus einer beliebigen Anzahl an Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten aufgebaut sein können, die zur Ausführung der erforderlichen Funktionen konfiguriert sind. Zum Beispiel kann eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eines Systems oder einer Komponente verschiedene integrierte Schaltungskomponenten, beispielsweise Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, Logikelemente, Wertetabellen oder dergleichen, einsetzen, die mehrere Funktionen unter der Steuerung eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuervorrichtungen durchführen können. Zudem werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass die exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit einer beliebigen Anzahl an Systemen eingesetzt werden können, und dass das hierin beschriebene System lediglich eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Der Kürze halber können konventionelle Techniken in Verbindung mit der Signalverarbeitung, Datenübertragung, Signalgebung, Steuerung, Maschinenlernmodelle, Radar, Lidar, Bildanalyse und weiteren funktionalen Aspekten der Systeme (und den einzelnen Bedienkomponenten der Systeme) hierin nicht im Detail beschrieben werden. Weiterhin sollen die in den verschiedenen Figuren dargestellten Verbindungslinien exemplarische Funktionsbeziehungen und/oder physikalische Verbindungen zwischen den verschiedenen Elementen darstellen. Es sollte beachtet werden, dass viele alternative oder zusätzliche funktionale Beziehungen oder physikalische Verbindungen in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vorhanden sein können.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein bei 100 allgemein dargestelltes Hindernismanagementsystem mit einem Fahrzeug 10 gemäß verschiedenen Ausführungsformen assoziiert. Im Allgemeinen ermöglicht das Hindernismanagementsystem (oder einfach „System“) 100 das Positionieren des Fahrzeugs 10, um die Okkludationswirkung eines Hindernisses zu reduzieren, ohne den Gegenverkehr wesentlich zu behindern, und dann den Gegenverkehr (z. B. über Radar, Lidar usw.) zu überwachen, um zu bestimmen, wann ein vorgesehener Weg frei ist. Somit implementiert das System 100 ein System, das hierin als „Peak and Clear“ bezeichnet werden könnte, das effektiv hinter sichtbehindernden Hindernissen „hervorschaut“ und den Weg zum Vollenden des gewünschten Manövers „frei“ macht.
Wie in 1 dargestellt, beinhaltet das Fahrzeug 10 im Allgemeinen ein Fahrgestell 12, eine Karosserie 14, Vorderräder 16 und Hinterräder 18. Die Karosserie 14 ist auf dem Fahrgestell 12 angeordnet und umhüllt im Wesentlichen die anderen Komponenten des Fahrzeugs 10. Die Karosserie 14 und das Fahrgestell 12 können gemeinsam einen Rahmen bilden. Die Räder 16-18 sind jeweils mit dem Fahrgestell 12 in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Karosserie 14 drehbar verbunden.
In verschiedenen Ausführungsformen ist das Fahrzeug 10 ein autonomes Fahrzeug und das Hindernismanagementsystem 100 ist in das autonome Fahrzeug 10 (nachfolgend als das autonomes Fahrzeug 10 bezeichnet) integriert. Das autonome Fahrzeug 10 ist beispielsweise ein Fahrzeug, das automatisch gesteuert wird, um Passagiere von einem Ort zum anderen zu befördern. Das Fahrzeug 10 ist in der veranschaulichten Ausführungsform als Pkw dargestellt, es sollte jedoch beachtet werden, dass auch jedes andere Fahrzeug einschließlich Motorräder, Lastwagen, Sportfahrzeuge (SUVs), Freizeitfahrzeuge (RVs), Schiffe, Flugzeuge usw. verwendet werden können.
In einer exemplarischen Ausführungsform entspricht das autonome Fahrzeug 10 einem Automatisierungssystem des Levels vier oder Levels fünf gemäß der Standardtaxonomie automatisierter Fahrlevels der Society of Automotive Engineers (SAE) „J3016“. Mit dieser Terminologie bezeichnet ein Level-Vier-System eine „hohe Automatisierung“ unter Bezugnahme auf einen Fahrmodus, bei dem das automatisierte Fahrsystem alle Aspekte der dynamischen Fahraufgabe übernimmt, selbst wenn ein menschlicher Fahrer nicht angemessen auf eine Aufforderung zum Eingreifen reagiert. Ein Level-Fünf-System hingegen zeigt eine „Vollautomatisierung“ und bezeichnet einen Fahrmodus, bei dem das automatisierte Fahrsystem alle Aspekte der dynamischen Fahraufgabe unter allen Fahrbahn- und Umweltbedingungen erfüllt, die ein menschlicher Fahrer bewältigen kann. Es versteht sich, dass die Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Thematik nicht auf eine bestimmte Taxonomie oder Rubrik der Automatisierungskategorien beschränkt sind. Darüber hinaus können Systeme gemäß der vorliegenden Ausführungsform in Verbindung mit jedem Fahrzeug verwendet werden, in dem der vorliegende Gegenstand umgesetzt werden kann, unabhängig von seiner Autonomie.
Wie dargestellt, beinhaltet das autonome Fahrzeug 10 im Allgemeinen ein Antriebssystem 20, ein Übertragungssystem 22, ein Lenksystem 24, ein Bremssystem 26, ein Sensorsystem 28, ein Stellantriebsystem 30, mindestens einen Datenspeicher 32, mindestens eine Steuerung 34 und ein Kommunikationssystem 36. Das Antriebssystem 20 kann in verschiedenen Ausführungsformen einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine, wie beispielsweise einen Traktionsmotor und/oder ein Brennstoffzellenantriebssystem, beinhalten. Das Übertragungssystem 22 ist dazu konfiguriert, Leistung vom Antriebssystem 20 auf die Fahrzeugräder 16 und 18 gemäß den wählbaren Übersetzungsverhältnissen zu übertragen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Getriebesystem 22 ein Stufenverhältnis-Automatikgetriebe, ein stufenlos verstellbares Getriebe oder ein anderes geeignetes Getriebe beinhalten.
Das Bremssystem 26 ist dazu konfiguriert, den Fahrzeugrädern 16 und 18 ein Bremsmoment bereitzustellen. Das Bremssystem 26 kann in verschiedenen Ausführungsformen Reibungsbremsen, Bake-by-Wire, ein regeneratives Bremssystem, wie beispielsweise eine elektrische Maschine und/oder andere geeignete Bremssysteme, beinhalten.
Das Lenksystem 24 beeinflusst eine Position der Fahrzeugräder 16 und/oder 18. Während in einigen Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung zur Veranschaulichung als ein Lenkrad 25 dargestellt, kann das Lenksystem 24 kein Lenkrad beinhalten.
Das Sensorsystem 28 beinhaltet eine oder mehrere Sensorvorrichtungen 40a-40n, die beobachtbare Zustände der äußeren Umgebung und/oder der inneren Umgebung des autonomen Fahrzeugs 10 (zum Beispiel den Zustand eines oder mehrerer Insassen) erfassen und entsprechende Sensordaten erzeugen. Sensorvorrichtungen 40a-40n können, sind jedoch nicht beschränkt auf, Radare (z. B. Langstrecken-, Mittelstrecken-Kurzbereich), Lidare, globale Positionierungssysteme, optische Kameras (z. B. nach vorne gerichtet, 360-Grad, nach hinten gerichtet, seitlich gerichtet, Stereo, usw.), beinhalten, Wärmebildkameras (z. B. Infrarot), Ultraschallsensoren, Geschwindigkeitsmesssensoren (z. B. Encoder) und/oder andere Sensoren, die in Verbindung mit Systemen und Verfahren gemäß dem vorliegenden Gegenstand verwendet werden können. Wie hierin verwendet, werden die Begriffe „vorwärts“, „hinten“ und „seitlich“ im üblichen Sinne in Bezug auf die Ausrichtung des Fahrzeugs selbst verwendet.
Das Stellantriebssystem 30 beinhaltet eine oder mehrere Stellgliedvorrichtungen 42a-42n, die ein oder mehrere Fahrzeugmerkmale, wie zum Beispiel das Antriebssystem 20, das Getriebesystem 22, das Lenksystem 24 und das Bremssystem 26, steuern, jedoch nicht darauf beschränkt sind. In verschiedenen Ausführungsformen kann das autonome Fahrzeug 10 auch Fahrzeug-Innen- und/oder Außenausstattungen beinhalten, die nicht in 1 dargestellt sind, wie beispielsweise verschiedene Türen, Kofferraum- und Kabinenausstattungen, wie Luft, Musik, Beleuchtung, Touchscreen-Display-Komponenten (wie sie in Verbindung mit Navigationssystemen verwendet werden) und dergleichen.
Die Datenspeichervorrichtung 32 speichert Daten zur Verwendung beim automatischen Steuern des autonomen Fahrzeugs 10. In verschiedenen Ausführungsformen speichert die Datenspeichervorrichtung 32 definierte Landkarten der navigierbaren Umgebung. In verschiedenen Ausführungsformen werden die definierten Landkarten vordefiniert und von einem entfernten System (in weiteren Einzelheiten in Bezug auf 2 beschrieben) erhalten. So können beispielsweise die definierten Landkarten durch das entfernte System zusammengesetzt und dem autonomen Fahrzeug 10 (drahtlos und/oder drahtgebunden) mitgeteilt und in der Datenspeichervorrichtung 32 gespeichert werden. Routeninformationen können auch in der Datenspeichervorrichtung 32 gespeichert werden - d. h. in einer Reihe von Straßenabschnitten (die geografisch mit einer oder mehreren der definierten Karten verknüpft sind), die zusammen eine Route definieren, die der Benutzer von einem Startort (z. B. dem aktuellen Standort des Benutzers) zu einem Zielort zurücklegen kann. Wie ersichtlich ist, kann die Datenspeichervorrichtung 32 ein Teil der Steuerung 34, von der Steuerung 34 getrennt, oder ein Teil der Steuerung 34 und Teil eines separaten Systems sein.
Die Steuerung 34 beinhaltet mindestens einen Prozessor 44 und eine computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46. Der Prozessor 44 kann eine Spezialanfertigung oder ein handelsüblicher Prozessor sein, eine Zentraleinheit (CPU), eine Grafikprozessoreinheit (GPU), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) (z.B. eine benutzerdefinierte ASIC, die ein neuronales Netzwerk implementiert), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), ein Hilfsprozessor unter mehreren Prozessoren, verbunden mit der Steuerung 34, ein Mikroprozessor auf Halbleiterbasis (in Form eines Mikrochips oder Chip-Satzes) eine Kombination derselben oder allgemein jede beliebige Vorrichtung zur Ausführung von Anweisungen. Die computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46 können flüchtige und nicht-flüchtige Speicher in einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Speicher mit direktem Zugriff (RAM) und einem Keep-Alive-Memory (KAM) beinhalten. KAM ist ein persistenter oder nicht-flüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariablen zu speichern, während der Prozessor 44 ausgeschaltet ist. Die computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46 können unter Verwendung einer beliebigen einer Anzahl an bekannten Speichervorrichtungen, wie beispielsweise PROMs (programmierbarer Nur-Lese-Speicher), EPROMs (elektrische PROM), EEPROMs (elektrisch löschbarer PROM), Flash-Speicher oder beliebige andere elektrischen, magnetischen, optischen oder kombinierten Speichervorrichtungen implementiert werden, die Daten speichern können, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die von der Steuerung 34 beim Steuern des autonomen Fahrzeugs 10 verwendet werden. In verschiedenen Ausführungsformen ist die Steuerung 34 konfiguriert, um das im Folgenden ausführlich erläuterte Hindernismanagementsystem zu implementieren.
Die Anweisungen können ein oder mehrere separate Programme beinhalten, von denen jede eine geordnete Auflistung von ausführbaren Anweisungen zum Implementieren von logischen Funktionen beinhaltet. Die Anweisungen empfangen und verarbeiten, wenn diese durch den Prozessor 44 ausgeführt werden, Signale (z. B. Sensordaten) vom Sensorsystem 28, führen Logik, Berechnungen, Verfahren und/oder Algorithmen zur automatischen Steuerung der Komponenten des autonomen Fahrzeugs 10 durch und erzeugen Steuersignale, die an das Stellgliedsystem 30 übertragen werden, um die Komponenten des autonomen Fahrzeugs 10 basierend auf der Logik, den Berechnungen, den Verfahren und/oder Algorithmen automatisch zu steuern. Obwohl in 1 nur eine Steuerung 34 dargestellt ist, können Ausführungsformen des autonomen Fahrzeugs 10 eine beliebige Anzahl an Steuerungen 34 beinhalten, die über ein geeignetes Kommunikationsmedium oder eine Kombination von Kommunikationsmedien kommunizieren und zusammenwirken, um die Sensorsignale zu verarbeiten, Logiken, Berechnungen, Verfahren und/oder Algorithmen durchzuführen, und Steuersignale zu erzeugen, um die Funktionen des autonomen Fahrzeugs 10 automatisch zu steuern.
Das Kommunikationssystem 36 ist konfiguriert, um Informationen drahtlos an und von anderen Einheiten 48, wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf andere Fahrzeuge („V2V“-Kommunikation,) Infrastruktur („V2I“-Kommunikation), Netzwerke („V2N“-Kommunikation), Fußgänger („V2P“-Kommunikation), entfernte Transportsysteme und/oder Benutzervorrichtungen zu übermitteln (näher beschrieben in Bezug auf 2). In einer exemplarischen Ausführungsform ist das drahtlose Kommunikationssystem 36 dazu konfiguriert, über ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN) unter Verwendung des IEEE 802.11-Standards, über Bluetooth oder mittels einer mobilen Datenkommunikation zu kommunizieren. Im Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung werden jedoch auch zusätzliche oder alternative Kommunikationsverfahren, wie beispielsweise ein dedizierter Nahbereichskommunikations-(DSRC)-Kanal, berücksichtigt. DSRC-Kanäle beziehen sich auf Einweg- oder Zweiwege-Kurzstrecken- bis Mittelklasse-Funkkommunikationskanäle, die speziell für den Automobilbau und einen entsprechenden Satz von Protokollen und Standards entwickelt wurden.
Mit weiterem Bezug auf 2 in verschiedenen Ausführungsformen kann das autonome Fahrzeug 10, das mit Bezug auf 1 beschrieben ist, für den Einsatz im Rahmen eines Taxi- oder Shuttle-Unternehmens in einem bestimmten geografischen Gebiet (z. B. einer Stadt, einer Schule oder einem Geschäftscampus, einem Einkaufszentrum, einem Vergnügungspark, einem Veranstaltungszentrum oder dergleichen) geeignet sein. So kann beispielsweise das autonome Fahrzeug 10 einem autonomen fahrzeugbasierten Transportsystem zugeordnet sein. 2 veranschaulicht eine exemplarische Ausführungsform einer Betriebsumgebung, die im Allgemeinen bei 50 dargestellt ist und ein autonomes fahrzeugbasiertes entferntes Transportsystem (oder einfach „entferntes Transportsystem“) 52 beinhaltet, das, wie mit Bezug auf 1 beschrieben, einem oder mehreren autonomen Fahrzeugen 10a-10n zugeordnet ist. In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet die Betriebsumgebung 50 (die ganz oder teilweise den in 1 dargestellten Einheiten 48 entsprechen können) ferner eine oder mehrere Benutzervorrichtungen 54, die mit dem autonomen Fahrzeug 10 und/oder dem entfernten Transportsystem 52 über ein Kommunikationsnetzwerk 56 kommunizieren.
Das Kommunikationsnetzwerk 56 unterstützt die Kommunikation zwischen Geräten, Systemen und Komponenten, die von der Betriebsumgebung 50 unterstützt werden (z. B. über physische Kommunikationsverbindungen und/oder drahtlose Kommunikationsverbindungen). So kann beispielsweise das Kommunikationsnetzwerk 56 ein drahtloses Trägersystem 60 beinhalten, wie beispielsweise ein Mobiltelefonsystem, das eine Vielzahl von Mobilfunktürmen (nicht dargestellt), eine oder mehrere Mobilvermittlungsstellen (MSCs) (nicht dargestellt) sowie alle anderen Netzwerkkomponenten beinhalten, die zum Verbinden des drahtlosen Trägersystems 60 mit dem Festnetz erforderlich sind. Jeder Mobilfunkturm beinhaltet Sende- und Empfangsantennen und eine Basisstation, wobei die Basisstationen verschiedener Mobilfunktürme mit den MSC verbunden sind, entweder direkt oder über Zwischenvorrichtungen, wie beispielsweise eine Basisstationssteuerung. Das Drahtlosträgersystem 60 kann jede geeignete Kommunikationstechnologie implementieren, beispielsweise digitale Technologien, wie CDMA (z. B. CDMA2000), LTE (z. B. 4G LTE oder 5G LTE), GSM/GPRS oder andere aktuelle oder neu entstehende drahtlose Technologien. Andere Mobilfunkturm/Basisstation/MSC-Anordnungen sind möglich und könnten mit dem Mobilfunkanbietersystem 60 verwendet werden. So könnten sich beispielsweise die Basisstation und der Mobilfunkturm an derselben Stelle oder entfernt voneinander befinden, jede Basisstation könnte für einen einzelnen Mobilfunkturm zuständig sein oder eine einzelne Basisstation könnte verschiedene Mobilfunktürme bedienen, oder verschiedene Basisstationen könnten mit einer einzigen MSC gekoppelt werden, um nur einige der möglichen Anordnungen zu nennen.
Abgesehen vom Verwenden des drahtlosen Trägersystems 60 kann ein zweites drahtloses Trägersystem in Form eines Satellitenkommunikationssystems 64 verwendet werden, um unidirektionale oder bidirektionale Kommunikation mit dem autonomen Fahrzeug 10a-10n bereitzustellen. Dies kann unter Verwendung von einem oder mehreren Kommunikationssatelliten (nicht dargestellt) und einer aufwärts gerichteten Sendestation (nicht dargestellt) erfolgen. Die unidirektionale Kommunikation kann beispielsweise Satellitenradiodienste beinhalten, worin programmierte Inhaltsdaten (Nachrichten, Musik usw.) von der Sendestation empfangen werden, für das Hochladen gepackt und anschließend zum Satelliten gesendet werden, der die Programmierung an die Teilnehmer ausstrahlt. Die bidirektionale Kommunikation kann beispielsweise Satellitentelefondienste beinhalten, die den Satelliten verwenden, um Telefonkommunikationen zwischen dem Fahrzeug 10 und der Station weiterzugeben. Die Satellitentelefonie kann entweder zusätzlich oder anstelle des Mobilfunkanbietersystems 60 verwendet werden.
Ein Festnetz-Kommunikationssystem 62 kann ein konventionelles Festnetz-Telekommunikationsnetzwerk beinhalten, das mit einem oder mehreren Festnetztelefonen verbunden ist und das drahtlose Trägersystem 60 mit dem entfernten Transportsystem 52 verbindet. So kann beispielsweise das Festnetz-Kommunikationssystem 62 ein Fernsprechnetz (PSTN) wie jenes sein, das verwendet wird, um festverdrahtetes Fernsprechen, paketvermittelte Datenkommunikationen und die Internetinfrastruktur bereitzustellen. Ein oder mehrere Segmente des Festnetz-Kommunikationssystems 62 könnten durch Verwenden eines normalen drahtgebundenen Netzwerks, eines Lichtleiter- oder eines anderen optischen Netzwerks, eines Kabelnetzes, von Stromleitungen, anderen drahtlosen Netzwerken, wie drahtlose lokale Netzwerke (WLANs) oder Netzwerke, die drahtlosen Breitbandzugang (BWA) bereitstellen oder jeder Kombination davon implementiert sein. Weiterhin muss das entfernte Transportsystem 52 nicht über das Festnetz-Kommunikationssystem 62 verbunden sein, sondern könnte Funktelefonausrüstung beinhalten, sodass sie direkt mit einem drahtlosen Netzwerk, wie z. B. dem drahtlosen Trägersystem 60, kommunizieren kann.
Obwohl in 2 nur eine Benutzervorrichtung 54 dargestellt ist, können Ausführungsformen der Betriebsumgebung 50 eine beliebige Anzahl an Benutzervorrichtungen 54, einschließlich mehrerer Benutzervorrichtungen 54 unterstützen, die das Eigentum einer Person sind, von dieser bedient oder anderweitig verwendet werden. Jede Benutzervorrichtung 54, die von der Betriebsumgebung 50 unterstützt wird, kann unter Verwendung einer geeigneten Hardwareplattform implementiert werden. In dieser Hinsicht kann die Benutzervorrichtung 54 in einem gemeinsamen Formfaktor realisiert werden, darunter auch in: einen Desktop-Computer; einem mobilen Computer (z. B. einem Tablet-Computer, einem Laptop-Computer oder einem Netbook-Computer); einem Smartphone; einem Videospielgerät; einem digitalen Media-Player; eine Komponente eines Heimunterhaltungsgeräts; einer Digitalkamera oder Videokamera; einem tragbaren Computergerät (z. B. einer Smart-Uhr, Smart-Brille, Smart-Kleidung); oder dergleichen. Jede von der Betriebsumgebung 50 unterstützte Benutzervorrichtung 54 ist als computerimplementiertes oder computergestütztes Gerät mit der Hardware-, Software-, Firmware- und/oder Verarbeitungslogik realisiert, die für die Durchführung der hier beschriebenen verschiedenen Techniken und Verfahren erforderlich ist. So beinhaltet beispielsweise die Benutzervorrichtung 54 einen Mikroprozessor in Form einer programmierbaren Vorrichtung, die eine oder mehrere in einer internen Speicherstruktur gespeicherte Anweisungen beinhaltet und angewendet wird, um binäre Eingaben zu empfangen und binäre Ausgaben zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Benutzervorrichtung 54 ein GPS-Modul, das GPS-Satellitensignale empfangen und GPS-Koordinaten basierend auf diesen Signalen erzeugen kann. In weiteren Ausführungsformen beinhaltet die Benutzervorrichtung 54 eine Mobilfunk-Kommunikationsfunktionalität, sodass die Vorrichtung Sprach- und/oder Datenkommunikationen über das Kommunikationsnetzwerk 56 unter Verwendung eines oder mehrerer Mobilfunk-Kommunikationsprotokolle durchführt, wie hierin erläutert. In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet die Benutzervorrichtung 54 eine visuelle Anzeige, wie zum Beispiel ein grafisches Touchscreen-Display oder eine andere Anzeige.
Das entfernte Transportsystem 52 beinhaltet ein oder mehrere Backend-Serversysteme, nicht dargestellt), die an dem speziellen Campus oder dem geografischen Standort, der vom Transportsystem 52 bedient wird, Cloud-basiert, netzwerkbasiert oder resident sein können. Das entfernte Transportsystem 52 kann mit einem Live-Berater, einem automatisierten Berater, einem System der künstlichen Intelligenz oder einer Kombination davon besetzt sein. Das entfernte Transportsystem 52 kann mit den Benutzervorrichtungen 54 und den autonomen Fahrzeugen 10a-10n kommunizieren, um Fahrten zu planen, autonome Fahrzeuge 10a-10n zu versetzen und dergleichen. In verschiedenen Ausführungsformen speichert das entfernte Transportsystem 52 Kontoinformationen, wie zum Beispiel Teilnehmer-Authentisierungsdaten, Fahrzeugkennzeichen, Profilaufzeichnungen, biometrische Daten, Verhaltensmuster und andere entsprechende Teilnehmerinformationen.
Gemäß einem typischen Anwendungsfall-Arbeitsablauf kann ein registrierter Benutzer des entfernten Transportsystems 52 über die Benutzervorrichtung 54 eine Fahrtanforderung erstellen. Die Fahrtanforderung gibt typischerweise den gewünschten Abholort des Fahrgastes (oder den aktuellen GPS-Standort), den gewünschten Zielort (der einen vordefinierten Fahrzeugstopp und/oder ein benutzerdefiniertes Passagierziel identifizieren kann) und eine Abholzeit an. Das entfernte Transportsystem 52 empfängt die Fahrtanforderung, verarbeitet die Anforderung und sendet ein ausgewähltes der autonomen Fahrzeuge 10a-10n (wenn und sofern verfügbar), um den Passagier an dem vorgesehenen Abholort und zu gegebener Zeit abzuholen. Das Transportsystem 52 kann zudem eine entsprechend konfigurierte Bestätigungsnachricht oder Benachrichtigung an die Benutzervorrichtung 54 erzeugen und senden, um den Passagier zu benachrichtigen, dass ein Fahrzeug unterwegs ist.
Wie ersichtlich, bietet der hierin offenbarte Gegenstand bestimmte verbesserte Eigenschaften und Funktionen für das, was als ein standardmäßiges oder Basislinien autonomes Fahrzeug 10 und/oder ein autonomes fahrzeugbasiertes Transportsystem 52 betrachtet werden kann. Zu diesem Zweck kann ein autonomes fahrzeugbasiertes Transportsystem modifiziert, erweitert oder anderweitig ergänzt werden, um die nachfolgend näher beschriebenen zusätzlichen Funktionen bereitzustellen.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen realisiert die Steuerung 34 ein autonomes Antriebssystem (ADS) 70, wie in 3 dargestellt. Das heißt, dass geeignete Soft- und/oder Hardwarekomponenten der Steuerung 34 (z. B. der Prozessor 44 und das computerlesbare Speichermedium 46) verwendet werden, um ein autonomes Antriebssystem 70 bereitzustellen, das in Verbindung mit dem Fahrzeug 10 verwendet wird.
In verschiedenen Ausführungsformen können die Anweisungen des autonomen Antriebssystems 70 je nach Funktion oder System gegliedert sein. Das autonome Antriebssystem 70 kann beispielsweise, wie in 3 dargestellt, ein Computer-Sichtsystem 74, ein Positionierungssystem 76, ein Leitsystem 78 und ein Fahrzeugsteuersystem 80 beinhalten. Wie ersichtlich ist, können die Anweisungen in verschiedenen Ausführungsformen in beliebig viele Systeme (z. B. kombiniert, weiter unterteilt usw.) gegliedert werden, da die Offenbarung nicht auf die vorliegenden Beispiele beschränkt ist.
In verschiedenen Ausführungsformen synthetisiert und verarbeitet das Computer-Sichtsystem 74 die erfassten Sensordaten und prognostiziert Anwesenheit, Standort, Klassifizierung und/oder Verlauf von Objekten und Merkmalen der Umgebung des Fahrzeugs 10. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Computer-Vision-System 74 Informationen von mehreren Sensoren (z. B. dem Sensorsystem 28) beinhalten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Kameras, Lidars, Radars und/oder eine beliebige Anzahl anderer Arten von Sensoren.
Das Positionierungssystem 76 verarbeitet Sensordaten zusammen mit anderen Daten, um eine Position (z. B. eine lokale Position in Bezug auf eine Karte, eine exakte Position in Bezug auf die Fahrspur einer Straße, Fahrzeugrichtung, usw.) des Fahrzeugs 10 in Bezug auf die Umgebung zu bestimmen. Wie zu erkennen ist, können verschiedene Techniken eingesetzt werden, um diese Lokalisierung durchzuführen, beispielsweise simultane Lokalisierung und Kartierung (SLAM), Partikelfilter, Kalman-Filter, Bayes'sche Filter und dergleichen.
Das Leitsystem 78 verarbeitet Sensordaten zusammen mit anderen Daten, um eine Strecke zu bestimmen, dem das Fahrzeug 10 folgen soll. Das Fahrzeugsteuerungssystem 80 erzeugt Steuersignale zum Steuern des Fahrzeugs 10 entsprechend der ermittelten Strecke.
In verschiedenen Ausführungsformen implementiert die Steuerung 34 maschinelle Lerntechniken, um die Funktionalität der Steuerung 34 zu unterstützen, wie z. B. Merkmalerkennung/Klassifizierung, Hindernisminderung, Routenüberquerung, Kartierung, Sensorintegration, Boden-Wahrheitsbestimmung und dergleichen.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Hindernismanagementsystems 100 ganz oder teilweise in das Computer-Sichtsystem 74, das Positioniersystem 76, das Leitsystem 78 und/oder das Fahrzeugsteuerungssystem 80 eingebunden werden. Wie bereits kurz erwähnt, ist das Hindernismanagementsystem 100 von 1 so konfiguriert, dass es das AV 10 (möglicherweise iterativ) so positioniert, dass es die Okklusionswirkung eines Hindernisses reduziert, ohne den Gegenverkehr wesentlich zu behindern, dann den Gegenverkehr (z.B. über Radar, Lidar usw.) überwacht, um zu bestimmen, wann der vorgesehene Weg frei ist (eine Technik, die hierin als „Peek and Clear“ bezeichnet wird). Die 4-6 zeigen aufeinanderfolgende Draufsichten eines exemplarischen Szenarios, das für das Verständnis des vorliegenden Gegenstands nützlich ist. Insbesondere veranschaulicht 4 ein AV 10, das in einer Fahrspur 410 (angrenzend an die gegenüberliegende Fahrspur 420) in Richtung eines in zweiter Reihe geparkten Fahrzeugs (oder einfach „Hindernis“) 408 -- d. h. ein Fahrzeug, das geparkt ist oder anderweitig aus einem anderen Grund als zum Eintreten in den Verkehrsfluss bewegungsunfähig ist. Das Fahrzeug 408 ist so geparkt, dass das Fahrzeug 408 die weitere Bewegung des AV 10 entlang der Fahrspur 410 weitgehend behindert. Wie zu verstehen ist, wird das Fahrzeug 408 „in zweiter Reihe geparkt“, d. h. es grenzt an ein anderes geparktes Fahrzeug an, d. h. das Fahrzeug 404, das selbst auf einem Parkplatz entlang einer Parkspur 430 geparkt ist. Ebenso sind in 4 zusätzliche geparkte Fahrzeuge 401, 402, 403, 405, 406 und 407 veranschaulicht.
Es ist zu beachten, dass die Position des Fahrzeugs 408 in Bezug auf das AV 10 so gewählt ist, dass das Fahrzeug 408 bis zu einem gewissen Grad die Sicht auf einen oder mehrere vorwärts- oder seitwärts gerichtete Sensoren (wie den vorwärts gerichteten Radarsensor 590) des AV 10 blockieren kann, wodurch die Fähigkeit des AV 10, den Gegenverkehr auf der benachbarten Fahrspur 420 zu beobachten, eingeschränkt wird. So kann beispielsweise das AV 10 das Fahrzeug 421, das sich auf der Gegenfahrbahn 420 annähert, möglicherweise nicht vollständig beobachten.
Unter Bezugnahme nun auf die 5 und 6 ist ein Hindernismanagementsystem 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen konfiguriert, um das AV 10 so zu positionieren, dass es die Okklusionswirkung des Fahrzeugs 408 (in Bezug auf eine oder mehrere Abtastvorrichtungen) reduziert, ohne den Gegenverkehr auf der Fahrspur 420 wesentlich zu beeinträchtigen. In diesem Zusammenhang bezieht sich der Begriff „ohne wesentliche Beeinträchtigung“, wie er hierin verwendet wird, auf eine Position und Stellung, die den Gegenverkehr nicht daran hindern würde, um das AV 10 herum oder angrenzend an dieses zu fahren. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „Position“ auf die räumliche Lage des AV 10 (z. B. in Bezug auf GPS-Koordinaten oder dergleichen), während sich der Begriff „Stellung“ auf die Ausrichtung oder den „Kurs“ des AV 10 unter Verwendung jeder geeigneten Winkeleinheit oder Richtungsanzeige bezieht.
Wie beispielsweise in 5 dargestellt, wurde das AV 10 so positioniert, dass sich seine linke vordere Ecke 561 leicht über die Mittellinie (oder eine andere Trennlinie) 562 erstreckt und seine Stellung so angepasst wurde, dass seine Längsachse nicht parallel zur Mittellinie 562 um einen kleinen Winkel θ verläuft. Wie veranschaulicht, führt diese Änderung der Position und Stellung zu einem wirksameren Sichtfeld 502, das es allen frontseitig montierten Radarsensoren (z. B. dem Sensor 590) oder anderen anwendbaren Sensoren innerhalb des Sensorsystems 28 ermöglicht, die Gegenfahrbahn 420 zu überwachen, einschließlich der Geschwindigkeit, Position und Beschleunigung von entgegenkommenden Fahrzeugen, wie beispielsweise dem Fahrzeug 421. Diese anwendbaren Sensoren können beispielsweise seitwärts oder rückwärts gerichtete Radar-, Lidar- oder optische Sensoren beinhalten. Es ist zu beachten, dass das AV 10, wie in 5 veranschaulicht, nicht so in die Fahrspur 420 hineinragt, dass das Fahrzeug 421 nicht vom vorbeifahrenden Fahrzeug 10 in der Fahrspur 420 behindert würde. Das heißt, eine wesentliche Breite (564) der Fahrspur 420 steht dem Fahrzeug 421 weiterhin zur Verfügung.
Sobald das AV 10 wie in 5 dargestellt positioniert ist, kann das Hindernismanagementsystem 100 dann den entgegenkommenden Verkehr überwachen und bestimmen, wann die Fahrspur 420 ausreichend frei ist, sodass das AV 10 auf einem Weg 602 wie in 6 dargestellt umfahren oder das Fahrzeug 408 „umfahren“ kann und sich wieder dem ursprünglich vorgesehenen Weg anschließt (d. h. einem Weg, der geradeaus entlang der Fahrspur 410 verläuft). Es ist zu beachten, dass die in den 4-6 veranschaulichten besonderen Winkel und Positionen nicht als Einschränkung gedacht sind und dass der vorliegende Gegenstand so angepasst werden kann, dass er einem breiten Spektrum von Hindernissen, Fahrbahngeometrien und potentiellen interessierenden Bereichen, die von den verfügbaren Sensoren vorteilhaft beobachtet werden können, entspricht.
Unter Bezugnahme nun auf 7 beinhaltet ein exemplarisches Hindernismanagementsystem 100 im Allgemeinen ein Hindernismanagementmodul (oder einfach „Modul“) 710, das wiederum ein Hinderniserkennungssubmodul (oder „Modul“) 715, ein Positioniersubmodul (oder „Modul“) 720 und ein Clearing-Submodul (oder „Modul“) 730 beinhaltet. Im Allgemeinen empfängt das Hindernismanagementmodul 710 Sensordaten 701 (z. B. optische Kameradaten, Radarsensorrückgaben, Lidarsensorrückgaben, usw.), aus denen es das Vorhandensein eines Hindernisses bestimmen kann, das den vorgesehenen Weg des AV 10 behindert (z. B. das Fahrzeug 408 in 4), und erzeugt, nachdem es bestimmt hat, dass ein Weg zum Umfahren des Hindernisses frei ist, eine Ausgabe 731, die anzeigt, dass das AV 10 dem zweiten Weg um das Hindernis herum folgen kann, um wieder zu seinem vorgesehenen Weg zurückzukehren (wie in 6 dargestellt).
Das Hinderniserkennungsmodul 715 ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob das Hindernis 408 eine Hindernisklasse ist, die ein menschlicher Fahrer unter normalen Bedingungen vernünftigerweise erwarten könnte, umfahren kann, wie beispielsweise ein in zweiter Reihe geparktes Fahrzeug oder ein vergleichbares. In einigen Ausführungsformen ist das Hindernis 408 möglicherweise nicht unbedingt stationär, sondern bewegt sich langsam und/oder sporadisch, wie dies bei Postzustellfahrzeugen und dergleichen der Fall sein kann. Die Bestimmung dieser Hindernisklasse kann mit jedem geeigneten Verfahren erfolgen, einschließlich verschiedener Maschinenlernmodelle, die darauf trainiert sind, derartige Hindernisse basierend auf Sensordaten 701 zu klassifizieren. So kann beispielsweise das Modul 715 ein faltungsneuronales Netzwerk (CNN) oder einen anderen Klassifizierer implementieren, der zum Erkennen eines breiten Spektrums dieser Hindernisse geschult ist. Ein derartiger Klassifizierer kann auch Merkmale wie den Zustand der Hinterradbremsen des geparkten Fahrzeugs, den Zustand der Warnblinker, ob sich Insassen im Fahrzeug befinden oder nicht, nahegelegene Beschilderungs- und Verkehrsampeln, ob sich ein oder mehrere andere Fahrzeuge vor dem Hindernis befinden oder nicht, und alle anderen Faktoren berücksichtigen. In diesem Zusammenhang sind die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren nicht auf Fahrzeuge beschränkt, die in zweiter Reihe parken, sondern können für Müllcontainer, Baufahrzeuge und alle anderen Hindernisse gelten, die das AV 10 daran hindern könnten, seinen vorgesehenen Weg zurückzulegen.
Das Positioniersubmodul 720 unterstützt das Anpassen der Position und/oder Stellung des AV 10 in einer Weise, dass die Okklusionswirkung des Hindernisses reduziert oder beseitigt wird, ohne die Gegenfahrspur oder die Fahrspuren, wie in Verbindung mit 5 verdeutlicht und zuvor beschrieben, wesentlich zu beeinträchtigen. Das Clearing-Submodul 730 ist im Allgemeinen konfiguriert, um den Gegenverkehr in der Nähe des AV 10 (z. B. auf der Gegenfahrbahn 420) zu überwachen und zu bestimmen, ob das AV 10 zum Fortfahren freigegeben ist, wie in 6 dargestellt. Das Überwachen des Gegenverkehrs kann unter Verwendung eines geeigneten maschinellen Lernmodells in Verbindung mit dem Sensorsystem 28 durchgeführt werden. In einigen Ausführungsformen, wie nachfolgend beschrieben, könnte das Clearing-Submodul 730 eine Logik beinhalten, um eine Vorgehensweise festzulegen, wenn das vermeintlich in zweiter Reihe geparkte Fahrzeug eine „Falschmeldung“ ist - z. B. beginnt sich das scheinbar „geparkte“ Fahrzeug zu bewegen, nachdem das AV 10 mit dem Manövrieren auf seinem vorgesehenen Weg begonnen hat, oder es ist unklug, um eine breite Kette von Karten zu manövrieren. Ein Beispiel dafür ist, dass immer darauf geachtet wird, dass genügend Platz vorhanden ist, damit das Fahrzeug auf die ursprüngliche Fahrspur zurückkehren kann.
Es ist zu verstehen, dass verschiedene Ausführungsformen des Hindernismanagementsystems 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung eine beliebige Anzahl zusätzlicher, in die Steuerung 34 eingebetteter Teilmodule beinhalten, die mit den hierin beschriebenen Systemen und Verfahren kombiniert und/oder weiter untergliedert werden können. Weiterhin können Eingaben in das Hindernismanagementsystem 100 vom Sensorsystem 28 empfangen werden, die von anderen Steuermodulen (nicht dargestellt) empfangen werden, die dem autonomen Fahrzeug 10 zugeordnet sind, die vom Kommunikationssystem 36 empfangen werden und/oder von anderen Untermodulen (nicht dargestellt), die innerhalb der Steuerung 34 von 1 ermittelt/modelliert werden. Weiterhin können die Eingaben auch einer Vorverarbeitung unterzogen werden, wie beispielsweise Teilabtastung, Rauschunterdrückung, Normalisierung, Merkmalsextraktion, fehlende Datenreduktion und dergleichen.
Die verschiedenen vorstehend beschriebenen Module können als ein oder mehrere maschinelle Lernmodelle implementiert werden, die einem überwachten, unbeaufsichtigten, teilüberwachten oder verstärkten Lernen unterzogen werden und Klassifizierungen (z. B. binäre oder mehrstufige Klassifizierungen), Regression, Clustering, Dimensionalitätsreduktion und/oder solche Aufgaben durchführen. Beispiele für diese Modelle sind künstliche neuronale Netze (ANN) (z. B. rekurrierende neuronale Netze (RNN) und faltungsneuronale Netze (CNN)), Entscheidungsbaummodelle (z. B. Klassifikations- und Regressionsbäume (CART)), Ensemble-Lernmodelle (z. B. Boosting, Bootstrapped Aggregation, Gradienten-Boost-Maschinen und Random Forest), Bayes'sche Netzwerkmodelle (z. B. naive Bayes), Hauptkomponentenanalyse (PCA), Unterstützungsvektormaschinen (SVM), Clustering-Modelle (wie K-Neighbor, K-Mittel, Erwartungsmaximierung, hierarchisches Clustering usw.), lineare Diskriminanzanalysemodelle.
In einigen Ausführungsformen erfolgt das Lernen der vom System 100 verwendeten maschinellen Lernmodelle innerhalb eines vom Fahrzeug 10 entfernten Systems (z. B. das System 52 in 2) und wird anschließend für den normalen Betrieb des Fahrzeugs 10 auf das Fahrzeug 10 heruntergeladen. In weiteren Ausführungsformen erfolgt das Lernen zumindest teilweise innerhalb der Steuerung 34 des Fahrzeugs 10 selbst, und das Modell wird anschließend mit externen Systemen und/oder anderen Fahrzeugen einer Flotte geteilt (wie in 2 dargestellt). Trainingsdaten können in ähnlicher Weise vom Fahrzeug 10 erzeugt oder extern erfasst und vor dem Anlernen in Trainings-, Validierungs- und Testsätze aufgeteilt werden.
Unter jetziger Bezugnahme auf 8 und fortgesetzter Bezugnahme auf die 1-7, veranschaulicht ein Flussdiagramm ein Steuerverfahren 800, das von dem Hindernismanagementsystem 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden kann. Wie angesichts der vorliegenden Offenbarung zu erkennen ist, ist die Abfolge der Vorgänge innerhalb der Verfahrens nicht auf die sequenzielle Ausführung beschränkt, wie in der Figur dargestellt, sondern kann in einer oder mehreren variierenden anwendbaren Reihenfolgen gemäß der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren basierend auf einem oder mehreren vordefinierten Ereignissen zur Ausführung geplant werden und/oder kontinuierlich während des Betriebs des autonomen Fahrzeugs 10 ausgeführt werden.
In verschiedenen Ausführungsformen beginnt das Verfahren bei 801, in dem Sensordaten bezüglich der dem AV 10 zugeordneten Umgebung empfangen werden. Wie vorstehend ausgeführt, können diese Sensordaten von einer Vielzahl von Abtastvorrichtungen empfangen werden, wie beispielsweise optischen Kameras, Lidar-Sensoren, Radarsensoren usw. Bei 802 werden diese Sensordaten dann verwendet, um das Vorhandensein eines Hindernisses (z. B. das Fahrzeug 408) zu bestimmen, wie vorstehend beschrieben und exemplarisch in 4 veranschaulicht. In einer Ausführungsform erkennt das Hinderniserkennungsmodul 715 ein Objekt, das einen vorgesehenen Weg des Fahrzeugs in einer Fahrspur (z. B. Fahrspur 410) angrenzend an eine gegenüberliegende Fahrspur (420) zumindest teilweise behindert und eine Sicht auf die gegenüberliegende Fahrspur durch mindestens eine Abtastvorrichtung des Sensorsystems 28 (wie in 4 abgebildet) zumindest teilweise verdeckt. Wie zu erkennen ist, können je nach Größe und Form des Hindernisses 408 einige Abtastvorrichtungen des Sensorsystems 28 eine vollständige Sicht auf die gegenüberliegende Fahrspur 420 aufweisen (z. B. oben montierte Kameras, Lidar usw.), während andere Abtastvorrichtungen des Sensorsystems 28 nur eine teilweise Sicht auf die gegenüberliegende Fahrspur 420 aufweisen können (z. B. frontseitige Kameras oder Radarsensoren).
Dementsprechend positioniert sich das Modul 720 bei 803 (oder bestimmt die erforderliche Position des) AV 10, um die Okklusionswirkung des Hindernisses zu reduzieren (wie in 5 dargestellt). Die Position und/oder Stellung des AV 10 nach diesem Verfahren kann in verschiedenen Ausführungsformen von der Sollposition und/oder der Stellung des AV abweichen, wenn es im Normalverkehr (z. B. beim Halten an einer Ampel) hinter einem nicht in zweiter Reihe parkenden Fahrzeug angehalten werden soll. 4 veranschaulicht beispielsweise, was unter diesen Bedingungen als nominale Stellung und Position angesehen werden könnte. Der Bereich der Fahrzeugpositionen und -stellungen kann jedoch je nach Art des Hindernisses, der Art des AV 10, der Art der Sensoren, die zum Überwachen des Gegenverkehrs verwendet werden, der Geometrie der Fahrspur, auf welcher sich das AV 10 bewegt, und anderen Eigenschaften der Umgebung, der Fahrbahn und der umliegenden Objekte variieren. Während die vorliegenden Ausführungsformen im Kontext des entgegenkommenden Verkehrs erläutert werden, können die vorliegenden Systeme und Verfahren auch im Rahmen des angrenzenden Verkehrs eingesetzt werden, der in die gleiche Richtung wie das AV 10 fährt. Das heißt, unter erneuter kurzer Bezugnahme auf 4 ist zu beachten, dass die vorstehend beschriebenen Verfahren auch in Fällen angewendet werden können, in denen die Fahrtrichtung auf der Fahrspur 420 mit der Fahrspur 410 übereinstimmt (d. h. rechts in der Figur) und das Fahrzeug 421 das AV 10 von hinten passiert, anstatt sich auf einer gegenüberliegenden Fahrspur zu bewegen.
In einigen Ausführungsformen erfolgt das Positionieren des AV 10 bei 803 iterativ. Das heißt, das Modul 720 kann das AV 10 anweisen, eine geringfügige Anpassung der Position vorzunehmen, zu bestimmen, ob dessen Sichtfeld zufriedenstellend ist, eine weitere geringfügige Anpassung vorzunehmen und so weiter, bis dessen Position und Stellung ausreichend sind. Diese iterativen Bewegungen ahmt das Verhalten menschlicher Fahrer nach, die dazu neigen, allmählich um Hindernisse herum zu „kriechen“, um eine bessere Sicht auf den Gegenverkehr zu erhalten, genau nachahmen. Bei stationären Hindernissen kann das Modul 720 jedoch von vornherein genügend Informationen über die Geometrie des Hindernisses und der Fahrspuren erhalten, um die gewünschte Position und Stellung für das AV 10 im Open-Loop-Prozess zu bestimmen.
Bei 804 kann die Länge des Hindernisses geschätzt werden, um beim Bestimmen des optimalen Wegs um das Hindernis herum zu unterstützen. In einigen Ausführungsformen kann die Länge (z. B. ein charakteristischer Abstand entlang einer Achse parallel zum vorgesehenen Weg des AV 10) zunächst auf einen Standardwert (z. B. die maximal erwartete Länge eines typischen Fahrzeugs) eingestellt und dann durch geometrische Analyse des Hindernisses mit geeigneten Sensoren (wie Lidar und/oder Radar) verfeinert werden. Unter Bezugnahme auf 9 können beispielsweise frontseitig montierte Sensoren am AV 10 verwendet werden, um eine entfernte Ecke 1022 und eine entfernte Ecke 1021 einer Seite 1025 des Hindernisses 1001 zu beobachten, wodurch das AV 10 die Länge 1020 schätzen kann. Alternativ oder zusätzlich zu der vorgenannten Technik können die oben montierten Sensoren 1102, wie in 10 dargestellt, verwendet werden, um die Vorderkante 1122 und die Hinterkante 1121 der Oberseite 1025 zu beobachten, wodurch die Länge 1020 geschätzt werden kann. In noch einer weiteren Ausführungsform kann die Stirnfläche 1126 (durch eine Kamera oder einen anderen Sensor gesehen) des Hindernisses 1001 zum Klassifizieren des Hindernisses 1001 verwendet werden, z. B. über ein faltungsneuronales Netzwerk, das mit einem Trainingssatz bekannter Hindernisarten (PKW, LKW, Mülltonnen usw.) trainiert wird. In Kenntnis der Klasse des Hindernisses 1001 kann das Hindernismanagementmodul 710 dann eine Datenbank (z. B. eine Tabelle) mit diesen Hinderniskategorien und bekannten Abmessungen (lokal oder entfernt gespeichert) heranziehen, um die Länge 1020 des Hindernisses 1001 zu schätzen.
Unter erneuter Bezugnahme auf 8 bestimmt das Hindernismanagementmodul 710 dann bei 805 einen Weg, der es dem AV 10 ermöglichen würde, sich um das Hindernis herum zu bewegen (d. h. das Hindernis zu „umfahren“). Ein derartiger Weg ist beispielsweise als Weg 602 in 6 veranschaulicht. Wie zu erkennen ist, variieren die Länge und andere geometrische Merkmale dieses Weges stark je nach einer Reihe von Faktoren, wie beispielsweise der Geometrie der Fahrbahnspuren (z. B. 410, 420), der Geometrie des Hindernisses, der Geschwindigkeitsbegrenzung der Fahrbahn und dergleichen. So kann beispielsweise der umfahrende Weg aus einem Weg aufgebaut sein, der von der Fahrspur 410 auf die Fahrspur 420 wechselt, sich geradlinig entlang des an das Fahrzeug 408 angrenzenden Segments auf der Fahrspur 420 bewegt, die um einen vorbestimmten Pufferabstand vom vorderen Ende des Fahrzeugs 408 aus länger ist und dann an einem geeigneten Punkt wieder auf die Fahrspur 410 zurückkehrt.
Anschließend überwacht das Hindernismanagementmodul 710 bei 806 die gegenüberliegende Fahrspur und den relevanten Verkehr, falls vorhanden, sowie alle Objekte in der Umgebung, die zum Beenden des beabsichtigten Fahrwegs relevant sein könnten. Derartige Objekte können beispielsweise ein Fahrzeug beinhalten, das sich dem AV 10 von hinten nähert und gleichzeitig versucht, sich um das gleiche Hindernis zu bewegen, und das somit das AV 10 „schneiden“ könnte, wenn es versucht, sich auf dem vorgesehenen Fahrweg zu bewegen. Bei 807 bestimmt das Hindernismanagementmodul 710, ob der Gegenverkehr ausreichend frei ist, damit das AV 10 mit dem Umfahren des Hindernisses fortfahren kann. Wenn ja, wird mit dem Verarbeiten mit 808 fortgefahren, und das AV 10 umfährt das Hindernis und kehrt auf den ursprünglich vorgesehenen Weg zurück. Wenn der Weg nicht ausreichend frei ist, um das Hindernis zu umfahren, kehrt die Verarbeitung zu 806 zurück, woraufhin das Hindernismanagementmodul 710 weiterhin den Gegenverkehr überwacht. In einer weiteren Ausführungsform bietet das System eine Option zum Anfordern einer Fernunterstützung, sodass ein menschlicher Betreiber bestimmen kann, ob er das Hindernis umgehen oder den vorgesehenen Weg neu gestalten soll.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „frei“ in Bezug auf einen Weg im Allgemeinen auf den Fall, in dem das System 100 bestimmt hat, dass das AV 10 seinen beabsichtigten Weg mit einer angemessenen geplanten Beschleunigung, Geschwindigkeit usw. fortsetzen kann, wobei ein ausreichender räumlicher Abstand zwischen dem AV 10 und allen Fahrzeugen und Objekten in der Umgebung des AV 10 verbleibt. Eine derartige Bestimmung kann durch ein oder mehrere Module innerhalb des ADS 70 von 3 erfolgen.
Wie vorstehend kurz erwähnt, kann das Hindernismanagementmodul 710 so konfiguriert sein, dass es den Fall einer „fehlerhaften“ Klassifizierung des Hindernisses als ein in zweiter Reihe geparktes Fahrzeug handhabt. Unter erneuter Bezugnahme auf 6 ist der Fall zu betrachten, in dem das Fahrzeug 408 beginnt, in der Fahrspur 410 vorwärts zu fahren, während das AV 10 versucht, sein Manöver um das Fahrzeug 408 herum zu beenden. 11 präsentiert ein Flussdiagramm, das dieses Szenario behandelt.
Insbesondere beginnt das Verfahren 1200 in verschiedenen Ausführungsformen bei 1201, wobei das AV 10 mit dem Manövrieren um das (vermutete) in zweiter Reihe geparkte Fahrzeug 408 beginnt und bis 1202 andauert, wobei das System 100 bestimmt, ob die Klassifizierung des Fahrzeugs 408 als in zweiter Reihe geparktes Fahrzeug fehlerhaft ist, d. h. dass die Absolutgeschwindigkeit des Fahrzeugs 408 ungleich Null ist oder über einem kleinen Schwellenwert liegt. Wenn nicht, wird das Manöver wie geplant abgeschlossen (1203); wenn ja, wird die Verarbeitung auf 1204 fortgesetzt, und das System 100 bestimmt, ob das AV 10 an das Manöver gebunden ist.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „an das Manöver gebunden“ auf Fälle, in denen das AV 10 auf seinem Weg um das Hindernis herum vorangekommen ist, soweit es vorteilhafter ist (unter Verwendung verschiedener Heuristiken oder anderer Kriterien), das Manöver um das Hindernis herum abzuschließen (1206), möglicherweise die Geschwindigkeit bei Bedarf zu erhöhen, anstatt das Manöver abzubrechen und auf seine Fahrspur zurückzukehren und seinem ursprünglich vorgesehenen Weg zu folgen (1205). Bei dieser Bestimmung können eine Reihe von Faktoren berücksichtigt werden, wie beispielsweise die Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung des AV 10 gegenüber dem Fahrzeug 408 in dem Moment, in dem das Hindernis zu bewegen beginnt, die Geometrie (z. B. Länge und Breite) des Hindernisses 408, die Geometrie (z. B. Breite) der Fahrspur 410, die Wetterbedingungen (z. B. Sicht, Niederschlag), der Zustand des Gegenverkehrs, die Art des Hindernisses und alle anderen Faktoren, die für relevant gehalten werden. Wie bereits erwähnt, kann in einigen Ausführungsformen ein Hindernis, das sich sporadisch bewegt (z. B. ein Postfahrzeug, das sich langsam in einer Abfolge von Halt zu Halt bewegt), dennoch als ein Hindernis betrachtet werden, das umfahren werden muss, ungeachtet der Tatsache, dass es nicht streng stationär ist. Ein derartiges Objekt würde nicht als Falschmeldung angesehen werden.
Während mindestens eine exemplarische Ausführungsform in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung dargestellt wurde, versteht es sich, dass es eine große Anzahl an Varianten gibt. Es versteht sich weiterhin, dass die exemplarische Ausführungsform oder die exemplarischen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration dieser Offenbarung in keiner Weise einschränken sollen. Die vorstehende ausführliche Beschreibung stellt Fachleuten auf dem Gebiet vielmehr einen zweckmäßigen Plan zur Implementierung der exemplarischen Ausführungsform bzw. der exemplarischen Ausführungsformen zur Verfügung. Es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen an der Funktion und der Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren rechtlichen Entsprechungen aufgeführt ist, abzuweichen.

Claims

Hindernismanagementverfahren, umfassend: Empfangen von Sensordaten über eine oder mehrere Abtastvorrichtungen, die sich auf eine einem Fahrzeug zugeordnete Umgebung beziehen; Bestimmen mit den Sensordaten des Vorhandenseins eines Hindernisses, das zumindest teilweise einen beabsichtigten Weg des Fahrzeugs in einer ersten Fahrspur angrenzend an eine zweite Fahrspur behindert und zumindest teilweise eine Sicht auf die zweite Fahrspur durch eine erste Abtastvorrichtung der einen oder der mehreren Abtastvorrichtungen verdeckt; Positionieren des Fahrzeugs in Bezug auf das Hindernis mit einem Prozessor, um die Sicht auf die erste Fahrspur durch die erste Abtastvorrichtung zu verbessern, ohne die Gegenfahrbahn wesentlich zu behindern; Bestimmen eines zweiten Weges, der das Hindernis umfährt und sich wieder dem beabsichtigten Weg anschließt; Überwachen der zweiten Fahrspur über die erste Abtastvorrichtung, um zu bestimmen, wann der zweite Weg frei ist; und Bewegen des Fahrzeugs entlang des zweiten Weges, wenn bestimmt wird, dass der zweite Weg frei ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner beinhaltend: Bestimmen, während das Fahrzeug auf dem zweiten Weg bewegt wird, dass das Hindernis begonnen hat, sich zu bewegen; Bestimmen, ob das Fahrzeug sich dem zweiten Weg zugewandt hat; Vervollständigen der Bewegung entlang des zweiten Weges, wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug dem zweiten Weg zugewandt hat; und Abbrechen der Bewegung entlang des zweiten Weges, wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug nicht dem zweiten Weg zugewandt hat.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die erste Abtastvorrichtung ein vorwärts gerichteter Radarsensor ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Hindernis ein in zweiter Reihe geparktes Fahrzeug ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner beinhaltend das Schätzen einer Länge des Hindernisses über die Sensordaten und das Bestimmen des zweiten Weges teilweise basierend auf der geschätzten Länge des Hindernisses.
System zum Steuern eines Fahrzeugs, umfassend: ein Hinderniserkennungsmodul, das einen Prozessor beinhaltet und konfiguriert ist zum: Empfangen von Sensordaten über eine oder mehrere Abtastvorrichtungen, die sich auf eine einem Fahrzeug zugeordnete Umgebung beziehen; Bestimmen mit den Sensordaten des Vorhandenseins eines Hindernisses, das zumindest teilweise einen beabsichtigten Weg des Fahrzeugs in einer ersten Fahrspur angrenzend an eine zweite Fahrspur behindert und zumindest teilweise eine Sicht auf die zweite Fahrspur durch eine erste Abtastvorrichtung der einen oder der mehreren Abtastvorrichtungen verdeckt; ein Positioniermodul, das konfiguriert ist zum: Positionieren des Fahrzeugs in Bezug auf das Hindernis mit einem Prozessor, um die Sicht auf die zweite Fahrspur durch die erste Abtastvorrichtung zu verbessern, ohne die zweite Fahrspur wesentlich zu behindern; Bestimmen eines zweiten Weges, der das Hindernis umfährt und wieder in den vorgesehenen Weg zurückkehrt; und ein Clearing-Modul, das konfiguriert ist zum: Überwachen der zweiten Fahrspur über die erste Abtastvorrichtung, um zu bestimmen, wann der zweite Weg frei ist; und Bewegen des Fahrzeugs entlang des zweiten Weges, wenn bestimmt wird, dass der zweite Weg frei ist.
System nach Anspruch 6, worin das Clearing-Modul ferner: bestimmt, dass sich das Hindernis beim Bewegen des autonomen Fahrzeugs auf dem zweiten Weg zu bewegen begonnen hat; bestimmt, ob sich das Fahrzeug dem zweiten Weg zugewandt hat; und die Bewegung entlang des zweiten Weges vollendet, wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug dem zweiten Weg zugewandt hat, und die Bewegung entlang des zweiten Weges abbricht, wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug nicht dem zweiten Weg zugewandt hat.
System nach Anspruch 6, worin die erste Abtastvorrichtung ein vorwärts gerichteter Radarsensor ist.
System nach Anspruch 6, worin das Positioniermodul ferner die Länge des Hindernisses über die Sensordaten schätzt und den zweiten Weg teilweise basierend auf der geschätzten Länge des Hindernisses bestimmt.
System nach Anspruch 6, worin das Fahrzeug durch iteratives Ändern der Position und der Stellung des Fahrzeugs positioniert wird, bis die Sicht auf die zweite Fahrspur durch die erste Abtastvorrichtung um einen vorbestimmten Betrag verbessert ist.