-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf autonome Fahrzeuge und insbesondere auf Systeme und Verfahren zum Leiten von autonomen Fahrzeugen von einem Startort zu einem Zielort.
-
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. Ein autonomes Fahrzeug erfasst seine Umgebung unter Verwendung von Sensorvorrichtungen, wie beispielsweise Radar-, Lidar-, Bildsensoren und dergleichen. Das autonome Fahrzeugsystem nutzt weiterhin Informationen von globalen Positioniersystemen (GPS), Navigationssystemen, Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationen, Fahrzeug-Infrastruktur-Technologien und/oder drahtgesteuerten Systemen, um das Fahrzeug zu navigieren.
-
Die Fahrzeugautomatisierung wurde kategorisiert nach nummerischen Ebenen von null, entsprechend keiner Automatisierung mit voller menschlicher Kontrolle, bis Fünf, entsprechend der vollen Automatisierung ohne menschliche Kontrolle. Verschiedene automatisierte Fahrerassistenzsysteme, wie beispielsweise Geschwindigkeitsregelung, adaptive Geschwindigkeitsregelung und Parkassistenzsysteme, entsprechen niedrigeren Automatisierungsebenen, während echte „fahrerlose“ Fahrzeuge mit höheren Automatisierungsebenen übereinstimmen.
-
Autonome Fahrzeuge können mit einem Router ausgestattet sein, der Routendaten erzeugt, die das autonome Fahrzeug zu einem Zielort leiten. Wenn eine neue Route erzeugt wird, z. B. aufgrund einer neuen Zielanforderung, sollte das autonome Fahrzeug sichere und reibungslose Routen wählen.
-
Dementsprechend ist es wünschenswert, Systeme und Verfahren vorzusehen, die autonome Fahrzeuge auf sichere und bequeme Weise routen oder umleiten. Ferner werden weitere wünschenswerte Funktionen und Merkmale der vorliegenden Offenbarung aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, sowie dem vorangehenden technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
-
KURZDARSTELLUNG
-
Systeme und Verfahren werden zum Steuern eines Fahrzeugs bereitgestellt. Bei einer Ausführungsform beinhaltet ein computerimplementiertes Verfahren zum Steuern eines autonomen Fahrzeugs das Erzeugen von Fahrspurplandaten über einen Prozessor, einschließlich eines Satzes von Fahrspurplänen, die das autonome Fahrzeug von einem Startort zu einem Zielort leiten, das Bestimmen eines Fahrspurplans über einen Prozessor in den Fahrspurplandaten, der nicht ausführbar ist, und das Entfernen des Fahrspurplans, über einen Prozessor aus den Fahrspurplandaten, die als nicht realisierbar bestimmt sind, wodurch realisierbare Fahrspurplandaten erzeugt werden, einschließlich eines Fahrspurplans, der das Fahrzeug vom Startort zum Zielort leitet, sowie das Steuern der Bewegung des autonomen Fahrzeugs über einen Prozessor basierend auf den realisierbaren Fahrspurplandaten.
-
In verschiedenen Ausführungsformen werden Fahrspuren auf einer Karte in Segmente unterteilt, die durch eindeutige Nummern, sogenannte Fahrspur-IDs, identifiziert werden. Ein Fahrspurplan beinhaltet in Ausführungsformen eine Reihenfolge von miteinander verbundenen Fahrspur-IDs. Eine Route vom Startort zum Zielort wird durch einen Fahrspurplan repräsentiert. Es können viele dieser Fahrspurpläne, die zum Zielort führen, vorhanden sein, die im Satz der Fahrspurebenen enthalten sind.
-
Das Bestimmen des Fahrspurplans in den als nicht durchführbar zu betrachtenden Fahrspurplandaten beinhaltet in Ausführungsformen das Bestimmen eines Fahrspurplans in den Fahrspurplandaten, der nicht durchführbar ist, wenn bestimmt wird, dass der Fahrspurplan eine unzureichend ruhige Bewegung des autonomen Fahrzeugs innerhalb einer bevorstehenden Entfernung beinhaltet.
-
In Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren das Bestimmen einer durchführbaren Fahrspur innerhalb einer bevorstehenden Entfernung, der das autonome Fahrzeug weiterhin folgen sollte, um eine ausreichende Glätte der Bewegung des autonomen Fahrzeugs zu gewährleisten, über einen Prozessor, worin der Schritt des Bestimmens eines Fahrspurplans in den Fahrspurplandaten, die als nicht durchführbar erachtet werden, das Bestimmen eines Fahrspurplans in den Fahrspurplandaten beinhaltet, der nicht durchführbar ist, wenn der Fahrspurplan die durchführbare Fahrspur nicht beinhaltet.
-
In Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren das Empfangen von Geschwindigkeitsdaten, die die aktuelle Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs repräsentieren, und das Bestimmen von zukünftigen Entfernungsdaten, die die bevorstehende Entfernung repräsentieren, über einen Prozessor basierend auf den Geschwindigkeitsdaten, worin größere bevorstehende Entfernungen bei größeren aktuellen Geschwindigkeiten bestimmt werden.
-
In Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren das Lösen, über einen Prozessor, eines Bewegungsplanungsalgorithmus auf Fahrspurplandaten, um gelöste Fahrspurplandaten zu erzeugen, die einen Fahrspurplan definieren, der das Fahrzeug vom Startort zum Zielort und zu einer Trajektorie dazu führt, und das Steuern der Bewegung des autonomen Fahrzeugs basierend auf den gelösten Fahrspurplandaten
-
In Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren das Lösen, über einen Prozessor, eines Bewegungsplanungsalgorithmus auf Fahrspurplandaten, um gelöste Fahrspurplandaten zu erzeugen, die einen Fahrspurplan definieren, der das Fahrzeug vom Startort zum Zielort und zu einer Trajektorie dazu führt, und das Bestimmen der durchführbaren Fahrspur basierend auf den gelösten Fahrspurplandaten. In Ausführungsformen erzeugt der Bewegungsplanungsalgorithmus mehrere verschiedene Fahrspurpläne, die in die gelösten Fahrspurplandaten einbezogen werden. Für jeden gelösten Fahrplan wird eine durchführbare Fahrspur (oder eine Vielzahl von durchführbaren Fahrspuren) bestimmt. Der Schritt zum Entfernen des Fahrplans aus den Fahrspurplandaten, der als nicht durchführbar bestimmt ist, wird für jeden Fahrspurplan in den Fahrspurplandaten durchgeführt, einschließlich der für jeden gelösten Fahrspurplan bestimmten oder jeder durchführbaren Fahrspur.
-
In Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren das Ausschließen eines Fahrplans aus den gelösten Fahrspurplandaten, wenn keine Lösung für den Bewegungsplanungsalgorithmus gefunden wird.
-
Bei Ausführungsformen basiert das Lösen des Bewegungsplanungsalgorithmus auf Eingaben, einschließlich einer Mittellinie, die einen Weg darstellt, dem das autonome Fahrzeug folgen sollte, sowie Begrenzungen, die Begrenzungen darstellen, die das autonome Fahrzeug nicht überschreiten sollte.
-
In Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren das virtuelle Durchlaufen des durch die gelösten Fahrspurplandaten definierten Fahrspurplans für die bevorstehende Strecke über einen Prozessor und das Aufzeichnen einer durchfahrenen Fahrspur, wobei die durchfahrene Fahrspur als durchführbare Fahrspur ausgegeben wird.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist ein autonomes Antriebssystem beinhaltet. Das System beinhaltet ein Routermodul, das konfiguriert ist, um Fahrspurplandaten zu berechnen, einschließlich eines Satzes von Fahrspuren, die eine Route von einem Startort zu einem Zielort definieren. Ein Bewegungsplanungssystem ist konfiguriert, um einen Bewegungsplanungsalgorithmus zum Erzeugen von gelösten Fahrspurplandaten zu lösen, die einen gelösten Fahrspurplan und eine Trajektorie dafür definieren. Ein durchführbares Fahrspurplanbestimmungsmodul ist konfiguriert, um bevorstehende Entfernungsdaten zu empfangen, die eine bevorstehende Entfernung darstellen, und um eine durchführbare Fahrspur basierend auf den gelösten Fahrplandaten innerhalb der bevorstehenden Entfernung zu bestimmen. Ein nicht durchführbares Fahrspurplan-Entfernungsmodul ist konfiguriert, um einen Fahrspurplan aus den Fahrspurplandaten zu entfernen, um durchführbare Fahrspurplandaten zu erzeugen, einschließlich eines durchführbaren Fahrspurplans, der eine Route vom Startort bis zum Zielort definiert. Ein Fahrzeugsteuerungssystem ist konfiguriert, um die Bewegung des Fahrzeugs basierend auf den durchführbaren Fahrspurplandaten zu steuern.
-
Bei Ausführungsformen werden die durchführbaren Fahrplandaten zurückgeleitet und durchlaufen das Bewegungsplanungssystem.
-
In Ausführungsformen ist ein zukünftiges Entfernungsbestimmungsmodul konfiguriert, um Geschwindigkeitsdaten zu empfangen, die die aktuelle Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs repräsentieren, und zum Bestimmen der zukünftigen Entfernung basierend auf den Geschwindigkeitsdaten, worin größere bevorstehende Entfernungen bei größeren aktuellen Geschwindigkeiten bestimmt werden.
-
In Ausführungsformen ist das Bewegungsplanungssystem konfiguriert, um Eingaben zu empfangen, einschließlich einer Mittellinie, die einen Weg darstellt, dem das autonome Fahrzeug folgen sollte, und Begrenzungen, die Begrenzungen darstellen, die das autonome Fahrzeug nicht überschreiten sollte, sowie Lösen des darauf basierenden Bewegungsplanungsalgorithmus, um eine glatte Bewegungstrajektorie für das autonome Fahrzeug zu definieren, die durch den Betrieb des Fahrzeugsteuerungssystems folgt.
-
In Ausführungsformen ist das Bewegungsplanungssystem konfiguriert, um einen Fahrspurplan aus den gelösten Fahrspurplandaten auszuschließe, wenn keine Lösung für den Bewegungsplanungsalgorithmus gefunden wird.
-
In Ausführungsformen ist das durchführbare Fahrspurplanbestimmungsmodul konfiguriert, um den durch die gelösten Fahrspurplandaten definierten Fahrspurplan für die bevorstehende Strecke virtuell zu durchlaufen und eine durchfahrene Fahrspur aufzuzeichnen, worin die durchfahrene Fahrspur als durchführbare Fahrspur ausgegeben wird.
-
In noch einer weiteren Ausführungsform ist ein autonomes Fahrzeug vorgesehen. Das autonome Fahrzeug beinhaltet ein autonomes Antriebssystem, das über einen Prozessor konfiguriert ist, um: Fahrspurplandaten zu berechnen, einschließlich eines Satzes von Fahrspurplänen, die eine Route von einem Startort zu einem Zielort definieren, einen Bewegungsplanungsalgorithmus zu lösen, um gelöste Fahrspurplandaten zu erzeugen, die einen gelösten Fahrspurplan und eine Trajektorie dafür definieren, bevorstehende Entfernungsdaten zu empfangen, die eine bevorstehende Entfernung repräsentieren, eine durchführbare Fahrspur basierend auf den gelösten Fahrspurplandaten innerhalb der nächsten Entfernung zu bestimmen, einen Fahrspurplan aus den Fahrspurplandaten zu entfernen, um durchführbare Fahrspurplandaten zu erzeugen, einschließlich eines durchführbaren Fahrspurplans, der eine Route vom Startort bis zum Zielort definiert, sowie eine Fahrbewegung des Fahrzeugs basierend auf den durchführbaren Fahrspurplandaten zu steuern.
-
In Ausführungsformen werden die durchführbaren Fahrspurplandaten zurückgeleitet und als Basis zum Lösen des Bewegungsplanungsalgorithmus verwendet.
-
In Ausführungsformen ist das autonome Antriebssystem konfiguriert, um Geschwindigkeitsdaten zu empfangen, die die aktuelle Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs repräsentieren, und zum Bestimmen der zukünftigen Entfernung basierend auf den Geschwindigkeitsdaten, worin größere bevorstehende Entfernungen bei größeren aktuellen Geschwindigkeiten bestimmt werden.
-
In Ausführungsformen ist das autonome Antriebssystem konfiguriert, um über einen Prozessor einen Fahrspurplan aus den gelösten Fahrspurplandaten auszuschließe, wenn keine Lösung für den Bewegungsplanungsalgorithmus gefunden wird.
-
In Ausführungsformen ist das autonome Antriebssystem konfiguriert, um den durch die gelösten Fahrspurplandaten definierten Fahrspurplan für die bevorstehende Strecke virtuell zu durchlaufen und eine durchfahrene Fahrspur aufzuzeichnen, worin die durchfahrene Fahrspur als durchführbare Fahrspur ausgegeben wird.
-
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 Bewegungsplanungssystem und einem durchführbaren Fahrspurplanfilter gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht;
- 2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Transportsystem mit einem oder mehreren autonomen Fahrzeugen aus 1 gemäß verschiedenen Ausführungsformen darstellt;
- Die 3 und 4 sind Datenflussdiagramme, die ein autonomes Antriebssystem veranschaulichen, welches das Bewegungsplanungssystem und den durchführbaren Fahrspurplanfilter des autonomen Fahrzeugs gemäß verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet;
- 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Steuerverfahren zum Steuern des autonomen Fahrzeugs gemäß verschiedenen Ausführungen veranschaulicht; und
- 6 ist ein Diagramm, das exemplarische Anwendungsfälle bei der Umleitung eines autonomen 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 ausführlichen 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, auf die Verarbeitungslogik und/oder Prozessorgeräte, einzeln oder in Kombinationen, unter anderem umfassend, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder gruppiert) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die 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 sind konventionelle Techniken in Verbindung mit der Signalverarbeitung, Datenübertragung, Signalgebung, Steuerung und weiteren funktionalen Aspekten der Systeme (und den einzelnen Bedienelementen der Systeme) hierin ggf. nicht im Detail beschrieben. 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.
-
Wie unter Bezugnahme auf 1 ersichtlich, ist ein bei 100 allgemein dargestelltes Bewegungsplanungssystem mit einem Fahrzeug 10 gemäß verschiedenen Ausführungsformen assoziiert. Im Allgemeinen leitet das System 100 das autonome Fahrzeug 10 in einer Weise um, die nicht durchführbare Routen ausschließt, die unsichere und/oder unbequeme Richtungsänderungen beinhalten, und steuert das Fahrzeug 10 darauf aufbauend intelligent. Das System 100 erwartet eine bevorstehende Entfernung, die geschwindigkeitsabhängig ist, entlang jedes Fahrspurplans von einem Routermodul und entfernt Fahrspurpläne, die nicht entlang von Wegen für die bevorstehende Entfernung fortgesetzt werden, die bereits von einem Bewegungsplanungssystem als akzeptabel reibungslose Trajektorien identifiziert wurden. Auf diese Weise wählt das autonome Fahrzeug 10 eine neue Route aus, auf die es sicher und bequem von einer vorherigen Route wechseln kann.
-
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 Bewegungsplanungs- und durchführbare Fahrspurfiltersystem 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 ist das autonome Fahrzeug 10 ein sogenanntes Level-Vier oder Level-Fünf Automatisierungssystem. Ein Level-Vier-System zeigt eine „hohe Automatisierung“ unter Bezugnahme auf die Fahrmodus-spezifische Leistung durch ein automatisiertes Fahrsystem aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe an, selbst wenn ein menschlicher Fahrer nicht angemessen auf eine Anforderung einzugreifen, reagiert. Ein Level-Fünf-System zeigt eine „Vollautomatisierung“ an und verweist auf die Vollzeitleistung eines automatisierten Fahrsystems aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe unter allen Fahrbahn- und Umgebungsbedingungen, die von einem menschlichen Fahrer verwaltet werden können.
-
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 zu den Fahrzeugrädern 16-18 gemäß den wählbaren Übersetzungen 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 16-18 ein Bremsmoment bereitzustellen. Das Bremssystem 26 kann in verschiedenen Ausführungsformen Reibungsbremsen, Brake-by-Wire, ein regeneratives Bremssystem, wie beispielsweise eine elektrische Maschine und/oder andere geeignete Bremssysteme beinhalten. Das Lenksystem 24 beeinflusst die Position der Fahrzeugräder 16-18. Während in einigen Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung zur Veranschaulichung als ein Lenkrad 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 erfassen. Die Sensoren 40a-40n können Radargeräte, Lidare, globale Positionierungssysteme, optische Kameras, Wärmebildkameras, Ultraschallsensoren, Trägheitsmesseinheiten und/oder andere Sensoren beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. Das Stellantriebssystem 30 beinhaltet eine oder mehrere Stellantriebs-Vorrichtungen 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 können die Fahrzeugmerkmale ferner Innen- und/oder Außenfahrzeugmerkmale, wie beispielsweise Türen, einen Kofferraum und Innenraummerkmale, wie z. B. Luft, Musik, Beleuchtung usw., beinhalten, sind jedoch nicht auf diese beschränkt (nicht nummeriert).
-
Das Kommunikationssystem 36 ist dazu konfiguriert, Informationen drahtlos an und von anderen Einheiten 48, wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf andere Fahrzeuge („V2V“-Kommunikation,) Infrastruktur („V2I“-Kommunikation), entfernte Systeme und/oder persönliche Vorrichtungen (in Bezug auf 2 näher beschrieben), zu übermitteln. In einer exemplarischen Ausführungsform ist das drahtlose Kommunikationssystem 36 dazu konfiguriert, über ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN) unter Verwendung des IEEE 802.11-Standards, über Bluetooth oder mittels einer mobilen Datenkommunikation zu kommunizieren. Im Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung werden jedoch auch zusätzliche oder alternative Kommunikationsverfahren, wie beispielsweise ein dedizierter Nahbereichskommunikations-(DSRC)-Kanal, berücksichtigt. DSRC-Kanäle beziehen sich auf Einweg- oder Zweiwege-Kurzstrecken- bis Mittelklasse-Funkkommunikationskanäle, die speziell für den Automobilbau und einen entsprechenden Satz von Protokollen und Standards entwickelt wurden.
-
Die Datenspeichervorrichtung 32 speichert Daten zur Verwendung beim automatischen Steuern des autonomen Fahrzeugs 10. In verschiedenen Ausführungsformen speichert die Datenspeichervorrichtung 32 definierte Navigationskarten 142 der navigierbaren Umgebung. In verschiedenen Ausführungsformen werden die definierten Navigationskarten 142 vordefiniert und von einem entfernten System (in weiteren Einzelheiten in Bezug auf 2 beschrieben) erhalten. So können beispielsweise die definierten Navigationskarten 142 durch das entfernte System zusammengesetzt und dem autonomen Fahrzeug 10 (drahtlos und/oder drahtgebunden) mitgeteilt und in der Datenspeichervorrichtung 32 gespeichert werden. Wie ersichtlich, kann die Datenspeichervorrichtung 32 ein Teil der Steuerung 34, von der Steuerung 34 getrennt, oder ein Teil der Steuerung 34 und Teil eines separaten Systems sein.
-
Die Steuerung 34 beinhaltet mindestens einen Prozessor 44 und eine computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46. Der Prozessor 44 kann eine Spezialanfertigung oder ein handelsüblicher Prozessor sein, eine Zentraleinheit (CPU), eine Grafikprozessoreinheit (GPU) unter mehreren Prozessoren verbunden mit der Steuerung 34, ein Mikroprozessor auf Halbleiterbasis (in Form eines Mikrochips oder Chip-Satzes), ein Makroprozessor, 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.
-
Die Anweisungen können ein oder mehrere separate Programme beinhalten, von denen jede eine geordnete Auflistung von ausführbaren Anweisungen zum Implementieren von logischen Funktionen umfasst. Die Anweisungen empfangen und verarbeiten, wenn diese vom Prozessor 44 ausgeführt werden, Signale vom Sensorsystem 28, führen Logik, Berechnungen, Verfahren und/oder Algorithmen zur automatischen Steuerung der Komponenten des autonomen Fahrzeugs 10 durch und erzeugen Steuersignale an das Stellantriebssystem 30, 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.
-
In verschiedenen Ausführungsformen sind eine oder mehrere Anweisungen der Steuerung 34 in der Bewegungsplanung und dem durchführbaren Fahrspurfiltersystem 100 verkörpert und bewirken, dass beim Ausführen durch den Prozessor 44 ein Routermodul eine neue Route von einem Startort zu einem Zielort erzeugt. Die neue Route wird durch Fahrspurplandaten definiert, die eine Reihe von Fahrspurpläne beinhalten. Jeder Fahrspurplan definiert eine andere Route zum Ziel. Ein Bewegungsplanungsalgorithmus löst frühere Fahrspurpläne aus dem Routermodul, um eine Trajektorie für das Fahrzeug bereitzustellen. Der Prozessor 44 ist konfiguriert, um mögliche Fahrspuren in den gelösten Fahrspurplänen innerhalb einer bestimmten bevorstehenden Entfernung zu identifizieren. Die bevorstehende Entfernung wird so bestimmt, dass sie mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit größer wird. Diese durchführbaren Fahrspuren definieren Bewegungspfade, die vom Bewegungsplanungssystem bereits als sicher und bequem identifiziert wurden. Fahrspurplandaten in der neuen Route, die nicht die identifizierten durchführbaren Fahrspuren beinhalten, werden ausgeschlossen, während die beibehaltenen Fahrspurplandaten als Grundlage für die Bewegungsplanung und Fahrzeugsteuerung verwendet werden. Auf diese Weise werden unsichere und/oder unangenehme plötzliche (d. h. innerhalb der festgelegten nächsten Entfernung) Richtungsänderungen vermieden.
-
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 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 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 das Benutzergerät 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; einem Bestandteil eines Heimunterhaltungsgeräts; einer Digitalkamera oder Videokamera; einem tragbaren Computergerät (z. B. einer Smart-Uhr, Smart-Brille, Smart-Kleidung); oder dergleichen. Jede von der Betriebsumgebung 50 unterstützte Benutzervorrichtung 54 ist als computerimplementiertes oder computergestütztes Gerät mit der Hardware-, Software-, Firmware- und/oder Verarbeitungslogik realisiert, die für die Durchführung der hier beschriebenen verschiedenen Techniken und Verfahren erforderlich ist. So beinhaltet beispielsweise die Benutzervorrichtung 54 einen Mikroprozessor in Form einer programmierbaren Vorrichtung, die eine oder mehrere in einer internen Speicherstruktur gespeicherte Anweisungen beinhaltet und angewendet wird, um binäre Eingaben zu empfangen und binäre Ausgaben zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Benutzervorrichtung 54 ein GPS-Modul, das GPS-Satellitensignale empfangen und GPS-Koordinaten basierend auf diesen Signalen erzeugen kann. In weiteren Ausführungsformen beinhaltet die Benutzervorrichtung 54 eine Mobilfünk-Kommunikationsfunktionalität, sodass die Vorrichtung Sprach- und/oder Datenkommunikationen über das Kommunikationsnetzwerk 56 unter Verwendung eines oder mehrerer Mobilfunk-Kommunikationsprotokolle durchführt, wie hierin erläutert. In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet die Benutzervorrichtung 54 eine visuelle Anzeige, wie zum Beispiel ein grafisches Touchscreen-Display oder eine andere Anzeige.
-
Das entfernte Transportsystem 52 beinhaltet ein oder mehrere Backend-Serversysteme, 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 oder einer Kombination aus beidem 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 Teilnehmerauthentifizierungsdaten, Fahrzeugkennzeichen, Profilaufzeichnungen, 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 entfernte 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 verschiedenen Ausführungsformen implementiert 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 die computerlesbare Speichervorrichtung 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 Antriebssystem 70 je nach Funktion, Modul 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 Sensordaten und prognostiziert Anwesenheit, Standort, Klassifizierung und/oder Verlauf von Objekten und Merkmalen der Umgebung des Fahrzeugs 10. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Computer-Sichtsystem 74 Informationen von mehreren Sensoren beinhalten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Kameras, Lidare, Radare und/oder eine beliebige Anzahl anderer Arten von Sensoren.
-
Das Positioniersystem 76 verarbeitet Sensordaten zusammen mit anderen Daten, um eine Position (z. B. eine lokale Position in Bezug auf eine Karte, eine exakte Position in Bezug auf die Fahrspur einer Straße, Fahrzeugrichtung, Geschwindigkeit usw.) des Fahrzeugs 10 in Bezug auf die Umgebung zu ermitteln. Das Leitsystem 78 verarbeitet Sensordaten zusammen mit anderen Daten, um eine Strecke zu ermitteln, dem das Fahrzeug 10 folgen soll. Das Fahrzeugsteuerungssystem 80 erzeugt Steuersignale zum Steuern des Fahrzeugs 10 entsprechend der ermittelten Strecke.
-
In verschiedenen Ausführungsformen implementiert die Steuerung 34 maschinelle Lerntechniken, um die Funktionalität der Steuerung 34 zu unterstützen, wie z. B. Merkmalerkennung/Klassifizierung, Hindernisminderung, Routenüberquerung, Kartierung, Sensorintegration, Boden-Wahrheitsbestimmung und dergleichen.
-
Wie bereits kurz erwähnt, ist das Bewegungsplanungs- und durchführbare Fahrspurfiltersystem 100 aus 1 in der ADS 70 inbegriffen, wie im Folgenden näher beschrieben wird.
-
Wie beispielsweise ausführlicher in Bezug auf 4 und mit weiterem Bezug auf 3 dargestellt, beinhaltet das Bewegungsplanungs- und durchführbare Fahrspurfiltersystem 100 einen durchführbaren Fahrspurfilter 112, ein Bewegungsplanungssystem 130 und ein Routermodul 126. In verschiedenen Ausführungsformen sind das Routermodul 126, der durchführbare Fahrspurplanfilter 112 und das Bewegungsplanungssystem 130 im Leitsystem 78 von 3 inbegriffen. Im Allgemeinen und in einigen Ausführungsformen ist das Bewegungsplanungssystem 130 konfiguriert, um Routen von einem Startort zu einem Zielort zu lösen, um Bewegungstrajektorien für das autonome Fahrzeug als Teil der gelösten Fahrspurplandaten 132 zu erzeugen. Die gelösten Fahrspurplandaten 132, die das Bewegungsplanungssystem 130 durchlaufen haben, sollen sichere und bequeme Wege für das autonome Fahrzeug 10 definieren. Das Bewegungsplanungssystem 130 funktioniert auf Routen, die in den durchführbaren Fahrspurplandaten 134 definiert sind, die vom Routermodul 126 berechnet wurden. Der durchführbare Fahrspurplanfilter 112 bestimmt eine bevorstehende Entfernung basierend auf der aktuellen Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 10 und schließt beim Erstellen von durchführbaren Fahrspurplandaten 134 für das Bewegungsplanungssystem 130 vom Routermodul 126 empfangene Fahrspurpläne aus, die nicht den durch die gelösten Fahrspurplandaten 132 definierten Fahrspuren für die bevorstehende Entfernung folgen. Das Bewegungsplanungssystem 130 und das Fahrzeugsteuerungssystem 80 steuern die Bewegung des autonomen Fahrzeugs 10 basierend auf den gefilterten, durchführbaren Fahrspurplandaten 134. Auf diese Weise wird eine unruhige Bewegung des autonomen Fahrzeugs 10 innerhalb der bevorstehenden Entfernung durch eine Umleitung vermieden.
-
In verschiedenen Ausführungsformen ist das Bewegungsplanungssystem 130 konfiguriert, um Fahrspurplandaten (in diesem Fall durchführbare Fahrspurplandaten 134) zu empfangen, die Fahrspurpläne von einem Startort zu einem Zielort definieren. Im System von 4 wurden die durchführbaren Fahrspurplandaten 132 gefiltert, um nicht durchführbare Fahrspurpläne zu entfernen, wie im Folgenden beschrieben wird. Das Bewegungsplanungssystem 130 ist konfiguriert, um Begrenzungen und Mittelliniendaten 146 aus Navigationskartendaten 144 zu empfangen, die aus der in der mindestens einen Speichervorrichtung 142 gespeicherten Navigationskarte 142 erhalten wurden. Die Begrenzungen und Mittelliniendaten 146 definieren Begrenzungen, durch die das autonome Fahrzeug 10 nicht hindurchfahren soll, und eine Mittellinie, die eine gewünschte oder Soll-Trajektorie definiert. In Ausführungsformen definieren die durchführbaren Fahrspurplandaten 134 einen oder mehrere Sätze von Fahrspuridentifikatoren (oder Fahrspuren), die eine Route vom Startort zum Zielort bilden. In verschiedenen Ausführungsformen sind mehr als ein Satz von Fahrspuridentifikatoren in den durchführbaren Fahrspurplandaten 134 aufgenommen, wobei jeder Satz von Fahrspuridentifikatoren eine Route zwischen dem Startort und dem Zielort darstellt, wie vom Routermodul 126 geplant. Das Bewegungsplanungssystem 130 ist konfiguriert, um aus der Navigationskarte 142 Begrenzungen und Mittelliniendaten 146 einschließlich Begrenzungen und Mittellinien für jede der identifizierten Fahrspuren abzurufen.
-
In verschiedenen Ausführungsformen ist das Bewegungsplanungssystem 130 konfiguriert, um einen Bewegungsplanungsalgorithmus zu betreiben, um für jeden Satz von Fahrspuridentifikatoren in den durchführbaren Fahrspurplandaten 132 eine Bewegungstrajektorie zu erzeugen, die einen reibungslosen Weg entlang jeder Fahrspur zwischen dem Startort und dem Zielort definiert. Die Glätte des Weges ist eine Facette des Satzes von Fahrspuridentifikatoren, die durch einen Bewegungsplanungsalgorithmus gelöst werden, um eine Trajektorie mit Kurvenkontinuität und kontinuierlicher Definition der Kurve zu definieren. Bei einigen Ausführungsformen löst der Bewegungsplanungsalgorithmus ein Polynom fünfter Ordnung, das einen Weg definiert, der als Eingaben, Wegpunkte, die von den Mittellinien bereitgestellt werden, sowie Randbedingungen, die unter anderem von den Grenzen bereitgestellt werden. Der Bewegungsplanungsalgorithmus erstellt eine sanft gekrümmte Trajektorie, die durchgehend kontinuierlich ist (z. B. mit Kurvenkontinuität zweiter Ordnung). Die Trajektorie besteht in Ausführungsformen aus Koordinaten, welche die sanft gekrümmte Trajektorie definieren. Eine Vielzahl von polynombasierten Wegplanungsalgorithmen sind in der Technik bekannt, ebenso wie Wegplanungsalgorithmen, die nicht polynombasiert sind, wie beispielsweise suchbasierte Algorithmen. Das Bewegungsplanungssystem 130 gibt Fahrspurplandaten 132 einschließlich der gelösten Wegtrajektorie für jeden Satz von Fahrspuridentifikatoren aus, die in den eingabebereiten Fahrspurplandaten 134 enthalten sind. Das Bewegungsplanungssystem 130 gibt somit für jeden eingegebenen Fahrspurplan in den durchführbaren Fahrspurplandaten 134 persistent gelöste Wege aus, wenn der eingegebene Fahrspurplan lösbar ist. Wenn das Bewegungsplanungssystem 130 nicht in der Lage ist, einen Weg für einen oder mehrere eingegebene Fahrspurpläne zu lösen, wird jeder ungelöste Fahrspurplan von den ausgegebenen gelösten Fahrspurplandaten 132 ausgeschlossen. Daher werden ungeglättete Fahrspurpläne, die mit dem Bewegungsplanungsalgorithmus nicht gelöst werden können, nicht in die gelösten Fahrspurplandaten 132 aufgenommen.
-
In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet der durchführbare Fahrspurplanfilter 112 ein nicht durchführbares Fahrspurplan-Entfernungsmodul 110, ein durchführbares Fahrspurplanbestimmungsmodul 106 und ein Bestimmungsmodul 102 für die bevorstehende Entfernung. In verschiedenen Ausführungsformen ist das Bestimmungsmodul 102 für die bevorstehende Entfernung konfiguriert, um eine bevorstehende Entfernung zu bestimmen, die in den bevorstehenden Entfernungsdaten 104 verkörpert ist und mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Das durchführbare Fahrspurplanbestimmungsmodul 106 ist konfiguriert, um jeden Fahrspurplan in den gelösten Fahrspurplandaten 132 für die bevorstehende Entfernung virtuell zu durchlaufen und einen Satz von einem oder mehreren Fahrspuridentifikatoren aufzuzeichnen, die durchfahren wurden. Das heißt, das durchführbare Fahrspurplanbestimmungsmodul 106 analysiert jeden Fahrspurplan in den gelösten Fahrspurplandaten 132, um jeweils Sätze von einem oder mehreren Fahrspuridentifikatoren, die in jedem Fahrspurplan enthalten sind, für die bevorstehende Entfernung aufzuzeichnen. Jeder Satz der aufgezeichneten Fahrspuridentifikatoren repräsentiert Fahrspuren, die für einen durchführbaren Fahrspurplan als erforderlich erachtet werden, sodass unbequeme und/oder unsichere Richtungsänderungen nicht ausgeführt werden. Derartige unbequeme und/oder unsichere Richtungsänderungen könnten sonst auftreten, wenn aufgrund der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der plötzlichen Richtungsänderung innerhalb der bevorstehenden Entfernung Richtungsänderungen stattfinden würden. Durch das algorithmische Ausschließen von Routen, die innerhalb dieser bevorstehenden Entfernung die Richtung ändern, werden langsamere, bequemere Bewegungstrajektorien ausgewählt. Die aufgezeichneten Sätze von Fahrspuridentifikatoren sind in den durchführbaren Fahrspurdaten 108 verkörpert. Das nicht durchführbare Fahrspurplanentfernungsmodul 110 entfernt aus den Fahrspurplandaten 128 Fahrspurpläne, die einen der Fahrspuridentifikatoren nicht in den durchführbaren Fahrspurendaten 108 beinhalten. Auf diese Weise wird ein Filterprozess ausgeführt, der sicherstellt, dass die Bewegungsplanung über das Bewegungsplanungssystem 130 und die Fahrzeugsteuerung über das Fahrzeugsteuerungssystem 80 basierend auf Fahrspurplandaten durchgeführt werden, die als durchführbar erachtet werden, um plötzliche Richtungsänderungen beim Berechnen einer neuen Route nicht zu berücksichtigen.
-
Gemäß einigen Ausführungsformen ist das Bestimmungsmodul
102 für die bevorstehende Entfernung zum Empfangen von Geschwindigkeitsdaten
120 konfiguriert, die für die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit vom Odometriemodul
118 repräsentativ sind. Die Geschwindigkeitsdaten
120 werden vom Odometriemodul basierend auf den erfassten Geschwindigkeitsdaten
136 des Sensorsystems
28 bestimmt. Das Bestimmungsmodul
102 für die bevorstehende Entfernung ist konfiguriert, um die Geschwindigkeitsdaten
120 in Entfernungseinheiten umzuwandeln, die in den bevorstehenden Entfernungsdaten
104 verkörpert sind. Die bevorstehende Entfernung
104 ist eine Entfernung vor dem Fahrzeug entlang der Route. Die bevorstehende Entfernung
104 variiert mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, wie sie durch das Bestimmungsmodul
102 für die bevorstehende Entfernung bestimmt wird. In den Ausführungsformen ist das Bestimmungsmodul
102 für die bevorstehende Entfernung konfiguriert, um eine Geschwindigkeit zur Entfernungs-Transformationskarte
116 zu verwenden, die in der mindestens einen Speichervorrichtung
32 gespeichert und in der Geschwindigkeit zu den Entfernungskartendaten
114 verkörpert ist. Bei anderen Ausführungsformen wird ein Algorithmus zum Umwandeln der Geschwindigkeitsdaten in Entfernungsdaten verwendet. Das Folgende stellt ein Beispiel für ein exemplarisches autonomes Fahrzeug
10 für die Geschwindigkeit zur bevorstehenden Entfernungsumwandlung dar und sollte nicht als einschränkend betrachtet werden:
| Geschwindigkeit (m/s) | Bevorstehende Entfernung (m), (von der Mitte der Hinterachse) |
| < 0,1 | 0 |
| 0,1 bis 0,5 | 4,82 |
| 0,5 bis 2,2 | 6,7 |
| 2,2 bis 5,0 | 10 |
| > 5 | x * Geschwindigkeit + c, wobei x und c beispielsweise empirisch bestimmbare Variablen sind, die eine zunehmende bevorstehende Entfernung mit zunehmender Geschwindigkeit definieren |
-
In verschiedenen Ausführungsformen ist das durchführbare Fahrspurplanbestimmungsmodul 106 konfiguriert, um als Eingaben gelöste Fahrspurplandaten 132 und aktuelle Positionsdaten 122 zu empfangen und durchführbare Fahrspurdaten 108 auszugeben. Die aktuellen Positionsdaten 122 werden vom Lokalisierungsmodul 122 empfangen, das in einigen Beispielen im Positioniersystem 76 von 3 beinhaltet ist. Die gelösten Fahrspurplandaten 132 definieren einen oder mehrere, in der Regel mehrere, Fahrspurpläne, die einen Weg vom Startort zum Zielort repräsentieren, der durch das Bewegungsplanungssystem 130 gelöst werden konnte. Für jeden der Fahrspurpläne in den gelösten Fahrspurplandaten 132 ist das durchführbare Fahrspurplanbestimmungsmodul 106 konfiguriert, um das autonome Fahrzeug 10 im Fahrspurplan basierend auf den aktuellen Positionsdaten 122 zu lokalisieren, die Mittelpunkte des Fahrspurplans für die in den bevorstehenden Entfernungsdaten 104 verkörperte bevorstehende Entfernung virtuell zu durchfahren und einen oder mehrere in der Durchfahrt enthaltene Fahrspuridentifikatoren aufzunehmen. Die aufgezeichneten einen oder mehrere Fahrspuridentifikatoren bilden einen Satz von Fahrspuridentifikatoren für einen bestimmten gelösten Fahrspurplan in den gelösten Fahrspurplandaten 132 und dieser Vorgang wird für jeden gelösten Fahrspurplan wiederholt. Die Sätze von Fahrspuridentifikatoren sind in den durchführbaren Fahrspurdaten 108 verkörpert, die vom durchführbaren Fahrspurplanbestimmungsmodul 106 ausgegeben werden.
-
In Ausführungsformen ist das nicht durchführbare Fahrspurplanentfernungsmodul 110 konfiguriert, um Fahrspurplandaten 128 vom Routermodul 126 zu empfangen und die durchführbaren Fahrspurdaten 108 vom durchführbaren Fahrspurplanbestimmungsmodul 106 zu empfangen. Das nicht durchführbare Fahrspurplanentfernungsmodul 110 ist konfiguriert, um Fahrspurplandaten 128 aus den Fahrspurplänen zu entfernen, die die keinen der Sätze der durchführbaren Fahrspuren aus den durchführbaren Fahrspurplandaten 128 beinhalten und somit als nicht durchführbar gelten. Das heißt, wenn ein oder mehrere Fahrspurpläne aus dem Routermodul 126 nicht entlang eines gelösten Fahrspurplans aus dem Bewegungsplanungssystem 130 für die bevorstehende Entfernung fortgesetzt werden, welche Informationen aus den durchführbaren Fahrspurdaten 108 übermittelt werden, dann wird dieser eine oder die mehreren Fahrspurpläne gelöscht. Das nicht durchführbare Fahrspurplanentfernungsmodul 110 entfernt die durchführbaren Fahrspurplandaten 134 ohne als nicht durchführbar geltenden Fahrspurpläne.
-
Das Bewegungsplanungssystem 130 ist konfiguriert, um für jeden durchführbaren Fahrspurplan in den durchführbaren Fahrspurplandaten 134 Trajektorien zu bestimmen und diese Trajektorien in den gelösten Fahrspurplandaten 132 auszugeben, wie bereits zuvor beschrieben wurde. Das Fahrzeugsteuersystem 80 ist konfiguriert, um die gelösten Fahrspurplandaten 132 zu empfangen und einen optimalen der gelösten Fahrspurpläne zu bestimmen. Der optimale gelöste Fahrspurplan wird in einigen Ausführungsformen basierend auf der kürzesten Entfernung ausgewählt, aber wenn ein Hindernis vorliegt (zum Beispiel), ist die Fahrzeugsteuerung 80 konfiguriert, um auf einen alternativ gelösten Fahrspurplan zu wechseln, der das Hindernis umgeht. Das Fahrzeugsteuerungssystem 80 ist konfiguriert, um Stellgliedbefehle 138 für das Stellgliedsystem 30 zu bestimmen, die das autonome Fahrzeug 10 anweisen, den ausgewählten gelösten Fahrspurplan zu durchfahren.
-
In verschiedenen Ausführungsformen ist das Routermodul 126 konfiguriert, um Navigationskartendaten 144, Startstandortdaten und Zielstandortdaten 150 als Eingaben zu empfangen und die Fahrspurplandaten 128 auszugeben. Die Navigationskartendaten 144 beinhalten eine detaillierte Karte der Fahrspuridentifikatoren, wobei Fahrbahnen jeweils in Segmente unterteilt sind. Bei mehrspurigen Straßen verlaufen mehrere Fahrspurabschnitte parallel und werden jeweils durch entsprechende Fahrspuridentifikatoren identifiziert. Das Routermodul 126 ist konfiguriert, um einen Routing-Algorithmus zum Bestimmen einer Vielzahl von alternativen Routen vom Startort zum Zielort basierend auf Routing-Einstellungen auszuführen. Die so bestimmten alternativen Routen sind in den entsprechenden Fahrspuridentifikatoren in den Fahrspurplandaten 128 verkörpert, wobei jeder Satz von Fahrspuridentifikatoren eine Route vom Startort zum Zielort bildet. In einigen Ausführungsformen ist der Startort der aktuelle Standort, wie er in den aktuellen Standortdaten 124 des Lokalisierungsmoduls 122 verkörpert ist. Die Zielstandortdaten 150 werden in einigen Ausführungsformen durch Benutzereingaben über die Benutzervorrichtung 54 festgelegt. In weiteren Ausführungsformen werden die Zielstandortdaten 150 durch ein Dispositionssystem des in 2 dargestellten autonomen fahrzeugbasierten Transportsystems 52 festgelegt. Die Benutzereingabe erfolgt in verschiedenen Ausführungsformen über eine Fernbedienung, ein Mobiltelefon, eine Schnittstelle im Auto usw.
-
Gemäß den hierin beschriebenen Systemen und Verfahren fährt das autonome Fahrzeug 10, wenn ein neues Ziel vom Routermodul 126 empfangen wird oder aus einem anderen Grund neue Routendaten vom Routermodul 126 berechnet werden, mit den Fahrspurplänen in den neuen Fahrspurplandaten 128 fort, die für die bevorstehende Entfernung auf zuvor gelöste Fahrspurplandaten 132 folgen, die basierend auf den vorhergehenden Fahrspurplandaten 128 aus dem Routermodul 126 gelöst wurden. Auf diese Weise werden plötzliche, potenziell unsichere und/oder unbequeme Änderungen des Fahrwegs des autonomen Fahrzeugs 10 vermieden.
-
Unter jetziger Bezugnahme auf 5 und fortgesetzter Bezugnahme auf die 1-4, veranschaulicht ein Flussdiagramm ein Steuerverfahren 200, das durch das Bewegungsplanungs- und durchführbare Fahrspurfiltersystem 100 von 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden kann. Wie aus der Offenbarung ersichtlich, ist die Abfolge der Vorgänge innerhalb der Verfahren nicht, wie in 5 veranschaulicht, auf die sequenzielle Abarbeitung beschränkt, sondern kann, soweit zutreffend, in einer oder mehreren unterschiedlichen Reihenfolgen gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren 400 basierend auf einem oder mehreren vordefinierten Ereignissen zur Ausführung geplant werden und/oder kontinuierlich während des Betriebs des autonomen Fahrzeugs 10 ausgeführt werden.
-
In Schritt 202 werden die Fahrplandaten über das Routermodul 126 erzeugt. In verschiedenen Ausführungsformen empfängt das Routermodul 126 Start- und Zielstandorte, führt einen Routing-Algorithmus aus und erzeugt Fahrspurplandaten 128, die einen Satz von verschiedenen Fahrspurplänen beinhalten, wobei jeder Fahrspurplan eine Liste von Fahrspur-IDs beinhaltet, die eine Route vom Start- zum Zielort darstellen.
-
In Schritt 204 werden die gelösten Fahrplandaten 132 vom Bewegungsplanungssystem 130 empfangen. In verschiedenen Ausführungsformen definieren die gelösten Fahrspurplandaten 132 Trajektorien für das autonome Fahrzeug 10, um einer Reihe alternativer Fahrspurpläne zu folgen. Das Bewegungsplanungssystem 130 empfängt die Begrenzungen und Mittelliniendaten 146 und verwendet einen Wegplanungsalgorithmus, um für jeden empfangenen und lösbaren Fahrspurplan eine Trajektorie zu definieren. Die gelöste Trajektorie ist in den gelösten Fahrspurplandaten 132 beinhaltet. Einige empfangene Fahrspurpläne sind möglicherweise nicht lösbar und werden von den gelösten Fahrspurplandaten 132 ausgeschlossen.
-
In Schritt 206 werden die bevorstehenden Entfernungsdaten 104 vom bevorstehenden Bestimmungsmodul 102 für die bevorstehende Entfernung empfangen. In verschiedenen Ausführungsformen werden die bevorstehenden Entfernungsdaten 104 durch das Bestimmungsmodul 102 für die bevorstehende Entfernung basierend auf der aktuellen Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 10 berechnet, um größere Entfernungen mit größeren Geschwindigkeiten zu definieren.
-
In Schritt 208 werden durchführbare Fahrspuren in den gelösten Fahrspurplandaten 132 identifiziert, die vom Bewegungsplanungssystem 130 durch das durchführbare Fahrspurplanbestimmungsmodul 106 empfangen werden, wodurch durchführbare Fahrspurdaten 108 erstellt werden. In verschiedenen Ausführungsformen empfängt das durchführbare Fahrspurplanbestimmungsmodul 106 die aktuellen Positionsdaten 124, die bevorstehende Entfernung 104 und die gelösten Fahrspurplandaten 132 und identifiziert eine oder mehrere Fahrspuren in jedem Fahrspurplan in den gelösten Fahrspurplandaten 132 für die bevorstehende Entfernung von der aktuellen Position, wodurch eine Anordnung von einer oder mehreren durchführbaren Fahrspuren als die durchführbaren Fahrspurdaten 108 erstellt wird. Insbesondere wird die aktuelle Position in jedem Fahrspurplan in den gelösten Fahrspurplandaten 132 ermittelt. Jeder Fahrspuridentifikator entlang des gelösten Fahrspurplans vom aktuellen Standort bis zum Ende der bevorstehenden Entfernung wird aufgezeichnet, und die aufgezeichneten Fahrspuridentifikatoren werden als ein Feld einer Reihe von möglichen Fahrspuren ausgegeben. Dieser Prozess wird für jeden Fahrspurplan in den gelösten Fahrspurplandaten 108 wiederholt, um die Anordnung der durchführbaren Fahrspuren zu füllen, welche die durchführbaren Fahrspurdaten 108 bilden.
-
Bei Schritt 210 werden Fahrspurpläne in den Fahrspurplandaten 128 aus dem Router 128 entfernt, wenn sie die identifizierten durchführbaren Fahrspuren der durchführbaren Fahrspurplandaten 108 über das Entfernungsmodul 110 für die nicht durchführbaren Fahrspuren nicht enthalten und damit die durchführbaren Fahrspurplandaten 134 erstellen. In verschiedenen Ausführungsformen wird jeder in den Fahrspurplandaten 128 enthaltene Fahrspurplan analysiert, um zu bestimmen, ob er einen der Einträge in der Anordnung der durchführbaren Fahrspuren in den durchführbaren Fahrspurdaten 108 beinhaltet. Jeder Eintrag in der Anordnung der durchführbaren Fahrspuren kann einen oder mehrere Fahrspuridentifikatoren beinhalten. Es ist nicht für jeden Fahrspurplan ein Eintrag der durchführbaren Fahrspuren beinhaltet, wobei der Fahrspurplan aus den Fahrspurplandaten 128 entfernt wird. Dieser Schritt stellt sicher, dass nur Fahrspurpläne, die den zuvor gelösten Fahrspuren für die bevorstehende Entfernung folgen, an das Bewegungsplanungssystem 130 ausgegeben werden, wodurch unruhige Manöver vermieden werden, wenn eine neue Route oder eine Umlenkung vom Routermodul 126 empfangen wird.
-
In Schritt 212 wird das autonome Fahrzeug 10 basierend auf den durchführbaren Fahrspurdaten 108 über das Bewegungsplanungssystem 130 und das Fahrzeugsteuerungssystem 80 gesteuert. In verschiedenen Ausführungsformen löst das Bewegungsplanungssystem 130 einen Wegplanungsalgorithmus für jeden Fahrspurplan in den durchführbaren Fahrspurplandaten 130, der Trajektorien erzeugt, die vom Fahrzeugsteuerungssystem 80 verwendet werden, um Stellgliedbefehle 138 zum Folgen einer ausgewählten Trajektorie zu erzeugen. Weiterhin werden gelöste Fahrspurplandaten 132 vom Bewegungsplanungssystem 130 basierend auf den durchführbaren Fahrspurplandaten 134 (unter Ausschluss von unlösbaren Fahrspurplänen) erzeugt und an das Bestimmungsmodul 106 für den Fahrspurplan zur Verwendung beim Erstellen von durchführbaren Fahrspurplandaten 108 zurückgeleitet, wie zuvor erläutert.
-
6 veranschaulicht einen exemplarischen Anwendungsfall der hierin beschriebenen Systeme und Verfahren unter Bezugnahme auf die 1 bis 5. Im ersten schematischen Diagramm 400 ist eine erste Route 300 zum Zielort A dargestellt. Die erste Route 300 wird durch das Routermodul 126 bestimmt, um einen Fahrspurplan mit den Fahrspuren 1, 2, 3, 4 aufzunehmen. Aus Gründen der Einfachheit wird im Beispiel nur ein Fahrspurplan dargestellt, obwohl das Routermodul 126 im Allgemeinen einen Satz von Fahrspuren als Teil der Fahrspurplandaten 128 ausgibt. Der Fahrspurplan zu A wird vom Bewegungsplanungssystem 130 gelöst, um eine Trajektorie für das autonome Fahrzeug 10 bereitzustellen. Weiterhin bestimmt das Lokalisierungsmodul 122 die aktuelle Position 124' des autonomen Fahrzeugs und das Bestimmungsmodul 102 für die bevorstehende Entfernung berechnet die bevorstehende Entfernung 104' basierend auf der aktuellen Position 124' und der Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 10. Das Bestimmungsmodul 106 für den durchführbaren Fahrspurplan folgt der gelösten Route (durchfährt diese quasi) ab der aktuellen Position 124' für die bevorstehende Entfernung und gibt die durchfahrenen Fahrspuren 1 und 2 als durchführbare Fahrspuren in den durchführbaren Fahrspurdaten 108 aus.
-
Unter der Annahme, dass das autonome Fahrzeug 10 von A nach B als Zielort umgeleitet wird (z. B. aufgrund des Empfangs des Zielorts von einem Fahrgast oder einem Dispositionssystem), gibt das Routermodul 126 in dem Beispiel zwei Fahrspurpläne aus (wobei im Allgemeinen mehr als zwei Möglichkeiten ausgegeben werden), einschließlich einer zweiten, kürzeren, Route 302 und einer dritten längeren Route 300+304. Die zweite Route 302 beinhaltet die Fahrspuren 1, 2, 5, 6. Die dritte Route 300+304 beinhaltet die Fahrspuren 1, 2, 3, 4 und weitere Fahrspuren 304, die nicht dargestellt sind. Derartige Fahrspuridentifikatoren werden aus den Routendaten 144 erhalten und definieren einen geordneten Weg vom aktuellen Standort 124' zum Zielort A oder B. Das Routermodul 126 führt verschiedene Routing-Algorithmen oder Algorithmen mit unterschiedlichen Vorlieben oder Einstellungen aus, um alternative Routen zu erhalten, wobei diese Routen durch die geordneten Fahrspuridentifikatoren definiert sind. Da sowohl die zweite als auch die dritte Route 302, 300+304 die durch das durch das durchführbare Fahrspurbestimmungsmodul 106 bestimmten durchführbaren Fahrspuren 1, 2 beinhalten, wird keine der Routen 302, 304 durch das nicht durchführbare Fahrspurplan-Entfernungsmodul 110 entfernt und beide Routen 302, 304 sind in den durchführbaren Fahrspurplandaten 134 beinhaltet. Das Bewegungsplanungssystem 130 und das Fahrzeugsteuerungssystem 80 steuern das autonome Fahrzeug 10 basierend auf den Routen 302, 304, die in den durchführbaren Fahrspurplandaten 134 beinhaltet sind. Die kürzere Route 302 wird so gewählt, dass sie im vorliegenden exemplarischen Anwendungsfall befolgt wird.
-
Im schematischen Diagramm 402 wird die aktuelle Position 124' entlang der ersten Route 300 weiter vorgeschoben, sodass sich die bevorstehenden Entfernungsdaten 104' von der aktuellen Position 124' bis zur Fahrspur 3 erstrecken. Das heißt, die Fahrspuren 2, 3 werden durch das durchführbare Fahrspurbestimmungsmodul 106 identifiziert und als Teil der durchführbaren Fahrspurdaten 108 ausgegeben. Die Fahrspuren 2, 3 sind so definiert, dass sie in die durchführbaren Fahrspurplandaten aufgenommen werden, da diese Fahrspuren bereits in eine reibungslose Trajektorie gemäß den gelösten Fahrspurplandaten 132, die vom Bewegungsplanungssystem 130 bestimmt wurden, einbezogen wurden. Basierend auf der aktuellen Position des Fahrzeugs 10 und der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs, wie sie in den bevorstehenden Entfernungsdaten 104' dargestellt ist, wäre jede Richtungsänderung innerhalb der bevorstehenden Entfernung unerwünscht plötzlich oder ungeglättet. Daher besteht das vorliegende System darauf, dass alle neu berechneten Routen auch das Fahrzeug beinhalten müssen, das weiterhin auf den Fahrspuren 2, 3 fährt. Richtungsänderungen außerhalb der bevorstehenden Entfernung, jenseits der Fahrspuren 2, 3, wären nicht unannehmbar plötzlich und sind zulässig. Unter der Annahme, dass das Routermodul 126 vom Zielort A zum Zielort B umgeleitet wird, werden, wie zuvor beschrieben, die zweiten und dritten Routen 302, 300+304 in den Fahrspurplandaten 128 ausgegeben. Die zweite Route 302, umfassend die Fahrspuren 2, 5, 6, beinhaltet jedoch nicht beide durchführbaren Fahrspuren 2, 3 und würde daher durch das nicht durchführbare Fahrspurplan-Entfernungsmodul 110 von den durchführbaren Fahrspurplandaten 134 ausgeschlossen. Die dritte Route 300+304, umfassend die Fahrspuren 2, 3, 4 und weitere Fahrspuren 304, beinhaltet jedoch beide durchführbare Fahrspuren 2, 3 und würde daher nicht von den durchführbaren Fahrspurplandaten 134 ausgeschlossen. Die dritte Route 300+304 würde als Grundlage für die Bewegungsplanung und Fahrzeugsteuerung durch das Fahrzeugsteuerungssystem 80 und das Bewegungsplanungssystem 130 dienen. Auf diese Weise wurde trotz der Verwendung der längeren Strecke 304 eine Situation vermieden, in der eine unbequeme und potenziell unsichere plötzliche Richtungsänderung eine der Möglichkeiten ist, die in den Fahrspurplandaten 134 für Bewegungsplanung und Fahrzeugsteuerung enthalten sind.
-
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.
