DE102019102195B4

DE102019102195B4 - Autonomes Antriebssystem für ein Fahrzeug, Fahrzeug mit solch einem autonomen Antriebssystem sowie Verfahren zum Erkennen einer Kollision zwischen einem autonomen Fahrzeug und einem Objekt

Info

Publication number: DE102019102195B4
Application number: DE102019102195.2A
Authority: DE
Inventors: Christopher Cinpinski; Stephen W. Erskine; Zhe Xie
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2022-05-12
Anticipated expiration: 2039-01-30
Also published as: CN110103852A; US10611369B2; US20190232954A1; CN110103852B; DE102019102195A1

Abstract

Autonomes Antriebssystem (70) für ein Fahrzeug (10), wobei das autonome Antriebssystem (70) Folgendes umfasst:
ein Computer-Sichtsystem (74), das dazu konfiguriert ist, die erfassten Umgebungsdaten zu verwenden, um einen Geschwindigkeitsvektor eines Objekts (30, 32) in Bezug auf das autonome Fahrzeug (10) einen Abstand zwischen dem Objekt (30, 32) und dem Fahrzeug (10) zu bestimmen;
ein Fahrzeugbewegungssensormodul (82), das dazu konfiguriert ist, die erfassten Fahrzeugbewegungsdaten zu verwenden, um einen Beschleunigungsvektor des Fahrzeugs (10) zu bestimmen; und
ein Kollisionserkennungsmodul (84), das konfiguriert ist, um eine Kollision zwischen dem Objekt (30, 32) und dem autonomen Fahrzeug (10) zu registrieren,
wenn der ermittelte Beschleunigungsvektor mit dem ermittelten Geschwindigkeitsvektor des Objekts korreliert ist und wenn der ermittelte Abstand zwischen dem Objekt (30, 32) und dem Fahrzeug (10) kleiner als ein vorbestimmter Betrag ist.

Description

EINFÜHRUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf autonome Fahrzeuge und insbesondere auf ein autonomes Antriebssystem für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug mit solch einem autonomen Antriebssystem sowie ein Verfahren zum Erkennen einer Kollision zwischen einem autonomen Fahrzeug und einem Objekt.
Herkömmliche Systeme und Verfahren zum Erkennen einer Kollision zwischen einem autonomen Fahrzeug und einem externen Objekt gehen beispielweise aus den Druckschriften DE 10 2015 214 986 A1 , DE 10 2012 111 846 A1 und DE 10 2010 012 749 A1 hervor, auf die an dieser Stelle als Hintergrundinformation verwiesen wird.
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 tastet seine Umgebung mithilfe von Erfassungsvorrichtungen, wie beispielsweise Radar, LIDAR, Bildsensoren, wie Kameras, und dergleichen ab. Das autonome Fahrzeugsystem kann weiterhin Informationen von globalen Positioniersystemen (GPS), Navigationssystemen, Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationen, Fahrzeug-Infrastruktur-Technologien und/oder drahtgesteuerten Systemen nutzen, um das Fahrzeug zu navigieren.
Die Fahrzeugautomatisierung wurde kategorisiert nach numerischen 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 „fahrerlosen“ Fahrzeuge mit autonomen Fahragenten einem höheren Automatisierungsgrad entsprechen.
Ein autonomes Fahrzeug sollte in der Lage sein, Kollisionen mit externen Objekten um das autonome Fahrzeug herum zu erfassen.
Dementsprechend ist es wünschenswert, Systeme und Verfahren zum Erkennen von Kollisionen zwischen einem autonomen Fahrzeug und externen Objekten zu erhalten. Weitere wünschenswerte Funktionen und Merkmale werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen sowie dem vorab erklärten technischen Gebiet und Hintergrund offensichtlich.
KURZDARSTELLUNG
Es sind Systeme und Verfahren zum Erkennen einer Kollision zwischen einem autonomen Fahrzeug und einem externen Objekt vorgesehen, wie beispielsweise einem anderen Fahrzeug, einer Person oder einem anderen Objekt.
In einer Ausführungsform ist ein autonomes Fahrsystem für ein Fahrzeug vorgesehen. Das autonome Antriebssystem beinhaltet ein Computer-Sichtsystem, das dazu konfiguriert ist, erfasste Umgebungsdaten zu verwenden, um die erfassten Umgebungsdaten zu verwenden, um einen Geschwindigkeitsvektor eines Objekts in Bezug auf das autonome Fahrzeug zu bestimmen und auch um einen Abstand zwischen dem Objekt und dem autonomen Fahrzeug zu bestimmen. Das autonome Antriebssystem beinhaltet auch ein Fahrzeugbewegungssensormodul, das dazu konfiguriert ist, die erfassten Fahrzeugbewegungsdaten zu verwenden, um einen Beschleunigungsvektor des autonomen Fahrzeugs zu bestimmen. Das autonome Antriebssystem beinhaltet auch ein Kollisionserkennungsmodul, das konfiguriert ist, um eine Kollision zwischen dem Objekt und dem autonomen Fahrzeug zu registrieren, wenn der ermittelte Beschleunigungsvektor mit dem ermittelten Geschwindigkeitsvektor des Objekts korreliert ist und wenn der ermittelte Abstand zwischen dem Objekt und dem autonomen Fahrzeug kleiner als ein vorbestimmter Betrag ist.
In einer Ausführungsform beinhalten die Fahrzeugbewegungsdaten Fahrzeugbeschleunigungs- und/oder Fahrzeugwinkel-Rotationsdaten, wie beispielsweise Fahrzeugwinkelgeschwindigkeitsdaten.
In einer Ausführungsform beinhaltet das autonome Antriebssystem auch zumindest einen Umgebungssensor, ausgewählt aus der Gruppe von: Radar, LIDAR und einer optischen Kamera zum Erfassen der Umgebungsdaten.
In einer Ausführungsform wird der vorbestimmte Betrag (mit dem der ermittelte Abstand verglichen wird) dynamisch basierend auf der Größe des ermittelten Relativgeschwindigkeitsvektors des Objekts bestimmt.
In einer Ausführungsform beinhaltet das autonome Antriebssystem auch mindestens einen Fahrzeugbewegungssensor, ausgewählt aus der Gruppe von einem Beschleunigungssensor, einem Drucksensor und/oder einer Trägheitsmesseinheit, wobei der mindestens eine Fahrzeugbewegungssensor zum Erfassen der Fahrzeugbewegungsdaten konfiguriert ist.
In einer Ausführungsform beinhaltet das autonome Antriebssystem ferner ein Fahrzeugsteuersystem, das konfiguriert ist, um das Fahrzeug zu einem sicheren Halt zu steuern, wenn das Kollisionsregistrierungsmodul eine Kollision registriert.
In einer Ausführungsform beinhaltet das autonome Antriebssystem ferner ein Datenerfassungssystem, das dazu konfiguriert ist, erfasste Fahrzeugbeschleunigungsdaten, Fahrzeugwinkel-Rotationsdaten und Umgebungsdaten für eine vorbestimmte Zeit zu speichern, bevor und nachdem das Kollisionregistrierungsmodul eine Kollision registriert. In einer Ausführungsform werden die erfassten Fahrzeugbeschleunigungsdaten, die Fahrzeugwinkel-Rotationsdaten und die Umgebungsdaten in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert. Die gespeicherten Fahrzeugbeschleunigungsdaten, Fahrzeugwinkel-Rotationsdaten und Umgebungsdaten können für die Zwecke des maschinellen Lernens, der Forensik oder der Regulierung verwendet werden.
In einer Ausführungsform ist das Kollisionserkennungsmodul konfiguriert, um eine Kollision zwischen dem Objekt und dem autonomen Fahrzeug zu registrieren, wenn der ermittelte Beschleunigungsvektor als eine Richtung erfasst wird, die im Wesentlichen gleich einer Richtung des ermittelten Geschwindigkeitsvektors des Objekts ist, und wenn der ermittelte Beschleunigungsvektor eine Größe größer als eine vorbestimmte Schwellengröße aufweist. In einer Ausführungsform wird die vorbestimmte Schwellengröße dynamisch basierend auf der Größe des Geschwindigkeitsvektors des Objekts ermittelt.
In einer Ausführungsform ist das Kollisionserkennungsmodul konfiguriert, um die erfassten Fahrzeugbeschleunigungsdaten unter Verwendung der erfassten Fahrzeugwinkel-rotationsdaten umzuwandeln.
In einer Ausführungsform ist ein computerimplementiertes Verfahren zum Erkennen einer Kollision zwischen einem autonomen Fahrzeug und einem Objekt vorgesehen. Das Verfahren beinhaltet die Schritte, unter Verwendung mindestens eines Umgebungssensors Umgebungsdaten zu erfassen; und unter Verwendung eines Prozessors einen Geschwindigkeitsvektor eines Objekts in Bezug auf das autonome Fahrzeug und einen Abstand zwischen dem Objekt und dem autonomen Fahrzeug basierend auf den erfassten Umgebungsdaten zu ermitteln. Das Verfahren beinhaltet auch den Schritt des Verwendens eines Beschleunigungsvektors des autonomen Fahrzeugs unter Verwendung von erfassten Fahrzeugbewegungsdaten unter Verwendung mindestens eines Fahrzeugbewegungsmoduls. Das Verfahren beinhaltet auch die Schritte des Vergleichens unter Verwendung eines Prozessors des Abstands zwischen dem Objekt und dem autonomen Fahrzeug mit einem vorbestimmten Abstand; und wenn der Abstand zwischen dem Objekt und dem autonomen Fahrzeug kleiner als ein vorbestimmter Abstand ist, des Vergleichens des Beschleunigungsvektors mit dem Geschwindigkeitsvektor des Objekts; und wenn der Beschleunigungsvektor mit dem Geschwindigkeitsvektor des Objekts korreliert werden kann, Aufzeichnen einer Kollision zwischen dem Objekt und dem autonomen Fahrzeug.
In einer Ausführungsformen wird der mindestens eine Umgebungssensor aus der folgenden Gruppe ausgewählt: Radar, LIDAR und einer optischen Kamera, die zum Erfassen der Umgebungsdaten konfiguriert sind.
In einer Ausführungsform wird der mindestens eine Fahrzeugbewegungssensor aus der Gruppe von einem Beschleunigungssensor, einem Drucksensor und/oder einer Trägheitsmesseinheit.
In einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren ferner den Schritt des sicheren Steuerns des autonomen Fahrzeugs bis zum Stillstand, wenn eine Kollision registriert wird.
In einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren ferner den Schritt des Speicherns der erfassten Fahrzeugbeschleunigungsdaten und Umgebungsdaten für eine vorbestimmte Zeit, bevor und nachdem das Kollisionsregistriermodul eine Kollision registriert.
In einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren ferner den Schritt des Vergleichens des Beschleunigungsvektors mit einer vorbestimmten Schwellengröße und des Registrierens einer Kollision nur dann, wenn der Beschleunigungsvektor größer als die vorbestimmte Schwellenwertgröße ist.
In einer Ausführungsform wird die vorbestimmte Schwellengröße dynamisch basierend auf der Größe des Geschwindigkeitsvektors des Objekts ermittelt.
In einer Ausführungsform ist ein Fahrzeug vorgesehen. Das Fahrzeug beinhaltet ein autonomes Antriebssystem. Das autonome Antriebssystem beinhaltet ein Computer-Sichtsystem, das dazu konfiguriert ist, erfasste Umgebungsdaten zu verwenden, um die erfassten Umgebungsdaten zu verwenden, um einen Geschwindigkeitsvektor eines Objekts in Bezug auf das autonome Fahrzeug zu bestimmen und auch um einen Abstand zwischen dem Objekt und dem autonomen Fahrzeug zu bestimmen. Das autonome Antriebssystem beinhaltet auch ein Fahrzeugbewegungssensormodul, das dazu konfiguriert ist, die erfassten Fahrzeugbewegungsdaten zu verwenden, um einen Beschleunigungsvektor des autonomen Fahrzeugs zu bestimmen. Das autonome Antriebssystem beinhaltet auch ein Kollisionserkennungsmodul, das konfiguriert ist, um eine Kollision zwischen dem Objekt und dem autonomen Fahrzeug zu registrieren, wenn der ermittelte Beschleunigungsvektor mit dem ermittelten Geschwindigkeitsvektor des Objekts korreliert ist und wenn der ermittelte Abstand zwischen dem Objekt und dem autonomen Fahrzeug kleiner als ein vorbestimmter Betrag ist.
In einer Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug ferner zumindest einen Umgebungssensor, ausgewählt aus der Gruppe von: Radar, LIDAR und einer optischen Kamera zum Erfassen der Umgebungsdaten.
In einer Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug ferner mindestens einen Fahrzeugbewegungssensor, ausgewählt aus der Gruppe eines Beschleunigungssensors, wobei ein Drucksensor und/oder eine Trägheitsmesseinheit konfiguriert ist, um die Fahrzeugbeschleunigungsdaten und/oder Winkelrotationsdaten zu erfassen.
In einer Ausführungsform beinhalten die Fahrzeugbewegungsdaten Fahrzeugbeschleunigungsdaten und Fahrzeugwinkel-Rotationsdaten, wie beispielsweise Fahrzeugwinkelgeschwindigkeitsdaten.
In einer Ausführungsform ist das Kollisionserkennungsmodul konfiguriert, um die erfassten Fahrzeugbeschleunigungsdaten unter Verwendung der erfassten Fahrzeugwinkel-rotationsdaten umzuwandeln.
In einer Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug ferner ein Fahrzeugsteuersystem, das konfiguriert ist, um das Fahrzeug zu einem sicheren Halt zu steuern, wenn das Kollisionsregistrierungsmodul eine Kollision registriert.
In einer Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug ferner ein Datenerfassungssystem, das dazu konfiguriert ist, erfasste Fahrzeugbewegungsdaten und Umgebungsdaten für eine vorbestimmte Zeit zu speichern, bevor und nachdem das Kollisionregistrierungsmodul eine Kollision registriert.
In einer Ausführungsform ist das Kollisionserkennungsmodul konfiguriert, um eine Kollision zwischen dem Objekt und dem autonomen Fahrzeug zu registrieren, wenn der ermittelte Beschleunigungsvektor mit dem ermittelten Geschwindigkeitsvektors des Objekts korreliert ist, und wenn der ermittelte Beschleunigungsvektor eine Größe größer als eine vorbestimmte Schwellengröße aufweist. Die vorbestimmte Schwellengröße kann dynamisch basierend auf der Größe des Geschwindigkeitsvektors des Objekts ermittelt werden.
Figurenliste
Die exemplarischen Ausführungsformen werden nachfolgend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei gilt:

1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein autonomes Fahrzeug mit einem autonomen Antriebssystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht;
2 ist ein Blockdiagramm, das Systeme und Teilsysteme des autonomen Antriebssystems gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht;
3 ist ein schematisches Diagramm, das den Betrieb eines Kollisionserkennungssystems gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht;
4 ist ein weiteres schematisches Diagramm, das den Betrieb eines Kollisionserkennungssystems gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht;
5 ist ein weiteres schematisches Diagramm, das den Betrieb eines Kollisionserkennungssystems gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht;
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht; und
7 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Transportsystem mit einem oder mehreren autonomen Fahrzeugen aus 1 gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung dient lediglich als Beispiel. 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, Verarbeitungslogik und/oder Prozessorgeräte, einzeln oder in allen Kombinationen, unter anderem beinhaltend, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), 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 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 sind alle in den verschiedenen Figuren hierin dargestellten Verbindungslinien dazu bestimmt, exemplarische funktionale Beziehungen und/oder physische Kopplungen zwischen den verschiedenen Elementen darzustellen. 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 autonomes Leitsystem allgemein bei 100 dargestellt. Das autonome Fahrzeugleitsystem ist einem Fahrzeug 10 gemäß verschiedenen Ausführungsformen zugeordnet. Im Allgemeinen erhält das autonome Leitsystem 100 Messungen der Umgebung um das Fahrzeug 10 herum, die von Sensoren durchgeführt werden, und steuert das Fahrzeug 10 basierend darauf auf intelligente Weise.
Wie in 1 abgebildet, beinhaltet das Fahrzeug 10 im Allgemeinen ein Fahrgestell 12, eine Karosserie 14, Vorderräder 16 und Hinterräder 18. Die Karosserie 14 ist auf dem Fahrgestell 12 angeordnet und umhüllt im Wesentlichen die anderen Komponenten des Fahrzeugs 10. Die Karosserie 14 und das Fahrgestell 12 können gemeinsam einen Rahmen bilden. Die Räder 16-18 sind jeweils mit dem Fahrgestell 12 in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Karosserie 14 drehbar verbunden.
In verschiedenen Ausführungsformen ist das Fahrzeug 10 ein autonomes Fahrzeug und das autonome Leitsystem 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 Getriebesystem 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 Getriebesystem 22 ist dazu konfiguriert, Leistung vom Antriebssystem 20 zu den Fahrzeugrädern 16-18 gemäß den wählbaren Drehzahlverhältnissen 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 eine Position der Fahrzeugräder 16-18. Während in einigen Ausführungsformen als ein Lenkrad dargestellt, kann das Lenksystem 24 kein Lenkrad beinhalten.
Das Sensorsystem 28 beinhaltet einen oder mehrere Sensoren 40a-40n, die beobachtbare Zustände der äußeren Umgebung und/oder der inneren Umgebung des autonomen Fahrzeugs 10 erfassen. Die Sensoren 40a-40n können verschiedene Arten von Radargeräten, Lidare, globale Positionierungssysteme, optische Kameras, Wärmebildkameras, Ultraschallsensoren, Trägheitsmesseinheiten, Drucksensoren, Beschleunigungssensoren und/oder andere Sensoren beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. Das Stellgliedsystem 30 beinhaltet ein oder mehrere Stellgliedvorrichtungen 42a-42n, die ein oder mehrere Fahrzeugeigenschaften, wie zum Beispiel das Antriebssystem 20, das Getriebesystem 22, das Lenksystem 24 und das Bremssystem 26, steuern, sind aber nicht darauf beschränkt. 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. (nicht nummeriert) beinhalten, sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
In einigen Ausführungsformen ist das Kommunikationssystem 36 konfiguriert, um Informationen drahtlos an und von anderen Einheiten 48, wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf andere Fahrzeuge („V2V“-Kommunikation,) Infrastruktur („V2)“-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 Karten der navigierbaren Umgebung. In verschiedenen Ausführungsformen werden die definierten Karten vordefiniert und von einem entfernten System (in weiteren Einzelheiten in Bezug auf 7 beschrieben) erhalten. So können beispielsweise die definierten Karten 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 nichtflüchtige 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 Stellgliedsystem 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 im autonomen Leitsystem 100 verankert und ermöglichen, wenn sie durch den Prozessor 44 ausgeführt werden, das Erkennen von Kollisionen zwischen dem Fahrzeug 10 und Objekten in der Umgebung um das Fahrzeug 10 herum, wie im Folgenden näher erläutert wird.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen realisiert die Steuerung 34 ein autonomes Antriebssystem (ADS) 70, wie in 2 dargestellt. Das heißt, dass geeignete Soft- und/oder Hardwarekomponenten der Steuerung 34 (wie beispielsweise 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 2 dargestellt, ein Computer-Sichtsystem 74, ein Positionierungssystem 76, ein Leitsystem 78 und ein Fahrzeugsteuersystem 80 beinhalten. Wie ersichtlich ist, können die Anweisungen des autonomen Antriebssystems 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. Im Allgemeinen synthetisiert und verarbeitet das Computer-Sichtsystem 74 Sensordaten von Umgebungssensoren und prognostiziert Anwesenheit, Standort, Klassifizierung und/oder Verlauf von Objekten und Merkmalen der Umgebung des Fahrzeugs 10. Wie hierin verwendet, beinhalten Umgebungssensoren auch Sensoren, die in der Lage sind, Parameter zu überwachen, die der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs 10 zugeordnet sind, wie beispielsweise optische Kameras, LIDARs, Radars, usw. Die Umgebungssensoren sind im Sensorsystem 28 beinhaltet.
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, die an das Stellgliedsystem 30 übertragen werden, um das Fahrzeug 10 gemäß dem ermittelten Weg zu steuern.
Das autonome Antriebssystem 70 beinhaltet auch ein Fahrzeugbewegungssensormodul 82. Das Fahrzeugbewegungssensormodul 82 ist konfiguriert, um die von den Fahrzeugbewegungssensoren erfassten Fahrzeugbewegungsdaten zum Ermitteln von Beschleunigungsvektoren des Fahrzeugs 10 zu verwenden, wie im Folgenden näher erläutert wird.
Wie hierin verwendet, beinhalten Fahrzeugbewegungssensoren auch Sensoren, die zum Erfassen der Beschleunigung des Fahrzeugs 10 entweder direkt oder indirekt geeignet sind, und/oder Sensoren, die zum Erfassen von Fahrzeugdrehzahldaten wie beispielsweise Fahrzeugwinkelgeschwindigkeitsdaten geeignet sind. Diese Arten von Sensoren können beinhalten: Trägheitsmesseinheiten, Beschleunigungssensoren, Drucksensoren, Gyroskope, Mengensensoren, MHD-Sensoren oder andere Arten von Sensoren. Die Fahrzeugbewegungssensoren sind im Sensorsystem 28 beinhaltet.
Das autonome Antriebssystem 70 beinhaltet auch ein Kollisionserkennungsmodul 84. Das Kollisionserkennungsmodul 84 ist konfiguriert, um Kollisionsereignisse zwischen dem Fahrzeug 10 und anderen Objekten zu bestimmen, wie nachfolgend näher erläutert wird.
Wie vorstehend erläutert, synthetisiert und verarbeitet das Computer-Sichtsystem 74 in verschiedenen Ausführungsformen Sensordaten von Umgebungssensoren und prognostiziert Anwesenheit, Standort, Klassifizierung und/oder den Weg von Objekten und Merkmalen der Umgebung des Fahrzeugs 10.
In verschiedenen Ausführungsformen überwacht das Computer-Sichtsystem 74 bestimmte Parameter, die den Objekten und Merkmalen der Umgebung zugeordnet sind. Wie in 3 dargestellt, ist das Computer-Sichtsystem 74 konfiguriert, um die von den Umgebungssensoren erfassten Daten zum Überwachen des Abstands der Objekte 30, 32 (schematisch dargestellt in 3 als andere Fahrzeuge) vom Fahrzeug 10 zu verwenden. Weiterhin ist das Computer-Sichtsystem 74 auch konfiguriert, um die von den Umgebungssensoren erfassten Daten zum Überwachen der Relativgeschwindigkeitsvektoren 31, 33 der Objekte 30, 32 zum Fahrzeug 10 zu verwenden.
Das Überwachen der Relativgeschwindigkeitsvektoren 31, 33 der Objekte 30, 32 zum Fahrzeug 10 beinhaltet das Überwachen sowohl der relativen skalaren Geschwindigkeit der Objekte 30, 32 zum Fahrzeug 10 als auch der „Richtung“ oder Fahrtrichtung dieser Objekte 30, 32 in Bezug auf das Fahrzeug 10.
Wie ebenfalls in 3 dargestellt, definiert das Computer-Sichtsystem 74 auch einen Kollisionsperimeters 83 in einem vorgegebenen Abstand vom Fahrzeug 10. Der Zweck des Kollisionsperimeters wird nachfolgend näher erläutert. Der Abstand des Kollisionsperimeters vom Fahrzeug 10 kann ein statischer Abstand sein oder ein dynamischer Abstand, der dynamisch berechnet wird, beispielsweise basierend auf der Relativgeschwindigkeit von Objekten, die das Fahrzeug umgeben. Ein dynamisch angepasster Kollisionsperimeter könnte die Latenzzeit im Kollisionserkennungsmodul kompensieren.
Die erfassten Daten bezüglich der Relativgeschwindigkeiten 31, 33 und der Abstände der das Fahrzeug 10 umgebenden Objekte 30, 32 werden vom Computer-Sichtsystem 74 an das Kollisionserkennungsmodul 84 übertragen.
Das Kollisionserkennungsmodul 84 ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob eine der überwachten Relativgeschwindigkeiten 31, 33 der das Fahrzeug 10 umgebenden Objekte 30, 32 bedeutet, dass das zugehörige Objekt unter Berücksichtigung des fahrzeugeigenen Geschwindigkeitsvektors 11 wahrscheinlich mit dem bestimmten Weg des Fahrzeugs in Einklang stehen wird. In verschiedenen Ausführungsformen, wenn ein Schnittpunkt zwischen einem Objekt durch das Kollisionserkennungsmodul 84 als wahrscheinlich ermittelt wird, wird dieses Objekt durch das Positionierungssystem als Bedrohung gekennzeichnet. Wie in der Situation in 3 zu sehen ist, weisen beide Objekte 30, 32 Geschwindigkeitsvektoren 31, 33 auf, die unter Berücksichtigung des fahrzeugeigenen Geschwindigkeitsvektors 11 wahrscheinlich einen Schnittpunkt mit dem Fahrzeug 10 verursachen würden. Insofern würde das Kollisionserkennungsmodul 84 für die in 3 dargestellte Situation beide Objekte 30, 32 als Bedrohung kennzeichnen.
Nach dem Kennzeichnen eines Objekts als Bedrohung überwacht das Computer-Sichtsystem 74 in Verbindung mit dem Kollisionserkennungsmodul 84 die Abstands- und Geschwindigkeitsvektoren jeder Bedrohung in Bezug auf das Fahrzeug 10. In regelmäßigen Abständen wird der überwachte Abstand jeder Bedrohung in Bezug auf das Fahrzeug 10 mit dem Kollisionsperimeter 83 verglichen, der statisch sein kann oder dynamisch aktualisiert werden kann, basierend auf den Geschwindigkeitsvektoren 31, 33 der Objekte 30, 32, wie vorstehend beschrieben
Unter Bezugnahme auf 4, welche die zeitliche Entwicklung der Situation in 3 darstellt, haben sich die Positionen der Bedrohungen 30, 32 so verändert, dass der Geschwindigkeitsvektor 33 und die Position der Bedrohung 32 bedeuten, dass diese Bedrohung 32 nicht mehr wahrscheinlich mit dem Fahrzeug 10 zusammenfällt. Wenn sich der Relativgeschwindigkeitsvektor einer Bedrohung so ändert, dass ein Abwehren der Bedrohung mit dem Fahrzeug 10 nicht mehr wahrscheinlich ist, kann die Bedrohung durch das Kollisionserkennungssystem 84 als Bedrohung „deklassifiziert“ werden.
Wie auch in 4 zu sehen ist, hat sich der Geschwindigkeitsvektor 31 der Bedrohung 30 nicht so verändert, dass ein Abfangen mit dem Fahrzeug 10 vermieden wird, wobei die Bedrohung 30 in den Kollisionsperimeter 83 eingetreten ist.
Wenn eine Bedrohung in den Kollisionsperimeter 83 eintritt (d. h. der überwachte Abstand zwischen der Bedrohung und dem Fahrzeug 10 kleiner ist als der statische oder dynamisch aktualisierte vorgegebene Abstand vom Fahrzeug 10, der den Kollisionsperimeter 83 definiert), beginnt das Kollisionserkennungsmodul 84 mit der Überwachung der von den Fahrzeugbewegungssensoren des Sensorsystems 28 empfangenen Fahrzeugbewegungsdaten. Wie vorstehend erläutert, ermöglichen die Fahrzeugbewegungssensoren das direkte oder indirekte Bestimmen eines Beschleunigungsvektors des Fahrzeugs 10 (d. h. die Richtung und Größe einer Beschleunigung des Fahrzeugs).
Wie in 5 zu sehen ist, welche die zeitliche Entwicklung der Situation in 4 darstellt, kollidiert die Bedrohung 30 mit dem Fahrzeug 10 am Standort 200. Die Kollision der Bedrohung 30 mit dem Fahrzeug 10 erzeugt einen Beschleunigungsvektor 201 des Fahrzeugs 10, der mit der Richtung des Geschwindigkeitsvektors 31 der Bedrohung 30 korreliert werden kann. Mit anderen Worten, die Kollision der Bedrohung 30 mit dem Fahrzeug 10 erzeugt einen Beschleunigungsvektor 201 des Fahrzeugs 10, der unter Berücksichtigung der 10 kinematischen Bewegungseinschränkungen des Fahrzeugs auf die Richtung der Geschwindigkeit der Bedrohung zurückgeführt werden kann. Der Beschleunigungsvektor 201 wird von den Fahrzeugbewegungssensoren des Sensorsystems 28 erfasst, und die zugehörigen Fahrzeugbewegungsdaten werden an das Kollisionserkennungsmodul 84 übertragen. In einer Ausführungsform beinhalten die Fahrzeugbewegungsdaten Fahrzeugbeschleunigungsdaten und Fahrzeugwinkel-Rotationsdaten.
Wenn ein Beschleunigungsvektor 201 des Fahrzeugs 10 von einem Fahrzeugbewegungssensor erfasst wird, wenn eine Bedrohung innerhalb des Kollisionsperimeters 83 liegt, ist das Kollisionserkennungsmodul 84 konfiguriert, um den erfassten Beschleunigungsvektor 201 mit dem überwachten Geschwindigkeitsvektor 31 der Bedrohung 30 zu vergleichen, um zu ermitteln, ob diese Vektoren korreliert werden können. Wenn der erfasste Beschleunigungsvektor 201 des Fahrzeugs 10 mit dem überwachten Geschwindigkeitsvektor 31 der Bedrohung 30 korreliert werden kann, wenn die Bedrohung 30 innerhalb des Kollisionsperimeters 83 liegt, ist es sehr wahrscheinlich, dass der erfasste Beschleunigungsvektor 201 des Fahrzeugs 10 durch die Bedrohung 30 verursacht wurde, die mit dem Fahrzeug 10 kollidiert. Folglich, wenn der erfasste Beschleunigungsvektor 201 des Fahrzeugs 10 mit dem überwachten Geschwindigkeitsvektor 31 der Bedrohung 30 korreliert werden kann, der innerhalb des Kollisionsperimeters 83 liegt, registriert das Kollisionserkennungsmodul 84, dass eine Kollision zwischen dem Fahrzeug 10 und der Bedrohung 30 stattgefunden hat.
In einer Ausführungsform wird der Vergleich des erfassten Beschleunigungsvektors 201 des Fahrzeugs 10 mit dem überwachten Geschwindigkeitsvektor 31 der Bedrohung 30 durch Vergleichen der Richtung des Beschleunigungsvektors 201 des Fahrzeugs 10 mit dem überwachten Geschwindigkeitsvektor 31 der Bedrohung erreicht. Wenn der erfasste Beschleunigungsvektor 201 im Wesentlichen in die gleiche Richtung wie der überwachte Geschwindigkeitsvektor 31 gerichtet ist, bestimmt das Kollisionserkennungsmodul 84, dass der Beschleunigungsvektor 201 mit dem überwachten Geschwindigkeitsvektor 31 korreliert ist und registriert eine Kollision.
In einigen Situationen ist ein direkter Vergleich der Richtungen des erfassten Beschleunigungsvektors 201 und des überwachten Geschwindigkeitsvektors 31 nicht das genaueste Verfahren zum Erkennen von Kollisionen zwischen der Bedrohung und dem Fahrzeug Insbesondere können bestimmte kinematische Beschränkungen des Fahrzeugs 10 dazu führen, dass die Richtung eines erfassten Beschleunigungsvektors 201 in eine andere Richtung als die Richtung des Geschwindigkeitsvektors 31 verläuft, auch wenn der Geschwindigkeitsvektor 31 der Bedrohung 30 die Ursache für den Beschleunigungsvektor 201 durch eine Kollision war. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die Reifenbeschränkungen des Fahrzeugs den Beschleunigungsvektor 201 ändern. In diesen Situationen ist es wünschenswert, den Beschleunigungsvektor 201 mit dem Geschwindigkeitsvektor 31 über ein anderes Verfahren zu korrelieren.
In einer Ausführungsform wird der Beschleunigungsvektor 201 mit dem Geschwindigkeitsvektor durch einen Transformationsalgorithmus unter Verwendung von Fahrzeugrotationsdaten korreliert. Insbesondere sind die Fahrzeugbewegungssensoren in einer Ausführungsform konfiguriert, um Fahrzeugrotationsdaten, wie beispielsweise die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10, sowie lineare Beschleunigungsdaten des Fahrzeugs 10 zu erfassen. In Szenarien, in denen die vom Fahrzeugbewegungssensor erfasste Beschleunigung nicht mit der Beschleunigung des Fahrzeugschwerpunkts übereinstimmt (z. B. wenn sich das Fahrzeug nicht geradlinig bewegt oder aufgrund anderer fahrzeugkinematischer Beschränkungen), wie beispielsweise Reifenbeschränkungen, wird die erfasste Fahrzeugrotation verwendet, um die am Fahrzeugbewegungssensor erfassten Beschleunigungsdaten mathematisch in Beschleunigungsdaten umzuwandeln, die im Fahrzeugschwerpunkt zu erwarten gewesen wären. Nach dieser Umwandlung können die transformierten Beschleunigungsdaten mit dem überwachten Geschwindigkeitsvektor 31 der Bedrohung 30 korreliert werden, beispielsweise über eine Freikörperdiagrammanalyse, in der das Fahrzeug als eine einzelne Punktmasse an seinem eigenen Schwerpunkt modelliert wird und die Newtonsche Mechanik verwendet wird, um den erfassten Beschleunigungsvektor mit dem Geschwindigkeitsvektor der Bedrohung zu korrelieren. Wie zu erkennen ist, erfordert die Umwandlung von Beschleunigungsdaten, die am Fahrzeugbewegungssensor erfasst wurden, zu Beschleunigungsdaten, die am Schwerpunkt des Fahrzeugs auftreten würden, die Kenntnis der Einbauposition des Fahrzeugbewegungssensors und der Position des Schwerpunktes des Fahrzeugs.
Durch Vergleichen des Beschleunigungsvektors 201 des Fahrzeugs 10 mit dem überwachten Geschwindigkeitsvektor 31 der Bedrohung 30 innerhalb des Kollisionsperimeters 83, zusammen mit den kinematischen Beschränkungen des Fahrzeugs, und durch anschließendes Verwenden dieses Vergleichs zum Bestimmen, ob eine Korrelation zwischen diesen Vektoren besteht, lässt sich bestimmen, ob eine Kollision zwischen dem Fahrzeug 10 und der Bedrohung 30 stattgefunden hat. Diese Technik vermeidet bestimmte Nachteile im Zusammenhang mit anderen Kollisionserfassungstechniken.
Insbesondere wenn eine hypothetische Kollisionserkennungstechnik nur einen einzelnen Sensortyp isoliert verwenden würde (wie beispielsweise die Verwendung von Umgebungssensoren isoliert oder Fahrzeugbewegungssensoren isoliert), um eine Kollision zu erkennen, besteht eine erhöhte Wahrscheinlichkeit, dass eine falsch-positive Kollision erkannt wird. Fehlerhafte Meldungen sind besonders wahrscheinlich bei Kollisionen mit niedriger Geschwindigkeit. Wenn sich ein Kollisionserkennungssystem beispielsweise zum Erkennen einer Kollision nur auf den Vergleich der Leistung eines Fahrzeugbewegungssensors (z. B. eines Beschleunigungssensors) mit einem vorgegebenen Schwellenwert verlassen würde, wäre dieses Kollisionserkennungssystem nicht in der Lage, Kollisionsereignisse mit niedriger Geschwindigkeit genau von anderen Ereignissen zu unterscheiden, die Fahrzeugbeschleunigungen verursachen können, die während der normalen Fahrumgebung auftreten (z. B. das Auftreffen auf ein Schlagloch). Wenn zudem ein Kollisionsereignis bei niedriger Geschwindigkeit nicht zu einer Beschleunigung des Fahrzeugs führt, die ausreicht, um den Schwellenbeschleunigungswert für die Registrierung von Kollisionen zu überschreiten, kann das Kollisionsereignis bei niedriger Geschwindigkeit vom Fahrzeug 10 nicht erkannt werden.
Weiterhin, wenn sich ein Kollisionserkennungssystem nur auf den Vergleich des Abstands zwischen einem externen Objekt und einem vorbestimmten Kollisionsabstand vom Fahrzeug 10 unter Verwendung eines Umgebungssensors stützt, können Situationen, in denen ein externes Objekt sehr nahe am Fahrzeug 10 vorbeifährt, aber nicht tatsächlich mit dem Fahrzeug 10 kollidiert, durch das Kollisionserkennungssystem fälschlicherweise als Kollision gekennzeichnet sein. Insbesondere wird keine physische Bestätigung der Kollision bereitgestellt, obwohl das externe Objekt für einen vorgegebenen Schwellenabstand, der eine zu erfüllende Kollision anzeigt, in unmittelbarer Nähe zum Fahrzeug 10 passieren kann.
Folglich reduziert der Einsatz mehrerer verschiedener Sensortypen (wie beispielsweise Fahrzeugbewegungssensoren und Umgebungssensoren) die Wahrscheinlichkeit, dass fälschlicherweise positive Kollisionen durch das Kollisionserkennungsmodul 84 erkannt werden.
Des Weiteren, indem ein Vergleich zwischen dem vom Fahrzeug 10 wahrgenommenen Beschleunigungsvektor 201 und der Bedrohungsgeschwindigkeit 31 gefordert wird, um zu bestimmen, ob eine Korrelation zwischen diesen Vektoren besteht und somit eine Kollision zu registrieren, kann der für die Registrierung einer Kollision erforderliche Schwellenbeschleunigungswert im Vergleich zu einem Kollisionserkennungssystem, das nur einen einzelnen Sensortyp (wie beispielsweise einen Beschleunigungssensor oder Drucksensor) verwendet, reduziert werden.
So würde beispielsweise ein hypothetisches Kollisionserkennungssystem, das nur Fahrzeugbewegungssensoren (wie beispielsweise Beschleunigungssensoren) zum Erkennen von Kollisionen verwendet, eine verhältnismäßig höhere Beschleunigung erfordern, bevor eine Kollision registriert wurde, um zu verhindern, dass kleine Beschleunigungsvektoren des Fahrzeugs 10 (wie das Zuschlagen einer Fahrzeugtür, das Auftreffen auf ein Schlagloch während der Fahrt oder erhebliche Luftdruckänderungen aufgrund von Fahrzeuggeräuschsystemen) die Registrierung einer Kollision fälschlicherweise auslösen. Mit dem Kollisionserkennungssystem der vorliegenden Offenbarung kann die Größe des Beschleunigungsschwellenwertes jedoch zum Erkennen einer Kollision relativ geringer sein. Dies liegt daran, dass der Vergleich der Richtung des Bedrohungsgeschwindigkeitsvektors mit der Richtung des Beschleunigungsvektors und der Vergleich des Abstands der Bedrohung vom Fahrzeug 10 die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass alle erfassten Beschleunigungen des Fahrzeugs 10 auf eine Kollision mit der überwachten Bedrohung zurückzuführen sind. Daher kann ein verhältnismäßig kleinerer Schwellenwert für den erfassten Beschleunigungsvektor verwendet werden, um Kollisionen zu erkennen, da die Wahrscheinlichkeit zunimmt, dass die Beschleunigung auf eine Kollision mit der überwachten Bedrohung und nicht auf andere, nicht kollidierende Ereignisse zurückzuführen ist.
In verschiedenen Ausführungsformen muss die Größe des erfassten Beschleunigungsvektors 201 größer als ein vorgegebener Schwellenwert für die Beschleunigungsgröße sein, damit eine Kollision vom Kollisionserkennungssystem 84 registriert werden kann. In verschiedenen Ausführungsformen ist der vorgegebene Schwellenwert für die Beschleunigungsgröße ein dynamischer Schwellenwert, dessen Schwellenwert vom Kollisionserkennungsmodul 84 basierend auf der Geschwindigkeit der ermittelten Bedrohung bestimmt wird. Dies ermöglicht eine weitere Reduzierung der falsch-positiven Kollisionserkennungen bei gleichzeitiger Verringerung der Beschleunigungsschwelle im Vergleich zu Kollisionserkennungstechniken, bei denen nur Fahrzeugbewegungssensoren verwendet werden.
Nachdem eine Kollision durch das Kollisionserkennungssystem 84 erkannt wurde, weist das Kollisionserkennungsmodul 84 das Fahrzeugsteuerungssystem 80 an, das Fahrzeug 10 so zu steuern, dass es in der Nähe des Kollisionspunktes gemäß den nationalen und/oder landesrechtlichen Vorschriften sicher stoppt. In einer Ausführungsform steuert das Fahrzeugsteuerungssystem 80 das Fahrzeug zum sicheren Anhalten in einer Fahrspur, nachdem eine Kollision registriert wurde.
In verschiedenen Ausführungsformen, wie in 2 dargestellt, beinhaltet das Fahrzeug 10 ein Datenerfassungssystem 86. In einer Ausführungsform weist das Kollisionserkennungsmodul 84 das Datenerfassungssystem 86 an, Sensordaten vom Sensorsystem 28 im Speicher 46 um den Zeitpunkt der registrierten Kollision zu speichern. So speichert beispielsweise das Datenerfassungssystem 86 in einer Ausführungsform alle von den Sensoren des Sensorsystems 28 erfassten Umgebungs- und Fahrzeugbewegungssensordaten für die 30 Sekunden vor einer erkannten Kollision und für die 5 Sekunden nach der erkannten Kollision. In einer Ausführungsform werden die Daten der Sensorsysteme in einem nichtflüchtigen Speicher, wie beispielsweise KAM, gespeichert. Die gespeicherten Daten stehen dann für eine nachträgliche Überprüfung der Kollision zur Verfügung. Diese nachträgliche Überprüfung kann sich für maschinelles Lernen, regulatorische oder forensische Zwecke als nützlich erweisen.
Unter jetziger Bezugnahme auf 6 und fortgesetzter Bezugnahme auf die 1-4, veranschaulicht ein Flussdiagramm ein Steuerverfahren, das durch das autonome Antriebssystem 70 von 2 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 6 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.
Bei Schritt 500 des Verfahrens werden Umgebungsdaten von mindestens einem Umgebungssensor des Sensorsystems 28 des autonomen Fahrzeugs 10 erfasst.
Bei Schritt 502 werden die erfassten Umgebungsdaten verwendet, um einen Geschwindigkeitsvektor von mindestens einem Objekt in Bezug auf das autonome Fahrzeug 10 zu bestimmen und den Abstand zwischen dem mindestens einen Objekt und dem autonomen Fahrzeug 10 zu ermitteln.
Bei Schritt 504 werden Fahrzeugbewegungsdaten unter Verwendung von mindestens einem Fahrzeugbewegungssensor des autonomen Fahrzeugs 10 erfasst. Die Fahrzeugbewegungsdaten werden verwendet, um einen Beschleunigungsvektor des Fahrzeugs 10 zu ermitteln.
Bei Schritt 506 wird ein Vergleich zwischen dem Abstand zwischen dem autonomen Fahrzeug 10 und dem mindestens einen Objekt und einem vorgegebenen Abstand durchgeführt. Wenn der Abstand zwischen dem autonomen Fahrzeug 10 und dem Objekt größer als der vorgegebene Abstand ist, kehrt das Verfahren zu Schritt 502 zurück. Wenn der Abstand zwischen dem autonomen Fahrzeug 10 und dem Objekt kleiner als der vorgegebene Abstand ist, geht das Verfahren zu Schritt 508 über.
Bei Schritt 508 wird die Beschleunigungsvektorrichtung des Fahrzeugs mit der Geschwindigkeitsvektorrichtung des Objekts verglichen. Wenn ein Beschleunigungsvektor mit dem Geschwindigkeitsvektor der Bedrohung korreliert ist, fährt das Verfahren mit Schritt 510 fort. Wenn ein Beschleunigungsvektor nicht mit dem Geschwindigkeitsvektor der Bedrohung korreliert ist, kehrt das Verfahren zu Schritt 506 zurück.
Bei Schritt 510 wird eine Kollision registriert. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug als Reaktion auf eine registrierte Kollision gesteuert werden, um sicher in der Nähe der Kollision zum Stillstand gebracht zu werden.
Mit weiterem Bezug auf 7 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. 7 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 Drahtlosträgersystem 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 Drahtlosträgersystems 60 kann ein zweites Drahtlosträgersystem 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, wobei 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 Drahtlosträgersystems 60 verwendet werden.
Ein Festnetz-Kommunikationssystem 62 kann ein konventionelles Festnetz-Telekommunikationsnetzwerk beinhalten, das mit einem oder mehreren Festnetztelefonen verbunden ist und das Drahtlosträgersystem 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 Drahtlosträgersystem 60, kommunizieren kann.
Obwohl in 7 nur eine Benutzervorrichtung 54 dargestellt ist, können Ausführungsformen der Betriebsumgebung 50 eine beliebige Anzahl von 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 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, 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.

Claims

Autonomes Antriebssystem (70) für ein Fahrzeug (10), wobei das autonome Antriebssystem (70) Folgendes umfasst: ein Computer-Sichtsystem (74), das dazu konfiguriert ist, die erfassten Umgebungsdaten zu verwenden, um einen Geschwindigkeitsvektor eines Objekts (30, 32) in Bezug auf das autonome Fahrzeug (10) einen Abstand zwischen dem Objekt (30, 32) und dem Fahrzeug (10) zu bestimmen; ein Fahrzeugbewegungssensormodul (82), das dazu konfiguriert ist, die erfassten Fahrzeugbewegungsdaten zu verwenden, um einen Beschleunigungsvektor des Fahrzeugs (10) zu bestimmen; und ein Kollisionserkennungsmodul (84), das konfiguriert ist, um eine Kollision zwischen dem Objekt (30, 32) und dem autonomen Fahrzeug (10) zu registrieren, wenn der ermittelte Beschleunigungsvektor mit dem ermittelten Geschwindigkeitsvektor des Objekts korreliert ist und wenn der ermittelte Abstand zwischen dem Objekt (30, 32) und dem Fahrzeug (10) kleiner als ein vorbestimmter Betrag ist.
Autonomes Antriebssystem (70) nach Anspruch 1, wobei die erfassten Fahrzeugbewegungsdaten Fahrzeugbeschleunigungsdaten beinhalten und/oder wobei die erfassten Fahrzeugbewegungsdaten Fahrzeugwinkelgeschwindigkeitsdaten beinhalten.
Autonomes Antriebssystem (70) nach Anspruch 1, wobei das Kollisionserkennungsmodul (84) konfiguriert ist, um eine Kollision zwischen dem Objekt (30, 32) und dem autonomen Fahrzeug (10) zu registrieren, wenn der ermittelte Beschleunigungsvektor mit dem ermittelten Geschwindigkeitsvektors des Objekts (30, 32) korreliert ist, und wenn der ermittelte Beschleunigungsvektor eine Größe größer als eine vorbestimmte Schwellengröße aufweist.
Autonomes Antriebssystem (70) nach Anspruch 3, wobei die vorbestimmte Schwellengröße dynamisch basierend auf der Größe des Geschwindigkeitsvektors des Objekts (30, 32) ermittelt werden kann.
Computerimplementiertes Verfahren zum Erkennen einer Kollision zwischen einem autonomen Fahrzeug (10) und einem Objekt (30, 32), wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Verwenden mindestens eines Umgebungssensors zum Erfassen von Umgebungsdaten; Ermitteln eines Geschwindigkeitsvektors eines Objekts (30, 32) in Bezug auf das autonome Fahrzeug (10) unter Verwendung eines Prozessors (44) basierend auf den Umgebungsdaten; Ermitteln eines Abstands zwischen dem Objekt (30, 32) und dem autonomen Fahrzeug (10) unter Verwendung eines Prozessors (44) basierend auf den erfassten Umgebungsdaten; Erfassen von Fahrzeugbewegungsdaten unter Verwendung mindestens eines Fahrzeugbewegungssensors und Ermitteln eines Beschleunigungsvektors des autonomen Fahrzeugs (10) unter Verwendung eines Prozessors (44) basierend auf den Fahrzeugbewegungsdaten; Vergleichen des Abstands zwischen dem Objekt (30, 32) und dem autonomen Fahrzeug (10) unter Verwendung eines Prozessors (44) mit einem vorgegebenen Abstand; wenn der Abstand zwischen dem Objekt (30, 32) und dem autonomen Fahrzeug (10) kleiner als ein vorgegebener Abstand ist, Vergleichen des Beschleunigungsvektors des autonomen Fahrzeugs (10) mit dem Geschwindigkeitsvektor des Objekts (30, 32), um zu ermitteln, ob der Beschleunigungsvektor des autonomen Fahrzeugs (10) mit dem Geschwindigkeitsvektor des Objekts (30, 32) korreliert werden kann; und wenn der Beschleunigungsvektor mit dem Geschwindigkeitsvektor des Objekts (30, 32) korreliert werden kann, Registrieren einer Kollision zwischen dem Objekt (30, 32) und dem autonomen Fahrzeug (10).
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend den Schritt des Vergleichens des Beschleunigungsvektors mit einer vorbestimmten Schwellengröße und des Registrierens einer Kollision nur dann, wenn eine Größe des Beschleunigungsvektors größer als die vorbestimmte Schwellengröße ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die vorbestimmte Schwellengröße dynamisch basierend auf der Größe des Geschwindigkeitsvektors des Objekts (30, 32) ermittelt wird.
Fahrzeug (10), umfassend ein autonomes Antriebssystem (70), wobei das autonome Antriebssystem (70) Folgendes umfasst: ein Computer-Sichtsystem (74), das konfiguriert ist, um die erfassten Umgebungsdaten zu verwenden, um einen Geschwindigkeitsvektor eines Objekts (30, 32) in Bezug auf das autonome Fahrzeug (10) und einen Abstand zwischen dem Objekt (30, 32) und dem Fahrzeug (10) zu ermitteln; ein Fahrzeugbewegungssensormodul (82), das dazu konfiguriert ist, die erfassten Fahrzeugbewegungsdaten zu verwenden, um einen Beschleunigungsvektor des Fahrzeugs (10) zu bestimmen; und ein Kollisionserkennungsmodul (84), das konfiguriert ist, um eine Kollision zwischen dem Objekt (30, 32) und dem autonomen Fahrzeug (10) zu registrieren, wenn der bestimmte Beschleunigungsvektor mit einer Richtung erfasst wird, die mit dem bestimmten Geschwindigkeitsvektor des Objekts (30, 32) korreliert ist, und wenn der bestimmte Abstand zwischen dem Objekt (30, 32) und dem autonomen Fahrzeug (10) kleiner als ein vorbestimmter Betrag ist.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 8, ferner umfassend mindestens einen Umgebungssensor, ausgewählt aus der Gruppe von: Radar, LIDAR und einer optischen Kamera zum Erfassen der Umgebungsdaten.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 8, wobei das Kollisionserkennungsmodul (84) konfiguriert ist, um eine Kollision zwischen dem Objekt (30, 32) und dem autonomen Fahrzeug (10) zu registrieren, wenn der ermittelte Beschleunigungsvektor mit dem ermittelten Geschwindigkeitsvektors des Objekts (30, 32) korreliert ist, und wenn der ermittelte Beschleunigungsvektor eine Größe größer als eine vorbestimmte Schwellengröße aufweist.