DE102019201839A1

DE102019201839A1 - Fahrzeugsteuerungssystem und steuerverfahren

Info

Publication number: DE102019201839A1
Application number: DE102019201839.4A
Authority: DE
Inventors: Max Nalborczyk; Daniel Woolliscroft; David Pettinger
Original assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Current assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Priority date: 2018-02-15
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2019-08-22
Also published as: GB2571162A; GB2571150A; GB201917232D0; GB2584810A; GB202212721D0; US20210080967A1; GB202216720D0; GB201813061D0; GB2571153A; GB201813059D0; GB202216726D0; GB201813039D0; GB2610329A; GB2608524B; GB2610329B; GB2571151B; GB2571151A; GB2571156A; DE102019201770A1; GB2571158A

Abstract

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Steuerungssystem (2100) dar. Das Steuersystem (2100) ist für ein Trägerfahrzeug (10), das in einem autonomen Modus und einem nicht-autonomen Modus betrieben werden kann. Das Steuerungssystem (2100) umfasst eine oder mehrere Steuerungen (2110). Das Steuersystem (2100) ist konfiguriert, um bei Betrieb in einem nicht autonomen Modus ein Modussignal und ein Zustandssignal zu empfangen. Das Modus-Signal ist ein Indikator für ein Trägerfahrzeug (10), das in einem Trainingsmodus arbeitet. Das Statussignal ist ein Indikator für mindestens einen Fahrzeugzustand des Trägerfahrzeugs (10) während eines Manövers des Trägerfahrzeugs (10) innerhalb eines befahrbaren Bereichs. Der mindestens eine Fahrzeugzustand umfasst einen anderen Fahrzeugzustand als einen Lenksteuereingang, einen Beschleunigungssteuereingang oder einen Bremssteuereingang des Trägerfahrzeugs (10). Im Trainingsmodus identifizieren die eine oder mehrere Steuerungen (2110) eine Umgebung des Fahrbereichs für das Trägerfahrzeug (10) für eine nachfolgende Navigation durch das Trägerfahrzeug (10), das in einem autonomen Modus arbeitet, zu mindestens einem Navigationsziel und geben Fahrzeugsteuerdaten aus, die den mindestens einen Fahrzeugzustand anzeigen. Wenn die Umgebung anschließend im autonomen Modus zu einem Navigationsziel navigiert wird, verwendet das Steuersystem (2100) die Fahrzeugsteuerdaten, um das Trägerfahrzeug (10) autonom zu steuern.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Fahrzeugsteuerungssystem und Steuerverfahren und insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf ein Steuerungssystem und ein Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs. Aspekte der Erfindung beziehen sich auf ein Steuerungssystem, auf ein System, auf ein Verfahren, auf ein Fahrzeug und auf Computersoftware.
HINTERGRUND
Es ist bekannt, dass sich ein Fahrzeug in einfachen Umgebungen entlang eines vorgegebenen Weges navigiert, indem es die Lenksteuereingaben von einem Benutzer des Fahrzeugs aufzeichnet und die Lenksteuereingaben während der nachfolgenden Navigation des Fahrzeugs entlang des vorgegebenen Weges wiedergibt.
Es ist Gegenstand von Ausführungsformen der Erfindung, um zumindest eines oder mehrere der Probleme des Standes der Technik zu mildern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung stellen ein Steuerungssystem, ein System, ein Verfahren, ein Fahrzeug, eine Computersoftware und ein Speichermedium dar, wie sie in den beigefügten Ansprüchen gefordert werden.
Autonome Navigation unter Verwendung eines anderen Fahrzeugzustands als eines grundlegenden Steuereingangs
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Steuerungssystem vorgesehen, das so angeordnet ist, dass die Ausgabe von Fahrzeugsteuerdaten durch das Steuerungssystem funktionsfähig veranlasst wird, um ein Trägerfahrzeug autonom zu steuern, wenn die Umgebung zu einem Navigationsziel in einem autonomen Modus navigiert wird. Die Fahrzeugsteuerdaten zeigen einen anderen Fahrzeugzustand als einen grundlegenden Steuereingang des Trägerfahrzeugs während eines Manövers des Trägerfahrzeugs an. Es versteht sich, dass der Begriff Basis-Steuereingang jede Steuereingabe des Benutzers des Trägerfahrzeugs umfasst, die eine Längs- oder Querbewegung des Trägerfahrzeugs während des Manövers direkt steuert.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Steuerungssystem für ein Trägerfahrzeug vorgesehen, das in einem autonomen Modus und einem nicht-autonomen Modus betrieben werden kann. Das Steuerungssystem besteht aus einem oder mehreren Reglern. Das Steuersystem ist konfiguriert, um bei Betrieb in einem nicht autonomen Modus ein Modus-Signal zu empfangen, das ein Trägerfahrzeug anzeigt, das in einem Trainingsmodus betrieben wird; und ein Zustands-Signal, das mindestens einen Fahrzeugzustand des Trägerfahrzeugs während eines Manövers des Trägerfahrzeugs innerhalb eines schiffbaren Bereichs anzeigt. Der mindestens eine Fahrzeugzustand umfasst einen anderen Fahrzeugzustand als einen Lenksteuereingang, einen Beschleunigungssteuereingang oder einen Bremssteuereingang des Trägerfahrzeugs. Im Trainingsmodus identifizieren die eine oder mehreren Steuerungen: eine Umgebung des navigierbaren Bereichs für das Trägerfahrzeug für die nachfolgende Navigation durch das Trägerfahrzeug, das in einem autonomen Modus arbeitet, zu mindestens einem Navigationsziel; und Ausgabe von Fahrzeugsteuerdaten, die den mindestens einen Fahrzeugzustand anzeigen. Wenn die Umgebung anschließend im autonomen Modus zu einem Navigationsziel navigiert wird, verwendet das Steuersystem die Fahrzeugsteuerdaten, um das Trägerfahrzeug autonom zu steuern. Vorteilhafterweise kann die nachfolgende Navigation der Umgebung zum Navigationsziel durch das im autonomen Modus arbeitende Trägerfahrzeug einen anderen Fahrzeugzustand als den Lenksteuereingang, den Beschleunigungssteuereingang oder den Bremssteuereingang nutzen. Mit anderen Worten, mehr als grundlegende Fahrzeugsteuereingaben während eines früheren Manövers des Trägerfahrzeugs im fahrbaren Bereich können verwendet werden, um zu bestimmen, wie das Trägerfahrzeug im autonomen Modus im fahrbaren Bereich autonom gesteuert werden kann.
Das mindestens eine Navigationsziel kann eine Vielzahl von Navigationszielen sein. Jedes der mindestens einen Navigationsziele ist mit einer Position verknüpft. Der Standort kann ein Zielort sein. Der Standort kann ein geografischer Standort sein. Der Standort kann ein relativer Standort sein.
Die eine oder die mehreren Steuerungen können gemeinsam umfassen: mindestens einen elektronischen Prozessor mit einem elektrischen Eingang zum Empfangen des Betriebssignals und des Zustandssignals; und mindestens eine elektronische Speichervorrichtung, die elektrisch mit dem mindestens einen elektronischen Prozessor gekoppelt ist und darin gespeicherte Anweisungen aufweist. Der mindestens eine elektronische Prozessor kann konfiguriert werden, um auf die mindestens eine Speichervorrichtung zuzugreifen und die Anweisungen darauf auszuführen, um die Fahrzeugsteuerdaten zur autonomen Navigation durch die Umgebung zu nutzen.
Der mindestens eine Fahrzeugzustand kann einen primären Steuereingang des Trägerfahrzeugs umfassen. Unter dem Begriff primäre Steuereingabe versteht man jede Steuereingabe des Benutzers des Trägerfahrzeugs, die die Art und Weise beeinflusst, wie sich das Trägerfahrzeug durch die Umgebung bewegt, beispielsweise durch Beeinflussung der Geschwindigkeit, der Richtung oder anderer Merkmale der Bewegung oder durch Beeinflussung der Größe oder des äußeren Zustands des Fahrzeugs. Vorteilhafterweise kann das Trägerfahrzeug durch die Verwendung solcher primären Steuereingänge des Trägerfahrzeugs im Wesentlichen auf die gleiche Weise eingerichtet und bewegt werden wie der Benutzer, der das Trägerfahrzeug bei der Durchführung des Manövers im nicht-autonomen Modus betrieben hat, was dazu führt, dass die autonome Navigation des Trägerfahrzeugs zum Navigationsziel im autonomen Modus in der Lage ist, Benutzerpräferenzen oder Merkmale der Umgebung zu berücksichtigen.
Der primäre Steuereingang kann eine Aufhängungseinstellung des Trägerfahrzeugs umfassen. Die Einstellung der Federung kann eine Fahrhöhe des Trägerfahrzeugs beinhalten. Vorteilhafterweise kann das Trägerfahrzeug so eingerichtet werden, dass es das Gelände im befahrbaren Bereich durchquert, basierend auf dem Aufbau des Trägerfahrzeugs, das der Benutzer bei der Durchführung des vorherigen Manövers im befahrbaren Bereich verwendet.
Der primäre Steuereingang kann einen Geländemodus des Trägerfahrzeugs umfassen. Der primäre Steuereingang kann einen Gang des Trägerfahrzeugs umfassen. Der primäre Steuereingang kann einen Traktionsmodus des Trägerfahrzeugs umfassen. Der mindestens eine Fahrzeugzustand kann einen Spiegelzustand des Trägerfahrzeugs umfassen. Der Spiegelzustand kann ein Außenspiegelzustand sein, z.B. eingeklappt oder ausgeklappt. Der mindestens eine Fahrzeugzustand kann einen Dachzustand des Trägerfahrzeugs umfassen, beispielsweise einen Zustand eines Schiebedachs des Trägerfahrzeugs.
Die eine oder mehrere Steuerungen können in Abhängigkeit vom Zustandsignal den einen oder die mehreren Fahrzeugzustände bestimmen. Die eine oder die mehreren Steuerungen können im Trainingsmodus in Abhängigkeit vom Modus-Signal arbeiten.
Das eine oder die mehreren Navigationsziele können ein Navigationsziel des Manövers umfassen. Vorteilhaft ist, dass das Navigationsziel des Manövers genutzt werden kann, um eines der mindestens einen Navigationsziele des befahrbaren Bereichs bereitzustellen.
Im autonomen Modus können die eine oder mehrere Steuerungen ein Navigationssignal ausgeben, um das Trägerfahrzeug zur Navigation zum Navigationsziel innerhalb des fahrbaren Bereichs zu veranlassen, wobei sie die Fahrzeugsteuerdaten in Abhängigkeit von einem empfangenen Anforderungssignal verwenden. Das empfangene Anforderungssignal kann auf eine Anforderung hinweisen, dass das Trägerfahrzeug zum Navigationsziel navigieren soll. Vorteilhaft ist, dass das Trägerfahrzeug aufgefordert werden kann, zum Navigationsziel zu navigieren, und dass es unter Verwendung der Fahrzeugsteuerdaten in Abhängigkeit von der Anforderung autonom dazu navigieren kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Steuersystem vorgesehen, das konfiguriert ist, um Fahrzeugsteuerdaten zu empfangen, die den mindestens einen Fahrzeugzustand anzeigen, der einen anderen Fahrzeugzustand als einen Lenksteuereingang, einen Beschleunigungssteuereingang oder einen Bremssteuereingang und das Anforderungssignal beinhaltet, und um die Fahrzeugsteuerdaten zu verwenden, um ein Trägerfahrzeug autonom zu steuern, um zu einem Navigationsziel in einem navigierbaren Bereich zu navigieren. Insbesondere können sich die Fahrzeugsteuerdaten auf ein weiteres Fahrzeug beziehen, das sich vom Trägerfahrzeug unterscheidet, das zuvor im fahrbaren Bereich manövriert hat.
Die Anfrage kann vom Benutzer des Trägerfahrzeugs gestellt werden.
Die eine oder die mehreren Steuerungen können eine erste Steuerung zur Ausgabe der Fahrzeugsteuerdaten und eine Fahrzeugsteuerung beinhalten, die konfiguriert ist, um die Fahrzeugsteuerdaten zu empfangen und das Trägerfahrzeug in Abhängigkeit davon zum Navigationsziel innerhalb des navigierbaren Bereichs zu navigieren. Vorteilhaft ist, dass das Steuerungssystem die Navigation des Trägerfahrzeugs im autonomen Modus direkt steuern kann.
Das Steuersystem kann eine Eingabevorrichtung umfassen, die konfiguriert ist, um die Steuereingabe von einem Benutzer des Trägerfahrzeugs während des Manövers zu empfangen und das Statussignal in Abhängigkeit davon an das Steuersystem auszugeben. Vorteilhafterweise kann der mindestens eine andere Fahrzeugzustand als der Lenksteuereingang, der Beschleunigungssteuereingang oder der Bremssteuereingang vom Benutzer über die Eingabevorrichtung in das Steuersystem eingegeben und nicht automatisch bestimmt werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs vorgesehen, das in einem autonomen Modus und einem nicht-autonomen Modus betrieben werden kann. Das Verfahren umfasst das Empfangen eines oder mehrerer Fahrzeugzustände des Fahrzeugs während eines Manövers des Fahrzeugs innerhalb eines befahrbaren Bereichs, wenn das Fahrzeug im nicht-autonomen Modus betrieben wird. Der eine oder die mehreren Fahrzeugzustände umfassen mindestens einen anderen Fahrzeugzustand als einen Lenksteuereingang, einen Beschleunigungssteuereingang oder einen Bremssteuereingang des Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst den Betrieb des Fahrzeugs in einem Trainingsmodus. Das Verfahren umfasst, wenn es im Trainingsmodus betrieben wird, das Identifizieren einer Umgebung des befahrbaren Bereichs für das Fahrzeug zur nachfolgenden Navigation durch das Fahrzeug, das in einem autonomen Modus arbeitet, zu mindestens einem Navigationsziel und das Ausgeben von Fahrzeugsteuerdaten, die den mindestens einen Fahrzeugzustand anzeigen. Das Verfahren umfasst, wenn es im autonomen Modus betrieben wird, das autonome Steuern des Fahrzeugs, um die Umgebung zu einem Navigationsziel unter Verwendung der Fahrzeugsteuerdaten zu navigieren. Vorteilhafterweise kann das Fahrzeug die Umgebung zum Navigationsziel navigieren, indem es andere Fahrzeugzustände als die Lenksteuereingabe, die Beschleunigungssteuereingabe und die Bremssteuereingabe während des vorherigen Manövers des Fahrzeugs im fahrbaren Bereich verwendet.
Gemeinsame Elemente
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen, das ein Steuerungssystem gemäß einem Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, ein System gemäß einem Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, oder ein System gemäß einem Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, oder das dazu bestimmt ist, ein Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung durchzuführen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein mobiles Endgerät vorgesehen, das das Steuerungssystem gemäß einem Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, umfasst. Das mobile Endgerät kann Kommunikationsmittel umfassen, zum Beispiel eine Kommunikationseinheit zur drahtlosen Kommunikation mit dem Trägerfahrzeug. Die Kommunikationseinheit kann ein drahtloser Sender sein, der angeordnet ist, um ein oder mehrere Signale drahtlos über ein vorgegebenes drahtloses Kommunikationsprotokoll an das Trägerfahrzeug zu übertragen. Das eine oder die mehreren Signale können das Navigationssignal beinhalten.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung steht eine Computersoftware zur Verfügung, die, wenn sie durch ein Verarbeitungsmittel ausgeführt wird, dazu eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung durchzuführen. Die Computersoftware kann auf einem computerlesbaren Medium gespeichert werden. Die Computersoftware kann auf einem computerlesbaren Medium greifbar gespeichert werden. Das computerlesbare Medium kann nicht vorübergehend sein.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein nichtflüchtiges, computerlesbares Speichermedium vorgesehen, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die bei Ausführung durch einen oder mehrere Verarbeiter den einen oder die mehreren Verarbeiter veranlassen, ein Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung durchzuführen.
Die J3016 von SAE International definiert sechs Stufen der Fahrautomatisierung für Straßenfahrzeuge. Die hierin verwendeten Begriffe autonomer Fahrmodus und autonomer Modus gelten für alle SAE-Stufen eins bis fünf. In einer Ausführungsform werden die hierin offenbarten autonomen Fahrweisen und autonomen Betriebsarten als mindestens SAE-Stufe drei verstanden. Mit anderen Worten, das automatisierte Antriebssystem des Trägerfahrzeugs steuert alle Aspekte der dynamischen Fahraufgabe. Der autonome Modus kann als autonomer Fahrmodus bezeichnet werden.
Unter dem hierin verwendeten Begriff Navigationsziel ist eine Position innerhalb eines schiffbaren Bereichs einer Umgebung des Trägerfahrzeugs zur Navigation des Trägerfahrzeugs zu verstehen. In einigen Beispielen kann die Position eine geografische absolute Position in einem Koordinatensystem sein, wie beispielsweise Breitengrad und Längengrad. In anderen Beispielen kann der Standort ein relativer Standort sein, bezogen auf ein oder mehrere andere Merkmale oder Regionen, die mit der Umgebung des Trägerfahrzeugs verbunden sind. In einigen Beispielen wird der hierin verwendete Begriff Navigationsziel so verstanden, dass er die Position innerhalb des Navigationsziels umfasst, wie hierin beschrieben, zusätzlich zu allen anderen Merkmalen, die mit der Navigation des Trägerfahrzeugs zum Standort des Navigationsziels verbunden sind, beispielsweise eine Ausrichtung des Trägerfahrzeugs zum Standort des Navigationsziels.
In autonomen Fahrmodi des hierin beschriebenen Trägerfahrzeugs wird davon ausgegangen, dass das Steuersystem das Trägerfahrzeug steuern kann, um autonom durch ein schiffbares Gebiet zu navigieren, beispielsweise gemäß einem Navigationsziel unter Verwendung einer Karte des schiffbaren Gebiets. Somit kann die Karte des Fahrbereichs des Trägerfahrzeugs bei der autonomen Navigation des Trägerfahrzeugs im Fahrbereich verwendet werden, beispielsweise gemäß dem Navigationsziel.
Die Karte kann eine abrufbare Karte umfassen, die auf einem Speichermittel, wie beispielsweise einem nichtflüchtigen, computerlesbaren Medium, das dem Trägerfahrzeug zugeordnet ist, oder auf einem Cloud-basierten Server gespeichert ist, auf den das Steuersystem des Trägerfahrzeugs Zugriff hat. Solche Karten können vom Benutzer auf einen Cloud-basierten Server hochgeladen werden. Die hochgeladene Karte kann mit anderen Benutzern geteilt werden. Karten, die von anderen Benutzern hochgeladen wurden, können ebenfalls gemeinsam genutzt werden, so dass ein Benutzer Zugriff auf eine Reihe von Karten hat, die direkt vom Cloud-basierten Server heruntergeladen werden können. In einigen Ausführungsformen können eine oder mehrere Karten zusätzlich oder alternativ von einem Drittanbieter, wie beispielsweise einem Karten- und/oder Navigationsdienstleistungsunternehmen, oder einem Anbieter bereitgestellt werden, der auf Anfrage eine Karte eines bestimmten Fahrtgebietes als Dienst erstellt und die Karte zur Verfügung stellt, sei es über eine Online-Quelle oder anderweitig.
In einem weiteren Beispiel kann die Karte von einem Fahrer erstellt werden, der dem Trägerfahrzeug in einem ersten Mapping-Prozess den navigierbaren Bereich beibringt. Die Karte kann vom Fahrer erstellt werden, der dem Trägerfahrzeug einen navigierbaren Bereich in einem unabhängigen Abbildungsprozess beibringt, indem das Trägerfahrzeug durch den navigierbaren Bereich gefahren wird, um dem Trägerfahrzeug eine Führung zu geben. Während der Fahrer das Trägerfahrzeug um den navigierbaren Bereich herum fährt, scannen ein oder mehrere dem Trägerfahrzeug zugeordnete Abtastmittel, wie beispielsweise ein oder mehrere fahrzeugseitige Sensoren, mindestens einen Teil des navigierbaren Bereichs, um schrittweise eine Karte des gescannten Bereichs zu erstellen, die optional Landmarken, Merkmale oder Umgebungsattribute beinhaltet. Auf diese Weise kann die Karte für eine spätere Lokalisierung und/oder autonome Navigation des Trägerfahrzeugs verwendet werden. Der Benutzer des Trägerfahrzeugs kann den anfänglichen Abbildungsprozess auswählen, um dem Trägerfahrzeug die Karte des fahrbaren Bereichs beizubringen. Alternativ kann der anfängliche Abbildungsprozess auch ein passiver Abbildungsprozess sein, bei dem die Karte während der Bewegung des Trägerfahrzeugs im navigierbaren Bereich erstellt wird. Wenn der anfängliche Abbildungsprozess der passive Abbildungsprozess ist, darf der Benutzer nicht benachrichtigt werden, dass das Trägerfahrzeug die Karte erstellt, während sich das Trägerfahrzeug im navigierbaren Bereich bewegt. So kann der Benutzer darauf aufmerksam gemacht werden, dass die Karte des Fahrgebietes erst dann erstellt wird oder wurde, wenn der Bau der Karte bereits begonnen hat.
Jede hierin beschriebene(n) Steuerung(en) können in geeigneter Weise eine Steuereinheit oder Rechenvorrichtung mit einem oder mehreren elektronischen Prozessoren umfassen. Somit kann das System eine einzelne Steuereinheit oder eine elektronische Steuerung umfassen oder alternativ können verschiedene Funktionen der Steuerung in verschiedenen Steuereinheiten oder Steuerungen verkörpert oder in diesen untergebracht sein. Wie hierin verwendet, umfasst der Begriff „Steuerung“ oder „Steuereinheit“ sowohl eine einzelne Steuereinheit oder Steuerung als auch eine Vielzahl von Steuereinheiten oder Steuerungen, die gemeinsam betrieben werden, um eine bestimmte Steuerungsfunktionalität bereitzustellen. Um eine Steuerung zu konfigurieren, kann ein geeigneter Satz von Anweisungen bereitgestellt werden, die, wenn sie ausgeführt wird, bewirken, dass die Steuereinheit oder die Rechenvorrichtung die hierin spezifizierten Steuertechniken implementiert. Der Befehlssatz kann geeignet in den einen oder die mehreren elektronischen Prozessoren eingebettet sein. Alternativ kann der Befehlssatz auch als Software bereitgestellt werden, die in einem oder mehreren Speichern gespeichert ist, die der Steuerung zugeordnet sind, um auf der Rechenvorrichtung ausgeführt zu werden. Eine erste Steuerung kann in einer Software implementiert werden, die auf einem oder mehreren Prozessoren läuft. Eine oder mehrere andere Steuerungen können in Software implementiert werden, die auf einem oder mehreren Prozessoren läuft, optional ein oder mehrere Prozessoren wie die erste Steuerung. Es können auch andere geeignete Vorkehrungen getroffen werden.
Im Rahmen dieser Anwendung ist ausdrücklich vorgesehen, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorstehenden Absätzen, in den Ansprüchen und/oder in den folgenden Beschreibungen und Zeichnungen dargelegt sind, und insbesondere die einzelnen Merkmale davon, unabhängig oder in beliebiger Kombination übernommen werden können. Das heißt, alle Ausführungsformen und/oder Merkmale einer Ausführungsform können in beliebiger Weise und/oder Kombination kombiniert werden, es sei denn, diese Merkmale sind nicht kompatibel. Der Anmelder behält sich das Recht vor, eine ursprünglich eingereichte Forderung zu ändern oder eine neue Forderung entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, eine ursprünglich eingereichte Forderung zu ändern, um von einer anderen Forderung abhängig zu sein und/oder eine Eigenschaft einer anderen Forderung aufzunehmen, obwohl sie ursprünglich nicht auf diese Weise geltend gemacht wurde.
Figurenliste
Eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden nun nur noch exemplarisch beschrieben, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:

zeigt eine schematische Darstellung eines Trägerfahrzeugs;
zeigt eine schematische Darstellung eines dem Trägerfahrzeug zugeordneten Steuerungssystems aus ;
zeigt eine schematische Darstellung eines Systems, das dem Trägerfahrzeug zugeordnet ist, aus ;
zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren darstellt, das mit der Steuerung des Trägerfahrzeugs verbunden ist. ;
zeigt ein anschauliches Beispiel für ein Trägerfahrzeug, wie hierin beschrieben; und
zeigt eine schematische Darstellung einer Umgebung, in der das Trägerfahrzeug arbeiten kann.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Fahrzeugsysteme
Ein schematisches Diagramm, das die mit einem Trägerfahrzeug 10 verbundenen Subsysteme gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt, ist in dargestellt. Das Trägerfahrzeug 10 ist für den Betrieb in einem autonomen Modus, um autonom durch eine Umgebung zu einem Navigationsziel zu navigieren. Das Trägerfahrzeug 10 kann eines der hierin beschriebenen Steuerungssysteme oder Systeme umfassen. Das Trägerfahrzeug 10 kann so angeordnet werden, dass es eines der hierin beschriebenen Verfahren durchführt.
Das Trägerfahrzeug 10 ist ein Landfahrzeug mit einer Vielzahl von Rädern 12a, 12b, 12c, 12c, 12d, die in Form von vier Rädern 12a, 12b, 12c, 12d vorliegen können. Das Trägerfahrzeug 10 umfasst eine vordere Antriebssteuerung 14 und eine hintere Antriebssteuerung 16. Die vordere Antriebsstrangsteuerung 14 ist mit jedem der Vorderräder 12a, 12b verbunden. Die vordere Antriebsstrangsteuerung 14 kann mechanisch mit jedem der Vorderräder 12a, 12b verbunden werden. Alternativ oder zusätzlich ist die vordere Antriebsstrangsteuerung 14 über einen oder mehrere Motoren (nicht dargestellt) mit jedem der Vorderräder 12a, 12b elektrisch verbunden. Die hintere Antriebsstrangsteuerung 16 ist mit jedem der Hinterräder 12c, 12d verbunden. Die hintere Antriebsstrangsteuerung 16 kann mechanisch mit jedem der Hinterräder 12c, 12d verbunden werden. Alternativ ist die hintere Antriebsstrangsteuerung 16 über einen oder mehrere Motoren (nicht dargestellt) mit jedem der Hinterräder 12c, 12d elektrisch verbunden. Die vordere Antriebsstrangsteuerung 14 und die hintere Antriebsstrangsteuerung 16 steuern jeweils ein Antriebsmoment, das auf die Räder 12a, 12b, 12c, 12d aufgebracht wird, um das Trägerfahrzeug 10 durch die Umgebung zu bewegen. Es ist zu beachten, dass in einigen Ausführungsformen eine einzelne Antriebssteuerung die Funktionen der vorderen und hinteren Antriebssteuerung 14, 16 übernehmen kann. Jedem der Räder 12a, 12b, 12c, 12d ist eine entsprechende Drehmomentänderungssteuerung 18a, 18b, 18c, 18c, 18d zugeordnet, die in Form einer Bremssteuerung 18a, 18b, 18c, 18d vorliegen kann. Die Bremssteuerung 18a, 18b, 18c, 18d kann eine Anwendung eines Bremsmoments auf die Drehbewegung des zugehörigen Rades 12a, 12b, 12c, 12c, 12d steuern. Es ist zu beachten, dass die Drehmomentänderungsregler 18a, 18b, 18c, 18d in der Lage sind, ein zusätzliches Drehmoment auf die Räder 12a, 12b, 12c, 12c, 12d aufzubringen. In diesem Fall können die Antriebsstrangsteuerungen 14, 16 nicht das Drehmoment auf die Räder 12a, 12b, 12c, 12d anwenden, sondern können stattdessen verwendet werden, um die Anwendung des Antriebsmoments durch die Drehmomentänderungssteuerungen 18a, 18b, 18c, 18d zu steuern. Eine solche Anordnung findet sich typischerweise in Elektrofahrzeugen. In Hybrid-Elektrofahrzeugen können die Antriebsstrangsteuerungen 12, 16 zum Aufbringen eines Drehmoments auf die Räder 12a, 12b, 12c, 12d über einen Motor, zum Beispiel einen Verbrennungsmotor, sowie die Drehmomentänderungssteuerungen 18a, 18b, 18c, 18d zum Aufbringen eines Drehmoments auf die Räder 12a, 12b, 12c, 12d über einen oder mehrere Elektromotoren vorgesehen sein. In einigen Beispielen wird das Trägerfahrzeug 10 über einen Verbrennungsmotor mit kohlenwasserstoffbasierten Kraftstoffen betrieben. Der Verbrennungsmotor ist mechanisch mit den vorderen und hinteren Antriebsstrangsteuerungen 14, 16 (oder der einzelnen Antriebsstrangsteuerung) verbunden. Obwohl die vorhergehende Offenbarung ein Fahrzeug beschrieben hat, in dem jedes der vier Räder 12a, 12b, 12c, 12d angetrieben wird, wird davon ausgegangen, dass nicht alle Räder 12a, 12b, 12c, 12d angetrieben werden können. So können beispielsweise nur die Vorderräder 12a, 12b angetrieben werden, beispielsweise durch die vordere Antriebsstrangsteuerung 14 oder durch die Drehmomentänderungssteuerung 18a, 18b. In einem alternativen Beispiel können nur die Hinterräder 12c, 12d angetrieben werden, zum Beispiel durch die hintere Antriebssteuerung 16 oder durch die Drehmomentänderungssteuerung 18c, 18d.
Das Trägerfahrzeug 10 umfasst eine Fahrzeugsteuerung 20 zum Steuern des Betriebs des Trägerfahrzeugs 10. Die Fahrzeugsteuerung 20 ist typischerweise in Verbindung mit den anderen Antriebssteuerungen 14, 16, 18a, 18b, 18c, 18c, 18d des Trägerfahrzeugs 10. Die Fahrzeugsteuerung 20 kann Fahrzeugsteueranweisungen über ein oder mehrere Datenkommunikationsnetze des Fahrzeugs 10 senden und empfangen, die von einer Netzwerksteuerung 22 gesteuert werden. Das Trägerfahrzeug 10 umfasst eine Lenksteuerung 24 zum Steuern des Trägerfahrzeugs 10. Typischerweise steuert die Lenksteuerung 24 die Lenkung des Trägerfahrzeugs 10 durch Lenkung der Vorderräder 12a, 12b. Die Lenksteuerung 24 kann in Datenkommunikation mit der Fahrzeugsteuerung 20 stehen, um daraus Lenkungssteuerungsanforderungen zu empfangen und das Trägerfahrzeug 10 in Abhängigkeit von den Lenkungssteuerungsanforderungen zu steuern. In einigen Ausführungsformen kann die Lenksteuerung 24 eine Benutzerlenkeingabe empfangen, um die Lenkung des Trägerfahrzeugs 10 zu steuern. Die Lenksteuerung 24 kann in Datenkommunikation mit den Drehmomentänderungssteuerungen 18a, 18b, 18c, 18d stehen, um das an den Rädern 12a, 12b, 12c, 12c, 12d aufgebrachte Drehmoment zu steuern, um beim Lenken des Trägerfahrzeugs 10 zu helfen. Das Trägerfahrzeug 10 umfasst eine Navigationssteuerung 26 zum Bestimmen einer Navigationsroute des Trägerfahrzeugs 10 durch die Umgebung. Die Route kann zwischen einem Start- und einem Zielort liegen. Die Navigationssteuerung 26 kann in Datenkommunikation mit der Fahrzeugsteuerung 20 stehen, um den bestimmten Navigationsweg an die Fahrzeugsteuerung 20 zu senden, um das Trägerfahrzeug 10 zur Navigation gemäß dem bestimmten Navigationsweg zu veranlassen. Das Trägerfahrzeug umfasst eine Sensorsteuerung 28 zum Steuern eines oder mehrerer Sensoren (nicht in dargestellt) des Trägerfahrzeugs 10. Die Sensoren sind so angeordnet, dass sie Daten erfassen, die die Umgebung des Trägerfahrzeugs 10 anzeigen. Die die Umgebung anzeigenden Daten können in einem für das Fahrzeug zugänglichen Datenspeicher gespeichert werden, beispielsweise in einer oder mehreren Speichervorrichtungen des Fahrzeugs. Die Sensorsteuerung 28 kann in Datenkommunikation mit der Fahrzeugsteuerung 20 stehen, um die die Umgebung anzeigenden Daten an die Fahrzeugsteuerung 20 auszugeben, um das Trägerfahrzeug 10 zur Navigation zu veranlassen, wobei die die Umgebung anzeigenden Daten verwendet werden. Die Sensorsteuerung 28 kann in Datenkommunikation mit der Navigationssteuerung 26 stehen, um die die Umgebung anzeigenden Daten an die Fahrzeugsteuerung 20 auszugeben, um das Trägerfahrzeug 10 zu veranlassen, den Navigationsweg unter Verwendung der die Umgebung anzeigenden Daten zu bestimmen. Wie im Folgenden beschrieben, wird verstanden, dass die Sensoren ein erstes Sensormittel in Form einer ersten Vielzahl von Sensoren zum Erfassen der Umgebung nach hinten an oder von einem Heck des Trägerfahrzeugs und ein zweites Sensormittel in Form einer zweiten Vielzahl von Sensoren zum Erfassen der Umgebung nach vorne an oder von einer Vorderseite des Trägerfahrzeugs beinhalten können. Es versteht sich, dass viele Kombinationen von Sensoren zur Unterstützung der autonomen Navigation des Trägerfahrzeugs geeignet sind, einschließlich jeder Kombination von einem oder mehreren Radarsensoren, einem oder mehreren stereoskopischen Sensoren, einer oder mehreren Kameras, einem oder mehreren LIDAR-Sensoren und einem oder mehreren Ultraschallsensoren.
Wie im Folgenden näher beschrieben, ist das Trägerfahrzeug 10 für die autonome Navigation in einem autonomen Fahrmodus des Trägerfahrzeugs 10 vorgesehen. Das Trägerfahrzeug 10 kann jede der im Folgenden beschriebenen Steuerungen oder Systeme umfassen. Das Trägerfahrzeug 10 kann so angeordnet werden, dass es eines der nachstehend beschriebenen Verfahren durchführt.
Wie verstanden, ist das Trägerfahrzeug 10 typischerweise ein Landfahrzeug, zum Beispiel ein Straßenfahrzeug wie ein Auto, ein Lastwagen oder ein anderes geeignetes Fahrzeug.
Autonome Navigation unter Verwendung eines anderen Fahrzeugzustands als eines grundlegenden Steuereingangs
Ein Steuerungssystem 2100 oder eine Steuereinheit 2100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in dargestellt.
Das Steuerungssystem 2100 ist für ein Trägerfahrzeug 10, das in einem autonomen Modus und einem nicht-autonomen Modus betrieben werden kann. Das Trägerfahrzeug 10 kann im Wesentlichen wie vorstehend unter Bezugnahme auf beschrieben sein. Das Steuerungssystem 2100 umfasst eine oder mehrere Steuerungen 2110. Die eine oder mehrere Steuerungen 2110 beinhalten eine erste Steuerung 2110. Das Steuerungssystem 2100 ist konfiguriert, um ein Modus- und ein Zustandssignal zu empfangen. Das Modus-Signal ist ein Indikator für ein Trägerfahrzeug 10, das in einem Trainingsmodus arbeitet. Das Statussignal ist ein Indikator für mindestens einen Fahrzeugzustand des Trägerfahrzeugs 10 während eines Manövers des Trägerfahrzeugs 10 innerhalb eines befahrbaren Bereichs. Insbesondere umfasst der mindestens eine Fahrzeugzustand einen anderen Fahrzeugzustand als einen Lenksteuereingang, einen Beschleunigungssteuereingang und einen Bremssteuereingang des Trägerfahrzeugs. In diesem Beispiel ist der andere Fahrzeugzustand als der Lenksteuereingang, der Beschleunigungssteuereingang und der Bremssteuereingang eine Fahrwerkseinstellung des Trägerfahrzeugs. Wenn die eine oder mehrere Steuerungen 2110 im Trainingsmodus arbeiten, identifizieren sie eine Umgebung des dem Trägerfahrzeug zugeordneten Fahrbereichs. Der schiffbare Bereich ist für die anschließende autonome Navigation durch das Trägerfahrzeug, das in einem autonomen Modus arbeitet, bis zu einem Navigationsziel. Die eine oder die mehreren Steuerungen 2110 geben Fahrzeugsteuerdaten aus, die den mindestens einen Fahrzeugzustand anzeigen. Wenn die Umgebung anschließend im autonomen Modus zum Navigationsziel navigiert wird, verwendet das Steuersystem 2100 die Fahrzeugsteuerdaten, um das Trägerfahrzeug 10 autonom zu steuern. Daher kann der andere Fahrzeugzustand als der Lenksteuereingang, der Beschleunigungssteuereingang und der Bremssteuereingang verwendet werden, um zu bestimmen, wie das Trägerfahrzeug während einer nachfolgenden autonomen Navigation des Trägerfahrzeugs gesteuert werden soll. Die eine oder mehrere Steuerungen 2110 umfassen einen elektronischen Prozessor 2120 mit einem elektrischen Eingang 2140 und eine elektronische Speichervorrichtung 2130, die elektrisch mit dem elektronischen Prozessor 2120 gekoppelt ist. Die elektronische Speichervorrichtung 2130 verfügt über darin gespeicherte Anweisungen. Der elektronische Prozessor 2120 ist konfiguriert, um auf die Speichervorrichtung 2130 zuzugreifen und die Anweisungen darauf auszuführen, um die Fahrzeugsteuerdaten zur autonomen Navigation durch die Umgebung zu nutzen. Der elektrische Eingang 2140 dient zum Empfangen des Modesignals und des Statussignals. Der elektronische Prozessor 2120 beinhaltet einen elektrischen Ausgang 2150 zur Ausgabe der Fahrzeugsteuerdaten. Der elektrische Eingang 2140 und der elektrische Ausgang 2150 können kombiniert werden, beispielsweise indem sie von einer I/O-Einheit oder einer Schnittstelleneinheit gebildet werden. So kann beispielsweise die eine oder mehrere Steuerungen 2110 eine Schnittstelle zu einem Netzwerk umfassen, das einen Kommunikationsbus des Trägerfahrzeugs bildet. Der Schnittstellenbus kann ein auf Internet-Protokoll (IP) basierender Kommunikationsbus wie Ethernet sein, obwohl die Ausführungsformen der Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt sind. Das Trägerfahrzeug folgt bei der autonomen Navigation zum Navigationsziel typischerweise einem anderen Weg als das Manöver, von dem aus der mindestens eine Fahrzeugzustand zugeordnet ist.
Der mindestens eine Fahrzeugzustand beinhaltet einen primären Steuereingang des Trägerfahrzeugs 10. Daher ist das Zustandsignal ein Indikator für eine Steuereingabe des Benutzers des Trägerfahrzeugs 10 während des Manövers des Trägerfahrzeugs 10, die sich auf die Geschwindigkeit, die Richtung oder eine andere Eigenschaft der Bewegung des Trägerfahrzeugs 10 oder auf die Größe oder den äußeren Zustand des Trägerfahrzeugs auswirkt. Daher kann das Fahrzeug aufgestellt werden und sich im Wesentlichen auf die gleiche Weise bewegen wie der Benutzer im Manöver, wenn er autonom durch denselben Fahrbereich navigiert wird.
In diesem Beispiel ist das Statussignal ein Indikator für eine Fahrhöhe des Trägerfahrzeugs. Daher kann das Steuerungssystem 2100 bei der Entscheidung, wie das Trägerfahrzeug 10 für die autonome Navigation durch den Fahrbereich einzurichten ist, das Urteil des Benutzers über die angemessene Fahrhöhe heranziehen. Das Statussignal kann zusätzlich oder alternativ auf eine oder mehrere andere Aufhängungseinstellungen des Trägerfahrzeugs 10, einen Geländemodus des Trägerfahrzeugs 10, einen Gang des Trägerfahrzeugs 10, einen Traktionsmodus des Trägerfahrzeugs 10, einen Spiegelzustand des Trägerfahrzeugs und einen Dachzustand des Trägerfahrzeugs 10 hinweisen.
Die eine oder mehrere Steuerungen 2110 bestimmen unter Verwendung des Zustandssignals den einen oder die mehreren Fahrzeugzustände. Die eine oder mehrere Steuerungen 2110 geben ein Navigationssignal über den elektrischen Ausgang 2150 des elektronischen Prozessors 2120 aus. Das Navigationssignal bewirkt, dass das Trägerfahrzeug 10 unter Verwendung der Fahrzeugsteuerdaten autonom zum Navigationsziel innerhalb des fahrbaren Bereichs navigiert. Das Navigationssignal wird in Abhängigkeit von einem empfangenen Anforderungssignal ausgegeben. Das empfangene Anforderungssignal ist ein Indikator für eine Anforderung, z.B. eines Benutzers, dass das Trägerfahrzeug zum Navigationsziel navigieren soll.
Es versteht sich, dass das Steuerungssystem 2100 stattdessen die Fahrzeugsteuerdaten von einem anderen Ort empfangen kann. Wie zuvor sind die Fahrzeugsteuerdaten bezeichnend für den mindestens einen Fahrzeugzustand, der einen anderen Fahrzeugzustand als den Lenksteuereingang, den Beschleunigungssteuereingang und den Bremssteuereingang während eines Manövers durch einen befahrbaren Bereich beinhaltet. Wie bereits erwähnt, kann das Steuerungssystem 2100 die Fahrzeugsteuerdaten nutzen, um das Trägerfahrzeug 10 autonom zu steuern, um zu einem Navigationsziel innerhalb des navigierbaren Bereichs zu navigieren.
Ein System 2300 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in dargestellt. Das System umfasst das Steuerungssystem 2100, wie vorstehend unter Bezugnahme auf beschrieben. Das System 2300 umfasst eine Fahrzeugsteuerung 2310. Die Fahrzeugsteuerung 2310 empfängt die Fahrzeugsteuerungsdaten vom Steuersystem 2100 und veranlasst das Trägerfahrzeug, unter Verwendung der Fahrzeugsteuerungsdaten zum Navigationsziel innerhalb des fahrbaren Bereichs zu navigieren, beispielsweise durch Einrichten des Trägerfahrzeugs, um im Wesentlichen die in den Fahrzeugsteuerungsdaten angegebenen Fahrzeugbedingungen zu erreichen. Das System 2300 umfasst eine Eingabevorrichtung 2320. Die Eingabevorrichtung 2320 ist konfiguriert, um die Steuereingaben vom Benutzer während des Manövers im navigierbaren Bereich zu empfangen. Die Eingabevorrichtung 2320 gibt das Statussignal in Abhängigkeit vom Steuereingang an das Steuerungssystem 2100 aus.
Ein Verfahren 2400 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in dargestellt. Das Verfahren 2400 ist ein Verfahren zum Steuern des Trägerfahrzeugs 10. Insbesondere ist das Verfahren ein Verfahren zum autonomen Steuern des Fahrzeugs, um eine Umgebung zu einem Navigationsziel zu navigieren, wobei Fahrzeugsteuerdaten verwendet werden, die mindestens einen Fahrzeugzustand während eines vorherigen Manövers des Fahrzeugs innerhalb des fahrbaren Bereichs anzeigen. Das Verfahren 2400 kann von dem Steuerungssystem 2100 und dem vorstehend beschriebenen System 2300 unter Bezugnahme auf die und durchgeführt werden.
Das Verfahren 2400 umfasst im Wesentlichen die Schritte des Empfangens von 2410 eines oder mehrerer Fahrzeugzustände des Fahrzeugs, die einem Manöver des Fahrzeugs innerhalb eines fahrbaren Bereichs zugeordnet sind und mindestens einen anderen Fahrzeugzustand als einen Lenksteuereingang, einen Beschleunigungssteuereingang und einen Bremssteuereingang des Fahrzeugs beinhalten, und, in dessen Verwendung, das autonome Navigieren von 2450 des Fahrzeugs zu einem Navigationsziel in dem fahrbaren Bereich.
Unter Bezugnahme auf umfasst die veranschaulichte Ausführungsform des Verfahrens 2400 einen Schritt zum Empfangen eines oder mehrerer Fahrzeugzustände des Fahrzeugs während eines Manövers des Fahrzeugs innerhalb eines befahrbaren Bereichs, wenn das Fahrzeug in einem nicht autonomen Modus betrieben wird. Der eine oder die mehreren Fahrzeugzustände beinhalten mindestens einen anderen Fahrzeugzustand als einen Lenksteuereingang, einen Beschleunigungssteuereingang und einen Bremssteuereingang des Fahrzeugs.
In Schritt 2420 wird das Fahrzeug in einem Trainingsmodus betrieben.
In Schritt 2430 wird im Trainingsmodus eine Umgebung des befahrbaren Bereichs für das Fahrzeug identifiziert. Die Umgebung ist für die anschließende Navigation des Fahrzeugs, das in einem autonomen Modus arbeitet, zu mindestens einem Navigationsziel bestimmt.
In Schritt 2440 werden Fahrzeugsteuerdaten ausgegeben, die den mindestens einen Fahrzeugzustand anzeigen. Die Fahrzeugsteuerdaten werden in Abhängigkeit von einem oder mehreren Fahrzeugzuständen bestimmt.
In Schritt 2450, wenn das Fahrzeug im autonomen Modus arbeitet, wird das Fahrzeug autonom gesteuert, um die Umgebung unter Verwendung der Fahrzeugsteuerdaten zum Navigationsziel zu navigieren.
Fahrzeug
Ein repräsentatives Bild des Trägerfahrzeugs 10, das eines der Steuerungssysteme oder Systeme umfasst oder mit der Durchführung eines der zuvor beschriebenen Verfahren verbunden ist, ist in dargestellt.
Ein schiffbarer Bereich 50 zur Navigation des Trägerfahrzeugs 10 darin gemäß einem der vorstehend beschriebenen Verfahren ist in dargestellt. Mit anderen Worten, in autonomen Fahrmodi des hierin beschriebenen Trägerfahrzeugs 10 wird verstanden, dass jedes der hierin beschriebenen Steuerungssysteme das Trägerfahrzeug 10 steuern kann, um autonom im Fahrbereich 50 unter Verwendung einer Karte des Fahrbereichs 50 zu navigieren. Das Trägerfahrzeug 10 navigiert typischerweise autonom im Fahrbereich 50, indem es gemäß einem Navigationsziel, beispielsweise zu einem Navigationsziel, unter Verwendung der Karte des Fahrbereichs 50 navigiert. Somit kann die Karte des Fahrbereichs 50 des Trägerfahrzeugs 10 während der autonomen Navigation des Trägerfahrzeugs 10 im Fahrbereich 50 verwendet werden, beispielsweise gemäß dem Navigationsziel.
Die Karte umfasst Daten, die ein oder mehrere Merkmale 54 einer Umgebung 52 anzeigen, die dem Fahrgebiet 50 zugeordnet ist, wie beispielsweise lokalisierte Merkmale. In einem Beispiel umfasst die Karte eine abrufbare Karte, die auf einem Speichermittel gespeichert ist, wie beispielsweise einem nichtflüchtigen, computerlesbaren Medium, das dem Trägerfahrzeug 10 zugeordnet ist, oder auf einem Cloud-basierten Server, auf den das Steuersystem des Trägerfahrzeugs 10 Zugriff hat. Solche Karten können vom Benutzer auf einen Cloud-basierten Server hochgeladen werden. Die hochgeladene Karte kann mit anderen Benutzern geteilt werden. Karten, die von anderen Benutzern hochgeladen wurden, können ebenfalls gemeinsam genutzt werden, so dass ein Benutzer Zugriff auf eine Reihe von Karten hat, die direkt vom Cloud-basierten Server heruntergeladen werden können. In einigen Ausführungsformen können eine oder mehrere Karten zusätzlich oder alternativ von einem Drittanbieter bereitgestellt werden, wie beispielsweise einem Karten- und/oder Navigationsdienstleistungsunternehmen oder einem Anbieter, der auf Anfrage als Dienst eine Karte eines bestimmten befahrbaren Gebiets erstellt und die Karte zur Verfügung stellt, sei es über eine Online-Quelle oder anderweitig.
In einem weiteren Beispiel kann die Karte von einem Fahrer erstellt werden, der dem Trägerfahrzeug 10 in einem ersten Mapping-Prozess den fahrbaren Bereich 50 beibringt. Die Karte kann vom Fahrer erstellt werden, der dem Trägerfahrzeug 10 einen navigierbaren Bereich 50 in einem unabhängigen Abbildungsprozess beibringt, indem das Trägerfahrzeug 10 um den navigierbaren Bereich 50 herum gefahren wird, um dem Trägerfahrzeug 10 eine Führung zu geben. Während der Fahrer das Trägerfahrzeug 10 um den befahrbaren Bereich 50 herum fährt, scannen ein oder mehrere dem Trägerfahrzeug 10 zugeordnete Abtastmittel, wie beispielsweise ein oder mehrere fahrzeugseitige Sensoren, mindestens einen Teil des befahrbaren Bereichs 50, um schrittweise eine Karte des gescannten Bereichs zu erstellen, die optional Landmarken, Merkmale oder Umgebungsattribute beinhaltet. Auf diese Weise kann die Karte für eine spätere Lokalisierung und/oder autonome Navigation des Trägerfahrzeugs 10 verwendet werden. Der Benutzer des Trägerfahrzeugs 10 kann den anfänglichen Abbildungsprozess auswählen, um dem Trägerfahrzeug 10 die Karte des Fahrbereichs 50 beizubringen. Alternativ kann der anfängliche Abbildungsprozess auch ein passiver Abbildungsprozess sein, bei dem die Karte während der Bewegung des Trägerfahrzeugs 10 im fahrbaren Bereich 50 erstellt wird. Wenn der anfängliche Abbildungsprozess der passive Abbildungsprozess ist, darf der Benutzer nicht benachrichtigt werden, dass das Trägerfahrzeug 10 die Karte erstellt, während sich das Trägerfahrzeug 10 im fahrbaren Bereich 50 bewegt. So kann der Benutzer darauf aufmerksam gemacht werden, dass die Karte des Fahrgebietes 50 erst dann erstellt wird oder wurde, wenn der Bau der Karte bereits begonnen hat.
In einigen Beispielen ist der navigierbare Bereich ein eingeschränkter Bereich, in dem das Trägerfahrzeug zur autonomen Navigation fähig ist. Das schiffbare Gebiet kann sich von einer Autobahnstraße unterscheiden, wie beispielsweise einem privaten Standort ohne öffentliche Vorfahrt. Auf diese Weise kann die autonome Navigation des Trägerfahrzeugs im navigierbaren Bereich in einer Umgebung durchgeführt werden, in der weniger andere Benutzer im navigierbaren Bereich navigieren, und mit relativ eingeschränkten Kartenanforderungen, was die Komplexität einer zuverlässigen und genauen autonomen Navigation des Trägerfahrzeugs vereinfachen kann. Das schiffbare Gebiet kann eine Größe von weniger als 5 km2, weniger als 2 km2, weniger als 1 km2 oder weniger als 500 m2 aufweisen. Das schiffbare Gebiet kann das Gelände eines Gebäudes sein, beispielsweise ein privates Geschäftshaus, ein öffentliches Geschäftshaus oder ein privates Wohnhaus. Der schiffbare Bereich kann beispielsweise das Gelände eines Büros, einer Fabrik, eines Flughafens, eines Einkaufszentrums, eines Krankenhauses, eines Hotels, eines Mehrfamilienhauses, eines Hauses oder eines anderen Gebäudes sein. In einigen Beispielen kann der navigierbare Bereich kein Gebäude beinhalten und kann beispielsweise ein Feld sein. Der befahrbare Bereich kann einen Parkplatz umfassen. Das schiffbare Gebiet kann eine Zufahrt zu einem Wohngebäude, wie beispielsweise einem Haus, umfassen. Der schiffbare Bereich kann durch einen Grenzzaun (oder eine Mauer) des Geländes begrenzt sein. Der Grenzzaun (oder die Mauer) kann ein Tor oder ähnliches umfassen, um dem Trägerfahrzeug den Zugang zum befahrbaren Bereich zu ermöglichen.
Es ist zu beachten, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Form von Hardware, Software oder einer Kombination von Hard- und Software realisiert werden können. Eine solche Software kann in Form eines flüchtigen oder nichtflüchtigen Speichers, wie beispielsweise einer Speichervorrichtung wie einem ROM, ob löschbar oder wiederbeschreibbar oder nicht, oder in Form eines Speichers, wie beispielsweise RAM, Speicherchips, Vorrichtung oder integrierte Schaltungen, oder auf einem optisch oder magnetisch lesbaren Medium, wie beispielsweise einer CD, DVD, Magnetplatte oder Magnetband, gespeichert werden. Es ist zu beachten, dass die Speichervorrichtungen und Speichermedien Ausführungsformen maschinenlesbarer Speicher sind, die sich zur Speicherung eines Programms oder von Programmen eignen, die bei ihrer Ausführung Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umsetzen. Dementsprechend stellen Ausführungsformen ein Programm bereit, das einen Code zum Implementieren eines Systems oder Verfahrens, wie in einem früheren Anspruch gefordert, und einen maschinenlesbaren Speicher, der ein solches Programm speichert. Darüber hinaus können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung elektronisch über jedes Medium übertragen werden, wie beispielsweise ein Kommunikationssignal, das über eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung übertragen wird, und Ausführungsformen, die diese entsprechend umfassen.
Alle in dieser Spezifikation offenbarten Merkmale (einschließlich aller zugehörigen Ansprüche, Abstraktionen und Zeichnungen) und/oder alle Schritte eines so offenbarten Verfahrens oder Prozesses können in jeder Kombination kombiniert werden, es sei denn, es handelt sich um Kombinationen, bei denen sich mindestens einige dieser Merkmale und/oder Schritte gegenseitig ausschließen.
Jedes in dieser Spezifikation offenbarte Merkmal (einschließlich aller damit verbundenen Ansprüche, Abstraktionen und Zeichnungen) kann durch alternative Merkmale ersetzt werden, die dem gleichen, gleichwertigen oder ähnlichen Zweck dienen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, ist jedes offenbarte Merkmal nur ein Beispiel für eine generische Reihe von gleichwertigen oder ähnlichen Merkmalen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Details der vorgenannten Ausführungsformen. Die Erfindung erstreckt sich auf jede neue oder neuartige Kombination der in dieser Spezifikation offenbarten Merkmale (einschließlich aller zugehörigen Ansprüche, Abstraktionen und Zeichnungen) oder auf jede neue oder neuartige Kombination der Schritte eines so offenbarten Verfahrens oder Prozesses. Die Ansprüche sind nicht nur auf die vorgenannten Ausführungsformen, sondern auch auf alle Ausführungsformen, die in den Geltungsbereich der Ansprüche fallen, auszulegen.

Claims

Steuersystem für ein Trägerfahrzeug, das in einem autonomen Modus und einem nicht-autonomen Modus betrieben werden kann, wobei das Steuersystem eine oder mehrere Steuerungen umfasst, wobei das Steuersystem konfiguriert ist um: Empfangen, wenn Sie in einem nicht autonomen Modus arbeiten: ein Modus-Signal, das anzeigt, dass ein Trägerfahrzeug in einem Trainingsmodus betrieben wird, und ein Zustandsignal, das mindestens einen Fahrzeugzustand des Trägerfahrzeugs während eines Manövers des Trägerfahrzeugs innerhalb eines fahrbaren Bereichs anzeigt, worin der mindestens eine Fahrzeugzustand einen anderen Fahrzeugzustand als einen Lenksteuereingang, einen Beschleunigungssteuereingang oder einen Bremssteuereingang des Trägerfahrzeugs umfasst, wobei im Trainingsmodus die eine oder die mehreren Steuerungen: Identifizieren einer Umgebung des navigierbaren Bereichs für das Trägerfahrzeug zur späteren Navigation durch das Trägerfahrzeug, das in einem autonomen Modus arbeitet, zu mindestens einem Navigationsziel; und Ausgabefahrzeugsteuerdaten, die den mindestens einen Fahrzeugzustand anzeigen, und worin, wenn die Umgebung anschließend im autonomen Modus zu einem Navigationsziel navigiert wird, das Steuersystem die Fahrzeugsteuerdaten verwendet, um das Trägerfahrzeug autonom zu steuern.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, worin die eine oder die mehreren Steuerungen zusammen umfassen: mindestens einen elektronischen Prozessor mit einem elektrischen Eingang zum Empfangen des Modussignals und des Zustandssignals; und mindestens eine elektronische Speichervorrichtung, die elektrisch mit dem mindestens einen elektronischen Prozessor gekoppelt ist und darin gespeicherte Anweisungen aufweist; und wobei der mindestens eine elektronische Prozessor konfiguriert ist, um auf die mindestens eine Speichervorrichtung zuzugreifen und die Anweisungen darauf auszuführen, um die Fahrzeugsteuerdaten zu nutzen, um autonom durch die Umgebung zu navigieren.
Steuersystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin der mindestens eine Fahrzeugzustand einen primären Steuereingang des Trägerfahrzeugs umfasst.
Steuersystem nach Anspruch 3, worin der primäre Steuereingang mindestens eine von einer Fahrhöhe, einem Geländemodus, einem Gang und einem Traktionsmodus des Trägerfahrzeugs umfasst.
Steuersystem eines jeden vorangegangenen Anspruchs, worin im autonomen Modus die eine oder die mehreren Steuerungen ein Navigationssignal ausgeben, um das Trägerfahrzeug zur Navigation zum Navigationsziel innerhalb des navigierbaren Bereichs zu veranlassen, wobei die Fahrzeugsteuerdaten in Abhängigkeit von einem empfangenen Anforderungssignal verwendet werden, das eine Anforderung an das Trägerfahrzeug zur Navigation zum Navigationsziel anzeigt.
Das Steuersystem eines jeden vorhergehenden Anspruchs, worin: wobei die eine oder die mehreren Steuerungen eine erste Steuerung zum Ausgeben der Fahrzeugsteuerdaten und eine Fahrzeugsteuerung beinhalten, die konfiguriert ist, um die Fahrzeugsteuerdaten zu empfangen und das Trägerfahrzeug in Abhängigkeit davon zum Navigationsziel innerhalb des navigierbaren Bereichs zu navigieren.
Steuersystem eines vorangegangenen Anspruchs, umfassend eine Eingabevorrichtung, die konfiguriert ist, um die Steuereingabe von einem Benutzer des Trägerfahrzeugs während des Manövers zu empfangen und das Zustandssignal in Abhängigkeit davon an die Steuerung auszugeben.
Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, das in einem autonomen Modus und einem nicht-autonomen Modus betrieben werden kann, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen eines oder mehrerer Fahrzeugzustände des Fahrzeugs während eines Manövers des Fahrzeugs innerhalb eines befahrbaren Bereichs, wenn ein Fahrzeug in einem nicht autonomen Modus betrieben wird, wobei der eine oder die mehreren Fahrzeugzustände mindestens einen anderen Fahrzeugzustand als einen Lenksteuereingang, einen Beschleunigungssteuereingang oder einen Bremssteuereingang des Fahrzeugs umfassen, Betreiben des Fahrzeugs in einem Trainingsmodus; wenn Sie im Trainingsmodus arbeiten: Identifizieren einer Umgebung des befahrbaren Bereichs für das Fahrzeug zur späteren Navigation durch das Fahrzeug, das in einem autonomen Modus arbeitet, zu mindestens einem Navigationsziel; und Ausgeben von Fahrzeugsteuerdaten, die den mindestens einen Fahrzeugzustand anzeigen, und bei Betrieb im autonomen Modus, autonomes Steuern des Fahrzeugs, um die Umgebung zu einem Navigationsziel zu navigieren, wobei die Fahrzeugsteuerdaten verwendet werden.
Fahrzeug, umfassend das Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Computersoftware, die, wenn sie ausgeführt wird, zum Ausführen eines Verfahrens nach Anspruch 8 eingerichtet ist.