DE102020135094A1

DE102020135094A1 - System und verfahren zum aktualisieren von kartendaten

Info

Publication number: DE102020135094A1
Application number: DE102020135094.5A
Authority: DE
Inventors: Taigo Maria Bonanni; Gioele Joshua Zardini; Francesco Seccamonte
Original assignee: Motional AD LLC
Current assignee: Motional AD LLC
Priority date: 2020-01-06
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2021-07-08
Also published as: US20210207968A1; KR20210089098A; GB202100100D0; GB2594126A; CN113074743A; US11898859B2

Abstract

Die vorliegende Offenbarung ist auf ein Rechnersystem und Techniken zum Aktualisieren von Kartendaten, die zum Navigieren eines autonomen Fahrzeugs verwendet werden, gerichtet. In einigen Ausführungsformen ist das Rechnersystem dafür ausgelegt, Kartendaten zu gewinnen, die einen Startort und einen Bestimmungsort einschließen, mehrere Fahrzeiten zu gewinnen, die mehreren jeweiligen möglichen Routen zum Fahren von dem Startort zu dem Bestimmungsort entsprechen, Nutzeninformationen für wenigstens eine erste jeweilige mögliche Route zu gewinnen und eine ausgewählte Route auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen festzulegen. In einigen Ausführungsformen ist das Rechnersystem dafür ausgelegt, eine Route zwischen einem Startort und einem Bestimmungsort zu gewinnen, Kartenaltersinformationen für die Route zu gewinnen, einen ersten Satz von Fahrparametern für das autonome Fahrzeug auf Grundlage der Kartenaltersinformationen festzulegen und das autonome Fahrzeug unter Verwendung des ersten Satzes von Fahrparametern entlang der Route zu navigieren.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der Provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 62/957,659 , eingereicht am 6. Januar 2020, mit dem Titel „SYSTEM AND METHOD FOR UPDATING MAP DATA (SYSTEM UND VERFAHREN ZUM AKTUALISIEREN VON KARTENDATEN)“, deren gesamter Inhalt hiermit durch Verweis einbezogen wird.
GEBIET
Diese Beschreibung betrifft ein Rechnersystem zum Aktualisieren von Kartendaten, die zum Navigieren eines autonomen Fahrzeugs verwendet werden.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Autonome Fahrzeuge können verwendet werden, um Personen und/oder Fracht (z. B. Pakete, Gegenstände oder andere Artikel von einem Ort zu einem anderen zu befördern. Zum Beispiel kann ein autonomes Fahrzeug zum Standort einer Person navigieren, warten, dass die Person das autonome Fahrzeug besteigt und zu einem angegebenen Bestimmungsort (z. B. einem durch die Person ausgewählten Ort) navigieren. Um in der Umgebung zu navigieren, sind diese autonomen Fahrzeuge mit Kartendaten ausgestattet, die eine Mappe der Straßen bereitstellen, die das autonome Fahrzeug befahren kann. Weil sich Straßenbedingungen mit der Zeit verändern können, können zum Navigieren eines autonomen Fahrzeugs verwendete Karten aktualisiert werden müssen, um die gegenwärtige Konfiguration und den Zustand der Straßen genau zu vermitteln.
KURZDARSTELLUNG
Der in dieser Beschreibung beschriebene Gegenstand ist auf ein Rechnersystem und Techniken zum Aktualisieren von Kartendaten, die zum Navigieren eines autonomen Fahrzeugs verwendet werden, gerichtet. In einigen Ausführungsformen schließen die offenbarten Techniken das Festlegen einer Route eines autonomen Fahrzeugs ein. Zum Beispiel ist das Rechnersystem dafür ausgelegt, Kartendaten zu gewinnen, die einen Startort und einen Bestimmungsort einschließen, mehrere Fahrzeiten zu gewinnen, die mehreren jeweiligen möglichen Routen zum Fahren von dem Startort zu dem Bestimmungsort entsprechen, Nutzeninformationen für wenigstens eine erste jeweilige mögliche Route zu gewinnen und eine ausgewählte Route auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen festzulegen. In einigen Ausführungsformen schließen die offenbarten Techniken das Festlegen von Routenplanungsdaten für eine Route eines autonomen Fahrzeugs ein. Zum Beispiel ist das Rechnersystem dafür ausgelegt, eine Route zwischen einem Startort und einem Bestimmungsort zu gewinnen, Kartenaltersinformationen für die Route zu gewinnen, einen ersten Satz von Fahrparametern für das autonome Fahrzeug auf Grundlage der Kartenaltersinformationen festzulegen und das autonome Fahrzeug unter Verwendung des ersten Satzes von Fahrparametern entlang der Route zu navigieren.
Diese und andere Aspekte, Merkmale und Umsetzungen können als Verfahren, Vorrichtungen, Systeme, Komponenten, Programmerzeugnisse, Mittel oder Schritte zum Ausführen einer Funktion und auf andere Weisen ausgedrückt werden.
Diese und andere Aspekte, Merkmale und Umsetzungen werden aus den folgenden Beschreibungen, einschließlich der Ansprüche, offensichtlich werden.
Figurenliste

1 zeigt ein Beispiel eines autonomen Fahrzeugs, das Autonomiefähigkeit aufweist.
2 illustriert eine beispielhafte „Cloud“-Datenverarbeitungsumgebung.
3 illustriert ein Rechnersystem.
4 zeigt eine beispielhafte Architektur für ein autonomes Fahrzeug.
5 zeigt ein Beispiel von Eingaben und Ausgaben, die durch ein Wahrnehmungsmodul verwendet werden können.
6 zeigt ein Beispiel eines LiDAR-Systems.
7 zeigt das LiDAR-System im Betrieb.
8 zeigt den Betrieb des LiDAR-Systems mit zusätzlichen Einzelheiten.
9 zeigt ein Blockdiagramm der Beziehungen zwischen Eingaben und Ausgaben eines Planungsmoduls.
10 zeigt einen gerichteten Graph, der in der Wegplanung verwendet wird.
11 zeigt ein Blockdiagramm der Eingaben und Ausgaben eines Steuerungsmoduls.
12 zeigt ein Blockdiagramm der Eingaben, Ausgaben und Komponenten einer Steuerung.
13A und 13B zeigen einen gerichteten Graph, der zum Festlegen einer Route verwendet wird, nach einigen Ausführungsformen,
14 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Prozesses zum Festlegen einer Route.
15 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Prozesses zum Festlegen zum Festlegen von Routenplanungsdaten für eine Route.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In der folgenden Beschreibung werden, zu Erläuterungszwecken, zahlreiche spezifische Einzelheiten dargelegt, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Erfindung zu gewährleisten. Es wird jedoch offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung ohne diese spezifischen Einzelheiten praktiziert werden kann. In anderen Fällen werden gut bekannte Strukturen und Vorrichtungen in Blockdiagrammform gezeigt, um ein unnötiges Verunklaren der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.
In den Zeichnungen werden spezifische Anordnungen oder Reihenfolgen schematischer Elemente, wie beispielsweise derjenigen, die Geräte, Module, Anweisungsblöcke und Datenelemente darstellen, der einfachen Beschreibung halber gezeigt. Es sollte sich jedoch für die Fachleute verstehen, dass die spezifische Reihenfolge oder Anordnung der schematischen Elemente in den Zeichnungen nicht bedeuten soll, dass eine bestimmte Ordnung oder Abfolge der Verarbeitung oder Trennung von Prozessen erforderlich ist. Ferner soll der Einschluss eines schematischen Elements in den Zeichnungen nicht bedeuten, dass ein solches Element in allen Ausführungsformen erforderlich ist oder dass die Merkmale, die durch ein solches Element dargestellt werden, nicht in einigen Ausführungsformen in anderen Elementen eingeschlossen oder mit denselben kombiniert sein können.
Ferner soll in den Zeichnungen, wo verbindende Elemente, wie beispielsweise durchgehende oder gestrichelte Linien oder Pfeile, verwendet werden, um eine Verbindung, Beziehung oder Verknüpfung zwischen oder unter zwei oder mehr anderen schematischen Elementen zu illustrieren, das Fehlen eines solchen verbindenden Elements nicht bedeuten, dass keine Verbindung, Beziehung oder Verknüpfung bestehen kann. Mit anderen Worten, einige Verbindungen, Beziehungen oder Verknüpfungen zwischen Elementen werden in den Zeichnungen nicht gezeigt, um so die Offenbarung nicht zu verunklaren. Außerdem wird, der einfachen Illustration halber, ein einziges verbindendes Element verwendet, um mehrere Verbindungen, Beziehungen oder Verknüpfungen zwischen Elementen darzustellen. Zum Beispiel sollte es sich, wo ein verbindendes Element eine Übermittlung von Signalen darstellt, für die Fachleute verstehen, dass ein solches Element einen oder mehrere Signalwege (z. B. einen Bus) darstellt, wie es erforderlich sein kann, um die Übermittlung zu bewirken.
Es wird nun ausführlich Bezug genommen auf Ausführungsformen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen illustriert werden. In der folgenden ausführlichen Beschreibung werden zahlreiche spezifische Einzelheiten dargelegt, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Erfindung zu gewährleisten. Es wird jedoch für einen Durchschnittsfachmann offensichtlich sein, dass die verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen ohne diese spezifischen Einzelheiten praktiziert werden können. In anderen Fällen sind gut bekannte Verfahren, Prozeduren, Komponenten, Schaltungen und Netze nicht ausführlich beschrieben worden, um so Aspekte der Ausführungsformen nicht unnötig zu verunklaren.
Es werden im Folgenden verschiedene Merkmale beschrieben, die jeweils unabhängig voneinander oder mit einer beliebigen Kombination anderer Merkmale verwendet werden können. Jedoch kann sich ein beliebiges einzelnes Merkmal nicht jedem der oben erörterten Probleme widmen oder könnte sich nur einem der oben erörterten Probleme widmen. Einige der oben erörterten Probleme könnten durch ein beliebiges der hierin beschriebenen Merkmale nicht vollständig angegangen werden. Obwohl Überschriften bereitgestellt werden, können Informationen bezüglich einer bestimmten Überschrift, die aber nicht in dem Absatz mit dieser Überschrift zu finden sind, ebenfalls an anderer Stelle in dieser Beschreibung zu finden sein. Ausführungsformen werden hierin entsprechend der folgenden Gliederung beschrieben:

1. Allgemeiner Überblick
2. Hardware-Überblick
3. Architektur eines autonomen Fahrzeugs
4. Eingaben eines autonomen Fahrzeugs
5. Planung eines autonomen Fahrzeugs
6. Steuerung eines autonomen Fahrzeugs
7. Kartenaktualisierung
8. Beispielprozess zum Festlegen einer Route
9. Beispielprozess zum Festlegen von Routenplanungsdaten für eine Route

Allgemeiner Überblick
Autonome Fahrzeuge, die in komplexen Umgebungen (z. B. einer städtischen Umgebung) fahren, stellen eine große technologische Herausforderung dar. Damit autonome Fahrzeuge diese Umgebungen befahren, verwenden die Fahrzeuge Kartendaten, um die Navigation des Fahrzeugs in der Umgebung zu leiten. Die Kartendaten schließen eine Angabe von Straßen und Gegenständen in der Umgebung ein. Mit der Zeit verändern sich Straßen und Gegenstände in der Umgebung, was bewirkt, dass die Kartendaten veraltet werden. Entsprechend sollten die Kartendaten periodisch aktualisiert werden, um eine genaue Darstellung der Umgebung sicherzustellen. Eine Herangehensweise zum Pflegen aktualisierter Kartendaten schließt das Bestimmen eines oder mehrerer Fahrzeuge für den ausschließlichen Zweck des Fahrens entlang spezifischer Straßen in einem geographischen Gebiet, um Kartendaten für die Straßen zu sammeln. Jedoch verbrauchen solche Herangehensweisen bedeutende Ressourcen, einschließlich der Kosten, um das Fahrzeug in der Umgebung zu betreiben, und der Gelegenheitseinbußen bei der möglichen Einnahme, die nicht erzeugt wird, für ein Fahrzeug, das ausschließlich zum Sammeln der Kartendaten verwendet wird. Die vorliegende Offenbarung stellt eine verbesserte Technik zum Aktualisieren der Kartendaten auf eine Weise bereit, die verträglich ist mit einer Einnahmen generierenden Verwendung des Fahrzeugs.
In einigen Ausführungsformen verwenden das System und die Techniken, die hierin beschrieben werden, einen Verarbeitungsschaltkreis, um Folgendes zu gewinnen: 1) Kartendaten, die einen Startort und einen Bestimmungsort einschließen, 2) mehrere Fahrzeiten, die mehreren jeweiligen möglichen Routen zum Fahren von dem Startort zu dem Bestimmungsort entsprechen, und 3) Nutzeninformationen für wenigstens eine erste jeweilige mögliche Route. Es wird dann eine ausgewählte Route auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen festgelegt. Verglichen mit herkömmlichen Praktiken erlaubt die offenbarte Technik eine Einnahmen generierende Verwendung des Fahrzeugs, während gleichzeitig Kartendaten gesammelt werden, die zum Navigieren des Fahrzeugs verwendet werden können.
In einigen Ausführungsformen verwenden das System und die Techniken, die hierin beschrieben werden, einen Verarbeitungsschaltkreis, um Folgendes zu gewinnen: 1) eine Route zwischen einem Startort und einem Bestimmungsort und 2) Kartenaltersinformationen für die Route. Es wird dann ein erster Satz von Fahrparametern für das autonome Fahrzeug auf Grundlage der Kartenaltersinformationen festgelegt. Es wird ein Steuerschaltkreis verwendet, um das autonome Fahrzeug unter Verwendung des ersten Satzes von Fahrparametern entlang der Route zu navigieren. Verglichen mit herkömmlichen Praktiken erlaubt die offenbarte Technik eine Einnahmen generierende Verwendung des Fahrzeugs, während gleichzeitig Kartendaten gesammelt werden, die zum Navigieren des Fahrzeugs verwendet werden können.
Hardware-Überblick
1 zeigt ein Beispiel eines autonomen Fahrzeugs 100, das Autonomiefähigkeit aufweist.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „Autonomiefähigkeit“ auf eine Funktion, ein Merkmal oder eine Fähigkeit, die es ermöglicht, dass ein Fahrzeug teilweise oder vollständig ohne menschlichen Echtzeiteingriff betrieben wird, einschließlich, ohne Beschränkung, vollständig autonomer Fahrzeuge, hochgradig autonomer Fahrzeuge und bedingt autonomer Fahrzeuge.
Wie hierin verwendet, ist ein autonomes Fahrzeug (autonomous vehicle - ein Fahrzeug, das Autonomiefähigkeit aufweist.
Wie hierin verwendet, schließt „Fahrzeug“ Beförderungsmittel für Güter oder Personen ein. Zum Beispiel Autos, Busse, Züge, Flugzeuge, Drohnen, Lastkraftwagen, Boote, Schiffe, Tauchboote, Luftschiffe usw. Ein fahrerloses Auto ist ein Beispiel eines Fahrzeugs.
Wie hierin verwendet, bezieht sich „Strecke“ auf einen Weg oder eine Route, um ein AV von einer ersten raumzeitlichen Position zu einer zweiten raumzeitlichen Position zu navigieren. In einer Ausführungsform wird die erste raumzeitliche Position als die anfängliche oder Startposition bezeichnet, und die zweite raumzeitliche Position wird als die Bestimmung, die abschließende Position, das Ziel, die Zielposition oder der Zielstandort bezeichnet. In einigen Beispielen besteht eine Strecke aus einem oder mehreren Segmenten (z. B. Straßenabschnitten) und jedes Segment besteht aus einem oder mehreren Blöcken (z. B. Abschnitten einer Fahrspur oder Kreuzung). In einer Ausführungsform entsprechen die raumzeitlichen Positionen Positionen in der wirklichen Welt. Zum Beispiel sind die raumzeitlichen Positionen Abhol- oder Absetzpositionen, um Personen oder Güter abzuholen oder abzusetzen.
Wie hierin verwendet, schließt „Sensoren“ eine oder mehrere Hardwarekomponenten ein, die Informationen über die Umgebung erfassen, die den Sensor umgibt. Einige der Hardwarekomponenten können Sensorkomponenten (z. B. Bildsensoren, biometrische Sensoren), sendende und/oder empfangende Komponenten (z. B. Laser- oder Hochfrequenzwellen-Sender und -Empfänger), elektronische Komponenten, wie beispielsweise Analog-Digital-Wandler, ein Datenspeichergerät (wie beispielsweise einen RAM und/oder einen nicht flüchtigen Speicher), Software- oder Firmwarekomponenten und Datenverarbeitungskomponenten, wie beispielsweise einen ASIC (application-specific integrated circuit - anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis), einen Mikroprozessor und/oder einen Mikrocontroller, einschließen.
Wie hierin verwendet, ist eine „Szenenbeschreibung“ eine Datenstruktur (z. B. eine Liste) oder ein Datenstrom, die/der ein oder mehrere klassifizierte oder gekennzeichnete Objekte einschließt, die durch einen oder mehrere Sensoren auf dem AV-Fahrzeug erfasst oder durch eine Quelle außerhalb des AV bereitgestellt werden.
Wie hierin verwendet, ist eine „Straße“ eine physische Fläche, die durch ein Fahrzeug durchlaufen werden kann, und kann einer benannten Durchfahrt (z. B. einer Stadtstraße, einer Fernstraße usw.) entsprechen oder kann einer unbenannten Durchfahrt (z. B. einer Auffahrt in einem Haus oder Bürogebäude, einem Abschnitt eines Parkplatzes, einem Abschnitt eines unbebauten Grundstücks, einem Feldweg in einem ländlichen Gebiet usw.) entsprechen. Da einige Fahrzeuge (z. B. Kleinlastwagen mit 4-Rad-Antrieb, Geländewagen usw.) dazu in der Lage sind physische Flächen zu durchfahren, die nicht spezifisch für Fahrzeugverkehr angepasst sind, kann eine „Straße“ eine physische Fläche sein, die nicht formell durch eine Gemeinde oder eine andere Regierungs- oder Verwaltungsinstanz als Durchfahrt definiert ist.
Wie hierin verwendet, ist eine „Fahrspur“ ein Abschnitt einer Straße, der durch ein Fahrzeug durchlaufen werden kann, und kann dem Großteil oder der Gesamtheit des Raums zwischen Fahrspurmarkierungen entsprechen oder kann nur etwas (z. B. weniger als 50 %) des Raums zwischen Fahrspurmarkierungen entsprechen. Zum Beispiel könnte eine Straße, die Fahrspurmarkierungen aufweist, die weit voneinander beabstandet sind, zwei oder mehr Fahrzeuge zwischen den Markierungen aufnehmen, so dass ein Fahrzeug das andere überholen kann, ohne die Fahrspurmarkierungen zu überqueren, und könnte folglich so ausgelegt werden, dass sie eine Fahrspur hat, die schmaler ist als der Raum zwischen den Fahrspurmarkierungen, oder dass sie zwei Fahrspuren zwischen den Fahrspurmarkierungen hat. Eine Fahrspur könnte ebenfalls beim Fehlen von Fahrspurmarkierungen ausgelegt werden. Zum Beispiel kann eine Fahrspur auf Grund von physischen Merkmalen einer Umgebung, z. B. Steinen und Bäumen entlang einer Durchfahrt in einem ländlichen Gebiet, definiert werden.
„Ein oder mehrere” schließt eine Funktion, die durch ein Element ausgeführt wird, eine Funktion, die durch mehr als ein Element, z. B. auf eine verteilte Weise, ausgeführt wird, mehrere Funktionen, die durch ein Element ausgeführt werden, mehrere Funktionen, die durch mehrere Elemente ausgeführt werden, oder eine beliebige Kombination des Obigen ein.
Es wird sich ebenfalls verstehen, dass, obwohl die Begriffe erster, zweiter usw. in einigen Fällen hierin verwendet werden, um verschiedene Elemente zu beschreiben, diese Elemente nicht durch diese Begriffe beschränkt werden sollten. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Zum Beispiel könnte ein erster Kontakt als ein zweiter Kontakt bezeichnet werden, und ähnlich könnte ein zweiter Kontakt als ein erster Kontakt bezeichnet werden, ohne vom Rahmen der verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen abzuweichen. Der erste Kontakt und der zweite Kontakt sind beides Kontakte, aber sie sind nicht der gleiche Kontakt, sofern nicht anders angegeben.
Die Terminologie, die in der Beschreibung der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, dient nur dem Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsformen und ist nicht als einschränkend vorgesehen. Wie in der Beschreibung der verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen und der Ansprüche verwendet, ist beabsichtigt, dass die Einzahlformen „ein“, „eine“ und „der/die/das“ die Mehrzahlformen ebenfalls einschließen, sofern es der Kontext nicht deutlich anders angibt. Es wird ebenfalls zu verstehen sein, dass der Begriff „und/oder“, wie er hierin verwendet wird, sämtliche möglichen Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgelisteten Gegenstände bezeichnet und umfasst. Es wird sich ferner verstehen, dass die Begriffe „schließt ein“, „einschließend“, „einschließt“ und/oder „einschließlich“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein oder Hinzufügen eines/einer oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Bestandteile und/oder Gruppen derselben nicht ausschließen.
Wie hierin verwendet, ist der Begriff „falls“ wahlweise so auszulegen, dass er, abhängig vom Kontext, „wenn“ oder „auf oder „als Reaktion auf ein Feststellen“ oder „als Reaktion auf ein Erkennen“ bedeutet. Ähnlich ist die Wendung „falls festgestellt wird“ oder „falls [ein(e) genannte(s) Bedingung oder Ereignis] erkannt wird“ wahlweise so auszulegen, dass sie, abhängig vom Kontext, „auf ein Feststellen“ oder „als Reaktion auf ein Feststellen“ oder „auf ein Feststellen [der/des genannten Bedingung oder Ereignisses]“ oder als Reaktion auf ein Feststellen [der/des genannten Bedingung oder Ereignisses]" bedeutet.
Wie hierin verwendet, bezieht sich ein AV-System auf das AV zusammen mit der Reihe von Hardware, Software, gespeicherten Daten und in Echtzeit erzeugten Daten, die den Betrieb des AV unterstützt. In einer Ausführungsform ist das AV-System innerhalb des AV eingeschlossen. In einer Ausführungsform ist das AV-System über verschiedene Standorte verteilt. Zum Beispiel ist etwas von der Software des AV-Systems auf einer Cloud-Datenverarbeitungsumgebung, ähnlich der unten unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Cloud-Datenverarbeitungsumgebung 200 umgesetzt.
Im Allgemeinen beschreibt dieses Dokument Technologien, die auf jegliche Fahrzeuge anwendbar sind, die eine oder mehrere Autonomiefähigkeiten aufweisen, einschließlich vollständig autonomer Fahrzeuge, hochgradig autonomer Fahrzeuge und bedingt autonomer Fahrzeuge, wie beispielsweise Fahrzeuge der sogenannten Stufe 5, Stufe 4 beziehungsweise Stufe 3 (siehe den Standard J3016 der SAE International: Taxonomy and Definitions for Terms Related to On-Road Motor Vehicle Automated Driving Systems (Taxonomie und Definitionen für Begriffe in Bezug auf automatisierte Fahrsysteme von Straßenkraftfahrzeugen), der hier durch Bezugnahme in Gänze aufgenommen wird, wegen weiterer Einzelheiten zur Klassifikation von Autonomiestufen bei Fahrzeugen. Die in diesem Dokument beschriebenen Technologien sind ebenfalls auf teilweise autonome Fahrzeuge und Fahrzeuge mit Fahrerassistenz anwendbar, wie beispielsweise Fahrzeuge der sogenannten Stufe 2 und Stufe 1 (siehe den Standard J3016 der SAE International: Taxonomy and Definitions for Terms Related to On-Road Motor Vehicle Automated Driving Systems). In einer Ausführungsform können eines oder mehrere Fahrzeugsysteme der Stufe 1, 2, 3, 4 und 5 unter bestimmten Betriebsbedingungen auf Grundlage der Verarbeitung von Sensoreingaben bestimmte Fahrzeugoperationen (z. B. Lenken, Bremsen und Verwenden von Karten) automatisieren. Die in diesem Dokument beschriebenen Technologien können Fahrzeugen auf beliebigen Stufen zugutekommen, die von vollständig autonomen Fahrzeugen bis zu von Menschen bedienten Fahrzeugen reichen.
Unter Bezugnahme auf 1 betreibt ein AV-System 120 das AV 100 entlang einer Strecke 198 durch eine Umgebung 190 zu einem Ziel 199 (manchmal als eine abschließende Position bezeichnet), während es Objekten (z. B. natürlichen Hindernissen 191, Fahrzeugen 193, Fußgängern 192, Radfahrern und anderen Hindernissen) ausweicht und Regeln der Straße . (z. B. Bedienungsregeln oder Fahrtpräferenzen) befolgt.
In einer Ausführungsform schließt das AV-System 120 Vorrichtungen 101 ein, die instrumentiert sind, um Betriebsbefehle von den Rechnerprozessoren 146 zu empfangen und daraufhin zu handeln. In einer Ausführungsform sind die Rechnerprozessoren 146 ähnlich dem Prozessor 304, der unten unter Bezugnahme auf 3 beschrieben wird. Beispiele der Vorrichtungen 101 schließen eine Lenkungssteuerung 102, Bremsen 103, Getriebe, Gaspedal oder andere Beschleunigungssteuerungsmechanismen, Scheibenwischer, Seitentürschlösser, Fenstersteuerungen und Richtungsanzeiger ein.
In einer Ausführungsform schließt das AV-System 120 Sensoren 121 zum Messen oder Ableiten von Status- oder Zustandseigenschaften des AV 100, wie beispielsweise der Position des AV, der linearen Geschwindigkeit und Beschleunigung, der Winkelgeschwindigkeit und -beschleunigung und des Kurses (z. B. einer Ausrichtung des vorderen Endes des AV 100), ein. Beispiele der Sensoren 121 sind GPS, Trägheitsmesseinheiten (inertial measurement units - IMU), die sowohl lineare Beschleunigungen als auch Winkelgeschwindigkeiten des Fahrzeugs messen, Raddrehzahlsensoren zum Messen oder Schätzen von Radschlupfverhältnissen, Radbremsdruck- oder Bremsmomentsensoren, Motordrehmoment- oder Raddrehmomentsensoren und Lenkwinkel- und Winkelgeschwindigkeitssensoren.
In einer Ausführungsform schließen die Sensoren 121 ebenfalls Sensoren zum Abfühlen oder Messen von Eigenschaften der Umgebung des AV ein. Zum Beispiel monokulare oder Stereo-Videokameras 122 im sichtbaren Licht, Infrarot- oder Wärme- (oder beides) Spektren-, LiDAR- 123, RADAR-, Ultraschallsensoren, Laufzeit (Zeit-of-flight - TOF-) Tiefensensoren, Geschwindigkeitssensoren, Temperatursensoren, Feuchtigkeitssensoren und Niederschlagssensoren.
In einer Ausführungsform schließt das AV-System 120 eine Datenspeichereinheit 142 und Speicher 144 zum Speichern von Maschinenanweisungen, die mit den Rechnerprozessoren 146 verbunden sind, oder durch die Sensoren 121 gesammelten Daten ein. In einer Ausführungsform ist die Datenspeichereinheit 142 ähnlich dem ROM 308 oder dem Speichergerät 310, die unten unter Bezugnahme auf 3 beschrieben werden. In einer Ausführungsform ist der Speicher 144 ähnlich dem unten beschriebenen Hauptspeicher 306. In einer Ausführungsform speichern die Datenspeichereinheit 142 und der Speicher 144 Verlaufs-, Echtzeit- und/oder Vorhersageinformationen über die Umgebung 190. In einer Ausführungsform schließen die gespeicherten Informationen Karten, Fahrleistung, Verkehrsstau-Aktualisierungen oder Wetterbedingungen ein. In einer Ausführungsform werden Daten bezüglich der Umgebung 190 über einen Kommunikationskanal von einer entfernt angeordneten Datenbank 134 an das AV 100 übermittelt.
In einer Ausführungsform schließt das AV-System 120 Kommunikationsgeräte 140 zum Übermitteln gemessener oder abgeleiteter Eigenschaften von Zuständen und Bedingungen andere Fahrzeuge, wie beispielsweise Positionen, linearen und Winkelgeschwindigkeiten, linearen und Winkelbeschleunigungen und linearen und Winkelkursen, an das AV 100 ein. Diese Geräte schließen Fahrzeug-zu-Fahrzeug- (Vehicle-to-Vehicle - V2V-) und Fahrzeug-zu-Infrastruktur- (Vehicle-to-Infrastructure - V2I-) Kommunikationsgeräte und Geräte für drahtlose Kommunikation über Punkt-zu-Punkt- oder Ad-hoc-Netze oder beides ein. In einer Ausführungsform kommunizieren die Kommunikationsgeräte 140 über das elektromagnetische Spektrum (einschließlich von Funk- und optischer Kommunikation) oder andere Medien (z. B. Luft- und akustische Medien). Eine Kombination von Fahrzeug-zu-Fahrzeug- (V2V-), Fahrzeug-zu-Infrastruktur- (V2I-) Kommunikation (und, in einigen Ausführungsformen, einer oder mehreren anderen Arten von Kommunikation) wird manchmal als Fahrzeug-zu-allem- (Vehicle-to-Everything - V2X-) Kommunikation bezeichnet. V2X-Kommunikation entspricht typischerweise einem oder mehreren Kommunikationsstandards zur Kommunikation mit, zwischen und unter autonomen Fahrzeugen.
In einer Ausführungsform schließen die Kommunikationsgeräte 140 Kommunikationsschnittstellen ein. Zum Beispiel kabelgebundene, drahtlose, WiMAX-, Wi-Fi-, Bluetooth-, Satelliten-, Mobilfunk-, optische, Nahfeld-, Infrarot- oder Funkschnittstellen. Die Kommunikationsschnittstellen übertragen Daten von einer entfernt angeordneten Datenbank 134 zu dem AV-System 120. In einer Ausführungsform ist die entfernt angeordnete Datenbank 134 in einer Cloud-Datenverarbeitungsumgebung 200 eingebettet, wie in 2 beschrieben. Die Kommunikationsschnittstellen 140 übertragen von den Sensoren 121 gesammelte Daten oder andere Daten, die mit dem Betrieb des AV 100 verbunden sind, an die entfernt angeordnete Datenbank 134. In einer Ausführungsform übertragen die Kommunikationsschnittstellen 140 Informationen, die sich aus Teleoperationen beziehen, an das AV 100. In einigen Ausführungsformen kommuniziert das AV 100 mit anderen entfernten (z. B. „Cloud“-) Servern 136.
In einer Ausführungsform speichert und übermittelt die entfernt angeordnete Datenbank 134 ebenfalls digitale Daten (speichert z. B. Daten wie beispielsweise Wege- und Straßenpositionen). Solche Daten werden auf dem Speicher 144 auf dem AV 100 gespeichert oder über einen Kommunikationskanal von der entfernt angeordneten Datenbank 134 an das AV 100 übermittelt.
In einer Ausführungsform speichert und übermittelt die entfernt angeordnete Datenbank 134 Verlaufsinformationen über Fahreigenschaften (z. B. Geschwindigkeits- und Beschleunigungsprofile) von Fahrzeugen, die zuvor zu ähnlichen Tageszeiten entlang der Strecke 198 gefahren sind. In einer Umsetzung können solche Daten auf dem Speicher 144 auf dem AV 100 gespeichert oder über einen Kommunikationskanal von der entfernt angeordneten Datenbank 134 an das AV 100 übermittelt werden.
Datenverarbeitungsgeräte 146, die auf dem AV 100 angeordnet sind, erzeugen algorithmisch Steuerungsaktionen auf Grundlage von sowohl Echtzeit-Sensordaten als auch vorherigen Informationen, was es ermöglicht, dass das AV-System 120 seine autonomen Fahrfähigkeiten ausübt.
In einer Ausführungsform schließt das AV-System 120 Rechnerperipheriegeräte 132 ein, die mit den Datenverarbeitungsgeräten 146 verbunden sind, um Informationen und Warnungen für einen Benutzer (z. B. einen Insassen oder einen entfernten Benutzer) des AV 100 bereitzustellen und eine Eingabe von demselben zu empfangen. In einer Ausführungsform sind die Peripheriegeräte 132 ähnlich der Anzeige 312, dem Eingabegerät 314 und der Cursorsteuerung 316, die unten unter Bezugnahme auf 3 erörtert werden. Die Verbindung ist drahtlos oder kabelgebunden. Beliebige zwei oder mehr der Schnittstellengeräte können zu einem einzigen Gerät integriert sein.
2 illustriert eine beispielhafte „Cloud“-Datenverarbeitungsumgebung. Cloud-Datenverarbeitung ist ein Modell von Dienstleistungserbringung, um einen bequemen Netzzugang auf Anforderung zu einem gemeinsam genutzten Fundus von konfigurierbaren Datenverarbeitungsressourcen (z. B. Netzen, Netzbandbreite, Servern, Verarbeitung, Speicher, Speicherung, Anwendungen, virtuellen Maschinen und Dienstleistungen) zu ermöglichen. In typischen Cloud-Datenverarbeitung nehmen ein oder mehrere große Cloud-Datenzentralen die Maschinen auf, die verwendet werden, um die durch die Cloud bereitgestellten Dienstleistungen zu erbringen. Unter Bezugnahme nun auf 2 schließt die Cloud-Datenverarbeitungsumgebung 200 Datenzentralen 204a, 204b und 204c ein, die durch die Cloud 202 miteinander verbunden sind. Die Datenzentralen 204a, 204b und 204c stellen Cloud-Datenverarbeitungsdienstleistungen für Rechnersysteme 206a, 206b, 206c, 206d, 206e und 206f bereit, die mit der Cloud 202 verbunden sind.
Die Cloud-Datenverarbeitungsumgebung 200 schließt eine oder mehrere Cloud-Datenzentralen ein. Im Allgemeinen bezieht sich eine Cloud-Datenzentrale, zum Beispiel die in 2 gezeigte Cloud-Datenzentrale 204a, auf die physische Anordnung von Servern, die eine Cloud, zum Beispiel die in 2 gezeigte Cloud 202 oder einen bestimmten Teil einer Cloud, ausmachen. Zum Beispiel sind Server in der Cloud-Datenzentrale physisch in Räumen, Gruppen, Reihen und Schränken angeordnet. Eine Cloud-Datenzentrale weist eine oder mehrere Zonen auf, die einen oder mehrere Serverräume einschließen. Jeder Raum weist eine oder mehrere Reihen von Servern auf, und jede Reihe schließt einen oder mehrere Schränke ein. Jeder Schrank schließt einen oder mehrere einzelne Serverknoten ein. In einigen Umsetzungen sind Server in Zonen, Räumen, Schränken und/oder Reihen auf Grundlage physischer Infrastrukturanforderungen der Datenzentraleneinrichtung, die Leistungs-, Energie-, thermische, Wärme- und/oder andere Anforderungen einschließen, zu Gruppen angeordnet. In einer Ausführungsform sind die Serverknoten ähnlich dem in 3 beschriebenen Rechnersystem. Die Datenzentrale 204a weist viele Datenverarbeitungsanlagen auf, die durch viele Schränke verteilt sind.
Die Cloud 202 schließt die Cloud-Datenzentralen 204a, 204b und 204c zusammen mit den Netz- und Vernetzungsressourcen (z. B. Vernetzungsausrüstung, Knoten, Routern, Schaltern und Vernetzungskabeln), welche die Cloud-Datenzentralen 204a, 204b und 204c miteinander verbinden und dazu beitragen, den Zugang der Datenverarbeitungsanlagen 206a-f zu Cloud-Datenverarbeitungsdienstleistungen zu ermöglichen. In einer Ausführungsform stellt das Netz eine beliebige Kombination eines oder mehrerer lokaler Netze dar, Weitverkehrsnetze oder Verbundnetze, die unter Verwendung kabelgebundener oder drahtloser Anbindungen angeschlossen sind, die unter Verwendung von terrestrischen oder Satellitenverbindungen entfaltet werden. Daten, die über das Netz ausgetauscht werden, werden unter Verwendung einer beliebigen Anzahl von Netzschichtprotokollen, wie beispielsweise Internet Protocol (IP), Multiprotocol Label Switching (MPLS), Asynchronous Transfer Mode (ATM), Frame Relay usw. übertragen. Darüber hinaus werden, in Ausführungsformen, wo das Netz eine Kombination mehrerer Unternetze darstellt, bei jedem der darunterliegenden Unternetze unterschiedliche Netzschichtprotokolle verwendet. In einigen Ausführungsformen stellt das Netz ein oder mehrere miteinander verbundene Verbundnetze, wie beispielsweise das öffentliche Internet, dar.
Die Datenverarbeitungsanlagen 206a-f oder Nutzer von Cloud-Datenverarbeitungsdienstleistungen sind durch Netzanbindungen und Netzadapter mit der Cloud 202 verbunden. In einer Ausführungsform sind die Datenverarbeitungsanlagen 206a-f als verschiedene Datenverarbeitungsgeräte, zum Beispiel Server, Desktops, Laptops, Tablets, Smartphones, Geräte des Internets der Dinge (Internet of Things - IoT), autonome Fahrzeuge (einschließlich von Autos, Drohnen, Zubringern, Zügen, Bussen usw.) und Verbraucherelektronik, umgesetzt. In einer Ausführungsform sind die Datenverarbeitungsanlagen 206a-f in oder als ein Teil von anderen Systemen umgesetzt.
3 illustriert ein Rechnersystem 300. In einer Umsetzung ist das Rechnersystem 300 ein Datenverarbeitungsgerät mit besonderer Zweckbestimmung. Das Datenverarbeitungsgerät mit besonderer Zweckbestimmung ist fest verdrahtet, um die Techniken auszuführen, oder schließt digitale elektronische Bausteine, wie beispielsweise einen oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASIC) oder feldprogrammierbare Gatteranordnungen (FPGA), ein, die dauerhaft programmiert sind, um die Techniken auszuführen, oder kann einen oder mehrere Mehrzweck-Hardwareprozessoren einschließen, die programmiert sind, um die Techniken gemäß Programmanweisungen in Firmware, Speicher, anderer Speicherung oder einer Kombination auszuführen. Solche Datenverarbeitungsgeräte mit besonderer Zweckbestimmung können ebenfalls fest verdrahtete Logik, ASIC oder FPGA mit kundenspezifischer Programmierung, um die Techniken durchzuführen, kombinieren. In verschiedenen Ausführungsformen sind die Datenverarbeitungsgerät mit besonderer Zweckbestimmung Rechnersysteme, tragbare Rechnersystems, in der Hand gehaltene Geräte, Netzgeräte oder ein beliebiges anderes Gerät, das fest verdrahtete und/oder Programmlogik, um die Techniken umzusetzen, einschließt.
In einer Ausführungsform schließt das Rechnersystem 300 einen Bus 302 oder einen anderen Kommunikationsmechanismus zum Übermitteln von Informationen und einen Hardwareprozessor 304, der mit einem Bus 302 verbunden ist, zum Verarbeiten von Informationen ein. Der Hardwareprozessor 304 ist zum Beispiel ein Mehrzweck-Mikroprozessor. Das Rechnersystem 300 schließt ebenfalls einen Hauptspeicher 306, wie beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher (RAM) oder ein anderes dynamisches Speichergerät, angeschlossen an den Bus 302, zum Speichern von Informationen und durch den Prozessor 304 auszuführenden Anweisungen. In einer Umsetzung wird der Hauptspeicher 306 zum Speichern zeitweiliger Variablen oder anderer Zwischeninformationen während der Ausführung von durch den Prozessor 304 auszuführenden Anweisungen verwendet. Solche Anweisungen, wenn sie in für den Prozessor 304 zugänglichen nicht flüchtigen Speichermedien gespeichert sind, machen das Rechnersystem 300 zu einer Maschine mit besonderer Zweckbestimmung, die angepasst ist, um die in den Anweisungen angegebenen Operationen durchzuführen.
In einer Ausführungsform schließt das Rechnersystem 300 ferner einen Festspeicher (ROM) 308 oder ein anderes statisches Speichergerät, angeschlossen an den Bus 302, zum Speichern von statischen Informationen und Anweisungen für den Prozessor 304 ein. Es wird ein Speichergerät 310, wie beispielsweise eine Magnetplatte, eine optische Platte, ein Festkörperlaufwerk oder ein dreidimensionaler Kreuzungspunktspeicher, bereitgestellt und an den Bus 302 angeschlossen, zum Speichern von Informationen und Anweisungen.
In einer Ausführungsform ist das Rechnersystem 300 über den Bus 302 an eine Anzeige 312, wie beispielsweise eine Kathodenstrahlröhre (cathode ray tube - CRT), eine Flüssigkristallanzeige (liquid crystal display - LCD), Plasmaanzeige, Lichtemissionsdioden-(LED-) Anzeige oder eine organische Lichtemissionsdioden- (OLED-) Anzeige, zum Anzeigen von Informationen für einen Rechnerbenutzer angeschlossen. Ein Eingabegerät 314, das alphanumerische und andere Tasten einschließt, ist an den Bus 302 angeschlossen, zum Übermitteln von Informationen und Befehlsauswahlen an den Prozessor 304. Eine andere Art von Benutzer-Eingabegerät ist eine Cursorsteuerung 316, wie beispielsweise eine Maus, ein Trackball, eine berührungsfähige Anzeige oder Cursor-Richtungstasten, zum Übermitteln von Richtungsinformationen und Befehlsauswahlen an den Prozessor 304 und zum Steuern einer Cursorbewegung auf der Anzeige 312. Dieses Eingabegerät weist typischerweise zwei Freiheitsgrade in zwei Achsen, einer ersten Achse (z. B. einer x-Achse) und einer zweiten Achse (z. B. einer y-Achse), auf, was es dem Gerät ermöglicht, Positionen in einer Ebene anzugeben.
Nach einer Ausführungsform werden die Techniken hierin durch das Rechnersystem 300 als Reaktion darauf durchgeführt, dass der Prozessor 304 eine oder mehrere Sequenzen von einer oder mehreren Anweisungen ausführt, die in dem Hauptspeicher 306 enthalten sind. Solche Anweisungen werden in den Hauptspeicher 306 von einem anderen Speichermedium, wie beispielsweise dem Speichergerät 310, eingelesen. Die Ausführung der Sequenzen von Anweisungen, die in dem Hauptspeicher 306 enthalten sind, bewirkt, dass der Prozessor 304 die hierin beschriebenen Prozessschritte durchführt. In alternativen Ausführungsformen werden fest verdrahtete Schaltungen an Stelle von oder in Kombination mit Software-Anweisungen verwendet.
Der Begriff „Speichermedien“, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf beliebige nicht flüchtige Medien, die Daten und/oder Anweisungen, die bewirken, dass eine Maschine auf eine spezifische Weise arbeitet, ein. Solche Speichermedien schließen nicht flüchtige Medien und/oder flüchtige Medien ein. Nicht flüchtige Medien schließen zum Beispiel optische Platten, Magnetplatten, Festkörperlaufwerke oder dreidimensionalen Kreuzungspunktspeicher, wie beispielsweise das Speichergerät 310, ein. Flüchtige Medien schließen dynamischen Speicher, wie beispielsweise den Hauptspeicher 306, ein. Verbreitete Formen von Speichermedien schließen zum Beispiel eine Diskette, eine flexible Platte, eine Festplatte, ein Festkörperlaufwerk, ein Magnetband oder ein beliebiges anderes magnetisches Datenspeichermedium, eine CD-ROM, ein beliebiges anderes optisches Datenspeichermedium, ein beliebiges physisches Medium mit Lochmustern, einen RAM, einen PROM und EPROM, einen FLASH-EPROM, NV-RAM oder eine(n) beliebige(n) andere(n) Speicherchip oder -kassette ein.
Speichermedien unterscheiden sich von Übertragungsmedien, können aber in Verbindung mit denselben verwendet werden. Übertragungsmedien sind sich am Übertragen von Informationen zwischen Speichermedien beteiligt. Zum Beispiel schließen Übertragungsmedien Koaxialkabel, Kupferdraht und Faseroptik ein, einschließlich der Drähte, die den Bus 302 einschließen. Übertragungsmedien können ebenfalls die Form von akustischen oder Lichtwellen, wie beispielsweise derjenigen, die während Funkwellen- und Infrarot-Datenkommunikation erzeugt werden, annehmen.
In einer Ausführungsform sind verschiedene Formen von Medien daran beteiligt, eine oder mehrere Sequenzen von Anweisungen zur Ausführung zu dem Prozessor 304 zu bringen. Zum Beispiel werden die Anweisungen anfangs auf einer Magnetplatte oder einem Festkörperlaufwerk eines entfernten Rechners getragen. Der entfernte Rechner lädt die Anweisungen in seinen dynamischen Speicher und sendet die Anweisungen unter Verwendung eines Modems über eine Telefonleitung. Ein lokales Modem des Rechnersystems 300 empfängt die Daten auf der Telefonleitung und verwendet einen Infrarotsender, um die Daten zu einem Infrarotsignal umzuwandeln. Ein Infrarotdetektor empfängt die in dem Infrarotsignal beförderten Daten, und geeignete Schaltungen bringen die Daten auf den Bus 302. Der Bus 302 befördert die Daten zu dem Hauptspeicher 306, von dem der Prozessor 304 die Anweisungen abruft und ausführt. Die durch den Hauptspeicher 306 empfangenen Anweisungen können wahlweise entweder vor oder nach der Ausführung durch den Prozessor 304 auf dem Speichergerät 310 gespeichert werden.
Das Rechnersystem 300 schließt ebenfalls eine Kommunikationsschnittstelle 318 ein, die an den Bus 302 angeschlossen ist. Die Kommunikationsschnittstelle 318 stellt eine Zweiwege-Datenkommunikationsverbindung zu einer Netzanbindung 320 bereit, die mit einem lokalen Netz 322 verbunden ist. Zum Beispiel ist die Kommunikationsschnittstelle 318 eine Integrated-Service-Digital-Network- (ISDN-) Karte, ein Kabelmodem, ein Satellitenmodem oder ein Modem, um eine Datenkommunikationsverbindung zu einer entsprechenden Art von Telefonleitung bereitzustellen. Als ein anderes Beispiel ist die Kommunikationsschnittstelle 318 eine lokale Netz- (local area network - LAN-) Karte, um eine Datenkommunikationsverbindung zu einem kompatiblen LAN bereitzustellen. In einigen Umsetzungen werden ebenfalls drahtlose Anbindungen umgesetzt. In einer beliebigen solchen Umsetzung sendet und empfängt die Kommunikationsschnittstelle 318 elektrische, elektromagnetische oder optische Signale, die digitale Datenströme befördern, die verschiedene Arten von Informationen darstellen.
Die Netzanbindung 320 stellt typischerweise eine Datenkommunikation durch ein oder mehrere Netze zu anderen Datengeräten bereit. Zum Beispiel stellt die Netzanbindung 320 eine Verbindung durch das lokale Netz 322 zu einem Hostrechner 324 oder zu einer Cloud-Datenzentale oder Ausrüstung, die durch einen Internet-Dienstanbieter (Internet Service Provider - ISP) 326 betrieben wird, bereit. Der ISP 326 wiederum stellt
Datenkommunikationsdienstleistungen durch das weltweite Paket-Datenkommunikationsnetz, das jetzt gemeinhin als das „Internet“ 328 bezeichnet wird, bereit. Das lokale Netz 322 und das Internet 328 verwenden beide elektrische, elektromagnetische oder optische Signale, die digitale Datenströme befördern. Die Signale durch die verschiedenen Netze und die Signale auf der Netzanbindung 320 und durch die Kommunikationsschnittstelle 318, welche die digitalen Daten zu und von dem Rechnersystem 300 befördern, sind Beispielformen von Übertragungsmedien. In einer Ausführungsform enthält das Netz 320 die Cloud 202 oder einen Teil der Cloud 202, die oben beschrieben wird.
Das Rechnersystem 300 sendet Nachrichten und empfängt Daten, einschließlich von Programmcode, durch das/die Netz(e), die Netzanbindung 320 und die Kommunikationsschnittstelle 318. In einer Ausführungsform empfängt das Rechnersystem 300 Code zur Verarbeitung. Der empfangene Code wird durch den Prozessor 304 ausgeführt, wenn er empfangen wird und/oder in dem Speichergerät 310 oder einem anderen nicht flüchtigen Speicher zur späteren Ausführung gespeichert.
Architektur eines autonomen Fahrzeugs
4 zeigt eine beispielhafte Architektur 400 für ein autonomes Fahrzeug (z. B. das in 1 gezeigte AV 100). Die Architektur 400 schließt ein Wahrnehmungsmodul 402 (manchmal als Wahrnehmungsschaltkreis bezeichnet), ein Planungsmodul 404 (manchmal als Planungsschaltkreis bezeichnet), ein Steuerungsmodul 406 (manchmal als Steuerungsschaltkreis bezeichnet), ein Ortungsmodul 408 (manchmal als Ortungsschaltkreis bezeichnet) und ein Datenbankmodul 410 (manchmal als Datenbankschaltkreis bezeichnet) ein. Jedes Modul spielt eine Rolle im Betrieb des AV 100. Zusammen können die Module 402, 404, 406, 408 und 410 Teil des in 1 gezeigten AV-Systems 120 sein. In einigen Ausführungsformen ist ein beliebiges der Module 402, 404, 406, 408 und 410 eine Kombination von Rechnersoftware (z. B. ausführbarem Code, der auf einem rechnerlesbaren Medium gespeichert ist) und Rechnerhardware (z. B. einem oder mehreren Mikroprozessoren, Mikrocontrollern, anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreisen [ASIC]), Hardware-Speichergeräten, anderen Arten von integrierten Schaltkreisen, anderen Arten von Rechnerhardware oder eine Kombination beliebiger oder aller dieser Dinge).
Bei Anwendung empfängt das Planungsmodul 404 Daten, die ein Ziel 412 darstellen und bestimmt Daten, die eine Strecke 414 (manchmal als Route bezeichnet) darstellen, die durch das AV 100 gefahren werden kann, um das Ziel 412 zu erreichen (z. B. an demselben anzukommen). Damit das Planungsmodul 404 die Daten bestimmt, welche die Strecke 414 darstellen, empfängt das Planungsmodul 404 Daten von dem Wahrnehmungsmodul 402, dem Ortungsmodul 408 und dem Datenbankmodul 410.
Das Wahrnehmungsmodul 402 identifiziert nahegelegene physische Objekte unter Verwendung eines oder mehrerer Sensoren 121, z. B. wie ebenfalls in 1 gezeigt. Die Objekte werden klassifiziert (z. B. in Arten wie beispielsweise Fußgänger, Fahrrad, Automobil, Verkehrszeichen usw. gruppiert) und eine Szenenbeschreibung einschließlich der klassifizierten Objekte 416 wird für das Planungsmodul 404 bereitgestellt.
Das Planungsmodul 404 empfängt ebenfalls Daten, welche die AV-Position 418 darstellen, von dem Ortungsmodul 408. Das Ortungsmodul 408 bestimmt die AV-Position durch Verwendung von Daten von den Sensoren 121 und Daten von dem Datenbankmodul 410 (z. B. geographischen Daten), um eine Position zu berechnen. Zum Beispiel verwendet das Ortungsmodul 408 Daten von einem GNSS (Globalen Navigationssatellitensystem-) Sensor und geographische Daten, um eine Länge und Breite des AV zu berechnen. In einer Ausführungsform schließen Daten, die durch das Ortungsmodul 408 verwendet werden, hochpräzise Karten der geometrischen Fahrbahneigenschaften, Karten, die Straßennetz-Anschlusseigenschaften beschreiben, Karten, die physische Fahrbahneigenschaften (wie beispielsweise Verkehrsgeschwindigkeit, Verkehrsumfang, die Anzahl von Fahrzeug- und Fahrradfahrspuren, Fahrspurbreite, Fahrspur-Verkehrsrichtungen oder Fahrspur-Markierungsarten und -positionen oder Kombinationen derselben) beschreiben, und Karten, welche die räumlichen Positionen von Straßenmerkmalen, wie beispielsweise Fußgängerüberwegen, Verkehrszeichen oder anderen Verkehrssignalen verschiedener Arten, beschreiben, ein. In einigen Ausführungsformen werden diese Daten, die durch das Ortungsmodul 408 verwendet werden, allgemein als Kartendaten bezeichnet.
Das Steuerungsmodul 406 empfängt die Daten, welche die Strecke 414 darstellen, und die Daten, welche die AV-Position 418 darstellen und betätigt die Steuerungsfunktionen 420a-c (z. B. Lenken, Gaswegnehmen, Bremsen, Zündung) des AV auf eine Weise, die bewirken wird, dass das AV 100 die Strecke 414 bis zu dem Ziel 412 fährt. Zum Beispiel wird, falls die Strecke 414 eine Linkskurve einschließt, das Steuerungsmodul 406 die Steuerungsfunktionen 420a-c auf eine derartige Weise betätigen, dass der Lenkwinkel der Lenkfunktion bewirken wird, dass das AV 100 nach links abbiegt, und das Gaswegnehmen und Bremsen wird bewirken, dass das AV 100 anhält und auf passierende Fußgänger oder Fahrzeuge wartet, bevor das Abbiegen vollzogen wird.
Eingaben eines autonomen Fahrzeugs
5 zeigt ein Beispiel von Eingaben 502a-d (z. B. in 1 gezeigte Sensoren 121) und Ausgaben 504a-d (z. B. Sensordaten), die durch das Wahrnehmungsmodul 402 (4) verwendet werden. Eine Eingabe 502a ist ein LiDAR- (Light Detection and Ranging - Lichterfassungs- und Abstandsmess-) System (z. B. das in 1 gezeigte LiDAR 123). LiDAR ist eine Technologie, die Licht (z. B. Lichtimpulse, wie beispielsweise infrarotes Licht) verwendet, um Daten über physische Objekte in ihrer Sichtlinie zu erfassen. Ein LiDAR-System erzeugt LiDAR-Daten als Ausgabe 504a. Zum Beispiel sind LiDAR-Daten Sammlungen von 3D- oder 2D-Punkten (ebenfalls als Punktwolken bekannt), die verwendet werden, um eine Darstellung der Umgebung 190 zu konstruieren.
Eine andere Eingabe 502b ist ein RADAR-System. RADAR ist eine Technologie, die Funkwellen verwendet, um Daten über nahe physische Objekte zu erfassen. RADAR können Daten über Objekte nicht innerhalb der Sichtlinie eines LiDAR-Systems erfassen. Ein RADAR-System 502b erzeugt RADAR-Daten als Ausgabe 504b. Zum Beispiel sind RADAR-Daten ein oder mehrere elektromagnetische Funkfrequenzsignale, die verwendet werden, um eine Darstellung der Umgebung 190 zu konstruieren.
Eine andere Eingabe 502c ist ein Kamerasystem. Ein Kamerasystem verwendet eine oder mehrere Kameras (z. B. digitale Kameras unter Verwendung eines Lichtsensors, wie beispielsweise eines ladungsgekoppelten Bausteins [charge-coupled device - CCD]), um Informationen über nahe physische Objekte zu erfassen. Ein Kamerasystem erzeugt Kameradaten als Ausgabe 504c. Kameradaten nehmen häufig die Form von Bilddaten (z. B. Daten in einem Bilddatenformat, wie beispielsweise RAW, JPEG, PNG usw., an). In einigen Beispielen weist das Kamerasystem mehrere unabhängige Kameras auf, z. B. zum Zweck von Stereopsis (Stereosehen), was ermöglicht, dass das Kamerasystem Tiefe wahrnimmt. Obwohl die durch das Kamerasystem wahrgenommenen Objekte hier als „nahegelegen“ beschrieben werden, ist dies relativ zu dem AV. Bei Anwendung kann das Kamerasystem dafür ausgelegt sein, Objekte fern, z. B. bis zu einem Kilometer oder mehr vor dem AV, zu „sehen“. Entsprechend kann das Kamerasystem Merkmale, wie beispielsweise Sensoren und Linsen, aufweisen, die zum Wahrnehmen von Objekten optimiert sind, die weit entfernt sind.
Eine andere Eingabe 502d ist ein Verkehrsampelerkennungs- (traffic light detection - TLD-) System. Ein TLD-System verwendet eine oder mehrere Kameras, um Informationen über Verkehrsampeln, Verkehrszeichen und andere physische Objekte zu erfassen, die visuelle Navigationsinformationen bereitstellen. Ein TLD-System erzeugt TLD-Daten als Ausgabe 504d. TLD-Daten nehmen häufig die Form von Bilddaten (z. B. Daten in einem Bilddatenformat, wie beispielsweise RAW, JPEG, PNG usw., an). Ein TLD-System unterscheidet sich darin von einem System, das eine Kamera einschließt, dass das TLD-System eine Kamera mit einem weiten Sichtfeld verwendet (z. B. unter Verwendung einer Weitwinkellinse oder einer Fischaugenlinse), um Informationen über so viele physische Objekte, die visuelle Navigationsinformationen bereitstellen, wie möglich zu erfassen, so dass das AV 100 Zugriff auf alle maßgeblichen Navigationsinformationen hat, die durch diese Objekte bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann der Sichtwinkel des TLD-Systems etwa 120 Grad oder mehr betragen.
In einigen Ausführungsformen werden die Ausgaben 504a-d unter Verwendung einer Sensorfusionstechnik kombiniert. Folglich werden entweder die einzelnen Ausgaben 504a-d für andere Systeme des AV 100 bereitgestellt (z. B. für ein Planungsmodul 404 bereitgestellt, wie in 4 gezeigt), oder die kombinierte Ausgabe kann für die anderen Systeme, entweder in der Form einer einzigen kombinierten Ausgabe oder mehrerer kombinierter Ausgaben der gleichen Art (z. B. unter Verwendung der gleichen Kombinationstechnik oder durch Kombinieren der gleichen Ausgaben oder beides) oder unterschiedlicher Arten (z. B. unter Verwendung unterschiedlicher jeweiliger Kombinationstechniken oder durch Kombinieren unterschiedlicher jeweiliger Ausgaben oder beides), bereitgestellt werden. In einigen Ausführungsformen wird eine frühe Fusionstechnik verwendet. Eine frühe Fusionstechnik ist durch das Kombinieren von Ausgaben, bevor ein oder mehrere Datenverarbeitungsschritte auf die kombinierte Ausgabe angewendet werden, gekennzeichnet. In einigen Ausführungsformen wird eine späte Fusionstechnik verwendet. Eine späte Fusionstechnik ist durch das Kombinieren von Ausgaben, nachdem ein oder mehrere Datenverarbeitungsschritte auf die einzelnen Ausgaben angewendet werden, gekennzeichnet.
6 zeigt ein Beispiel eines LiDAR-Systems 602 (z. B. der in 5 gezeigten Ausgabe 502a). Das LiDAR-System 602 emittiert Licht 604a-c aus einem Lichtemitter 606 (z. B. einem Lasersender). Das durch ein LiDAR-System emittierte Licht ist typischerweise nicht in dem sichtbaren Spektrum; es wird zum Beispiel häufig infrarotes Licht verwendet. Etwas von dem emittierten Licht 604b trifft auf ein physisches Objekt 608 (z. B. ein Fahrzeug) und wird zurück zu dem LiDAR-System 602 reflektiert. (Von einem LiDAR-System emittiertes Licht durchdringt typischerweise physische Objekte, z. B. physische Objekte in fester Form, nicht.) Das LiDAR-System 602 weist ebenfalls einen oder mehrere Lichtdetektoren 610 auf, die das reflektierte Licht erfassen. In einer Ausführungsform erzeugen ein oder mehrere Datenverarbeitungssysteme, die mit dem LiDAR-System verknüpft sind, ein Bild 612, welches das Sichtfeld 614 des LiDAR-Systems darstellt. Das Bild 612 schließt Informationen ein, welche die Grenzen 616 eines physischen Objekts 608 darstellen. Auf diese Weise wird das Bild 612 verwendet, um die Grenzen 616 eines oder mehrerer physischer Objekte nahe einem AV zu bestimmen.
7 zeigt das LiDAR-System 602 im Betrieb. In dem in dieser Figur gezeigten Szenario empfängt das AV 100 sowohl die Kamerasystem-Ausgabe 504c in der Form eines Bildes 702 als auch die LiDAR-System-Ausgabe 504a in der Form von LiDAR-Datenpunkten 704. Bei Anwendung vergleichen die Datenverarbeitungssysteme des AV 100 das Bild 702 mit den Datenpunkten 704. Im Einzelnen wird ein in dem Bild 702 identifiziertes physisches Objekt 706 ebenfalls unter den Datenpunkten 704 identifiziert. Auf diese Weise nimmt das AV 100 die Grenzen des physischen Objekts auf Grundlage des Umrisses und der Dichte der Datenpunkte 704 wahr.
8 zeigt den Betrieb des LiDAR-Systems 602 mit zusätzlichen Einzelheiten. Wie oben beschrieben, erkennt das AV 100 die Grenze eines physischen Objekts auf Grundlage der Datenpunkte, die durch das LiDAR-System 602 erfasst werden. Wie in 8 gezeigt, wird ein flaches Objekt, wie beispielsweise der Boden 802, das Licht 804a-d, das von einem LiDAR-System 602 emittiert wird, auf eine einheitliche Weise reflektieren. Anders gesagt, weil das LiDAR-System 602 Licht unter Verwendung eines einheitlichen Abstands emittiert, wird der Boden 802 das Licht mit dem gleichen einheitlichen Abstand zurück zu dem LiDAR-System 602 reflektieren. Wenn das AV 100 über den Boden 802 fährt, wird das LiDAR-System 602 weiter Licht erfassen, das durch den nächsten gültigen Bodenpunkt 806 reflektiert wird, falls nichts die Straße versperrt. Falls jedoch ein Objekt 808 die Straße versperrt, wird das durch das LiDAR-System 602 emittierte Licht 804e-f von Punkten 810a-b auf eine Weise reflektiert werden, die mit der erwarteten einheitlichen Weise unvereinbar ist. Aus diesen Informationen kann das AV 100 feststellen, dass das Objekt 808 vorhanden ist.
Wegplanung
9 zeigt ein Blockdiagramm 900 der Beziehungen zwischen Eingaben und Ausgaben eines Planungsmoduls 404 (z. B. wie in 4 gezeigt). Im Allgemeinen ist die Ausgabe eines Planungsmoduls 404 eine Route 902 von einem Startpunkt 904 (z. B. einer Ausgangsposition oder anfänglichen Position) und einem Endpunkt 906 (z. B. einem Ziel oder einer abschließenden Position). Die Route 902 wird typischerweise durch ein oder mehrere Segmente definiert. Zum Beispiel ist ein Segment eine Entfernung, die über wenigstens einen Abschnitt einer Straße, Landstraße, Autobahn, Auffahrt oder eine andere physische Fläche, die zum Autofahren geeignet ist, zu fahren ist. In einigen Beispielen, z. B., falls das AV 100 ein geländegängiges Fahrzeug, wie beispielsweise ein Auto, SUV, Kleinlastwagen mit Vierradantrieb (four-wheel-drive - 4WD) oder Allradantrieb (all-wheel-drive - AWD), oder dergleichen ist, schließt die Route 902 „Gelände“-Segmente, wie beispielsweise ungepflasterte Wege oder offene Felder, ein.
Zusätzlich zu der Route 902 gibt ein Planungsmodul ebenfalls Routenplanungsdaten 908 auf Fahrspurebene aus. Die Routenplanungsdaten 908 auf Fahrspurebene werden verwendet, um Segmente der Route 902 auf Grundlage von Bedingungen des Segments zu einer bestimmten Zeit zu durchfahren. Falls die Route 902 zum Beispiel eine mehrspurige Autobahn einschließt, schließen die Routenplanungsdaten 908 auf Fahrspurebene Streckenplanungsdaten 910 ein, die das AV 100 verwenden kann, um eine Fahrspur unter den mehreren Fahrspuren auszuwählen, z. B. auf Grundlage dessen, ob sich eine Abfahrt nähert, ob es auf einer oder mehreren der Fahrspuren andere Fahrzeuge gibt, oder anderer Faktoren, die sich über den Ablauf von wenigen Minuten oder weniger ändern. Ähnlich schließen die Routenplanungsdaten 908 auf Fahrspurebene, in einigen Umsetzungen, für ein Segment der Route 902 spezifische Geschwindigkeitsbeschränkungen 912 ein. Falls das Segment zum Beispiel Fußgänger oder unerwarteten Verkehr einschließt, können die Geschwindigkeitsbeschränkungen 912 das AV 100 auf eine Fahrgeschwindigkeit, die langsamer ist als eine erwartete Geschwindigkeit, z. B. eine Geschwindigkeit auf Grundlage von Geschwindigkeitsbegrenzungsdaten für das Segment, begrenzen. In einigen Ausführungsformen können die Routenplanungsdaten zum Steuern oder Bestimmen verschiedener Verhalten und Manöver des AV 100 verwendet werden, wie unten ausführlicher erörtert.
In einer Ausführungsform schließen die Eingaben in das Planungsmodul 404 Datenbankdaten 914 (z. B. von dem in 4 gezeigten Datenbankmodul 410), aktuelle Positionsdaten 916 (z. B. die in 4 gezeigte AV-Position 418), Zieldaten 918 (z. B. für das in 4 gezeigte Ziel 412) und Objektdaten 920 (z. B. die klassifizierten Objekte 416, wie durch das in 4 gezeigte Wahrnehmungsmodul 402 wahrgenommen) ein. In einigen Ausführungsformen schließen die Datenbankdaten 914 bei der Planung verwendete Regeln ein. Die Regeln werden unter Verwendung einer formalen Sprache, z. B. unter Verwendung von Boolescher Logik, angegeben. In einer beliebigen gegebenen Situation, auf die das AV 100 trifft, werden wenigstens einige der Regeln für die Situation gelten. Eine Regel gilt für eine gegebene Situation, falls die Regel Bedingungen aufweist, die auf Grundlage von Informationen, die für das AV 100 verfügbar sind, z. B. Informationen über die umliegende Umgebung, erfüllt sind. Regeln können Priorität haben. Zum Beispiel kann eine Regel, die besagt „falls die Straße eine Schnellstraße ist, bewegen Sie sich zu der äußersten linken Spur“, eine niedrigere Priorität haben als „falls sich die Abfahrt innerhalb einer Meile nähert, bewegen Sie sich zu der äußersten rechten Spur“.
10 zeigt einen gerichteten Graph 1000, der in der Wegplanung, z. B. durch das Planungsmodul 404 (4), verwendet wird. Im Allgemeinen wird ein gerichteter Graph 1000 wie der in 10 gezeigte verwendet, um einen Weg zwischen einem beliebigen Startpunkt 1002 und einem Endpunkt 1004 festzulegen. In Begriffen der wirklichen Welt kann die Entfernung, die den Startpunkt 1002 und den Endpunkt 1004 trennt, verhältnismäßig groß sein (z. B. in zwei unterschiedlichen Ballungsräumen) oder kann verhältnismäßig klein sein (z. B. zwei Kreuzungen, die an einen Häuserblock angrenzen, oder zwei Fahrspuren einer mehrspurigen Straße).
In einer Ausführungsform weist der gerichtete Graph 1000 Knoten 1006a-d auf, die unterschiedliche Positionen zwischen dem Startpunkt 1002 und dem Endpunkt 1004 darstellen, die durch ein AV 100 eingenommen werden könnten. In einigen Beispielen, z. B., wenn der Startpunkt 1002 und der Endpunkt 1004 unterschiedliche Ballungsräume darstellen, stellen die Knoten 1006a-d Segmente von Straßen dar. In einigen Beispielen, z. B., wenn der Startpunkt 1002 und der Endpunkt 1004 unterschiedliche Positionen auf der gleichen Straße darstellen, stellen die Knoten 1006a-d unterschiedliche Positionen auf dieser Straße dar. Auf diese Weise schließt der gerichtete Graph 1000 Informationen auf unterschiedlichen Granularitätsebenen ein. In einer Ausführungsform ist ein gerichteter Graph, der eine hohe Granularität aufweist, ebenfalls ein Untergraph eines anderen gerichteten Graphs, der einen größeren Maßstab aufweist. Zum Beispiel hat ein gerichteter Graph, bei dem der Startpunkt 1002 und der Endpunkt 1004 weit entfernt (z. B. viele Meilen entfernt) sind, die meisten seiner Informationen mit einer niedrigen Granularität und beruht auf gespeicherten Daten, schließt aber ebenfalls einige Informationen mit hoher Granularität für den Abschnitt des Graphen ein, der physische Positionen in dem Sichtfeld des AV 100 einschließt.
Die Knoten 1006a-d unterscheiden sich von Objekten 1008a-b, die nicht mit einem Knoten überlappen können. In einer Ausführungsform, wenn die Granularität niedrig ist, stellen die Objekte 1008a-b Bereiche dar, die nicht durch ein Automobil durchfahren werden können, z. B. Flächen, die keine Straßen oder Landstraßen aufweisen. Wenn die Granularität hoch ist, stellen die Objekte 1008a-b physische Objekte in dem Sichtfeld des AV 100, z. B. andere Automobile, Fußgänger oder andere Gebilde dar, mit denen das AV 100 physischen Raum nicht teilen kann. In einer Ausführungsform sind einige oder alle der Objekte 1008a-b statische Objekte (z. B. ein Objekt, das die Position nicht ändert, wie beispielsweise eine Straßenlampe oder ein Strommast) oder dynamische Objekte (z. B. ein Objekt, das zum Ändern der Position in der Lage ist, wie beispielsweise ein Fußgänger oder ein anderes Auto).
Die Knoten 1006a-d sind durch Kanten 1010a-c verbunden. Falls zwei Knoten 1006ab durch eine Kante 1010a verbunden sind, ist es möglich, dass ein AV 100 zwischen dem einen Knoten 1006a und dem anderen Knoten 1006b fährt, z. B., ohne zu einem dazwischenliegenden Knoten fahren zu müssen, bevor es bei dem anderen Knoten 1006b ankommt. (Wenn wir uns auf ein AV 100 beziehen, das zwischen Knoten fährt, meinen wir, dass das AV 100 zwischen den zwei physischen Positionen fährt, die durch die jeweiligen Knoten dargestellt werden.) Die Kanten 1010a-c a sind häufig zweiseitig gerichtet, in dem Sinn, dass ein AV 100 von einem ersten Knoten zu einem zweiten Knoten oder von dem zweiten Knoten zu dem ersten Knoten fährt. In einer Ausführungsform sind die Kanten 1010a-c einseitig gerichtet, in dem Sinn, dass ein AV 100 von einem ersten Knoten zu einem zweiten Knoten fahren kann, jedoch das AV 100 nicht von dem zweiten Knoten zu dem ersten Knoten fahren kann. Die Kanten 1010a-c sind einseitig gerichtet, wenn sie zum Beispiel Einbahnstraßen, einzelne Fahrspuren einer Straße, Landstraße oder Autobahn oder andere Merkmale, die auf Grund gesetzlicher oder physischer Einschränkungen nur in einer Richtung durchfahren werden können, darstellen.
In einer Ausführungsform verwendet das Planungsmodul 404 den gerichteten Graph 1000, um einen Weg 1012 zu identifizieren, der aus Knoten und Kanten zwischen dem Startpunkt 1002 und dem Endpunkt 1004 besteht.
Eine Kante 1010a-c weist einen zugehörigen Aufwand 1014a-b auf. Der Aufwand 1014a-b ist ein Wert, der die Ressourcen darstellt, die aufgewendet werden, falls das AV 100 diese Kante auswählt. Eine typische Ressource ist Zeit. Falls zum Beispiel eine Kante 1010a eine physische Entfernung darstellt, die doppelt so groß ist wie eine andere Kante 1010b, dann kann der zugehörige Aufwand 1014a der ersten Kante 1010a das Doppelte des zugehörigen Aufwands 1014b der zweiten Kante 1010b betragen. Andere Faktoren, welche die Zeit beeinflussen, schließen Verkehr, Anzahl von Kreuzungen, Geschwindigkeitsbegrenzung usw. ein. Eine andere typische Ressource ist Kraftstoffeffizienz. Zwei Kanten 1010a-b können die gleiche physische Entfernung darstellen, aber eine Kante 1010a kann mehr Kraftstoff erfordern als eine andere Kante 1010b, z. B. auf Grund von Straßenbedingungen, erwartetem Wetter usw.
Wenn das Planungsmodul 404 einen Weg 1012 zwischen dem Startpunkt 1002 und dem Endpunkt 1004 identifiziert, wählt das Planungsmodul 404 typischerweise einen in Bezug auf den Aufwand optimierten Weg, z. B. den Weg, der den geringsten Gesamtaufwand aufweist, wenn die einzelnen Aufwände der Kanten addiert werden. Jedoch kann das Planungsmodul 404 einen anderen Weg wählen, um einen weiteren Vorteil zu erreichen, zum Beispiel um aktualisierte Kartendaten zu gewinnen, wie unten ausführlicher erörtert wird.
Steuerung eines autonomen Fahrzeugs
11 zeigt ein Blockdiagramm 1100 der Eingaben und Ausgaben eines Steuerungsmoduls 406 (z. B. wie in 4 gezeigt). Ein Steuerungsmodul arbeitet in Übereinstimmung mit einer Steuerung 1102, die zum Beispiel einen oder mehrere Prozessoren (z. B. einen oder mehrere Rechnerprozessoren, wie beispielsweise Mikroprozessoren oder Mikrocontroller oder beides), ähnlich dem Prozessor 304, Kurzzeit und/oder Langzeit-Datenspeicher (z. B. Speicher, Direktzugriffsspeicher oder Flash-Speicher oder beides), ähnlich dem Hauptspeicher 306, dem ROM 308 und dem Speichergerät 210, und in dem Speicher gespeicherte Anweisungen, die Operationen der Steuerung 1102 ausführen, wenn die Anweisungen (z. B. durch den einen oder die mehreren Prozessoren) ausgeführt werden, einschließt.
In einer Ausführungsform empfängt die Steuerung 1102 Daten, die eine gewünschte Leistung 1104 darstellen. Die gewünschte Leistung 1104 schließt typischerweise eine Geschwindigkeit, z. B. eine Drehzahl und einen Kurs, ein. Die gewünschte Leistung 1104 kann zum Beispiel auf von einem Planungsmodul 404 (z. B. wie in 4 gezeigt) empfangenen Daten beruhen. In Übereinstimmung mit der gewünschten Ausgabe 1104 erzeugt die Steuerung 1102 Daten, die als eine Gaseingabe 1106 und eine Lenkungseingabe 1108 verwendbar sind. Die Gaseingabe 1106 stellt das Ausmaß dar, in dem das Gas (z. B. die Beschleunigungsregelung) eines AV 100 zu betätigen ist, z. B. durch Betätigen des Lenkungspedals oder Betätigen einer anderen Gasregelung, um die gewünschte Leistung 1104 zu erreichen. In einigen Beispielen schließt die Gaseingabe 1106 ebenfalls Daten ein, die verwendbar sind, um die Bremse (z. B. eine Verzögerungsregelung) des AV 100 zu betätigen. Die Lenkungseingabe 1108 stellt einen Lenkwinkel dar, z. B. den Winkel, in dem die Lenkungssteuerung (z. B. das Lenkrad, der Lenkwinkel-Stellantrieb oder eine andere Funktionalität zum Regeln des Lenkwinkels) des AV angeordnet sein sollte, um die gewünschte Leistung 1104 zu erreichen.
In einer Ausführungsform empfängt die Steuerung 1102 eine Rückmeldung, die beim Einstellen der für das Gas und die Lenkung bereitgestellten Eingaben verwendet wird. Falls das AV 100 zum Beispiel auf eine Störung 1110, wie beispielsweise einen Hügel, trifft, wird die gemessene Geschwindigkeit 1112 des AV 100 unter die gewünschte Ausgangsgeschwindigkeit vermindert. In einer Ausführungsform wird eine beliebige Leistung 1114 für die Steuerung 1102 bereitgestellt, so dass die notwendigen Einstellungen vorgenommen werden, z. B. auf Grundlage der Differenz 1113 zwischen der gemessenen Geschwindigkeit und der gewünschten Ausgabe. Die gewünschte Leistung 1114 schließt eine gemessene Position 1116, eine gemessene Geschwindigkeit 1118 (einschließlich von Drehzahl und Kurs), eine gemessene Beschleunigung 1120 und andere durch Sensoren des AV 100 messbare Leistungen ein.
In einer Ausführungsform werden Informationen über die Störung 1110 im Voraus erfasst, z. B. durch einen Sensor, wie beispielsweise eine Kamera oder einen LiDAR-Sensor, und für ein prädiktives Rückkopplungsmodul 1122 bereitgestellt. Das prädiktive Rückkopplungsmodul 1122 stellt dann Informationen für die Steuerung 1102 bereit, welche die Steuerung 1102 verwenden kann, um entsprechend anzupassen. Falls zum Beispiel die Sensoren des AV 100 einen Hügel erfassen („sehen“), können diese Informationen durch die Steuerung 1102 verwendet werden, um zur passenden Zeit das Gas zu betätigen, um eine bedeutende Verzögerung zu vermeiden.
12 zeigt ein Blockdiagramm 1200 der Eingaben, Ausgaben und Komponenten der Steuerung 1102. Die Steuerung 1102 weist einen Geschwindigkeitsprofiler 1202 auf, der den Betrieb einer Gas-/Bremsensteuerung 1204 beeinflusst. Zum Beispiel weist der Geschwindigkeitsprofiler 1202 die Gas-/Bremsensteuerung 1204 an, unter Verwendung von Gas/Bremse 1206 eine Beschleunigung zu betätigen oder eine Verzögerung zu betätigen, im Abhängigkeit z. B. von einer durch die Steuerung 1102 empfangenen und durch den Geschwindigkeitsprofiler 1202 verarbeiteten Rückmeldung.
Die Steuerung 1102 weist ebenfalls eine seitliche Spurführungssteuerung 1208 auf, die den Betrieb einer Lenkungssteuerung 1210 beeinflusst. Zum Beispiel weist die seitliche Spurführungssteuerung 1208 die Lenkungssteuerung 1204 an, die Position des Lenkwinkel-Stellantriebs 1212 in Abhängigkeit z. B. von einer durch die Steuerung 1102 empfangenen und durch die seitliche Spurführungssteuerung 1208 verarbeiteten Rückmeldung anzupassen.
Die Steuerung 1102 empfängt verschiedene Eingaben, die verwendet werden, um festzulegen, wie das Gas/die Bremse 1206 und der Lenkwinkel-Stellantrieb 1212 zu steuern sind. Ein Planungsmodul 404 stellt Informationen bereit, die durch die Steuerung 1102 verwendet werden, um zum Beispiel einen Kurs auszuwählen, wenn das AV 100 den Betrieb beginnt, und festzulegen, welcher Straßenabschnitt zu durchfahren ist, wenn das AV 100 eine Kreuzung erreicht. Ein Ortungsmodul 408 stellt Informationen für die Steuerung 1102 bereit, die zum Beispiel die aktuelle Position des AV 100 beschreiben, so dass die Steuerung 1102 feststellen kann, ob sich das AV 100 an einer Position befindet, die auf Grundlage der Weise, wie das Gas/die Bremse 1206 und der Lenkwinkel-Stellantrieb 1212 gesteuert werden. In einer Ausführungsform empfängt die Steuerung 1102 Informationen von anderen Eingaben 1214, z. B. Informationen, die von Datenbanken, Rechnernetzen usw. empfangen werden.
Kartenaktualisierung
Optimale Navigationssteuerungen für ein AV (z. B. das AV 100) benutzen aktuelle Kartendaten (hierin ebenfalls als Karteninformationen bezeichnet). Dementsprechend ist es vorteilhaft, sicherzustellen, dass die Kartendaten, die verwendet werden, um die Navigation eines AV entlang von Straßen zu steuern, aktuell und genau sind. Einige Bereiche des Transportnetzes erfordern mehr sorgfältige Aufmerksamkeit, um diese aktuellen Kartierungsinformationen zu erreichen. Diese Bereiche können zum Beispiel Routen, die häufiger befahren werden und Bereiche, die Gegenstand von Erneuerungsarbeiten sind, einschließen. Die vorliegende Offenbarung ist auf ein Rechnersystem und Techniken zum Aktualisieren von Kartendaten, die zum Navigieren eines AV verwendet werden, gerichtet. Insbesondere gewährleisten die offenbarten Techniken eine effiziente Nutzung eins AV, die eine Einnahmen generierende Nutzung des AV ermöglicht, während das AV ebenfalls gesteuert wird, um aktualisierte Kartendaten zu gewinnen. Daher kann ein Betreiber (z. B. Besitzer) des AV das AV weiter benutzen, um Einnahmen zu generieren (z. B. durch Betreiben eines Mitfahrprogramms) während ebenfalls Aspekte des Betriebs des AV modifiziert werden, um aktualisierte Kartendaten zu gewinnen, die verwendet werden, um das AV (und andere AV, die unter Verwendung der Kartendaten arbeiten) zu navigieren.
In einigen Ausführungsformen schließen die offenbarten Techniken das Modifizieren oder Festlegen einer bestimmten Route für das AV so ein, dass das AV aktualisierte Kartendaten durch Sammeln von Umgebungsinformationen mit Sensoren auf dem AV, während es einen Benutzer des AV (z. B. einen Fahrer, wie zum Beispiel einen zahlenden Mitfahrkunden) zu seinem Ziel befördert, gewinnen kann. In einigen Ausführungsformen schließen die offenbarten Techniken das Bestimmen von Routenplanungsdaten für eine Route eines AV (z. B. einschließlich des Modifizierens eines Fahrverhaltens des AV) so ein, dass das AV aktualisierte Kartendaten für eine oder mehrere Sektionen der Route sammeln kann, während es ebenfalls den Benutzer des AV zu einem angegebenen Ziel befördert. In einigen Ausführungsformen können die offenbarten Techniken dazu verwendet werden, andere Vorteile zusätzlich zum Gewinnen aktualisierter Kartendaten oder an dessen Stelle zu erreichen. Zum Beispiel kann eine Modifikation oder Festlegung einer bestimmten Route oder eines bestimmten Fahrverhaltens nach der vorliegenden Offenbarung festgelegt werden, um eine Sensorkalibrierung durchzuführen, Werbeeinnahmen zu generieren und/oder einen anderen Nutzen für den Betreiber des AV zu gewinnen, wie unten ausführlicher erörtert.
In einigen Ausführungsformen kann das AV-System 120 von 1 (wahlweise kombiniert mit einer oder mehreren Komponenten des Rechnersystems 300 und/oder der Architektur 400), zweckentsprechend programmiert in Übereinstimmung mit dieser Beschreibung, die offenbarten Techniken zum Aktualisieren von Kartendaten, die zum Navigieren eines AV verwendet werden, durchführen. In einigen Ausführungsformen kann das Rechnersystem 300 von 3 (wahlweise kombiniert mit einer oder mehreren Komponenten des AV-Systems 120 und/oder der Architektur 400), zweckentsprechend programmiert in Übereinstimmung mit dieser Beschreibung, die offenbarten Techniken durchführen. In einigen Ausführungsformen kann die Architektur 400 von 4 (wahlweise kombiniert mit einer oder mehreren Komponenten des Rechnersystems 300 und/oder des AV-Systems 120), zweckentsprechend programmiert in Übereinstimmung mit dieser Beschreibung, die offenbarten Techniken durchführen.
13A und 13B zeigen einen gerichteten Graph 1300, ähnlich dem in 10 gezeigten und oben erörterten. Der gerichtete Graph 1300 schließt einen Startpunkt 1302, einen Endpunkt 1304, Knoten 1306, Objekte 1308 und Kanten 1310 ein. Die Kanten 1310 stellen Wege oder Straßen dar und bilden zusammen eine Vielzahl von Routen, die zum Durchfahren von dem Startpunkt 1302 zu dem Endpunkt 1304 verwendet werden können. Ein Aufwand 1314 ist mit jeder Kante 1310 verknüpft (in 13A und 13B gezeigt als ein Wert von „1“ oder „2“), wobei er einen Wert für die Ressourcen (z. B. Zeit) darstellt, die aufgewendet werden, falls das AV die jeweilige Kante benutzt. Fettgedruckte Kanten 1310, wie beispielsweise die Kante 1310a in 13A, stellen eine Kante dar, die wenigstens einen Abschnitt (z. B. ein Routensegment) einer gegenwärtig ausgewählten Route zum Durchfahren von dem Startpunkt 1302 zu dem Endpunkt 1304 bildet. Kanten 1310, die nicht fettgedruckt sind, wie beispielsweise die Kante 1310b in 13A, stellen Kanten dar, die nichtgegenwärtig als ein Abschnitt der zu durchfahrenden Route ausgewählt sind. Die Kanten 1310 können von einem nicht fettgedruckten Zustand zu einem fettgedruckten Zustand und umgekehrt wechseln, als Reaktion darauf, dass sie für die Route ausgewählt (oder abgewählt, um nicht fettgedruckt zu werden) werden.
In den hierin offenbarten Ausführungsformen werden verschiedene Formeln zum Festlegen oder Auswählen einer Route unter Verwendung des gerichteten Graphs 1300 verwendet. Zum Beispiel wird der gerichtete Graph 1300 als $G$
(ν, ε) mit der Kantenmenge V und der Kantenmeng ε ⊆ V × V dargestellt. Außerdem stellt der Aufwand T_t,ij die Fahrzeit dar, die mit der Kante ij ∈ ε verknüpft ist. In einigen Ausführungsformen kann die Größe des Aufwandes T_t,ij eine Funktion der Zeit oder eines Staus (z. B. Verkehr oder Baustelle) sein.
In der in 13A gezeigten Ausführungsform wird die Ausgewählte Route durch das Auswählen von Kanten 1310 festgelegt, die, gemeinsam, den Aufwand (zum Beispiel die Zeitdauer), um von dem Startpunkt 1302 zu dem Endpunkt 1304 zu fahren, minimieren. In einigen Ausführungsformen wird der Aufwand des Fahrens einer bestimmten Route - in diesem Beispiel als die Zeitdauer um die Route zu fahren, dargestellt - unter Verwendung der Formel (1) berechnet, die hierin als die Aufwandsfunktion bezeichnet wird und wie folgt dargestellt wird: $\begin{array}{r} \begin{array}{r} \underset{i j \in ε}{Min} & \sum_{i j \in ε} T_{t, i j} \\ unter der Nebenbedingung & Start in A \end{array} \\ Ankunft in B \end{array}$
wobei A und B jeweils den Start- beziehungsweise den Endpunkt (z. B. Startpunkt 1302 und Endpunkt 1304) der Fahrt bezeichnen. Der/die optimale Wert oder Lösung für die Aufwandsfunktion von Formel (1) wird als eine minimale Fahrzeit T* dargestellt. In dieser Ausführungsform wird die minimale Fahrzeit T* unter Verwendung der fettgedruckten Kanten 1310 erreicht, die in 13A gezeigt werden.
Wie oben erörtert, kann das AV mit dem Gewinnen von aktualisierten Kartendaten beauftragt werden. In einigen Ausführungsformen kann dies während des Beförderns des Fahrers von dem Startpunkt 1302 zu dem Endpunkt 1304 durchgeführt werden, Im Einzelnen wird die Route, die verwendet wird, um den Fahrer von dem Startpunkt 1302 zu dem Endpunkt 1304 zu befördern (z. B. durch das Planungsmodul 404) auf eine Weise festgelegt, die selektive die Kanten 1310 entsprechend dem Nutzen einbezieht, der durch das Durchfahren bestimmter Kanten (z. B. die Möglichkeit, aktualisierte Kartendaten für eine nicht kartierte Straße oder eine Straße, die in jüngster Zeit nicht vermessen worden ist) gewonnen wird. Dies ermöglicht die Verwendung des AV, um die aktualisierten Kartendaten zu gewinnen, während gleichzeitig Einnahmen durch den Betrieb des AV, zum Beispiel in einem Mitfahrdienst, generiert werden.
Ein Beispiel einer solchen Route wird in 13B illustriert, wo die Kanten 1310b, 1310c und 1310d fettgedruckt gezeigt werden und die zuvor fettgedruckten Kanten 1310a, 1310e und 1310f nicht fettgedruckt gezeigt werden. In dieser Ausführungsform stellen die Kanten 1310b, 1310c und 1310d Kanten dar, die auf Grund des Nutzens des Gewinnens von aktualisierten Kartendaten für diese jeweiligen Kanten ausgewählt werden, ungeachtet einer möglichen Zunahme bei der Zeit, die es dauert, von dem Startpunkt 1302 zu dem Endpunkt 1304 zu fahren, verglichen mit der in 13A fettgedruckten Route. Das heißt, die in 13B gezeigte Route unterscheidet sich von der in 13A gezeigten durch das Auswählen der Kanten 1310b, 1310c und 1310d an Stelle der Kanten 1310a, 1310e und 1310f, so dass aktualisierte Kartendaten für die Kanten 1310b, 1310c und 1310d gewonnen werden können. Zu bemerken ist, dass die Kante 1310g fettgedruckt bleibt, weil dieser Abschnitt der Route unverändert bleibt. Weil ein Aufwand 1314 mit jeder jeweiligen Kante 1310 verknüpft ist, ist der Aufwand einer Verwendung der Kanten 1310b, 1310c und 1310d an Stelle der Kanten 1310a, 1310e und 1310f eine Nettozunahme von 1, was bedeutet, dass mehr Ressourcen (z. B. Zeit) aufgewendet werden, um die Route in 13B an Stelle der Route in 13A zu fahren.
In einigen Ausführungsformen werden die Kanten 1310, die für die Route ausgewählt werden, wenigstens zum Teil auf Grundlage der Zeitdauer festgelegt, die vergangen ist, seitdem aktualisierte Kartendaten für diese jeweiligen Kanten gewonnen wurden. Zum Beispiel stellt die Formel (2), die unten gezeigt wird, eine Berechnung zum Festlegen einer Route dar, die von der optimalen Route, die unter Verwendung von Formel (1) festgelegt wurde, abweicht, um aktualisierte Kartendaten für bestimmte Kanten zu gewinnen. In dem vorliegenden Beispiel kann die Formel (2) verwendet werden, um die Route festzulegen, die in 13B gezeigt wird.
Formel (2) ist wie folgt: $\begin{array}{r} \begin{array}{r} \underset{i j \in ε}{Min} & \sum_{i j \in ε} (T_{t, i j} + α T_{u, i j}) \\ unter der Nebenbedingung & Start in A \end{array} \\ Ankunft in B \end{array}$
T_u,ij stellt die Umkehrung der Zeitdauer, die seit der letzten Kartendatenaktualisierung für die Kante ij ∈ ε vergangen ist, dar, wobei die Größe von T_u,ij von dem Alter der Kartendaten (nicht Zeit oder Stau) für die jeweilige Kante abhängt. Der Faktor α stellt einen Ausgleichsfaktor dar, der durch den Bediener des AV festgesetzt werden kann, und dient als eine Variable zum Beeinflussen der Gleichung hin zum Auswählen von Kanten mit älteren Kartendaten an Stelle des Durchführens einer Fahrt in der optimalen Zeitdauer. Mit anderen Worten der Faktor α stellt eine Toleranz zum Abweichen von der optimalen Route dar, um aktualisierte Kartendaten für Kanten zu gewinnen, wo der Nutzen des Gewinnens aktualisierter Kartendaten für diese Kanten den Aufwand des Steigerns der Dauer der Route überwiegt. Folglich ist, je größer der Wert des Faktors α ist, desto größer ist das Ausmaß einer tolerierten Abweichung von der optimalen Route, die unter Verwendung von Formel (1) berechnet wird. Umgekehrt ist, je kleiner der Wert des Faktors α ist, desto größer ist das Ausmaß einer tolerierten Abweichung von der optimalen Route, die unter Verwendung von Formel (1) berechnet wird.
In einigen Ausführungsformen stellen T_u,ij und der Faktor α Nutzenfaktoren dar, die verwendet werden, um dem Nutzen, der durch das Gewinnen aktualisierter Kartendaten (oder Sensorkalibrierung oder Werbeeinnahmen, je nachdem) unter Verwendung einer jeweiligen Route erreicht wird, einen quantitativen Wert zuzuschreiben. Der Wert des Nutzens kann für jede mögliche Route variieren. Zum Beispiel kann eine Route einen größeren Nutzen gegenüber einer zweiten Route liefern, weil sie eine größere Verringerung bei dem Alter der Kartendaten mit weniger Abweichung von der optimalen Route liefert.
Die Lösung von Formel (2) wird als T̃* dargestellt. Im Fall einer gleichermaßen aktuellen Karte für die Kanten T_u,ij = T. Folglich T* = T̃*, was bedeutet, dass die Route, die unter Verwendung von Formel (2) festgelegt wird, der Route mit minimaler Zeit (für den Fall, in dem die Kanten alle gleichermaßen aktuell sind) entspricht. Anders gesagt, wenn die Kartendaten gleichermaßen aktuell sind, legt das System (z. B. das Planungsmodul 404) die Route so fest, dass sie die gleiche ist wie die optimale Route, die durch die Formel (1) erzeugt wird.
In Ausführungsformen, in denen die Kanten nicht gleichermaßen aktuell sind, können die zwei Werte T* und T̃* unterschiedliche Werte aufweisen. In solchen Ausführungsformen wird die relative Fahrzeitsteigerung (der Aufwandsunterschied) zwischen dem zwei Routen (z. B. der optimalen Route von Formel (1) und der Route, die unter Verwendung von Formel (2) festgelegt wird) als $Δ T = \frac{(\tilde{T} * - T *)}{T *}$
dargestellt. Wenn dieser Wert größer als null ist, ist die Fahrzeit der festgelegten Route größer als die Fahrzeit der optimalen Route, was bedeutet, dass der Benutzer (Fahrer) wohl durch das Durchfahren der festgelegten Route belästigt oder benachteiligt wird, weil es den Fahrer eine größere Zeitdauer kosten wird, an dem Endpunkt 1304 anzukommen. Dementsprechend kann ein dynamisches Gebührenmodell in einigen Ausführungsformen verwendet werden, um den Fahrer anzureizen, die längere Route - das heißt, die Route, die es ermöglicht, dass das AV die aktualisierten Kartendaten gewinnt - zu wählen.
Die Formel (3) kann verwendet werden, um einen neuen Preis C̃ festzulegen, wobei C den Preis der optimalen Route von Formel (1) darstellt. Formel (3) ist wie folgt: $\tilde{C} = \bar{C} (1 - β Δ T),$
wobei β den auf die Gebührenstruktur angewendeten Nachlassfaktor (z. B. festgelegt durch einen Betreiber des AV) darstellt. In einigen Ausführungsformen kann β auf Grundlage von Kundenzufriedenheit (z. B. wie empfindlich Kunden für gesteigerte Fahrzeit oder Kosten sind) festgelegt werden. In einigen Ausführungsformen kann β in Abhängigkeit von dem Faktor α festgelegt werden. Zum Beispiel nimmt, wenn der Faktor α zunimmt, der Nachlassfaktor β proportional zu (z. B. je mehr Wert ein Betreiber darauf legt, die Karte aktuell zu halten, desto größer der Nachlass, den der Betreiber zu gewähren bereit ist).
Wie oben kurz erörtert, können die hierin offenbarten Ausführungsformen umgesetzt werden, um andere Vorteile zu erreichen als aktualisierte Kartendaten zu. In einigen Ausführungsformen können die Routenauswahl und die Nachlassgebührenstruktur angewendet werden, wenn der mit den Kanten verknüpfte Aufwand „statisch“ ist, was bedeutet, dass der Aufwand nicht von der Zeit oder Verkehrsbedingungen abhängt. Zum Beispiel kann die Route festgelegt oder modifiziert werden, um Kanten auszuwählen, die es ermöglichen, dass das AV Sensorkalibrierungsfunktionen ausführt, während es den Fahrer befördert. In einigen Ausführungsformen können unterschiedliche Routen mehr als andere zum Durchführen des Sensorkalibrierungsprozesses geeignet sein. Dementsprechend kann eine Route festgelegt werden, um eine Sensorkalibrierungsleistung zu optimieren, während dem Fahrer ein Nachlass gewährt wird, im Austausch für eine Zustimmung zu einer festgelegten Route, die zu einer verbesserten Sensorkalibrierung führt, aber ebenfalls von der optimalen Route abweicht. In diesem Beispiel ist C_c,ij der mit der Kante ij ∈ ε verbundene Aufwand, der ein Maß dafür ist, wie ungeeignet eine Straße für Kalibrierungszwecke ist. Folglich wird, in diesem Beispiel, der Aufwand ^C _c,ij für den Aufwand T_t,ij in der Formel (1) eingesetzt.
Als ein anderes Beispiel kann die Route festgelegt oder modifiziert werden, um Kanten derart auszuwählen, dass eine spezifische Instanz beworben wird, während die Route durchfahren wird. Zum Beispiel kann die Route bei einer Werbung für die Instanz vorbeiführen, oder die Instanz ist entlang der Route befindlich oder sichtbar. In solchen Ausführungsformen kann etwas oder alles von dem Nachlass, der dem Fahrer gewährt wird, durch Werbeeinahmen aufgestockt werden, die durch die Instanz bereitgestellt werden, die entlang der festgelegten Route beworben wird. In diesem Fall ist C_b,ij der mit der Kante ij ∈ ε verbundene Aufwand, der ein Maß dafür ist, wie viel von dem Aufwand des Fahrens dieser spezifischen Kante durch den Betreiber des AV getragen wird und nicht mit der beworbenen Instanz geteilt wird. Folglich wird, in diesem Beispiel, der Aufwand C_b,ij für den Aufwand T_t,ij in der Formel (1) eingesetzt.
In einigen Ausführungsformen arbeitet das AV in Übereinstimmung mit einem Planer mit minimaler Verletzung (z. B. eingeschlossen in dem Planungsmodul 404, zum Beispiel), der mit Hilfe einer Menge von mehrstufigem Aufwand arbeitet, wobei jeder Aufwand eine zugehörige Prioritätseinstufung aufweist, zum Beispiel von sicheren Verhalten, wie beispielsweise „nicht kollidieren“ zu bevorzugtem Verhalten, wie beispielsweise „unsanfte Bewegungen vermeiden“ (z. B. Beschleunigungen oberhalb eines bestimmten Schwellenwertes). Jedoch können, beim Sammeln von Kartendaten, die gewonnenen Informationen durch geeignete Manöver gesteigert werden, die häufig die Regeln des Planers mit minimaler Verletzung verletzen. Dementsprechend ist das AV nicht dazu in der Lage, die Manöver durchzuführe, welche die Kartendatensammlung optimieren.
In einigen Ausführungsformen schließen die offenbarten Techniken das Bestimmen von Routenplanungsdaten für eine Route eines AV (z. B. einschließlich des Modifizierens eines Fahrverhaltens des AV) so ein, dass das AV aktualisierte Kartendaten für eine oder mehrere Sektionen (z. B. Kanten) der Route sammeln kann, während es ebenfalls den Benutzer des AV (z. B. den Fahrer) zu einem Ziel (z. B. dem Endpunkt 1304) befördert. Zum Beispiel bestimmt das System (z. B. das Planungsmodul 404), anstatt die Route selbst zu modifizieren (oder zusätzlich dazu), Routenplanungsdaten (z. B. ausgeführt als ein Satz von Fahrverhalten, die auf einer bestimmten Kante (z. B. unter Verwendung des Steuerungsmoduls 406) durchzuführen sind, um aktualisierte Kartendaten für die Kante zu sammeln). In einigen Ausführungsformen wird dies erreicht durch Codieren spezifischer kartenaktualisierungsabhängiger Ziele auf den niederen Ebenen der Aufwandsfunktion, wie beispielsweise denjenigen die mit bevorzugtem Verhalten verknüpft sind. Ein Modifizieren der Verhalten auf der Ebene des „bevorzugten Verhaltens“ stellt sicher, dass angemessene Sicherheitsanforderungen (z. B. durch Verhalten auf der Ebene der „sicheren Verhalten“) eingehalten werden, während die Fähigkeit des AV, Kartendaten zu sammeln, auf Kosten von „Komfort“-Fahrverhalten gesteigert wird, die weniger Sicherheitsauswirkungen aufweisen. Dies stellt ebenfalls sicher, dass das Fahrverhalten des AV gut etablierten Sicherheitsanforderungen und gesetzlichen Regelungen entspricht.
Zum Beispiel schaltet das AV, in einigen Ausführungsformen, wenn das AV die jeweilige Kante durchfährt, von (oder zu) einem Standardsatz von Fahrverhalten, einschließlich der standardmäßigen (nicht modifizierten) auf der Ebene des „bevorzugten Verhaltens“ zu (oder von) einem modifizierten Satz von Fahrverhalten - das heißt, den modifizierten Verhalten auf der Ebene des „bevorzugten Verhaltens“. Der Standardsatz von Fahrverhalten entspricht einem Satz von Manövern oder Fahrverhalten, die für normalen, standardmäßigen Betrieb des AV zulässig sind. Zum Beispiel können diese eine annehmbare Häufigkeit von Spurwechseln, zulässige Beschleunigungs- und Verzögerungsraten, einen zulässigen Fahrabstand von Objekten, wie beispielsweise anderen Autos, Verkehrszeichen, Gehwegen, Bordsteinkanten oder anderen Straßenbegrenzungen, und eine zulässige Zeitdauer zum Fahren in einer bestimmten Fahrspur (z. B. einer Überholspur oder Spuren, die für schnellere oder langsamere Fahrgeschwindigkeiten ausgelegt sind) einschließen. Der modifizierte Satz von Fahrverhalten entspricht im Allgemeinen Manövern oder Fahrverhalten, die zum Sammeln von Kartendaten verwendet werden und ansonsten nicht für normalen, standardmäßigen Betrieb des AV zulässig sind. Zum Beispiel erlauben die modifizierten Verhalten diese eine gesteigerte Häufigkeit von Spurwechseln, aggressivere Beschleunigungs- und Verzögerungsraten und/oder eine gesteigerte Zeitdauer zum Fahren in bestimmten Fahrspuren. In einigen Ausführungsformen schließt der modifizierte Satz von Verhalten entspanntere Abstandstoleranzen ein, so dass das AV in einem näheren Abstand zu Objekten, wie beispielsweise wie beispielsweise anderen Autos, Verkehrszeichen, Gehwegen, Bordsteinkanten oder anderen Straßenbegrenzungen, arbeiten kann.
In einigen Ausführungsformen kann, wenn der modifizierte Satz von Verhalten die Fahrzeit beeinträchtigt, eine modifizierte Gebührenstruktur umgesetzt werden, ähnlich der oben erörterten, um den Benutzer/Fahrer anzureizen, die modifizierten Fahrverhalten für den Abschnitt der Route zu akzeptieren.
In einigen Ausführungsformen schaltet das System zwischen den standardmäßigen Fahrverhalten und den modifizierten Fahrverhalten um, in Abhängigkeit davon, ob es einen Nutzen beim Ausführen der modifizierten Fahrverhalten gibt, der die Vorteile (z. B. den Fahrkomfort) des Arbeitens unter Verwendung der standardmäßigen Fahrverhalten überwiegt. Zum Beispiel kann das System festlegen, das AV unter Verwendung der modifizierten Fahrverhalten zu betreiben, um Kartendaten zu gewinnen, die ansonsten unter Verwendung der standardmäßigen Fahrverhalten nicht gewonnen werden können. Als ein anderes Beispiel kann das System festlegen, das AV unter Verwendung der modifizierten Fahrverhalten zu betreiben, um die Qualität der für einen bestimmten Bereich (z. B. eine Kante) gewonnenen Kartendaten zu verbessern. Aktualisierte Kartendaten werden für eine bestimmte Kante gesammelt. Unter Bezugnahme auf das oben erörterte Beispiel arbeitet das AV unter Verwendung des modifizierten Satzes von Fahrverhalten, wenn es die Kanten 1310b, 1310c und 1310d der Route in 13B durchfährt, und schaltet dann zu den standardmäßigen Fahrverhalten, wenn es die verbleibenden Kanten 1310 (wie beispielsweise die Kante 1310g, zum Beispiel) durchfährt. In einigen Ausführungsformen ist das AV dafür ausgelegt, Kartendaten zu gewinnen, während es unter Verwendung eines von beiden Sätzen von Fahrverhalten (z. B. Standard oder modifiziert) arbeitet, und kann nach Wunsch zwischen den beiden Sätzen von Fahrverhalten umschalten.
In einigen Ausführungsformen schließen die offenbarten Techniken das Modifizieren des Fahrverhaltens, auf eine Weise, ähnlich der oben erörterten, ein, um andere Aufgaben als das Sammeln aktualisierter Kartendaten auszuführen. Zum Beispiel kann das System den Satz von Fahrverhalten modifizieren, um eine Sensorkalibrierung des AV durchzuführen, wenn es bestimmte Kanten der Route durchfährt.
Die hierin bereitgestellten Ausführungsformen erörtern Techniken zum Festlegen oder Modifizieren einer Route und/oder eines Satzes von Fahrverhalten für das AV beim Befördern eines Fahrers von einem Startpunkt zu einem Endpunkt. Jedoch können, in einigen Ausführungsformen, die Route und/oder die Fahrverhalten für Fälle festgelegt werden, wenn kein Fahrer das AV besetzt. Zum Beispiel kann das System eine Route (und/oder Fahrverhalten) so festlegen, dass Kartendaten für spezifische Kanten einer Route gesammelt werden (oder eine Sensorkalibrierung durchgeführt wird), die verwendet wird, wenn sich das AV unterwegs zu einem Fahrer befindet. Als ein anderes Beispiel können ungenutzte AV unter Verwendung der obigen Techniken umgeleitet werden, um Kartendaten zu sammeln oder eine Sensorkalibrierung durchzuführen, wie oben erörtert.
Beispielprozess zum Festlegen einer Route
14 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Prozesses 1400 (auch als ein Verfahren bezeichnet) zum Festlegen einer Route (z. B. eines Weges) eines autonomen Fahrzeugs (z. B. des AV 100), um Kartendaten zu aktualisieren, die zum Navigieren eines autonomen Fahrzeugs verwendet werden, in Übereinstimmung mit den oben erörterten Ausführungsformen. Der Zweckmäßigkeit halber wird der Prozess 1400 so beschrieben werden, dass er durch ein System von einem oder mehreren Rechnern durchgeführt wird, die an einem oder mehreren Orten angeordnet sind. Zum Beispiel kann das AV-System 120 von 1 (wahlweise kombiniert mit einer oder mehreren Komponenten des Rechnersystems 300 und/oder der Architektur 400), zweckentsprechend programmiert in Übereinstimmung mit dieser Beschreibung, den Prozess 1400 durchführen. Als ein anderes Beispiel kann das Rechnersystem 300 von 3 (wahlweise kombiniert mit einer oder mehreren Komponenten des AV-Systems 120 und/oder Architektur 400), zweckentsprechend programmiert in Übereinstimmung mit dieser Beschreibung, den Prozess 1400 durchführen. Als noch ein anderes Beispiel kann die Architektur 400 von 4 (wahlweise kombiniert mit einer oder mehreren Komponenten des Rechnersystems 300 und/oder AV-Systems 120), zweckentsprechend programmiert in Übereinstimmung mit dieser Beschreibung, den Prozess 1400 durchführen.
Bei 1402 gewinnt das System (z. B. 120, 300, 400 oder eine Kombination derselben), unter Verwendung eines Verarbeitungsschaltkreises (z. B. des Planungsmoduls 404) (z. B. des Datenverarbeitungsprozessors 146), Kartendaten einschließlich einer Startposition (z. B. des Startpunktes 1302) und einer Zielposition (z. B. des Endpunktes 1304) (z. B. einer Routenstartposition und einer Routenzielposition).
At 1404, gewinnt das System (z. B. 120, 300, 400 oder eine Kombination derselben), unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises (z. B. des Planungsmoduls 404) (z. B. des Datenverarbeitungsprozessors 146) (und z. B. auf Grundlage der Kartendaten), mehrere Fahrzeiten (z. B. Summen von Aufwänden 1314; Formel (1)) entsprechend mehreren jeweiligen möglichen Routen zum Fahren von der Startposition zu der Zielposition (z. B. möglichen Routen, die unter Verwendung der Kanten 1310 in dem gerichteten Graph 1300 gebildet werden können). In einigen Ausführungsformen schließt das Gewinnen der mehreren Fahrzeiten entsprechend den mehreren jeweiligen möglichen Routen das Festlegen mehrerer möglicher Routen zum Fahren durch das autonome Fahrzeug von der Startposition zu der Zielposition und das Festlegen, für jede der jeweiligen möglichen Routen, einer Fahrzeit zum Fahren von der Startposition zu der Zielposition unter Verwendung einer jeweiligen Route ein. In einigen Ausführungsformen besteht jede Route aus mehreren Segmenten (z. B. 1310) (z. B. Wegen oder Straßen), wobei jedes Segment der Route mit einer Zeit (z. B. dem Aufwand 1314) zum Durchfahren dieses Segments der Route verknüpft ist. In solchen Ausführungsformen ist die Fahrzeit für die Route die Summe der Fahrzeit für jedes Segment der Route (siehe Formel (1)). In einigen Ausführungsformen werden die Fahrzeiten offline oder durch einen entfernten Server bestimmt. In einigen Ausführungsformen werden die Fahrzeiten auf Grundlage einer erwarteten Zeitdauer, um entalng einer jeweiligen Route oder einem Segment der Route zu fahren, auf Grundlage von Fahrbedingungen (z. B. Verkehr, Straßensperrungen, Straßenbau, Wetterbedingungen) zu einer bestimmten Zeit (z. B. einer aktuellen oder zukünftigen Startzeit oder einer beliebigen Zeit während des Fahrens von der Startposition zu der Zielposition) bestimmt.
In einigen Ausführungsformen schließen die mehreren Fahrzeiten jeweilige Fahrzeiten ein, die mit jeweiligen Kanten (z. B. Wegen (z. B. Straßen) die alles oder ein Segment einer oder mehrerer der möglichen Routen ausmachen (bilden) verknüpft sind, welche die mehreren jeweiligen möglichen Routen umfassen (z. B. ausmachen/bilden).
Bei 1406 gewinnt das System (z. B. 120, 300, 400 oder eine Kombination derselben), unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises (z. B. des Planungsmoduls 404) (z. B. des Datenverarbeitungsprozessors 146), Nutzeninformationen (z. B. Nutzenfaktoren) für wenigstens eine erste jeweilige mögliche Route. In einigen Ausführungsformen schließen die Nutzeninformationen (z. B. Formel (2)) Nutzenfaktoren ein, die verwendet werden können, um einen quantitativen Wert zu bestimmen, der mit einem Nutzen für das Fahren einer bestimmten der möglichen Routen oder für das Fahren bestimmter Segmente einer bestimmten der möglichen Routen verknüpft ist. In einigen Ausführungsformen schließt das Gewinnen der Nutzeninformationen das Bestimmen einer Größe eines Nutzens (z. B. eines Wertes, der mit dem Erhalten des Nutzens verknüpft ist) ein. In einigen Ausführungsformen kann ein Nutzen zum Beispiel das Aktualisieren von Kartierungsinformationen für eine Straße, die in einer bestimmten Route (z. B. einem Segment der Route) eingeschlossen ist, einschließen. Als ein anderes Beispiel kann ein Nutzen das Durchführen einer Sensorkalibrierung für einen oder mehrere Sensoren auf dem AV unter Verwendung einer bestimmten Route oder eines Segments einer Route einschließen. Als ein anderes Beispiel kann ein Nutzen Einnahmen (z. B. Werbeeinahmen) einschließen, die durch Fahren einer bestimmten Route oder eines Segments einer Route verdient oder generiert werden können.
In einigen Ausführungsformen schließen die Nutzeninformationen einen oder mehrere Nutzenfaktoren ein, die mit wenigstens einem Abschnitt (z. B. einem Segment 1310) der ersten jeweiligen möglichen Route verknüpft sind. In einigen Ausführungsformen werden Nutzenfaktoren verwendet, um einen quantitativen Wert zu bestimmen, der mit einem Nutzen für das Fahren einer bestimmten der möglichen Routen oder für das Fahren bestimmter Segmente einer bestimmten der möglichen Routen verknüpft ist. In einigen Ausführungsformen werden die Nutzenfaktoren gewichtet (siehe z. B. den Faktor α), wobei der gewichtete Wert ein Maß einer Abweichung von einer möglichen Route steuert, die eine minimale Summe von Fahrzeiten für die Route aufweist.
In einigen Ausführungsformen sind die Nutzenfaktoren (z. B. T_u,ij) umgekehrt proportional zu einer Größe eines Nutzens, der mit dem Abschnitt der ersten jeweiligen möglichen Route verknüpft ist. In einigen Ausführungsformen stellt die Größe des Nutzens einen Wert des Erhaltens des Nutzens dar. Zum Beispiel ist, je größer die Größe des Nutzens, desto größer der Wert für das Erhalten des Nutzens (oder, anders gesagt, desto größer die Notwendigkeit zum Erhalten des Nutzens). In einigen Ausführungsformen beruht die Größe des Nutzens auf (ist z. B. proportional zu) einer Zeitdauer, die vergangen ist, seit der Nutzen erhalten worden ist, und demzufolge ist der Nutzenfaktor umgekehrt proportional zu der Zeitdauer, die vergangen ist, seit der Nutzen erhalten worden ist. Falls der Nutzen zum Beispiel das Aktualisieren von Kartierungsinformationen für ein Segment einer möglichen Route ist, dann nimmt die Größe des Nutzens mit Zeitdauer zu, die vergangen ist, seit die vorhergehende Kartierungsaktualisierung für das Segment durchgeführt/empfangen wurde. Weil der Nutzenfaktor umgekehrt proportional zu der Größe des Nutzens ist, nimmt der Nutzenfaktor ab, wenn die Zeitdauer zunimmt, seit die Kartierungsinformationen für das Segment der möglichen Route aktualisiert wurde. In Ausführungsformen, welche die ausgewählte Route durch Minimieren der Summe von Fahrzeiten und gewichteten Nutzenfaktoren, die mit den möglichen Routen verknüpft sind, festlegen, macht es ein Verringern des Nutzenfaktors einer Route (oder eines Segments einer Route) wahrscheinlicher, dass die Route (oder eine Route, die das Segment einschließt) als die ausgewählte Route festgelegt (z. B. ausgewählt) wird.
In einigen Ausführungsformen schließen die Nutzenfaktoren einen oder mehrere Kartenaltersfaktoren (z. B. T_u,ij) (z. B. Faktoren, die einem Alter oder einer Verfügbarkeit von Kartendaten für jeweilige Abschnitte (z. B. Segmente) der möglichen Route entsprechen, die mit den Nutzenfaktoren verknüpft sind). In einigen Ausführungsformen geben die Kartenaltersfaktoren an, ob Kartendaten für ein jeweiliges Segment einer möglichen Route gesammelt worden sind, und falls ja, eine Zeitdauer, die vergangen ist, seit die Kartendaten gesammelt oder empfangen wurden (ein Alter der Kartendaten). In einigen Ausführungsformen sind die Kartenaltersfaktoren umgekehrt proportional zu einer Zeitdauer, die vergangen ist, seit Kartendaten für den Abschnitt der ersten jeweiligen möglichen Route gesammelt wurden.
In einigen Ausführungsformen schließen die Nutzenfaktoren einen oder mehrere Kalibrierungseignungsfaktoren (z. B. Faktoren, die angeben, wie geeignet ein jeweiliger Abschnitt (z. B. ein Segment) der möglichen Route zum Durchführen von Kalibrierungsoperationen für einen oder mehrere Sensoren des AV ist) ein. In einigen Ausführungsformen sind die Kalibrierungseignungsfaktoren umgekehrt proportional zu einer Feststellung, wie ungeeignet der Abschnitt der ersten jeweiligen möglichen Route zum Durchführen einer Sensorkalibrierung ist. In einigen Ausführungsformen sind die Kalibrierungseignungsfaktoren proportional zu einer Feststellung, wie geeignet der Abschnitt der möglichen Route zum Durchführen einer Sensorkalibrierung ist.
In einigen Ausführungsformen schließen die Nutzenfaktoren einen oder mehrere Werbeeinnahmefaktoren (z. B. Faktoren, die einen finanziellen Nutzen (z. B. eine Provision) angeben, der durch ein Navigieren des AV entlang des Abschnitts der möglichen Route erreichbar ist) ein. In einigen Ausführungsformen ist der finanzielle Nutzen eine Provision, die durch einen Dritten gezahlt wird. Zum Beispiel kann der Dritte die Provision an den Betreiber des AV, den Benutzer des AV oder eine Kombination derselben zahlen, im Austausch für ein Navigieren des AV entlang des spezifischen Abschnitts der Route. Zum Beispiel kann der Dritte mit einem Geschäft, einem Händler, Werbetreibenden oder einer anderen Partei verknüpft sein, die daran interessiert ist, ein Produkt oder eine Dienstleitung zu bewerben, das/die sichtbar ist, wenn das AV den jeweiligen Abschnitt der möglichen Route befährt (z. B. ein Restaurant, das sich entlang des Abschnitts der Route befindet).
In einigen Ausführungsformen sind die Werbeeinnahmefaktoren umgekehrt proportional zu einer Größe eines finanziellen Nutzens (z. B. eines finanziellen Anreizes oder einer Provision, bereitgestellt durch einen Dritten), der für einen Betreiber des autonomen Fahrzeugs (z. B. eine Partei (z. B. Person und/oder Instanz), verantwortlich für das Verwalten oder Steuern des Betriebs des AV (z. B. einen Besitzer des AV, eine für den Einsatz des AV verantwortliche Gesellschaft usw.)), als Reaktion auf ein Navigieren des autonomen Fahrzeugs entlang des Abschnitts der ersten jeweiligen möglichen Route verfügbar ist. In einigen Ausführungsformen sind die Werbeeinnahmefaktoren proportional (z. B. direkt proportional) zu dem Bediener des autonomen Fahrzeugs entstandenen Aufwendungen (z. B. Aufwendungen, die nicht durch den Dritten bezuschusst oder durch den finanziellen Nutzen ausgeglichen werden) als Reaktion auf ein Navigieren des AV entlang des Abschnitts der ersten jeweiligen möglichen Route.
Bei 1408 bestimmt das System (z. B. 120, 300, 400 oder eine Kombination derselben, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises (z. B. des Planungsmoduls 404) (z. B. des Datenverarbeitungsprozessors 146), eine ausgewählte Route (z. B. die Route in 13B) auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen. In einigen Ausführungsformen schließt das Bestimmen der ausgewählten Route auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen das Auswählen einer der möglichen Routen ein, die einen minimalen Wert für die Summe von Folgendem aufweist: a) den Fahrzeiten für die möglichen Routen (z. B. den Fahrzeiten für die Segmente, die eine mögliche Route umfassen) und b) gewichtete Nutzenfaktoren der möglichen Routen (z. B. Segmente, die eine mögliche Route umfassen). In einigen Ausführungsformen schließt das Verfahren ferner das Navigieren, unter Verwendung eines Steuerungsschaltkreises (z. B. des Steuerungsmoduls 406), des AV von der Startposition zu der Zielposition unter Verwendung der ausgewählten Route ein.
In einigen Ausführungsformen schließt das Bestimmen der ausgewählten Route auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen das Auswählen, aus den mehreren jeweiligen möglichen Routen, einer ersten Route (z. B. der Route in 13B), die g einen minimalen Wert für eine Summe von Folgendem aufweist: a) den Fahrzeiten zum Fahren von der Startposition zu der Zielposition (z. B. der Gesamtheit der Fahrzeiten für die Routensegmente, welche die erste Route umfassen) und b) gewichteten Nutzenfaktoren für jeweilige der mehreren jeweiligen möglichen Routen (z. B. der Gesamtheit der gewichteten Nutzenfaktoren für die Routensegmente, welche die erste Route umfassen). In einigen Ausführungsformen wird jede der jeweiligen möglichen Routen so berechnet, dass sie eine von Fahrzeiten für die jeweilige Route (z. B. eine Gesamtfahrzeit) aufweist, welche die Summe der Fahrzeiten für jedes Routensegment, das die jeweilige Route umfasst, ist. Außerdem wird jede der jeweiligen möglichen Routen so berechnet, dass sie eine Summe der Nutzenfaktoren für die jeweilige Route (z. B. einen Gesamtnutzenbetrag) aufweist, welche die Summe der gewichteten (oder, wahlweise, ungewichteten) Nutzenfaktoren für jedes Routensegment, das die jeweilige Route umfasst, ist. In einigen Ausführungsformen ist die ausgewählte Route die Route, welche die minimale Summe von Folgendem gewährleistet: a) der Gesamtfahrzeit und b) dem Gesamtnutzenbetrag.
In einigen Ausführungsformen bestimmt das System (z. B. 120, 300, 400 oder eine Kombination derselben), unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises (z. B. des Planungsmoduls 404) (z. B. des Datenverarbeitungsprozessors 146), eine erste Aufwandsfunktion (z. B. T̃* von Formel (2)) einer zweiten Route (z. B. der ausgewählten Route) der mehreren jeweiligen möglichen Routen (z. B. eines Aufwandes, der mit Betreiben oder Fahren in dem AV unter Verwendung der zweiten Route verknüpft ist) auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen für die zweite Route (z. B. eines minimalen Wertes für eine Summe: a) der Fahrzeiten zum Fahren von der Startposition zu der Zielposition und b) gewichteten Nutzenfaktoren für die mehreren jeweiligen möglichen Routen). In einigen Ausführungsformen bestimmt das System, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, eine zweite Aufwandsfunktion (z. B. T* von Formel (1)) einer dritten Route der mehreren jeweiligen möglichen Routen (z. B. eines Aufwandes, der mit Betreiben oder Fahren in dem AV unter Verwendung der dritten Route verknüpft ist) auf Grundlage einer minimalen Summe von Fahrzeiten zum Fahren von der Startposition zu der Zielposition (z. B. ohne Berücksichtigung von Nutzeninformationen für die dritte Route). In einigen Ausführungsformen bestimmt das System, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einen Rabattpreis (z. B. einen neuen Preis C̃ von Formel (3)) auf Grundlage einer Differenz zwischen der ersten Aufwandsfunktion und der zweiten Aufwandsfunktion. In einigen Ausführungsformen können verschiedene der jeweiligen möglichen Routen unterschiedliche Rabatte aufweisen, die mit einem Aufwand für ein Fahren in dem AV unter Verwendung der jeweiligen Route verknüpft sind, auf Grundlage der für jede der jeweiligen möglichen Routen bestimmten Aufwandsfunktionen. Zum Beispiel kann eine Routenoption, verglichen mit einer abweichenden Routenoption stark ermäßigt werden, in Abhängigkeit von der Länge des Umweges (z. B. Entfernung, Zeit oder eine Kombination derselben), den das AV machen wird, bevor es am Ziel ankommt.
In einigen Ausführungsformen beruht die Differenz zwischen der ersten Aufwandsfunktion und der zweiten Aufwandsfunktion auf einer Zeitdifferenz zwischen: a) einer ersten Zeitdauer, um unter Verwendung der zweiten Route von der Startposition zu der Zielposition zu fahren, und b) einer zweiten Zeitdauer, um unter Verwendung der dritten Route von der Startposition zu der Zielposition zu fahren. In einigen Ausführungsformen variiert die Zeit, um von der Startposition zu der Zielposition zu fahren, in Abhängigkeit von der ausgewählten Route. In einigen Ausführungsformen kann ein Benutzer oder Kunde des AV durch Anbieten eines Nachlasses für den Benutzer, um die Route mit der größeren Fahrzeit zu wählen, angereizt werden, eine Route auszuwählen, die eine größere Fahrzeit aufweist. In einigen Ausführungsformen wird der Nachlass auf Grundlage der zusätzlichen Zeitdauer, die es brauchen wird, um an dem Zielort anzukommen (verglichen mit einer optimalen Route, die eine minimale Fahrzeit aufweist), und, wahlweise, auf Grundlage der Größe des Nutzens, der durch den Bediener des AV für ein Fahren der ausgewählten Route realisiert wird, bestimmt. Zum Beispiel kann die längere Route einen Nutzen für den Betreiber des AV bereitstellen, wie beispielsweise das Aktualisieren von Kartierungsinformation entlang der Route, das Durchführen einer Sensorkalibrierung und/oder das Generieren von Einnahmen ermöglichen.
Beispielprozess zum Festlegen von Routenplanungsdaten für eine Route
15 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Prozesses 1500 (auch als ein Verfahren bezeichnet) zum Festlegen zum Festlegen von Routenplanungsdaten (z. B. einer Fahrbewegung für eine Route oder Strecke) für eine Route eines autonomen Fahrzeugs (z. B. des AV 100), um Kartendaten zu aktualisieren, die zum Navigieren eines autonomen Fahrzeugs nach den oben erörterten Ausführungsformen verwendet werden. Der Zweckmäßigkeit halber wird der Prozess 1500 so beschrieben, dass er durch ein System von einem oder mehreren Rechnern ausgeführt wird, die sich an einem oder mehreren Orten befinden. Zum Beispiel kann das AV-System 120 von 1 (wahlweise kombiniert mit einer oder mehreren Komponenten des Rechnersystems 300 und/oder der Architektur 400), zweckentsprechend programmiert in Übereinstimmung mit dieser Beschreibung, den Prozess 1500 ausführen. Als ein anderes Beispiel kann das Rechnersystem 300 von 3 (wahlweise kombiniert mit einer oder mehreren Komponenten des AV-Systems 120 und/oder Architektur 400), zweckentsprechend programmiert in Übereinstimmung mit dieser Beschreibung, den Prozess 1500 ausführen. Als noch ein anderes Beispiel kann die Architektur 400 von 4 (wahlweise kombiniert mit einer oder mehreren Komponenten des Rechnersystem 300 und/oder AV-Systems 120), zweckentsprechend programmiert in Übereinstimmung mit dieser Beschreibung, den Prozess 1500 ausführen.
Bei 1502 gewinnt das System (z. B. 120, 300, 400 oder eine Kombination derselben), unter Verwendung eines Verarbeitungsschaltkreises (z. B. des Planungsmoduls 404) (z. B. des Datenverarbeitungsprozessors 146), eine Route (z. B. eine Strecke) (z. B. die Route in 13B) zwischen einer Startposition (z. B. dem Startpunkt 1302) und einer Zielposition (z. B. dem Endpunkt 1304) (z. B. einer Routenstartposition und einer Routenzielposition, bestimmt auf Grundlage von Kartendaten, welche die Startposition und die Zielposition einschließen. In einigen Ausführungsformen schließt das Gewinnen der Route zwischen der Startposition und der Zielposition das Bestimmen der Route auf von Kartendaten, welche die Startposition und die Zielposition einschließen ein. In einigen Ausführungsformen wird die Route offline oder durch einen entfernten Server bestimmt. In einigen Ausführungsformen besteht die Route aus einer oder mehreren Kanten (z. B. 1310) (z. B. Straßen, die alles oder ein Segment der Route umfassen können).
Bei 1504 gewinnt das System (z. B. 120, 300, 400 oder eine Kombination derselben), unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises (z. B. des Planungsmoduls 404) (z. B. des Datenverarbeitungsprozessors 146), Kartenaltersinformationen (z. B. Kartenalters-/Verfügbarkeitsfaktoren) für die Route. In einigen Ausführungsformen schließen die Kartenaltersinformationen Kartenalters-/Verfügbarkeitsfaktoren (z. B. T_u,ij) ein, die eine Zeitdauer angeben, die vergangen ist, seit die Kartendaten für eine oder mehrere Straßen (z. B. Segmente), welche die Route umfassen, aktualisiert oder gewonnen wurden. In einigen Ausführungsformen schließt das Gewinnen der Kartenaltersinformationen das Bestimmen eines oder mehrerer Kartenalters-/Verfügbarkeitsfaktoren der Kartendaten, die verwendet werden, um die Route zwischen der Startposition und der Zielposition zu bestimmen, ein.
Bei 1506 bestimmt das System (z. B. 120, 300, 400 oder eine Kombination derselben), unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises (z. B. des Planungsmoduls 404) (z. B. des Datenverarbeitungsprozessors 146), eines ersten Satzes von Fahrparametern (z. B. vorbestimmte Regeln zum Steuern des Navigationsverhaltens des autonomen Fahrzeugs) für das autonome Fahrzeug (z. B. das AV 100) auf Grundlage der Kartenaltersinformationen. In einigen Ausführungsformen wird der erste Satz von Fahrparametern durch die Kartenalters-/Verfügbarkeitsfaktoren beeinflusst. Zum Beispiel kann, falls die Kartenalters-/Verfügbarkeitsfaktoren Kartendaten für einen Abschnitt der Route (z. B. ein Routensegment) angeben, die aktualisiert werden müssen (z. B. die Kartendaten älter sind als eine Schwellenzeitdauer), der erste Satz von Fahrparametern so festgelegt werden, dass er Parameter zum Steuern des autonomen Fahrzeugs einschließt, um Kartendaten für den Abschnitt der Route (z. B. unter Verwendung von Steuerungsfunktionen, wie zum Beispiel der Steuerungsfunktionen 420) zu sammeln.
In einigen Ausführungsformen schließt der erste Satz von Fahrparametern einen Satz von vorbestimmten Manövern (z. B. Manövern, die als zulässig oder sicher zum Betreiben des AV bestimmt werden) zum Betreiben des autonomen Fahrzeugs ein. In einigen Ausführungsformen ist eine Menge an Manövern in dem Satz von vorbestimmten Manövern (z. B. zulässigen Manövern, die Fahrverhalten erlauben) zum Betreiben des autonomen Fahrzeugs proportional zu einer Zeitdauer, die vergangen ist, seit die Kartenaltersinformationen für wenigstens einen Abschnitt der Route aktualisiert wurden. In einigen Ausführungsformen nimmt die Anzahl von zulässigen Manövern zum Betreiben des AV zu, wenn mehr Zeit vergeht, seit die Kartendaten für einen Abschnitt (z B. ein Segment) der Route aktualisiert wurden. Mit anderen Worten, wenn die Kartendaten für die Route altern, werden zusätzliche Manövern zum Betreiben des AV entlang der Route erlaubt. Zum Beispiel entsprechen die zusätzlichen Manöver Manövern zum Aktualisieren von Kartendaten für die Route. In einigen Ausführungsformen schließt der Satz von vorbestimmten Manövern (z. B. zulässigen Manövern) eines oder mehrere von Folgendem ein: eine zulässige Häufigkeit von Spurwechseln, eine zulässige Entfernung von einer oder mehreren Straßenbegrenzungen (z. B. Bordsteinen oder Gehwegen) oder eine zulässige Zeitdauer des Fahrens in einer bestimmten Fahrspur (z. B. Fahrspuren, die typischerweise für höhere oder niedrigere Geschwindigkeiten ausgelegt sind).
In einigen Ausführungsformen unterscheidet sich der erste Satz von Fahrparametern von einem zweiten Satz von Fahrparametern, der nicht auf den Kartenaltersinformationen beruht (z. B. einem vordefinierten Satz von Fahrparametern). In einigen Ausführungsformen wird der Satz von vordefinierten Fahrparametern zum Navigieren des AV nach Standard (z. B. ohne Berücksichtigung der Kartenaltersinformationen) verwendet. In einigen Ausführungsformen wird ein Satz von Fahrparametern, der zum Navigieren des AV verwendet wird, von vordefinierten Fahrparametern zu dem ersten Satz von Fahrparametern (z. B. dem Satz von Fahrparametern, der auf den Kartenaltersinformationen beruht) geändert, in Abhängigkeit von einem oder mehreren Kartenaltersfaktoren der Kartenaltersinformationen. Zum Beispiel werden, falls die Kartenaltersfaktoren angeben, dass Kartendaten für einen Abschnitt der Route aktualisiert werden müssen dann die Fahrparameter zum Navigieren des AV entlang der Route (für wenigstens den Abschnitt der Route) von dem vordefinierten Satz von Fahrparametern zu dem ersten Satz von Fahrparametern gewechselt.
In einigen Ausführungsformen schließt der erste Satz von Fahrparametern einen Satz von Manövern (z. B. erlaubten Fahrverhalten) zum Betreiben des autonomen Fahrzeugs, um Kartendaten zu sammeln (z. B. Manövern, die durchgeführt werden, während Kartendaten entlang wenigstens eines Abschnitts der Route gesammelt werden) ein, und der zweiten Satz von Fahrparametern (z. B. der vordefinierte Satz von Fahrparametern) schließt den Satz von Manövern zum Betreiben des autonomen Fahrzeugs, um Kartendaten zu sammeln, nicht ein. In einigen Ausführungsformen schließen die Manöver, die durchgeführt werden, während Kartendaten entlang wenigstens eines Abschnitts der Route gesammelt werden, eines oder mehrere der folgenden Manöver ein: häufigere Spurwechsel, als es zulässig ist, wenn das AV unter Verwendung des vordefinierten Satzes von Fahrparametern betrieben wird, Manövrieren des AV innerhalb eines Abstandes von den Straßenbegrenzungen, der zulässig ist, wenn das AV unter Verwendung des vordefinierten Satzes von Fahrparametern betrieben wird, Fahren in einer bestimmten Fahrspur über eine größere Zeitdauer, als es zulässig ist, wenn das AV unter Verwendung des vordefinierten Satzes von Fahrparametern betrieben wird, und aggressiveres Beschleunigen oder Bremsen, als es (ohne Rechtfertigung, wie beispielsweise, um einen Zusammenstoß zu vermeiden) zulässig ist, wenn das AV unter Verwendung des vordefinierten Satzes von Fahrparametern betrieben wird.
In einigen Ausführungsformen ist eine zulässige Häufigkeit von Spurwechseln in dem ersten Satz von Fahrparametern größer als in dem zweiten Satz von Fahrparametern. In einigen Ausführungsformen ist eine zulässige Entfernung von einer oder mehreren Straßenbegrenzungen (z. B. Bordsteinen oder Gehwegen) in dem ersten Satz von Fahrparametern geringer als in dem zweiten Satz von Fahrparametern. In einigen Ausführungsformen ist eine zulässige Zeitdauer des Fahrens in einer bestimmten Fahrspur (z. B. Fahrspuren, die typischerweise für höhere oder niedrigere Geschwindigkeiten ausgelegt sind) in dem ersten Satz von Fahrparametern größer als in dem zweiten Satz von Fahrparametern.
Bei 1508 navigiert das System (z. B. 120, 300, 400 oder eine Kombination derselben) (steuert z. B. den Betrieb (z. B. das Fahren) des AV), unter Verwendung eines Steuerungsschaltkreises (z. B. des Steuerungsmoduls 406), das autonome Fahrzeug (z. B. das AV 100) entlang der Route (z. B. der Route in 13B) unter Verwendung des ersten Satzes von Fahrparametern (steuert z. B. die Navigation des autonomen Fahrzeugs in Übereistimmung mit den Fahrparametern). In einigen Ausführungsformen schließt das Navigieren des autonomen Fahrzeugs entlang der Route unter Verwendung des ersten Satzes von Fahrparametern das Navigieren des autonomen Fahrzeugs mit einem ersten Satz von Fahrverhalten (z. B. Verhalten, die das Durchführen von Kartendatensammlung nicht einschließen) auf einem ersten Segment der Route (z. B. der fettgedruckten Kante 1310g in 13B) und das Navigieren des autonomen Fahrzeugs mit einem zweiten Satz von Fahrverhalten, der sich von dem ersten Satz von Fahrverhalten unterscheiden (z. B. Verhalten, die das Durchführen von Kartendatensammlung einschließen) auf einem zweiten Segment der Route (z. B. der fettgedruckten Kante 1310d in 13B) ein. In einigen Ausführungsformen schließt das Navigieren des autonomen Fahrzeugs entlang der Route unter Verwendung des ersten Satzes von Fahrparametern das Navigieren des autonomen Fahrzeugs mit einem ersten Teilsatz von Fahrparametern auf einem ersten Segment der Route und das Navigieren des autonomen Fahrzeugs mit einem zweiten Teilsatz von Fahrparametern, der sich von dem ersten Teilsatz von Fahrparametern unterscheidet, auf einem zweiten Segment der Route ein.
In einigen Ausführungsformen schließt das Navigieren des autonomen Fahrzeugs entlang der Route unter Verwendung des ersten Satzes von Fahrparametern das Durchführen einer Kartendatensammlungsoperation (z. B. Sammeln von Kartendaten) für wenigstens einen Abschnitt der Route (z. B. ein oder mehrere Segmente der Route) während des Navigierens des autonomen Fahrzeugs entlang der Route zwischen der Startposition und der Zielposition ein.
In einigen Ausführungsformen gewinnt das System (z. B. 120, 300, 400 oder eine Kombination derselben), unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises (z. B. des Planungsmoduls 404 und/oder des Wahrnehmungsmoduls 402) (z. B. des Datenverarbeitungsprozessors 146), Routenbedingungen (z. B. Verkehrsbedingungen, Wetterbedingungen, Straßenoberflächenbedingungen, AV-Position entlang der Route) für die Route. In einigen Ausführungsformen schließt das Bestimmen des ersten Satzes von Fahrparametern schließt das Bestimmen des ersten Satzes von Fahrparametern für das autonome Fahrzeug auf Grundlage der Kartenaltersinformationen und der Routenbedingungen ein. In einigen Ausführungsformen werden die Routenbedingungen in Echtzeit aktualisiert. In einigen Ausführungsformen stellen die Routenbedingungen eine Angabe bereit, ob die Route für einen jeweiligen Satz von Fahrparametern (z. B. den ersten Satz von Fahrparametern) geeignet ist (z. B., ob sie sicher und/oder effektiv ist, um das AV auf wenigstens einem Abschnitt der Route unter Verwendung eines Satzes von Fahrparametern zu betreiben).
In einigen Ausführungsformen schließen die Routenbedingungen Verkehrsbedingungen für wenigstens einen Abschnitt der Route ein. In einigen Ausführungsformen geben die Verkehrsbedingungen an, ob ein Abschnitt der Route verstopft ist, zum Beispiel im Ergebnis von Verkehr, einer Baustelle, eines Unfalls usw.
In einigen Ausführungsformen schließen die Routenbedingungen Wetterbedingungen für wenigstens einen Abschnitt der Route ein. In einigen Ausführungsformen geben die Wetterbedingungen an, ob ein Abschnitt der Route Regen, Schnee, Graupel, Sonne, Wind usw. erfährt (oder jüngst erfahren hat).
In einigen Ausführungsformen schließen die Routenbedingungen eine Angabe einer Position (z. B. einer geografischen Position) des autonomen Fahrzeugs entlang der Route ein. In einigen Ausführungsformen geben die Routenbedingungen einen Fortschritt des AV entlang der Route und/oder eine Darstellung des AV entlang einer Darstellung (z. B. einer Karte) der Route an.
In einigen Ausführungsformen schließen die Routenbedingungen Straßenoberflächenbedingungen für wenigstens einen Abschnitt der Route ein. In einigen Ausführungsformen geben die Straßenoberflächenbedingungen an, ob die Straße entlang des Abschnitts der Route nass, trocken, vereist, im Bau usw. ist.
In einigen Ausführungsformen bestimmt das System (z. B. 120, 300, 400 oder eine Kombination derselben), unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises (z. B. des Planungsmoduls 404) (z. B. des Datenverarbeitungsprozessors 146), eine erste Aufwandsfunktion (z. B. T̃* von Formel (2)) der Route auf Grundlage einer ersten Fahrzeit zum Navigieren des autonomen Fahrzeugs entlang der Route unter Verwendung des ersten Satzes von Fahrparametern (z. B. eines Satzes von Fahrparametern, die, wenigstens zum Teil, auf den Kartenaltersinformationen beruhen). In einigen Ausführungsformen bestimmt das System, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, eine zweite Aufwandsfunktion (z. B. T* von Formel (1)) der Route auf Grundlage einer zweiten Fahrzeit zum Navigieren des autonomen Fahrzeugs entlang der Route unter Verwendung eines dritten Satzes von Fahrparametern, die nicht auf den Kartenaltersinformationen beruhen (z. B. des vordefinierten Satzes von Fahrparametern). In einigen Ausführungsformen bestimmt das System, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einen Rabattpreis (z. B. einen neuen Preis C̃ von Formel (3)) auf Grundlage einer Differenz zwischen der ersten Aufwandsfunktion und der zweiten Aufwandsfunktion. In einigen Ausführungsformen kann die Route mit unterschiedlichen Rabatten verknüpft werden, auf Grundlage der Aufwandsfunktionen, die für die Sätze von Fahrparametern bestimmt werden, die während des Navigierens des AV entlang der Route verwendet werden. Zum Beispiel kann, wenn ein Satz von Fahrparametern verwendet wird, der Aufwand, der einem Benutzer (z. B. einem Kunden, Fahrgast usw.) für das Wahrnehmen einer Fahrt in dem AV in Rechnung gestellt wird, verglichen damit ermäßigt werden, wenn ein anderer Satz von Fahrparametern verwenden wird, in Abhängigkeit zum Beispiel von der zusätzlichen Zeitdauer, die es brauchen wird, um die Route unter Verwendung des anderen Satzes von Fahrparametern abzuschließen.
In einigen Ausführungsformen beruht die Differenz zwischen der ersten Aufwandsfunktion und der zweiten Aufwandsfunktion auf einer Zeitdifferenz zwischen der ersten Fahrzeit und der zweiten Fahrzeit. In einigen Ausführungsformen variiert die Zeit, um von der Startposition zu der Zielposition zu fahren, in Abhängigkeit von dem Satz von Fahrparametern, der zum Navigieren des AV entlang der Route verwendet wird. In einigen Ausführungsformen kann ein Benutzer oder Kunde des AV durch Anbieten eines Rabatts für den Benutzer angereizt werden, zu erlauben, dass das AV in Übereinstimmung mit dem ersten Satz von Fahrparametern arbeitet. In einigen Ausführungsformen wird der Rabatt auf Grundlage der zusätzlichen Zeitdauer, die es brauchen wird, um unter Verwendung des ersten Satzes von Fahrparametern zu dem Zielort zu gelangen (verglichen mit der Zeitdauer, die es braucht, wenn das AV in Übereinstimmung mit dem vordefinierten Satz von Fahrparametern betrieben wird). In einigen Ausführungsformen kann der Rabatt, wahlweise, auf Grundlage der Größe eines Nutzens, der durch den Betreiber des AV für das Fahren der Route unter Verwendung des ersten Satzes von Fahrparametern realisiert werden wird, festgelegt werden. Zum Beispiel kann der erste Satz von Fahrparametern für den Betreiber des AV einen Nutzen erbringen, wie beispielsweise ein Aktualisieren von Kartierungsinformationen entlang der Route ermöglichen, und der Rabatt kann für den Benutzer bereitgestellt werden (z. B. als ein Prozentsatz eines quantifizierten Werten für den Nutzen des Gewinnens aktualisierter Kartierungsinformationen), um den Kunden dafür zu belohnen, dass er erlaubt, dass das AV unter Verwendung des ersten Satzes von Fahrparametern arbeitet. In einigen Ausführungsformen kann der Satz von Fahrparametern so ausgewählt werden, dass er andere Aufgaben oder Vorteile ermöglicht, wie zum Beispiel das Durchführen von Sensorkalibrierung und/oder das Generieren von Einnahmen. In solchen Ausführungsformen kann der Satz von Fahrparametern so festgelegt werden, dass die Leistung dieser Aufgaben unter Verwendung des AV optimiert wird.
In der vorstehenden Beschreibung sind Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf zahlreiche spezifische Einzelheiten beschrieben worden, die sich von Umsetzung zu Umsetzung unterscheiden können. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind dementsprechend eher in einem illustrativen als in einem einschränkenden Sinn zu betrachten. Die einzige und ausschließliche Angabe des Rahmens der Erfindung und dessen, was von den Anmeldern als der Rahmen der Erfindung vorgesehen ist, ist der wörtliche und äquivalente Rahmen des Satzes von Ansprüchen, die dieser Anmeldung entspringen, in der spezifischen Form, in der solche Ansprüche erscheinen, einschließlich jeglicher nachfolgender Korrektur. Jegliche Definitionen, die hierin ausdrücklich für Begriffe dargelegt werden, die in solchen Ansprüchen enthalten sind, sollen die Bedeutung solcher Begriffe bestimmen, wie sie in den Ansprüchen verwendet werden. Außerdem kann, wenn wir den Ausdruck „ferner umfassend“ in der vorstehenden Beschreibung oder den folgenden Ansprüchen verwenden, was dieser Wendung folgt, ein(e) zusätzliche(r) Schritt oder Einheit oder ein(e) Teilschritt/Untereinheit eines/einer zuvor erwähnten Schrittes oder Einheit sein.
Die folgenden Aspekte bilden ebenfalls einen Teil der Erfindung:

1. System, das Folgendes umfasst:
- einen oder mehrere Rechnerprozessoren und
- ein oder mehrere nicht flüchtige Speichermedien, die Anweisungen speichern, die, wenn sie durch den einen oder die mehreren Rechnerprozessoren ausgeführt werden, die Durchführung von Operationen bewirken, die Folgendes umfassen:
  - Gewinnen, unter Verwendung eines Verarbeitungsschaltkreises, von Kartendaten einschließlich einer Startposition und einer Zielposition,
  - Gewinnen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, mehrerer Fahrzeiten, die mehreren jeweiligen möglichen Routen zum Fahren von der Startposition zu der Zielposition entsprechen,
  - Gewinnen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, von Nutzeninformationen für wenigstens eine erste jeweilige mögliche Route und
  - Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einer ausgewählten Route auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen.
2. System nach Aspekt 1, wobei die mehreren Fahrzeiten jeweilige Fahrzeiten einschließen, die mit jeweiligen Kanten verknüpft sind, welche die mehreren jeweiligen möglichen Routen umfassen.
3. System nach einem der Aspekte 1 bis 2, wobei die Nutzeninformationen einen oder mehrere Nutzenfaktoren einschließen, die mit wenigstens einem Abschnitt der ersten jeweiligen möglichen Route verknüpft sind.
4. System nach Aspekt 3, wobei die Nutzenfaktoren umgekehrt proportional zu einer Größe eines Nutzens sind, der mit dem Abschnitt der ersten jeweiligen möglichen Route verknüpft ist.
5. System nach einem der Aspekte 3 bis 4, wobei die Nutzenfaktoren einen oder mehrere Kartenaltersfaktoren einschließen.
6. System nach Aspekt 5, wobei die Kartenaltersfaktoren umgekehrt proportional zu einer Zeitdauer sind, die vergangen ist, seit Kartendaten für den Abschnitt der ersten jeweiligen möglichen Route gesammelt wurden.
7. System nach einem der Aspekte 3 bis 6, wobei die Nutzenfaktoren einen oder mehrere Kalibrierungseignungsfaktoren einschließen.
8. System nach Aspekt 7, wobei die Kalibrierungseignungsfaktoren umgekehrt proportional zu einer Feststellung sind, wie ungeeignet der Abschnitt der ersten jeweiligen möglichen Route zum Durchführen einer Sensorkalibrierung ist.
9. System nach einem der Aspekte 3 bis 8, wobei die Nutzenfaktoren einen oder mehrere Werbeeinnahmefaktoren einschließen.
10. System nach Aspekt 9, wobei die Werbeeinnahmefaktoren umgekehrt proportional zu einer Größe eines finanziellen Nutzens sind, der für einen Bediener des autonomen Fahrzeugs als Reaktion auf ein Navigieren des autonomen Fahrzeugs entlang des Abschnitts der ersten jeweiligen möglichen Route verfügbar ist.
11. System nach einem der Aspekte 1 bis 10, wobei das Festlegen der ausgewählten Route auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen das Auswählen, aus den mehreren jeweiligen möglichen Routen, einer ersten Route umfasst, die einen minimalen Wert für eine Summe von Folgendem aufweist: a) der Fahrzeiten zum Fahren von der Startposition zu der Zielposition und b) gewichteten Nutzenfaktoren für jeweilige der mehreren jeweiligen möglichen Routen.
12. System nach einem der Aspekte 1 bis 11, wobei die Operationen ferner Folgendes umfassen:
- Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einer ersten Aufwandsfunktion einer zweiten Route der mehreren jeweiligen möglichen Routen auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen für die zweite Route,
- Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einer zweiten Aufwandsfunktion einer dritten Route der mehreren jeweiligen möglichen Routen auf Grundlage einer minimalen Summe von Fahrzeiten zum Fahren von der Startposition zu der Zielposition und
- Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, eines Rabattpreises auf Grundlage einer Differenz zwischen der ersten Aufwandsfunktion und der zweiten Aufwandsfunktion.
13. System nach Aspekt 12, wobei die Differenz zwischen der ersten Aufwandsfunktion und der zweiten Aufwandsfunktion auf einer Zeitdifferenz zwischen: a) einer ersten Zeitdauer, um unter Verwendung der zweiten Route von der Startposition zu der Zielposition zu fahren, und b) einer zweiten Zeitdauer, um unter Verwendung der dritten Route von der Startposition zu der Zielposition zu fahren, beruht.
14. Verfahren zum Festlegen einer Route eines autonomen Fahrzeugs, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
- Gewinnen, unter Verwendung eines Verarbeitungsschaltkreises, von Kartendaten einschließlich einer Startposition und einer Zielposition,
- Gewinnen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, mehrerer Fahrzeiten, die mehreren jeweiligen möglichen Routen zum Fahren von der Startposition zu der Zielposition entsprechen,
- Gewinnen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, von Nutzeninformationen für wenigstens eine erste jeweilige mögliche Route und
- Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einer ausgewählten Route auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen.
15. Verfahren nach Aspekt 14, wobei die mehreren Fahrzeiten jeweilige Fahrzeiten einschließen, die mit jeweiligen Kanten verknüpft sind, welche die mehreren jeweiligen möglichen Routen umfassen
16. Verfahren nach einem der Aspekte 14 bis 15, wobei die Nutzeninformationen einen oder mehrere Nutzenfaktoren einschließen, die mit wenigstens einem Abschnitt der ersten jeweiligen möglichen Route verknüpft sind.
17. Verfahren nach Aspekt 16, wobei die Nutzenfaktoren umgekehrt proportional zu einer Größe eines Nutzens sind, der mit dem Abschnitt der ersten jeweiligen möglichen Route verknüpft ist.
18. Verfahren nach einem der Aspekte 16 bis 17, wobei die Nutzenfaktoren einen oder mehrere Kartenaltersfaktoren einschließen.
19. Verfahren nach Aspekt 18, wobei die Kartenaltersfaktoren umgekehrt proportional zu einer Zeitdauer sind, die vergangen ist, seit Kartendaten für den Abschnitt der ersten jeweiligen möglichen Route gesammelt wurden.
20. Verfahren nach einem der Aspekte 16 bis 19, wobei die Nutzenfaktoren einen oder mehrere Kalibrierungseignungsfaktoren einschließen.
21. Verfahren nach Aspekt 20, wobei die Kalibrierungseignungsfaktoren umgekehrt proportional zu einer Feststellung sind, wie ungeeignet der Abschnitt der ersten jeweiligen möglichen Route zum Durchführen einer Sensorkalibrierung ist.
22. Verfahren nach einem der Aspekte 16 bis 21, wobei die Nutzenfaktoren einen oder mehrere Werbeeinnahmefaktoren einschließen.
23. Verfahren nach Aspekt 22, wobei die Werbeeinnahmefaktoren umgekehrt proportional zu einer Größe eines finanziellen Nutzens sind, der für einen Bediener des autonomen Fahrzeugs als Reaktion auf ein Navigieren des autonomen Fahrzeugs entlang des Abschnitts der ersten jeweiligen möglichen Route verfügbar ist.
24. Verfahren nach einem der Aspekte 14 bis 23, wobei das Festlegen der ausgewählten Route auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen das Auswählen, aus den mehreren jeweiligen möglichen Routen, einer ersten Route umfasst, die einen minimalen Wert für eine Summe von Folgendem aufweist: a) der Fahrzeiten zum Fahren von der Startposition zu der Zielposition und b) gewichteten Nutzenfaktoren für jeweilige der mehreren jeweiligen möglichen Routen.
25. Verfahren nach einem der Aspekte 14 bis 24, das ferner Folgendes umfasst:
- Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einer ersten Aufwandsfunktion einer zweiten Route der mehreren jeweiligen möglichen Routen auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen für die zweite Route,
- Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einer zweiten Aufwandsfunktion einer dritten Route der mehreren jeweiligen möglichen Routen auf Grundlage einer minimalen Summe von Fahrzeiten zum Fahren von der Startposition zu der Zielposition und
- Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, eines Rabattpreises auf Grundlage einer Differenz zwischen der ersten Aufwandsfunktion und der zweiten Aufwandsfunktion.
26. Verfahren nach Aspekt 25, wobei die Differenz zwischen der ersten Aufwandsfunktion und der zweiten Aufwandsfunktion auf einer Zeitdifferenz zwischen: a) einer ersten Zeitdauer, um unter Verwendung der zweiten Route von der Startposition zu der Zielposition zu fahren, und b) einer zweiten Zeitdauer, um unter Verwendung der dritten Route von der Startposition zu der Zielposition zu fahren, beruht.
27. Ein oder mehrere nicht flüchtige Speichermedien, die Anweisungen speichern, die, wenn sie durch ein oder mehrere Datenverarbeitungsgeräte ausgeführt werden, die Durchführung des Verfahrens nach einem der Aspekte 14 bis 26 bewirken.
28. System, das Folgendes umfasst:
- einen oder mehrere Rechnerprozessoren und ein oder mehrere nicht flüchtige Speichermedien, die Anweisungen speichern, die, wenn sie durch den einen oder die mehreren Rechnerprozessoren ausgeführt werden, die Durchführung von Operationen bewirken, die Folgendes umfasst:
  - Gewinnen, unter Verwendung eines Verarbeitungsschaltkreises, von Kartendaten einschließlich einer Startposition und einer Zielposition,
  - Gewinnen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, Kartenaltersinformationen für die Route,
  - Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, eines ersten Satzes von Fahrparametern für das autonome Fahrzeug auf Grundlage der Kartenaltersinformationen und
  - Navigieren, unter Verwendung eines Steuerungsschaltkreises, des autonomen Fahrzeugs entlang der Route unter Verwendung des ersten Satzes von Fahrparametern.
29. System nach Aspekt 28, wobei das Navigieren des autonomen Fahrzeugs entlang der Route unter Verwendung des ersten Satzes von Fahrparametern das Durchführen einer Kartendatensammlungsoperation für wenigstens einen Abschnitt der Route während des Navigierens des autonomen Fahrzeugs entlang der Route zwischen der Startposition und der Zielposition einschließt.
30. System nach einem der Aspekte 28 bis 29, wobei die Route aus einer oder mehreren Kanten besteht.
31. System nach einem der Aspekte 28 bis 30, wobei der erste Satz von Fahrparametern einen Satz von vorbestimmten Manövern zum Betreiben des autonomen Fahrzeugs einschließt.
32. System nach Aspekt 31, wobei eine Menge von Manövern in dem Satz von vorbestimmten Manövern zum Betreiben des autonomen Fahrzeugs proportional zu einer Zeitdauer ist, die vergangen ist, seit die Kartenaltersinformationen für wenigstens einen Abschnitt der Route aktualisiert wurden.
33. System nach einem der Aspekte 31 bis 32, wobei der Satz von vorbestimmten Manövern eines oder mehrere von Folgendem einschließt: eine zulässige Häufigkeit von Spurwechseln, eine zulässige Entfernung von einer oder mehreren Straßenbegrenzungen oder eine zulässige Zeitdauer des Fahrens in einer bestimmten Fahrspur.
34. System nach einem der Aspekte 28 bis 33, wobei sich der erste Satz von Fahrparametern von einem zweiten Satz von Fahrparametern unterscheidet, der nicht auf den Kartenaltersinformationen beruht.
35. System nach Aspekt 34, wobei der erste Satz von Fahrparametern einen Satz von Manövern zum Betreiben des autonomen Fahrzeugs, um Kartendaten zu sammeln, einschließt und der zweite Satz von Fahrparametern nicht den Satz von Manövern zum Betreiben des autonomen Fahrzeugs, um Kartendaten zu sammeln, einschließt.
36. System nach einem der Aspekte 34 bis 35, wobei:
- eine zulässige Häufigkeit von Spurwechseln in dem ersten Satz von Fahrparametern größer ist als in dem zweiten Satz von Fahrparametern,
- eine zulässige Entfernung von einer oder mehreren Straßenbegrenzungen in dem ersten Satz von Fahrparametern geringer ist als in dem zweiten Satz von Fahrparametern und
- eine zulässige Zeitdauer des Fahrens in einer bestimmten Fahrspur in dem ersten Satz von Fahrparametern größer ist als in dem zweiten Satz von Fahrparametern.
37. System nach einem der Aspekte 28 bis 36, wobei die Operationen ferner Folgendes umfassen:
- Gewinnen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, von Routenbedingungen für die Route,
- wobei das Festlegen des ersten Satzes von Fahrparametern das Festlegen des ersten Satzes von Fahrparametern für das autonome Fahrzeug auf Grundlage der Kartenaltersinformationen und der Routenbedingungen einschließt.
38. System nach Aspekt 37, wobei die Routenbedingungen eine Angabe bereitstellen, ob die Route für einen jeweiligen Satz von Fahrparametern geeignet ist.
39. System nach einem der Aspekte 37 bis 38, wobei die Routenbedingungen Verkehrsbedingungen für wenigstens einen Abschnitt der Route einschließen.
40. System nach einem der Aspekte 37 bis 39, wobei die Routenbedingungen Wetterbedingungen für wenigstens einen Abschnitt der Route einschließen.
41. System nach einem der Aspekte 37 bis 40, wobei die Routenbedingungen eine Angabe einer Position des autonomen Fahrzeugs entlang der Route einschließen.
42. System nach einem der Aspekte 37 bis 41, wobei die Routenbedingungen Straßenoberflächenbedingungen für wenigstens einen Abschnitt der Route einschließen.
43. System nach einem der Aspekte 28 bis 42, wobei die Operationen ferner Folgendes umfassen:
- Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einer ersten Aufwandsfunktion der Route auf Grundlage einer ersten Fahrzeit zum Navigieren des autonomen Fahrzeugs entlang der Route unter Verwendung des ersten Satzes von Fahrparametern,
- Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einer zweiten Aufwandsfunktion der Route auf Grundlage einer zweiten Fahrzeit zum Navigieren des autonomen Fahrzeugs entlang der Route unter Verwendung eines dritten Satz von Fahrparametern, die nicht auf den Kartenaltersinformationen beruhen, und
- Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, eines Rabattpreises auf Grundlage einer Differenz zwischen der ersten Aufwandsfunktion und der zweiten Aufwandsfunktion.
44. System nach Aspekt 43, wobei die Differenz zwischen der ersten Aufwandsfunktion und der zweiten Aufwandsfunktion auf einer Zeitdifferenz zwischen der ersten Fahrzeit und der zweiten Fahrzeit beruht.
45. Verfahren zum Festlegen von Routenplanungsdaten für eine Route eines autonomen Fahrzeugs, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
- Gewinnen, unter Verwendung eines Verarbeitungsschaltkreises, einer Route zwischen einer Startposition und einer Zielposition,
- Gewinnen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, von Kartenaltersinformationen für die Route,
- Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, eines ersten Satzes von Fahrparametern für das autonome Fahrzeug auf Grundlage der Kartenaltersinformationen und
- Navigieren, unter Verwendung eines Steuerungsschaltkreises, des autonomen Fahrzeugs entlang der Route unter Verwendung des ersten Satzes von Fahrparametern.
46. Verfahren nach Aspekt 45, wobei das Navigieren des autonomen Fahrzeugs entlang der Route unter Verwendung des ersten Satzes von Fahrparametern das Durchführen einer Kartendatensammlungsoperation für wenigstens einen Abschnitt der Route während des Navigierens des autonomen Fahrzeugs entlang der Route zwischen der Startposition und der Zielposition einschließt.
47. Verfahren nach einem der Aspekte 45 bis 46, wobei die Route aus einer oder mehreren Kanten besteht.
48. Verfahren nach einem der Aspekte 45 bis 47, wobei der erste Satz von Fahrparametern einen Satz von vorbestimmten Manövern zum Betreiben des autonomen Fahrzeugs einschließt.
49. Verfahren nach Aspekt 48, wobei eine Menge von Manövern in dem Satz von vorbestimmten Manövern zum Betreiben des autonomen Fahrzeugs proportional zu einer Zeitdauer ist, die vergangen ist, seit die Kartenaltersinformationen für wenigstens einen Abschnitt der Route aktualisiert wurden.
50. Verfahren nach einem der Aspekte 48 bis 49, wobei der Satz von vorbestimmten Manövern eines oder mehrere von Folgendem einschließt: eine zulässige Häufigkeit von Spurwechseln, eine zulässige Entfernung von einer oder mehreren Straßenbegrenzungen oder eine zulässige Zeitdauer des Fahrens in einer bestimmten Fahrspur.
51. Verfahren nach einem der Aspekte 45 bis 50, wobei sich der erste Satz von Fahrparametern von einem zweiten Satz von Fahrparametern unterscheidet, der nicht auf den Kartenaltersinformationen beruht.
52. Verfahren nach Aspekt 51, wobei der erste Satz von Fahrparametern einen Satz von Manövern zum Betreiben des autonomen Fahrzeugs, um Kartendaten zu sammeln, einschließt und der zweite Satz von Fahrparametern nicht den Satz von Manövern zum Betreiben des autonomen Fahrzeugs, um Kartendaten zu sammeln, einschließt.
53. Verfahren nach einem der Aspekte 51 bis 52, wobei:
- eine zulässige Häufigkeit von Spurwechseln in dem ersten Satz von Fahrparametern größer ist als in dem zweiten Satz von Fahrparametern,
- eine zulässige Entfernung von einer oder mehreren Straßenbegrenzungen in dem ersten Satz von Fahrparametern geringer ist als in dem zweiten Satz von Fahrparametern und
- eine zulässige Zeitdauer des Fahrens in einer bestimmten Fahrspur in dem ersten Satz von Fahrparametern größer ist als in dem zweiten Satz von Fahrparametern.
54. Verfahren nach einem der Aspekte 45 bis 53, das ferner Folgendes umfasst:
- Gewinnen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, von Routenbedingungen für die Route,
- wobei das Festlegen des ersten Satzes von Fahrparametern das Festlegen des ersten Satzes von Fahrparametern für das autonome Fahrzeug auf Grundlage der Kartenaltersinformationen und der Routenbedingungen einschließt.
55. Verfahren nach Aspekt 54, wobei die Routenbedingungen eine Angabe bereitstellen, ob die Route für einen jeweiligen Satz von Fahrparametern geeignet ist.
56. Verfahren nach einem der Aspekte 54 bis 55, wobei die Routenbedingungen Verkehrsbedingungen für wenigstens einen Abschnitt der Route einschließen.
57. Verfahren nach einem der Aspekte 54 bis 56, wobei die Routenbedingungen Wetterbedingungen für wenigstens einen Abschnitt der Route einschließen.
58. Verfahren nach einem der Aspekte 54 bis 57, wobei die Routenbedingungen eine Angabe einer Position des autonomen Fahrzeugs entlang der Route einschließen.
59. Verfahren nach einem der Aspekte 54 bis 58, wobei die Routenbedingungen Straßenoberflächenbedingungen für wenigstens einen Abschnitt der Route einschließen.
60. Verfahren nach einem der Aspekte 45 bis 59, das ferner Folgendes umfasst:
- Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einer ersten Aufwandsfunktion der Route auf Grundlage einer ersten Fahrzeit zum Navigieren des autonomen Fahrzeugs entlang der Route unter Verwendung des ersten Satzes von Fahrparametern,
- Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einer zweiten Aufwandsfunktion der Route auf Grundlage einer zweiten Fahrzeit zum Navigieren des autonomen Fahrzeugs entlang der Route unter Verwendung eines dritten Satz von Fahrparametern, die nicht auf den Kartenaltersinformationen beruhen, und
- Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, eines Rabattpreises auf Grundlage einer Differenz zwischen der ersten Aufwandsfunktion und der zweiten Aufwandsfunktion.
61. Verfahren nach Aspekt 60, wobei die Differenz zwischen der ersten Aufwandsfunktion und der zweiten Aufwandsfunktion auf einer Zeitdifferenz zwischen der ersten Fahrzeit und der zweiten Fahrzeit beruht.
62. Ein oder mehrere nicht flüchtige Speichermedien, die Anweisungen speichern, die, wenn sie durch ein oder mehrere Datenverarbeitungsgeräte ausgeführt werden, die Durchführung des Verfahrens nach einem der Aspekte 45 bis 61 bewirken.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62957659 [0001]

Claims

System, das Folgendes umfasst: einen oder mehrere Rechnerprozessoren und ein oder mehrere nicht flüchtige Speichermedien, die Anweisungen speichern, die, wenn sie durch den einen oder die mehreren Rechnerprozessoren ausgeführt werden, die Durchführung von Operationen bewirken, die Folgendes umfassen: Gewinnen, unter Verwendung eines Verarbeitungsschaltkreises, von Kartendaten einschließlich einer Startposition und einer Zielposition, Gewinnen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, mehrerer Fahrzeiten, die mehreren jeweiligen möglichen Routen zum Fahren von der Startposition zu der Zielposition entsprechen, Gewinnen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, von Nutzeninformationen für wenigstens eine erste jeweilige mögliche Route und Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einer ausgewählten Route auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen.
System nach Anspruch 1, wobei die mehreren Fahrzeiten jeweilige Fahrzeiten einschließen, die mit jeweiligen Kanten verknüpft sind, welche die mehreren jeweiligen möglichen Routen umfassen, und/oder vorzugsweise, wobei die Nutzeninformationen einen oder mehrere Nutzenfaktoren einschließen, die mit wenigstens einem Abschnitt der ersten jeweiligen möglichen Route verknüpft sind, und/oder vorzugsweise, wobei die Nutzenfaktoren umgekehrt proportional zu einer Größe eines Nutzens sind, der mit dem Abschnitt der ersten jeweiligen möglichen Route verknüpft ist, und/oder vorzugsweise, wobei die Nutzenfaktoren einen oder mehrere Kartenaltersfaktoren einschließen und/oder vorzugsweise, wobei die Kartenaltersfaktoren umgekehrt proportional zu einer Zeitdauer sind, die vergangen ist, seit Kartendaten für den Abschnitt der ersten jeweiligen möglichen Route gesammelt wurden, und/oder vorzugsweise, wobei die Nutzenfaktoren einen oder mehrere Kalibrierungseignungsfaktoren einschließen.
System nach Anspruch 2, wobei die Kalibrierungseignungsfaktoren umgekehrt proportional zu einer Feststellung sind, wie ungeeignet der Abschnitt der ersten jeweiligen möglichen Route zum Durchführen einer Sensorkalibrierung ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Festlegen der ausgewählten Route auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen das Auswählen, aus den mehreren jeweiligen möglichen Routen, einer ersten Route umfasst, die einen minimalen Wert für eine Summe von Folgendem aufweist: a) der Fahrzeiten zum Fahren von der Startposition zu der Zielposition und b) gewichteten Nutzenfaktoren für jeweilige der mehreren jeweiligen möglichen Routen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Operationen ferner Folgendes umfassen: Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einer ersten Aufwandsfunktion einer zweiten Route der mehreren jeweiligen möglichen Routen auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen für die zweite Route, Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einer zweiten Aufwandsfunktion einer dritten Route der mehreren jeweiligen möglichen Routen auf Grundlage einer minimalen Summe von Fahrzeiten zum Fahren von der Startposition zu der Zielposition und Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, eines Rabattpreises auf Grundlage einer Differenz zwischen der ersten Aufwandsfunktion und der zweiten Aufwandsfunktion und/oder vorzugsweise, wobei die Differenz zwischen der ersten Aufwandsfunktion und der zweiten Aufwandsfunktion auf einer Zeitdifferenz zwischen: a) einer ersten Zeitdauer, um unter Verwendung der zweiten Route von der Startposition zu der Zielposition zu fahren, und b) einer zweiten Zeitdauer, um unter Verwendung der dritten Route von der Startposition zu der Zielposition zu fahren, beruht.
Verfahren zum Festlegen einer Route eines autonomen Fahrzeugs, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Gewinnen, unter Verwendung eines Verarbeitungsschaltkreises, von Kartendaten einschließlich einer Startposition und einer Zielposition, Gewinnen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, mehrerer Fahrzeiten, die mehreren jeweiligen möglichen Routen zum Fahren von der Startposition zu der Zielposition entsprechen, Gewinnen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, von Nutzeninformationen für wenigstens eine erste jeweilige mögliche Route und Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einer ausgewählten Route auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die mehreren Fahrzeiten jeweilige Fahrzeiten einschließen, die mit jeweiligen Kanten verknüpft sind, welche die mehreren jeweiligen möglichen Routen umfassen, und/oder vorzugsweise, wobei die Nutzeninformationen einen oder mehrere Nutzenfaktoren einschließen, die mit wenigstens einem Abschnitt der ersten jeweiligen möglichen Route verknüpft sind, und/oder vorzugsweise, wobei die Nutzenfaktoren einen oder mehrere Kartenaltersfaktoren einschließen und/oder vorzugsweise, wobei die Kartenaltersfaktoren umgekehrt proportional zu einer Zeitdauer sind, die vergangen ist, seit Kartendaten für den Abschnitt der ersten jeweiligen möglichen Route gesammelt wurden, und/oder vorzugsweise, wobei die Nutzenfaktoren einen oder mehrere Kalibrierungseignungsfaktoren einschließen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 und 7, wobei das Festlegen der ausgewählten Route auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen das Auswählen, aus den mehreren jeweiligen möglichen Routen, einer ersten Route umfasst, die einen minimalen Wert für eine Summe von Folgendem aufweist: a) der Fahrzeiten zum Fahren von der Startposition zu der Zielposition und b) gewichteten Nutzenfaktoren für jeweilige der mehreren jeweiligen möglichen Routen, und/oder vorzugsweise, ferner umfassend: Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einer ersten Aufwandsfunktion einer zweiten Route der mehreren jeweiligen möglichen Routen auf Grundlage der Fahrzeiten und der Nutzeninformationen für die zweite Route, Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, einer zweiten Aufwandsfunktion einer dritten Route der mehreren jeweiligen möglichen Routen auf Grundlage einer minimalen Summe von Fahrzeiten zum Fahren von der Startposition zu der Zielposition und Festlegen, unter Verwendung des Verarbeitungsschaltkreises, eines Rabattpreises auf Grundlage einer Differenz zwischen der ersten Aufwandsfunktion und der zweiten Aufwandsfunktion und/oder vorzugsweise, wobei die Differenz zwischen der ersten Aufwandsfunktion und der zweiten Aufwandsfunktion auf einer Zeitdifferenz zwischen: a) einer ersten Zeitdauer, um unter Verwendung der zweiten Route von der Startposition zu der Zielposition zu fahren, und b) einer zweiten Zeitdauer, um unter Verwendung der dritten Route von der Startposition zu der Zielposition zu fahren, beruht.
Nicht flüchtiges Speichermedium bzw. nicht flüchtige Speichermedien, die Anweisungen speichern, die, wenn sie durch ein oder mehrere Datenverarbeitungsgeräte ausgeführt werden, die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 8 bewirken.