DE102020212797A1

DE102020212797A1 - Steuerung eines autonomen fahrzeugs, wenn sich das autonome fahrzeug ausserhalb seiner konstruktionsgemässen wirkdomäne befindet

Info

Publication number: DE102020212797A1
Application number: DE102020212797.2A
Authority: DE
Inventors: Andreas Heyl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2020-10-09
Publication date: 2021-04-15
Also published as: US11619942B2; CN112660043A; US20210109528A1

Abstract

Ein System zur Steuerung eines autonomen Fahrzeugs, wenn sich das autonome Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet. Das System umfasst ein Umgebungsdetektionssystem, ein Fahrzeugsteuerungssystem und einen ersten elektronischen Prozessor. Der erste elektronische Prozessor ist dazu konfiguriert, zu detektieren, dass sich ein autonomes Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet, und eine erste elektronische Nachricht zu senden. Die erste elektronische Nachricht fordert an, dass ein sich in der Umgebung befindliches Fahrzeug das autonome Fahrzeug führt, bis das autonome Fahrzeug in seine Operational Design Domain zurückkehrt oder einen vorbestimmten Ort erreicht. Der elektronische Prozessor ist auch dazu konfiguriert, ein Leitfahrzeug zu bestimmen und das autonome Fahrzeug dahingehend zu steuern, dem Leitfahrzeug zu folgen, bis das autonome Fahrzeug in seine Operational Design Domain zurückkehrt oder den vorbestimmten Ort erreicht.

Description

GEBIET
Ausführungsformen beziehen sich auf die Verbesserung des Betriebs von autonomen Fahrzeugen, beispielsweise wenn solche Fahrzeuge in Umgebungen betrieben werden, in denen auch von Personen gefahrene Fahrzeuge betrieben werden.
HINTERGRUND
Moderne Fahrzeuge umfassen verschiedene teilautonome Fahrfunktionen, beispielsweise adaptive Geschwindigkeitsregelung, Kollisionsvermeidungssysteme, Selbstparken und dergleichen. Vollautonomes Fahren wird angestrebt, ist jedoch noch nicht erzielt worden, jedenfalls nicht in marktreifem wirtschaftlich tragfähigem Umfang.
KURZDARSTELLUNG
Autonome Fahrzeuge sind auf autonomen Betrieb innerhalb einer gewissen Operational Design Domain (ODD, konstruktionsgemäße Wirkdomäne) beschränkt. Die ODD wird durch einen oder mehrere Parameter definiert, innerhalb derer ein dahingehend angelernter elektronischer Prozessor ein autonomes Fahrzeug mit einem gewissen Vertrauensgrad bedienen kann. Außerhalb der ODD kann nicht garantiert werden, dass das autonome Fahrzeug wie gewünscht funktioniert. Leider gibt es Situationen, in denen sich das autonome Fahrzeug (vorsätzlich oder unbeabsichtigt) außerhalb seiner ODD bewegt. Wenn sich beispielsweise Umgebungsbedingungen ändern (beispielsweise zieht Nebel auf oder es beginnt zu schneien) oder wenn das autonome Fahrzeug einer Verkehrssituation ausgesetzt wird, für die es nicht angelernt ist (beispielsweise eine Baustelle), kann sich das autonome Fahrzeug außerhalb seiner ODD bewegen.
Bei einigen Systemen detektiert ein autonomes Fahrzeug, dass es seine ODD verlassen hat, durch Analysieren der umliegenden Umgebung oder Empfangen von Informationen zur gegenwärtigen Position des autonomen Fahrzeugs auf einer Route. In einem Beispiel kann das autonome Fahrzeug Bilderkennungsmethoden zum Detektieren von Barrikaden und temporären Schildern verwenden und dadurch bestimmen, dass es in eine Baustelle einfährt. In einem weiteren Beispiel kann das Fahrzeug Daten, wie z. B. Wetterdaten, die mit seiner gegenwärtigen Position in Zusammenhang stehen, empfangen. Bei einigen Systemen detektiert ein Fahrzeug, dass es seine ODD verlassen hat, durch Bewerten von Parametern, die mit der Fähigkeit des Fahrzeugs, seine Umgebung wahrzunehmen, in Zusammenhang stehen. Die Parameter können beispielsweise berechnete Konfidenz- oder Unsicherheitswerte sein.
Bei existierenden Systemen kann, wenn ein autonomes Fahrzeug bestimmt, dass es seine ODD verlassen hat, das autonome Fahrzeug in einem dafür sicheren Bereich anhalten oder sein Verhalten anpassen, beispielsweise verlangsamen, bis es sich wieder in seiner ODD befindet. Ob das autonome Fahrzeug anhält oder verlangsamt, die Änderung beim Verhalten des autonomen Fahrzeugs kann eine Gefahr für in der Umgebung befindliche Fahrzeuge verursachen, da die in der Umgebung befindlichen Fahrzeuge die Änderung bei dem Verhalten des autonomen Fahrzeugs möglicherweise nicht vorhersehen können. Beispielsweise kann die Unfähigkeit eines sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeugs zum Vorhersehen des Verhaltens des autonomen Fahrzeugs auf der Tatsache beruhen, dass das Verhalten des autonomen Fahrzeugs von einer fahrenden Person nicht erwartet wird.
Zur Verringerung der Gefahr, die die Verhaltensänderung eines autonomen Fahrzeugs für die sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeuge verursacht, beschreiben Ausführungsformen hierin unter anderem ein System zur Benachrichtigung eines oder mehrerer Fahrzeuge, die sich in der Umgebung des autonomen Fahrzeugs befinden, darüber, dass sich das autonome Fahrzeug außerhalb seiner ODD fortbewegt. Bei einigen Ausführungsformen kann das autonome Fahrzeug sich in der Umgebung befindliche Fahrzeuge darüber benachrichtigen, dass es sich außerhalb seiner ODD befindet und sich ungewöhnlich verhalten kann. Bei einigen Ausführungsformen kann das autonome Fahrzeug eine Nachricht an ein oder mehrere Fahrzeuge in seiner umliegenden Umgebung senden und darum bitten, dass ein sich in der Umgebung befindliches Fahrzeug das autonome Fahrzeug führt, bis das autonome Fahrzeug wieder in seine ODD eintritt.
Beispielsweise stellt eine Ausführungsform ein System zur Steuerung eines autonomen Fahrzeugs, wenn sich das autonome Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet, bereit. Das System umfasst ein Umgebungsdetektionssystem, ein Fahrzeugsteuerungssystem und einen ersten elektronischen Prozessor. Der erste elektronische Prozessor ist dazu konfiguriert, zu detektieren, dass sich ein autonomes Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet, und eine erste elektronische Nachricht zu senden. Die erste elektronische Nachricht fordert an, dass ein sich in der Umgebung befindliches Fahrzeug das autonome Fahrzeug führt, bis das autonome Fahrzeug in seine Operational Design Domain zurückkehrt oder einen vorbestimmten Ort erreicht. Der elektronische Prozessor ist auch dazu konfiguriert, ein Leitfahrzeug zu bestimmen und das autonome Fahrzeug dahingehend zu steuern, dem Leitfahrzeug zu folgen, bis das autonome Fahrzeug in seine Operational Design Domain zurückkehrt oder den vorbestimmten Ort erreicht.
Eine weitere Ausführungsform stellt ein Verfahren zur Steuerung eines autonomen Fahrzeugs, wenn sich das autonome Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet, bereit. Das Verfahren umfasst Detektieren mit einem elektronischen Prozessor, dass sich ein autonomes Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet, und Senden einer ersten elektronischen Nachricht. Die erste elektronische Nachricht fordert an, dass ein sich in der Nähe befindliches Fahrzeug das autonome Fahrzeug führt, bis das autonome Fahrzeug in seine Operational Design Domain zurückkehrt oder einen vorbestimmten Ort erreicht. Das Verfahren umfasst des Weiteren Bestimmen eines Leitfahrzeugs und dahingehendes Steuern des autonomen Fahrzeugs, dem Leitfahrzeug zu folgen, bis das autonome Fahrzeug in seine Operational Design Domain zurückkehrt oder den vorbestimmten Ort erreicht.
Noch eine weitere Ausführungsform stellt ein Verfahren zur Steuerung eines autonomen Fahrzeugs, wenn sich das autonome Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet, bereit. Das Verfahren umfasst Detektieren mit einem elektronischen Prozessor, dass sich ein autonomes Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet, und Senden einer ersten elektronischen Nachricht. Die erste elektronische Nachricht fordert an, dass ein sich in der Umgebung befindliches Fahrzeug das autonome Fahrzeug führt, bis das autonome Fahrzeug in seine Operational Design Domain zurückkehrt oder einen vorbestimmten Ort erreicht. Das Verfahren umfasst des Weiteren Empfangen eines oder mehrerer Steuersignale, einer Trajektorie oder beides von einem Leitfahrzeug und Steuern des autonomen Fahrzeugs basierend auf dem einen oder den mehreren empfangenen Steuersignalen, der empfangenen Trajektorie oder beiden, bis das autonome Fahrzeug in seine Operational Design Domain zurückkehrt oder den vorbestimmten Ort erreicht.
Weitere Aspekte, Merkmale und Ausführungsformen werden bei Betrachtung der detaillierten Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen offensichtlich.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm eines Systems gemäß einer Ausführungsform zur Steuerung eines autonomen Fahrzeugs, wenn sich das autonome Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet.
2 ist ein Blockdiagramm einer ersten elektronischen Steuerung des Systems von 1 gemäß einer Ausführungsform.
3 ist ein Blockdiagramm eines in dem System von 1 enthaltenen Fahrzeugsteuersystems gemäß einer Ausführungsform.
4 ist ein Blockdiagramm eines in dem System von 1 enthaltenen Umgebungsdetektionssystems gemäß einer Ausführungsform.
5 ist ein Blockdiagramm einer zweiten elektronischen Steuerung des Systems von 1 gemäß einer Ausführungsform.
6 ist ein Ablaufdiagramm eines das System von 1 verwendenden Verfahrens zur Steuerung eines autonomen Fahrzeugs, wenn sich das autonome Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet, gemäß einer Ausführungsform.
7 ist eine Darstellung einer beispielhaften Situation, in der das in 6 dargestellte Verfahren gemäß einer Ausführungsform durchgeführt werden kann.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Bevor irgendwelche Ausführungsformen genauer erläutert werden, versteht sich, dass diese Offenbarung in ihrer Anwendung nicht auf die Einzelheiten der Konstruktion und der Anordnung der Komponenten, die in der folgenden Beschreibung angeführt oder in den folgenden Zeichnungen dargestellt werden, beschränkt sein soll. Ausführungsformen können andere Konfigurationen aufweisen und können verschiedenartig in die Praxis umgesetzt oder durchgeführt werden.
Mehrere hardware- und softwarebasierte Vorrichtungen sowie mehrere verschiedene Strukturkomponenten können zur Implementierung verschiedener Ausführungsformen verwendet werden. Darüber hinaus können Ausführungsformen Hardware, Software und elektronische Komponenten oder Module umfassen, die zum Zwecke der Erörterung so dargestellt und beschrieben werden können, als wäre der Großteil der Komponenten lediglich in Hardware implementiert. Für einen Durchschnittsfachmann und auf Basis der Lektüre dieser detaillierten Beschreibung ist jedoch erkenntlich, dass die auf Elektronik basierenden Aspekte der Erfindung zumindest bei einer Ausführungsform in Software (beispielsweise auf nichtflüchtigen computerlesbaren Medien gespeichert), die durch einen oder mehrere Prozessoren ausführbar ist, implementiert sein können. Beispielsweise können „Steuereinheiten“ und „Steuerungen“, die in der Patentschrift beschrieben werden, einen oder mehrere elektronische Prozessoren, ein oder mehrere Speichermodule, darunter nichtflüchtige computerlesbare Medien, eine oder mehrere Eingabe-/Ausgabe-Schnittstellen, eine oder mehrere ASICs und verschiedene Verbindungen (beispielsweise einen Systembus), die die verschiedenen Komponenten verbinden, umfassen.
1 stellt ein System 100 zur Steuerung eines autonomen Fahrzeugs, wenn sich das autonome Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet, dar. In dem bereitgestellten Beispiel umfasst das System 100 ein autonomes Fahrzeug 105, ein sich in der Umgebung befindliches Fahrzeug 110 und einen Server 112. Das autonome Fahrzeug 105 und das sich in der Umgebung befindliche Fahrzeug 110 können, obgleich sie als vierrädrige Fahrzeuge dargestellt werden, verschiedene Arten und Konstruktionen von Fahrzeugen umfassen. Beispielsweise können das autonome Fahrzeug 105 und das sich in der Umgebung befindliche Fahrzeug 110 Kraftfahrzeuge, Motorräder, LKWs, Busse, ein Sattelzug, eine Kombination aus dem Vorstehenden oder dergleichen sein. Es versteht sich, dass das System 100 weniger oder zusätzliche Komponenten, als hier dargestellt wird, umfassen kann. Beispielsweise umfasst das System 100 bei einigen Ausführungsformen den Server 112 nicht.
Das autonome Fahrzeug 105 und der Server 112 sind über ein Kommunikationsnetz 113 kommunikativ gekoppelt. Das Kommunikationsnetz 113 kann unter Verwendung eines Wide Area Network (beispielsweise des Internets), eines Local Area Network (beispielsweise eines Ethernet- oder Wi-Fi™-Netzwerks) , eines Mobilfunk-Datennetzes (beispielsweise eines Long Term Evolution (LTE™)-Netzwerks) und von Kombinationen oder Ableitungen davon implementiert sein. Bei einigen Ausführungsformen kommunizieren das autonome Fahrzeug 105 und der Server 112 durch eine oder mehrere Zwischenvorrichtungen, wie z. B. Router, Gateways oder dergleichen (nicht dargestellt) .
In dem dargestellten Beispiel umfasst das autonome Fahrzeug 105 verschiedene Hardwarekomponenten, darunter ein Fahrzeugsteuerungssystem 115, eine erste elektronische Steuerung 120, ein Umgebungsdetektionssystem 125, eine erste Ausgabevorrichtung 130 und ein GPS 132. Die erste elektronische Steuerung 120 kann mit dem Fahrzeugsteuerungssystem 115, dem Umgebungsdetektionssystem 125, der ersten Ausgabevorrichtung 130, dem GPS 132 über verschiedene verdrahtete oder drahtlose Verbindungen kommunikativ verbunden sein. Beispielsweise ist die erste elektronische Steuerung 120 bei einigen Ausführungsformen über eine eigens vorgesehene Leitung mit jeder der oben aufgelisteten Komponenten des autonomen Fahrzeugs 105 direkt gekoppelt. Bei anderen Ausführungsformen ist die erste elektronische Steuerung 120 mit einer oder mehreren der Komponenten über eine geteilte Kommunikationsverbindung, wie z. B. einen Fahrzeugkommunikationsbus (beispielsweise einen CAN-Bus) oder eine drahtlose Verbindung kommunikativ gekoppelt. Es versteht sich, dass jede der Komponenten des autonomen Fahrzeugs 105 unter Verwendung verschiedener Kommunikationsprotokolle mit der ersten elektronischen Steuerung 120 kommunizieren kann. Die in 1 dargestellte Ausführungsform stellt lediglich ein Beispiel für die Komponenten und Verbindungen des autonomen Fahrzeugs 105 bereit. Die Komponenten und Verbindungen des autonomen Fahrzeugs 105 können also anders als hier dargestellt und beschrieben konstruiert sein. Es versteht sich des Weiteren, dass das autonome Fahrzeug 105 weniger oder zusätzliche Komponenten, als jene, die in 1 dargestellt werden, umfassen kann. Beispielsweise kann das autonome Fahrzeug 105 die erste Ausgabevorrichtung 130 nicht umfassen.
In dem dargestellten Beispiel umfasst das sich in der Umgebung befindliche Fahrzeug 110 auch verschiedene Hardwarekomponenten, darunter eine zweite elektronische Steuerung 135, eine Eingabevorrichtung 137 und eine zweite Ausgabevorrichtung 140. Die zweite Ausgabevorrichtung 140 kann beispielsweise ein Lautsprecher oder eine Anzeigevorrichtung (beispielsweise ein Touchscreen, eine Flüssigkristallanzeige (LCD), eine Leuchtdioden(LED)-Anzeige, eine OLED(organische Leuchtdiode)-Anzeige, eine Lumineszenz(ELD)-Anzeige und dergleichen) sein. Die Eingabevorrichtung 137 kann beispielsweise eine oder mehrere Tasten (beispielsweise Tasten an einem Lenkrad des autonomen Fahrzeugs 105), ein Touchscreen (beispielsweise als Teil der Anzeigevorrichtung), ein Mikrofon, eine Kamera oder dergleichen sein. Die zweite elektronische Steuerung 135 kann über verschiedene verdrahtete oder drahtlose Verbindungen mit einer oder mehreren der Komponenten kommunikativ verbunden sein. Beispielsweise ist die zweite elektronische Steuerung 135 bei einigen Ausführungsformen über eine eigens vorgesehene Leitung direkt mit jeder der oben aufgelisteten Komponenten des sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeugs 110 gekoppelt. Bei weiteren Ausführungsformen ist die zweite elektronische Steuerung 135 mit jeder der oben aufgelisteten Komponenten des sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeugs 110 über eine geteilte Kommunikationsverbindung, wie z. B. einen Fahrzeugkommunikationsbus (beispielsweise einen CAN-Bus) oder eine drahtlose Verbindung kommunikativ gekoppelt. Es versteht sich, dass jede der oben aufgelisteten Komponenten des sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeugs 110 unter Verwendung verschiedener Kommunikationsprotokolle mit der zweiten elektronischen Steuerung 135 kommunizieren kann. Die in 1 dargestellte Ausführungsform stellt lediglich ein Beispiel für die Komponenten und Verbindungen des sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeugs 110 bereit. Die Komponenten und Verbindungen des sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeugs 110 können also anders als hier dargestellt und beschrieben konstruiert sein. Es versteht sich des Weiteren, dass das sich in der Umgebung befindliche Fahrzeug 110 weniger oder zusätzliche Komponenten, als jene, die in 1 dargestellt werden, umfassen kann.
Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform umfasst der Server 112 eine oder mehrere Datenbanken oder kann auf eine oder mehrere entfernte Datenbanken über das Kommunikationsnetz 113 zugreifen. Die eine oder die mehreren Datenbanken umfassen Kennfelddaten. Beispielsweise können die Kennfelddaten derzeitige Wetterdaten für einen oder mehrere Orte und Baustellendaten für eine oder mehrere Fahrbahnen umfassen.
2 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform der ersten elektronischen Steuerung 120, die in dem autonomen Fahrzeug 105 von 1 enthalten ist. Die erste elektronische Steuerung 120 umfasst mehrere elektrische und elektronische Komponenten, die Strom, Betriebssteuerung und Schutz für die Komponenten und Module in der ersten elektronischen Steuerung 120 bereitstellen. Die erste elektronische Steuerung 120 umfasst unter anderem einen ersten elektronischen Prozessor 200 (wie z. B. einen programmierbaren elektronischen Mikroprozessor, eine programmierbare elektronische Mikrosteuerung oder eine ähnliche Vorrichtung), einen ersten Speicher 205 (beispielsweise nichtflüchtigen maschinenlesbaren Speicher) und eine erste Kommunikationsschnittstelle 210. Der erste elektronische Prozessor 200 ist mit dem ersten Speicher 205 und der ersten Kommunikationsschnittstelle 210 kommunikativ verbunden. Der erste elektronische Prozessor 200 ist, in Abstimmung mit dem ersten Speicher 205 und der ersten Kommunikationsschnittstelle 210, dazu konfiguriert, unter anderem die hier beschriebenen Verfahren zu implementieren. Die erste elektronische Steuerung 120 kann in verschiedenen unabhängigen Steuerungen (beispielsweise programmierbaren elektronischen Steuerungen) implementiert sein, die jeweils zur Durchführung spezifischer Funktionen oder Unterfunktionen konfiguriert sind. Darüber hinaus kann die erste elektronische Steuerung 120 Untermodule enthalten, die zusätzliche elektronische Prozessoren, Speicher oder ASICs zur Übernahme von Kommunikationsfunktionen, Verarbeitung von Signalen und Anwendung der nachstehend aufgelisteten Verfahren umfassen. Bei weiteren Ausführungsformen umfasst die erste elektronische Steuerung 120 zusätzliche, weniger oder andere Komponenten.
Der erste Speicher 205 der ersten elektronischen Steuerung 120 umfasst Software, die bei Ausführung durch den ersten elektronischen Prozessor 200 bewirkt, dass der erste elektronische Prozessor 200 das beispielhafte Verfahren 600, das in 6 dargestellt wird, durchführt. Beispielsweise umfasst der erste Speicher 205, der in 2 dargestellt wird, ODD-Detektionssoftware 215, Leitfahrzeugdetektionssoftware 220, und Fahrzeugfolgesoftware 225. Bei einigen Ausführungsformen bestimmt der erste elektronische Prozessor 200 beim Ausführen der ODD-Detektionssoftware 215, ob sich das autonome Fahrzeug 105 innerhalb seiner ODD fortbewegt. Beispielsweise kann die ODD-Detektionssoftware 215 eine Anzeige mehrerer Arten umliegender Umgebungen, die sich außerhalb des ODD des autonomen Fahrzeugs 105 befinden, einen oder mehrere vorbestimmte Konfidenzschwellenwerte oder beides umfassen. Die ODD-Detektionssoftware 215 kann des Weiteren Sichterkennungsalgorithmen umfassen, die dazu konfiguriert sind, Arten umliegender Umgebungen, die sich außerhalb der ODD des autonomen Fahrzeugs 105 befinden, zu detektieren. Bei einigen Ausführungsformen bestimmt der erste elektronische Prozessor 200 beim Ausführen der Leitfahrzeugdetektionssoftware 220, welches sich in der Umgebung befindliche Fahrzeug dem Führen des autonomen Fahrzeugs 105 zugestimmt hat. Die Leitfahrzeugdetektionssoftware 220 kann auch Sichterkennungsalgorithmen umfassen, die dazu konfiguriert sind, zu bestimmen, dass das sich in der Umgebung befindliche Fahrzeug dem Führen des autonomen Fahrzeugs 105 zugestimmt hat. Bei einigen Ausführungsformen werden Daten von Sensoren, wie z. B. Radarsensoren, Lidarsensoren, sowohl als auch oder dergleichen, zusätzlich zu oder anstatt von Bildern von einer Kamera zur Bestimmung eines sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeugs, das dem Führen des autonomen Fahrzeugs 105 zugestimmt hat, Bestimmen, ob sich das autonome Fahrzeug 105 innerhalb seiner ODD fortbewegt, oder sowohl als auch verwendet. Bei einigen Ausführungsformen verfolgt der erste elektronische Prozessor 200 beim Ausführen der Fahrzeugfolgesoftware 225 das Leitfahrzeug und bestimmt durchzuführende Handlungen für das autonome Fahrzeug 105 basierend auf dem Verhalten des Leitfahrzeugs.
3 stellt ein Beispiel für das Fahrzeugsteuerungssystem 115 dar. Das Fahrzeugsteuerungssystem 115 umfasst Komponenten, die an der autonomen oder manuellen Steuerung des autonomen Fahrzeugs 105 beteiligt sind. Beispielsweise umfasst das Fahrzeugsteuerungssystem 115 bei einigen Ausführungsformen ein Lenksystem 300, Bremsen 305 und ein Fahrpedal 310. Die in 3 dargestellte Ausführungsform stellt lediglich ein Beispiel für die Komponenten des Fahrzeugsteuerungssystems 115 bereit. Bei anderen Ausführungsformen umfasst das Fahrzeugsteuerungssystem 115 zusätzliche, weniger oder andere Komponenten.
4 ist ein Blockdiagramm des Umgebungsdetektionssystems 125 des autonomen Fahrzeugs 105. Unter anderem umfasst das Umgebungsdetektionssystem 125 einen oder mehrere elektromagnetische Strahlungssensoren. Beispiele für solche Sensoren umfassen einen Lidarsensor 400, eine Kamera 405 und einen Radarsensor 410. Das Umgebungsdetektionssystem 125 kann des Weiteren einen mechanischen Wellensensor, beispielsweise einen Ultraschallsensor 415, zusätzlich zu den elektromagnetischen Strahlungssensoren umfassen. Bei einer Ausführungsform wird die umliegende Umgebung des autonomen Fahrzeugs 105 unter Verwendung lediglich eines Sensors, beispielsweise der Kamera 405, detektiert. Bei weiteren Ausführungsformen verwendet das Umgebungsdetektionssystem 125 mehrere Sensoren, wie z. B. den Lidarsensor 400, den Radarsensor 410 oder den Ultraschallsensor 415, in Kombination mit der Kamera 405. Es kann für jeden der Sensoren mehr als einen geben, und sie können an unterschiedlichen Positionen im Inneren oder am Äußeren des autonomen Fahrzeugs 105 positioniert sein. Beispielsweise kann die Kamera 405, oder Komponenten davon, extern an einem Teil des autonomen Fahrzeugs 105 (wie z. B. an einem Seitenspiegel oder einer Kofferraumtür) befestigt sein. Alternativ dazu kann die Kamera 405, oder Komponenten davon, intern in dem autonomen Fahrzeug 105 (beispielsweise am Rückspiegel positioniert) befestigt sein. Die Sensoren des Umgebungsdetektionssystems 125 sind dazu konfiguriert, Signale zu empfangen, die den Abstand des Fahrzeugs zu Elementen in der umliegenden Umgebung des autonomen Fahrzeugs und seine Position diesbezüglich anzeigen, während sich das autonome Fahrzeug 105 von einem Punkt zu einem anderen bewegt.
5 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform der zweiten elektronischen Steuerung 135, die in dem sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeug 110 von 1 enthalten ist. Die zweite elektronische Steuerung 135 umfasst mehrere elektrische und elektronische Komponenten, die Strom, Betriebssteuerung und Schutz für die Komponenten und Module in der zweiten elektronischen Steuerung 135 bereitstellen. Die zweite elektronische Steuerung 135 umfasst unter anderem einen zweiten elektronischen Prozessor 500 (wie z. B. einen programmierbaren elektronischen Mikroprozessor, eine programmierbare elektronische Mikrosteuerung oder eine ähnliche Vorrichtung), einen zweiten Speicher 505 (beispielsweise nichtflüchtigen maschinenlesbaren Speicher) und eine zweite Kommunikationsschnittstelle 510. Der zweite elektronische Prozessor 500 ist mit dem zweiten Speicher 505 und der zweiten Kommunikationsschnittstelle 510 kommunikativ verbunden. Der zweite elektronische Prozessor 500 ist, in Abstimmung mit dem zweiten Speicher 505 und der zweiten Kommunikationsschnittstelle 510, dazu konfiguriert, unter anderem die hier beschriebenen Verfahren zu implementieren. Die zweite elektronische Steuerung 135 kann in verschiedenen unabhängigen Steuerungen (beispielsweise programmierbaren elektronischen Steuerungen) implementiert sein, die jeweils zur Durchführung spezifischer Funktionen oder Unterfunktionen konfiguriert sind. Darüber hinaus kann die zweite elektronische Steuerung 135 Untermodule enthalten, die zusätzliche elektronische Prozessoren, Speicher oder ASICs zur Übernahme von Kommunikationsfunktionen, Verarbeitung von Signalen und Anwendung der nachstehend aufgelisteten Verfahren umfassen. Bei weiteren Ausführungsformen umfasst die zweite elektronische Steuerung 135 zusätzliche, weniger oder andere Komponenten.
6 stellt ein Beispiel für ein Verfahren 600 zur Steuerung eines autonomen Fahrzeugs, wenn sich das autonome Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet, dar. Bei Schritt 605 detektiert der erste elektronische Prozessor 200 beim Ausführen der ODD-Detektionssoftware 215, dass sich das autonome Fahrzeug 105 außerhalb seiner ODD befindet. Bei einigen Ausführungsformen bestimmt der erste elektronische Prozessor 200 eine Art von umliegender Umgebung, in der sich das autonome Fahrzeug 105 befindet, zur Bestimmung, ob sich das autonome Fahrzeug 105 außerhalb seiner ODD befindet. Beispielsweise kann in der in 7 dargestellten beispielhaften Situation die Kamera 405 des autonomen Fahrzeugs 105 ein Bild aufnehmen, das einen oder mehrere Leitkegel 700 und ein Baustellenschild 705 umfasst. Unter Verwendung des von der Kamera 405 aufgenommenen Bilds kann der erste elektronische Prozessor 200 bestimmen, dass das autonome Fahrzeug 105 in eine Baustelle einfährt, und somit dabei ist, seine ODD zu verlassen. Beispielsweise kann der erste elektronische Prozessor 200 einen Computersichtalgorithmus, wie z. B. ein faltendes neuronales Netz (CNN - Convolutional Neural Network), zur Erkennung des einen oder der mehreren Leitkegel 700 und des Baustellenschilds 705 verwenden. Basierend auf dem einen oder den mehreren Leitkegeln 700 und dem Baustellenschild 705, die sich in der umliegenden Umgebung befinden, kann der erste elektronische Prozessor 200 bestimmen, dass das autonome Fahrzeug 105 in eine Baustelle einfährt, und eine Baustelle kann als eine Art von umliegender Umgebung, die sich außerhalb der ODD des autonomen Fahrzeugs 105 befindet, definiert werden. Bei einigen Ausführungsformen berechnet der erste elektronische Prozessor 200 ein Konfidenzniveau zur Bestimmung, ob sich das autonome Fahrzeug 105 außerhalb seiner ODD befindet. Beispielsweise kann der erste elektronische Prozessor 200 die von einem oder mehreren der Sensoren, die in dem Umgebungsdetektionssystem 125 enthalten sind, empfangenen Daten zur Berechnung eines Konfidenzniveaus für die umliegende Umgebung des autonomen Fahrzeugs 105 verwenden. Wenn beispielsweise der erste elektronische Prozessor 200 die Position oder das Vorhandensein von Straßenmarkierungen 710 nicht mit Konfidenz (beispielsweise über 75 Prozent Gewissheit, dass die Position der von dem ersten elektronischen Prozessor 200 bestimmten Straßenmarkierungen 710 die korrekte Position der Straßenmarkierungen 710 ist) bestimmen kann, kann der erste elektronische Prozessor 200 der umliegenden Umgebung des autonomen Fahrzeugs 105 ein niedriges Konfidenzniveau zuweisen. Wenn das berechnete Konfidenzniveau für die umliegende Umgebung des autonomen Fahrzeugs 105 unterhalb des vorbestimmten Konfidenzniveaus, das der ODD des autonomen Fahrzeugs 105 zugeordnet ist, liegt, bestimmt der erste elektronische Prozessor 200, dass sich das autonome Fahrzeug 105 außerhalb seiner ODD befindet. Bei anderen Ausführungsformen ist der erste elektronische Prozessor 200 dazu konfiguriert, unter Verwendung einer geographischen Position des autonomen Fahrzeugs 105 und von der geographischen Position zugeordneten Kennfelddaten zu bestimmen, ob sich das autonome Fahrzeug 105 außerhalb seiner ODD befindet. Zum Beispiel kann der erste elektronische Prozessor 200 zusammen mit der gegenwärtigen Position des autonomen Fahrzeugs 105, die von dem GPS 132 erfasst wird, eine Anforderung von Kennfelddaten, die der Position des autonomen Fahrzeugs 105 zugeordnet sind, an den Server 112 senden. Der Server 112 kann Kennfelddaten, die der gegenwärtigen Position des autonomen Fahrzeugs 105 zugeordnet sind, durch Durchführen eines Nachschlageschritts in einer oder mehreren Datenbanken abrufen. Der Server 112 leitet die abgerufenen Kennfelddaten (beispielsweise das derzeitige Wetter, das der gegenwärtigen Position des autonomen Fahrzeugs 105 zugeordnet ist, und eine Angabe darüber, ob sich das Fahrzeug 105 in einer Baustelle, einem Verkehrsunfall oder dergleichen befindet oder sich dieser bzw. diesen nähert) an den ersten elektronischen Prozessor 200 zurück. Bei einigen Ausführungsformen bestimmt der Server 112, anstatt des ersten elektronischen Prozessors 200, ob sich das autonome Fahrzeug 105 außerhalb seiner ODD befindet. Beispielsweise kann der Server 112 eine Position, die dem autonomen Fahrzeug 105 zugeordnet ist, empfangen, und basierend auf der Position zugeordneten Daten (beispielsweise Wetterdaten, Umgebungslicht, Vorhandensein von Notfahrzeugen, einer Kombination aus dem Vorstehenden oder dergleichen) kann der Server 112 bestimmen, ob sich das autonome Fahrzeug 105 außerhalb seiner ODD befindet. Es versteht sich, dass das eine oder die mehreren Verfahren zur Bestimmung, dass sich das autonome Fahrzeug 105 außerhalb seiner ODD befindet, alleine oder in Kombination verwendet werden können.
Bei Schritt 610 sendet der erste elektronische Prozessor 200 über die erste Kommunikationsschnittstelle 210 eine erste elektronische Nachricht an ein oder mehrere Fahrzeuge, die sich in der Umgebung des autonomen Fahrzeugs 105 befinden. Bei einigen Ausführungsformen wird von dem ersten elektronischen Prozessor 200 bestimmt, dass das eine oder die mehreren sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeuge innerhalb eines Sichtfeld einer oder mehrerer Kameras, die an oder in dem autonomen Fahrzeug 105 befestigt sind, Fahrzeuge innerhalb eines Übertragungsbereichs eines Kommunikationsnetzes (beispielsweise Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsnetz mit einem Übertragungsbereich von 300 Metern von dem autonomen Fahrzeug 105, ein Bluetooth™-Netz mit einem Übertragungsbereich von 100 Metern von dem autonomen Fahrzeug 105 oder dergleichen), eine Kombination aus dem Vorstehenden oder dergleichen ist bzw. sind. Bei einigen Ausführungsformen bestimmt der Server 112 ein oder mehrere Fahrzeuge, die sich in der Umgebung des autonomen Fahrzeugs 105 befinden. Beispielsweise kann der Server 112 die Positionen mehrerer Fahrzeuge, darunter des autonomen Fahrzeugs 105, empfangen und die sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeuge als Fahrzeuge mit empfangenen Positionen, die innerhalb von 1000 Fuß von der empfangenen Position des autonomen Fahrzeugs 105 liegen, bestimmen. Die erste elektronische Nachricht kann über drahtlose Nahbereichsnetze, wie z. B. ein Bluetooth™-Netz, Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsnetz oder dergleichen, gesendet werden. Die erste elektronische Nachricht fordert an, dass ein sich in der Umgebung befindliches Fahrzeug eines oder mehrerer sich in der Umgebung befindlicher Fahrzeuge das autonome Fahrzeug 105 führt, bis das autonome Fahrzeug 105 in seine ODD zurückkehrt oder einen vorbestimmten Ort erreicht. Der vorbestimmte Ort kann in der ersten elektronischen Nachricht enthalten sein und kann eine Adresse, eine Ausfahrt, eine Einfahrt, eine Kreuzung, geographische Koordinaten oder dergleichen sein. In dem in 7 dargestellten Beispiel kann die erste elektronische Nachricht von dem sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeug 110 und einem sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeug 715 empfangen werden. Die erste elektronische Nachricht kann einem Fahrer des sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeugs 110 über die zweite Ausgabevorrichtung 140 dargeboten werden. Beispielsweise kann die erste elektronische Nachricht über einen Lautsprecher als „Würden Sie den roten Kleintransporter mit dem Kennzeichen XYZ-123 zur Kreuzung von 1^st Street und Main Street führen?“ ausgegeben werden. Bei einigen Ausführungsformen kann der Fahrer des sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeugs 110 dem Führen des autonomen Fahrzeugs 105 über die Eingabevorrichtung 137 zustimmen oder dieses ablehnen. Bei einigen Ausführungsformen kann eine finanzielle Entschädigung für das Führen des autonomen Fahrzeugs 105 angeboten werden. Wenn ein Fahrer des sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeugs 110 dem Führen des autonomen Fahrzeugs 105 zustimmt, empfängt der erste elektronische Prozessor 200 eine zweite elektronische Nachricht von dem sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeug 110, dass es die Rolle des Leitfahrzeugs übernimmt.
Bei einigen Ausführungsformen positioniert sich das Leitfahrzeug selbst vor dem autonomen Fahrzeug 105 und bewegt sich vor dem autonomen Fahrzeug 105 fort, um das autonome Fahrzeug 105 zu führen. Das autonome Fahrzeug 105 kann die sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeuge verschiedenartig identifizieren und ihnen folgen. In einem Beispiel bestimmt oder identifiziert der erste elektronische Prozessor 200 bei Schritt 615 das Leitfahrzeug. Anders ausgedrückt bestimmt der erste elektronische Prozessor 200, welches Fahrzeug im Sichtfeld des autonomen Fahrzeugs 105 dem Führen des autonomen Fahrzeugs 105 zugestimmt hat. Bei einigen Ausführungsformen verwendet der erste elektronische Prozessor 200 Computersichtalgorithmen zum Detektieren eines visuellen Signals von einem Fahrzeug, das sich direkt vor dem autonomen Fahrzeug 105 befindet. Beispielsweise kann der erste elektronische Prozessor 200 eine von dem Fahrer des Fahrzeugs, das sich direkt vor dem autonomen Fahrzeug 105 befindet, vorgenommene Handbewegung, ein von den Lichtern (beispielsweise Hecklichtern) des Fahrzeugs, das sich direkt vor dem autonomen Fahrzeug 105 befindet, erzeugtes Signal (beispielsweise blinkende Warnlichter) oder dergleichen detektieren. Bei einigen Ausführungsformen bestimmt der erste elektronische Prozessor 200 das Leitfahrzeug durch Detektieren des Kennzeichens an einem Fahrzeug, das mit einem in der zweiten elektronischen Nachricht enthaltenen Kennzeichen übereinstimmt. Bei einigen Ausführungsformen kann der erste elektronische Prozessor 200 das Leitfahrzeug als ein Fahrzeug, das ein ungewöhnliches Manöver durchführt (beispielsweise mehrere Fahrspuren durchquert), um sich direkt vor dem autonomen Fahrzeug 105 zu positionieren, bestimmen. Es versteht sich, dass das eine oder die mehreren Verfahren zum Bestimmen des Leitfahrzeugs alleine oder in Kombination verwendet werden können.
Bei Schritt 620 steuert der erste elektronische Prozessor 200 das autonome Fahrzeug 105 dahingehend, dem Leitfahrzeug zu folgen, bis das autonome Fahrzeug 105 in seine Operational Design Domain zurückkehrt oder einen vorbestimmten Ort erreicht. Beispielsweise verwendet der erste elektronische Prozessor 200 das Umgebungsdetektionssystem 125 zum Verfolgen der Bewegung und von Handlungen des Leitfahrzeugs und verwendet das Fahrzeugsteuerungssystem 115 zur Steuerung des autonomen Fahrzeugs 105 basierend auf der Bewegung des Leitfahrzeugs. Wenn das Leitfahrzeug beispielsweise auf 55 Meilen pro Stunde verlangsamt, aktiviert der erste elektronische Prozessor 200 die Bremsen 305 zur Verlangsamung des autonomen Fahrzeugs 105 auf 55 Meilen pro Stunde. In einem weiteren Beispiel aktiviert der erste elektronische Prozessor 200, wenn das Leitfahrzeug seinen rechten Blinker anstellt und in die rechte Spur überfährt, den rechten Blinker des autonomen Fahrzeugs 105 und fährt das autonome Fahrzeug 105 in die rechte Spur über. Sobald das autonome Fahrzeug 105 dem vorbestimmten Ort erreicht hat oder in seine ODD zurückkehrt, hört das autonome Fahrzeug 105 auf, dem Leitfahrzeug zu folgen. Bei einigen Ausführungsformen kann das autonome Fahrzeug 105 eine elektronische Nachricht an das Leitfahrzeug senden, die anzeigt, dass es dem Leitfahrzeug nicht länger folgen wird.
Bei einigen Ausführungsformen kann ein sich in der Umgebung befindliches Fahrzeug das autonome Fahrzeug 105 führen, ohne sich vor dem autonomen Fahrzeug 105 zu positionieren. Beispielsweise kann das Leitfahrzeug dem ersten elektronischen Prozessor 200 des autonomen Fahrzeugs 105 eine Trajektorie, ein oder mehrere Steuersignale oder sowohl als auch senden. Die Trajektorie, das eine oder die mehreren Steuersignale oder beide können über drahtlose Nahbereichsnetze, wie z. B. ein Bluetooth™-Netz, Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsnetz oder dergleichen, gesendet werden. Bei einigen Ausführungsformen kann das Leitfahrzeug regelmäßig eine aktualisierte Trajektorie, ein aktualisiertes oder mehrere aktualisierte Steuersignale oder sowohl als auch an das autonome Fahrzeug 105 senden. Der erste elektronische Prozessor 200 steuert das autonome Fahrzeug 105 basierend auf der Trajektorie, einem oder mehreren Steuersignalen oder sowohl als auch, die von dem Leitfahrzeug empfangen werden, bis das autonome Fahrzeug 105 in seine Operational Design Domain zurückkehrt oder einen vorbestimmten Ort erreicht. Die Trajektorie, die Steuersignale oder beide können von einem elektronischen Prozessor des Leitfahrzeugs (zum Beispiel dem zweiten elektronischen Prozessor 500 des sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeugs 110) basierend auf der Bewegung und Position des autonomen Fahrzeugs 105 bestimmt werden.
Der zweite elektronische Prozessor 500 kann die Bewegung und die Position des autonomen Fahrzeugs 105 unter Verwendung von Daten, die von dem Umgebungsdetektionssystem 125 des autonomen Fahrzeugs 105 empfangen werden, Daten, die von einem Umgebungsdetektionssystem (nicht dargestellt) des sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeugs 110 befinden, oder von sowohl als auch bestimmen. Das Umgebungsdetektionssystem des sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeugs 110 kann, ähnlich wie das Umgebungsdetektionssystem 125, eine Kamera, einen Lidarsensor, einen Radarsensor, einen Ultraschallsensor, eine Kombination aus dem Vorstehenden oder dergleichen umfassen.
Bei einigen Ausführungsformen bestimmt oder identifiziert der zweite elektronische Prozessor 500 das autonome Fahrzeug 105. Anders ausgedrückt, bestimmt der zweite elektronische Prozessor 500, welches Fahrzeug im Sichtfeld des Leitfahrzeugs das autonome Fahrzeug 105 ist. Bei einigen Ausführungsformen verwendet der zweite elektronische Prozessor 500 Computersichtalgorithmen zum Detektieren eines visuellen Signals von einem Fahrzeug und bestimmt, dass das Fahrzeug das autonome Fahrzeug 105 ist. Beispielsweise kann der zweite elektronische Prozessor 500 eine von dem Fahrer des Fahrzeugs vorgenommene Handbewegung, ein von den Lichtern des Fahrzeugs erzeugtes Signal (beispielsweise blinkende Warnlichter) oder dergleichen detektieren. Bei einigen Ausführungsformen bestimmt der erste elektronische Prozessor 200 das autonome Fahrzeug 105 durch Detektieren des Kennzeichens an einem Fahrzeug, das mit einem in der ersten elektronischen Nachricht enthaltenen Kennzeichen übereinstimmt. Bei einigen Ausführungsformen kann der erste elektronische Prozessor 200 das autonome Fahrzeug 105 als ein Fahrzeug, das ein ungewöhnliches Manöver durchführt, wie z. B. abrupt verlangsamt oder anhält, bestimmen. Es versteht sich, dass das eine oder die mehreren Verfahren zum Bestimmen des autonomen Fahrzeugs 105 alleine oder in Kombination verwendet werden können.
Bei einigen Ausführungsformen kann der erste elektronische Prozessor 200 dazu konfiguriert sein, das autonome Fahrzeug 105 zu verlangsamen oder anzuhalten, wenn sich das autonome Fahrzeug 105 außerhalb seiner ODD fortbewegt. Beispielsweise kann der erste elektronische Prozessor 200 dazu konfiguriert sein, zu verlangsamen oder anzuhalten, bis ein sich in der Umgebung befindliches Fahrzeug sich direkt vor dem autonomen Fahrzeug 105 positioniert und das autonome Fahrzeug 105 detektiert, dass das sich in der Umgebung befindliche Fahrzeug 110 dem Führen des autonomen Fahrzeugs 105 zustimmt. Der erste elektronische Prozessor 200 kann dazu konfiguriert sein, wenn sich das autonome Fahrzeug 105 außerhalb seiner ODD befindet, eine oder mehrere Handlungen zum Warnen von Fahrzeugen, die sich in der Umgebung des autonomen Fahrzeugs 105 befinden, dass sich das autonome Fahrzeug 105 ungewöhnlich verhalten kann (beispielsweise unerwartet verlangsamt oder anhält), durchzuführen. In einem Beispiel kann der erste elektronische Prozessor 200 eine elektronische Nachricht an Fahrzeuge, die sich in der Umgebung des autonomen Fahrzeugs 105 befinden, senden, und die sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeuge können die elektronische Nachricht an ihre Fahrer über Ausgabevorrichtungen, wie zum Beispiel die zweite Ausgabevorrichtung 140, ausgeben. Die elektronische Nachricht kann beispielsweise „Leider muss das in der Nähe befindliche autonome Fahrzeug langsamer fahren“, „Bitte überholen Sie“, „Fahranfänger, bitte haben Sie Geduld“ oder dergleichen angeben. In einem anderen Beispiel kann der erste elektronische Prozessor 200 die erste Ausgabevorrichtung 130 dazu verwenden, Fahrzeugen, die sich in der Umgebung des autonomen Fahrzeugs 105 befinden, anzuzeigen, um das autonome Fahrzeug 105 herum vorsichtig zu sein. Beispielsweise kann die erste Ausgabevorrichtung 130 ein oder mehrere Lichter sein. Ein rotes Licht kann anzeigen, dass sich das autonome Fahrzeug 105 außerhalb seiner ODD befindet, und ein grünes Licht kann anzeigen, dass sich das autonome Fahrzeug 105 innerhalb seiner ODD befindet. Die erste Ausgabevorrichtung 130 kann auch ein oder mehrere Lichter mit einer zusätzlichen Funktion zum Aufmerksam machen sich in der Umgebung befindlicher Fahrzeuge, dass sich das autonome Fahrzeug 105 außerhalb seiner ODD befindet, aufweisen. Beispielsweise kann die erste Ausgabevorrichtung 130 die Hecklichter, die Scheinwerfer, die Blinker, eine Kombination aus dem Vorstehenden oder dergleichen sein. In einem Beispiel kann der erste elektronische Prozessor 200 dazu konfiguriert sein, die Hecklichter und die Scheinwerfer des autonomen Fahrzeugs 105 aller 5 Sekunden aufleuchten zu lassen, während sich das autonome Fahrzeug 105 außerhalb seiner ODD befindet. Es versteht sich, dass das eine oder die mehreren Verfahren zum Warnen von Fahrzeugen, die sich in der Umgebung des autonomen Fahrzeugs 105 befinden, dass sich das autonome Fahrzeug 105 außerhalb seiner ODD befindet und sich ungewöhnlich verhalten kann, alleine oder in Kombination verwendet werden können.
Bei einigen Ausführungsformen kann der erste elektronische Prozessor 200 anstatt oder zusätzlich zur direkten Kommunikation mit autonomen Fahrzeugen gemäß obiger Beschreibung elektronische Nachrichten an eine Infrastruktur in der umliegenden Umgebung des autonomen Fahrzeugs 105 senden. Beispielsweise kann der erste elektronische Prozessor 200 die erste elektronische Nachricht an ein elektronisches Verkehrszeichen senden, und das elektronische Verkehrszeichen kann die Anforderung eines Leitfahrzeugs und einen Hinweis auf das autonome Fahrzeug 105 anzeigen. Die Anforderung nach einem Leitfahrzeug kann von der Anzeige auf dem elektronischen Verkehrszeichen entfernt werden, wenn das elektronische Verkehrszeichen eine elektronische Nachricht von dem Leitfahrzeug oder dem autonomen Fahrzeug 105 darüber, dass das autonome Fahrzeug 105 geführt wird, oder nach Ablaufen einer vorbestimmten Zeitdauer empfängt. Bei einigen Ausführungsformen sendet der erste elektronische Prozessor 200 eine elektronische Nachricht an ein elektronisches Verkehrszeichen und fordert an, dass das Verkehrszeichen eine elektronische Nachricht anzeigt, die sich in der Umgebung befindliche Fahrzeuge darüber warnt, dass sich das autonome Fahrzeug 105 außerhalb seiner ODD befindet und sich ungewöhnlich verhalten kann. Bei einigen Ausführungsformen wird die Warnung nach Ablaufen einer vorbestimmten Zeitdauer von dem Verkehrszeichen entfernt.
In der vorstehenden Patentschrift wurden spezifische Ausführungsformen beschrieben. Ein Durchschnittsfachmann erkennt jedoch, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem in den folgenden Ansprüchen dargelegten Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sollen die Patentschrift und Figuren als veranschaulichend anstatt beschränkend angesehen werden, und alle derartigen Modifikationen sollen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Lehren eingeschlossen sein.
In diesem Dokument können relationale Begriffe, wie z. B. erste und zweite, obere und untere und dergleichen lediglich verwendet werden, um eine Entität oder Handlung von einer anderen Entität oder Handlung zu unterscheiden, ohne notwendigerweise eine tatsächliche derartige Beziehung oder Reihenfolge zwischen solchen Entitäten oder Handlungen zu erfordern oder zu implizieren. Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „weist auf“, „aufweisend“, „beinhaltet“, „einschließlich“, „enthält“, „enthaltend“ oder eine beliebige andere Variation davon sollen einen nicht ausschließlichen Einbezug abdecken, so dass ein Prozess, ein Verfahren, ein Artikel oder eine Einrichtung, der/das/die eine Liste von Elementen umfasst, aufweist, beinhaltet oder enthält, nicht nur diese Elemente beinhaltet, sondern andere Elemente beinhalten kann, die nicht ausdrücklich aufgelistet oder einem/r solchen Prozess, Verfahren, Artikel oder Einrichtung inhärent sind. Ein Element, dem „umfasst ein/e...“, „beinhaltet ein/e...“ oder „enthält ein/e...“ vorausgeht, schließt ohne mehr Einschränkungen nicht das Vorhandensein zusätzlicher identischer Elemente in dem/r Prozess, Verfahren, Artikel oder Einrichtung aus, der/das/die das Element umfasst, aufweist, beinhaltet, enthält. Die Begriffe „ein“ und „eine“ sind als ein oder mehr definiert, insofern hierin nicht ausdrücklich anderweitig dargelegt. Die Begriffe „im Wesentlichen“, „wesentlich“, „ungefähr“, „etwa“ oder eine beliebige andere Version davon sind als nahe zu dem, wie durch einen Durchschnittsfachmann verstanden, definiert, und in einer nicht beschränkenden Ausführungsform ist der Begriff als innerhalb 10 %, in einer anderen Ausführungsform innerhalb 5 %, in einer anderen Ausführungsform innerhalb 1 % und in einer anderen Ausführungsform innerhalb 0,5 % definiert. Der Begriff „gekoppelt“, wie hierin verwendet, ist als verbunden definiert, obwohl nicht notwendigerweise direkt und nicht notwendigerweise mechanisch. Eine Vorrichtung oder Struktur, die auf eine gewisse Weise „konfiguriert“ ist, ist in zumindest dieser Weise konfiguriert, kann aber auch auf Weisen konfiguriert sein, die nicht aufgelistet sind.
Verschiedene Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen werden in den folgenden Ansprüchen angeführt.

Claims

System zur Steuerung eines autonomen Fahrzeugs, wenn sich das autonome Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet, wobei das System Folgendes umfasst: ein Umgebungsdetektionssystem; ein Fahrzeugsteuerungssystem; und einen ersten elektronischen Prozessor, wobei der erste elektronische Prozessor dazu konfiguriert ist, zu detektieren, dass sich ein autonomes Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet; eine erste elektronische Nachricht zu senden, wobei die erste elektronische Nachricht anfordert, dass ein sich in der Umgebung befindliches Fahrzeug das autonome Fahrzeug führt, bis das autonome Fahrzeug in seine Operational Design Domain zurückkehrt oder einen vorbestimmten Ort erreicht; ein Leitfahrzeug zu bestimmen; und das autonome Fahrzeug dahingehend zu steuern, dem Leitfahrzeug zu folgen, bis das autonome Fahrzeug in seine Operational Design Domain zurückkehrt oder den vorbestimmten Ort erreicht.
System nach Anspruch 1, wobei der erste elektronische Prozessor dazu konfiguriert ist, unter Verwendung einer geographischen Position des autonomen Fahrzeugs und von Kennfelddaten, die der geographischen Position zugeordnet sind, zu detektieren, dass ein autonomes Fahrzeug seine Operational Design Domain verlassen hat.
System nach Anspruch 1, wobei der erste elektronische Prozessor dazu konfiguriert ist, zu detektieren, dass ein autonomes Fahrzeug seine Operational Design Domain verlassen hat, durch Berechnen unter Verwendung des Umgebungsdetektionssystems eines Konfidenzniveaus, das der umliegenden Umgebung des autonomen Fahrzeugs zugeordnet ist; und wenn das Konfidenzniveau unter einem vorbestimmten Konfidenzniveau liegt, Bestimmen, dass sich das autonome Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet.
System nach Anspruch 1, wobei der erste elektronische Prozessor dazu konfiguriert ist, zu detektieren, dass ein autonomes Fahrzeug seine Operational Design Domain verlassen hat, durch Bestimmen unter Verwendung des Umgebungsdetektionssystems einer Art der umliegenden Umgebung, in dem sich das autonome Fahrzeug befindet; und Bestimmen, ob sich das autonome Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet, basierend auf der Art der umliegenden Umgebung.
System nach Anspruch 1, wobei die Operational Design Domain ein oder mehrere Parameter, innerhalb derer der dahingehend angelernte erste elektronische Prozessor das autonome Fahrzeug mit einem gewissen Konfidenzniveau bedienen kann, ist.
System nach Anspruch 1, wobei der erste elektronische Prozessor dazu konfiguriert ist, das Leitfahrzeug durch Bestimmen eines Fahrzeugs, das ein ungewöhnliches Manöver durchführt, wenn es sich direkt vor das autonome Fahrzeug bewegt, zu bestimmen.
System nach Anspruch 1, wobei der erste elektronische Prozessor dazu konfiguriert ist, eine zweite elektronische Nachricht von einem sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeug, das die Rolle des Leitfahrzeugs annimmt, zu empfangen, wobei die zweite elektronische Nachricht ein Kennzeichen des Leitfahrzeugs umfasst; und das Leitfahrzeug durch Bestimmen eines Fahrzeugs mit einem Kennzeichen, das mit dem in der zweiten elektronischen Nachricht enthaltenen Kennzeichen übereinstimmt, zu bestimmen.
System nach Anspruch 1, wobei der erste elektronische Prozessor dazu konfiguriert ist, das Leitfahrzeug durch Folgendes zu bestimmen Detektieren eines visuellen Signals, das von einem Fahrzeug oder einem Fahrer des Fahrzeugs, das sich vor dem autonomen Fahrzeug befindet, erzeugt wird; und Bestimmen, dass das Leitfahrzeug das Fahrzeug, das das visuelle Signal erzeugt, oder das Fahrzeug mit dem Fahrer, der das visuelle Signal erzeugt, ist.
System nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Position in der ersten elektronischen Nachricht enthalten ist.
System nach Anspruch 1, wobei der erste elektronische Prozessor ferner dazu konfiguriert ist, das autonome Fahrzeug zu verlangsamen oder anzuhalten, bis das Leitfahrzeug bestimmt ist.
System nach Anspruch 10, wobei der erste elektronische Prozessor ferner dazu konfiguriert ist, Fahrzeuge, die sich in der Umgebung des autonomen Fahrzeugs befinden, zu warnen, dass das autonome Fahrzeug anhält oder verlangsamt.
System nach Anspruch 11, wobei der erste elektronische Prozessor ferner dazu konfiguriert ist, Fahrzeuge, die sich in der Umgebung des autonomen Fahrzeugs befinden, durch Senden einer Nachricht zu warnen, die von einer Ausgabevorrichtung jedes des einen oder der mehreren sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeuge ausgegeben werden soll.
Verfahren zur Steuerung eines autonomen Fahrzeugs, wenn sich das autonome Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Detektieren mit einem elektronischen Prozessor, dass sich ein autonomes Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet; Senden einer ersten elektronischen Nachricht, wobei die erste elektronische Nachricht anfordert, dass ein sich in der Nähe befindliches Fahrzeug das autonome Fahrzeug führt, bis das autonome Fahrzeug in seine Operational Design Domain zurückkehrt oder einen vorbestimmten Ort erreicht; Bestimmen eines Leitfahrzeugs; und dahingehendes Steuern des autonomen Fahrzeugs, dem Leitfahrzeug zu folgen, bis das autonome Fahrzeug in seine Operational Design Domain zurückkehrt oder den vorbestimmten Ort erreicht.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Operational Design Domain ein oder mehrere Parameter, innerhalb derer der dahingehend angelernte erste elektronische Prozessor das autonome Fahrzeug mit einem gewissen Konfidenzniveau bedienen kann, ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei Bestimmen des Leitfahrzeugs Bestimmen eines Fahrzeugs, das ein ungewöhnliches Manöver durchführt, wenn es sich direkt vor das autonome Fahrzeug bewegt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst Empfangen einer zweiten elektronischen Nachricht von einem sich in der Umgebung befindlichen Fahrzeug, das die Rolle des Leitfahrzeugs annimmt, wobei die zweite elektronische Nachricht ein Kennzeichen des Leitfahrzeugs umfasst; und Bestimmen des Leitfahrzeugs durch Bestimmen eines Fahrzeugs mit einem Kennzeichen, das mit dem in der zweiten elektronischen Nachricht enthaltenen Kennzeichen übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei Bestimmen des Leitfahrzeugs Folgendes umfasst Detektieren eines visuellen Signals, das von einem Fahrzeug oder einem Fahrer des Fahrzeugs, das sich vor dem autonomen Fahrzeug befindet, erzeugt wird; und Bestimmen, dass das Leitfahrzeug das Fahrzeug, das das visuelle Signal erzeugt, oder das Fahrzeug mit dem Fahrer, der das visuelle Signal erzeugt, ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Verfahren ferner Verlangsamen oder Anhalten des autonomen Fahrzeugs, bis das Leitfahrzeug bestimmt ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Verfahren ferner Warnen von Fahrzeugen, die sich in der Umgebung des autonomen Fahrzeugs befinden, dass das autonome Fahrzeug anhält oder verlangsamt, umfasst.
Verfahren zur Steuerung eines autonomen Fahrzeugs, wenn sich das autonome Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Detektieren mit einem elektronischen Prozessor, dass sich ein autonomes Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet; Senden einer ersten elektronischen Nachricht, wobei die erste elektronische Nachricht anfordert, dass ein sich in der Umgebung befindliches Fahrzeug das autonome Fahrzeug führt, bis das autonome Fahrzeug in seine Operational Design Domain zurückkehrt oder einen vorbestimmten Ort erreicht; Empfangen eines oder mehrerer Steuersignale, einer Trajektorie oder beides von einem Leitfahrzeug; und Steuern des autonomen Fahrzeugs basierend auf dem einen oder den mehreren empfangenen Steuersignalen, der empfangenen Trajektorie oder beiden, bis das autonome Fahrzeug in seine Operational Design Domain zurückkehrt oder den vorbestimmten Ort erreicht.