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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein autonomes Fahrsystem und vor allem auf ein autonomes Fahrsystem und ein Verfahren davon zum Erzeugen einer detaillierten Karte zu korrigierenden Positionierung und zum Übertragen einer detaillierten Karte basierend auf Informationen einer Anfangskarte eines angehaltenen Fahrzeugs.
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Stand der Technik
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Ein autonomes Fahrzeug entspricht einer Kombination von intelligenten Fahrzeugtechnologien und ist in der Lage, die aktuelle Position oder einen optimalen Weg zu einem Ziel zu erzeugen und ist in der Lage, ohne spezielle Manipulationen zu fahren, nachdem ein Fahrer in einem Fahrzeug fährt und das gewünschte Ziel bestimmt.
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Das autonome Fahrzeug kann aktiv Unfälle verhindern, indem es eine Ampel oder ein Schild an einer Straße erkennt, eine angemessene Geschwindigkeit entsprechend einem Verkehrsfluss beibehält und eine gefährliche Situation erkennt, und kann zu einem gewünschten Ziel fahren, während es das Fahrzeug angemessen steuert, um autonom eine Spur zu halten und eine Spur zu wechseln, ein anderes Fahrzeug zu überholen und einem Hindernis auszuweichen, falls erforderlich.
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Mit Entwicklung des autonomen Fahrzeugs wurden viele Forschungen zur Technologie der Positionsbestimmung des autonomen Fahrzeugs durchgeführt. Im Allgemeinen wurde weitgehend ein globales Navigationssatellitensystem (GNSS) verwendet, um die Position des autonomen Fahrzeugs abzuschätzen. Selbst wenn die Technologie zur Schätzung der Position des autonomen Fahrzeugs verwendet wird, fährt der Fahrer das Fahrzeug häufig über eine vorgegebene Strecke, um die Richtung des Fahrzeugs mit der Fahrtrichtung auf einer Straße abzugleichen, und berechnet dann einen normalen Zielweg. Sogar in einem unbemannten autonomen System wird ein Fahrzeug ohne eine Person gefahren, und daher wird das Fahrzeug autonom gefahren, nachdem die Positionierung einen relativ zuverlässigen Abschnitt erreicht hat, indem das Fahrzeug manuell in einem vorbestimmten Abschnitt gefahren wird, als ob es einen Benutzer gäbe, und daher kann ein Verfahren zur Übertragung von Informationen über eine neue Karte wünschenswert sein.
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Zusammenfassung
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Die vorliegende Offenbarung stellt ein autonomes Fahrsystem und ein Verfahren zum Erzeugen einer detaillierten Karte durch Verwendung desselben zur Verfügung, um die Positionierung eines stehenden Fahrzeugs mit hoher Genauigkeit abzuschätzen.
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Die vorliegende Offenbarung stellt auch ein autonomes Fahrsystem und ein Verfahren zur Erzeugung einer detaillierten Karte zur Erlangung von Informationen über die Positionierung mit hoher Genauigkeit durch Fehlerkorrektur zur Verfügung.
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Gemäß einem Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung ein autonomes Fahrsystem zur Verfügung, das eine Sensoreinheit, die in einem Fahrzeug installiert und eingerichtet ist, verschiedene Teile von ersten externen Informationen zu erfassen, einen Informationsanbieter, der eingerichtet ist, verschiedene Teile von zweiten externen Informationen zur Verfügung zu stellen, die für autonomes Fahren erforderlich sind, eine Fahrzeugantriebseinheit, die eingerichtet ist, das Fahrzeug anzutreiben, eine Steuerung, die eingerichtet ist, die ersten und zweiten externen Informationen, die von der Sensoreinheit und dem Informationsanbieter zur Verfügung gestellt werden, zu verarbeiten und den Fahrzeugführer zu steuern, und ein Detailkartenübertragungssystem beinhaltet, das eingerichtet ist, der Steuerung eine detaillierte Karte zur Verfügung zu stellen, wobei das Detailkartenübertragungssystem eine Anfangskarte, die basierend auf aktuellen Positionsdaten des Fahrzeugs in einem stationären Zustand erzeugt wird, die von dem Informationsanbieter zur Verfügung gestellt werden, der Steuerung zur Verfügung stellt, korrigierte Positionsdaten von der Steuerung empfängt, eine detaillierte Karte erzeugt und die detaillierte Karte der Steuerung zur Verfügung stellt, und die Steuerung eine temporäre Karte basierend auf Erfassungsdaten erzeugt, die von der Sensoreinheit zur Verfügung gestellt werden, die temporäre Karte mit der Anfangskarte abgleicht, die von dem Detailkartenübertragungssystem empfangen wird, Positionsdaten korrigiert und die korrigierten Positionsdaten dem Detailkartenübertragungssystem zur Verfügung stellt.
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Das Detailkartenübertragungssystem kann die Anfangskarte basierend auf einem am wahrscheinlichsten Weg (MPP), der auf den aktuellen Positionsdaten basiert, die von dem Informationsanbieter zur Verfügung gestellt werden, erzeugen.
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Das Detailkartenübertragungssystem kann einen am wahrscheinlichsten Weg (MPP) basierend nur auf Richtungsinformationen der aktuellen Positionsdaten konfigurieren, oder kann einen am wahrscheinlichsten Weg (MPP) unter Verwendung nur von Positionsinformationen mit Ausnahme der Richtungsinformationen der aktuellen Positionsdaten konfigurieren.
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Die Sensoreinheit kann eine Lichterkennung und Entfernungsmessung (Lidar) beinhalten, das eingerichtet ist, einen Laserimpuls zu emittieren und Licht zu empfangen, das von einem Zielobjekt um das emittierte Licht herum reflektiert wird und von diesem zurückkehrt, um eine Entfernung, eine Höhe und eine Richtung des Objekts zu messen, eine Radioerkennung und Entfernungsmessung (Radar), die dazu eingerichtet ist, eine Radiowelle auszusenden und ein Signal der reflektierten Radiowelle zu empfangen, um die Entfernung, die Höhe und die Richtung zu messen, wenn die gesendete Radiowelle von einer nahe gelegenen Struktur reflektiert wird, eine Kamera, die eingerichtet ist, ein Bild eines Äußeren des Fahrzeugs zu erzeugen, und einen Ultraschallsensor, der eingerichtet ist, eine Ultraschallwelle zu senden und ein reflektiertes Signal zu empfangen, um die Entfernung, die Höhe und die Richtung des Objekts zu messen, wenn die gesendete Welle von einer nahe gelegenen Struktur reflektiert wird.
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Das autonome Fahrsystem kann ferner einen Kommunikator beinhalten, der eingerichtet ist, Zielinformationen von außen zu empfangen und die Zielinformationen an die Steuerung weiterzuleiten.
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Der Kommunikator kann ein mobiles Kommunikationsmodul beinhalten, das eingerichtet ist, Datenkommunikation unter Verwendung einer der Kommunikationsmethoden CDMA, GSM und LTE durchzuführen, ein drahtloses Internetmodul, das eingerichtet ist, drahtlose Internetkommunikation unter Verwendung einer der Methoden WLAN, Wibro und Wimax durchzuführen, und ein Kurzstrecken-Kommunikationsmodul, das eingerichtet ist, drahtlose Kurzstrecken-Kommunikation unter Verwendung einer der Kommunikationsmethoden Bluetooth, NFC, RFID, IrDA oder Zigbee durchzuführen.
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Das autonome Fahrsystem kann ferner eine Benutzerschnittstelleneinheit beinhalten, die eingerichtet ist, Zieldaten von einem Benutzer zu empfangen, die Zieldaten der Steuerung zur Verfügung zu stellen und dem Benutzer die von dem Detailkartenübertragungssystem empfangene detaillierte Karte anzuzeigen.
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Die Benutzerschnittstelleneinheit kann eine Eingabeeinheit, die eingerichtet ist, ein Eingabesignal des Benutzers zu empfangen und das Eingabesignal an die Steuerung zu übertragen, eine Anzeigeeinheit, die eingerichtet ist, verschiedene von der Steuerung zur Verfügung gestellte Informationen in Form eines von dem Benutzer zu erkennenden Bildes anzuzeigen, ein Mikrofon, das eingerichtet ist, Informationen von Benutzerstimme an die Steuerung zu übertragen, und eine Tonausgabeeinheit, die eingerichtet ist, die von der Steuerung bereitgestellten Informationen in Form eines von dem Benutzer zu erkennenden Audiosignals auszugeben, beinhalten.
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Der Informationsanbieter kann ein globales Positionssystem (GPS) Modul, das eingerichtet ist, ein von einem Satelliten übertragenes Signal zu empfangen und aktuelle Positionsdaten des Fahrzeugs zu berechnen, ein Fahrzeug zu Alles Kommunikation (V2X) Modul, das eingerichtet ist, Informationen unter Verwendung einer drahtlosen und drahtgebundenen Methode basierend auf dem Fahrzeug auszutauschen und die Informationen an die Steuerung zu übertragen, einen geographischen Informationsanbieter, der eingerichtet ist, geografische Informationen zur Verfügung zu stellen, die für den Betrieb des Detailkartenübertragungssystems erforderlich sind, und einen Verkehrsinformationsanbieter, der eingerichtet ist, verschiedene Teile von außen zur Verfügung gestellten Verkehrsinformationen zu empfangen und die Verkehrsinformationen an die Steuerung zu übertragen, beinhalten.
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Gemäß einem anderen Aspekt, ein Verfahren zum Erzeugen einer detaillierten Karte eines autonomen Fahrsystems, das von einem Detailkartenübertragungssystem in dem autonomen Fahrsystem durchgeführt wird, das Verfahren beinhaltet das Erlangen von Zielinformationen, das Empfangen aktueller Positionsdaten eines Fahrzeugs in einem stationären Zustand, das Erzeugen und Übertragen einer Anfangskarte basierend auf den aktuellen Positionsdaten, das Empfangen von Positionsdaten, die durch Abgleichen der Anfangskarte und einer temporären Karte korrigiert werden, die unter Verwendung von Daten erzeugt wird, die von einer Sensoreinheit des Fahrzeugs erlangt werden, und Zurücksetzen der Anfangskarte basierend auf den korrigierten Positionsdaten und Erzeugen und Übertragen der detaillierten Karte.
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Figurenliste
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Die zugehörigen Zeichnungen, die zum weiteren Verständnis der Offenbarung dienend einbezogen sind und eingeschlossen und Bestandteil dieser Anmeldung sind, veranschaulichen die Ausführungsform(en) der Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung des Prinzips der Offenbarung. In den Zeichnungen sind:
- 1A, 1B, 1C und 1D Diagramme, die ein Beispiel des Falls zeigen, der in Abhängigkeit von einer Beziehung zwischen der Position und der Fahrtrichtung eines Fahrzeugs in einem allgemeinen Karteninformationsübertragungssystem zu berücksichtigen ist;
- 2 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration eines autonomen Fahrsystems in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 3 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Sensoreinheit eines autonomen Fahrsystems in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 4 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Kommunikators eines autonomen Fahrsystems in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 5 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Benutzerschnittstelleneinheit eines autonomen Fahrsystems in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 6 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Informationsanbieters eines autonomen Fahrsystems in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Zeitserienbetriebsbeziehung zwischen Komponenten eines autonomen Fahrsystems in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 8A, 8B und 8C sind Diagramme, die ein Beispiel einer Anfangskarte, einer temporären Karte und einer detaillierte Karte zeigen, die von einem autonomen Fahrsystem in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erzeugt werden; und
- 9 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb eines detaillierten Kartenübertragungssystems eines autonomen Fahrsystems in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
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In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden spezifische strukturelle und funktionelle Beschreibungen lediglich zu dem Zwecke der Veranschaulichung von Ausführungsformen der Offenbarung dargestellt, und beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können in vielen Ausführungsformen verkörpert werden und sind nicht auf die hier dargelegten Ausführungsformen beschränkt.
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Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können auf verschiedene Weise geändert und in verschiedenen Formen verkörpert werden, in denen veranschaulichte Ausführungsformen der Offenbarung gezeigt werden. Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sollten jedoch nicht als auf die hier dargelegten Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden, und alle Änderungen, Äquivalente oder Alternativen, die dem Geist und dem Umfang der vorliegenden Offenbarung entsprechen, sollten als in den Umfang der Offenbarung fallend verstanden werden.
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Es versteht sich, dass, obwohl die Begriffe „erstes“, „zweites“, „drittes“ usw. hier verwendet werden können, um verschiedene Elemente zu beschreiben, diese Elemente nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden sollten. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden. Beispielsweise kann ein erstes Element als zweites Element und ein zweites Element als erstes Element bezeichnet werden, ohne dass dies von der Lehre der vorliegenden Offenbarung abweicht.
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Es versteht sich, dass, wenn ein Element, z. B. eine Schicht, ein Bereich oder ein Substrat, als „auf“, „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ einem anderen Element bezeichnet wird, kann es direkt auf dem anderen Element liegen, mit diesem verbunden oder gekoppelt sein, oder es können dazwischenliegende Elemente vorhanden sein. Wird ein Element dagegen als „direkt an“, „direkt verbunden mit“ oder „direkt gekoppelt an“ ein anderes Element oder Schicht bezeichnet, sind keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden. Andere Begriffe, die zur Beschreibung der Beziehung zwischen Elementen oder Schichten verwendet werden, sollten in einer ähnlichen Weise interpretiert werden, z. B. „zwischen“ im Gegensatz zu „direkt zwischen“, „benachbart“ im Gegensatz zu „direkt angrenzend“ usw.
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Die in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Begriffe dienen der Erläuterung einer bestimmten beispielhaften Ausführungsform und schränken die vorliegende Offenbarung nicht ein. Daher schließen die singulären Ausdrücke in der vorliegenden Beschreibung die pluralen Ausdrücke ein, sofern im Kontext nicht eindeutig anders angegeben. Auch Begriffe wie „beinhalten“ oder „aufweisen“ können so ausgelegt werden, dass sie ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Zahl, einen bestimmten Schritt, eine bestimmte Operation, ein einzelnes Element oder eine bestimmte Kombination davon bezeichnen, dürfen aber nicht so ausgelegt werden, dass sie das Vorhandensein oder die Möglichkeit der Hinzufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente oder Kombinationen davon ausschließen.
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Sofern nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten Begriffe, einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe, die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Offenbarung bezieht, allgemein verstanden wird. Es versteht sich ferner, dass Begriffe, wie sie in allgemein gebräuchlichen Wörterbüchern definiert sind, so ausgelegt werden sollten, dass sie eine Bedeutung haben, die mit ihrer Bedeutung im Kontext des relevanten Standes der Technik übereinstimmt, und dass sie nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinn ausgelegt werden, es sei denn, sie sind ausdrücklich so definiert.
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Wenn eine Ausführungsform anders implementiert wird, kann eine Funktion oder ein Vorgang, der in einem bestimmten Block angegeben ist, auf eine andere Weise als in einer Reihenfolge eines Flussdiagramms ausgeführt werden. Beispielsweise können in der Tat zwei aufeinanderfolgende Blöcke im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, oder die Blöcke können abhängig je nach zugehöriger Funktion oder Vorgang auch umgekehrt ausgeführt werden.
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Nachfolgend werden ein autonomes Fahrsystem und ein Verfahren zur Erzeugung einer detaillierten Karte in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
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1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Falls zeigt, der in Abhängigkeit von einer Beziehung zwischen der Position und der Fahrtrichtung eines Fahrzeugs in einem allgemeinen Karteninformationsübertragungssystem zu berücksichtigen ist. Es kann Fälle geben, in denen ein Fahrzeug in Richtung Seoul auf einer Spur fährt, die der Spur eines angehaltenen Fahrzeugs auf einer Straße in Richtung Seoul entgegengesetzt ist, wie in 1A dargestellt, ein Fahrzeug in Richtung Busan auf derselben Spur fährt wie ein Fahrzeug, das auf einer Straße in Richtung Seoul anhält, wie in 1B dargestellt ist, ein Fahrzeug in Richtung Seoul auf derselben Spur fährt wie ein angehaltenes Fahrzeug auf einer Straße in Richtung Seoul, wie die in 1C dargestellt ist, und ein Fahrzeug in Richtung Busan auf einer Spur fährt, die derjenigen eines angehaltenen Fahrzeugs auf einer Straße in Richtung Seoul entgegengesetzt ist, wie die in 1D dargestellt ist.
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In dem allgemeinen Karteninformationsübertragungssystem können 1A und 1B als der Zustand bestimmt werden, in dem ein Fahrzeug nicht in der Lage ist, zu fahren, und Karteninformationen zu einem Ziel können nicht an eine Steuerung übertragen werden, oder Informationen, die einen anderen Weg als den tatsächlichen Weg enthalten, können an die Steuerung übertragen werden. Die beiden Fälle können problematisch sein, und daher darf ein unbemanntes autonomes System keine Karteninformationen in Bezug auf die beiden Zustände übermitteln.
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Das autonome Fahrsystem in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann sogar die in 1A und 1B gezeigten Fälle als einen Fall bestimmen, der dem in 1C oder 1D gezeigten Fall, in dem es möglich ist, Eingabeinformationen über die Positionierung eines Fahrzeugs zu übertragen, am nächsten kommt, und kann die Zielinformationen in dem in 1C oder 1D gezeigten Fall an eine Steuerung übertragen. Das heißt, es gibt keinen Fall, in dem es unmöglich ist, die Informationen über die Positionierung zu übertragen.
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2 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration eines autonomen Fahrsystems in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zeigt. Wie in der Zeichnung dargestellt, kann das autonome Fahrsystem eine Sensoreinheit 110, eine Steuerung 120, eine Fahrzeugantriebseinheit 130, einen Kommunikator 140, eine Benutzerschnittstelleneinheit 150, einen Speicher 160, ein Detailkartenübertragungssystem 170 und einen Informationsanbieter 180 beinhalten.
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Die Sensoreinheit 110 kann in verschiedenen Formen in einem Fahrzeug installiert werden und kann die erfassten ersten externen Informationen an der Steuerung 120 zur Verfügung stellen.
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Der Informationsanbieter 180 kann dem Detailkartenübertragungssystem 170 und der Steuerung 120 verschiedene Teile zweiter externer Informationen zur Verfügung stellen, die für das autonome Fahren erforderlich sind.
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Die Fahrzeugantriebseinheit 130 kann das Fahrzeug gemäß einem Steuersignal der Steuerung 120 steuern.
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Die Steuerung 120 kann die ersten externen Informationen verarbeiten, die von der Sensoreinheit 110, dem Detailkartenübertragungssystem 170 und dem Informationsanbieter 180 bereitgestellt werden, und kann den Gesamtbetrieb des Fahrzeugs, wie die Fahrzeugantriebseinheit 130, steuern. Das Steuerung 120 kann mindestens als eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), digitaler Signalprozessor (DSP), programmierbare Logikbausteine (PLD), feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs), Zentralsteuereinheit (CPU), Mikrocontroller und Mikroprozessoren ausgeführt sein.
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Das Detailkartenübertragungssystem 170 kann eine Anfangskarte basierend auf Daten erzeugen, die von dem Informationsanbieter 180 empfangen werden, kann eine detaillierte Karte basierend auf Positionskorrekturinformationen erzeugen, die von der Steuerung 120 empfangen werden, und kann die detaillierte Karte an die Steuerung 120 übertragen.
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Der Kommunikator 140 kann Zielinformationen von außen unter Verwendung eines drahtlosen Kommunikationsmethode empfangen und kann die Zielinformationen der Steuerung 120 zur Verfügung stellen.
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Die Benutzerschnittstelleneinheit 150 kann Daten des Ziels von einem Benutzer empfangen, kann die Daten der Steuerung 120 zur Verfügung stellen und kann die von dem Detailkartenübertragungssystem 170 empfangene detaillierte Karte dem Benutzer entsprechend dem Steuersignal der Steuerung 120 anzeigen.
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Der Speicher 160 kann temporäre Daten speichern, die auf einer Operation der Steuerung 120 basieren, oder er kann verschiedene Anwendungsprogramme enthalten, die von der Steuerung 120 gesteuert werden. Der Speicher 160 kann mindestens als ein Speichermedium (Aufzeichnungsmedium) einschließlich eines Flash-Speichers, einer Festplatte, einer Secure Digital (SD)-Karte, eines Arbeitsspeichers (RAM), eines statischen Direktzugriffsspeichers (SRAM), eines Festwertspeichers (ROM), eines programmierbaren Festwertspeichers (PROM), eines elektrisch löschbaren und programmierbaren ROM (EEPROM), eines löschbaren und programmierbaren ROM (EPROM), eines Registers, einer abnehmbaren Platte und eines Webspeichers ausgeführt werden.
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3 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration der Sensoreinheit 110 eines autonomen Fahrsystems in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zeigt. Die Sensoreinheit 110 kann mindestens einen Sensor zum Erkennen von Informationen über eine Einrichtung, die um eine Straße herum installiert ist, und/oder von Informationen über eine Umgebung um die Straße herum beinhalten.
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Wie in der Zeichnung dargestellt, kann die Sensoreinheit in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung eine Lichterkennung und Entfernungsmessung (Lidar) 111, eine Radioerkennung und Entfernungsmessung (Radar) 112, eine Kamera 113 und einen Ultraschallsensor 114 beinhalten.
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Das LiDAR 111 kann einen Laserimpuls emittieren und Licht empfangen, das von einem Zielobjekt um das emittierte Licht herum reflektiert wird und von diesem zurückkehrt, um eine Entfernung, eine Höhe und eine Richtung des Objekts zu messen.
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Das Radar 112 kann eine Radiowelle senden, und wenn die gesendete Radiowelle von einer nahe gelegenen Struktur reflektiert wird, kann das Radar 112 ein Signal der reflektierten Radiowelle empfangen, um eine Entfernung, eine Höhe und eine Richtung des Objekts zu messen.
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Die Kamera 113 kann Bilddaten erzeugen, indem sie eine Vorderseite, eine Rückseite sowie die rechte und linke Seite des Fahrzeugs fotografiert.
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Der Ultraschallsensor 114 kann eine Ultraschallwelle aussenden, und wenn die ausgesendete Welle von einer nahegelegenen Struktur reflektiert wird, kann der Ultraschallsensor 114 das reflektierte Signal empfangen, um eine Entfernung, eine Höhe und eine Richtung des Objekts zu messen.
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Obwohl nicht dargestellt, kann der Ultraschallsensor 114 außerdem verschiedene Sensoren enthalten. Beispielsweise kann der Ultraschallsensor 114 einen fahrzeuginternen Sensor, der in einem Fahrzeug positioniert ist und den Zustand eines Fahrers überwacht, eine Vielzahl von Sensoren, die an der vorderen, hinteren, rechten und linken Seite des Fahrzeugs installiert sind und die Nähe eines Objekts erfassen, einen Aufprallsensor, der eine Umgebung um das Fahrzeug herum erfasst, z. B. einen auf das Fahrzeug einwirkenden Aufprall, Beleuchtung oder Feuchtigkeit, und erste externe Informationen, die zur Steuerung einer Fahrzeugsteuerung erforderlich sind, einer Steuerung zur Verfügung stellt, einen Beleuchtungssensor, einen Feuchtigkeitssensor oder dergleichen beinhalten. Darüber hinaus kann der Ultraschallsensor 114 die Bewegungsentfernung und -richtung des Fahrzeugs unter Verwendung eines Sensorwerts berechnen, der durch einen Gyrosensor, einen Geschwindigkeitssensor, einen Beschleunigungssensor oder dergleichen gemessen wird, und den berechneten Wert an der Steuerung 120 zur Verfügung stellen.
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4 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration des Kommunikators 140 eines autonomen Fahrsystems in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zeigt. Wie in der Zeichnung dargestellt, kann der Kommunikator 140 ein mobiles Kommunikationsmodul 141, ein drahtloses Internetmodul 142 und ein Kurzstrecken-Kommunikationsmodul 143 beinhalten.
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Das mobile Kommunikationsmodul 141 kann Datenkommunikation mit einer externen Einrichtung unter Verwendung von einer der Kommunikationsmethoden wie CDMA, GSM oder LTE durchführen.
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Das drahtlose Internetmodul 142 kann eine drahtlose Internetkommunikation unter Verwendung von einer der Methoden wie WLAN, Wibro und Wimax durchführen. Das Kurzstrecken-Kommunikationsmodul 143 kann drahtlose Kommunikation mit einer Einrichtung durchführen, die sich in einer kurzen Entfernung befindet, indem es eines der drahtlosen Kommunikationsverfahren wie Bluetooth, NFC, RFID, IrDA und Zigbee verwendet.
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5 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration der Benutzerschnittstelleneinheit 150 eines autonomen Fahrsystems in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zeigt. Wie in der Zeichnung dargestellt, kann die Benutzerschnittstelleneinheit 150 eine Eingabeeinheit 151a, eine Anzeigeeinheit 151b, ein Mikrofon 152 und eine Tonausgabeeinheit 153 beinhalten.
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Die Eingabeeinheit 151a kann eine Funktion zum Empfangen eines Eingabesignals eines Benutzers und zum Übertragen desselben an die Steuerung 120 ausführen.
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Die Anzeigeeinheit 151b kann von der Steuerung 120 zur Verfügung gestellte Informationen in der Form eines vom Benutzer zu erkennenden Bildes anzeigen. Im Detail können die Eingabeeinheit 151a und die Anzeigeeinheit 151b in Form eines Touchpanels ausgeführt sein, ein Tasteneingabebild über die Anzeigeeinheit 151b anzeigen und dem Benutzer ermöglichen Zielinformationen einzugeben.
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Das Mikrofon 152 kann Zielinformationen über die Benutzersprache an die Steuerung 120 übertragen. Je nach Fall kann eine separate Spracherkennungsanwendung ausgeführt sein, um ein Signal der Benutzerstimme über das Mikrofon 152 zu erkennen und Daten des Ziels zu erzeugen.
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Die Tonausgabeeinheit 153 kann von der Steuerung 120 zur Verfügung gestellte Informationen in Form eines Audiosignals ausgeben, das vom Benutzer erkannt werden kann. Beispielsweise können dem Benutzer Informationen über eine nahe Umgebung, Informationen über die aktuelle Fahrt, Verkehrsinformationen oder ähnliches zur Verfügung gestellt werden. Darüber hinaus kann die Tonausgabeeinheit 153 ein Gestenerkennungsmodul enthalten, das in einem Fahrzeug installiert ist und eine Benutzergeste in Form eines Benutzereingabesignals erkennt. Je nach Fall kann die Tonausgabeeinheit 153 einen Blick-Erkenner zur Erkennung eines Benutzerblicks in Form eines Benutzereingabesignals oder eine Vorrichtung zur Erkennung des Benutzereingabesignals in Form eines Joysticks enthalten.
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6 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration des Informationsanbieters 180 eines autonomen Fahrsystems in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zeigt. Wie in der Zeichnung dargestellt, kann der Informationsanbieter 180 ein globales Positionssystem (GPS) Modul 181, ein Fahrzeug zu Alles Kommunikation (V2X) Modul 182, einen geografischen Informationsanbieter 183 und einen Verkehrsinformationsanbieter 184 beinhalten.
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Das GPS Modul 181 kann ein von einem Satelliten übertragenes Signal empfangen, Informationen über die aktuelle Position des Fahrzeugs berechnen und die berechneten Informationen an das Detailkartenübertragungssystem 170 übertragen. Das V2X-Modul 182 kann Informationen über ein drahtloses und drahtgebundenes Verfahren austauschen und die Informationen an die Steuerung 120 austauschen. Fahrzeug zu Alles Kommunikation (V2X) kann sich auf Technologie der Kommunikation mit verschiedenen Elementen auf einer Straße beziehen, um dem Fahrzeug das autonome Fahren zu ermöglichen.
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Das V2X Modul 182 kann zur Fahrzeug zu Fahrzeug (V2V) zwischen Fahrzeugen, zur Fahrzeug zu Infrastruktur (V2I) zur Kommunikation mit einer Verkehrsinfrastruktur, wie z. B. einer Signallampe, zur Fahrzeug zu Fußgänger (V2P) zur Unterstützung von Informationen über einen Fußgänger oder ähnlichem eingerichtet sein.
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Der geographische Informationsanbieter 183 kann ein geographisches Informationssystem (GIG) zur Verfügung stellen, das für den Betrieb des Detailkartenübertragungssystems 170 erforderlich ist.
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Der Verkehrsinformationsanbieter 184 kann verschiedene Teile von außen bereitgestellte Verkehrsinformationen empfangen und die Informationen an die Steuerung 120 übermitteln. Die Informationen können zum Beispiel Informationen über die Verkehrssituation, Informationen über das Verkehrsaufkommen, Informationen über das Wetter und ähnliches enthalten.
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7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Zeitserienbetriebsbeziehung zwischen Komponenten eines autonomen Fahrsystems in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zeigt. Zunächst kann die Steuerung 120 Zielinformationen erlangen. Das autonome Fahrsystem in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann auch angewendet werden, wenn ein Benutzer in einem stationären Fahrzeug oder in einem stationären unbemannten autonomen Fahrzeug mitfährt. Wenn der Benutzer in dem Fahrzeug mitfährt, kann der Benutzer die Zielinformationen über ein Touchpanel einer Navigationsvorrichtung eingeben, oder wenn eine Spracherkennungsfunktionsanwendung ausgeführt wird, kann der Benutzer die Zielinformationen über ein Mikrofon eingeben. Die vorliegende Offenbarung kann auf den Fall angewendet werden, dass ein unbemanntes autonomes Fahrzeug an einem beliebigen Ort anhält. Die Zielinformationen können zusammen mit einem Fahrsteuersignal an einen Kommunikator des unbemannten autonomen Fahrzeugs unter Verwendung eines mobilen Kommunikationsverfahrens oder eines drahtlosen Internet-Kommunikationsverfahrens von außen zur Verfügung gestellt werden.
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Die Steuerung 120, die die Zielinformationen erlangt, kann einen Befehl zum Erzeugen einer Anfangskarte zusammen mit den von dem Detailkartenübertragungssystem 170 empfangenen Zielinformationen übertragen.
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Das Detailkartenübertragungssystem 170, das den Befehl zum Erzeugen der Anfangskarte erhält, kann die aktuellen Positionsdaten, die zur Erzeugung der Anfangskarte erforderlich sind, vom Informationsanbieter 180 empfangen.
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Das Detailkartenübertragungssystem 170 kann die Anfangskarte unter Verwendung der aktuellen Positionsdaten erzeugen, die vom GPS-Modul 181 vom Informationsanbieter 180 zur Verfügung gestellt werden. Ein herkömmliches autonomes Fahrsystem kann in dem Zustand, in dem die genaue Positionierung des Fahrzeugs bekannt ist, eine Anfrage nach einer Anfangskarte stellen oder in dem Zustand, in dem die genaue Positionierung des Fahrzeugs nicht bekannt ist, die Anfangskarte nicht einer Steuerung zur Verfügung stellen. Dies liegt daran, dass ein Fahrzeug auf Grund der Ungenauigkeit der Position und Richtung des Fahrzeugs in einer entgegengesetzten Richtung zu einem Ziel positioniert ist oder das Fahrzeug auf einer entgegengesetzten Spur oder an einer Position positioniert ist, die keine Straße ist. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Anfangskarte jedoch auf der Grundlage des wahrscheinlichsten Weges (MPP) erzeugt werden unter Verwendung der aktuellen Positionierung, zum Beispiel, anhand von Informationen über die Position und Richtung des Fahrzeugs in dem Zustand, in dem die genaue Positionierung des Fahrzeugs nicht bekannt ist. Ein Detailkartenübertragungssystem kann die wahrscheinlichste Karte (MPP) nur auf der Grundlage von Richtungsinformationen der aktuellen Positionsdaten konfigurieren oder kann den wahrscheinlichsten Weg (MPP) nur unter Verwendung von Positionsinformationen mit Ausnahme von Richtungsinformationen der aktuellen Positionsdaten konfigurieren.
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Das Detailkartenübertragungssystem 170 kann die erzeugte Anfangskarte an die Steuerung 120 übertragen. Die Anfangskarte kann in 8A dargestellt sein.
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Die Steuerung 120, die Informationen über eine Anfangskarte von dem Detailkartenübertragungssystem 170 empfängt, kann Erfassungsdaten von der Sensoreinheit 110 empfangen. In diesem Fall können die Erfassungsdaten Informationen über Bilder der vorderen, hinteren, rechten und linken Seite des Fahrzeugs enthalten, die von der Kamera 113 erhalten werden, und Informationen über die Position und den Abstand eines Objekts, die vom Radar 112, dem Ultraschallsensor 114 oder ähnlichem zur Verfügung gestellt werden.
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Die Steuerung 120 kann eine temporäre Karte unter Verwendung der empfangenen Erfassungsdaten erzeugen. Die temporäre Karte kann in 8B gezeigt sein.
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Die Steuerung 120 kann die temporäre Karte, mit der von dem Detailkartenübertragungssystem 170 empfangenen Anfangskarte abgleichen, kann die Positionsdaten entsprechend dem Abgleichergebnis korrigieren und kann die korrigierten Positionsdaten an das Detailkartenübertragungssystem 170 übertragen.
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Eine Positionierung des Fahrzeugs kann entsprechend dem Abgleichergebnis korrigiert werden, wie in 8C gezeigt. Das folgende Ergebnis kann durch eine Positionskorrektur erhalten werden. Informationen über eine genaue Richtung des Fahrzeugs, d.h. Kursinformationen, können erhalten werden. Es kann bestimmt werden, ob eine Fahrtrichtung, die ein Ziel des Fahrzeugs ist, die gleiche Richtung oder eine entgegengesetzte Richtung zu einer Richtung ist, die vom GPS Modul 181 des Informationsanbieters 180 zur Verfügung gestellt wird. Es können Informationen über die genaue Position des Fahrzeugs erhalten werden. Es kann ermittelt werden, ob sich ein Fahrzeug auf einer Fahrspur in Richtung einer Fahrrichtung, die das Ziel des Fahrzeugs ist, oder auf einer Fahrspur in Richtung einer entgegengesetzten Fahrspur befindet. Das Fahrzeug hält an, und somit können genaue Kurs- und Positionsinformationen des Fahrzeugs mit Hilfe einer relativ komplexen Logik oder eines Algorithmus berechnet werden. Im Gegensatz dazu müssen die Positionsinformationen, während das Fahrzeug fährt, kontinuierlich korrigiert werden, und daher kann eine doppelte Konfiguration unter Verwendung einer relativ einfachen Logik verwendet werden.
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Das Detailkartenübertragungssystem 170 kann die der Steuerung 120 zur Verfügung gestellte Anfangskarte zurücksetzen, kann eine detaillierte Karte unter Verwendung der empfangenen Positionsdaten erzeugen und kann die detaillierte Karte an die Steuerung 120 übertragen.
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9 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb eines Detailkartenübertragungssystem eines autonomen Fahrsystems in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zeigt. Daher kann in der folgenden Beschreibung ein Gegenstand einer Operation ein Detailkartenübertragungssystem sein. Zunächst können Zielinformationen aus Daten erlangt werden, die in einem Befehl zum Erzeugen einer Anfangskarte enthalten sind, der von einer Steuerung (S901) zur Verfügung gestellt wird. Die aktuellen Positionsdaten des Fahrzeugs in einem stationären Zustand, die zur Erzeugung der Anfangskarte erforderlich sind, können von dem Informationsanbieter 180 empfangen werden (S902). Dann kann die Anfangskarte auf der Grundlage der empfangenen aktuellen Positionsdaten erzeugt und an die Steuerung 120 übertragen werden (S903). Die korrigierten Positionsdaten können von der Steuerung 120 empfangen werden. In diesem Fall können die korrigierten Positionsdaten ein Ergebniswert sein, der durch Abgleich einer temporären Karte, die unter Verwendung von Daten, die von einer Sensoreinheit des Fahrzeugs erlangt wurden, erzeugt wurde, mit der Anfangskarte durch die Steuerung 120 berechnet wurde (S904). Die Anfangskarte kann zurückgesetzt werden, eine detaillierte Karte kann auf Grundlage der von der Steuerung 120 empfangenen Positionsdaten erzeugt werden (S905) und an die Steuerung 120 übertragen werden (S906).
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Wie oben beschrieben, können ein autonomes Fahrsystem und ein Verfahren zum Erzeugen einer detaillierten Karte in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kontinuierlich Karteninformationen, die für einen Fahrweg erforderlich sind, der geeignet für ein Ziel ist, auf Grundlage genauer Positionsinformationen empfangen, wenn ein Fahrzeug anhält, anstatt zu fahren, wodurch unbemanntes Fahren ermöglicht wird. Selbst wenn es sich bei den von einem GPS Modul empfangenen Informationen um Informationen handelt, die dazu dienen, ein Fahrzeug an eine Position einer entgegengesetzten Spur zu einer Fahrspur, um in eine entgegengesetzte Richtung zu fahren, zu führen, oder um Informationen handelt, die dazu dienen, ein Fahrzeug an einer Position der Fahrspur zu führen, um in eine entgegengesetzte Richtung zu fahren, kann angenommen werden, dass sich das Fahrzeug auf einer entgegengesetzten Straße befindet, oder es kann die aktuelle Spur betrachtet werden, eine Anfangskarte kann auf der Grundlage eines Fahrweges übertragen werden, die Positionierung kann korrigiert werden, und eine vorhandene Anfangskarte kann zurückgesetzt werden, um genaue Karteninformationen zu empfangen.
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Ein autonomes Fahrsystem und ein Verfahren zum Erzeugen einer detaillierten Karte davon in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann eine Doppelkonfiguration sein, die eine schwere Logik verwendet, um eine vollständige Behandlung zu ermöglichen, weil ein Fahrzeug im Fall einer Anfangsposition nicht fährt, und eine leichte Logik im Fall einer Positionskorrektur, die während der Fahrt kontinuierlich erforderlich ist.
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Während die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurde, wird der Fachmann verstehen, dass viele Modifikationen und Änderungen an der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden können, ohne vom Geist und den wesentlichen Merkmalen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
