SE536983C2 - Reglersystem samt metod för reglering av fordon vid detektion av hinder - Google Patents

Abstract

Ett reglersystem som innefattar en eller flera avkänningsenheter som vardera är anpassad att avkänna den kommande vägbanan för ett av fordonets hjul. Genomatt identifiera särskilt farliga objekt som sä kallade ”kattskallar” i denna definieradevägbanan, kan fordonet styra ät sidan och undvika dessa objekt. En ”kattskalle” igruvmiljö är en knytnävsstor sten med skarpa kanter, och är kända för attpunktera fordonets hjul. Genom att använda reglersystemet för att identifierasådana objekt kan fordonet undvika att få sina hjul punkterade och pà sä sättundvika avbrott i produktionen för att fordonet behöver stà stilla och blockeraproduktionslinjen, eller avvika fràn sitt arbete för att få sina hjul lagade. (Figur 2)

Description

536 983 genomföra sin uppgift så fort som möjligt utan att begå misstag. Autonoma fordon har bland annat utvecklats för att kunna användas i farliga miljöer, exempelvis inom försvars- och krigsindustrin och inom gruvindustrin, både ovanjord och underjord. Om människor eller vanliga, manuellt styrda fordon närmar sig de autonoma fordonens arbetsområde orsakar de normalt ett avbrott i arbete på grund av säkerhetsskäl. När arbetsområdet åter är fritt kan de autonoma fordonen beordras att återuppta arbetet.

Det autonoma fordonet använder information avseende vägen, omgivningen och andra aspekter som påverkar framfarten för att automatiskt reglera gaspådraget, bromsningen och styrningen. En noggrann bedömning och identifiering av den planerade framfarten är nödvändig för att bedöma om en väg är farbar och är nödvändig för att på ett framgångsrikt sätt kunna ersätta en människas bedömning när det gäller att framföra fordonet. Vägförhållanden kan vara komplexa och vid körning av ett vanligt förarstyrt fordon gör föraren hundratals observationer per minut och justerar driften av fordonet baserat på de uppfattade vägförhållandena för att exempelvis finna en framkomlig väg förbi objekt som kan finnas på vägen. För att kunna ersätta den mänskliga uppfattningsförmågan med ett autonomt system innebär det bland annat att på ett exakt sätt kunna uppfatta objekt för att effektivt kunna reglera fordonet så att man styr förbi dessa objekt.

De tekniska metoder som används för att identifiera ett objekt i anslutning till fordonet innefattar bland annat att använda en eller flera kameror och radar för att skapa bilder av omgivningen. Även laserteknik används, både avscannande lasrar och fasta lasrar, för att detektera objekt och mäta avstånd. Dessa benämns ofta LIDAR (Light Detection and Flanging) eller LADAR (Laser Detection and Ranging). Dessutom är fordonet försett med olika sensorer bland annat för att avkänna hastighet och accelerationer i olika riktningar. Positioneringssystem och annan trådlös teknologi kan dessutom användas för att bestämma om fordonet till exempel närmar sig en korsning, en avsmalning av vägen, och/eller andra fordon. 10 15 20 25 536 983 Autonoma fordon används idag som lastbärare inom exempelvis gruvindustrin - både i dagbrott och underjordiska gruvor. Ett fordonshaveri i en flaskhals såsom en transportied eller i en gruvort stoppar i många fall genast hela produktionskedjan med betydande inkomstbortfall som följd. En vanlig anledning till fordonshaveri i terrängmiljö är punktering orsakad av skarpa kanter pä knytnävsstora stenar som i gruvindustrin benämns ”kattskallar”. Föraren i ett manuellstyrt fordon har uppgiften att se och inte köra på dessa kattskallar med nàgot av fordonets hjul. För ett autonomt fordon är det en stor utmaning att detektera dessa objekt eftersom de är relativt små och har ett utseende som inte skiljer sig mycket fràn underlaget i gruvor.

Ett annat problem med autonoma fordon är att det kan vara svårt att veta vart de planerar att äka, till skillnad mot de fordon som har en mänsklig förare som tittar åt det häll de tänker köra.

US-6151539-A beskriver ett system för autonoma fordon och en metod för hur man kontrollerar dessa. Systemet bestàr av en rad sensorer som ska se till att fordonet ska hälla sin väg och se till att fordonet undviker kollision med olika hinder. En nedåtriktad laserskanner kan användas för att detektera hål eller smà hinder pä marken.

US-20090088916-A1 beskriver ett system för autonoma fordon som automatiskt ska kunna planera sin väg och samtidigt undvika att kollidera med olika typer av hinder. Systemet använder sig av matematiska algoritmer för att räkna ut den korrekta vägen och hur den ska undvika hinder. Systemet använder sig av olika sensorer, bland annat laser, för att ta in nödvändig information och data.

I US-20120035788-A1 beskrivs ett system för autonoma fordon som ska upptäcka olika hinder pä vägen, och som med hjälp av en laser beräknar den bästa färdvägen. 20 25 30 536 983 US-20100114416-A1 beskriver ett system för autonoma fordon som använder en laserskanner som skannar av omgivningen för att få en information om hur vägen ser ut samt om det finns hinder på vägen.

De ovan beskrivna systemen är förhållandevis komplicerade och är inte direkt anpassade för att användas i terräng. Systemen är vanligtvis även anpassade att detektera objekt i allmänhet, och inte att urskilja särskilda objekt.

Det är således ett syfte med uppfinningen att tillhandahålla ett förbättrat system för att förhindra att ett autonomt fordon får punktering i terrängmiljö.

Sammanfattning av uppfinningen Enligt en aspekt uppnås ovan nämnda syfte genom ett reglersystem för att reglera ett hjulförsett autonomt fordon vid detektion av objekt enligt det första oberoende kravet. Fleglersystemet innefattar en eller flera avkänningsenheter som vardera är anpassad att avkänna den kommande vägbanan för ett av fordonets hjul. Genom att identifiera särskilt farliga objekt som så kallade ”kattskallar” i denna kommande vägbana, kan fordonet styra åt sidan och undvika dessa objekt. En ”kattskalle” i gruvmiljö är en knytnävsstor sten med skarpa kanter som är känd för att punktera fordonets hjul. Genom att använda reglersystemet för att identifiera sådana objekt kan fordonet undvika att få sina hjul punkterade och på så sätt undvika avbrott i produktionen för att fordonet behöver stå stilla och blockera produktionslinjen, eller avvika från sitt arbete för att få sina hjul lagade.

Avkänningsenheterna kan ställas in efter den kommande vägbanan för fordonets hjul. Eftersom objekten är så små räcker det att detektera en smal gång framför varje hjul, alltså en smal bredd av fordonets vägbana som motsvarar hjulens bredd. På så sätt kan man ha enklare och billigare avkänningsenheter som på ett bra sätt klarar en farlig gruvmiljö.

Enligt en annan aspekt uppnås syftet genom en metod för att reglera ett hjulförsett autonomt fordon vid detektion av objekt enligt det andra oberoende kravet. 10 15 20 25 30 536 983 Föredragna utföringsformer definieras av de beroende patentkraven.

Kort figurbeskrivning Figur 1 visar schematiskt en del av ett trafiksystem med här tre visade autonoma fordon.

Figur 2 visar ett autonomt fordon utrustat med två avkänningsenheter.

Figur 3 visar ett blockschema för ett reglersystem enligt en utföringsform av uppfinningen.

Figur 4 visar ett flödesschema för metoden enligt en utföringsform av uppfinningen.

Detalierad beskrivning av föredragna utföringsformer av uppfinningen Figur 1 visar schematiskt ett trafiksystem innefattande tre autonoma fordon 2 som tar sig fram längs en väg. Pilarna i de autonoma fordonen 2 visar deras respektive körriktning. De autonoma fordonen 2 kan kommunicera med en ledningscentral 1 via exempelvis V2l-kommunikation (Vehicle-to-Infrastructure) 3 och/eller med varandra via exempelvis V2V-kommunikation (Vehicle-to-Vehicle) 4. Denna kommunikation är trådlös och kan exempelvis ske via ett WLAN-protokoll (Wireless Local Area Network) IEEE 802.11, exempelvis IEEE 802.1 1 p. Även andra tràdlösa kommunikationssätt är dock tänkbara. Ledningscentralen 1 organiserar de autonoma fordonen 2 och ger dem uppdrag att utföra. När ett autonomt fordon fàtt ett uppdrag, kan fordonet självständigt se till att uppdraget utförs. Ett uppdrag kan exempelvis bestå av en instruktion att hämta gods vid en godsuthämtningsplats A. Fordonet 2 har dà kapacitet att bestämma sin nuvarande position, bestämma en väg fràn den nuvarande positionen till godsuthämtningsplatsen A, samt ta sig dit. Under vägen mäste fordonet även ha kapacitet att väja för hinder samt hantera andra autonoma fordon 2 som kanske har ett viktigare uppdrag och mäste ges företräde. I en terrängmiljö som exempelvis en gruva finns det objekt som är mer farliga för ett fordon än andra objekt. Ett exempel är sä kallade kattskallar, som är knytnävsstora stenar med vassa kanter. Dessa objekt är kända för att de punkterar luftfyllda fordonshjul, och 10 15 20 25 30 536 983 det är önskvärt att undvika att köra pä dem. I ett förarstyrt fordon kan föraren lokalisera dessa objekt och köra runt dem. Föraren kan se att det är just en kattskalle och kan även beräkna vägen för att köra runt dem. När det gäller ett autonomt fordon 2 blir uppgiften betydligt svàrare. Fteglersystemet 10 som kommer att beskrivas i det följande avser att lösa denna uppgift.

I figur 2 visas ett autonomt fordon 2 i vilket delar av reglersystemet 10 visas.

Fordonet 2 har fyra luftburna hjul 7 och är försett med åtminstone en avkänningsenhet 5, 6, här tvä avkänningsenheter 5, 6 som vardera är anpassad att avkänna den kommande vägbanan 8 för ett av fordonets tvä främre hjul 7. lfall fordonet 2 hade varit exempelvis en motorcykel, hade det kunnat räcka med en avkänningsenhet 5. Varje avkänningsenhet 5, 6 är anpassad att generera en avkänningssignal s1, sz som indikerar objekt 9 i den kommande vägbanan 8. Ett objekt 9 i form av en kattskalle illustreras här i vägbanan 8 som kommer att avkännas av avkänningsenheten 5.

Den kommande vägbanan 8 för fordonets hjul 7 är det utrymme fordonets 2 hjul 7 kommer att uppta längs den kommande vägen med hänsyn tagen till hjulens 7 bredd w samt hur fordonet 2 kommer att köra. Företrädesvis avkänns vägbanorna 8 för det främre hjulparet, men det är även möjligt att avkänna vägbanan för ett bakre hjul 7 eller vägbanorna för tvä bakre hjul. Ett hjul 7 kan även innefatta tvä eller flera hjul som sitter ihop. Hjulens 7 bredd är som visas i figuren w, och denna bredd behöver avkännas en bit längre fram i färdbanan 8 för att ha möjlighet att köra runt ett objekt 9 i fordonets väg. Bredden w är enligt en utföringsform mellan 20-100 cm. Avkänningsenheterna 5, 6 är företrädesvis placerade högt upp pä fordonet 2 för att fä en så stor vinkel till vägbanan 8 som möjligt för att kunna avkänna vägbanan 8 med större precision. Avkänningsenheterna 5, 6 är företrädesvis inställda för att avkänna vägbanan 8 en längd I 5-30 m framför fordonet 2, enligt en utföringsform 10 m framför fordonet 2. Avkänningsenheterna 5, 6 genererar information frän vilken åtminstone ett avstànd d1, k1 till objektet 9 kan bestämmas. 10 15 20 25 30 536 983 I figur 3 visas ett blockschema för reglersystemet 10. Fleglersystemet 10 innefattar förutom åtminstone en avkänningsenhet 5, 6 som beskrivits med hänvisning till figur 2, även en analysenhet 11 som är anpassad att ta emot avkänningssignalen eller avkänningssignalerna sj, sz från avkänningsenheterna 5, 6. Analysenheten 11 är vidare anpassad att bestämma åtminstone ett avstånd dj, kj till objektet 9, jämföra avståndet dj, kj med ett referensavstånd djejdjdjejkj och bestämma åtminstone en objektprofil baserat på resultatet av jämförelsen. En objektprofil för ett objekt 9 i vardera vägbanan 8 kan alltså bestämmas. Denna objektprofil kan sedan användas för att särskilja en kattskalle från exempelvis ett hål i marken. Fleferensavstånden djejdhdjejkj kan exempelvis sparas på ett minne 14 kopplat till analysenheten 11.

Enligt en utföringsform indikerar avkänningssignalen sj, sz även avstånd dj, kj till vägbanan 8 för fordonets hjul 7 då inget objekt 9 avkänts. Analysenheten 11 kan då vara anpassad att bestämma ett referensavstånd djejjjj, djejkj som är ett medelvärde av ett flertal tidigare bestämda avstånd dj, kj till vägbanan för fordonets 2 hjul 7 då inget objekt 9 avkänts. På så sätt kan referensavstånd djejjjj, djejkj till vägbanan 8 bestämmas som analysenheten 11 kan använda för att jämföra med bestämda avstånd dj och kj, och på så sätt få fram en skillnad mellan ett referensavstånd djejjjj, djejkj och de bestämda avstånden dj, kj. Ifall det finns någon skillnad, kan denna skillnad användas för att göra en objektprofil.

Analysenheten 11 är vidare anpassad att jämföra objektprofilen med ätminstone en referensobjektprofil, och bestämma en resultatsignal sjj, sj2 som indikerar resultatet av jämförelsen. En referensobjektprofil är en profil som identifierar ett särskilt objekt. Enligt en utföringsform karakteriserar objektreferensprofilen en knytnävsstor sten, exempelvis en kattskalle. Fleferensobjektprofilen innefattar förutbestämda kännetecken för det särskilda objektet, exempelvis en höjd inom ett visst intervall och/eller bredd inom ett visst intervall. Ifall det blir en matchning mellan objektprofilen och referensobjektprofilen så indikeras det i resultatsignalerna sjj, sjg för respektive objekt. 10 15 20 25 30 536 983 Fleglersystemet 10 innefattar även en styrenhet 12 som är anpassad att ta emot nämnda resultatsignal sn, sfg och bestämma en eller flera styrsignaler scom, enligt förutbestämda regler baserat resultatet av jämförelsen eller jämförelserna. De förutbestämda regler innefattar enligt en utföringsform regler för hur fordonet 2 ska regleras för att fordonets hjul 7 ska undvika ett definierat objekt 9 i vägbanan 8. De förutbestämda reglerna innefattar fordonsspecifika bestämningar som exempelvis avståndet mellan hjulpar etc. För att bestämma hur fordonet 2 ska regleras för att undvika ett objekt 9 kan styrenheten 12 vara anpassad att ta emot en färdbansignal sb som indikerar den kommande färdbanan för fordonet 2.

Färdbansignalen sb kan exempelvis innefatta en trajektoria för fordonet 2. Genom uppgifter om trajektorian för fordonet 2, avståndet till objektet 9 och exempelvis avståndet mellan de främre hjulen 7 samt hjulens 7 bredd w, kan styrenheten 12 bestämma hur fordonet måste regleras för att undvika objektet 9. lfall ett objekt 9 har identifierats som en kattskalle, ska fordonet 2 köra runt kattskallen. En eller flera styrsignaler soon" bestäms då för att föra fordonet 2 runt objektet 9.

Styrenheten 12 är vidare anpassad att sända styrsignaler scom, till ett styrsystem 13 i fordonet 2, varvid fordonet 2 styrs i enlighet därmed. Styrsystemet 13 kan exempelvis vara ett styrsystem 13 som reglerar fordonets 2 styrning. Då reglersystemet 10 innefattar två eller flera avkänningsenheter 5, 6 som är anpassad att avkänna den kommande vägbanan 8 för vardera ett fordonets 2 hjul 7, så är styrenheten 12 anpassad att bestämma styrsignaler som även baserat på objekt 9 i den kommande vägbanan 8 för det andra av fordonets hjul 7. Med det andra av fordonets 2 hjul 7 menas här det andra hjulet av ett främre hjulpar.

Avkänningsenheterna 5, 6 som delvis beskrivits innan, kan innefatta exempelvis en eller flera lasrar vardera som kan bestämma avstånd d1, k1 till vägbanan 8 eller ett objekt 9. Lasern kan vara en scannande laser som är anpassad att scanna av bredden w av vägbanan 8. Från denna scanning kan ett flertal huvudsakligen samtidiga avstånd d1-dx, k1-kX till objekt 9 bestämmas. Avkänningsenheterna 5, 6 kan istället innefatta ett flertal lasrar vardera, som är placerade på rad eller i en matris. Exempelvis kan tre lasrar vara placerade i bredd och inställda så att de tillsammans avkänner bredden w en viss längd I framför fordonet 2. Enligt en 10 15 20 25 30 536 983 utföringsform är analysenheten 11 då anpassad att bestämma ett flertal huvudsakligen samtidiga avstånd d1-dx, k1-kx till objektet 9, och att jämföra de samtidiga avstånden d1-dx, k1-kX med ett eller flera referensvärden drefdfdrefdx, drem-drefkx och bestämma en objektprofil baserat på resultaten av jämförelserna.

En tidsserie av bestämda avstånd kan också användas. Analysenheten 11 är då anpassad att bestämma en objektprofil baserat på en tidsserie av resultat av jämförelser från en tidsserie avståndsbestämningar. Referensobjektprofilen har då likvärdiga bestämningar för hur referensobjektet ser ut, för att kunna jämföras med den bestämda objektprofilen. Ifall lasrarna är placerade i matris, exempelvis 2x2 eller 3x3, kan de direkt avkänna ett objekt 9 i tre dimensioner. Då kan en objektprofil i 3D bestämmas, som kan jämföras med en referensobjektprofil i 3D.

Avkänningsenheterna 5, 6 kan istället innefatta kameror från vars bilder man kan identifiera objekt 9 och bestämma avstånd d1, k1 till dessa. För att kunna bestämma djup behövs dock två kameror i varje avkänningsenhet 5, 6.

Styrenheten 12 kan som tidigare beskrivits vara anpassad att ta emot en färdbansignal sb som indikerar fordonets kommande vägbana 8. Färdbansignalen kan innefatta en trajektoria för fordonet 2 som kan bestämmas med hänsyn tagen till hur fordonet 2 styrs, exempelvis rattinställning eller hjulinställning, och kontinuerligt uppdateras. Trajektorian kan exempelvis indikera var fordonets 2 mittlinje i färdriktningen bör vara, och styrenheten kan då vara anpassade att bestämma hjulens trajektorier 8. Alternativt kan färdbansignalen sb indikera trajektorier för respektive hjul 7. Färdbansignalen si, kan istället endast indikera ett slutmål för fordonet 2, och styrenheten 12 måste då vara anpassad att självständigt bestämma trajektorier 8 för fordonets 2 hjul 7. För att bestämma trajektorier för fordonets hjul 7 kan styrenheten 12 exempelvis använda sig av uppgifter på avståndet mellan de främre hjulen 7 och hjulens bredd w.

Styrenheten 12 är vidare anpassad att bestämma åtminstone en inställning för åtminstone en avkänningsenhet 5, 6 baserat på fordonets 2 kommande vägbana 8, så att avkänningsenheten 5, 6 avkänner den kommande vägbanan 8 för ett av fordonets hjul 7. För att bestämma en eller flera inställningar för avkänningsenheterna 5, 6 kan styrenheten 12 använda sig av de bestämda 20 25 30 536 983 trajektorierna för fordonets hjul 7, det valda avståndet l framför fordonet 2, samt på vilken höjd på fordonet 2 som avkänningsanordningarna 5, 6 sitter. Genom geometriska beräkningar kan styrenheten 12 sedan bestämma inställningar för avkänningsenheterna 5, 6 så att de avkänner i ett område i hjulens 7 kommande färdbana 8 ett visst avstånd I framför fordonet 2. Respektive avkänningsenhet 5, 6 kan alltså ställas in så att den avkänner en särskild vägbana 8. Styrenheten 12 är vidare anpassad att generera en inställningssignal ssefl, ssetg som indikerar inställningen samt sända denna till avkänningsenheten 5, 6, varvid avkänningsenheten 5 ställs in efter inställningen. Varje avkänningsenhet 5, 6 är alltså anpassad att kunna ställas in så att den avkänner en dedikerad vägbana 8.

På så sätt kan reglersystemet 10 hela tiden avkänna vägbanan 8 där fordonets hjul 7 kommer att placeras.

Beroende på hur fordonet 2 svänger eller planerar att svänga kommer alltså avkänningsenheterna 5, 6 att ställas in därefter. Denna inställning kan vara synlig för andra trafikanter och på så sätt informeras dessa om vart fordonet 2 är på väg.

Analysenheten 11 och reglerenheten 12 kan exempelvis innefattas av en dator i fordonet 2, eller i en styrenhet (ECU - Electronic Control Unit). Fleglersystemet 10 innefattar företrädesvis processor samt minne 14 för att utföra de häri beskrivna metoderna. Fleglersystemet 10 är anpassat att kommunicera med olika enheter och system i fordonet 2 via ett eller flera olika nätverk i fordonet 2, såsom ett trådlöst nätverk, via CAN (Controller Area Network), LIN (Local Interconnect Network) eller Flexray etc.

Uppfinningen hänför sig även till en metod för att reglera ett hjulförsett autonomt fordon 2 vid detektion av objekt 9, som nu kommer att beskrivas med hänvisning till flödesschemat i figur 4. l\/letoden innefattar ett första steg A1) att avkänna den kommande vägbanan 8 för åtminstone ett av fordonets 2 hjul 7. Detta kan göras med en eller flera avkänningsenheter 5, 6 som beskrivits tidigare i samband med reglersystemet 10. I ett andra steg A2) bestäms åtminstone ett avstånd dj, k1 till ett objekt 9 i vägbanan 8. l ett tredje steg A3) jämförs avståndet d1, k1 med ett 10 10 15 20 25 30 536 983 referensavstànd drerer, drerrr, och en objektprofil bestäms baserat på resultatet av jämförelsen. I ett fjärde steg A4) jämförs objektprofilen med en referensobjektprofil, och ett resultat av jämförelsen bestäms.

Fšeferensobjektprofilen kan exempelvis karakterisera en knytnävsstor sten, en så kallad kattskalle. Ifall objektprofilen innefattar ett eller flera särdrag för en kattskalle, blir resultatet av jämförelsen att objektprofilen matchar referensobjektprofilen och en kattskalle har identifierats. För att kunna undvika den identifierade kattskallen innefattar metoden i ett femte steg A5) att bestämma en eller flera styrsignaler seerrrr enligt förutbestämda regler baserat pà resultatet av jämförelsen. Reglerna innefattar regler för hur fordonet 2 ska regleras för att undvika det definierade objektet 9, vilket tidigare förklarats i samband med reglersystemet 10. I ett sjätte steg A6) sänds de en eller flera styrsignaler seerrrr till ett styrsystem 13 i fordonet 2, varvid fordonet 2 styrs i enlighet därmed.

Enligt en utföringsform innefattar metoden att bestämma ett referensavstånd drerer, drerrr som är ett medelvärde av ett flertal tidigare bestämda avstånd dr, kr till vägbanan 8 för fordonets hjul 7 då inget objekt 9 avkänts. På så sätt kan man sedan få fram skillnadsvärden mellan ett referensavstånd drerer, drerrr och bestämda avstånd till ett objekt 9.

Enligt en utföringsform innefattar metoden i steg A2) att bestämma ett flertal samtidiga avstånd dr-dx, kr-kx till objektet 9, och i steg A3) att jämföra nämnda flertal samtidiga avstånd dr-dx, kr-kx med ett eller flera referensvärden drerer-drerex, drerrrr-drerrx och bestämma en objektprofil baserat på resultaten av jämförelserna.

På så sätt kan en säkrare analys göras. Enligt en ytterligare utföringsform innefattar steg A3 att bestämma en objektprofil baserat på en tidsserie av resultat av jämförelser härstammande från en tidsserie avståndsbestämningar. På så sätt kan en 2D- eller 3D-objektprofil byggas upp, och jämföras med en likvärdig referensobjektprofil. På så sätt kan en ännu säkrare analys göras.

Enligt en utföringsform innefattar metoden stegen att: 11 10 15 20 25 536 983 B1) ta emot information om fordonets 2 kommande färdbana; B2) bestämma åtminstone en inställning för åtminstone en avkänningsenhet 5, 6 baserat på fordonets 2 kommande vägbana, så att vardera en eller flera avkänningsenheter 5, 6 avkänner den kommande vägbanan 8 för ett av fordonets hjul 7; B3) sända inställningen till avkänningsenheten eller avkänningsenheterna 5, 6, varvid avkänningsenheten eller avkänningsenheterna 5, 6 ställs in efter inställningen. På sä sätt kan avkänningsenheterna 5, 6 hela tiden känna av färdbanan 8 för fordonets 2 hjul 7.

Uppfinningen hänför sig även till ett datorprogram P vid ett autonomt fordon 2, där datorprogrammet P innefattar programkod för att förmå reglersystemet 10 att utföra stegen enligt metoden. I Figur 3 visas datorprogrammet P som en del av minnet 14. Datorprogrammet P är alltså lagrat på minnet 14. l\/linnet 14 är anslutet till analysenheten 11, och när datorprogrammet P exekveras av analysenheten 11, så utförs åtminstone delar av metoderna som har beskrivits häri. Uppfinningen innefattar vidare en datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad på ett av en dator läsbart medium för att utföra metodstegen som beskrivits häri, när programkoden körs på reglersystemet 10. Minnet 14 kan även vara kopplat till styrenheten 12.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till ovan-beskrivna föredragna utföringsformer. Olika alternativ, modifieringar och ekvivalenter kan användas.

Utföringsformerna ovan skall därför inte betraktas som begränsande uppfinningens skyddsomfång vilket definieras av de bifogade patentkraven. 12

Claims (18)

10 15 20 25 30 536 983 Patentkrav

1. Reglersystem (10) för att reglera ett hjulförsett autonomt fordon (2) vid detektion av objekt (9) och där det autonoma fordonet är avsett att operera i en terrängmiljö, varvid reglersystemet (10) innefattar - åtminstone en avkänningsenhet (5, 6) som vardera är anpassad att avkänna den kommande vägbanan (8) för ett av fordonets hjul (7), och att generera en avkänningssignal S1, sz som indikerar objekt (9) i den kommande vägbanan (8); - en analysenhet (11) som är anpassad att ta emot nämnda avkänningssignal s1, sz och bestämma åtminstone ett avstånd d1, k1 till objektet (9), jämföra avståndet d1, k1 med ett referensavstånd d,efd1,d,efk1 och bestämma åtminstone en objektprofil baserat på resultatet av jämförelsen; analysenheten (11) är vidare anpassad att jämföra objektprofilen med en referensobjektprofil, och bestämma en resultatsignal sn, sfz som indikerar resultatet av jämförelsen; - en styrenhet (12) som är anpassad att ta emot nämnda resultatsignal s, och bestämma en eller flera styrsignaler som, enligt förutbestämda regler baserat på resultatet av jämförelsen, styrenheten (12) är vidare anpassad att sända nämnda styrsignaler scomr till ett styrsystem (13) i fordonet (2), varvid fordonet (2) styrs i enlighet därmed.

2. Reglersystem (10) enligt krav 1, varvid avkänningssignalen s1, sz även indikerar avstånd d1, k1 till vägbanan (8) för fordonets hjul (7) då inget objekt (9) avkänts; varvid analysenheten (11) är anpassad att bestämma ett referensavstånd dæfdh drew som är ett medelvärde av ett flertal tidigare bestämda avstånd d1, k1 till vägbanan för fordonets hjul då inget objekt avkänts.

3. Reglersystem (10) enligt krav 1 eller 2, varvid analysenheten (11) är anpassad att bestämma ett flertal samtidiga avstånd d1-dx, k1-kx till objektet (9), varvid analysenheten(11) är anpassad att jämföra nämnda flertal samtidiga avstånd d1-dx, k1-kx med ett eller flera referensvärden dæfdfdfefdx, dfeflq-dfefkx och bestämma en objektprofil baserat på resultaten av jämförelserna. 13 10 15 20 25 30 536 983

4. Reglersystem (10) enligt något av föregående krav, varvid nämnda analysenhet (11) är anpassad att bestämma en objektprofil baserat på en tidsserie av resultat av jämförelser från en tidsserie avståndsbestämningar.

5. Reglersystem (10) enligt något av föregående krav, varvid styrenheten är anpassad att ta emot en färdbansignal sb som indikerar fordonets kommande vägbana, varvid styrenheten (12) är anpassad att bestämma åtminstone en inställning för nämnda åtminstone en avkänningsenhet (5, 6) baserat på fordonets kommande vägbana, så att avkänningsenheten (5, 6) avkänner den kommande vägbanan (8) för ett av fordonets hjul (7), varvid styrenheten (12) är anpassad att generera en inställningssignal ssen. sm; som indikerar nämnda inställning samt sända denna till avkänningsenheten (5, 6), varvid avkänningsenheten (5, 6) ställs in efter inställningen.

6. Reglersystem (10) enligt något av föregående krav, varvid nämnda åtminstone en avkänningsenhet (5, 6) innefattar åtminstone en laser.

7. Reglersystem (1 O) enligt något av ovanstående krav, varvid nämnda objektreferensprofil karakteriserar en knytnävsstor sten.

8. Reglersystem (10) enligt något av ovanstående krav, varvid nämnda förutbestämda regler innefattar regler för hur fordonet (2) ska regleras för att fordonets hjul (7) ska undvika ett definierat objekt (9) i vägbanan (8) för fordonets hjul (7).

9. Reglersystem (10) enligt något av föregående krav, som innefattar två avkänningsenheter (5, 6) som är anpassade att avkänna den kommande vägbanan för vardera ett av fordonets hjul, varvid styrenheten (12) är anpassad att bestämma styrsignaler samt, även baserat på objekt (9) i den kommande vägbanan (8) för det andra av fordonets hjul (7). 14 10 15 20 25 30 536 983

10. Metod för att reglera ett hjulförsett autonomt fordon (2) vid detektion av objekt (9) och där det autonoma fordonet är avsett att operera i en terrängmiljö, som innefattar stegen att: - avkänna den kommande vägbanan (8) för åtminstone ett av fordonets hjul (7); - bestämma åtminstone ett avstånd d1, k1 till ett objekt (9) i vägbanan (8); - jämföra avståndet d1, k1 med ett referensavstånd drew, drew, och bestämma en objektprofil baserat på resultatet av jämförelsen; - jämföra objektprofilen med en referensobjektprofil, och bestämma ett resultat av jämförelsen; - bestämma en eller flera styrsignaler scom, enligt förutbestämda regler baserat på resultatet av jämförelsen; - sända nämnda en eller flera styrsignaler smm, till ett styrsystem (13) i fordonet (2), varvid fordonet (2) styrs i enlighet därmed.

11. Metod enligt krav 10, som innefattar att bestämma ett referensavstånd drew, dæfld som är ett medelvärde av ett flertal tidigare bestämda avstånd d1, k1 till vägbanan (8) för fordonets hjul (7) då inget objekt (9) avkänts.

12. Metod enligt krav 10 eller 11, som innefattar att bestämma ett flertal samtidiga avstånd d1-dx, k1-kx till objektet (9), jämföra nämnda flertal samtidiga avstånd d1-dx, k1-kx med ett eller flera referensvärden dfefm-drefdx, dfem-dfefkx och bestämma en objektprofil baserat på resultaten av jämförelserna.

13. Metod enligt något av kraven 10 till 12, som innefattar att bestämma en objektprofil baserat på en tidsserie av resultat av jämförelser härstammande från en tidsserie avståndsbestämningar.

14. Metod enligt något av kraven 10 till 13, som innefattar stegen att -ta emot information om fordonets (2) kommande färdbana; - bestämma åtminstone en inställning för åtminstone en avkänningsenhet (5, 6) baserat på fordonets kommande vägbana, så att avkänningsenheten (5, 6) avkänner den kommande vägbanan (8) för ett av fordonets hjul (7); 15 10 15 536 983 - sända inställningen till avkänningsenheten (5, 6), varvid avkänningsenheten (5, 6) ställs in efter inställningen.

15. Metod enligt något av kraven 10 till 14, varvid nämnda objektreferensprofil karakteriserar en knytnävsstor sten.

16. Metod enligt något av kraven 10 till 15, varvid nämnda förutbestämda regler innefattar regler för hur fordonet (2) ska regleras för att fordonets (2) hjul (7) ska undvika ett definierat objekt (9) i vägbanan (8) för fordonets hjul (7).

17. Datorprogram (P) vid ett autonomt fordon, där nämnda datorprogram (P) innefattar programkod för att förmå ett reglersystem (10) att utföra stegen enligt något av kraven 10 till 16.

18. Datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad på ett av en dator Iäsbart medium för att utföra metodstegen enligt något av kraven 10 till 16, när nämnda programkod körs på ett reglersystem (1 O). 16