Область техники, к которой относится изобретение
[1] Настоящая технология относится к автономным автомобилям и, в частности, к способу и системе для обнаружения колеи на дороге на текущей местности с целью управления работой автономных автомобилей.
Уровень техники
[2] В известных решениях предложены и реализованы компьютерные навигационные системы, помогающие в навигации и/или в управлении транспортным средством. Известны различные системы такого рода: от простых решений, основанных на определении местоположения по карте, т.е. использующих компьютерную систему для помощи водителю в навигации на маршруте от пункта отправления до пункта назначения, до более сложных решений, таких как компьютеризированные и/или автономные системы вождения.
[3] Некоторые из этих систем реализованы в виде широко известной системы круиз-контроля. В этом случае компьютерная система, установленная на транспортном средстве, поддерживает заданную пользователем скорость движения транспортного средства. Некоторые системы круиз-контроля реализуют систему интеллектуального управления дистанцией, позволяя пользователю задавать расстояние до идущего впереди автомобиля (например, выбирать значение, выраженное в количестве транспортных средств). В дальнейшем компьютерная система регулирует скорость транспортного средства, по меньшей мере частично, в зависимости от его приближения к впереди идущему транспортному средству на заранее заданное расстояние. Некоторые из систем круиз-контроля дополнительно оснащены системой предупреждения столкновений, которая при обнаружении транспортного средства (или другого препятствия) перед движущимся транспортным средством замедляет или останавливает его.
[4] Некоторые из наиболее передовых систем обеспечивают полностью автономное движение транспортного средства без непосредственного участия оператора (т.е. водителя) в управлении так называемым автономным автомобилем (SDC, Self-Driving Car). Автомобили SDC содержат компьютерные системы, способные ускорять, замедлять, останавливать, перестраивать в другой ряд и самостоятельно парковать автомобиль SDC.
[5] Одна из технических проблем, возникающих при реализации вышеупомянутых компьютерных систем, заключается в планировании действий автомобиля SDC при приближении к повороту.
Раскрытие изобретения
[6] Целью настоящего изобретения является устранение по меньшей мере некоторых недостатков известных решений. Варианты осуществления настоящей технологии позволяют реализовать и/или расширить арсенал подходов к способам достижения целей в настоящей технологии.
[7] Обычно автомобиль SDC оснащается электронным устройством и различными датчиками. Датчики способны формировать данные об обстановке вокруг автомобиля SDC, а электронное устройство способно получать и обрабатывать эти данные различными способами с целью обеспечения безопасной работы автомобиля SDC в соответствующей обстановке. Например, датчики могут формировать данные датчиков, указывающие, среди прочего, на (а) различные признаки объектов, находящихся вблизи от автомобиля SDC (например, вид объекта, его размер, положение относительно автомобиля SDC, цвет, скорость, ускорение и т.п.), и (б) различные признаки местности, по которой движется автомобиль SDC (например, признаки поверхности, наличие дорог, геометрия дорог, наличие полос движения, геометрия полос движения и т.п.). Затем эти данные датчиков используются электронным устройством для управления работой автомобиля SDC, позволяя избегать столкновений между автомобилем SDC и потенциальными объектами в соответствующей обстановке и обеспечивая действия автомобиля SDC в соответствии с правилами дорожного движения.
[8] Разработчики настоящей технологии установили, что в обычных условиях автомобиль SDC для обеспечения безопасности должен двигаться вдоль «используемой по умолчанию» эталонной траектории, соответствующей осевой линии текущей дороги (или текущей полосы движения дороги). В одном примере для обеспечения движения автомобиля SDC вдоль соответствующей осевой линии в качестве опорной точки между автомобилем SDC и осевой линией текущей дороги может использоваться средняя точка задней оси автомобиля SDC.
[9] Разработчики настоящей технологии установили, что используемая по умолчанию эталонная траектория для автомобиля SDC может быть представлена множеством узловых точек (например, позиционных точек на текущей дороге или полосе движения), которые последовательно расположены на осевой линии текущей дороги или полосы движения и вдоль которых автомобиль SDC должен следовать при движении по текущей дороге. Разработчики настоящей технологии также разработали электронное устройство, способное непрерывно проверять, следует ли автомобиль SDC в текущий момент времени вдоль используемой по умолчанию эталонной траектории. Кроме того, для обеспечения безопасности электронное устройство может при определенных условиях выполнять действие для изменения используемой по умолчанию эталонной траектории.
[10] Разработчики настоящей технологии также разработали способы и системы для использования данных, указывающих на текущую (и/или используемую по умолчанию) эталонную траекторию, для формирования текущей траектории автомобиля SDC с целью управления работой автомобилем SDC так, чтобы автомобиль SDC фактически двигался по текущей эталонной траектории на дороге. Например, электронное устройство может использовать текущую эталонную траекторию для формирования данных текущей траектории, указывающих на множество параметров управления работой автомобиля SDC в различные (будущие) моменты времени, которые позволяют транспортному средству фактически двигаться от одной узловой точки текущей эталонной траектории к следующей эталонной точке текущей эталонной траектории и т.д. Такие параметры управления работой могут включать в себя положение рулевого колеса в соответствующий момент времени, скорость в соответствующий момент времени, разгон в соответствующий момент времени, торможение в соответствующий момент времени и т.п.
[11] В по меньшей мере некоторых вариантах осуществления настоящей технологии, если данные датчиков указывают на наличие объекта (препятствия) на текущей эталонной траектории и/или текущей траектории автомобиля SDC, то электронное устройство может использовать данные датчиков для изменения текущей эталонной траектории и/или текущей траектории автомобиля SDC с целью снижения риска столкновения.
[12] Тем не менее разработчики настоящей технологии установили, что помимо объектов, находящихся вблизи от автомобиля SDC, сама местность, по которой движется автомобиль SDC, может повышать риск столкновения и/или риск потери управления автомобилем SDC во время работы. Например, некоторые участки местности могут быть в некоторой степени неровными из-за наличия выбоин и/или желваков, что затрудняет электронному устройству управление работой автомобиля SDC на таких участках.
[13] В одном примере местность, по которой движется автомобиль SDC, может представлять собой дорогу с так называемой «колеей». В общем случае колея представляет собой углубление и/или желобообразный канал, образовавшийся на дороге вследствие продолжительного движения по ней колес или лыж. Колея может образоваться вследствие износа, например, из-за шипованных шин, которые широко применяются в зонах с холодным климатом, или вследствие деформации асфальтобетонного дорожного покрытия и/или материала дорожного основания. Другой причиной образования колеи может быть движение по дороге тяжелых транспортных средств, давление которых на дорогу превышает значение, предусмотренное при строительстве дороги.
[14] Следует отметить, что колейность может препятствовать стеканию дождевой воды в предназначенные для нее кюветы или водосточные желоба, расположенные на краю дороги. Оставшаяся в колее вода представляет собой широко распространенный фактор, вызывающий дорожно-транспортные происшествия вследствие аквапланирования. Значительная колейность также существенно затрудняет управление при выезде транспортного средства из колеи.
[15] В по меньшей мере некоторых вариантах осуществления изобретения разработчики настоящей технологии разработали способы и системы, способные (а) обнаруживать наличие колеи на текущей местности, по которой движется автомобиль SDC (например, колеи на текущей дороге, по которой движется автомобиль SDC) и при ее обнаружении (б) изменять текущую эталонную траекторию и/или текущую траекторию автомобиля SDC так, чтобы избегать попадания в колею. В одном примере избегание колеи может соответствовать такому управлению работой автомобиля SDC, при котором шины автомобиля SDC не попадают в колею во время работы. В другом примере избегание колеи может соответствовать такому управлению работой автомобиля SDC, при котором уменьшается количество времени или случаев, когда шины автомобиля SDC находятся в колее. В еще одном примере избегание колеи может соответствовать такому управлению работой автомобиля SDC, при котором автомобиль по возможности выполняет маневр перестроения в другой для снижения риска попадания шин автомобиля SDC в колею во время работы.
[16] В по меньшей мере одном варианте осуществления настоящей технологии разработчики настоящей технологии разработали способы и системы для изменения текущей эталонной траектории и/или текущей траектории автомобиля SDC таким образом для избегания колеи на дороге в случае ее обнаружения.
[17] В других вариантах осуществления настоящей технологии разработчики настоящей технологии разработали способы и системы для обнаружения колеи на текущей местности. Также разработаны некоторые способы и системы, позволяющие при обнаружении колеи на текущей местности (а) формировать скорректированную эталонную траекторию для избегания обнаруженный колеи, (б) формировать скорректированную траекторию на основе скорректированной эталонной траектории и/или (в) выполнять действие для избегания колеи на текущей местности так, чтобы повышать безопасность пассажиров автомобиля SDC и/или снижать риск столкновения с другими объектами на текущей местности и/или снижать риск потери управления автомобилем SDC на текущей местности во время работы.
[18] Согласно первому аспекту настоящей технологии реализован способ выявления наличия колеи на текущей местности. Автомобиль SDC движется по текущей местности и связан с датчиком и электронным устройством. Датчик способен формировать данные датчика. Данные датчика указывают по меньшей мере на поверхность текущей местности. Способ выполняется электронным устройством. Способ включает в себя использование электронным устройством данных датчика для формирования текущего профиля местности. Текущий профиль местности представляет изменение высоты поверхности текущей местности по ее ширине и содержит пару текущих углублений, потенциально указывающих на наличие колеи на текущей местности. Способ включает в себя получение электронным устройством из запоминающего устройства образцового профиля местности. Образцовый профиль местности представляет изменение высоты поверхности местности по ее ширине. Образцовый профиль местности содержит пару образцовых углублений, указывающих на наличие колеи на местности. Способ включает в себя использование электронным устройством текущего профиля местности и образцового профиля местности для формирования данных сравнения. Данные сравнения указывают на сходство текущего профиля местности и образцового профиля местности. Способ включает в себя использование электронным устройством данных сравнения для выявления наличия колеи на текущей местности.
[19] В некоторых вариантах осуществления способа текущая местность представляет собой текущую дорогу. Текущий профиль местности представляет собой текущий профиль дороги. Местность представляет собой дорогу. Образцовый профиль местности представляет собой образцовый профиль дороги. Колея представляет собой колею на дороге, возникшую вследствие движения транспортных средств.
[20] В некоторых вариантах осуществления способа он выполняется во время работы автомобиля SDC.
[21] В некоторых вариантах осуществления способа датчик представляет собой лидарный (LIDAR, LIght Detection And Ranging) датчик, а данные датчика содержат данные облака точек, указывающие по меньшей мере на поверхность текущей дороги.
[22] В некоторых вариантах осуществления способа использование данных датчика для формирования текущего профиля дороги включает в себя применение электронным устройством алгоритма консенсуса случайной выборки (RANSAC, RANdom SAmple Consensus) в отношении данных облака точек для формирования текущего профиля дороги.
[23] В некоторых вариантах осуществления способа запоминающее устройство способно хранить множество образцовых профилей дороги. Образцовые профили дороги из этого множества профилей дороги имеют различные интервалы между соответствующими парами образцовых углублений и/или различные глубины соответствующих пар образцовых углублений.
[24] В некоторых вариантах осуществления способа использование текущего профиля дороги и образцового профиля дороги для формирования данных сравнения включает в себя применение электронным устройством способа оценки взаимосвязи для сравнения текущего профиля дороги и образцового профиля дороги и получения таким образом данных сравнения.
[25] В некоторых вариантах осуществления способа способ оценки взаимосвязи представляет собой корреляционный способ.
[26] В некоторых вариантах осуществления способа способ оценки взаимосвязи представляет собой ковариационный способ.
[27] В некоторых вариантах осуществления способа данные сравнения содержат пик ковариации, имеющий высоту. Высота пика ковариации указывает на степень сходства значений глубины пары текущих углублений и значений глубины пары образцовых углублений.
[28] В некоторых вариантах осуществления способа использование данных сравнения для выявления наличия колеи на текущей дороге включает в себя использование электронным устройством высоты пика ковариации для выявления наличия колеи на текущей дороге.
[29] В некоторых вариантах осуществления способа после выявления наличия колеи на текущей дороге он дополнительно включает в себя управление электронным устройством работой автомобиля SDC для избегания колеи на текущей дороге.
[30] В некоторых вариантах осуществления способа управление работой автомобиля SDC для избегания колеи на текущей дороге включает в себя изменение электронным устройством текущей эталонной траектории и/или текущей траектории автомобиля SDC на текущей дороге и формирование таким образом соответствующей модифицированной эталонной траектории и/или соответствующей модифицированной траектории автомобиля SDC на текущей дороге. Текущая эталонная траектория и текущая траектория автомобиля SDC на текущей дороге соответствуют осевой линии текущей дороги. Модифицированная эталонная траектория и модифицированная траектория автомобиля SDC на текущей дороге не соответствуют осевой линии текущей дороги для избегания колеи на текущей дороге.
[31] В некоторых вариантах осуществления способа после выявления наличия колеи на текущей дороге он дополнительно включает в себя (а) определение электронным устройством глубины колеи на текущей дороге на основе высоты пика ковариации, (б) доступ электронного устройства к таблице из запоминающего устройства, указывающей на безопасную пороговую скорость, связанную с глубиной колеи, (в) определение электронным устройством текущей скорости транспортного средства, и (г) при увеличении текущей скорости выше безопасной пороговой скорости управление электронным устройством работой автомобиля SDC для уменьшения текущей скорости транспортного средства и/или для выполнения маневра перестроения в другой ряд, если на текущей дороге предусмотрено несколько полос движения.
[32] В некоторых вариантах осуществления способ после выявления наличия колеи на текущей дороге дополнительно включает в себя использование электронным устройством данных сравнения для определения положения колеи на текущей дороге. Способ дополнительно включает в себя использование электронным устройством положения колеи для изменения текущей эталонной траектории и/или текущей траектории автомобиля SDC на текущей дороге и формирования таким образом соответствующей модифицированной эталонной траектории и/или модифицированной траектории автомобиля SDC на текущей дороге. Текущая эталонная траектория и текущая траектория автомобиля SDC на текущей дороге соответствуют осевой линии текущей дороги. Модифицированная эталонная траектория и модифицированная траектория автомобиля SDC на текущей дороге не соответствуют осевой линии текущей дороги, чтобы положение колеса автомобиля SDC не соответствовало положению колеи на текущей дороге.
[33] Согласно второму аспекту настоящей технологии реализовано электронное устройство для выявления наличия колеи на текущей местности. Автомобиль SDC движется по текущей местности и связан с датчиком. Датчик способен формировать данные датчика. Данные датчика указывают по меньшей мере на поверхность текущей местности. Электронное устройство способно использовать данные датчика для формирования текущего профиля местности. Текущий профиль местности представляет изменение высоты поверхности текущей местности по ее ширине. Текущий профиль местности содержит пару текущих углублений, потенциально указывающих на наличие колеи на текущей местности. Электронное устройство способно получать из запоминающего устройства образцовый профиль местности. Образцовый профиль местности представляет изменение высоты поверхности местности по ее ширине. Образцовый профиль местности содержит пару образцовых углублений, указывающих на наличие колеи на местности. Электронное устройство способно использовать текущий профиль местности и образцовый профиль местности для формирования данных сравнения. Данные сравнения указывают на сходство текущего профиля местности и образцового профиля местности. Электронное устройство способно использовать данные сравнения для выявления наличия колеи на текущей местности.
[34] В некоторых вариантах осуществления электронного устройства текущая местность представляет собой текущую дорогу, а текущий профиль местности представляет собой текущий профиль дороги. Местность представляет собой дорогу, а образцовый профиль местности представляет собой образцовый профиль дороги. Колея представляет собой колею на дороге, возникшую вследствие движения транспортных средств.
[35] В некоторых вариантах осуществления электронное устройство способно использовать данные сравнения во время работы автомобиля SDC.
[36] В некоторых вариантах осуществления электронного устройства датчик представляет собой лидарный датчик, а данные датчика содержат данные облака точек, указывающие по меньшей мере на поверхность текущей дороги.
[37] В некоторых вариантах осуществления электронного устройства способность электронного устройства использовать данные датчика для формирования текущего профиля дороги включает в себя способность электронного устройства применять алгоритм RANSAC в отношении данных облака точек для формирования текущего профиля дороги.
[38] В некоторых вариантах осуществления электронного устройства запоминающее устройство способно хранить множество образцовых профилей дороги. Образцовые профили дороги из этого множества профилей дороги имеют различные интервалы между соответствующими парами образцовых углублений и/или различные глубины соответствующих пар образцовых углублений.
[39] В некоторых вариантах осуществления электронного устройства способность электронного устройства использовать текущий профиль дороги и образцовый профиль дороги для формирования данных сравнения включает в себя способность электронного устройства применять способ оценки взаимосвязи для сравнения текущего профиля дороги и образцового профиля дороги и получения таким образом данных сравнения.
[40] В некоторых вариантах осуществления электронного устройства способ оценки взаимосвязи представляет собой корреляционный способ.
[41] В некоторых вариантах осуществления электронного устройства способ оценки взаимосвязи представляет собой ковариационный способ.
[42] В некоторых вариантах осуществления электронного устройства данные сравнения содержат пик ковариации, имеющий высоту. Высота пика ковариации указывает на степень сходства значений глубины пары текущих углублений и значений глубины пары образцовых углублений.
[43] В некоторых вариантах осуществления электронного устройства способность электронного устройства использовать данные сравнения для выявления наличия колеи на текущей дороге включает в себя способность электронного устройства использовать высоту пика ковариации для выявления наличия колеи на текущей дороге.
[44] В некоторых вариантах осуществления электронное устройство после выявления наличия колеи на текущей дороге дополнительно способно управлять работой автомобиля SDC для избегания колеи на текущей дороге.
[45] В некоторых вариантах осуществления электронного устройства способность электронного устройства управлять работой автомобиля SDC для избегания колеи на текущей дороге включает в себя способность электронного устройства изменять текущую эталонную траекторию и/или текущую траекторию автомобиля SDC на текущей дороге и формировать таким образом соответствующую модифицированную эталонную траекторию и/или соответствующую модифицированную траекторию автомобиля SDC на текущей дороге. Текущая эталонная траектория и текущая траектория автомобиля SDC на текущей дороге соответствуют осевой линии текущей дороги. Модифицированная эталонная траектория и модифицированная траектория автомобиля SDC на текущей дороге не соответствуют осевой линии текущей дороги для избегания колеи на текущей дороге.
[46] В некоторых вариантах осуществления электронного устройства оно после выявления наличия колеи на текущей дороге дополнительно способно (а) определять глубину колеи на текущей дороге на основе высоты пика ковариации, (б) осуществлять доступ к таблице из запоминающего устройства, указывающей на безопасную пороговую скорость, связанную с глубиной колеи, (в) определять текущую скорость транспортного средства, и (г) при увеличении текущей скорости выше безопасной пороговой скорости управлять работой автомобиля SDC для уменьшения текущей скорости транспортного средства и/или для выполнения маневра перестроения в другой ряд, если на текущей дороге предусмотрено несколько полос движения.
[47] В некоторых вариантах осуществления электронное устройство после выявления наличия колеи на текущей дороге дополнительно способно использовать данные сравнения для определения положения колеи на текущей дороге. Электронное устройство дополнительно способно использовать положение колеи для изменения текущей эталонной траектории и/или текущей траектории автомобиля SDC на текущей дороге и формировать таким образом соответствующую модифицированную эталонную траекторию и/или модифицированную траекторию автомобиля SDC на текущей дороге. Текущая эталонная траектория и текущая траектория автомобиля SDC на текущей дороге соответствуют осевой линии текущей дороги. Модифицированная эталонная траектория и модифицированная траектория автомобиля SDC на текущей дороге не соответствуют осевой линии текущей дороги, чтобы положение колеса автомобиля SDC не соответствовало положению колеи на текущей дороге.
[48] В контексте настоящего описания термин «сервер» означает компьютерную программу, выполняемую соответствующими аппаратными средствами и способную принимать запросы (например, от клиентских устройств) через сеть и выполнять эти запросы или инициировать их выполнение. Аппаратные средства могут быть реализованы в виде одного физического компьютера или одной компьютерной системы, что не существенно для настоящей технологии. В настоящем контексте выражение «сервер» не означает, что каждая задача (например, принятая команда или запрос) или некоторая определенная задача принимается, выполняется или запускается одним и тем же сервером (т.е. одними и теми же программными и/или аппаратными средствами). Это выражение означает, что любое количество программных средств или аппаратных средств может принимать, отправлять, выполнять или запускать выполнение любой задачи или запроса либо результатов любых задач или запросов. Все эти программные и аппаратные средства могут представлять собой один сервер или несколько серверов, причем оба эти случая подразумеваются в выражении «по меньшей мере один сервер».
[49] В контексте настоящего описания термин «электронное устройство» означает любое компьютерное аппаратное средство, способное выполнять программы, подходящие для решения поставленной задачи. В контексте настоящего описания термин «электронное устройство» подразумевает, что устройство может функционировать в качестве сервера для других электронных устройств и клиентских устройств, тем не менее, это не обязательно для настоящей технологии. Таким образом, некоторые (не имеющие ограничительного характера) примеры электронных устройств включают в себя персональные компьютеры (настольные, ноутбуки, нетбуки и т.п.), смартфоны и планшеты, а также сетевое оборудование, такое как маршрутизаторы, коммутаторы и шлюзы. Должно быть понятно, что в настоящем контексте тот факт, что устройство функционирует в качестве электронного устройства, не означает, что оно не может функционировать в качестве сервера для других электронных устройств. Использование выражения «электронное устройство» не исключает использования нескольких клиентских устройств для приема, отправки, выполнения или инициирования выполнения любой задачи или запроса либо результатов любых задач или запросов либо шагов любого описанного здесь способа.
[50] В контексте настоящего описания термин «клиентское устройство» означает любое компьютерное аппаратное средство, способное выполнять программы, подходящие для решения поставленной задачи. В контексте настоящего описания термин «клиентское устройство» в общем случае связан с пользователем клиентского устройства. Таким образом, некоторые (не имеющие ограничительного характера) примеры клиентских устройств включают в себя персональные компьютеры (настольные, ноутбуки, нетбуки и т.п.), смартфоны и планшеты, а также сетевое оборудование, такое как маршрутизаторы, коммутаторы и шлюзы. Следует отметить, что в данном контексте устройство, функционирующее как клиентское устройство, также может функционировать как сервер для других клиентских устройств. Использование выражения «клиентское устройство» не исключает использования нескольких клиентских устройств для приема, отправки, выполнения или инициирования выполнения любой задачи или запроса либо результатов любых задач или запросов, либо шагов любого описанного здесь способа.
[51] В контексте настоящего описания выражение «информация» включает в себя информацию любого рода или вида, допускающую хранение в базе данных. Таким образом, информация включает в себя аудиовизуальные произведения (изображения, фильмы, звукозаписи, презентации и т.д.), данные (данные о местоположении, числовые данные и т.д.), текст (мнения, комментарии, вопросы, сообщения и т.д.), документы, электронные таблицы и т.д., но не ограничивается ими.
[52] В контексте настоящего описания выражение «программный компонент» включает в себя обозначение программного обеспечения (подходящего для определенных аппаратных средств), необходимого и достаточного для выполнения определенной функции или нескольких функций.
[53] В контексте настоящего описания выражение «носитель компьютерной информации» (также называется «носителем информации») означает носители любого рода и вида, включая оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), диски (CD-ROM, DVD, гибкие диски, жесткие диски и т.д.), USB-накопители, твердотельные накопители, накопители на магнитных лентах и т.д. Для формирования носителя компьютерной информации может объединяться множество элементов, включая два или более элементов носителя информации одного вида и/или два или более элементов носителя информации различных видов.
[54] В контексте настоящего описания термин «база данных» означает любой структурированный набор данных, независимо от его конкретной структуры, программного обеспечения для управления базой данных или компьютерных аппаратных средств для хранения этих данных, их применения или обеспечения их использования иным способом. База данных может располагаться в тех же аппаратных средствах, где реализован процесс, обеспечивающий хранение или использование информации, хранящейся в базе данных, либо база данных может располагаться в отдельных аппаратных средствах, таких как специализированный сервер или множество серверов.
[55] В контексте настоящего описания числительные «первый» «второй», «третий» и т.д. используются лишь для указания различия между существительными, к которым они относятся, но не для описания каких-либо определенных взаимосвязей между этими существительными. Например, должно быть понятно, что использование терминов «первый сервер» и «третий сервер» не подразумевает какого-либо определенного порядка, типа, хронологии, иерархии или классификации, в данном случае, серверов, а также что их использование (само по себе) не подразумевает наличие «второго сервера» в любой ситуации. Кроме того, как встречается в настоящем описании в другом контексте, ссылка на «первый» элемент и «второй» элемент не исключает того, что эти два элемента в действительности могут быть одним и тем же элементом. Таким образом, например, в некоторых случаях «первый» сервер и «второй» сервер могут представлять собой один и тот же элемент программных и/или аппаратных средств, а в других случаях - различные элементы программных и/или аппаратных средств.
[56] Каждый вариант осуществления настоящей технологии относится к по меньшей мере одной из вышеупомянутых целей и/или аспектов, но не обязательно ко всем ним. Должно быть понятно, что некоторые аспекты настоящей технологии, связанные с попыткой достижения вышеупомянутой цели, могут не соответствовать этой цели и/или могут соответствовать другим целям, явным образом здесь не упомянутым.
[57] Дополнительные и/или альтернативные признаки, аспекты и преимущества вариантов осуществления настоящей технологии содержатся в дальнейшем описании, в приложенных чертежах и в формуле изобретения.
Краткое описание чертежей
[58] Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящей технологии поясняются в дальнейшем описании, приложенной формуле изобретения и на следующих чертежах.
[59] На фиг. 1 представлена схема примера компьютерной системы для реализации некоторых вариантов осуществления систем и/или способов согласно настоящей технологии.
[60] На фиг. 2 представлена сетевая компьютерная среда, пригодная для использования с некоторыми вариантами осуществления настоящей технологии.
[61] На фиг. 3 представлен вид с высоты птичьего полета для транспортного средства с фиг. 2 во время работы и эталонная траектория транспортного средства на текущей местности без колеи согласно по меньшей мере некоторым вариантам осуществления настоящей технологии.
[62] На фиг. 4 представлен вид с высоты птичьего полета для транспортного средства с фиг. 2 во время работы и эталонная траектория транспортного средства на другой текущей местности, потенциально имеющей колею, согласно по меньшей мере некоторым вариантам осуществления настоящей технологии.
[63] На фиг. 5 представлены текущий профиль дороги для другой текущей местности, образцовый профиль дороги для местности с колеей и данные сравнения текущего профиля дороги и образцового профиля дороги согласно по меньшей мере некоторым вариантам осуществления настоящей технологии.
[64] На фиг. 6 представлен вид с высоты птичьего полета для транспортного средства с фиг. 2 во время работы и модифицированная эталонная траектория транспортного средства на другой текущей местности, сформированной после выявления наличия колеи на другой текущей местности, согласно по меньшей мере некоторым вариантам осуществления настоящей технологии.
[65] На фиг. 7 представлена блок-схема выявления наличия колеи на текущей местности согласно по меньшей мере некоторым вариантам осуществления настоящей технологии.
Осуществление изобретения
[66] Представленные здесь примеры и условный язык предназначены для обеспечения лучшего понимания принципов настоящей технологии, а не для ограничения ее объема до таких специально приведенных примеров и условий. Очевидно, что специалисты в данной области техники способны разработать различные способы и устройства, которые явно не описаны и не показаны, но реализуют принципы настоящей технологии в пределах ее существа и объема.
[67] Кроме того, чтобы способствовать лучшему пониманию, последующее описание может содержать упрощенные варианты реализации настоящей технологии. Специалистам в данной области должно быть понятно, что другие варианты осуществления настоящей технологии могут быть значительно сложнее.
[68] В некоторых случаях приводятся полезные примеры модификаций настоящей технологии. Они способствуют пониманию, но также не определяют объем или границы настоящей технологии. Представленный перечень модификаций не является исчерпывающим и специалист в данной области может разработать другие модификации в пределах объема настоящей технологии. Кроме того, если в некоторых случаях модификации не описаны, это не означает, что они невозможны и/или что описание содержит единственно возможный вариант реализации того или иного элемента настоящей технологии.
[69] Описание принципов, аспектов и вариантов реализации настоящей технологии, а также их конкретные примеры, предназначены для охвата их структурных и функциональных эквивалентов, независимо от того, известны они в настоящее время или будут разработаны в будущем. Например, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что любые описанные здесь структурные схемы соответствуют концептуальным представлениям иллюстративных принципиальных схем, реализующих основы настоящей технологии.
[70] Также должно быть очевидно, что любые блок-схемы, схемы процессов, диаграммы изменения состояния, псевдокоды и т.п. соответствуют различным процессам, которые могут быть представлены на машиночитаемом физическом носителе информации и могут выполняться компьютером или процессором, независимо от того, показан такой компьютер или процессор явно или нет.
[71] Функции различных элементов, показанных на чертежах, включая любой функциональный блок, обозначенный как «процессор», могут быть реализованы с использованием специализированных аппаратных средств, а также аппаратных средств, способных выполнять соответствующее программное обеспечение. Если используется процессор, эти функции могут выполняться одним выделенным процессором, одним совместно используемым процессором или множеством отдельных процессоров, некоторые из которых могут использоваться совместно.
[72] Кроме того, явное использование термина «процессор» или «контроллер» не должно трактоваться как указание исключительно на аппаратные средства, способные выполнять программное обеспечение, и может подразумевать, помимо прочего, аппаратные средства цифрового сигнального процессора (DSP), сетевой процессор, специализированную интегральную схему (ASIC), программируемую вентильную матрицу (FPGA), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) для хранения программного обеспечения, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и энергонезависимое запоминающее устройство. Также могут подразумеваться другие аппаратные средства, общего назначения и/или заказные.
[73] Программные модули или просто модули, реализация которых предполагается в виде программных средств, могут быть представлены здесь как любое сочетание элементов блок-схемы или других элементов, указывающих на выполнение шагов процесса и/или содержащих текстовое описание. Такие модули могут выполняться аппаратными средствами, показанными явно или подразумеваемыми.
[74] Далее с учетом вышеизложенных принципов рассмотрены некоторые не имеющие ограничительного характера примеры, иллюстрирующие различные варианты реализации аспектов настоящей технологии.
Компьютерная система
[75] На фиг. 1 представлена компьютерная система 100, пригодная для использования с некоторыми вариантами осуществления настоящей технологии и содержащая разнообразные элементы аппаратных средств, включая один или несколько одно- или многоядерных процессоров, которые коллективно представлены процессором 110, твердотельный накопитель 120 и память 130, которая может представлять собой ОЗУ или память любого другого вида. Связь между элементами компьютерной системы 100 может осуществляться через одну или несколько внутренних и/или внешних шин (не показаны), таких как шина PCI, шина USB, шина FireWire стандарта IEEE 1394, шина SCSI, шина Serial-ATA и т.д., с которыми аппаратные средства соединены электронным образом .
[76] В по меньшей мере некоторых вариантах осуществления настоящей технологии твердотельный накопитель 120 хранит программные команды, пригодные для загрузки в память 130 и выполнения процессором 110 для определения наличия объекта. Например, программные команды могут входить в состав управляющего приложения транспортного средства, выполняемого процессором 110.
[77] В по меньшей мере некоторых вариантах осуществления настоящей технологии предполагается, что компьютерная система 100 может содержать дополнительные и/или опциональные элементы, такие как модуль 140 передачи данных по сети для обеспечения связи через сеть связи (например, через сеть 240 связи, представленную на фиг. 2) с другими электронными устройствами и/или серверами, модули определения местоположения (не показаны) и т.п.
Сетевая компьютерная среда
[78] На фиг. 2 представлена сетевая компьютерная среда 200, пригодная для использования с некоторыми вариантами осуществления систем и/или способов согласно настоящей технологии. Сетевая компьютерная среда 200 содержит электронное устройство 210, связанное с транспортным средством 220 или с пользователем (не показан), который может управлять транспортным средством 220, и сервер 235, соединенный с электронным устройством 210 через сеть 240 связи (например, через сеть Интернет и т.п., как более подробно описано ниже). Сетевая компьютерная среда 200 также может содержать спутник системы GPS (не показан), передающий и/или принимающий сигнал GPS электронному устройству 210 и/или от него. Должно быть понятно, что настоящая технология не ограничивается системой GPS и может использовать технологию определения местоположения, отличную от системы GPS. Следует отметить, что спутник GPS может вовсе отсутствовать.
[79] Транспортное средство 220, с которым связано электронное устройство 210, может представлять собой любое транспортное средство для отдыха или коммерческой деятельности, такое как личный или деловой автомобиль, грузовой автомобиль, мотоцикл и т.д. Транспортное средство может управляться пользователем или представлять собой автономное транспортное средство. Следует отметить, что не накладывается каких-либо ограничений на конкретные параметры транспортного средства 200, такие как производитель транспортного средства, модель транспортного средства, год выпуска транспортного средства, масса транспортного средства, размеры транспортного средства, распределение веса транспортного средства, площадь поверхности транспортного средства, высота транспортного средства, вид трансмиссии (например, привод на два или четыре колеса), вид шин, тормозная система, топливная система, пробег, идентификационный номер транспортного средства, рабочий объем двигателя и т.д.
[80] На реализацию электронного устройства 210 не накладывается каких-либо ограничений. Например, электронное устройство 210 может быть реализовано в виде блока управления двигателем транспортного средства, центрального процессора транспортного средства, автомобильного навигатора (например, TomTom™, Garmin™), планшета, персонального компьютера, встроенного в транспортное средство 220, и т.д. Следует отметить, что электронное устройство 210 может быть связано или не связано с транспортным средством 220 постоянно. Дополнительно или в качестве альтернативы, электронное устройство 210 может быть реализовано в устройстве беспроводной связи, таком как мобильный телефон (например, смартфон или радиотелефон). В некоторых вариантах осуществления изобретения электронное устройство 210 содержит дисплей 270.
[81] Электронное устройство 210 может содержать некоторые или все элементы компьютерной системы 100, представленной на фиг. 1. В некоторых вариантах осуществления изобретения электронное устройство 210 представляет собой бортовое компьютерное устройство и содержит процессор 110, твердотельный накопитель 120 и память 130. Иными словами, электронное устройство 210 содержит аппаратные средства и/или прикладное программное обеспечение и/или встроенное программное обеспечение либо их сочетание для определения траектории транспортного средства 220 на участке дороги с учетом препятствий на нем, как более подробно описано ниже.
Система датчиков
[82] В не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии электронное устройство 210 содержит систему 230 датчиков или имеет доступ к ней. Согласно этим вариантам осуществления изобретения, система 230 датчиков может содержать множество датчиков, обеспечивающих различные варианты реализации настоящей технологии. Примеры множества датчиков, в числе прочего, включают в себя камеры, лидарные датчики, радиолокационные датчики и т.д. Система 230 датчиков функционально связана с процессором 110 для передачи зафиксированной информации в процессор 110 с целью ее обработки, как более подробно описано ниже.
[83] Система 230 датчиков может быть установлена с внутренней стороны в верхней части ветрового стекла транспортного средства 220. Тем не менее, в пределах объема настоящего изобретения также возможны другие положения, включая заднее окно, боковые окна, передний капот, крышу, переднюю решетку или передний бампер транспортного средства 220. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии система 230 датчиков может быть установлена в специальном кожухе (не показан), расположенном сверху транспортного средства 220.
[84] Кроме того, пространственное расположение системы 230 датчиков может учитывать ее конкретную техническую конфигурацию, конструкцию кожуха, погодные условия (такие как частые дожди, снег и другие факторы) того региона, где должно использоваться транспортное средство 220, и т.п.
[85] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии система 230 датчиков может содержать датчик, способный фиксировать изображение окружающей зоны 260. В этой связи система 230 датчиков может содержать камеру или множество камер (отдельно не показаны).
[86] На реализацию камеры не накладывается каких-либо особых ограничений. Например, в некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии камера может быть реализована в виде черно-белой камеры с разрешением, достаточным для обнаружения объектов на заранее заданных расстояниях приблизительно до 30 м (тем не менее, без выхода за границы настоящего изобретения могут использоваться камеры с другими разрешениями и дальностями действия).
[87] В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии камера (или одна или несколько камер, в виде которых реализована система 230 датчиков) способна фиксировать заранее заданную часть окружающей зоны 260 вблизи транспортного средства 220. В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии камера способна фиксировать изображение (или последовательность изображений), соответствующее приблизительно 90 градусам расположенной вблизи транспортного средства 220 окружающей зоны 260 в направлении траектории движения транспортного средства 220.
[88] В других вариантах осуществления настоящей технологии камера способна фиксировать изображение (или последовательность изображений), соответствующее приблизительно 180 градусам расположенной вблизи транспортного средства 220 окружающей зоны 260 в направлении траектории движения транспортного средства 220. В других вариантах осуществления настоящей технологии камера способна фиксировать изображение (или последовательность изображений), соответствующее приблизительно 360 градусам расположенной вблизи транспортного средства 220 окружающей зоны 260 в направлении траектории движения транспортного средства 220 (иными словами, всю окружающую зону вблизи транспортного средства 220).
[89] В некотором не имеющем ограничительного характера примере камера может быть камерой, поставляемой компанией FLIR Integrated Imaging Solutions Inc., 12051 Riverside Way, Richmond, BC, V6W 1K7, Canada (Канада). Очевидно, что камера может быть реализована в виде любого другого подходящего оборудования.
[90] В не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии система 230 датчиков может дополнительно содержать лидар (отдельно не показан). Лидар расшифровывается как лазерная система обнаружения и измерения дальности (LIDAR, LIght Detection And Ranging). Предполагается, что специалисту в данной области понятно функционирование лидара, тем не менее, вкратце, передатчик (не показан) лидара отправляет лазерный импульс и отраженные фотоны возвращаются в приемник (не показан) лидара. Фотоны, попавшие в приемник, собираются с использованием оптической системы и подсчитываются в виде функции времени. Затем с учетом скорости света (~3×108 м/с) процессор 110 может рассчитать дистанцию движения фотонов (в прямом и обратном направлении). Фотоны могут отражаться в обратном направлении от большого количества различных окружающих транспортное средство 220 элементов, таких как частицы в атмосфере (аэрозоли или молекулы), другой автомобиль, неподвижные объекты или потенциальные препятствия впереди транспортного средства 220.
[91] В некотором не имеющем ограничительного характера примере лидар, содержащийся в системе 230 датчиков, может быть реализован в виде датчика на основе лидара, поставляемого компанией Velodyne LiDAR, Inc., 5521 Hellyer Avenue, San Jose, CA 95138, United States of America (США). Очевидно, что лидар может быть реализован в виде любого другого подходящего оборудования.
[92] В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии лидар, содержащийся в системе 230 датчиков, может быть реализован в виде множества датчиков на основе лидара, например, трех или любого другого подходящего количества датчиков.
[93] В не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии система 230 датчиков может дополнительно содержать радиолокатор (отдельно не показан). Вкратце, радиолокатор представляет собой прибор для обнаружения, использующий радиоволны с целью определения дальности, угла и/или скорости объектов. Радиолокатор содержит передатчик, генерирующий электромагнитные волны, антенну, используемую для передачи и приема электромагнитных волн, приемник и процессор для определения свойств обнаруженных объектов.
[94] В других вариантах осуществления настоящей технологии может быть предусмотрена отдельная антенна для приема радиоволн и отдельная антенна для передачи радиоволн. Процессор, используемый для определения свойств окружающих объектов, может представлять собой процессор 110.
[95] В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии радиолокатор, используемый в системе 230 датчиков, может содержать радиолокационные датчики большого радиуса действия, среднего радиуса действия и малого радиуса действия. В не имеющем ограничительного характера примере радиолокационный датчик большого радиуса действия может быть использован для адаптивного круиз-контроля, автоматического аварийного торможения и предупреждения о столкновении впереди, а радиолокационные датчики среднего и малого радиуса действия могут быть использованы для помощи при парковке, для предупреждения о движении транспорта в поперечном направлении, для помощи на перекрестках и для обнаружения помех в «слепой зоне».
[96] В некотором не имеющем ограничительного характера примере радиолокатор, содержащийся в системе 230 датчиков, может соответствовать радиолокатору, поставляемому компанией Robert Bosch GmbH, Robert-Bosch-Platz 1, 70839 Gerlingen, Germany (Германия). Очевидно, что радиолокатор может быть реализован в виде любого другого подходящего оборудования.
[97] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии система 230 датчиков может быть использована процессором 110 для калибровки изображения. Например, с использованием изображения, зафиксированного камерой, и облака лидарных точек, зафиксированного лидаром, процессор 110 способен определять область изображения, соответствующую области облака лидарных точек, зафиксированного лидаром. В других вариантах осуществления настоящей технологии система 230 датчиков калибруется так, что для изображения, зафиксированного камерой, облака лидарных точек, зафиксированного лидаром, и радиолокационных данных, зафиксированных радиолокатором, процессор 110 способен определять область изображения, соответствующую этой области облака лидарных точек и радиолокационных данных.
[98] В не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии транспортное средство 220 дополнительно содержит другие датчики (отдельно не показаны) или имеет доступ к ним. Другие датчики включают в себя один или несколько датчиков из числа блока инерциальных измерений (IMU, Inertial Measurement Unit), прибора глобальной навигационной спутниковой системы (ГЛОНАСС), радиолокаторов скорости хода, ультразвуковых сонаров, одометрических датчиков, включая акселерометры и гироскопы, механических датчиков наклона, магнитного компаса и других датчиков, обеспечивающих работу транспортного средства 220.
[99] В не имеющем ограничительного характера примере блок IMU может быть закреплен на транспортном средстве 220 и содержать три гироскопа и три акселерометра для предоставления данных о вращательном движении и о прямолинейном движении транспортного средства 220, которые могут быть использованы для расчета движения и положения транспортного средства 220.
Сеть связи
[100] В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии сеть 240 связи представляет собой сеть Интернет. В альтернативных не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления изобретения сеть 240 связи может быть реализована в виде любой подходящей локальной сети (LAN, Local Area Network), глобальной сети (WAN, Wide Area Network), частной сети связи и т.п. Очевидно, что варианты осуществления сети 240 связи приведены лишь в иллюстративных целях. Реализация линии связи (отдельно не обозначена) между электронным устройством 210 и сетью 240 связи зависит, среди прочего, от реализации электронного устройства 210. В качестве примера, не имеющего ограничительного характера, в тех не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии, где электронное устройство 210 реализовано в виде устройства беспроводной связи, такого как смартфон или навигационное устройство, линия связи может быть реализована в виде беспроводной линии связи. Примеры беспроводных линий связи включают канал сети связи 3G, канал сети связи 4G и т.п. В сети 240 связи также может использоваться беспроводное соединение с сервером 235.
Сервер
[101] В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии сервер 235 реализован в виде традиционного компьютерного сервера и может содержать некоторые или все элементы компьютерной системы 100, представленной на фиг. 1. В одном не имеющем ограничительного характера примере сервер 235 реализован в виде сервера Dell™ PowerEdge™, работающего под управлением операционной системы Microsoft™ Windows Server™, но он также может быть реализован с использованием любых других подходящих аппаратных средств, прикладного программного обеспечения и/или встроенного программного обеспечения либо их сочетания. В представленных не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии сервер 235 представляет собой один сервер. В других не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии (не показаны) функции сервера 235 могут быть распределены между несколькими серверами.
[102] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии процессор 110 устройства 210 может быть связан с сервером 235 для получения одного или нескольких обновлений. Обновления могут представлять собой обновления программного обеспечения, обновления карт, обновления маршрутов, обновления информации о погоде и т.д.
[103] В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии процессор 110 также может отправлять серверу 235 некоторые рабочие данные, такие как пройденные маршруты, данные о дорожном движении, рабочие характеристики и т.д. Некоторые или все данные, передаваемые между транспортным средством 220 и сервером 235, могут быть зашифрованы и/или обезличены.
Запоминающее устройство
[104] На фиг. 2 также представлено запоминающее устройство 250, связанное с сервером 235. Тем не менее, в некоторых вариантах осуществления изобретения запоминающее устройство 250 может быть связано с электронным устройством 210 и/или может быть реализовано в электронном устройстве 210 и/или может быть связано с любым другим процессором сетевой компьютерной среды 200.
[105] В по меньшей мере некоторых вариантах осуществления изобретения предполагается, что запоминающее устройство 250 может использоваться сервером 235, электронным устройством 210 и/или любым другим процессором сетевой компьютерной среды 200 в качестве запоминающего устройства для хранения информации. Запоминающее устройство 250 способно хранить информацию, извлеченную, определенную и/или сформированную процессором 110 сервера 235 и/или электронного устройства 210. В целом, запоминающее устройство 250 способно получать от процессора 110 данные, сформированные сервером 110 во время обработки, для временного и/или постоянного хранения и способно выдавать сохраненные данные процессору 110 для их использования. Предполагается, что запоминающее устройство 250 может быть разделено на несколько распределенных запоминающих устройств, например, для реализации отказоустойчивой системы хранения данных, без выхода за границы настоящей технологии.
[106] Следует отметить, что в по меньшей мере некоторых вариантах осуществления настоящей технологии запоминающее устройство 250 может быть реализовано локально в электронном устройстве 210 и/или на сервере 235 (например, в виде локального запоминающего устройства). Тем не менее также предполагается, что запоминающее устройство 250 может быть реализовано удаленно от электронного устройства 210 и/или от сервера 235 (например, в виде удаленного запоминающего устройства).
Электронное устройство
[107] В общем случае электронное устройство 210 способно, среди прочего, управлять работой и/или иным образом обеспечивать управление работой транспортного средства 220 на текущей местности. В одном примере электронное устройство 210 может определять данные управления работой для управления работой транспортного средства 220, когда транспортное средство 220 движется по текущей дороге. Для лучшей иллюстрации этого на фиг. 3 приведено представление 300 вида с высоты птичьего полета для транспортного средства 220 во время работы.
[108] Предполагается, что в по меньшей мере одном не имеющем ограничительного характера варианте осуществления настоящей технологии электронное устройство 220 может имитировать и отображать представление 300 вида с высоты птичьего полета, например, на дисплее 270. Тем не менее в других не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии представление 300 вида с высоты птичьего полета может формироваться лишь для обработки без его отображения.
[109] На фиг. 3 представлена текущая местность 302 с текущей дорогой 304. Текущая дорога 304 имеет текущую полосу 306 движения, по которой движется транспортное средство 220. Таким образом, можно сказать, что транспортное средство 220 может работать на текущей местности 302 и/или на текущей дороге 304 и/или на текущей полосе 306 движения. Во время работы транспортного средства 220 система 230 датчиков может собирать данные об обстановке вокруг транспортного средства 220. В некоторых вариантах осуществления изобретения предполагается, что система 230 датчиков может формировать данные датчиков, указывающие на различные признаки объектов на текущей местности 302 и на различные признаки текущей местности 302.
[110] В некоторых вариантах осуществления изобретения также можно сказать, что электронное устройство 210 может получать данные датчиков и/или дополнительные данные, включая данные ограничений для дороги, с целью формирования имитируемого представления текущей дороги 304. Следует отметить, что данные ограничений для дороги могут принимать множество форм и могут включать в себя (а) физические ограничения для текущей дороги 304 и/или (б) ограничения согласно правилам дорожного движения на текущей дороге 304.
[111] В общем случае физические ограничения для текущей дороги 304 могут содержать один или несколько параметров, определяющих геометрию текущей дороги 304. В частности, физические ограничения для текущей дороги 304 могут содержать один или несколько радиусов текущей дороги 304 (которые, например, могут использоваться для параметризации поворота, связанного с текущей дорогой 304), одно или несколько расстояний (например, значений ширины и/или значений длины), связанных с частями текущей дороги 304, одно или несколько положений (например, положений различных объектов и/или границ), связанных с текущей дорогой 304, один или несколько углов, связанных с текущей дорогой 304, и т.п. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии предполагается, что данные, указывающие на физические ограничения, могут быть получены электронным устройством 210 от системы 230 датчиков, как описано выше.
[112] В общем случае ограничения согласно правилам дорожного движения для текущей дороги 304 могут содержать одно или несколько правил дорожного движения, регулирующих движение на текущей дороге 304. Например, ограничения согласно правилам дорожного движения могут содержать дорожные знаки, одну или несколько полос движения и т.п. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии предполагается, что данные, указывающие на ограничения согласно правилам дорожного движения, могут быть получены электронным устройством 210 от системы 230 датчиков и/или с сервера 235, как описано выше.
[113] В некоторых случаях электронное устройство 210 во время обработки данных может использовать данные, указывающие на ограничения согласно правилам дорожного движения, и данные, указывающие на физические ограничения, так, чтобы они дополняли друг друга. Например, данные, указывающие на физические границы полосы движения, и данные, указывающие на границы полосы движения, предоставляемые для регулирования движения на полосе движения (например, во избежание столкновений), могут использоваться электронным устройством 210 так, чтобы электронное устройство 210 имело доступ к информации (а) о положении границы полосы движения на текущей дороге и (б) о том, что запрещено пересекать эту границу полосы движения при движении по этой полосе движения.
[114] Предполагается, что электронное устройство 210 может формировать имитируемое представление текущей дороги 304 на текущей местности 302, как показано на фиг. 3, по меньшей мере частично основываясь на данных, указывающих на ограничения для текущей дороги 304. Как описано выше, текущая дорога 304 содержит текущую полосу 306 движения, определяемую левой и правой границами (не обозначены). В этом примере можно сказать, что левая граница и правая граница текущей полосы 306 движения входят в состав ограничений для текущей дороги 304 и позволяют регулировать движение на текущей дороге 304 (и на текущей местности 302).
[115] На фиг. 3 также показан ограничивающий прямоугольник 350, соответствующий имитируемому представлению транспортного средства 220. Следует отметить, что электронное устройство 210 может формировать ограничивающий прямоугольник 350 на основе данных, связанных с транспортным средством 220, таких как данные, указывающие на геометрию, конфигурацию и размер транспортного средства 220.
[116] Например, ограничивающий прямоугольник 350, изображенный на фиг. 3, занимает по существу ту же площадь на имитируемом представлении текущей дороги 304, что и площадь поверхности, занимаемая транспортным средством 220 на текущей дороге 304. В некотором примере электронное устройство 210 может формировать имитируемое представление задней оси 352 транспортного средства 220 в ограничивающем прямоугольнике 350 и имитируемое представление средней точки 354 оси, соответствующей средней точке задней оси 352 транспортного средства 220.
[117] Таким образом, можно сказать, что электронное устройство 210 может формировать имитируемое представление транспортного средства 220 путем формирования ограничивающего прямоугольника 350, задней оси 352 и средней точки 354 оси на основе данных, связанных с транспортным средством 220. Следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления настоящей технологии электронное устройство 210 может использовать (а) имитируемое представление передней оси совместно с имитируемым представлением задней оси 352 или вместо него, (б) имитируемое представление средней точки передней оси совместно с имитируемым представлением средней точки 354 оси или вместо него в контексте настоящей технологии и в зависимости, среди прочего, от геометрии, конфигурации (например, привод на передние колеса, привод на задние колеса, полный привод) и размера транспортного средства 220.
[118] В некоторых вариантах осуществления изобретения электронное устройство 210 может реализовывать модуль моделирования ограничивающего прямоугольника (не показан). Например, модуль моделирования ограничивающего прямоугольника может формировать ограничивающий прямоугольник 350, как описано выше. В другом примере модуль моделирования ограничивающего прямоугольника также может формировать ограничивающий прямоугольник для соседних с транспортным средством 220 транспортных средств подобно тому, как модуль моделирования ограничивающего прямоугольника может формировать ограничивающий прямоугольник 350.
[119] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии предполагается, что электронное устройство 210 может получать данные эталонной траектории, указывающие на эталонную траекторию 320, представленную на фиг. 3. Следует отметить, что эталонная траектория 320 представляет собой траекторию вдоль текущей дороги 304, по которой должно следовать транспортное средство 220. В некоторых случаях данные эталонной траектории могут быть получены электронным устройством 210, например, с сервера 210. В других случаях электронное устройство 210 может получать данные эталонной траектории путем формирования эталонной траектории 320.
[120] Например, электронное устройство 210 может формировать эталонную траекторию 320 путем задания множества узловых точек (не обозначены) вдоль текущей дороги 304. Как показано, множество узловых точек содержит узловые точки 322, 324, 326, 328 и 330.
[121] В некоторых вариантах осуществления изобретения электронное устройство 210 может задавать узловые точки эталонной траектории в виде позиционных точек вдоль осевой линии полосы движения, по которой транспортное средство 220 движется в данный момент времени. Например, электронное устройство 210 может определять узловые точки 322, 324, 326, 328 и 330 в виде множества позиционных точек вдоль осевой линии 310 текущей полосы движения 306 (и текущей дороги 304).
[122] Предполагается, что электронное устройство 210 может определять осевую линию 310 текущей полосы 306 движения путем определения осевой лини 310 как средней линии между левой границей и правой границей текущей полосы движения (например, на основе ограничений для текущей дороги 304), а затем может определять множество узловых точек вдоль этой средней линии.
[123] Следует отметить, что эталонная траектория 320 иногда может называться используемой по умолчанию эталонной траекторией транспортного средства 220, поскольку предполагается, что в обычных условиях транспортное средство 220 по умолчанию должно двигаться вдоль осевой линии полосы движения. Действительно, разработчики настоящей технологии установили, что в обычных условиях, например, когда транспортное средство 220 движется вдоль прямой полосы движения, транспортное средство 220 для обеспечения безопасности должно двигаться вдоль осевой линии этой полосы движения. Иными словами, предполагается, что при обычных условиях транспортное средство 220 должно двигаться вдоль текущей полосы движения так, чтобы средняя точка 354 оси соответствовала осевой линии 310 текущей полосы 306 движения текущей дороги 304. В этом примере можно сказать, что эталонная траектория 320 представляет собой используемую по умолчанию эталонную траекторию транспортного средства 220 на текущей полосе 306 движения, а также представляет собой текущую эталонную траекторию 320, по которой транспортное средство следует на текущей полосе 306 движения.
[124] Следует отметить, что электронное устройство 210 может определять множество узловых точек с различными расстояниями между соответствующими узловыми точками. Предполагается, что расстояния между соответствующими узловыми точками могут быть заранее заданы электронным устройством 210 различными способами для конкретного варианта применения.
[125] В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии электронное устройство 210 может реализовывать модуль отслеживания геометрии полосы движения (не показан). Предполагается, что модуль отслеживания геометрии полосы движения в электронном устройстве 210 может получать данные о текущей полосе 306 движения и определять на основе этих данных осевую линию 310 текущей полосы 306 движения. В некоторых случаях осевая линия 310 текущей полосы 306 движения может быть рассчитана модулем отслеживания геометрии полосы движения в виде ломаной линии с множеством вершин. Предполагается, что это множество вершин может быть использовано в качестве множества узловых точек соответствующей используемой по умолчанию эталонной траектории.
[126] Следует отметить, что после получения и/или формирования электронным устройством 210 эталонной траектории 320 электронное устройство 210 может формировать текущую траекторию для транспортного средства 220 на текущей дороге 304 так, чтобы следовать по эталонной траектории 320. Например, электронное устройство 210 может формировать данные текущей траектории для транспортного средства 220, которые затем могут быть использованы электронным устройством 210 для управления работой транспортного средства 220 так, чтобы транспортное средство 220 фактически двигалось от одной узловой точки эталонной траектории 320 к следующей узловой точке эталонной траектории 320 и т.д. Например, данные текущей траектории могут указывать на множество параметров управления работой транспортного средства 220 в различные моменты времени, которые позволяют транспортному средству 220 фактически двигаться от одной узловой точки к следующей узловой точке эталонной траектории 320 и т.д. Такие параметры управления работой могут быть связаны с положением рулевого колеса, скоростью, разгоном, торможением и т.п. в различные моменты времени.
[127] Вкратце, можно сказать, что электронное устройство 210 может получать и/или формировать эталонную траекторию 320 и может формировать на основе эталонной траектории 320 текущую траекторию, которая может быть использована электронным устройством 210 для обеспечения транспортному средству 220 возможности фактического движения вдоль эталонной траектории 320.
[128] Тем не менее разработчики настоящей технологии также установили, что движение вдоль осевой линии полосы движения не всегда представляет собой наилучший и/или самый безопасный вариант для транспортного средства 220. Чтобы лучше проиллюстрировать это, на фиг. 4 приведено представление 400 вида с высоты птичьего полета для транспортного средства 220 во время работы.
[129] На фиг. 4 представлена текущая местность 402 с текущей дорогой 404. Текущая дорога 404 имеет текущую полосу 406 движения, по которой движется транспортное средство 220. Электронное устройство 210 может получать данные датчиков и/или дополнительные данные, как описано выше, для формирования имитируемого представления текущей дороги 404.
[130] Следует отметить, что на текущей дороге 404 имеется колея 450. В общем случае колея представляет собой углубление и/или желобообразный канал, возникший на дороге вследствие продолжительного движения по ней колес или лыж. Колея может образоваться вследствие износа, например, из-за шипованных шин, широко применяемых в зонах с холодным климатом, или вследствие деформации асфальтобетонного дорожного покрытия и/или материала дорожного основания. Другой причиной образования колеи может быть движение по дороге тяжелых транспортных средств, давление которых на дорогу превышает значение, предусмотренное при строительстве дороги.
[131] Следует отметить, что колейность может препятствовать стеканию дождевой воды в кюветы или водосточные желоба, расположенные на краю дороги. Оставшаяся в колее вода представляет собой широко распространенный фактор, вызывающий дорожно-транспортные происшествия вследствие аквапланирования. Значительная колейность также существенно затрудняет рулевое управление при выезде транспортного средства из колеи.
[132] Следует отметить, что разработчики настоящей технологии установили, что транспортное средство 220 не должно двигаться по текущей дороге 404 вдоль осевой линии 410, в отличие от движения по текущей дороге 304, поскольку в результате движения вдоль осевой линии 410 текущей дороги 404 транспортное средство 220 может оказаться в колее 450, что небезопасно. Иными словами, в результате движения в соответствии с узловыми точками 422, 424, 426, 428 и/или 430 используемой по умолчанию или текущей эталонной траектории 420 вдоль осевой линии 410, транспортное средство 220 может оказаться в колее 450.
[133] Поэтому разработчики настоящей технологии разработали способы и системы для обнаружения колеи 450 на текущей дороге 404. Как описано ниже, в по меньшей мере некоторых вариантах осуществления настоящей технологии после обнаружения колеи 450 на текущей дороге 404 электронное устройство 210 может изменять используемую по умолчанию или текущую эталонную траекторию 420 транспортного средства 220 на текущей дороге 404 и/или текущую траекторию транспортного средства 220 на текущей дороге для избегания колеи 450.
[134] Ниже более подробно описано обнаружение электронным устройством 210 наличия колеи 450 на текущей дороге 404. Тем не менее, следует отметить, что электронное устройство 210 может аналогичным образом обнаруживать наличие колеи на текущей местности.
[135] Электронное устройство 210 может получать данные датчиков от системы 230 датчиков. Например, электронное устройство 210 может получать данные датчика от датчика на основе лидара. Предполагается, что данные датчика от датчика на основе лидара могут содержать данные облака точек, указывающие по меньшей мере на поверхность текущей дороги 404.
[136] В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии электронное устройство 210 может обрабатывать данные датчиков для формирования текущего профиля дороги для текущей дороги 404. В общем случае текущий профиль дороги соответствует представлению изменения высоты поверхности текущей дороги 404 по ее ширине. В по меньшей мере некоторых вариантах осуществления изобретения электронное устройство 210 может применять алгоритм RANSAC в отношении данных облака точек с целью формирования текущего профиля дороги. Тем не менее, конкретный алгоритм, используемый электронным устройством 210 для формирования текущего профиля дороги на основе данных датчиков, может зависеть от конкретного варианта реализации настоящей технологии.
[137] Для лучшей иллюстрации этого на фиг. 5, среди прочего, представлен текущий профиль 500 дороги, сформированный электронным устройством 210 на основе данных датчиков, предоставленных системой 230 датчиков. Текущий профиль 500 дороги для текущей дороги 404 содержит пару текущих углублений 502.
[138] С учетом того, что текущий профиль 500 дороги представляет изменение высоты поверхности текущей дороги 404, текущий профиль 500 дороги, содержащий пару текущих углублений 502, потенциально указывает на наличие колеи 450 на текущей дороге 404. Тем не менее, следует отметить, что разработчики настоящей технологии установили, что пара текущих углублений 502 в текущем профиле 500 дороги может указывать на другие признаки поверхности текущей дороги 404 (отличные от колеи 450). Например, пара текущих углублений 502 может указывать на выбоины и/или на другие дефекты на дороге.
[139] В по меньшей мере некоторых вариантах осуществления настоящей технологии разработчики настоящей технологии разработали способы и системы для различения того, указывает ли пара текущих углублений 502 на наличие колеи 450 на текущей дороге или на некоторый другой признак поверхности текущей дороги 404. В по меньшей мере некоторых вариантах осуществления настоящей технологии это различие может устанавливаться электронным устройством 210, сравнивающим текущий профиль 500 дороги с «образцовым» профилем дороги.
[140] В общем случае образцовый профиль дороги представляет изменение высоты поверхности дороги по ее ширине, при этом заранее известно, что на этой дороге имеется колея. Например, электронное устройство 210 может получать из запоминающего устройства (из локального запоминающего устройства и/или из удаленного запоминающего устройства, такого как запоминающее устройство 250) образцовый профиль 510 дороги, представленный на фиг. 5.
[141] Образцовый профиль 510 дороги представляет изменение высоты поверхности дороги по ее ширине. Как показано на чертеже, образцовый профиль 510 дороги содержит пару образцовых углублений 512, указывающих на наличие колеи на дороге, поскольку заранее известно, что на этой дороге имеется колея.
[142] Следует отметить, что образцовый 510 профиль дороги может быть связан с множеством образцовых параметров (не обозначено). Например, множество образцовых параметров может содержать параметр 516 глубины образцового углубления, параметр 518 интервала между образцовыми углублениями, параметр 514 высоты между углублениями и т.п. В по меньшей мере некоторых вариантах осуществления настоящей технологии предполагается, что запоминающее устройство (локальное запоминающее устройство электронного устройства 210 и/или запоминающее устройство 250) может хранить множество образцовых профилей дороги, подобных образцовому профилю 510 дороги, но имеющих другие значения для соответствующих параметров из множества образцовых параметров.
[143] Затем электронное устройство 210 может использовать текущий профиль 500 дороги и образцовый профиль 510 дороги для формирования «данных сравнения», указывающих на сходство текущего профиля 500 дороги и образцового профиля 510 дороги. Эти данные сравнения формируются для определения степени сходства изменения высоты поверхности текущей дороги 404 по ее ширине и изменения высоты поверхности дороги с колеей по ее ширине.
[144] В некоторых вариантах осуществления изобретения предполагается, что электронное устройство 210 может формировать данные сравнения текущего профиля 500 дороги и соответствующих профилей из подмножества образцовых профилей дороги из множества образцовых профилей дороги. Подмножество образцовых профилей дороги может быть выбрано электронным устройством 210 на основе соответствующих значений параметров из множества связанных с ними образцовых параметров. Например, электронное устройство 210 может выбирать из множества образцовых профилей дороги те образцовые профили дороги, которые связаны с различными значениями некоторого образцового параметра. В одном варианте осуществления изобретения подмножество профилей дороги, которые могут быть использованы для формирования соответствующих данных сравнения, может быть связано, например, с различными значениями параметра 518 интервала между образцовыми углублениями, которые соответствуют заранее заданному диапазону значений. Следует отметить, что электронное устройство 210 может обрабатывать данные сравнения текущего профиля 500 дороги и соответствующих профилей из подмножества образцовых профилей дороги подобно тому, как электронное устройство 210 может обрабатывать данные сравнения текущего профиля 500 дороги и образцового профиля 512 дороги.
[145] Следует отметить, что в по меньшей мере некоторых вариантах осуществления настоящей технологии электронное устройство 210 может выполнять компьютерный способ оценки взаимосвязи для сравнения текущего профиля 500 дороги и образцового профиля 510 дороги. В общем случае способ оценки взаимосвязи или зависимости выполняется электронным устройством 210, чтобы, в известном смысле, «описать» степень отклонения одного набора данных от другого набора данных. Например, электронное устройство 210 может вводить данные, указывающие на текущий профиль 500 дороги и на образцовый профиль 510 дороги, в корреляционную функцию. В другом примере электронное устройство 210 может вводить данные, указывающие на текущий профиль 500 дороги и на образцовый профиль 510 дороги, в ковариационную функцию.
[146] Следует отметить, что ниже описано получение электронным устройством 210 данных сравнения на основе текущего профиля 500 дороги и образцового профиля 510 дороги с использованием ковариационной функции (ковариационный способ). Тем не менее, предполагается, что электронное устройство 210 может использовать корреляционную функцию (корреляционный способ) для оценки взаимосвязи между текущим профилем 500 дороги и образцовым профилем 510 дороги.
[147] Например, как показано на фиг. 5, электронное устройство 210, выполняющее компьютерный ковариационный способ, может получать данные 550 сравнения, содержащие пик 560 ковариации. Пик 560 ковариации имеет высоту 570 и ширину 580.
[148] Следует отметить, что высота 570 пика 560 ковариации указывает на степень сходства значений глубины пары текущих углублений 502 и значений глубины пары образцовых углублений 512. Также следует отметить, что ширина 580 пика 560 ковариации может быть использована в качестве параметра, указывающего на то, насколько «хорошо» образцовый профиль 510 дороги соответствует текущему профилю 500 дороги. При этом (а) чем меньше значение ширины 580, тем больше сходство образцового профиля 510 дороги и текущего профиля 500 дороги, и (б) чем больше значение ширины 580, тем меньше сходство образцового профиля 510 дороги и текущего профиля 500 дороги.
[149] В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии электронное устройство 210 может использовать данные 550 сравнения для обнаружения колеи 450 на текущей дороге 404.
[150] В одном варианте осуществления изобретения электронное устройство 210 может использовать высоту 570 пика 560 ковариации для определения наличия колеи 450 на текущей дороге 404. Например, электронное устройство 210 может сравнивать высоту 570 пика 560 ковариации с пороговым значением высоты. Если высота 570 пика 560 ковариации меньше порогового значения высоты, то электронное устройство 210 может определять, что глубина пары текущих углублений 502 недостаточно схожа с глубиной пары образцовых углублений 512 и поэтому пара текущих углублений 502, вероятно, не указывает на наличие колеи на текущей дороге 404. Если высота 570 пика 560 ковариации больше порогового значения высоты, то электронное устройство 210 может определять, что глубина пары текущих углублений 502 достаточно схожа с глубиной пары образцовых углублений 512 и поэтому пара текущих углублений 502, вероятно, указывает на наличие колеи 450 на текущей дороге 404. Следует отметить, что пороговое значение высоты может быть заранее задано оператором электронного устройства 210 и может зависеть от конкретного варианта реализации настоящей технологии.
[151] В другом варианте осуществления изобретения электронное устройство 210 может использовать данные 550 сравнения для определения положения колеи 450 на текущей дороге 404. Например, если электронное устройство 210 определяет, что высота 570 пика 560 ковариации больше порогового значения высоты, то электронное устройство 210 может сравнивать ширину 580 пика 560 ковариации с пороговым значением ширины. Если высота 570 больше порогового значения высоты, а ширина 580 меньше порогового значения ширины, то электронное устройство 210 может использовать, среди прочего, образцовые параметры образцового профиля 510 дороги для определения положения колеи 450 на текущей дороге 404. Если высота 570 больше порогового значения высоты, а ширина 580 больше порогового значения ширины, то электронное устройство 210 (несмотря на обнаруженное наличие колеи 450 текущей дороги 404) может искать другой образцовый профиль дороги, обеспечивающий пик ковариации с соответствующей высотой, большей порогового значения высоты, и с соответствующей шириной, меньшей порогового значения ширины. В этом случае электронное устройство 210 может использовать, среди прочего, образцовые параметры другого образцового профиля дороги для определения положения колеи 450 на текущей дороге 404. Пороговое значение ширины может быть заранее задано оператором электронного устройства 210.
[152] Вкратце, можно сказать, что в некоторых вариантах осуществления настоящей технологии электронное устройство 210 может итеративно сравнивать различные образцовые профили дороги с текущим профилем 500 дороги с использованием ковариационного способа до тех пор, пока в результате сравнения с некоторым образцовым профилем дороги не получится пик ковариации с высотой, большей порогового значения высоты, и с шириной, меньшей порогового значения ширины. В таком случае электронное устройство 210 может определять наличие колеи 450 на текущей дороге 404 и может использовать, среди прочего, один или несколько образцовых параметров, связанных с этим образцовым профилем дороги, для определения положения колеи 450 на текущей дороге 404.
[153] Следует отметить, что после обнаружения колеи 450 на текущей дороге 404, как описано выше, электронное устройство 210 может управлять работой транспортного средства 220 для избегания колеи 450 на текущей дороге 404. Для лучшей иллюстрации этого на фиг. 6 приведено представление 600 вида с высоты птичьего полета для транспортного средства 220 после обнаружения колеи 450 на текущей дороге 404.
[154] На фиг. 6 представлена модифицированная эталонная траектория 520, сформированная электронным устройством 210 для избегания колеи 450. Модифицированная эталонная траектория не соответствует осевой линии текущей полосы 306 движения, чтобы время, в течение которого шины транспортного средства 220 находятся в колее 450, по меньшей мере уменьшалось при действиях транспортного средства 220 на текущей полосе 306 движения. Например, электронное устройство 210 может определять модифицированные узловые точки 522, 524, 526, 528 и 530 так, чтобы, когда центральная точка 354 оси транспортного средства 220 соответствует любой из модифицированных узловых точек, шины транспортного средства 220 не находились в колее 450.
[155] Также предполагается, что электронное устройство 210 может формировать модифицированную траекторию для транспортного средства 220, чтобы фактически следовать по модифицированной эталонной траектории 520. Можно сказать, что данные модифицированной траектории, которые должны использоваться для управления работой транспортного средства 220, позволяют транспортному средству 220 следовать по модифицированной траектории на текущей полосе 406 движения, которая не соответствует осевой линии 410 текущей полосы 406 движения.
[156] В других вариантах осуществления настоящей технологии предполагается, что после обнаружения колеи 450 на текущей дороге 404 электронное устройство 210 может выполнять различные действия для повышения безопасности пассажиров транспортного средства 220.
[157] В некоторых вариантах осуществления изобретения запоминающее устройство 250 (и/или локальное запоминающее устройство электронного устройства 210) может хранить таблицу, указывающую на список безопасных пороговых скоростей, связанных с соответствующими значениями глубины колеи. Например, для колеи глубиной 2 мм соответствующая безопасная пороговая скорость может составлять 110 км/ч. Это означает, что небезопасно двигаться по текущей дороге с колеей глубиной 2 мм со скоростью больше 110 км/ч. В другом примере для колеи глубиной 6 мм соответствующая безопасная пороговая скорость может составлять 60 км/ч. Это означает, что небезопасно двигаться по текущей дороге с колеей глубиной 6 мм со скоростью больше 60 км/ч.
[158] Таким образом, в некоторых вариантах осуществления настоящей технологии после обнаружения колеи 450 на текущей дороге 404 электронное устройство 210 может определять глубину колеи на текущей дороге 404 на основе (а) глубины пары текущих углублений 502 и/или (б) высоты пика 560 ковариации. Электронное устройство 210 также может иметь доступ к таблице с целью получения соответствующей безопасной пороговой скорости для определенной глубины колеи 450. Электронное устройство 210 также может определять текущую скорость транспортного средства 220 и может сравнивать текущую скорость транспортного средства 220 с соответствующей безопасной пороговой скоростью, полученной из таблицы. Если текущая скорость больше соответствующей безопасной пороговой скорости, то электронное устройство 210 может управлять работой транспортного средства 220 так, чтобы (а) уменьшать текущую скорость транспортного средства 220 до значения, меньшего соответствующей пороговой скорости, и/или (б) выполнять маневр перестроения в другой ряд, если на текущей дороге 404 предусмотрена другая полоса движения.
[159] В другом варианте осуществления настоящей технологии электронное устройство 210 может использовать соответствующую безопасную пороговую скорость, полученную из таблицы, другими способами. Например, электронное устройство 210 может отслеживать используемую по умолчанию или текущую эталонную траекторию 420 на текущей полосе 406 движения, но формировать модифицированную траекторию для транспортного средства 220 так, чтобы фактически отслеживать используемую по умолчанию или текущую эталонную траекторию 420 без превышения соответствующего порога безопасности. В другом примере электронное устройство 210 может формировать модифицированную эталонную траекторию 520 и формировать на ее основе модифицированную траекторию для транспортного средства 220 для фактического отслеживания модифицированной эталонной траектории 520 без превышения соответствующей безопасной пороговой скорости.
[160] В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии электронное устройство 210 может выполнять способ 700 обнаружения колеи на текущей местности. Далее способ 700 описан более подробно.
Шаг 702: использование данных датчиков для формирования текущего профиля местности.
[161] Способ 700 начинается с шага 702, на котором электронное устройство 210 может использовать данные датчиков (например, полученные от системы 230 датчиков) для формирования текущего профиля местности.
[162] В частности, на фиг. 4 представлена текущая местность 402 с текущей дорогой 404. Текущая дорога 404 имеет текущую полосу 406 движения, по которой движется транспортное средство 220. Электронное устройство 210 может получать данные датчиков и/или дополнительные данные, как описано выше, для формирования имитируемого представления текущей дороги 404.
[163] На шаге 702 электронное устройство 210 может получать данные датчиков от системы 230 датчиков. Например, электронное устройство 210 может получать данные датчика от датчика на основе лидара. Предполагается, что данные датчика от датчика на основе лидара могут содержать данные облака точек, указывающие по меньшей мере на поверхность текущей дороги 404.
[164] В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии электронное устройство 210 может обрабатывать данные датчиков для формирования представленного на фиг. 5 текущего профиля 500 дороги для текущей дороги 404. Текущий профиль 500 дороги соответствует представлению изменения высоты поверхности текущей дороги 404 по ее ширине. Предполагается, что текущий профиль 500 дороги содержит пару текущих углублений 502, потенциально указывающих на наличие колеи 450 на текущей дороге 404.
[165] В по меньшей мере некоторых вариантах осуществления изобретения электронное устройство 210 может применять алгоритм RANSAC в отношении данных облака точек с целью формирования текущего профиля 500 дороги.
Шаг 704: получение из запоминающего устройства образцового профиля местности.
[166] Способ 700 продолжается на шаге 704, на котором электронное устройство 210 может получать из локального и/или удаленного запоминающего устройства образцовый профиль дороги. Например, местность может представлять собой дорогу, а образцовый профиль местности может представлять собой образцовый профиль дороги. На фиг. 5 приведен образцовый профиль дороги 510, который представляет изменение высоты поверхности дороги по ее ширине, при этом заранее известно, что на этой дороге имеется соответствующая колея. Предполагается, что образцовый профиль дороги содержит пару образцовых углублений 512, указывающих на наличие колеи на дороге.
[167] В некоторых вариантах осуществления изобретения предполагается, что локальное и/или удаленное запоминающее устройство может хранить множество образцовых профилей дороги, как описано выше. Например, образцовые профили дороги из этого множества профилей дороги могут иметь различные интервалы между соответствующими парами образцовых углублений и/или различные глубины соответствующих пар образцовых углублений. Можно сказать, что множество профилей дороги связано с различными значениями образцовых параметров, таких как параметр 516 глубины образцового углубления, параметр 518 интервала между образцовыми углублениями, параметр 514 высоты между углублениями и т.п.
Шаг 706: использование текущего профиля местности и образцового профиля местности для формирования данных сравнения.
[168] Способ 700 продолжается на шаге 706, на котором электронное устройство может использовать текущий профиль местности и образцовый профиль местности для формирования данных сравнения. Например, электронное устройство 210 может использовать текущий профиль 500 дороги и образцовый профиль 510 дороги для формирования данных 550 сравнения, представленных на фиг. 5.
[169] Следует отметить, что в по меньшей мере некоторых вариантах осуществления настоящей технологии электронное устройство 210 может использовать способ оценки взаимосвязи для получения данных 550 сравнения. В некоторых вариантах осуществления изобретения электронное устройство 210 с этой целью может использовать корреляционный способ. В других вариантах осуществления изобретения электронное устройство 210 с этой целью может использовать ковариационный способ.
[170] Предполагается, что электронное устройство 210 может применять ковариационный способ для сравнения текущего профиля 500 дороги с образцовым профилем 510 дороги, получая таким образом данные 550 сравнения, содержащие пик 560 ковариации с высотой 570 и шириной 580. Высота 570 пика 560 ковариации указывает на степень сходства глубины пары текущих углублений 502 и глубины пары образцовых углублений 512.
Шаг 708: использование данных сравнения для обнаружения колеи на текущей местности.
[171] Способ 700 продолжается на шаге 708, на котором электронное устройство 210 может использовать данные сравнения, полученные на шаге 706, для обнаружения колеи на текущей местности. Например, электронное устройство 210 может использовать данные 550 сравнения для обнаружения колеи 450 на текущей дороге 404.
[172] Предполагается, что на шаге 708 электронное устройство 210 может использовать высоту 570 пика 560 ковариации для определения наличия колеи 450 на текущей дороге 404.
[173] В других вариантах осуществления изобретения электронное устройство 210 может дополнительно использовать данные 550 сравнения для определения положения колеи 450 на текущей дороге 404. В по меньшей мере некоторых вариантах осуществления изобретения электронное устройство 210 может использовать ширину 580 (из данных 550 сравнения) для определения положения колеи 450 на текущей дороге 404. Например, если ширина 580 меньше порогового значения ширины, то электронное устройство 210 может использовать (а) положение пика 560 ковариации из данных 550 сравнения в сочетании с (б) по меньшей мере одним образцовым параметром образцового профиля 510 дороги для определения положения колеи 450 на текущей дороге 404. В одном примере положение пика 560 ковариации может быть использовано в сочетании с параметром 518 интервала между образцовыми углублениями для определения положения колеи 450 на текущей дороге 404 (например, положение колеи может соответствовать (а) положению пика 560 ковариации (б) плюс-минус половина значения параметра 518 интервала между образцовыми углублениями).
[174] В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии после обнаружения колеи 450 на текущей дороге 404 электронное устройство 210 может управлять работой транспортного средства 220 для избегания колеи 450 на текущей дороге 404.
[175] Например, как показано на фиг. 3 и 6, для управления действиями транспортного средства 220 электронное устройство 210 может изменять текущую эталонную траекторию 320 и/или текущую траекторию транспортного средства 220 на текущей дороге 404, формируя таким образом соответствующую модифицированную эталонную траекторию 520 и/или соответствующую модифицированную траекторию для транспортного средства 220 на текущей дороге 404. Текущая эталонная траектория 320 (и текущая траектория) транспортного средства 220 на текущей дороге 404 соответствуют осевой линии 410 текущей дороги 404. Модифицированная эталонная траектория 520 (и модифицированная траектория) транспортного средства 220 на текущей дороге 404 не соответствуют осевой линии 410 текущей 404 дороги для избегания колеи 450 на текущей дороге 404.
[176] В некоторых вариантах осуществления изобретения после обнаружения колеи 450 на текущей дороге 404 электронное устройство 210 может определять глубину колеи 450 на текущей дороге 404 на основе высоты 570 пика 560 ковариации. Затем электронное устройство 210 может осуществлять доступ к таблице из запоминающего устройства, указывающей на безопасную пороговую скорость, связанную с глубиной колеи 450. Электронное устройство 210 может определять текущую скорость транспортного средства 220. Если текущая скорость, определенная электронным устройством 210, больше безопасной пороговой скорости, то электронное устройство 210 может управлять работой транспортного средства 220, уменьшая текущую скорость транспортного средства и/или выполняя маневр перестроения в другой ряд, если на текущей дороге предусмотрено несколько полос движения.
[177] Очевидно, что не все упомянутые в данном описании технические эффекты должны присутствовать в каждом варианте осуществления настоящей технологии.
[178] Для специалиста в данной области могут быть очевидными возможные изменения и усовершенствования описанных выше вариантов осуществления настоящей технологии. Предшествующее описание приведено лишь в иллюстративных целях, а не для ограничения объема изобретения. Объем охраны настоящей технологии определяется исключительно объемом приложенной формулы изобретения.
Изобретение относится к автономным транспортным средствам. Способ выявления наличия колеи на текущей местности, по которой движется автономный автомобиль, включающий в себя использование электронным устройством данных датчика для формирования текущего профиля местности, который представляет изменение высоты поверхности текущей местности по ее ширине и содержит пару текущих углублений, потенциально указывающих на наличие колеи на текущей местности. Способ также включает получение электронным устройством из запоминающего устройства образцового профиля местности, который представляет изменение высоты поверхности данной местности по ее ширине и содержит пару образцовых углублений, указывающих на наличие колеи на данной местности, использование электронным устройством текущего профиля местности и образцового профиля местности для формирования данных сравнения, которые указывают на сходство текущего профиля местности и образцового профиля местности и использование электронным устройством данных сравнения для выявления наличия колеи на текущей местности. Достигается своевременное планирование действий автономным транспортным средством. 2 н. и 28 з.п. ф-лы, 7 ил.
1. Способ выявления наличия колеи на текущей местности, по которой движется автономный автомобиль (SDC), связанный с электронным устройством и датчиком, способным формировать данные датчика, указывающие по меньшей мере на поверхность текущей местности, выполняемый электронным устройством и включающий в себя:
- использование электронным устройством данных датчика для формирования текущего профиля местности, который представляет изменение высоты поверхности текущей местности по ее ширине и содержит пару текущих углублений, потенциально указывающих на наличие колеи на текущей местности;
- получение электронным устройством из запоминающего устройства образцового профиля местности, который представляет изменение высоты поверхности данной местности по ее ширине и содержит пару образцовых углублений, указывающих на наличие колеи на данной местности;
- использование электронным устройством текущего профиля местности и образцового профиля местности для формирования данных сравнения, которые указывают на сходство текущего профиля местности и образцового профиля местности; и
- использование электронным устройством данных сравнения для выявления наличия колеи на текущей местности.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что текущая местность представляет собой текущую дорогу, текущий профиль местности представляет собой текущий профиль дороги для текущей дороги, местность представляет собой дорогу, образцовый профиль местности представляет собой образцовый профиль дороги для данной дороги, а колея представляет собой колею на дороге, возникшую вследствие движения транспортных средств.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он выполняется во время работы автономного автомобиля.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что датчик представляет собой лидарный датчик, а данные датчика содержат данные облака точек, указывающие по меньшей мере на поверхность текущей дороги.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что использование данных датчика для формирования текущего профиля дороги включает в себя применение электронным устройством алгоритма RANSAC в отношении данных облака точек для формирования текущего профиля дороги.
6. Способ по п. 2, отличающийся тем, что запоминающее устройство способно хранить множество образцовых профилей дороги, которые имеют различные интервалы между соответствующими парами образцовых углублений и/или различные глубины соответствующих пар образцовых углублений.
7. Способ по п. 2, отличающийся тем, что использование текущего профиля дороги и образцового профиля дороги для формирования данных сравнения включает в себя применение электронным устройством способа оценки взаимосвязи для сравнения текущего профиля дороги и образцового профиля дороги и получения таким образом данных сравнения.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что способ оценки взаимосвязи представляет собой корреляционный способ.
9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что способ оценки взаимосвязи представляет собой ковариационный способ.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что данные сравнения содержат пик ковариации, имеющий высоту, указывающую на степень сходства глубины пары текущих углублений и глубины пары образцовых углублений.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что использование данных сравнения для выявления наличия колеи на текущей дороге включает в себя использование электронным устройством высоты пика ковариации для выявления наличия колеи на текущей дороге.
12. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при выявлении наличия колеи на текущей дороге он дополнительно включает в себя управление электронным устройством работой автономного автомобиля для избегания колеи на текущей дороге.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что управление работой автономного автомобиля для избегания колеи на текущей дороге включает в себя изменение электронным устройством текущей эталонной траектории и/или текущей траектории автономного автомобиля на текущей дороге и формирование таким образом соответствующей модифицированной эталонной траектории и/или соответствующей модифицированной траектории для автономного автомобиля на текущей дороге, при этом текущая эталонная траектория и текущая траектория автономного автомобиля на текущей дороге соответствуют осевой линии текущей дороги, а модифицированная эталонная траектория и модифицированная траектория автономного автомобиля на текущей дороге не соответствуют осевой линии текущей дороги для избегания колеи на текущей дороге.
14. Способ по п. 11, отличающийся тем, что при выявлении наличия колеи на текущей дороге он дополнительно включает в себя:
- определение электронным устройством глубины колеи на текущей дороге на основе высоты пика ковариации;
- доступ электронного устройства к таблице из запоминающего устройства, указывающей на безопасную пороговую скорость, связанную с глубиной колеи;
- определение электронным устройством текущей скорости транспортного средства; и
- при увеличении текущей скорости выше безопасной пороговой скорости управление электронным устройством работой автономного автомобиля для уменьшения текущей скорости транспортного средства и/или для выполнения маневра перестроения в другой ряд, если на текущей дороге предусмотрено несколько полос движения.
15. Способ по п. 11, отличающийся тем, что при выявлении наличия колеи на текущей дороге он дополнительно включает в себя использование электронным устройством данных сравнения для определения положения колеи на текущей дороге и использование электронным устройством положения колеи для изменения текущей эталонной траектории и/или текущей траектории автономного автомобиля на текущей дороге и формирование таким образом соответствующей модифицированной эталонной траектории и/или модифицированной траектории для автономного автомобиля на текущей дороге, при этом текущая эталонная траектория и текущая траектория автономного автомобиля на текущей дороге соответствуют осевой линии текущей дороги, а модифицированная эталонная траектория и модифицированная траектория автономного автомобиля на текущей дороге не соответствуют осевой линии текущей дороги, чтобы положение колеса автономного автомобиля не соответствовало положению колеи на текущей дороге.
16. Электронное устройство для выявления наличия колеи на текущей местности, связанное с автономным автомобилем, который движется по текущей местности и связан с датчиком, способным формировать данные датчика, указывающие по меньшей мере на поверхность текущей местности, и выполненное с возможностью:
- использования данных датчика для формирования текущего профиля местности, который представляет изменение высоты поверхности текущей местности по ее ширине и содержит пару текущих углублений, потенциально указывающих на наличие колеи на текущей местности;
- получения из запоминающего устройства образцового профиля местности, который представляет изменение высоты поверхности данной местности по ее ширине и содержит пару образцовых углублений, указывающих на наличие колеи на данной местности;
- использования текущего профиля местности и образцового профиля местности для формирования данных сравнения, которые указывают на сходство текущего профиля местности и образцового профиля местности; и
- использования данных сравнения для выявления наличия колеи на текущей местности.
17. Электронное устройство по п. 16, отличающееся тем, что текущая местность представляет собой текущую дорогу, текущий профиль местности представляет собой текущий профиль дороги для текущей дороги, местность представляет собой дорогу, образцовый профиль местности представляет собой образцовый профиль дороги для данной дороги, а колея представляют собой колею на дороге, возникшую вследствие движения транспортных средств.
18. Электронное устройство по п. 16, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью использования данных сравнения во время работы автономного автомобиля.
19. Электронное устройство по п. 17, отличающееся тем, что датчик представляет собой лидарный датчик, а данные датчика содержат данные облака точек, указывающие по меньшей мере на поверхность текущей дороги.
20. Электронное устройство по п. 19, отличающееся тем, что использование электронным устройством данных датчика для формирования текущего профиля дороги включает в себя применение электронным устройством алгоритма RANSAC в отношении данных облака точек для формирования текущего профиля дороги.
21. Электронное устройство по п. 17, отличающееся тем, что запоминающее устройство выполнено с возможностью хранения множества образцовых профилей дороги, которые имеют различные интервалы между соответствующими парами образцовых углублений и/или различные глубины соответствующих пар образцовых углублений.
22. Электронное устройство по п. 17, отличающееся тем, что использование электронным устройством текущего профиля дороги и образцового профиля дороги для формирования данных сравнения включает в себя применение электронным устройством способа оценки взаимосвязи для сравнения текущего профиля дороги и образцового профиля дороги и получения таким образом данных сравнения.
23. Электронное устройство по п. 22, отличающееся тем, что способ оценки взаимосвязи представляет собой корреляционный способ.
24. Электронное устройство по п. 22, отличающееся тем, что способ оценки взаимосвязи представляет собой ковариационный способ.
25. Электронное устройство по п. 24, отличающийся тем, что данные сравнения содержат пик ковариации, имеющий высоту, указывающую на степень сходства глубины пары текущих углублений и глубины пары образцовых углублений.
26. Электронное устройство по п. 25, отличающееся тем, что использование электронным устройством данных сравнения для выявления наличия колеи на текущей дороге включает в себя использование электронным устройством высоты пика ковариации для выявления наличия колеи на текущей дороге.
27. Электронное устройство по п. 20, отличающееся тем, что оно дополнительно выполнено с возможностью управления работой автономного автомобиля для избегания колеи на текущей дороге при выявлении наличия колеи на текущей дороге.
28. Электронное устройство по п. 27, отличающееся тем, что управление электронным устройством работой автономного автомобиля для избегания колеи на текущей дороге включает в себя изменение электронным устройством текущей эталонной траектории и/или текущей траектории автономного автомобиля на текущей дороге и формирование таким образом соответствующей модифицированной эталонной траектории и/или соответствующей модифицированной траектории для автономного автомобиля на текущей дороге, при этом текущая эталонная траектория и текущая траектория автономного автомобиля на текущей дороге соответствуют осевой линии текущей дороги, а модифицированная эталонная траектория и модифицированная траектория автономного автомобиля на текущей дороге не соответствуют осевой линии текущей дороги для избегания колеи на текущей дороге.
29. Электронное устройство по п. 27, отличающееся тем, что оно дополнительно выполнено с возможностью выполнения следующих действий при выявлении наличия колеи на текущей дороге:
- определение глубины колеи на текущей дороге на основе высоты пика ковариации;
- доступ к таблице из запоминающего устройства, указывающей на безопасную пороговую скорость, связанную с глубиной колеи;
- определение текущей скорости транспортного средства; и
- при увеличении текущей скорости выше безопасной пороговой скорости управление работой автономного автомобиля для уменьшения текущей скорости транспортного средства и/или для выполнения маневра перестроения в другой ряд, если на текущей дороге предусмотрено несколько полос движения.
30. Электронное устройство по п. 26, отличающееся тем, что оно дополнительно выполнено с возможностью выполнения следующих действий при выявлении наличия колеи на текущей дороге:
- использование данных сравнения для определения положения колеи на текущей дороге; и
- использование положения колеи для изменения текущей эталонной траектории и/или текущей траектории автономного автомобиля на текущей дороге и формирование таким образом соответствующей модифицированной эталонной траектории и/или модифицированной траектории для автономного автомобиля на текущей дороге, при этом текущая эталонная траектория и текущая траектория автономного автомобиля на текущей дороге соответствуют осевой линии текущей дороги, а модифицированная эталонная траектория и модифицированная траектория автономного автомобиля на текущей дороге не соответствуют осевой линии текущей дороги, чтобы положение колеса автономного автомобиля не соответствовало положению колеи на текущей дороге.
| US 9911330 B2, 06.03.2018 | |||
| WO 2018211582 A1, 22.11.2018 | |||
| АВТОМОБИЛЬНАЯ СИСТЕМА РЕКОМЕНДАЦИЙ ДЛЯ ВОДИТЕЛЯ | 2012 |
|
RU2599593C2 |
