用于操纵自动化车辆的控制系统和方法技术方案

本公开涉及用于操纵自动化车辆的控制系统和方法。所述控制系统包括一个或多个障碍物检测传感器，所述障碍物检测传感器被配置成在所述自动化车辆的操纵期间检测所述自动化车辆的预期行驶路径是否没有障碍物，所述控制系统被进一步配置成在所述自动化车辆的操纵期间利用多个预定义的障碍物检测模式，所述多个预定义的障碍物检测模式具有不同水平的障碍物检测精度，所述控制系统被进一步配置成基于特定驾驶任务和/或基于特定操作区域而为所述自动化车辆从所述多个预定义的障碍物检测模式中选择特定障碍物检测模式，使得在所述特定驾驶任务期间和/或在所述特定操作区域中使用所述特定障碍物检测模式。所述特定障碍物检测模式。所述特定障碍物检测模式。

【技术实现步骤摘要】
用于操纵自动化车辆的控制系统和方法


[0001]本专利技术涉及一种用于操纵自动化车辆的控制系统。本专利技术进一步涉及一种用于操纵自动化车辆的方法、一种控制单元、一种车辆、一种计算机程序以及一种计算机可读介质。
[0002]本专利技术可以应用于重型车辆，诸如卡车、公共汽车和建筑设备。尽管将关于卡车描述本专利技术，但是本专利技术不限于这种特定车辆，而是也可以用于其它车辆，诸如乘用车和工作机器。

技术介绍

[0003]自动化车辆可以被定义为可以沿着期望的行驶路径被自动操纵的车辆。自动化车辆通常配备有许多环境感知传感器或障碍物检测传感器，这些传感器用于在使用期间感知车辆周围的环境。
[0004]传感器的输入可以用于操纵。例如，如果检测到障碍物正在阻碍期望的行驶路径，则车辆可以基于来自传感器的信息来执行用于避免与障碍物碰撞的附加车辆操纵。
[0005]目前的趋势是针对局限区域而开发和使用自动化车辆，所述局限区域诸如采矿点、物流中心、港口等。当在局限区域中驾驶时，与在公共道路网络中驾驶车辆相比，可以使用更简单的传感器设置。其原因在于，当在局限区域中驾驶时，环境在进一步程度上是已知的。例如，当在公共道路网络中驾驶时，需要检测任何物体。另一方面，当在局限区域中驾驶时，不同类型的障碍物可能被缩减到减少数量的不同障碍物类型。换言之，在局限区域中可能存在的障碍物类型通常较少。
[0006]然而，即使针对局限区域中的自动化车辆可以使用更简单的传感器设置，但是仍然有必要为车辆配备若干个传感器，使得车辆周围的所有区域都被传感器覆盖。例如，在反向操纵期间，车辆后方的区域需要被传感器覆盖。因而，自动化车辆通常应配备有指向前和指向后的传感器，以便适应向前和反向移动。作为另一个示例，在从静止启动期间，离车辆最近的区域也需要被传感器覆盖。因此，传感器还可能需要指向下以覆盖离车辆最近的区域。因此，即使在旨在在局限区域中操作时，自动化车辆也需要配备有若干个传感器，以便覆盖车辆周围的所有区域。

技术实现思路

[0007]鉴于上述内容，本专利技术的目标在于提供一种改进的用于操纵自动化车辆的控制系统，该控制系统至少部分地缓解了现有技术的一个或多个缺点，或者该控制系统至少是合适的替选方式。本专利技术的另一个目标在于提供一种改进的用于操纵自动化车辆的方法，该方法至少部分地缓解了现有技术的一个或多个缺点，或者该方法至少是合适的替选方式。本专利技术的又一个目标在于提供一种改进的控制单元、一种车辆、一种计算机程序以及一种计算机可读介质，其至少部分地缓解了现有技术的一个或多个缺点，或者其至少是合适的替选方式。
[0008]根据第一方面，所述目标至少部分地通过根据本专利技术所述的控制系统来实现。
[0009]因而，提供了一种用于操纵自动化车辆的控制系统，其中，该控制系统包括一个或多个障碍物检测传感器，所述一个或多个障碍物检测传感器被配置成在自动化车辆的操纵期间检测自动化车辆的预期行驶路径是否没有障碍物，并且其中，该控制系统被进一步配置成在自动化车辆的操纵期间利用多个预定义的障碍物检测模式，其中，所述多个预定义的障碍物检测模式具有不同水平的障碍物检测精度。
[0010]所述控制系统被进一步配置成基于特定驾驶任务和/或基于特定操作区域而为自动化车辆从所述多个预定义的障碍物检测模式中选择特定障碍物检测模式，使得在特定驾驶任务期间和/或在特定操作区域中使用该特定障碍物检测模式。
[0011]具有不同水平的障碍物检测精度的障碍物检测模式意味着障碍物检测精度在不同模式之间变化。例如，具有相对低水平的障碍物检测精度的模式可以被配置成不对阻碍预期行驶路径的所有可能障碍物进行检测，而是可以被配置成无视接近车辆的某些类型的障碍物和/或某些区域。另一方面，具有相对高水平的障碍物检测精度的模式可以被配置成检测可能阻碍预期行驶路径的所有或几乎所有类型的可能障碍物。障碍物检测精度可以被定义为与沿着预期行驶路径在自动化车辆的附近存在或不存在障碍物的概率相关联的精度水平。
[0012]通过提供如本文中所公开的控制系统，实现了自动化车辆的更通用和高效的操作。另外，由于可以使用更少的障碍物检测传感器，因此实现了有成本效益的控制系统。例如，已经认识到，对于一些驾驶任务和/或在一些操作区域中，自动化车辆可能受害于使用具有相对高水平的障碍物检测精度的障碍物检测模式。因此，通过将控制系统配置成使得具有较低水平的障碍物检测精度的障碍物检测模式用于这样的驾驶任务和/或操作区域，可以在不使用太多的障碍物检测传感器的情况下实现自动化车辆的更高效操作。
[0013]例如，通过选择具有较低水平的障碍物检测精度的障碍物检测模式，可以避免自动化车辆被阻止继续其驾驶任务的死锁情况。
[0014]此外，通过为其它驾驶任务和/或操作区域选择具有较高水平的障碍物检测精度的障碍物检测模式，可以实现更高效的操作，例如，控制系统可以允许更高的最大速度。
[0015]鉴于上述情况，可以实现自动化车辆的更通用、高效和有成本效益的操作。
[0016]本文中所使用的驾驶任务应被广义地解释并且可以被定义为用于沿着期望的驾驶路径将自动化车辆从第一点驾驶到另一点的驾驶任务。然而，驾驶任务也可以被定义为用于自动化车辆的开始操作的驾驶任务，并且还可以被定义为用于自动化车辆的终止或停止操作的驾驶任务。因此，驾驶任务例如可以是从静止发起自动化车辆的驾驶的任务。驾驶任务也可以是用于发起向前驾驶操作和反向驾驶操作中的任一个操作的驾驶任务。
[0017]可选地，当特定驾驶任务是具有由预定义的传感器视野阈值限定的有限传感器视野的驾驶任务时，控制系统可以被配置成选择如下障碍物检测模式，在所述障碍物检测模式中，至少禁用沿着预期行驶路径的未被传感器视野覆盖的区域的障碍物检测，诸如禁用所有障碍物检测。禁用未被传感器视野覆盖的区域的障碍物检测在本文中意味着忽略与障碍物存在于该区域中的概率有关的任何信息。此外，禁用所有障碍物检测在本文中意味着忽略与沿着预期行驶路径在车辆的附近存在障碍物的概率有关的任何信息。通过如上所述地提供禁用障碍物检测，可以防止死锁情况。例如，具有有限传感器视野的特定驾驶任务可
以是至少部分地反向移动的驾驶任务。已经意识到，对于一些反向移动的驾驶任务，传感器视野可能是有限的，使得在自动化车辆后方的某些区域可能未被传感器覆盖。由此，通过例如在这样的情况下禁用所有障碍物检测，即使传感器视野是有限的，车辆也将能够进行驾驶任务。例如，已经意识到，当自动化车辆是牵引挂车的牵引车辆并且其中挂车至少部分地遮挡传感器视野时，可能发生这种情况。
[0018]可选地，当特定驾驶任务是自动化车辆从静止发起驾驶的启动驾驶任务时，控制系统可以被配置成选择如下障碍物检测模式，在所述障碍物检测模式中，至少禁用沿着预期行驶路径的未被传感器视野覆盖的区域的障碍物检测，诸如禁用所有障碍物检测。由此，可以防止死锁情况。还已经意识到，当从静止发起驾驶时，与车辆相邻的区域可能未被传感器覆盖。因此，利用相对高的障碍物检测精度的控制系统可能阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于操纵自动化车辆(100)的控制系统(1)，其中，所述控制系统(1)包括一个或多个障碍物检测传感器(10)，所述一个或多个障碍物检测传感器(10)被配置成在所述自动化车辆(100)的操纵期间检测所述自动化车辆(100)的预期行驶路径是否没有障碍物，并且其中，所述控制系统(1)被进一步配置成在所述自动化车辆(100)的操纵期间利用多个预定义的障碍物检测模式，其中，所述多个预定义的障碍物检测模式具有不同水平的障碍物检测精度，其中，所述控制系统(1)被进一步配置成基于特定驾驶任务和/或基于特定操作区域而为所述自动化车辆(100)从所述多个预定义的障碍物检测模式中选择特定障碍物检测模式，使得在所述特定驾驶任务期间和/或在所述特定操作区域中使用所述特定障碍物检测模式。2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，当所述特定驾驶任务是具有由预定义的传感器视野阈值限定的有限传感器视野的驾驶任务时，所述控制系统(1)被配置成选择如下障碍物检测模式，在所述障碍物检测模式中，至少禁用沿着所述预期行驶路径的未被所述传感器视野覆盖的区域的障碍物检测，诸如禁用所有障碍物检测。3.根据权利要求2所述的控制系统(1)，其中，具有所述有限传感器视野的所述特定驾驶任务是至少部分地反向移动的驾驶任务。4.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统(1)，其中，当所述特定驾驶任务是所述自动化车辆从静止发起驾驶的启动驾驶任务时，所述控制系统(1)被配置成选择如下障碍物检测模式，在所述障碍物检测模式中，至少禁用沿着所述预期行驶路径的未被所述传感器视野覆盖的区域的障碍物检测，诸如禁用所有障碍物检测。5.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统(1)，其中，当所述特定操作区域对应于已知地面表面是可驾驶的已知行驶路径时，所述控制系统(1)被配置成选择如下障碍物检测模式，在所述障碍物检测模式中，仅检测所述预期行驶路径是否没有障碍物。6.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统(1)，其中，当所述特定操作区域对应于未知地面表面是否可驾驶的行驶路径时，所述控制系统(1)被配置成选择如下障碍物检测模式，在所述障碍物检测模式中，检测所述地面表面是否可驾驶以及所述预期行驶路径是否没有障碍物。7.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统(1)，其中，所述多个预定义的障碍物检测模式包括具有变化的障碍物检测精度的至少两个不同的障碍物检测模式，其中，第一模式被定义为高精度模式，并且被配置成检测地面表面是否可驾驶和/或所述预期行驶路径是否没有障碍物，并且其中，附加模式被定义为精度低于所述第一模式的模式，并且被配置成至少禁用未被所述一个或多个障碍物检测传感器(10)覆盖的区域的障碍物检测，诸如被配置成禁用所有障碍物检测。8.根据权利要求7所述的控制系统(1)，其中，所述多个预定义的障碍物检测模式包括具有变化的障碍物检测精度的至少三个不同的障碍物检测模式，其中，第一模式被定义为高精度模式，并且被配置成检测地面表面是否可驾驶和所述预期行驶路径是否没有障碍物，并且其中，第二模式被定义为精度低于所述第一模式的模式，并且被配置成检测所述预期行驶路径是否没有障碍物，并且其中，第三模式被定义为精度低于所述第二模式的模式，并且被配置成至少禁用未被所述一个或多个障碍物检测传感器(10)覆盖的区域的障碍物检测，诸如被配置成禁用所有障碍物检测。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统(1)，其中，较低水平的精度意味着在所述自动化车辆(100)的操纵期间的较低的可允许车辆速度，所述较低水平的精度诸如为当禁用所有障碍物检测时。10.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统(1)，其中，所述多个预定义的障碍物检测模式中的至少一个利用占用网格(30)，所述占用网格(30)包括表示所述自动化车辆(100)周围的环境的子区域的多个小区(C1,
…
,Cn)，其中，当在小区中检测到障碍物时和/或当检测到所述小区中的地面表面是不可驾驶的时，所述小区被视为被占用。11.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统(1)，其中，至少一个特定操作区域是地点上的预定义的操作区域，其中，来自所述多个预定义的障碍物检测模式的特定障碍物检测模式被预选择用于所述至少一个预定义的操作区域。12.根据权利要求11所述的控制系统(1)，其中，在响应于获得指令以在已经预选择了特定障碍物检测模式的所述至少一个预定义的操作区域中进行特定驾驶任务的情况下，并且当所述指令指示覆写所预选择的障碍物检测模式时，所述控制系统(1)被配置成以基于所述特定驾驶任务的障碍物检测模式来至少临时地替换所预选择的障碍物检测模式。13.一种用于通过使用来自一个或多个障碍物检测传感器(10)的输入而操纵自动化车辆(100)的方法，所述一个或多个障碍物检测传感器(10)被配置成在所述自动化车辆(100)的操纵期间检测所述自动化车辆(100)的预期行驶路径是否没有障碍物，所述方法包括：
‑
在所述自动化车辆(100)的操纵期间利用多个预定义的障碍...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉，
申请(专利权)人：沃尔沃自主解决方案公司，
类型：发明
国别省市：