[go: up one dir, main page]

SE540268C2 - Kommunikationsenhet och metod för kommunikation med ett autonomt fordon - Google Patents

Kommunikationsenhet och metod för kommunikation med ett autonomt fordon

Info

Publication number
SE540268C2
SE540268C2 SE1350333A SE1350333A SE540268C2 SE 540268 C2 SE540268 C2 SE 540268C2 SE 1350333 A SE1350333 A SE 1350333A SE 1350333 A SE1350333 A SE 1350333A SE 540268 C2 SE540268 C2 SE 540268C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
communication unit
autonomous vehicle
communication
vehicle
level
Prior art date
Application number
SE1350333A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1350333A1 (sv
Inventor
Andersson Jon
Ah-King Joseph
Nyström Tom
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1350333A priority Critical patent/SE540268C2/sv
Priority to PCT/SE2014/050294 priority patent/WO2014148980A1/en
Priority to DE112014001056.1T priority patent/DE112014001056T5/de
Priority to BR112015019994A priority patent/BR112015019994A2/pt
Publication of SE1350333A1 publication Critical patent/SE1350333A1/sv
Publication of SE540268C2 publication Critical patent/SE540268C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/001Planning or execution of driving tasks
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0011Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0022Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement characterised by the communication link
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/20Control system inputs
    • G05D1/22Command input arrangements
    • G05D1/221Remote-control arrangements
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0276Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
    • G05D1/0278Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle using satellite positioning signals, e.g. GPS
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2101/00Details of software or hardware architectures used for the control of position
    • G05D2101/10Details of software or hardware architectures used for the control of position using artificial intelligence [AI] techniques
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2107/00Specific environments of the controlled vehicles
    • G05D2107/70Industrial sites, e.g. warehouses or factories
    • G05D2107/73Mining
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2109/00Types of controlled vehicles
    • G05D2109/10Land vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

En handhållen kommunikationsenhet (2) anpassad för trådlös kommunikation med ett obemannat och autonomt fordon (4), varvid kommunikationsenheten innefattar ett eller flera inmatningsmedel (6), ett första kommunikationsmedel (8) och ett bearbetningsmedel (10). Det första kommunikationsmedlet (8) är anpassat att trådlöst avge, i beroende av inmatningar via nämnda inmatningsmedel (6), en instruktionssignal (12) med åtminstone en högnivåinstruktion, varvid en högnivåinstruktion är en instruktion till det autonoma fordonet (2) att självständigt utföra en högnivåarbetsuppgift som utförs utan extern styrning.

Description

Kommunikationsenhet och metod för kommunikation med ett autonomt fordon Uppfinningens område Föreliggande uppfinning avser en kommunikationsenhet, och en metod i samband med en sådan kommunikationsenhet för att kommunicera med förarlösa och autonoma fordon enligt ingresserna av de oberoende patentkraven.
Bakgrund till uppfinningen Ett förarlöst fordon (Eng. Unmanned ground vehicle; UGV) kallas fordon som kan framföras utan förare. Det finns två typer av förarlösa markgående fordon, de som fjärrstyrs och de som är autonoma.
Ett fjärrstyrt UGV är ett fordon som regleras av en mänsklig operatör via en kommunikationslänk. Alla åtgärder bestäms av operatören baserat på antingen direkt visuell observation eller med användning av sensorer såsom digitala videokameror. Ett enkelt exempel på en fjärrstyrd UGV är en fjärrstyrd leksaksbil. Det finns en stor variation av fjärrstyrda fordon som används idag. Ofta används dessa fordon i farliga situationer och miljöer som är olämpliga för människor att vistas i, till exempel för att desarmera bomber och vid farliga kemiska utsläpp. Fjärrstyrda förarlösa fordon används också i samband med övervakningsuppdrag och liknande.
Ett autonomt fordon är väsentligen en autonom robot som fungerar utan behov av en människas styrning. Fordonet använder sina sensorer för att skaffa en sorts begränsad förståelse av omgivningen, som sedan används av regleralgoritmer för att bestämma vad som är nästa steg att ta, med hänsyn till målet för det överordnade uppdraget som en operatör gett fordonet.
Ett helt autonomt fordon skall ha kapaciteten att: - Samla in information om omgivningen, såsom att bygga upp kartor av interiörer i gruvor.
- Detektera objekt av intresse, såsom stenar, människor och fordon.
- Förflytta sig mellan olika positioner utan mänsklig navigationshjälp.
- Utföra arbete under lång tid utan mänsklig inblandning.
- Undvika situationer som är farliga för människor, egendom och det egna fordonet, såvida det inte ingår i uppdraget.
- Reparera sig själv utan extern hjälp.
Dessutom kan ett autonomt fordon ofta innefatta en kapacitet av autonomt lärande som innebär att: - Lära sig eller skapa nya förmågor utan extern assistans.
- Justera strategier baserat på omgivningarna.
- Anpassa sig till omgivningarna utan extern assistans.
Naturligtvis kräver autonoma fordon fortfarande regelbunden service, som för alla maskiner.
Autonoma fordon har bland annat utvecklats för att kunna användas i farliga miljöer, exempelvis inom försvars- och krigsindustrin och inom gruvindustrin, både ovanjord och underjord. Om människor eller vanliga, manuellt styrda fordon närmar sig de autonoma fordonens arbetsområde orsakar de normalt ett avbrott i arbete på grund av säkerhetsskäl. När arbetsområdet åter är fritt kan de autonoma fordonen beordras att återuppta arbetet.
Med ett autonomt fordon avses i föreliggande ansökan således ett fordon som är kapabelt att navigera och manövrera utan mänsklig styrning. Fordonet använder information avseende vägen, omgivningen och andra förhållanden som påverkar framfarten för att automatiskt reglera exempelvis gaspådraget, bromsningen och styrningen.
En noggrann bedömning och identifiering av den planerade framfarten är nödvändig för att bedöma om en väg är farbar och är nödvändig för att på ett framgångsrikt sätt kunna ersätta en människas bedömning när det gäller att framföra fordonet.
Vägförhållandena kan vara komplexa och vid normal körning av ett fordon gör föraren hundratals observationer per minut och justerar driften av fordonet baserat på de uppfattade vägförhållandena. En aspekt av att bedöma vägförhållanden är att uppfatta vägen och dess omgivning och att finna en framkomlig väg förbi objekt som kan finnas på vägen. För att kunna ersätta den mänskliga uppfattningsförmågan med ett autonomt system innebär det bland annat att på ett exakt sätt kunna uppfatta objekt för att effektivt kunna reglera fordonet så att man styr förbi dessa objekt.
De tekniska metoder som används för att identifiera ett objekt i anslutning till fordonet innefattar bland annat att använda en eller flera kameror och radar för att skapa bilder av omgivningen. Även laserteknik används, både avscannande lasrar och fasta lasrar, för att detektera objekt och mäta avstånd. Dessa benämns ofta LIDAR (Light Detection and Ranging) eller LADAR (Laser Detection and Ranging). Dessutom används olika sensorer i fordonet bland annat för att avkänna hastighet och accelerationer i olika riktningar.
Kamerorna översätter visuella bilder som upptagits i formen av ljusmönster eller infraröd strålning till hanterbart dataformat. Ett sådant format kan vara pixlade bilder där en detekterad bild bryts ner till serier av pixlar. Bildbehandling med radar använder radiovågor generarede av en sändare som sedan detekteras och används för att uppskatta former och objekt som finns framför sändaren. Olika mönster för dessa reflekterade former och objekt kan sedan analyseras för att bestämma positionen för dessa objekt. GPS och annan trådlös teknologi kan dessutom användas för att bestämma om man till exempel närmar sig en korsning, en avsmalning av vägen, och andra fordon.
Mera specifikt måste ett autonomt fordon kunna avläsa omgivningen tillräckligt bra för att kunna genomföra den uppgift som den blivit tilldelad, exempelvis ”flytta stenblocken från plats A till plats B via gruvgången C”. Det autonoma fordonet behöver planera och följa en väg till den valda destinationen under det att den detekterar och undviker hinder på vägen. Dessutom måste det autonoma fordonet genomföra sin uppgift så fort som möjligt utan att begå misstag.
US-2010/0114416 avser system och metod för att navigera ett autonomt fordon med användning av detektering och avståndsmätning med laser.
US-2012/0035788 avser ett navigerings- och reglersystem för autonoma fordon och som innefattar sensorer, exempelvis lasersensorer, konfigurerade för att lokalisera objekt framför fordonet så att det kan framföras utan att kollidera med dessa objekt.
Det finns många dokument som beskriver fordon som styrs av en handhållen enhet i närheten av fordonet, några av dessa diskuteras nedan.
WO-2010/134070 avser en fjärrkontroll för ett fordon. Fjärrkontrollen innefattar en visningsskärm och ett antal knappar och reglage. Fordonet är försett med en eller flera kameror som är anpassade att uppta bilder från omgivningarna runt fordonet och visa dessa på skärmen. Via knapparna och reglagen kan en operatör fjärrstyra fordonet, bland annat aktivera tutan, bestämma vilket redskap som skall användas, styra redskapet, styra motorvarvtalet, och kontrollera styrningen av fordonet. Det finns även reglage för att starta motorn och välja växel.
Kommunikationen mellan fjärrkontrollen och fordonet sker via en kabel eller trådlöst, exempelvis via Bluetooth. Med fjärrkontrollen kan således en operatör hantera fordonet på avstånd vilket är fördelaktigt exempelvis i farliga omgivningar.
FR-2764091 avser en fjärrkontroll för en bil, exempelvis en elbil. Fjärrkontrollen är avsedd att riktas mot bilen och har en underdel som fungerar som en joystick, dvs. handens rörelser kan styra bilen. Vidare finns ett antal knappar som påverkar olika funktioner på bilen, t.ex. vilken växel som skall användas.
US-2010/0106344 avser fjärrstyrning av en obemannad arbetsmaskin med en fjärrkontroll. Arbetsmaskinen är anpassad för autonom drift i komplexa och komplicerade miljöer.
JP-2006256382 avser en fjärrkontroll för att påverka ett fordon att förflytta sig från en position som markeras med en laserstråle. En styrsignal avges sedan till fordonet med styrinstruktioner för fordonet att automatiskt förflytta sig till den markerade positionen.
Autonoma fordon används idag som lastbärare inom exempelvis gruvindustrin -både i dagbrott och underjordiska gruvor. Om människor eller vanliga, manuellt styrda fordon närmar sig de autonoma fordonens arbetsområde orsakar de normalt ett avbrott i arbetet p.g.a. säkerhetsskäl. När arbetsområdet åter är fritt kan de autonoma fordonen beordras att återuppta arbetet.
Autonoma fordon kommunicerar med en ledningscentral ofta via ett radiogränssnitt. Om någon person i fordonens närhet vill ge dem en instruktion att utföra en arbetsuppgift måste det skötas via ledningscentralen, eller genom att helt enkelt köra fordonet själv - om det är möjligt. Ett framtida autonomt fordon kan sakna möjlighet att köras direkt av en människa, dvs. det finns ingen hytt, ingen ratt eller inga pedaler.
I vissa situationer är det en nackdel att behöva invänta ledningscentralens agerande. Det kan exempelvis vara då fordonet behöver stoppas för att ett arbete skall utföras i närheten av fordonet och sedan flyttas till en annan plats.
Ett syfte med föreliggande uppfinning är att underlätta kontrollen av ett autonomt fordon, i synnerhet då man befinner sig nära fordonet.
Sammanfattning av uppfinningen Ovan nämnda syften åstadkommes med uppfinningen definierad av de oberoende patentkraven.
Föredragna utföringsformer definieras av de beroende patentkraven.
För att en människa snabbt och enkelt ska kunna interagera med ett autonomt fordon i det dagliga arbetet behövs ett kommunikationsgränssnitt som realiseras enligt föreliggande uppfinning genom en kommunikationsenhet, och en metod i samband med denna enhet, enligt de oberoende patentkraven.
Kommunikationsenheten är en handhållen enhet anpassad att användas av människor som interagerar med autonoma fordon. Enheten kan exempelvis kommunicera med ett fordon via laser (likt en vanlig TV-fjärrkontroll men fokuserat till en smalare stråle) eller via radio (WiFi, mobilnätet, etc.), samt företrädesvis även med fordonets ledningscentral via radio. Fordonet är försett med en kommunikationsanordning anpassad för dubbelriktad trådlös kommunikation med kommunikationsenheten.
Enligt en utföringsform är kommunikationsenheten anpassad att överföra information till en ledningscentral att fordonet tagit emot instruktioner från kommunikationsenheten och även konsekvenserna av dessa instruktioner.
Enligt ytterligare en utföringsform är kommunikationsenheten försedd med exempelvis en laserpekare anpassad att generera en synlig laserstråle för att underlätta för användaren att peka på rätt fordon eller plats.
För att kunna bestämma sin egen position, vad eller vilken plats den pekar på och hur den rörs kan kommunikationsenheten innehålla gyron och/eller accelerometrar samt utrustning för satellitpositionering (för de fall den används utomhus). Positionen kan också bestämmas genom att övervaka signalstyrkan från flera WiFi accesspunkter i närheten. Med gyron/accelerometrar kan enheten också förstå gester som användaren gör med den i handen.
Företrädesvis är kommunikationsenheten utrustad med en skärm för att till exempel visa information om fordonet användaren pekar på.
Genom att tillämpa föreliggande uppfinning blir kommunikationen mellan människor och autonoma fordon smidigare, snabbare och mera praktisk i det dagliga arbetet, jämfört med att låta en ledningscentral hantera detta, eftersom styrningen av fordonet kan ske av en person i fordonets närhet.
Uppfinningen syftar således till att åstadkomma en enkel kommunikation i samband med dirigering av exempelvis tunga autonoma fordon som normalt är förarlösa. Det handlar inte om att fjärrstyra och manövrera fordonet utan att utnyttja fordonets inbyggda intelligens.
Exempelvis kan en person i närheten av det autonoma fordonet på ett enkelt sätt flytta fordonet genom att avge några enkla instruktioner via kommunikationsenheten.
Förenklat avser uppfinningen alltså ett lokalt gränssnitt anpassat att avge högnivåinstruktioner till ett autonomt fordon. Dessa högnivåinstruktioner avges normalt från en ledningscentral.
Uppfinningen kommer nu att beskrivas i detalj med hänvisning till bifogade ritningar. I figurerna har samma eller liknande delar erhållit samma hänvisningsbeteckningar.
Kort ritningsbeskrivning Figur 1 är ett schematiskt blockschema som illustrerar en utföringsform av föreliggande uppfinning.
Figur 2 är ett schematiskt blockschema som illustrerar ett antal utföringsformer av föreliggande uppfinning.
Figur 3 är ett flödesschema som illustrerar en metod enligt föreliggande uppfinning.
Figur 4 är ett flödesschema som illustrerar en metod enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.
Figur 5 är ett schematiskt blockschema som illustrerar en utföringsform av föreliggande uppfinning.
Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer av uppfinningen Uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till det schematiska blockschemat i figur 1.
Föreliggande uppfinning avser en handhållen kommunikationsenhet 2 anpassad för trådlös kommunikation med ett obemannat och autonomt fordon 4 av det slag som diskuterats ovan i bakgrundsdelen av ansökan. Fordonet är exempelvis avsett att användas i gruvor, både ovanjord och underjord.
Kommunikationsenheten 2 innefattar ett eller flera inmatningsmedel 6, till exempel knappar, spakar, reglage eller inmatning via en tryckkänslig skärm (touchscreen), ett första kommunikationsmedel 8 och ett bearbetningsmedel 10, som bland annat innefattar en processor och ett minne. Kommunikationsenheten 2 är även försedd med en energikälla, företrädesvis ett uppladdningsbart batteri, för att förse de ingående delarna med driftspänning. För att det skall vara smidigt att använda enheten, helst med en hand, får den inte vara för stor. Företrädesvis har den en långsträckt rektangulär form som passar i handen med en längd som är maximalt 15 cm och en bredd som är maximalt 5 cm. Tjockleken kan vara i storleksordningen maximalt ca 2 cm.
Det första kommunikationsmedlet 8 är anpassat att trådlöst avge en instruktionssignal 12, i beroende av inmatningar via inmatningsmedlet 6, med åtminstone en högnivåinstruktion. Med en högnivåinstruktion avses en instruktion till det autonoma fordonet 2 att självständigt utföra en högnivåarbetsuppgift som utförs utan extern styrning.
En högnivåarbetsuppgift innefattar ett flertal olika aktiviteter som självständigt utförs av det autonoma fordonet 4 med användning av den ”intelligens” som det autonoma fordonet uppvisar avseende att självständigt kunna reagera och ta beslut baserat på händelser och omständigheter i omgivningen som avkänns med sensorer på fordonet.
Kommunikationsenheten är enligt en utföringsform försedd med en eller flera (exempelvis programmerbara) snabbknappar för de vanligaste kommandona (högnivåinstruktionerna) man vill ge till det autonoma fordonet. Användaren kan använda enheten för att t.ex. 1 . Peka på ett fordon, ge kommando ”stanna”. Fordonet stannar. Kan också användas som nödstopp. 2. Peka på ett fordon, ge kommando ”återuppta arbetet”. Fordonet återgår till arbetet. 3. Peka på ett fordon, ge kommando ”flytta dig”, peka på en plats, ge kommando ”dit”. Fordonet kör till den önskade platsen. 4. Visa sig för fordonets sensorer, peka på fordonet, ge kommando ”följ mig”.
Fordonet följer efter användaren.
. Peka på ett fordon, ge kommando ”återvänd till depån”. Fordonet kör tillbaka till depån/verkstaden. 6. Peka på ett fordon, ge kommando ”vem är du?”. En visningsenhet på kommunikationsenheten visar information om fordonet.
Denna sammanställning är enbart exempel på olika högnivåarbetsuppgifter som fordonet är anpassat att genomföra.
Enligt en utföringsform innefattar högnivåinstruktionerna en första högnivåinstruktion som avser att genomföra en förutbestämd arbetsuppgift. Detta kan exempelvis vara att köra till en given position, hämta sten och sedan lämna stenen vid en annan position. En andra högnivåinstruktion kan exempelvis avse att köra tillbaka till en förutbestämd position, exempelvis en servicedepå.
Enligt ytterligare en utföringsform innefattar kommunikationsenheten 2 en rörelsesensor 22 (se figur 2) anpassad att avkänna rörelser hos kommunikationsenheten 2 och avge en rörelsesignal i beroende av den avkända rörelsen till bearbetningsmedlet 10. Bearbetningsmedlet 10 är anpassat att bestämma en tredje högnivåinstruktion bland annat baserat på nämnda rörelser. Rörelsesignalen kan exempelvis utgöras av en signal från en accelerometer och/eller ett gyro. En avkänd rörelse kan då kombineras med att samtidigt avge en högnivåinstruktion, exempelvis ”kör i den riktning som jag vinkar” eller ”följ efter mig åt det håll som jag vinkar”.
Enligt ännu en utföringsform innefattar kommunikationsenheten 2 en positionssensor 24 anpassad att bestämma aktuell position för kommunikationsenheten 2 och avge en positionssignal till bearbetningsmedelet. Detta kan ske genom satellitpositionering (Global Navigation Satellite System, ofta förkortat till GNSS) för de fall enheten används utomhus.
GNSS är ett samlingsnamn för en grupp världstäckande navigeringssystem som utnyttjar signaler från en konstellation av satelliter och pseudosatelliter för att möjliggöra positionsinmätning för en mottagare. Det amerikanska GPS-systemet är det mest kända GNSS-systemet, men därutöver finns bland annat det ryska GLONASS och det framtida europeiska Galileo. Positionen kan också bestämmas genom att övervaka signalstyrkan från flera accesspunkter för trådlösa nätverk (WiFi) i närheten.
Enligt en utföringsform innefattar kommunikationsenheten 2 en ljusalstrande enhet 14 anpassad att generera en ljusstråle 16 i en förutbestämd riktning i beroende av en inmatning via nämnda inmatningsmedel 6. Exempelvis intryckning av en knapp. Den ljusalstrande enheten 14 kan utgöras av en laserpekare som genererar en laserstråle inom det synliga området.
Kommunikationsenheten 2 är vidare anpassad att kommunicera med ett fordon som befinner sig i nämnda riktning. Mera i detalj är kommunikationsenheten 2 anpassad att först identifiera ett fordon genom att peka på ett fordon med nämnda ljusalstrande enhet och därefter avge en högnivåinstruktion till det utpekade fordonet, i beroende av inmatningar via nämnda inmatningsmedel 6.
Enligt en utföringsform innefattar kommunikationsenheten 2 ett andra kommunikationsmedel 18 (se figur 2) anpassat att sända nämnda avgivna högnivåinstruktioner till en ledningscentral 20, företrädesvis via ett förutbestämt radiogränssnitt. Detta illustreras i figur 2 med en dubbelriktad pil mellan det andra kommunikationsmedlet 18 och ledningscentralen 20. Det finns i figurerna 1 och 2 även en dubbelriktad pil mellan fordonet 4 och ledningscentralen 20. Denna indikerar den kommunikation som sker mellan ledningscentralen och fordonet, och som avser till exempel överföring av högnivåinstruktioner från ledningscentralen till fordonet och sändning av information från fordonet till centralen. Det är viktigt för ledningscentralen att vara informerad om det autonoma fordonets aktiviteter. Dels kan detta ske via det andra kommunikationsmedlet, och dels naturligtvis genom att fordonet kommunicerar direkt med ledningscentralen.
Enligt en utföringsform är det första kommunikationsmedlet 8 är anpassat att avge högnivåinstruktionen till det autonoma fordonet i form av en optisk signal, företrädesvis en lasersignal.
Enligt en annan utföringsform är det första kommunikationsmedlet 8 anpassat att avge högnivåinstruktionen till det autonoma fordonet i form av en radiosignal.
Det autonoma fordonet är i sin tur utrustat med en kommunikationsanordning anpassad att kommunicera med det första kommunikationsmedlet 8. Denna kommunikationsanordning kommunicerar sedan i sin tur med en regleranordning på fordonet som ansvarar för att reglera det autonoma fordonet i beroende av de mottagna högnivåinstruktionerna. Regleranordningen måste exempelvis kunna hantera situationen om högnivåinstruktioner även mottagits direkt från ledningscentralen och då kunna prioritera dessa mottagna instruktioner. Då kommunikationsanordningen mottagit en instruktionssignal med en högnivåinstruktion kan mottagandet exempelvis bekräftas genom en handskakningsprocedur där identiteter för kommunikationsenheten och fordonet utbytes.
Regleranordningen är således anpassad att tolka de mottagna högnivåinstruktionerna och översätta dessa till styrbara aktiviteter för fordonet. Ett exempel på detta kan vara att om högnivåinstruktionen ”stanna” mottagits innebär det att följande procedur utförs: - Minska gaspådraget till noll.
- Bromsa fordonet.
- Utför detta tills hastigheten är 0 m/s.
Kommunikationsenheten 2 innefattar företrädesvis en visningsenhet 26 anpassad att visa identifieringsinformation om det autonoma fordonet som kommunikationsenheten 2 kommunicerar med. Visningsenheten kan även visa information om högnivåinstruktionerna som skall avges, eller som har avgivits. Visningsenheten kan vara försedd med en tryckkänslig skärm (touchscreen) och då även användas för inmatning.
Uppfinningen avser också en metod i samband med en handhållen kommunikationsenhet anpassad för trådlös kommunikation med ett obemannat och autonomt fordon. Kommunikationsenheten har beskrivits i detalj ovan med hänvisning till figurerna 1 och 2.
Metoden enligt uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till flödesschemat i figur 3. En speciell utföringsform illustereras av flödesschemat i figur 4.
Metoden innefattar således att: - göra en inmatning via inmatningsmedlet; - identifiera en högnivåinstruktion svarande mot inmatningen; - avge en trådlös instruktionssignal innehållande högnivåinstruktionen, vilken är en instruktion till det autonoma fordonet att självständigt utföra en högnivåarbetsuppgift som utförs utan extern styrning.
En högnivåarbetsuppgift innefattar ett flertal olika aktiviteter som självständigt utförs av det autonoma fordonet.
Enligt en utföringsform av metoden innefattar kommunikationsenheten en ljusalstrande enhet anpassad att generera en ljusstråle i en förutbestämd riktning i beroende av en inmatning via inmatningsmedlet, varvid kommunikationsenheten är anpassad att kommunicera med ett fordon som befinner sig i nämnda riktning. Mera specifikt innefattar metoden att först identifiera ett fordon genom att peka på ett fordon med den ljusalstrande enheten och därefter avge instruktionssignalen med högnivåinstruktionen till det utpekade fordonet, i beroende av inmatningar via nämnda inmatningsmedel. Detta illustreras av flödesschemat i figur 4.
Enligt en ytterligare utföringsform är ett andra kommunikationsmedel anordnat som är anpassat att sända de avgivna högnivåinstruktionerna till en ledningscentral, företrädesvis via ett förutbestämt radiogränssnitt.
Exempel på olika högnivåinstruktioner och relaterade högnivåarbetsuppgifter för det autonoma fordonet har diskuterats ovan i anslutning till beskrivningen av kommunikationsenheten och det hänvisas till den beskrivning då metoden nu beskrivs.
Enligt en utföringsform avser metoden att utnyttja en rörelsesensor anordnad i kommunikationsenheten och anpassad att avkänna rörelser hos kommunikationsenheten och avge en rörelsesignal i beroende av den avkända rörelsen till bearbetningsmedlet. Bearbetningsmedlet är anpassat att bestämma en tredje högnivåinstruktion bland annat baserat på nämnda rörelser.
Enligt en ytterligare utföringsform utnyttjas en positionssensor anordnad i kommunikationsenheten och anpassad att bestämma aktuell position för kommunikationsenheten och avge en positionssignal till nämnda bearbetningsenhet. Denna utnyttjas sedan av bearbetningsenheten för att bestämma en högnivåinstruktion.
Enligt en utföringsform av metoden är det första kommunikationsmedlet anpassat att avge högnivåinstruktionen till det autonoma fordonet i form av en optisk signal, företrädesvis en lasersignal.
Enligt en annan utföringsform av metoden är det första kommunikationsmedlet anpassat att avge högnivåinstruktionen till det autonoma fordonet i form av en radiosignal.
Som diskuterats ovan innefattar kommunikationsenheten företrädesvis en visningsenhet och enligt metoden är den anpassad att visa identifieringsinformation om det autonoma fordonet som kommunikationsenheten kommunicerar med. Den kan vidare användas för att visa information om högnivåinstruktionerna.
Föreliggande uppfinning innefattar vidare ett datorprogram (P) vid fordon, där nämnda datorprogramet (P) innefattar programkod för att orsaka ett bearbetningsmedel 10; 500 eller en annan dator 500 ansluten till bearbetningsmedlet 10; 500 att utföra stegen enligt metoden som beskrivits ovan. Vidare innefattar även uppfinningen en datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra metodstegen som beskrivits ovan, när nämnda programkod körs på ett bearbetningsmedel 10; 500 eller en annan dator 500 ansluten till bearbetningsmedlet 10; 500.
Med hänvisning till blockschemat i figur 5 kommer nu datorn 500 att beskrivas.
Programmet P kan vara lagrat på ett exekverbart vis eller på komprimerat vis i ett minne 560 och/eller i ett läs/skrivminne 550. När det är beskrivet att databehandlingsenheten 510 utför en viss funktion ska det förstås att databehandlingsenheten 510 utför en viss del av programmet vilket är lagrat i minnet 560, eller en viss del av programmet som är lagrat i läs/skrivminnet 550. Databehandlingsanordningen 510 kan kommunicera med en dataport 599 via en databuss 515. Det icke-flyktiga minnet 520 är avsett för kommunikation med databehandlingsenheten 510 via en databuss 512. Det separata minnet 560 är avsett att kommunicera med databehandlingsenheten 510 via en databuss 511. Läs/skrivminnet 550 är anordnat att kommunicera med databehandlingsenheten 510 via en databuss 514. Till dataporten 599 kan enheterna som är anslutna till bearbetningsmedlet 10 (se figur 1 eller 2) vara anslutna.
När data mottages på dataporten 599 lagras det temporärt i den andra minnesdelen 540. När mottaget indata temporärt har lagrats, är databehandlingsenheten 510 iordningställd att utföra exekvering av kod på ett vis som beskrivits ovan.
Delar av metoderna beskrivna häri kan utföras av anordningen 500 (motsvarande bearbetningsmedlet 10 i figur 1 eller 2) med hjälp av databehandlingsenheten 510 som kör programmet lagrat i minnet 560 eller läs/skrivminnet 550. När anordningen 500 kör programmet, exekveras häri beskrivna metoder.
Föreliggande uppfinning är inte begränsad till ovan-beskrivna föredragna utföringsformer. Olika alternativ, modifieringar och ekvivalenter kan användas. Utföringsformerna ovan skall därför inte betraktas som begränsande uppfinningens skyddsomfång vilket definieras av de bifogade patentkraven.

Claims (24)

Patentkrav
1. En handhållen kommunikationsenhet (2) anpassad för trådlös kommunikation med ett obemannat och autonomt fordon (4), varvid kommunikationsenheten innefattar ett eller flera inmatningsmedel (6), ett första kommunikationsmedel (8) och ett bearbetningsmedel (10), känne tecknad a v a t t kommunikationsenheten innefattar en ljusalstrande enhet (14) anpassad att generera en ljusstråle (16) i beroende av en inmatning via nämnda inmatningsmedel (6), kommunikationsenheten är vidare anpassad att identifiera det autonoma fordonet genom att peka på det autonoma fordonet med nämnda ljusalstrande enhet varvid nämnda första kommunikationsmedel är anpassad att kommunicera med det autonoma fordonet, nämnda första kommunikationsmedel (8) är anpassat att trådlöst avge en instruktionssignal (12), i beroende av inmatningar via nämnda inmatningsmedel (6), med åtminstone en högnivåinstruktion, varvid en högnivåinstruktion är en instruktion till det autonoma fordonet (2) att självständigt utföra en högnivåarbetsuppgift som utförs utan extern styrning.
2. Kommunikationsenheten (2) enligt krav 1 , varvid en högnivåarbetsuppgift innefattar ett flertal olika aktiviteter som självständigt utförs av det autonoma fordonet (4).
3. Kommunikationsenheten (2) enligt något av föregående krav, varvid kommunikationsenheten (2) innefattar ett andra kommunikationsmedel (18) anpassat att sända nämnda avgivna högnivåinstruktioner till en ledningscentral (20), företrädesvis via ett förutbestämt radiogränssnitt.
4. Kommunikationsenheten (2) enligt något av föregående krav, varvid nämnda högnivåinstruktioner innefattar en första högnivåinstruktion som avser att genomföra en förutbestämd arbetsuppgift.
5. Kommunikationsenheten (2) enligt något av föregående krav, varvid nämnda högnivåinstruktioner innefattar en andra högnivåinstruktion som avser att köra till en förutbestämd position, exempelvis en servicedepå.
6. Kommunikationsenheten (2) enligt något av föregående krav, varvid nämnda kommunikationsenhet (2) innefattar en rörelsesensor (22) anpassad att avkänna rörelser hos kommunikationsenheten (2) och avge en rörelsesignal i beroende därav till nämnda bearbetningsmedel (10), varvid nämnda bearbetningsmedel (10) är anpassat att bestämma en tredje högnivåinstruktion bland annat baserat på nämnda rörelser.
7. Kommunikationsenheten (2) enligt något av föregående krav, varvid nämnda kommunikationsenhet (2) innefattar en positionssensor (24) anpassad att bestämma aktuell position för kommunikationsenheten (2) och avge en positionssignal till nämnda bearbetningsmedel (10).
8. Kommunikationsenheten (2) enligt något av föregående krav, varvid det första kommunikationsmedlet (8) är anpassat att avge högnivåinstruktionen till det autonoma fordonet i form av en optisk signal, företrädesvis en lasersignal.
9. Kommunikationsenheten (2) enligt något av kraven 1-8, varvid det första kommunikationsmedlet (8) är anpassat att avge högnivåinstruktionen till det autonoma fordonet i form av en radiosignal.
10. Kommunikationsenheten (2) enligt något av föregående krav, varvid kommunikationsenheten (2) innefattar en visningsenhet anpassad att visa identifieringsinformation om det autonoma fordonet som kommunikationsenheten (2) kommunicerar med.
11. Kommunikationsenheten (2) enligt något av föregående krav, varvid nämnda autonoma fordon är ett gruvfordon.
12. En metod i samband med en handhållen kommunikationsenhet anpassad för trådlös kommunikation med ett obemannat och autonomt fordon, varvid kommunikationsenheten innefattar ett eller flera inmatningsmedel, ett första kommunikationsmedel och ett bearbetningsmedel, känne tecknad a v att metoden innefattar att: - göra åtminstone en inmatning via inmatningsmedlet för att: - generera en ljusstråle med hjälp av en ljusalstrande enhet som innefattas av kommunikationsenheten; -identifiera det autonoma fordonet genom att peka på det autonoma fordonet med nämnda ljusalstrande enhet; - kommunicera via nämnda första kommunikationsmedlet med det autonoma fordonet; - identifiera en högnivåinstruktion; - avge en trådlös instruktionssignal innehållande högnivåinstruktionen, vilken är en instruktion till det autonoma fordonet att självständigt utföra en högnivåarbetsuppgift som utförs utan extern styrning.
13. Metoden enligt krav 12, varvid en högnivåarbetsuppgift innefattar ett flertal olika aktiviteter som självständigt utförs av det autonoma fordonet.
14. Metoden enligt något av kraven 12-13, varvid kommunikationsenheten innefattar ett andra kommunikationsmedel anpassat att sända nämnda avgivna högnivåinstruktioner till en ledningscentral, företrädesvis via ett förutbestämt radiogränssnitt.
15. Metoden enligt något av kraven 12-14, varvid nämnda högnivåinstruktioner innefattar en första högnivåinstruktion som avser att genomföra en förutbestämd arbetsuppgift.
16. Metoden enligt något av kraven 12-15, varvid nämnda högnivåinstruktioner innefattar en andra högnivåinstruktion som avser att köra tillbaka till en förutbestämd position, exempelvis en servicedepå.
17. Metoden enligt något av kraven 12-16, varvid nämnda kommunikationsenhet innefattar en rörelsesensor anpassad att avkänna rörelser hos kommunikationsenheten och avge en rörelsesignal i beroende därav till nämnda bearbetningsmedel, varvid nämnda bearbetningsmedel är anpassat att bestämma en tredje högnivåinstruktion bland annat baserat på nämnda rörelser.
18. Metoden enligt något av kraven 12-17, varvid nämnda kommunikationsenhet innefattar en positionssensor anpassad att bestämma aktuell position för kommunikationsenheten och avge en positionssignal till nämnda bearbetningsenhet.
19. Metoden enligt något av kraven 12-18, varvid det första kommunikationsmedlet är anpassat att avge högnivåinstruktionen till det autonoma fordonet i form av en optisk signal, företrädesvis en lasersignal.
20. Metoden enligt något av kraven 12-18, varvid det första kommunikationsmedlet är anpassat att avge högnivåinstruktionen till det autonoma fordonet i form av en radiosignal.
21. Metoden enligt något av kraven 12-20, varvid kommunikationsenheten innefattar en visningsenhet anpassad att visa identifieringsinformation om det autonoma fordonet som kommunikationsenheten kommunicerar med.
22. Metoden enligt något av föregående krav, varvid metoden används i samband med autonoma fordon som är gruvfordon.
23. Datorprogram (P) vid fordon, där nämnda datorprogram (P) innefattar programkod för att orsaka ett bearbetningsmedel (10; 500) eller en annan dator (500) ansluten till bearbetningsmed let (10; 500) att utföra stegen enligt metoden enligt något av kraven 12-22.
24. Datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra metodstegen enligt något av patentkraven 12-22, när nämnda programkod körs på ett bearbetningsmedel (10; 500) eller en annan dator (500) ansluten till bearbetningsmedlet (10; 500).
SE1350333A 2013-03-19 2013-03-19 Kommunikationsenhet och metod för kommunikation med ett autonomt fordon SE540268C2 (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350333A SE540268C2 (sv) 2013-03-19 2013-03-19 Kommunikationsenhet och metod för kommunikation med ett autonomt fordon
PCT/SE2014/050294 WO2014148980A1 (en) 2013-03-19 2014-03-11 Communication unit and method for communication with an autonomous vehicle
DE112014001056.1T DE112014001056T5 (de) 2013-03-19 2014-03-11 Kommunikationseinheit und Verfahren zur Kommunikation mit einem autonomen Fahrzeug
BR112015019994A BR112015019994A2 (pt) 2013-03-19 2014-03-11 unidade de comunicação e método para comunicação com um veículo autônomo

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350333A SE540268C2 (sv) 2013-03-19 2013-03-19 Kommunikationsenhet och metod för kommunikation med ett autonomt fordon

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1350333A1 SE1350333A1 (sv) 2014-09-20
SE540268C2 true SE540268C2 (sv) 2018-05-22

Family

ID=51580506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1350333A SE540268C2 (sv) 2013-03-19 2013-03-19 Kommunikationsenhet och metod för kommunikation med ett autonomt fordon

Country Status (4)

Country Link
BR (1) BR112015019994A2 (sv)
DE (1) DE112014001056T5 (sv)
SE (1) SE540268C2 (sv)
WO (1) WO2014148980A1 (sv)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3147577C (en) 2015-01-26 2023-01-24 Hayward Industries, Inc. Swimming pool cleaner with hydrocyclonic particle separator and/or six-roller drive system
US9885196B2 (en) 2015-01-26 2018-02-06 Hayward Industries, Inc. Pool cleaner power coupling
US9776638B1 (en) 2016-04-20 2017-10-03 GM Global Technology Operations LLC Remote interrogation and override for automated driving system
DE102016116861A1 (de) * 2016-09-08 2018-03-08 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH System zum fahrerlosen Operieren von Nutzfahrzeugen
DE102017104933B3 (de) 2017-03-08 2018-06-14 Innovative Engineering & Data Applications (I.E.A.D.) UG Autonome selbstbewegende Arbeitsmaschine sowie autonomes selbstbewegendes Arbeitsmaschinensystem
US9885194B1 (en) 2017-05-11 2018-02-06 Hayward Industries, Inc. Pool cleaner impeller subassembly
US10156083B2 (en) 2017-05-11 2018-12-18 Hayward Industries, Inc. Pool cleaner power coupling
US9896858B1 (en) 2017-05-11 2018-02-20 Hayward Industries, Inc. Hydrocyclonic pool cleaner
DE102017214650A1 (de) 2017-08-22 2019-02-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug
IL277233B2 (en) 2018-03-18 2024-04-01 Driveu Tech Ltd Device, system, and method of autonomous driving and tele-operated vehicles
US11162241B2 (en) 2018-03-27 2021-11-02 Deere & Company Controlling mobile machines with a robotic attachment
CN109814569B (zh) * 2019-02-19 2022-11-08 阿波罗智能技术(北京)有限公司 无人车控制方法、装置、设备及计算机可读介质
CN109765902B (zh) 2019-02-22 2022-10-11 阿波罗智能技术(北京)有限公司 无人车驾驶参考线处理方法、装置及车辆
US11892836B2 (en) * 2020-01-27 2024-02-06 Liebherr Mining Equipment Newport News Co. System for controlling a plurality of autonomous vehicles on a mine site
CN111806254A (zh) * 2020-07-07 2020-10-23 江苏驰城环保科技有限公司 一种有人或无人驾驶装甲电动车
CN111994080A (zh) * 2020-07-31 2020-11-27 常州科研试制中心有限公司 具有自动驾驶功能的矿用防爆电动无轨胶轮车

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2764091B1 (fr) * 1997-05-30 1999-09-03 Peugeot Dispositif de commande et de manoeuvre a distance d'au moins un vehicule urbain, notamment electrique
US7516244B2 (en) * 2003-07-02 2009-04-07 Caterpillar Inc. Systems and methods for providing server operations in a work machine
JP4520337B2 (ja) * 2005-03-15 2010-08-04 本田技研工業株式会社 車両誘導装置
EP2018721A4 (en) * 2006-05-12 2012-08-08 Irobot Corp METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A REMOTE VEHICLE
US20100023185A1 (en) * 2008-07-28 2010-01-28 Torc Technologies, Llc Devices and methods for waypoint target generation and mission spooling for mobile ground robots
US8392036B2 (en) * 2009-01-08 2013-03-05 Raytheon Company Point and go navigation system and method
US20110106338A1 (en) * 2009-10-29 2011-05-05 Allis Daniel P Remote Vehicle Control System and Method
US20120136507A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 Caterpillar Inc. System and Method for Controlling a Machine at a Worksite

Also Published As

Publication number Publication date
SE1350333A1 (sv) 2014-09-20
WO2014148980A1 (en) 2014-09-25
BR112015019994A2 (pt) 2017-07-18
DE112014001056T5 (de) 2015-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE540268C2 (sv) Kommunikationsenhet och metod för kommunikation med ett autonomt fordon
US9494935B2 (en) Remote operation of autonomous vehicle in unexpected environment
JP6863991B2 (ja) 自律的な移動ロボットのための仮想的なライン追従方法及び改造方法並びに移動ロボット
US20080262669A1 (en) Autonomous vehicle controller
US20100023185A1 (en) Devices and methods for waypoint target generation and mission spooling for mobile ground robots
EP2940427A1 (en) Detailed map format for autonomous driving
US20180164117A1 (en) Travel route generation apparatus and method for generating travel route
US20100084513A1 (en) Method and system for directing unmanned vehicles
US11535374B2 (en) Management system of work site and management method of work site
EP3037907A1 (en) Autonomously assisted and guided vehicle
AU2010290950B2 (en) Path determination
US8170731B2 (en) System and method for detecting reflection with a mobile sensor platform
NO20120341A1 (no) Metode og anordning for å kontrollere og overvåke det omliggende område til et ubemannet luftfartøy
Fernandez et al. Unmanned and autonomous ground vehicle
EP3879857A1 (en) Parking information management server, parking assist device, and parking assist system
US20210107515A1 (en) Systems and methods for visualizing a route of a vehicle
JPWO2019008669A1 (ja) 飛行体制御装置、飛行体制御システムおよび飛行体制御方法
US20230280180A1 (en) Systems and methods for performing data collection missions
JP5969903B2 (ja) 無人移動体の制御方法
JP6749612B2 (ja) ルート管理制御サーバ、方法及びシステム並びにこれに用いられる第1飛行体及び第2飛行体
Appelqvist et al. Mechatronics design of an unmanned ground vehicle for military applications
CN114872051B (zh) 通行地图获取系统、方法、机器人及计算机可读存储介质
EP4575403A1 (en) Method for improved data capturing of surroundings
US20230394771A1 (en) Augmented Reality Tracking of Unmanned Systems using Multimodal Input Processing
Kalta et al. Developing a Prototype for Autonomous Drones