无人驾驶交通工具路线管理系统技术方案

根据一个实施例，一种用于无人驾驶交通工具的路线管理系统包括与无人驾驶交通工具控制系统和无人驾驶交通工具通信的网络节点。该网络节点可操作来向无人驾驶交通工具发送若干个初始路点，在无人驾驶交通工具已经到达这些初始路点中的相应一个或多个之后，向无人驾驶交通工具发送一个或多个行驶中路点，并且在无人驾驶交通工具中利用所述一个或多个行驶中路点替换所述初始路点中的一个或多个，使得存储在无人驾驶交通工具中的路点总数量不超过指定数量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总地涉及无人驾驶交通工具(unmarmed vehicle)，更具体而言涉及无人驾 驶交通工具路线管理系统及其操作方法。
技术介绍
无人驾驶交通工具一般指的是被配置为在未载有飞行员或驾驶员的情况下操作 的一类交通工具。对无人驾驶交通工具的控制可以由远程配置的交通工具控制系统来提 供，该系统向无人驾驶交通工具发送命令，用于操纵无人驾驶交通工具的操作。交通工具控 制系统可以从无人驾驶交通工具接收可视的或者各种类型的遥测信息，以使得人类用户能 够从交通工具控制系统做出响应性动作。在空中行进的无人驾驶交通工具一般被称为无人 驾驶空中交通工具(UAV)，而那些在地上或水中行进的则一般被称为无人驾驶表面交通工 具(USV)。
技术实现思路
根据一个实施例，一种用于无人驾驶交通工具的路线管理系统包括与无人驾驶交 通工具控制系统和无人驾驶交通工具通信的网络节点。该网络节点可操作来向无人驾驶交 通工具发送多个初始路点，在无人驾驶交通工具已经到达这些初始路点中的相应一个或多 个之后，向无人驾驶交通工具发送一个或多个行驶中路点，并且在无人驾驶交通工具中利 用所述一个或多个行驶中路点替换所述初始路点中的一个或多个，使得存储在无人驾驶交 通工具中的路点总数量不超过指定数量。本公开的一些实施例可提供许多技术优点。一些实施例可受益于这些优点中的一 些或全部，或者不受益于这些优点。例如，路线管理系统的一个实施例可以使得能够实现路 点数目比无人驾驶交通工具本地提供的多的路线。已知的无人驾驶交通工具被设计为最多 存储指定数量的路点。通过在行驶期间利用额外的路点替换先前到达的路点，无人驾驶交 通工具控制系统可以给予无人驾驶交通工具的路点的数目实质上可被扩展到任何数量。本领域的普通技术人员可以很容易确定其他技术优点。附图说明根据结合附图理解的详细描述，将清楚对本公开的实施例的更完整理解，附图 中图1是示出根据本公开教导的路线管理系统的一个实施例的框图； 图2是示出图1的路线管理系统可执行的一系列动作的流程图；图3A至3C示出了图1的路线管理系统可管理的路线的地理布局的一个示例，其 中行驶中路点(in-flight waypoint)被成组地发送到无人驾驶交通工具；并且图4A至4C示出了图1的路线管理系统可管理的路线的地理布局的另一示例，其 中行驶中路点被一次一个地发送到无人驾驶交通工具。具体实施例方式为使得交通工具控制系统和无人驾驶交通工具之间能够通信，已经开发了若干种 消息传递协议。一种特定的消息传递协议是标准化协定(STANdardization AGreement, STANAG) 4586协议。标准化协定4586协议已经被北大西洋公约组织(NATO)开发出来，以促 进成员国之间的无人驾驶交通工具协同工作能力。另一类消息传递协议是由美国国防部开 发的无人驾驶系统联合体系结构(JAUS)。虽然许多无人驾驶交通工具已被开发来结合这两 种协议使用，但是在任一种消息传递协议中存在重大差异，使得被配置用于结合一种协议 使用的无人驾驶交通工具一般与使用另一种协议的系统不兼容。两种协议之间的一个差别在于交通工具控制系统管理路线的方式。路线一般指的 是无人驾驶交通工具在任何特定任务期间所采取的途径或路径，并且可包括若干个路点， 其中每一个表示沿着该途径的一特定目的地。使用无人驾驶系统联合体系结构协议的无人 驾驶交通工具与具有标准化协定4586接口的无人驾驶交通工具相比通常利用相对较少的 路点，因此可能不适合于结合使用标准化协定4586协议的交通工具控制系统使用。即，尝 试利用遵从标准化协定4586的交通工具控制系统控制遵从无人驾驶系统联合体系结构可 能因为交通工具控制系统所管理的过量路点而被禁止。图1示出了可提供对此问题以及其他问题的解决方案的无人驾驶交通工具路线 管理系统10的一个实施例。无人驾驶交通工具路线管理系统10 —般包括网络节点12，其 耦合到无人驾驶交通工具控制系统14并与无人驾驶交通工具16通信。无人驾驶交通工具 控制系统14被配置为利用具有若干个路点20的路线18来控制无人驾驶交通工具16所行 进的途径。如下文中将更详细描述的，网络节点12可包含用于临时存储路点20的路点缓 冲器22，以使得存储在无人驾驶交通工具16中的路点20的数目不超过指定的数量。无人驾驶交通工具控制系统14可以在任何合适的执行存储在存储器中的程序指 令的计算系统上实现。在一个实施例中，无人驾驶交通工具控制系统14具有遵从标准化协 定4586的接口，其中网络24是用户数据报协议(UDP)型的网络。具有标准化协定4586接 口的无人驾驶交通工具控制系统14可以提供用于控制不同类型的无人驾驶交通工具16的 公共接口。网络节点12可以利用执行存储在存储器中的计算机指令的处理器实现。网络节 点12可包含任何适当的协议，用于与无人驾驶交通工具控制系统14和无人驾驶交通工具 16通信。在一个实施例中，网络节点12可实现为依交通工具而定的模块(VSM)，其利用遵 从标准化协定4586的协议与无人驾驶交通工具控制系统14通信。在另一实施例中，网络 节点12可通过网络24(例如UDP/IP网络)与无人驾驶交通工具控制系统14通信。网络节点12可利用任何合适的无线协议与无人驾驶交通工具16通信。在一个实 施例中，无人驾驶交通工具16使用的协议可以不同于无人驾驶交通工具控制系统14的本 地协议。在另一实施例中，无人驾驶交通工具16可被配置为利用无人驾驶系统联合体系结 构协议与网络节点12通信。使用无人驾驶系统联合体系结构协议的无人驾驶交通工具16 可被配置为存储可在任何特定任务期间使用的指定数量的路点。 包含路点缓冲器22的网络节点12的某些实施例可提供一个优点，即被配置为存 储指定数量的路点的无人驾驶交通工具16可能能够利用比其指定路点数量更大数量的路点来执行任务。因为实现有标准化协定4586接口的无人驾驶交通工具控制系统14与使用无人驾驶系统联合体系结构接口的那些相比通常利用更大数量的路点来管理无人驾驶交 通工具16的路线，所以使用无人驾驶系统联合体系结构接口的无人驾驶交通工具16可被 配置为利用具有路点缓冲能力的网络节点12来与无人驾驶交通工具控制系统14 一起使用。图2是示出网络节点12为了管理无人驾驶交通工具16的路线18可采取的一系 列动作的一个实施例的流程图。在动作100中，启动该过程。可以通过向无人驾驶交通工 具控制系统14、网络节点12和无人驾驶交通工具16施加电力并且执行任何有关引导操作 来启动该过程。网络节点12还可从无人驾驶交通工具控制系统14接收具有若干路点20 的路线18，并将此路线18临时存储于路点缓冲器22中。在动作102中，网络节点12可向无人驾驶交通工具16发送若干个初始路点20。 路点20可以是无人驾驶交通工具16在其任务期间所要采取的路线18的初始部分，并且可 以是不超过无人驾驶交通工具16的指定数量的任何数量。在动作104中，在无人驾驶交通工具16已经到达先前发送的路点20中的相应的 一个或多个之后，网络节点12可向无人驾驶交通工具16发送一个或多个行驶中路点20。 可以在无人驾驶交通工具16执行其任务的同时向其发送行驶中路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种路线管理系统，包括：依交通工具而定的模块，其与被配置为沿着一路线行进的具有遵从无人驾驶系统联合体系结构的接口的无人驾驶交通工具和具有遵从标准化协定４５８６的接口的交通工具控制系统通信，该依交通工具而定的模块可操作来：向所述无人驾驶交通工具发送多个初始路点，这多个初始路点构成所述路线的一部分；在所述无人驾驶交通工具已经到达所述多个初始路点中的一个或多个初始路点之后，向所述无人驾驶交通工具发送一个或多个行驶中路点；以及在所述无人驾驶交通工具中利用所述一个或多个行驶中路点替换所述多个初始路点中的所述一个或多个初始路点，使得存储在所述无人驾驶交通工具中的多个初始路点和所述一个或多个行驶中路点的数量不超过指定数量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-10-30 11/929,555一种路线管理系统，包括依交通工具而定的模块，其与被配置为沿着一路线行进的具有遵从无人驾驶系统联合体系结构的接口的无人驾驶交通工具和具有遵从标准化协定4586的接口的交通工具控制系统通信，该依交通工具而定的模块可操作来向所述无人驾驶交通工具发送多个初始路点，这多个初始路点构成所述路线的一部分；在所述无人驾驶交通工具已经到达所述多个初始路点中的一个或多个初始路点之后，向所述无人驾驶交通工具发送一个或多个行驶中路点；以及在所述无人驾驶交通工具中利用所述一个或多个行驶中路点替换所述多个初始路点中的所述一个或多个初始路点，使得存储在所述无人驾驶交通工具中的多个初始路点和所述一个或多个行驶中路点的数量不超过指定数量。2.如权利要求1所述的路线管理系统，其中，所述一个或多个路点是单个路点。3 如权利要求1所述的路线管理系统，其中，所述一个或多个路点是包括一个或多个 新路点和一个或多个重现路点的一组行驶中路点，所述一个或多个新路点的数量小于或等 于所述多个初始路点中所述无人驾驶交通工具先前已到达的数量。4.如权利要求3所述的路线管理系统，其中，所述一组行驶中路点是子路线。5 如权利要求4所述的路线管理系统，其中，所述子路线是从由进场路线、徘徊路线和 向量路线构成的组中选择出来的。6.一种路线管理系统，包括网络节点，其与无人驾驶交通工具控制系统和无人驾驶交通工具通信，该网络节点可 操作来向所述无人驾驶交通工具发送多个初始路点，这多个初始路点构成所述无人驾驶交通 工具行进的路线的一部分；在所述无人驾驶交通工具已经到达所述多个初始路点中的一个或多个初始路点之后， 向所述无人驾驶交通工具发送一个或多个行驶中路点；以及在所述无人驾驶交通工具中利用所述一个或多个行驶中路点替换所述多个初始路点 中的所述一个或多个初始路点，使得存储在所述无人驾驶交通工具中的多个初始路点和所 述一个或多个行驶中路点的数量不超过指定数量。7.如权利要求6所述的路线管理系统，其中，所述一个或多个路点是单个路点。8.如权利要求6所述的路线管理系统，其中，所述一个或多个路点是包括一个或多个 新路点和一个或多个重现路点的一组行驶中路点，所述一个或多个新路点的数量小于或等 于所述多个初始路点中所述无人驾驶交通工具先前已到达的数量。9.如权利要求7所述的路线管理系统，其中，所述一组行驶中路点是子路线。10.如权利要求9所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修R耶格尔，克里斯托弗J格雷厄姆，约翰A惠勒，
申请(专利权)人：雷斯昂公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]