用于針對意外行人規(guī)劃軌跡的系統(tǒng)和方法技術方案

一種在可接受參數(shù)組內(nèi)擬合包括多個相位的加加速度曲線的自主駕駛車輛的軌跡規(guī)劃系統(tǒng)，在所述加加速度曲線的每個相內(nèi)，加加速度值是恒定的。所述系統(tǒng)基于第一區(qū)段的初始速度、初始加速度、最終速度和最終加速度將所述加加速度曲線參數(shù)化。之后，所述系統(tǒng)對所述加加速度曲線進行積分以確定第一軌跡函數(shù)，所述第一軌跡函數(shù)包括車輛在給定時間中的速度。所述系統(tǒng)根據(jù)所述第一軌跡函數(shù)沿所述路徑的第一區(qū)段引導所述車輛。所述系統(tǒng)沿所述路徑的第一區(qū)段檢測意外障礙物。所述系統(tǒng)規(guī)劃在所述車輛的當前位置與路徑上在所述意外障礙物之前的位置之間的路徑的第二區(qū)段的第二軌跡函數(shù)。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于針對意外行人規(guī)劃軌跡的系統(tǒng)和方法相關申請本申請要求2016年3月24日提交并且轉(zhuǎn)讓給本受讓人的題為“SYSTEMANDMETHODFORTRAJECTORYPLANNINGFORUNEXPECTEDPEDESTRIANS”的美國專利申請第15/079,917號的優(yōu)先權(quán)，該專利全文以引用形式并入本文。
技術介紹
雖然商業(yè)上還不可獲得，但各種自主駕駛車輛都在開發(fā)中。這些自主駕駛車輛包括用于對自主駕駛車輛進行導航的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)能夠基于由道路施加的約束條件來優(yōu)化車輛的速度。自主駕駛車輛通常在存在其它車輛的情況下在高速公路上行駛，預期其遵循常見的車輛行為模式。因此，自主駕駛車輛可以在試圖優(yōu)化車速的同時規(guī)劃避開其它車輛的路徑。城市環(huán)境對自主駕駛車輛的導航提出了挑戰(zhàn)。自主駕駛車輛不僅要確定待遵循的路線，還要考慮不可預測的因素、例如行人。雖然行人檢測和響應是公認的問題，但自主駕駛車輛通常與標準速度控制分開地應對行人。因此，因行人停止可能無法很好地集成到車輛的速度規(guī)劃中。當車輛對不可預測因素做出反應時，車輛行為的突然變化可能使乘客受到意外的力，從而降低乘客舒適度。例如，加速度的一階導數(shù)，也稱“加加速度(jerk)”，與乘客所經(jīng)受的力相關。當車輛迅速減速以避免與行人接觸時，因行人停止可能產(chǎn)生高水平的負加加速度。高水平的負加加速度可能導致乘客在自主駕駛車輛內(nèi)感覺不適甚至不安全。鑒于此，需要一種用于自主駕駛車輛的軌跡規(guī)劃，在因意外障礙物停止時通過控制加加速度來提供乘客舒適性。根據(jù)下面提供的公開，更多優(yōu)點將變得顯而易見。
技術實現(xiàn)思路
以簡化形式提供本
技術實現(xiàn)思路
以便于介紹將在以下具體實施方式中進一步描述的一些構(gòu)思。本
技術實現(xiàn)思路
并非旨在識別所要求保護主題的關鍵特征，也并非旨在用作確定所要求保護的主題的范圍的輔助手區(qū)段。根據(jù)本公開的一個方案，提供一種用于自主引導車輛的方法。所述方法可以包括在可接受參數(shù)的組內(nèi)擬合包括多個相位的加加速度曲線，所述可接受參數(shù)包括：所規(guī)劃的行駛路徑的一個區(qū)段的正加加速度約束條件、負加加速度約束條件、正加速度約束條件和負加速度約束條件。在所述加加速度曲線的每個相內(nèi)，加加速度值可以是恒定的。所述方法還可以包括：基于第一區(qū)段的初始速度、初始加速度、最終速度和最終加速度將所述加加速度曲線參數(shù)化。所述方法還可以包括：對所述加加速度曲線進行積分以確定第一軌跡函數(shù)，所述第一軌跡函數(shù)包括所述車輛在給定時間中的速度。所述方法可以進一步包括：根據(jù)所述第一軌跡函數(shù)行駛所述路徑的第一區(qū)段。所述方法還可以包括：沿所述路徑的第一區(qū)段檢測意外障礙物。所述方法還可以包括規(guī)劃在所述車輛的當前位置與路徑上在所述意外障礙物之前的位置之間的所述路徑的第二區(qū)段的第二軌跡函數(shù)。在本公開的另一方案中，提供一種用于自主控制車輛的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可以包括提供地圖數(shù)據(jù)的地圖數(shù)據(jù)庫，該地圖數(shù)據(jù)包括所述車輛的路徑。所述系統(tǒng)還可以包括檢測系統(tǒng)，其確定路徑上的意外障礙物的位置。所述系統(tǒng)還可以包括處理器：在可接受參數(shù)的組內(nèi)擬合包括多個相位的加加速度曲線，所述可接受參數(shù)包括規(guī)劃行駛路徑的一個區(qū)段的正加加速度約束條件、負加加速度約束條件、正加速度約束條件和負加速度約束條件，在所述加加速度曲線的每個相內(nèi)，加加速度值是恒定的。所述處理器還可以基于第一區(qū)段的初始速度、初始加速度、最終速度和最終加速度將所述加加速度曲線參數(shù)化。所述處理器還可以對所述加加速度曲線進行積分以確定第一軌跡函數(shù)，所述第一軌跡函數(shù)包括所述車輛在給定時間中的速度。所述處理器還可以根據(jù)所述第一軌跡函數(shù)沿所述路徑的第一區(qū)段引導所述車輛。所述處理器還可以利用所述檢測系統(tǒng)沿所述路徑的第一區(qū)段檢測意外障礙物。所述處理器還可以規(guī)劃在所述車輛的當前位置與路徑上在所述意外障礙物之前的位置之間的所述路徑的第二區(qū)段的第二軌跡函數(shù)。在本公開的另一方案中，提供一種非瞬時計算機可讀介質(zhì)，其儲存用于引導自主駕駛車輛的計算機可執(zhí)行代碼。所述非瞬時計算機可讀介質(zhì)可以包括代碼，用于在可接受參數(shù)的組內(nèi)擬合包括多個相位的加加速度曲線，所述可接受參數(shù)包括：規(guī)劃行駛路徑的一個區(qū)段的正加加速度約束條件、負加加速度約束條件、正加速度約束條件和負加速度約束條件，在所述加加速度曲線的每個相內(nèi)，加加速度值是恒定的。所述代碼可以進一步包括用于基于第一區(qū)段的初始速度、初始加速度、最終速度和最終加速度將所述加加速度曲線參數(shù)化的代碼。所述代碼可以進一步包括對所述加加速度曲線進行積分以確定第一軌跡函數(shù)的代碼，所述第一軌跡函數(shù)包括所述車輛在給定時間中的速度。所述代碼可以進一步包括根據(jù)所述第一軌跡函數(shù)沿所述路徑的第一區(qū)段引導所述車輛的代碼。所述代碼可以進一步包括沿所述路徑的第一區(qū)段檢測意外障礙物的代碼。所述代碼可以進一步包括規(guī)劃在所述車輛的當前位置與路徑上在所述意外障礙物之前的位置之間的所述路徑的第二區(qū)段的第二軌跡函數(shù)的代碼。附圖說明在所附權(quán)利要求書中列出被認為是本公開特征的新穎特征。在以下描述中，相似部件在整個說明書和附圖中分別用相同的編號標記。附圖不一定按比例繪制，并且為了清楚和簡潔起見，某些附圖可以以放大或概略的形式示出。但是，當結(jié)合附圖閱讀時，通過參考本公開的說明性方案的以下詳細描述，可以最好地理解本公開本身及其優(yōu)選使用方式、進一步的目的和發(fā)展，在附圖中：圖1示出了根據(jù)本公開各方案的軌跡規(guī)劃系統(tǒng)的操作環(huán)境的實例；圖2示出了顯示根據(jù)本公開各方案的示例性軌跡規(guī)劃系統(tǒng)的操作的狀態(tài)圖；圖3示出了根據(jù)本公開各方案的軌跡規(guī)劃系統(tǒng)的實施例可以使用的示例性軌跡規(guī)劃方法的流程圖；圖4示出了根據(jù)本公開各方案的軌跡規(guī)劃系統(tǒng)的實施例可以使用的用于分割路徑的示例性方法的流程圖；圖5示出了根據(jù)本公開各方案的軌跡規(guī)劃系統(tǒng)的實施例可以使用的用于對意外障礙物作出反應的示例性方法的流程圖；圖6示出了根據(jù)本公開各方案使用七相曲線的軌跡函數(shù)實例；圖7示出了根據(jù)本公開各方案使用六相曲線的軌跡函數(shù)實例；圖8示出了根據(jù)本公開各方案使用四相曲線的軌跡函數(shù)實例；圖9示出了根據(jù)本公開各方案使用反四相曲線的軌跡函數(shù)實例；圖10示出了根據(jù)本公開各方案使用三相曲線的軌跡函數(shù)實例；圖11示出了根據(jù)本公開各方案對于路徑中的行人的示例性情境；圖12示出了根據(jù)本公開各方案對于路徑中的行人的另一示例性情境；圖13示出了根據(jù)本公開各方案，用在根據(jù)本公開各方案中的各種硬件組件及其它特征的示例性系統(tǒng)圖；以及圖14示出了用在根據(jù)本公開各方案中的各種示例性系統(tǒng)組件的框圖。具體實施方式以下包括本文中使用的選定術語的定義。定義包括術語范圍內(nèi)并且可以用于實施的組件的各種實例和/或形式。實例并非限定性的。本文所使用的術語“加加速度”可以表示加速度的變化。在一個方案中，加加速度可以是加速度相對于時間的導數(shù)。本文所使用的術語“軌跡”可以指沿著路徑的位置、速度、加速度或加加速度的任意相關聯(lián)的方面。在本文中，“處理器”處理信號并執(zhí)行一般的計算和算術功能。由處理器處理的信號可以包括數(shù)字信號、數(shù)據(jù)信號、計算機指令、處理器指令、消息、比特、比特流或其它可以接收、發(fā)送和/或檢測的計算。在本文中，“總線”表示可操作地連接以在單個或多個系統(tǒng)中的計算機組件之間傳送數(shù)據(jù)的互連架構(gòu)。總線可以是存儲器總線、存儲控制器、外圍總線、外部總線、縱橫開關、和/或局部總線等等本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
1.一種自主引導車輛的方法，包括：在可接受參數(shù)的組內(nèi)擬合包括多個相位的加加速度曲線，所述可接受參數(shù)包括：規(guī)劃的行駛路徑的一個區(qū)段的正加加速度約束條件、負加加速度約束條件、正加速度約束條件和負加速度約束條件，在所述加加速度曲線的每個相內(nèi)加加速度值是恒定的；基于所述第一區(qū)段的初始速度、初始加速度、最終速度和最終加速度將所述加加速度曲線參數(shù)化；對所述加加速度曲線進行積分以確定第一軌跡函數(shù)，所述第一軌跡函數(shù)包括所述車輛在給定時間中的速度；根據(jù)所述第一軌跡函數(shù)行駛經(jīng)過所述路徑的第一區(qū)段；沿所述路徑的第一區(qū)段檢測意外障礙物；以及規(guī)劃在所述車輛的當前位置與所述路徑上在所述意外障礙物之前的位置之間的所述路徑的第二區(qū)段的第二軌跡函數(shù)。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2016.03.24 US 15/079,9171.一種自主引導車輛的方法，包括：在可接受參數(shù)的組內(nèi)擬合包括多個相位的加加速度曲線，所述可接受參數(shù)包括：規(guī)劃的行駛路徑的一個區(qū)段的正加加速度約束條件、負加加速度約束條件、正加速度約束條件和負加速度約束條件，在所述加加速度曲線的每個相內(nèi)加加速度值是恒定的；基于所述第一區(qū)段的初始速度、初始加速度、最終速度和最終加速度將所述加加速度曲線參數(shù)化；對所述加加速度曲線進行積分以確定第一軌跡函數(shù)，所述第一軌跡函數(shù)包括所述車輛在給定時間中的速度；根據(jù)所述第一軌跡函數(shù)行駛經(jīng)過所述路徑的第一區(qū)段；沿所述路徑的第一區(qū)段檢測意外障礙物；以及規(guī)劃在所述車輛的當前位置與所述路徑上在所述意外障礙物之前的位置之間的所述路徑的第二區(qū)段的第二軌跡函數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，規(guī)劃所述路徑的第二區(qū)段的第二軌跡函數(shù)包括：在所述可接受參數(shù)的組內(nèi)擬合包括第二多個相位的第二加加速度曲線；基于檢測到物體時的速度、檢測到所述物體時的加速度、為0的最終速度和為0的最終加速度，將所述第二加加速度曲線參數(shù)化；以及對所述加加速度曲線進行積分以確定所述第二軌跡函數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第二加加速度曲線包括增加減速相、恒定減速相和減小減速相。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，將所述第二加加速度曲線參數(shù)化包括：針對停止距離求解所述第二軌跡函數(shù)；確定所述停止距離大于所述第二區(qū)段的長度；以及重復地增加所述可接受參數(shù)的組中每個參數(shù)的量值，直到所述停止距離小于所述第二區(qū)段的長度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將第一加加速度曲線參數(shù)化包括：針對每個相的持續(xù)時間求解所述第一軌跡函數(shù)；確定至少一個相的持續(xù)時間是負的；以及增加所述可接受參數(shù)的組中每個參數(shù)的量值，直到每個相的所述持續(xù)時間為正或所述可接受參數(shù)的組中的每個參數(shù)達到最大量值。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將包括多個相位的第一加加速度曲線擬合至所述區(qū)段的約束條件包括：從多個加加速度曲線中選擇加加速度曲線，所述多個加加速度曲線分別具有數(shù)目不同的相，其中，所述選擇包括以所述相的數(shù)目的降序來評估每個所述加加速度曲線，直到加加速度曲線提供每個相具有正持續(xù)時間的在所述約束條件內(nèi)的方案。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括：將車輛當前位置投影在所述第一區(qū)段上；確定沿所述第一區(qū)段在起點與所投影的車輛當前位置之間的累計距離；基于所述累計距離確定所述軌跡函數(shù)內(nèi)在所述車輛當前位置的參考時間；以及基于所述參考時間，通過對所述軌跡函數(shù)采樣來確定所述車輛的期望速度。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括：確定所述意外障礙物已經(jīng)離開所述路徑；以及在所述車輛的當前位置與所述第一區(qū)段的終點之間的路徑上規(guī)劃第三區(qū)段的第三軌跡函數(shù)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括：確定避開所述意外障礙物的替代路徑；確定所述替代路徑是否可行；以及規(guī)劃所述替代路徑的軌跡函數(shù)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述加加速度曲線參數(shù)化進一步基于所述區(qū)段的最高法定限速。11.一種車輛的自主引導系統(tǒng)，包括：提供地圖數(shù)據(jù)的地圖數(shù)據(jù)庫，所述地圖數(shù)據(jù)包括所述車輛的路徑；確定所述路徑上的意外障礙物的位置的檢測系統(tǒng)；處理器：在可接受參數(shù)的組內(nèi)擬合包括多個相位的加加速度曲線，所述可接受參數(shù)包括：規(guī)劃行駛路徑的一個區(qū)段的正加加速度約束條件、負加加速度約束條件、正加速度約束條件和負加速度約束條件，在所述加加速度曲線的每個相內(nèi)，加加速度值是恒定的；基于第一區(qū)段的初始速度、初始加速度、最終速...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：R·古普塔，R·科菲爾德，
申請(專利權(quán))人：本田技研工業(yè)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本,JP