用于针对意外行人规划轨迹的系统和方法技术方案

技术编号:19397390 阅读:8 留言:0更新日期:2018-11-10 05:11
一种在可接受参数组内拟合包括多个相位的加加速度曲线的自主驾驶车辆的轨迹规划系统,在所述加加速度曲线的每个相内,加加速度值是恒定的。所述系统基于第一区段的初始速度、初始加速度、最终速度和最终加速度将所述加加速度曲线参数化。之后,所述系统对所述加加速度曲线进行积分以确定第一轨迹函数,所述第一轨迹函数包括车辆在给定时间中的速度。所述系统根据所述第一轨迹函数沿所述路径的第一区段引导所述车辆。所述系统沿所述路径的第一区段检测意外障碍物。所述系统规划在所述车辆的当前位置与路径上在所述意外障碍物之前的位置之间的路径的第二区段的第二轨迹函数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于针对意外行人规划轨迹的系统和方法相关申请本申请要求2016年3月24日提交并且转让给本受让人的题为“SYSTEMANDMETHODFORTRAJECTORYPLANNINGFORUNEXPECTEDPEDESTRIANS”的美国专利申请第15/079,917号的优先权,该专利全文以引用形式并入本文。
技术介绍
虽然商业上还不可获得,但各种自主驾驶车辆都在开发中。这些自主驾驶车辆包括用于对自主驾驶车辆进行导航的控制系统。该控制系统能够基于由道路施加的约束条件来优化车辆的速度。自主驾驶车辆通常在存在其它车辆的情况下在高速公路上行驶,预期其遵循常见的车辆行为模式。因此,自主驾驶车辆可以在试图优化车速的同时规划避开其它车辆的路径。城市环境对自主驾驶车辆的导航提出了挑战。自主驾驶车辆不仅要确定待遵循的路线,还要考虑不可预测的因素、例如行人。虽然行人检测和响应是公认的问题,但自主驾驶车辆通常与标准速度控制分开地应对行人。因此,因行人停止可能无法很好地集成到车辆的速度规划中。当车辆对不可预测因素做出反应时,车辆行为的突然变化可能使乘客受到意外的力,从而降低乘客舒适度。例如,加速度的一阶导数,也称“加加速度(jerk)”,与乘客所经受的力相关。当车辆迅速减速以避免与行人接触时,因行人停止可能产生高水平的负加加速度。高水平的负加加速度可能导致乘客在自主驾驶车辆内感觉不适甚至不安全。鉴于此,需要一种用于自主驾驶车辆的轨迹规划,在因意外障碍物停止时通过控制加加速度来提供乘客舒适性。根据下面提供的公开,更多优点将变得显而易见。
技术实现思路
以简化形式提供本
技术实现思路
以便于介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些构思。本
技术实现思路
并非旨在识别所要求保护主题的关键特征,也并非旨在用作确定所要求保护的主题的范围的辅助手区段。根据本公开的一个方案,提供一种用于自主引导车辆的方法。所述方法可以包括在可接受参数的组内拟合包括多个相位的加加速度曲线,所述可接受参数包括:所规划的行驶路径的一个区段的正加加速度约束条件、负加加速度约束条件、正加速度约束条件和负加速度约束条件。在所述加加速度曲线的每个相内,加加速度值可以是恒定的。所述方法还可以包括:基于第一区段的初始速度、初始加速度、最终速度和最终加速度将所述加加速度曲线参数化。所述方法还可以包括:对所述加加速度曲线进行积分以确定第一轨迹函数,所述第一轨迹函数包括所述车辆在给定时间中的速度。所述方法可以进一步包括:根据所述第一轨迹函数行驶所述路径的第一区段。所述方法还可以包括:沿所述路径的第一区段检测意外障碍物。所述方法还可以包括规划在所述车辆的当前位置与路径上在所述意外障碍物之前的位置之间的所述路径的第二区段的第二轨迹函数。在本公开的另一方案中,提供一种用于自主控制车辆的系统。所述系统可以包括提供地图数据的地图数据库,该地图数据包括所述车辆的路径。所述系统还可以包括检测系统,其确定路径上的意外障碍物的位置。所述系统还可以包括处理器:在可接受参数的组内拟合包括多个相位的加加速度曲线,所述可接受参数包括规划行驶路径的一个区段的正加加速度约束条件、负加加速度约束条件、正加速度约束条件和负加速度约束条件,在所述加加速度曲线的每个相内,加加速度值是恒定的。所述处理器还可以基于第一区段的初始速度、初始加速度、最终速度和最终加速度将所述加加速度曲线参数化。所述处理器还可以对所述加加速度曲线进行积分以确定第一轨迹函数,所述第一轨迹函数包括所述车辆在给定时间中的速度。所述处理器还可以根据所述第一轨迹函数沿所述路径的第一区段引导所述车辆。所述处理器还可以利用所述检测系统沿所述路径的第一区段检测意外障碍物。所述处理器还可以规划在所述车辆的当前位置与路径上在所述意外障碍物之前的位置之间的所述路径的第二区段的第二轨迹函数。在本公开的另一方案中,提供一种非瞬时计算机可读介质,其储存用于引导自主驾驶车辆的计算机可执行代码。所述非瞬时计算机可读介质可以包括代码,用于在可接受参数的组内拟合包括多个相位的加加速度曲线,所述可接受参数包括:规划行驶路径的一个区段的正加加速度约束条件、负加加速度约束条件、正加速度约束条件和负加速度约束条件,在所述加加速度曲线的每个相内,加加速度值是恒定的。所述代码可以进一步包括用于基于第一区段的初始速度、初始加速度、最终速度和最终加速度将所述加加速度曲线参数化的代码。所述代码可以进一步包括对所述加加速度曲线进行积分以确定第一轨迹函数的代码,所述第一轨迹函数包括所述车辆在给定时间中的速度。所述代码可以进一步包括根据所述第一轨迹函数沿所述路径的第一区段引导所述车辆的代码。所述代码可以进一步包括沿所述路径的第一区段检测意外障碍物的代码。所述代码可以进一步包括规划在所述车辆的当前位置与路径上在所述意外障碍物之前的位置之间的所述路径的第二区段的第二轨迹函数的代码。附图说明在所附权利要求书中列出被认为是本公开特征的新颖特征。在以下描述中,相似部件在整个说明书和附图中分别用相同的编号标记。附图不一定按比例绘制,并且为了清楚和简洁起见,某些附图可以以放大或概略的形式示出。但是,当结合附图阅读时,通过参考本公开的说明性方案的以下详细描述,可以最好地理解本公开本身及其优选使用方式、进一步的目的和发展,在附图中:图1示出了根据本公开各方案的轨迹规划系统的操作环境的实例;图2示出了显示根据本公开各方案的示例性轨迹规划系统的操作的状态图;图3示出了根据本公开各方案的轨迹规划系统的实施例可以使用的示例性轨迹规划方法的流程图;图4示出了根据本公开各方案的轨迹规划系统的实施例可以使用的用于分割路径的示例性方法的流程图;图5示出了根据本公开各方案的轨迹规划系统的实施例可以使用的用于对意外障碍物作出反应的示例性方法的流程图;图6示出了根据本公开各方案使用七相曲线的轨迹函数实例;图7示出了根据本公开各方案使用六相曲线的轨迹函数实例;图8示出了根据本公开各方案使用四相曲线的轨迹函数实例;图9示出了根据本公开各方案使用反四相曲线的轨迹函数实例;图10示出了根据本公开各方案使用三相曲线的轨迹函数实例;图11示出了根据本公开各方案对于路径中的行人的示例性情境;图12示出了根据本公开各方案对于路径中的行人的另一示例性情境;图13示出了根据本公开各方案,用在根据本公开各方案中的各种硬件组件及其它特征的示例性系统图;以及图14示出了用在根据本公开各方案中的各种示例性系统组件的框图。具体实施方式以下包括本文中使用的选定术语的定义。定义包括术语范围内并且可以用于实施的组件的各种实例和/或形式。实例并非限定性的。本文所使用的术语“加加速度”可以表示加速度的变化。在一个方案中,加加速度可以是加速度相对于时间的导数。本文所使用的术语“轨迹”可以指沿着路径的位置、速度、加速度或加加速度的任意相关联的方面。在本文中,“处理器”处理信号并执行一般的计算和算术功能。由处理器处理的信号可以包括数字信号、数据信号、计算机指令、处理器指令、消息、比特、比特流或其它可以接收、发送和/或检测的计算。在本文中,“总线”表示可操作地连接以在单个或多个系统中的计算机组件之间传送数据的互连架构。总线可以是存储器总线、存储控制器、外围总线、外部总线、纵横开关、和/或局部总线等等本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种自主引导车辆的方法,包括:在可接受参数的组内拟合包括多个相位的加加速度曲线,所述可接受参数包括:规划的行驶路径的一个区段的正加加速度约束条件、负加加速度约束条件、正加速度约束条件和负加速度约束条件,在所述加加速度曲线的每个相内加加速度值是恒定的;基于所述第一区段的初始速度、初始加速度、最终速度和最终加速度将所述加加速度曲线参数化;对所述加加速度曲线进行积分以确定第一轨迹函数,所述第一轨迹函数包括所述车辆在给定时间中的速度;根据所述第一轨迹函数行驶经过所述路径的第一区段;沿所述路径的第一区段检测意外障碍物;以及规划在所述车辆的当前位置与所述路径上在所述意外障碍物之前的位置之间的所述路径的第二区段的第二轨迹函数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.24 US 15/079,9171.一种自主引导车辆的方法,包括:在可接受参数的组内拟合包括多个相位的加加速度曲线,所述可接受参数包括:规划的行驶路径的一个区段的正加加速度约束条件、负加加速度约束条件、正加速度约束条件和负加速度约束条件,在所述加加速度曲线的每个相内加加速度值是恒定的;基于所述第一区段的初始速度、初始加速度、最终速度和最终加速度将所述加加速度曲线参数化;对所述加加速度曲线进行积分以确定第一轨迹函数,所述第一轨迹函数包括所述车辆在给定时间中的速度;根据所述第一轨迹函数行驶经过所述路径的第一区段;沿所述路径的第一区段检测意外障碍物;以及规划在所述车辆的当前位置与所述路径上在所述意外障碍物之前的位置之间的所述路径的第二区段的第二轨迹函数。2.根据权利要求1所述的方法,其中,规划所述路径的第二区段的第二轨迹函数包括:在所述可接受参数的组内拟合包括第二多个相位的第二加加速度曲线;基于检测到物体时的速度、检测到所述物体时的加速度、为0的最终速度和为0的最终加速度,将所述第二加加速度曲线参数化;以及对所述加加速度曲线进行积分以确定所述第二轨迹函数。3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述第二加加速度曲线包括增加减速相、恒定减速相和减小减速相。4.根据权利要求3所述的方法,其中,将所述第二加加速度曲线参数化包括:针对停止距离求解所述第二轨迹函数;确定所述停止距离大于所述第二区段的长度;以及重复地增加所述可接受参数的组中每个参数的量值,直到所述停止距离小于所述第二区段的长度。5.根据权利要求1所述的方法,其中,将第一加加速度曲线参数化包括:针对每个相的持续时间求解所述第一轨迹函数;确定至少一个相的持续时间是负的;以及增加所述可接受参数的组中每个参数的量值,直到每个相的所述持续时间为正或所述可接受参数的组中的每个参数达到最大量值。6.根据权利要求1所述的方法,其中,将包括多个相位的第一加加速度曲线拟合至所述区段的约束条件包括:从多个加加速度曲线中选择加加速度曲线,所述多个加加速度曲线分别具有数目不同的相,其中,所述选择包括以所述相的数目的降序来评估每个所述加加速度曲线,直到加加速度曲线提供每个相具有正持续时间的在所述约束条件内的方案。7.根据权利要求1所述的方法,包括:将车辆当前位置投影在所述第一区段上;确定沿所述第一区段在起点与所投影的车辆当前位置之间的累计距离;基于所述累计距离确定所述轨迹函数内在所述车辆当前位置的参考时间;以及基于所述参考时间,通过对所述轨迹函数采样来确定所述车辆的期望速度。8.根据权利要求1所述的方法,包括:确定所述意外障碍物已经离开所述路径;以及在所述车辆的当前位置与所述第一区段的终点之间的路径上规划第三区段的第三轨迹函数。9.根据权利要求1所述的方法,包括:确定避开所述意外障碍物的替代路径;确定所述替代路径是否可行;以及规划所述替代路径的轨迹函数。10.根据权利要求1所述的方法,其中,将所述加加速度曲线参数化进一步基于所述区段的最高法定限速。11.一种车辆的自主引导系统,包括:提供地图数据的地图数据库,所述地图数据包括所述车辆的路径;确定所述路径上的意外障碍物的位置的检测系统;处理器:在可接受参数的组内拟合包括多个相位的加加速度曲线,所述可接受参数包括:规划行驶路径的一个区段的正加加速度约束条件、负加加速度约束条件、正加速度约束条件和负加速度约束条件,在所述加加速度曲线的每个相内,加加速度值是恒定的;基于第一区段的初始速度、初始加速度、最终速...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·古普塔R·科菲尔德
申请(专利权)人:本田技研工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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