用于自主驾驶的使用贝塞尔曲线的轨迹规划器制造技术

提供了用于控制车辆的系统和方法。在一个实施例中，一种方法包括接收车辆状态数据、高清晰度地图数据和车辆对象环境数据，生成对于接收到的数据最优的轨迹路径，基于接收的数据使用贝塞尔曲线确定是否更新轨迹路径，使用贝塞尔曲线的特性执行对轨迹的评估，以及生成更新的轨迹。

【技术实现步骤摘要】
用于自主驾驶的使用贝塞尔曲线的轨迹规划器引言本专利技术总体上涉及自主车辆，并且更具体地涉及用于自主车辆中的轨迹规划的系统和方法。自主车辆是一种能够感测其环境并很少需要或不需要用户输入进行导航的车辆。自主车辆使用诸如雷达、激光雷达、图像传感器等的感测设备来感测其环境。自主车辆系统进一步使用来自全球定位系统(GPS)技术、导航系统、车对车通信、车对基础设施技术和/或线控驱动系统的信息来导航车辆。已经将车辆自动化分类为从零到五的数字等级，其中零级相当于全手动控制的无自动化，五级相当于无人为控制的全自动化。诸如巡航控制、自适应巡航控制和停车辅助系统等的各种自动驾驶员辅助系统对应于较低的自动化等级，而真正的“无人驾驶”车辆对应于较高的自动化等级。因此，期望提供为各种自动驾驶员辅助系统执行有效轨迹规划的系统和方法。进一步期望提供用于轨迹规划的方法和系统，其使用基于图形的和贝塞尔曲线的方法的组合来提高轨迹规划的计算效率。此外，从随后的具体实施方式和所附权利要求书，结合附图和前述
和
技术介绍
，系统和方法的其他期望的特征和特性将变得显而易见。
技术实现思路
根据本公开的实施例提供了许多优点。例如，根据本公开的实施例能够使用图形搜索和贝塞尔曲线的方法对车辆的生成的轨迹路径进行计算上的有效修正。在一个方面中，一种用于车辆的自动驾驶的处理器实现的方法包括以下步骤：由一个或多个数据处理器接收车辆状态数据、地图数据和车辆对象环境数据；由一个或多个数据处理器生成对于车辆状态数据、地图数据和车辆对象环境数据最优的第一轨迹路径；由一个或多个数据处理器基于车辆状态数据和车辆对象环境数据确定是否更新第一轨迹路径；由一个或多个数据处理器基于车辆状态数据和车辆对象环境数据生成更新的轨迹路径。更新的轨迹路径包括对第一轨迹路径的速度曲线和空间路径中的一个或多个的改变，并且向车辆中的控制器提供更新的轨迹路径以用于实现驾驶情景规划。在一些方面中，车辆对象环境数据包括与第一轨迹路径附近的其他车辆相关的数据。在一些方面中，由以下模块之一提供接收的车辆状态数据、地图数据和车辆对象环境数据：用于列出检测到的远处道路使用者和道路上的障碍物的传感器融合模块；包括关于道路网络和交通流量限制的细节的地图模块；以及用于确定车辆的当前状态的车辆状态模块。在一些方面中，车辆的当前状态包括车辆位置、车辆航向、车辆速度和车辆加速度中的一个或多个。在一些方面中，基于车辆状态数据和车辆对象环境数据生成更新的轨迹路径包括使用贝塞尔曲线的特性执行轨迹评估。在一些方面中，该方法进一步包括基于车辆对象环境数据来审查和检查更新的轨迹路径以发现与在更新的轨迹路径附近检测到的其他车辆可能发生的碰撞。在一些方面中，审查和检查更新的轨迹包括使用贝塞尔曲线用目标车辆的预计轨迹评估更新的轨迹。在另一方面中，一种自主车辆包括提供关于车辆环境内的对象和关于车辆状态的传感器数据的至少一个传感器，以及由处理器配置并且基于传感器数据配置为生成第一轨迹路径(该路径对于接收到的传感器数据是最优的)，基于传感器数据确定是否更新第一轨迹路径，并且基于传感器数据生成更新的轨迹路径的控制器。更新的轨迹路径包括对第一轨迹路径的速度曲线和空间路径中的一个或多个的改变，并且向车辆中的控制器提供更新的轨迹路径以用于实现驾驶情景规划。在一些方面中，车辆对象环境数据包括与第一轨迹路径附近的其他车辆相关的数据。在一些方面中，车辆状态数据包括车辆位置、车辆航向、车辆速度和车辆加速度中的一个或多个。在一些方面中，基于传感器数据生成更新的轨迹路径包括使用贝塞尔曲线的特性执行轨迹评估。在一些方面中，该控制器进一步配置为基于车辆对象环境数据来审查和检查更新的轨迹路径以发现与在更新的轨迹路径附近检测到的其他车辆可能发生的碰撞。在一些方面中，审查和检查更新的轨迹包括使用贝塞尔曲线用目标车辆的预计轨迹评估更新的轨迹。在又另一个方面中，一种用于车辆的自动驾驶的系统包括用于传输车辆状态数据、地图数据和车辆对象环境数据的数据通信路径，以及配置为生成第一轨迹路径(该路径对于接收到的车辆状态数据、地图数据和车辆目标环境数据是最优的)，基于车辆状态数据和车辆目标环境数据确定是否更新第一轨迹路径，并且基于车辆状态数据和车辆对象环境数据生成更新的轨迹路径的一个或多个数据处理器。更新的轨迹路径包括对第一轨迹路径的速度曲线和空间路径中的一个或多个的改变，并且向车辆中的控制器提供更新的轨迹路径以用于实现驾驶情景规划。在一些方面中，车辆对象环境数据包括与第一轨迹路径附近的其他车辆相关的位置和速度数据中的一个或多个。在一些方面中，车辆状态数据包括车辆位置、车辆航向、车辆速度和车辆加速度中的一个或多个。在一些方面中，地图数据包括道路网络细节和交通流量限制中的一个或多个。在一些方面中，基于传感器数据生成更新的轨迹路径包括使用贝塞尔曲线的特性执行轨迹评估。在一些方面中，一个或多个数据处理器进一步配置为基于车辆对象环境数据来审查和检查更新的轨迹路径以发现与在更新的轨迹路径附近检测到的其他车辆可能发生的碰撞。在一些方面中，审查和检查更新的轨迹包括使用贝塞尔曲线用目标车辆的预计轨迹评估更新的轨迹。附图说明将结合以下附图描述本公开，其中相同的标号表示相同的元件。图1是示出根据各种实施例的具有轨迹规划系统的自主车辆的框图。图2是示出根据各种实施例的具有图1的一个或多个自主车辆的运输系统的框图。图3是示出根据各种实施例的自主车辆的轨迹规划系统的数据流图。图4是示出根据各种实施例的自主车辆的轨迹规划和改进系统的数据流图。图5A是示出根据各种实施例的轨迹改进系统的空间内插的地形图。图5B是示出根据各种实施例的轨迹改进系统的时间内插的图形图。图6是示出根据各种实施例的从一系列航点生成的初始轨迹和改进的轨迹的地形图。图7A是示出根据各种实施例的其中保持与初始轨迹相同的空间路径的改进的轨迹的地形图。图7B是示出根据各种实施例的具有更新的速度曲线的改进的轨迹的图形图。图8A是示出根据各种实施例的具有更新的空间路径的改进的轨迹的地形图。图8B是示出根据各种实施例的具有对速度曲线的更新的改进的轨迹的图形图。图9A是根据各种实施例的具有第一间隔距离的主车辆轨迹和远处车辆预测轨迹的图形表示。图9B是根据各种实施例的具有第二间隔距离的主车辆轨迹和远处车辆预测轨迹的图形表示。图10是示出根据各种实施例的用于控制自主主车辆的操作情景的流程图。结合附图，根据以下说明和所附权利要求书，本公开的前述和其他特征将变得更加明显。应当理解，这些附图仅描绘了根据本公开的几个实施例，并且不被认为是对其范围的限制，将通过使用附图来以附加的特征和细节描述本公开。附图中或本文其他地方公开的任何尺寸仅用于说明目的。具体实施方式本文描述了本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种和替代的形式。附图不一定按比例绘制；某些特征可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的特定结构和功能细节不应解释为限制性的，而仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式应用本专利技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生没有明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的自动驾驶的处理器实现的方法，包含：由一个或多个数据处理器接收车辆状态数据、地图数据和车辆对象环境数据；由所述一个或多个数据处理器生成对于所述车辆状态数据、所述地图数据和所述车辆对象环境数据最优的第一轨迹路径；由所述一个或多个数据处理器基于所述车辆状态数据和所述车辆对象环境数据确定是否更新所述第一轨迹路径；以及由所述一个或多个数据处理器基于所述车辆状态数据和所述车辆对象环境数据生成更新的轨迹路径；其中所述更新的轨迹路径包括对所述第一轨迹路径的速度曲线和空间路径中的一个或多个进行的改变；并且其中向所述车辆中的控制器提供所述更新的轨迹路径以用于实现驾驶情景规划。

【技术特征摘要】
2017.05.31 US 15/6093441.一种用于车辆的自动驾驶的处理器实现的方法，包含：由一个或多个数据处理器接收车辆状态数据、地图数据和车辆对象环境数据；由所述一个或多个数据处理器生成对于所述车辆状态数据、所述地图数据和所述车辆对象环境数据最优的第一轨迹路径；由所述一个或多个数据处理器基于所述车辆状态数据和所述车辆对象环境数据确定是否更新所述第一轨迹路径；以及由所述一个或多个数据处理器基于所述车辆状态数据和所述车辆对象环境数据生成更新的轨迹路径；其中所述更新的轨迹路径包括对所述第一轨迹路径的速度曲线和空间路径中的一个或多个进行的改变；并且其中向所述车辆中的控制器提供所述更新的轨迹路径以用于实现驾驶情景规划。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述车辆对象环境数据包括与所述第一轨迹路径附近的其他车辆相关的数据。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·R·贾法利塔夫提，S·B·迈赫迪，P·帕拉尼萨梅，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US