基于运动规划来操作自动驾驶车辆的方法和系统技术方案

在一个实施方式中，基于自动驾驶车辆的当前信息和历史信息，通过从多个状态之中确定自动驾驶车辆的第一状态并且确定是否已经满足一个或多个条件，提供对自动驾驶车辆的自动驾驶控制。基于被确定已满足的一个或多个条件，确定自动驾驶车辆的下一状态以及自动驾驶车辆从第一状态到下一状态的转变。基于自动驾驶车辆的转变，选择多个运动规划中的一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于运动规划来操作自动驾驶车辆的方法和系统
本公开的实施方式总体涉及操作自动驾驶车辆。更具体地，本公开的实施方式涉及为自动驾驶车辆自动选择驾驶运动规划。
技术介绍
以自动驾驶模式运行(例如，无人驾驶)的车辆可以将乘员、尤其是驾驶员从一些驾驶相关的职责中解放出来。当以自动驾驶模式运行时，车辆可以使用车载传感器导航到各个位置，从而允许车辆在最少人机交互的情况下或在没有任何乘客的一些情况下行驶。在自动驾驶中，运动规划和控制是关键操作。然而，传统的运动规划操作主要从它的曲率和速度来估计完成给定路径的难度，而不考虑不同类型车辆的特征方面的差异。将相同的运动规划和控制运用于所有类型的车辆，这在某些情况下可能不精确并且可能不平稳。附图说明本公开的实施方式在附图的各图中以举例而非限制的方式示出，附图中的相同参考数字指示相似元件。图1是示出根据一个实施方式的网络化系统的框图。图2是示出根据一个实施方式的自动驾驶车辆的示例的框图。图3A是示出根据一个实施方式的与自动驾驶车辆一起使用的感知与规划系统的示例的框图。图3B是更详细地示出根据一个实施方式的图3A中示出的感知与规划系统的一部分的框图。图4是示出根据一个实施方式的自动驾驶车辆的不同状态的状态图。图5是根据一个实施方式的查找表，包括自动驾驶车辆的各状态之间的转变和对应的运动规划。图6是根据一个实施方式的查找表，包括与自动驾驶车辆相关的条件和自动驾驶车辆的对应的接下来的阶段。图7是示出根据一个实施方式的用于确定自动驾驶车辆的驾驶运动规划的示例性过程的流程图。图8是示出根据一个实施方式的数据处理系统的框图。具体实施方式将参考以下所讨论的细节来描述各种实施方式和方面，附图将示出所述各种实施方式。下列描述和附图是说明，而不应当解释为限制。描述了许多特定细节以提供对各种实施方式的全面理解。然而，在某些情况下，并未描述众所周知的或常规的细节以提供实施方式的简洁讨论。本说明书中对“一个实施方式”或“实施方式”的提及意味着结合该实施方式所描述的特定特征、结构或特性可以包括在至少一个实施方式中。短语“在一个实施方式中”在本说明书中各个地方的出现不必全部指同一实施方式。根据一些实施方式，自动驾驶控制是为自动驾驶车辆改变状态提供的。基于自动驾驶车辆的当前信息和自动驾驶车辆的历史信息，从多个状态当中确定自动驾驶车辆的第一状态。此外，基于自动驾驶车辆的当前信息和自动驾驶车辆的历史信息，确定已满足一个或多个条件。基于被确定已满足的一个或多个条件，从多个状态当中确定自动驾驶车辆的下一状态，并且从第一状态到下一状态确定自动驾驶车辆的转变。然后，基于自动驾驶车辆的转变，从存储在内存中的多个运动规划中选择运动规划。然后，基于所选择的运动规划来驾驶或控制自动驾驶车辆。运动规划包括关于如何控制或驾驶自动驾驶车辆的信息或参数，诸如，例如速度、方向、曲率、停止距离、变道速度和距离、是否应超车或让车等。对于不同的驾驶环境或情景，可使用适合的运动规划来控制自动驾驶车辆。运动规划还包括在相同的或相似的情况或驾驶条件下控制车辆的一些历史。图1是示出根据一个实施方式的自动驾驶车辆网络配置的框图。参考图1，网络配置100包括可以通过网络102通信地联接到一个或多个服务器103至104的自动驾驶车辆101。尽管示出一个自动驾驶车辆，但多个自动驾驶车辆可以通过网络102联接到彼此和/或联接到服务器103至104。网络102可以是任何类型的网络，例如，有线或无线的局域网(LAN)、诸如互联网的广域网(WAN)、蜂窝网络、卫星网络或其组合。服务器103至104可以是任何类型的服务器或服务器群集，诸如，网络或云服务器、应用服务器、后端服务器或其组合。服务器103至104可以是数据分析服务器、内容服务器、交通信息服务器、地图和兴趣点(MPOI)服务器或位置服务器等。在图1的实施方式中，服务器103包括机器学习引擎122、数据收集器121、驾驶统计123以及算法与模型124，诸如有限状态机(FSM)。可使用FSM来确定自动驾驶车辆的状况或状态。基于车辆的状态或状况，可选择运动规划以驾驶该车辆。运动规划可包括关于如何规划和控制车辆的充分信息，特别是在相同的或相似的驾驶环境线下，根据车辆的先前的驾驶经历或驾驶统计。自动驾驶车辆是指可以被配置成处于自动驾驶模式下的车辆，在所述自动驾驶模式下车辆在极少或没有来自驾驶员的输入的情况下导航通过环境。这种自动驾驶车辆可以包括传感器系统，所述传感器系统具有被配置成检测与车辆运行环境有关的信息的一个或多个传感器。所述车辆和其相关联的控制器使用所检测的信息来导航通过所述环境。自动驾驶车辆101可以在手动模式下、在全自动驾驶模式下或者在部分自动驾驶模式下运行。在一个实施方式中，自动驾驶车辆101包括，但不限于，感知与规划系统110、车辆控制系统111、无线通信系统112、用户接口系统113、信息娱乐系统114和传感器系统115。自动驾驶车辆101还可以包括普通车辆中包括的某些常用部件，诸如：发动机、车轮、方向盘、变速器等，所述部件可以由车辆控制系统111和/或感知与规划系统110使用多种通信信号和/或命令进行控制，该多种通信信号和/或命令例如，加速信号或命令、减速信号或命令、转向信号或命令、制动信号或命令等。部件110至115可以经由互连件、总线、网络或其组合通信地联接到彼此。例如，部件110至115可以经由控制器局域网(CAN)总线通信地联接到彼此。CAN总线是被设计成允许微控制器和装置在没有主机的应用中与彼此通信的车辆总线标准。它是最初是为汽车内的复用电气布线设计的基于消息的协议，但也用于许多其它环境。现在参考图2，在一个实施方式中，传感器系统115包括但不限于一个或多个摄像机211、全球定位系统(GPS)单元212、惯性测量单元(IMU)213、雷达单元214以及光探测和测距(LIDAR)单元215。GPS系统212可以包括收发器，所述收发器可操作以提供关于自动驾驶车辆的位置的信息。IMU单元213可以基于惯性加速度来感测自动驾驶车辆的位置和定向变化。雷达单元214可以表示利用无线电信号来感测自动驾驶车辆的本地环境内的对象的系统。在一些实施方式中，除感测对象之外，雷达单元214可以另外感测对象的速度和/或前进方向。LIDAR单元215可以使用激光来感测自动驾驶车辆所处环境中的对象。除其它系统部件之外，LIDAR单元215还可以包括一个或多个激光源、激光扫描器以及一个或多个检测器。摄像机211可以包括用来采集自动驾驶车辆周围环境的图像的一个或多个装置。摄像机211可以是静物摄像机和/或视频摄像机。摄像机可以是可机械地移动的，例如，通过将摄像机安装在旋转和/或倾斜平台上。传感器系统115还可以包括其它传感器，诸如：声纳传感器、红外传感器、转向传感器、油门传感器、制动传感器以及音频传感器(例如，麦克风)。音频传感器可以被配置成从自动驾驶车辆周围的环境中采集声音。转向传感器可以被配置成感测方向盘、车辆的车轮或其组合的转向角度。油门传感器和制动传感器分别感测车辆的油门位置和制动位置。在一些情形下，油门传感器和制动传感器可以集成为集成式油门/制动传感器。在一个实施方式中，车辆控制系统111包括但不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.计算机实现的操作自动驾驶车辆的方法，所述方法包括：基于所述自动驾驶车辆的当前信息和所述自动驾驶车辆的历史信息，从多个状态之中确定所述自动驾驶车辆的第一状态；基于所述当前信息和所述历史信息，确定是否已经满足一个或多个条件；基于被确定已满足的所述一个或多个条件，从所述多个状态之中确定所述自动驾驶车辆的下一状态以及所述自动驾驶车辆从所述第一状态到所述下一状态的转变；以及基于所述自动驾驶车辆的所述转变，选择多个运动规划中的一个运动规划，其中，所选择的运动规划被使用来随后控制所述自动驾驶车辆。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.30 US 15/396,2141.计算机实现的操作自动驾驶车辆的方法，所述方法包括：基于所述自动驾驶车辆的当前信息和所述自动驾驶车辆的历史信息，从多个状态之中确定所述自动驾驶车辆的第一状态；基于所述当前信息和所述历史信息，确定是否已经满足一个或多个条件；基于被确定已满足的所述一个或多个条件，从所述多个状态之中确定所述自动驾驶车辆的下一状态以及所述自动驾驶车辆从所述第一状态到所述下一状态的转变；以及基于所述自动驾驶车辆的所述转变，选择多个运动规划中的一个运动规划，其中，所选择的运动规划被使用来随后控制所述自动驾驶车辆。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个状态包括初始状态、停止状态、正常状态、异常状态或结束状态。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个条件包括以下中的至少一个：(a)所述自动驾驶车辆的速度；(b)所述自动驾驶车辆的错误；(c)关于所述自动驾驶车辆的运行环境中的天气的信息；(d)所述自动驾驶车辆的运动的方向；(e)指示所述自动驾驶车辆涉及碰撞的信息；或(f)指示所述自动驾驶车辆是否在加速或减速的信息。4.根据权利要求1所述的方法，其中，使用第一查找表来确定所述自动驾驶车辆的所述下一状态，所述第一查找表存储所述一个或多个条件与所述自动驾驶车辆的所述下一状态之间的对应关系。5.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述第一查找表中所述一个或多个条件表示为二进制数。6.根据权利要求1所述的方法，其中，使用第二查找表从所述多个运动规划中选择所述运动规划，所述第二查找表存储所述自动驾驶车辆的所述转变与所述运动规划之间的对应关系。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述当前信息包括所述自动驾驶车辆的当前轨迹、所述自动驾驶车辆的当前速度、指示所述自动驾驶车辆当前是否正在加速的信息、指示所述自动驾驶车辆当前是否正在减速的信息以及所述自动驾驶车辆的当前状态。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述历史信息包括所述自动驾驶车辆的先前轨迹、所述自动驾驶车辆的先前速度、指示所述自动驾驶车辆先前是否加速的信息、指示所述自动驾驶车辆先前是否减速的信息、所述自动驾驶车辆的先前状态以及所述自动驾驶车辆满足的先前条件。9.一种存储有指令的非暂时性机器可读介质，所述指令在由处理器执行时使所述处理器执行操作，所述操作包括：基于所述自动驾驶车辆的当前信息和所述自动驾驶车辆的历史信息，从多个状态之中确定所述自动驾驶车辆的第一状态；基于所述当前信息和所述历史信息，确定是否已经满足一个或多个条件；基于被确定已满足的所述一个或多个条件，从所述多个状态之中确定所述自动驾驶车辆的下一状态以及所述自动驾驶车辆从所述第一状态到所述下一状态的转变；以及基于所述自动驾驶车辆的所述转变，选择多个运动规划中的一个运动规划，其中，所选择的运动规划被使用来随后控制所述自动驾驶车辆。10.根据权利要求9所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述多个状态包括初始状态、停止状态、正常状态、异常状态或结束状态。11.根据权利要求9所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述一个或多个条件包括以下中的至少一个：(a)所述自动驾驶车辆的速度；(b)所述自动驾驶车辆的错误；(c)关于所述自动驾驶车辆的运行环境中的天气的信息；(d)所述自动驾驶车辆的运动的方向；(e)指示所述自动驾驶车辆涉及碰撞的信息；或(f)指示所述自动驾驶车辆是否在加速或减速的信息。12.根据权利要求9所述的非暂时性机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄立，杨光，王京傲，
申请(专利权)人：百度美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US