用于基于关键帧的自主车辆操作的系统及计算机实现方法技术方案

本公开涉及用于基于关键帧的自主车辆操作的系统及计算机实现方法。具体地，根据一个方面，基于关键帧的自主车辆操作可以包括收集车辆状态信息和收集环境状态信息。可以确定所述环境内的物体的大小、所述物体与所述自主车辆之间的距离，以及所述自主车辆正在行驶穿过其中的所述环境的车道结构。可以基于所述物体的所述大小、从所述物体到所述自主车辆的所述距离、所述环境的所述车道结构以及所述车辆状态信息来选择一个匹配的关键帧模型。可以基于所选择的关键帧模型生成与自主车辆操作相关联的驾驶参数的建议限值。可以命令所述自主车辆根据所述驾驶参数的所述建议限值来自主地操作。

【技术实现步骤摘要】
用于基于关键帧的自主车辆操作的系统及计算机实现方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年10月6日提交的名称为“LEARNINGGENERALIZABLEAUTONOMOUSDRIVINGCONSTRAINTSUSINGKEYFRAMESANDVARIATIONSFROMUSERDEMONSTRATIONS”的美国临时专利申请序列号62/569431(代理人案卷号HRA-43272)的权益；上面提到的一个或多个申请的全部内容以引用方式并入本文。
本申请涉及自主车辆领域，具体地，涉及用于基于关键帧的自主车辆操作的系统。
技术介绍
自主车辆可以包括便于自主驾驶的自动驾驶系统。例如，当其他车辆或行人以可预测的方式在自主车辆周围移动时，可以利用轨迹规划。但在自主车辆的自主操作期间，却可能出现意料之外的情况或场景。
技术实现思路
根据一个方面，一种用于基于关键帧的自主车辆操作的系统可以包括传感器、特征提取器、推理逻辑器和电子控制单元(ECU)。传感器可以收集与自主车辆相关联的车辆状态信息、以及环境状态信息，该环境状态信息包括与位于自主车辆正在行驶穿过其中的环境内的遮挡物体相关联的信息。特征提取器可以确定遮挡物体的大小、遮挡物体与自主车辆之间的距离，以及自主车辆正在行驶穿过其中的环境的车道结构。推理逻辑器可以基于遮挡物体的大小、从遮挡物体到自主车辆的距离、环境的车道结构以及车辆状态信息，从一组关键帧模型中选择一个匹配的关键帧模型。推理逻辑器可以基于所选择的关键帧模型、车辆状态信息、遮挡物体的大小、从遮挡物体到自主车辆的距离以及环境的车道结构，生成与自主车辆操作相关联的驾驶参数的最大建议限值和最小建议限值。ECU可以命令自主车辆根据驾驶参数的最大建议限值和最小建议限值来自主地操作。车辆状态信息可以包括自主车辆的定位、自主车辆的航向，以及自主车辆的速率。环境状态信息可以包括遮挡物体的定位。环境的车道结构可以包括双车道道路结构或四车道道路结构。当自主车辆的定位小于到遮挡物体的定位的阈值距离时，ECU可以命令自主车辆根据驾驶参数的最大建议限值和最小建议限值来自主地操作。在自主车辆已经经过遮挡物体、而仍位于到遮挡物体的定位的阈值距离内之后，ECU可以命令自主车辆无视驾驶参数的最大建议限值和最小建议限值。这组关键帧模型可以基于三次样条或五次样条来构建。车辆状态信息可以包括自主车辆的定位，该定位按照自主车辆正在行驶穿过其中的车道内的子车道来限定。传感器可以包括雷达单元、光探测和测距(LIDAR)单元或图像捕获传感器。驾驶参数可以是自主车辆的速率、加速度或转向角。根据一个方面，一种用于基于关键帧的自主车辆操作的系统可以包括传感器、特征提取器、推理逻辑器和电子控制单元(ECU)。传感器可以收集与自主车辆相关联的车辆状态信息、以及环境状态信息，该环境状态信息包括与位于自主车辆正在行驶穿过其中的环境内的物体相关联的信息。特征提取器可以确定物体的大小、物体与自主车辆之间的距离，以及自主车辆正在行驶穿过其中的环境的车道结构。推理逻辑器可以基于物体的大小、从物体到自主车辆的距离、环境的车道结构以及车辆状态信息，从一组关键帧模型中选择一个匹配的关键帧模型。推理逻辑器可以基于所选择的关键帧模型、车辆状态信息、物体的大小、从物体到自主车辆的距离以及环境的车道结构，生成与自主车辆操作相关联的驾驶参数的最大建议限值和最小建议限值。ECU可以命令自主车辆根据驾驶参数的最大建议限值和最小建议限值来自主地操作。当自主车辆的定位小于到物体的定位的阈值距离时，ECU可以命令自主车辆根据驾驶参数的最大建议限值和最小建议限值来自主地操作。这组关键帧模型可以基于三次样条或五次样条来构建。车辆状态信息可以包括自主车辆的定位，该定位按照自主车辆正在行驶穿过其中的车道内的子车道来限定。传感器可以包括雷达单元、光探测和测距(LIDAR)单元或图像捕获传感器。驾驶参数可以是自主车辆的速率、加速度或转向角。根据一个方面，一种用于基于关键帧的自主车辆操作的计算机实现的方法可以包括：收集与自主车辆相关联的车辆状态信息、以及环境状态信息，该环境状态信息包括与位于自主车辆正在行驶穿过其中的环境内的物体相关联的信息；确定物体的大小、物体与自主车辆之间的距离，以及自主车辆正在行驶穿过其中的环境的车道结构；基于物体的大小、从物体到自主车辆的距离、环境的车道结构以及车辆状态信息，从一组关键帧模型中选择一个匹配的关键帧模型；基于所选择的关键帧模型、车辆状态信息、物体的大小、从物体到自主车辆的距离以及环境的车道结构，生成与自主车辆操作相关联的驾驶参数的最大建议限值和最小建议限值；以及命令自主车辆根据驾驶参数的最大建议限值和最小建议限值来自主地操作。该方法可以包括：收集环境状态信息，该环境状态信息包括与位于自主车辆正在行驶穿过其中的环境内的第二物体相关联的信息；确定第二物体的大小，以及第二物体与自主车辆之间的距离；以及基于物体的大小和第二物体的大小、从物体和第二物体的平均居中定位到自主车辆的距离、环境的车道结构以及车辆状态信息，从这组关键帧模型中选择关键帧模型。车辆状态信息可以包括自主车辆的定位、自主车辆的航向，以及自主车辆的速率。环境状态信息可以包括物体的定位。附图说明图1是根据一个方面的一种用于基于关键帧的自主车辆操作的系统的示例部件图的图示。图2是图1的用于基于关键帧的自主车辆操作的系统的一个示例性使用场景的图示。图3A至图3B是与图1的用于基于关键帧的自主车辆操作的系统相关联的一个示例性训练场景的图示。图4A至图4B是与图1的用于基于关键帧的自主车辆操作的系统相关联的一个示例性使用场景的图示。图5是根据一个方面的一种用于基于关键帧的自主车辆操作的方法的示例流程图的图示。图6是根据一个方面的示例计算机可读介质或计算机可读装置的图示，该计算机可读介质或计算机可读装置包括被配置为体现本文所列出的规定中的一个或多个的处理器可执行指令。图7是根据一个方面的示例计算环境的图示，在该计算环境中实现了本文所列出的规定中的一个或多个。具体实施方式在本公开通篇中使用了以下术语，这里提供了这些术语的定义，以帮助理解本公开的一个或多个方面。如本文所用，“车辆”是指能够承载一名或多名人类乘员并且由任何形式的能量驱动的任何移动车辆。在一些情况下，机动车辆包括一个或多个发动机。术语“车辆”还可以指由任何形式的能量驱动的自主车辆和/或自动驾驶车辆。车辆可以承载一名或多名人类乘员或其他货物。另外，术语“车辆”可以包括具有预先确定的路径或自由移动的自动化或非自动化车辆。如本文所用，“操作环境”可以包括一条或多条道路，一个或多个道路段、其他车辆、物体、障碍、障碍物、动物、建筑物、碎片、坑洼、交通筒、交通锥等。一些物体可能被其他物体遮挡，称之为“遮挡物体”。遮挡物体可以是固定的或静止的物体，或者是移动物体，诸如其他车辆。如本文所用，“模块”或“部件”包括但不限于存储有指令的非暂态计算机可读介质、在机器上执行的指令、硬件、固件、在机器上执行的软件和/或前述每一者的组合，用于执行一种或多种功能或者一种或多种动作，并且/或者从另一模块、方法和/或系统引起功能或动作。模块或部件可以包括逻辑器、软件控制的微处理器、离散逻辑电路、模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于基于关键帧的自主车辆操作的系统，其包括：传感器，所述传感器收集与自主车辆相关联的车辆状态信息、以及环境状态信息，所述环境状态信息包括与位于所述自主车辆正在行驶穿过其中的环境内的遮挡物体相关联的信息；特征提取器，所述特征提取器经由电子控制单元ECU的处理器实现，用于确定所述遮挡物体的大小、所述遮挡物体与所述自主车辆之间的距离，以及所述自主车辆正在行驶穿过其中的所述环境的车道结构；推理逻辑器，所述推理逻辑器经由所述ECU的所述处理器实现，用于：基于所述遮挡物体的所述大小、从所述遮挡物体到所述自主车辆的所述距离、所述环境的所述车道结构以及所述车辆状态信息，从一组关键帧模型中选择一个匹配的关键帧模型；以及基于所选择的关键帧模型、所述车辆状态信息、所述遮挡物体的所述大小、从所述遮挡物体到所述自主车辆的所述距离以及所述环境的所述车道结构，生成与自主车辆操作相关联的驾驶参数的最大建议限值和最小建议限值；并且其中所述ECU命令所述自主车辆根据所述驾驶参数的所述最大建议限值和所述最小建议限值来自主地操作。

【技术特征摘要】
2017.10.06 US 62/569,431;2018.04.06 US 15/947,2101.一种用于基于关键帧的自主车辆操作的系统，其包括：传感器，所述传感器收集与自主车辆相关联的车辆状态信息、以及环境状态信息，所述环境状态信息包括与位于所述自主车辆正在行驶穿过其中的环境内的遮挡物体相关联的信息；特征提取器，所述特征提取器经由电子控制单元ECU的处理器实现，用于确定所述遮挡物体的大小、所述遮挡物体与所述自主车辆之间的距离，以及所述自主车辆正在行驶穿过其中的所述环境的车道结构；推理逻辑器，所述推理逻辑器经由所述ECU的所述处理器实现，用于：基于所述遮挡物体的所述大小、从所述遮挡物体到所述自主车辆的所述距离、所述环境的所述车道结构以及所述车辆状态信息，从一组关键帧模型中选择一个匹配的关键帧模型；以及基于所选择的关键帧模型、所述车辆状态信息、所述遮挡物体的所述大小、从所述遮挡物体到所述自主车辆的所述距离以及所述环境的所述车道结构，生成与自主车辆操作相关联的驾驶参数的最大建议限值和最小建议限值；并且其中所述ECU命令所述自主车辆根据所述驾驶参数的所述最大建议限值和所述最小建议限值来自主地操作。2.根据权利要求1所述的用于基于关键帧的自主车辆操作的系统，其中所述车辆状态信息包括所述自主车辆的定位、所述自主车辆的航向，以及所述自主车辆的速率。3.根据权利要求1所述的用于基于关键帧的自主车辆操作的系统，其中所述环境状态信息包括所述遮挡物体的定位。4.根据权利要求1所述的用于基于关键帧的自主车辆操作的系统，其中所述环境的所述车道结构包括双车道道路结构或四车道道路结构。5.根据权利要求1所述的用于基于关键帧的自主车辆操作的系统，其中当所述自主车辆的定位小于到所述遮挡物体的定位的阈值距离时，所述ECU命令所述自主车辆根据所述驾驶参数的所述最大建议限值和所述最小建议限值来自主地操作。6.根据权利要求5所述的用于基于关键帧的自主车辆操作的系统，其中在所述自主车辆已经经过所述遮挡物体、而仍位于到所述遮挡物体的所述定位的所述阈值距离内之后，所述ECU命令所述自主车辆无视所述驾驶参数的所述最大建议限值和所述最小建议限值。7.根据权利要求1所述的用于基于关键帧的自主车辆操作的系统，其中所述一组关键帧模型基于三次样条或五次样条。8.根据权利要求1所述的用于基于关键帧的自主车辆操作的系统，其中所述车辆状态信息包括所述自主车辆的定位，所述定位按照所述自主车辆正在行驶穿过其中的车道内的子车道来限定。9.根据权利要求1所述的用于基于关键帧的自主车辆操作的系统，其中所述传感器包括雷达单元、光探测和测距LIDAR单元或图像捕获传感器。10.根据权利要求1所述的用于基于关键帧的自主车辆操作的系统，其中所述驾驶参数是所述自主车辆的速率、加速度或转向角。11.一种用于基于关键帧的自主车辆操作的系统，其包括：传感器，所述传感器收集与自主车辆相关联的车辆状态信息、以及环境状态信息，所述环境状态信息包括与位于所述自主车辆正在行驶穿过其中的环境内的物体相关联的信息；特征提取器，所述特征提取器经由电子控制单元ECU的处理器实现，用于确定所述物体的大小、所述物体...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·帕拉沙尔，藤村希久雄，A·纳卡埃·赛尔维达尼，A·考斯冈，
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