用于自主车辆路径跟随器校正的系统和方法技术方案

提供了用于生成车辆路径以操作自主车辆的系统和方法。方法包括利用横向再入规划器系统来校正横向再入误差。纵向再入规划器系统用于校正纵向再入误差。基于由横向再入规划器系统和纵向再入规划器系统提供的校正生成路径校正命令。

【技术实现步骤摘要】
用于自主车辆路径跟随器校正的系统和方法
本公开大体上涉及自主车辆，并且更具体地，涉及用于自主车辆中车辆路径跟随器校正的系统和方法。引言自主车辆是一种能够感测其环境并利用很少或不利用用户输入来导航的车辆。自主车辆利用感测装置感测其环境，例如，雷达、激光雷达、图像传感器等。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、车辆-到-车辆通信、车辆-到-基础设施技术、和/或线控系统的信息来导航车辆。车辆自动化已经被分类成范围从零到五的数值级别，零对应于利用完全人类控制的无自动化，五对应于不利用人类控制的完全自动化。各种自动化驾驶员辅助系统，比如巡航控制、自适应巡航控制以及停车辅助系统，对应于较低的自动化级别，而真正的“无人驾驶”车辆对应于更高的自动化级别。轨迹规划可以用于自动化驾驶并且对道路上的动态目标的变化进行反应。计算后的轨迹应遵循交通规则、在道路边界内安全、满足动态约束条件等。然而，现有的运动规划算法，要么是计算密集的要么并未针对城市和高速公路驾驶的多种不同可能场景来设计。相应地，期望提供能够更有效地针对自动化驾驶加速对运动规划的处理的系统和方法。此外，通过随后的详细描述和所附权利要求书并结合附图和前述
和
技术介绍
，本专利技术的其他期望特征和特性将是显而易见的。
技术实现思路
提供了用于生成车辆路径以操作自主车辆的系统和方法。在一个实施例中，系统和方法包括用于校正横向再入误差的横向再入规划器系统。纵向再入规划器系统被用于校正纵向再入误差。基于由横向再入规划器系统和纵向再入规划器系统提供的校正来生成路径校正命令。在其他实施例中，系统和方法包括通过一个或多个处理器从定位系统接收指示车辆路径的数据和指示初始位置的数据，以用于确定横向再入误差和纵向再入误差。横向再入规划器系统被用于确定和曲率及前进方向有关的轨迹以用于基于横向再入误差跟随路径。纵向再入规划器系统被用于确定和加速度、速度以及行程有关的轨迹以用于基于纵向再入误差跟随车辆路径。基于所确定的横向再入规划器系统的轨迹和所确定的纵向再入规划器系统的轨迹来生成路径校正命令。所生成的路径校正命令被传送用于控制自主车辆。附图说明以下将结合附图来描述示范性实施例，其中相同的附图标记指代相同的元件，并且其中：图1是示出了根据各种实施例的自主车辆的功能框图；图2是示出了根据各种实施例的具有一台或多台图1中所示的自主车辆的运输系统的功能框图；图3是示出了根据各种实施例的与自主车辆相关联的自主驾驶系统(ADS)的功能框图；图4和图5是示出了根据各种实施例的车辆路径控制系统的功能框图；图6是示出了根据各种实施例的涉及车辆路径规划的操作场景的流程图；图7是示出了根据各种实施例的车辆运动规划系统的功能框图；图8和图9是示出了根据各种实施例的用于车辆运动规划系统的优化模型的功能框图；图10是示出了根据各种实施例的横向预处理操作的流程图；图11是示出了根据各种实施例的纵向预处理操作的流程图；图12是示出了根据各种实施例的用于车辆路径跟随器系统的功能框图；图13是示出了根据各种实施例的车辆低级控件系统的功能框图；图14是示出了根据各种实施例的前馈控制系统的控制框图；以及图15示出了根据本公开的各种实施例包括分布在车辆周围的多个雷达装置、相机以及激光雷达装置的示范性车辆。具体实施方式以下详细描述在本质上仅是示范性的，并且并不旨在限制应用和使用。另外，不存在被任何前述的
、
技术介绍
、
技术实现思路
或以下详细描述中提出的任何明确的或暗示的理论约束的意图。如本文所使用，术语模块是指单独地或呈任何组合的任何硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器装置，包括但不限于：专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、电子电路、处理器(共享、专用或成组)以及执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能性的其他合适部件。本公开的实施例在本文中可依据功能和/或逻辑块部件和各个处理步骤来描述。应当理解的是，这些块部件可由被配置为执行指定功能的任何数量的硬件(例如，一个或多个数据处理器)、软件和/或固件部件来实现。例如，本公开的实施例可采用各种集成电路部件，例如，存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，其可以在一个或多个微处理器或其他控制装置的控制下执行多种功能。另外，本领域技术人员将理解的是，本公开的实施例可结合任何数量的系统来实践，并且本文所述的系统仅仅是本公开的示范性实施例。为了简洁起见，本文可以不再详细描述与信号处理、数据传输、信号发送、控制、机器学习、图像分析以及该系统(和该系统的单独操作部件)的其他功能方面有关的常规技术。另外，本文中所包含的各个图示中所示的连接线旨在表示各个元件之间的示例功能关系和/或物理联接。应当注意的是，在本公开的实施例中可以存在许多替代或附加的功能关系或物理连接。参考图1，根据各种实施例，总体上以100示出的用于执行自主车辆路径控制的系统与车辆10相关联。一般来说，系统100优化车辆路径规划并校正可能在规划过程中出现的误差以用于在控制车辆10中使用。如图1中所示，车辆10通常包括底盘12、车身14、前轮16以及后轮18。车身14被布置在底盘12上并且大体上包围车辆10的部件。车身14和底盘12可以共同形成框架。车轮16至18各自在车身14的相应拐角附近可旋转地联接到底盘12。在各种实施例中，车辆10是自主车辆并且系统100和/或其部件被结合到自主车辆10中(以下称为自主车辆10)。自主车辆10例如是一种被自动控制以将乘客从一个位置运送到另一个位置的车辆。车辆10在所示实施例中被描绘为客车，但是应当理解的是，还可以使用任何其他车辆，包括摩托车、卡车、运动型多功能车(SUV)、娱乐车辆(RV)、船舶、飞行器等。在示范性实施例中，自主车辆10对应于在自动化驾驶等级的美国汽车工程师学会(SAE)“J3016”标准分类下的四级或五级自动化系统。利用该术语，四级系统指示“高度自动化”，其指代其中自动驾驶系统执行动态驾驶任务的所有方面的驾驶模式，即使人类驾驶员对干预请求没有做出适当响应。另一方面，五级系统指示“全自动化”，其指代其中自动驾驶系统在可由人类驾驶员管理所有道路和环境状况下执行动态驾驶任务的所有方面。然而，应当理解，根据本专利技术主题的实施例并不限于自动化类别的任何特定分类或量规。此外，根据本专利技术实施例的系统可以结合利用导航系统和/或其他系统以提供路线引导和/或实施的任何自主或其他车辆来使用。如图所示，自主车辆10通常包括推进系统20、变速器系统22、转向系统24、制动系统26、传感器系统28、致动器系统30、至少一个数据存储装置32、至少一个控制器34，以及通信系统36。在各种实施例中，推进系统20可以包括内燃机、诸如牵引电动机的电机和/或燃料电池推进系统。变速器系统22被配置为根据可选速度比将来自推进系统20的动力传递到车辆车轮16和18。根据各种实施例，变速器系统22可包括分级传动比自动变速器、无级变速器或其他适当的变速器。制动系统26被配置为向车轮16和18提供制动转矩。在各种实施例中，制动系统26可以包括摩擦制动器、线控制动器、诸如电机的再生制动系统，和/或其他适当的制动系统。转向系统2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生成车辆路径以操作自主车辆的方法，包括：通过一个或多个处理器从定位系统接收指示车辆路径的数据和指示初始位置的数据，以用于确定横向再入误差和纵向再入误差。通过所述一个或多个处理器利用横向再入规划器系统以用于确定和曲率和前进方向有关的轨迹，以用于跟随基于所述横向再入误差的车辆路径；通过所述一个或多个处理器利用纵向再入规划器系统以用于确定和加速度、速度以及行程有关的轨迹以用于跟随基于所述纵向再入误差的所述车辆路径；基于所确定的所述横向再入规划器系统的轨迹和所确定的所述纵向再入规划器系统的轨迹来生成路径校正命令；以及传送所生成的路径校正命令以用于控制所述自主车辆。

【技术特征摘要】
2018.02.09 US 15/8929111.一种用于生成车辆路径以操作自主车辆的方法，包括：通过一个或多个处理器从定位系统接收指示车辆路径的数据和指示初始位置的数据，以用于确定横向再入误差和纵向再入误差。通过所述一个或多个处理器利用横向再入规划器系统以用于确定和曲率和前进方向有关的轨迹，以用于跟随基于所述横向再入误差的车辆路径；通过所述一个或多个处理器利用纵向再入规划器系统以用于确定和加速度、速度以及行程有关的轨迹以用于跟随基于所述纵向再入误差的所述车辆路径；基于所确定的所述横向再入规划器系统的轨迹和所确定的所述纵向再入规划器系统的轨迹来生成路径校正命令；以及传送所生成的路径校正命令以用于控制所述自主车辆。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述纵向再入规划器系统使用时间离散化优化来校正所述纵向再入误差。3.根据权利要求1所述的方法，其中所确定的所述横向再入规划器系统的轨迹和所确定的所述纵向再入规划器系统的轨迹被合并以生成用作控制所述自主车辆的参考的局部规划。4.根据权利要求1所述的方法，其中由所述横向再入规划器系统确定的...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·朱，S·哈格希加特，B·雷德，
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