The invention provides a system and a method for controlling an autonomous vehicle (AV). Feature mapping generator module generates feature mapping (FM). Based on FM, the perceptual mapping generator module generates a perceptual mapping (PM). The scene understanding module selects a specific combination of SPMS to be enabled and executed for a specific driving scene (PDS) from multiple sensory motor primitives (SPMS) based on FM. Each SPM maps information from FM or PM to vehicle track and speed curve (vtsp), which is used to automatically control AV to perform specific driving maneuvers. Each processing in a specific combination of SPMS is used to process subtasks in the subtask sequence of PDs. Retrieve each specific combination of SPMS from storage and execute to generate the corresponding vtsp.
【技术实现步骤摘要】
自主车辆的控制系统、控制方法和控制器引言本公开大体上涉及自主车辆，更具体地涉及自主车辆控制器、自主车辆控制系统以及用于控制自主车辆的相关方法。控制系统、控制方法和控制器通过处理特定驾驶场景中的传感器获取的场景元素来选择和优先化用于控制自主车辆的合适的感觉运动基元模块，从而使用感觉运动基元的集合来控制自主车辆。执行适当的感觉运动基元模块可以生成车辆轨迹和速度曲线，车辆轨迹和速度曲线用于生成控制信号和致动器命令，从而控制自主车辆实现处理特定驾驶场景所需的车辆轨迹和速度曲线。自主车辆是一种能够在有很少或没有用户输入的情况下感知其环境和导航的车辆。自主车辆包括智能控制自主车辆的自主驾驶系统(ADS)。传感器系统使用诸如雷达、激光雷达、图像传感器等感测装置来感测其环境。ADS还可以处理来自全球定位系统(GPS)技术、导航系统、车间通信、车对设施技术和/或线控驾驶系统的信息来导航车辆。车辆自动化已被分类为从零(对应于没有完全人工控制的自动化)到五(对应于没有人工控制的全自动化)的数字级别。诸如巡航控制、自适应巡航控制和停车辅助系统等各种自动化驾驶...
【技术保护点】
1.一种自主车辆的控制方法，所述方法包括：/n在高级控制器的特征映射生成器模块中处理来自传感器系统的传感器数据、指示所述自主车辆的路线的导航路线数据、以及指示所述自主车辆的位置的车辆位置信息，以生成包括驾驶环境的机器可读表示的特征映射，其包括在任何给定时刻在特定驾驶场景中通过所述传感器系统获取的特征；/n基于所述特征映射在感知映射生成器模块中生成感知映射，所述感知映射包括：所述驾驶环境的人类可读表示，其包括在任何给定时刻在特定驾驶场景中通过所述传感器系统获取的场景；/n基于所述特征映射在所述高级控制器的场景理解模块中，从多个感觉运动基元模块中选择针对所述特定驾驶场景要启用和...
【技术特征摘要】
20180524 US 15/9886001.一种自主车辆的控制方法，所述方法包括：
在高级控制器的特征映射生成器模块中处理来自传感器系统的传感器数据、指示所述自主车辆的路线的导航路线数据、以及指示所述自主车辆的位置的车辆位置信息，以生成包括驾驶环境的机器可读表示的特征映射，其包括在任何给定时刻在特定驾驶场景中通过所述传感器系统获取的特征；
基于所述特征映射在感知映射生成器模块中生成感知映射，所述感知映射包括：所述驾驶环境的人类可读表示，其包括在任何给定时刻在特定驾驶场景中通过所述传感器系统获取的场景；
基于所述特征映射在所述高级控制器的场景理解模块中，从多个感觉运动基元模块中选择针对所述特定驾驶场景要启用和执行的感觉运动基元模块的特定组合，其中每一个感觉运动基元模块将信息从所述特征映射或所述感知映射映射到车辆轨迹和速度曲线，并且可执行以生成用于自动控制所述自主车辆以使所述自主车辆执行特定驾驶操纵的车辆轨迹和速度曲线，并且其中感觉运动基元模块的特定组合中的每一个特定组合处理用于处理特定驾驶场景的子任务序列中的子任务；
通过选择器模块从存储器检索感觉运动基元模块的特定组合；以及
在基元处理器模块中执行感觉运动基元模块的特定组合，使得每一个生成车辆轨迹和速度曲线。
2.根据权利要求1所述的自主车辆的控制方法，其中，所述传感器数据包括：图像数据，其包括通过相机获得的像素信息和从一个或多个测距系统提供的距离点数据，并且其中，所述特征映射生成器模块包括：包括多个层的特征提取卷积神经网络(CNN)，其中，在所述特征映射生成器模块中基于所述传感器数据生成所述特征映射包括：
在所述特征提取CNN的每一层中连续处理所述图像数据的像素，以从所述图像数据提取特征并且输出特征层；
处理所述距离点数据以导出所述距离点数据的距离呈现映射，其中每一个距离点数据指示离车辆的距离的值；以及
将每一个特征层与先前特征层以及距离呈现映射串联起来，并且将每一个特征层与前一特征层和距离呈现映射的串联输出为特征映射。
3.根据权利要求2所述的自主车辆的控制方法，其中，所述多个层包括：
第一卷积层，被配置为将第一组卷积核应用于包括红-绿-蓝(RGB)图像数据的输入层，其中每一个卷积核生成包括具有第一分辨率的图像的第一层输出通道；
第一最大池化层，被配置为通过对所述第一输出通道应用最大值运算来处理每一个第一输出通道，以缩小具有所述第一分辨率的相应图像，其中所述第一最大池化层输出多个第二输出通道，每一个第二输出通道包括具有小于所述第一分辨率的第二分辨率的图像；
第二卷积层，被配置为将第二组卷积内核应用于所述多个第二输出通道中的每一个，其中所述第二组的每一个卷积内核生成第三输出通道，所述第三输出通道包括具有小于所述第二分辨率的第三分辨率的图像；以及
第二最大池化层，被配置为通过对所述第三输出通道应用另一最大值运算来处理每一个第三输出通道，以缩小具有所述第三分辨率的相应图像，其中所述第二最大池化层输出多个第四输出通道，每一个第四输出通道包括具有小于所述第三分辨率的第四分辨率的图像，其中所述特征层包括三维张量，所述三维张量包括所述多个第四输出通道。
4.根据权利要求1所述的自主车辆的控制方法，其中，所述感知映射生成器模块包括对象检测CNN，并且其中，在所述感知映射生成器模块中基于所述特征映射生成所述感知映射包括：
在所述对象检测CNN的区域提议(RP)生成器模块中处理所述特征映射以生成一组边界框区域提议；
在所述对象检测CNN的感兴趣区域(ROI)池化模块中处理所述特征映射和所述一组边界框区域提议，以从所述特征映射中提取作为边界框候选的感兴趣区域；
在所述对象检测CNN的快速卷积神经网络(R-CNN)中处理所述边界框候选，以生成所述感知映射的每一个检测到的对象的边界框位置、方向和速度；在所述对象检测CNN的快速卷积神经网络(R-CNN)中，根据语义类别根据各自的对象类型对检测到的对象进行分类；
在自由空间特征生成器模块中处理所述特征映射，以生成包括来自所述环境的自由空间特征的自由空间的图像分割；
在道路级特征生成器模块中处理所述特征映射，以生成来自所述环境的道路特征的位置和类型；以及
在棒状像素生成器模块中处理所述特征映射，以通过将图像从所述特征映射分割为棒状像素来生成棒状像素，其中每一个棒状像素是由其相对于相机的三维位置定义的固定宽度的垂直切片，并且具有包括垂直切片为棒状像素的概率、下端行索引、以及近似于障碍物的下边界和上边界的相对于地面的高度的属性，以及
其中，所述感知映射包括：每一个检测到的对象的边界框位置、方向和速度；每一个检测到的对象的对象类型；来自所述环境的自由空间特征；来自所述环境的道路特征的位置和类型；以及多个棒状像素，其中每一个棒状像素是固定宽度的垂直切片，并且具有接近障碍物的下边界和上边界的属性。
5.根据权利要求1所述的自主车辆的控制方法，其中，所述感觉运动基元模块中的至少一个是：
谓词逻辑(PL)感觉运动基元模块，其通过所述感知映射将所述传感器数据映射到自主驾驶任务的一个或多个安全相关子任务，并且将每一个安全相关子任务映射到一个或多个控制信号，其中所述一个或多个控制信号各自引起一个或多个控制动作，所述控制动作自动控制所述自主车辆以使所述自主车辆执行特定的安全相关驾驶操纵，所述驾驶操纵处理在所述自主车辆的操作期间遇到的特定驾驶场景；或者
模型预测控制(MPC)感觉运动基元模块，其通过所述感知映射将所述传感器数据映射到自主驾驶任务的一个或多个便利相关子任务，并将每一个便利相关子任务映射到一个或多个控制信号，其中所述一个或多个控制信号各自引起一个或多个控制动作，所述控制动作自动控制所述自主车辆以使所述自主车辆执行特定的便利相关驾驶操纵，所述便利相关驾驶操纵(1)具有参考目标并且(2)处理所述自主车辆的操作期间遇到的特定驾驶场景，以及
其中，在所述基元处理器模块中执行所述感觉运动基元模块的特定组合，包括：
在谓词逻辑(PL)和模型预测控制(MPC)感觉运动基元处理器模块中处理来自所述感知映射的信息；以及
基于来自所述感知映射的处理信息，在PL和MPC感觉运动基元处理器模块中执行感觉运动基元模块的特定组合的PL和MP...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾树青，佟维，U·P·穆达里格，
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
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