用于导航车辆的系统和方法技术方案

一种自主系统可以选择性地取代对主车辆的人类驾驶员控制。该系统可以接收代表主车辆环境的图像，并基于对图像的分析来检测主车辆环境中的障碍物。该系统可以监视对与主车辆相关联的油门、制动或转向控件的驾驶员输入。该系统可以确定驾驶员输入是否会导致主车辆在相对于障碍物的接近缓冲区内导航。如果驾驶员输入不会导致主车辆在接近缓冲区内导航，则该系统可以允许驾驶员输入引起一个或多个主车辆运动控制系统中的对应改变。如果驾驶员输入会导致主车辆在接近缓冲区内导航，则该系统可以阻止驾驶员输入引起对应改变。

【技术实现步骤摘要】
用于导航车辆的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年3月20日提交的美国临时专利申请第62/645,479号、于2018年3月22日提交的美国临时专利申请第62/646,579号、于2018年8月14日提交的美国临时专利申请第62/718,554号、于2018年8月29日提交的美国临时专利申请第62/724,355号、于2018年11月28日提交的美国临时专利申请第62/772,366号以及于2018年12月11日提交的美国临时专利申请第62/777,914号的优先权权益。上述所有申请通过引用整体并入本文。
本公开总体涉及自主车辆导航。此外，本公开涉及根据潜在事故责任约束进行导航的系统和方法。
技术介绍
随着技术的不断进步，能够在车行道上导航的完全自主车辆的目标即将出现。自主车辆可能需要考虑各种各样的因素，并且基于那些因素做出适当的决定，以安全和准确地到达期望的目的地。例如，自主车辆可能需要处理和解释可视信息(例如，从相机捕捉的信息)、来自雷达或激光雷达的信息，并且也可能使用从其它源(例如，从GPS设备、速度传感器、加速度计、悬架传感器等)获得的信息。同时，为了导航到目的地，自主车辆还可能需要标识其在特定车行道内(例如，在多车道道路内的特定车道)的地点、沿着其它车辆旁边导航、避开障碍和行人、观察交通信号和标志、在适当的交叉路口或交汇处从一条道路行进到另一条道路，并对车辆运行期间发生或进展的任何其他情况作出响应。此外，导航系统可能需要遵守某些施加的约束。在一些情况下，这些约束可以涉及主车辆和一个或多个其他对象(诸如其他车辆、行人等)之间的交互。在其他情况下，约束可能涉及在为主车辆实施一个或多个导航动作时要遵循的责任规则。在自主驾驶领域，可行的自主车辆系统有两个重要的考虑。第一是安全保证(assurance)的标准化，包括每辆自驾驶汽车必须满足以保证安全的要求，以及如何验证这些要求。第二是可扩展性，因为导致释放成本的工程解决方案不会扩展到数百万辆汽车，并且可能会阻止自主汽车的广泛采用或甚至不那么广泛的采用。因此，需要一种用于安全保证的可解释的数学模型、以及一种遵守安全保证要求同时可扩展到数百万辆汽车的系统设计。
技术实现思路
与本公开一致的实施例提供了用于自主车辆导航的系统和方法。所公开的实施例可以使用相机来提供自主车辆导航特征。例如，与所公开的实施例一致，所公开的系统可以包括一个、两个或更多个监控车辆环境的相机。所公开的系统可以基于例如对由一个或多个相机捕捉的图像的分析来提供导航响应。导航响应还可以考虑其他数据，包括例如全球定位系统(globalpositioningsystem，GPS)数据、传感器数据(例如，来自加速度计、速度传感器、悬架传感器等)、和/或其他地图数据。在一个实施例中，一种用于导航主车辆的系统可以包括至少一个处理设备，其被编程为接收代表主车辆环境的至少一个图像。可以从图像捕捉设备接收该至少一个图像。该至少一个处理设备可以被编程为基于至少一个驾驶策略，确定用于实现主车辆的导航目标的规划导航动作。该至少一个处理设备可以进一步被编程为分析至少一个图像以识别主车辆环境中的目标车辆，以及确定如果采取规划导航动作则将导致的主车辆和目标车辆之间的下一状态距离。该至少一个处理设备可以被编程为确定主车辆的最大制动能力、主车辆的最大加速能力以及主车辆的当前速度。该至少一个处理设备还可以被编程为基于主车辆的当前最大制动能力、主车辆的当前最大加速能力以及主车辆的当前速度，确定主车辆的当前停止距离。该至少一个处理设备可以进一步被编程为确定目标车辆的当前速度，并基于目标车辆的至少一个辨识的特性假设目标车辆的最大制动能力。该至少一个处理设备还可以被编程为，如果所确定的主车辆的当前停止距离小于所确定的下一状态距离与基于目标车辆的当前速度和所假设的目标车辆的最大制动能力而确定的目标车辆行驶距离之和，则实施规划导航动作。在一个实施例中，一种用于导航主车辆的系统可以包括至少一个处理设备。该至少一个处理设备可以被编程为从图像捕捉设备接收代表主车辆环境的至少一个图像。该至少一个处理设备还可以被编程确定用于实现主车辆的导航目标的规划导航动作。该规划导航动作可以基于至少一个驾驶策略。该至少一个处理设备可以被编程为分析至少一个图像，以识别主车辆环境中的目标车辆。该至少一个处理设备可以进一步被编程为，确定如果采取规划导航动作则将导致的主车辆和目标车辆之间的下一状态距离。该至少一个处理设备可以被编程为确定主车辆的当前速度和目标车辆的当前速度。该至少一个处理设备可以被编程为基于目标车辆的至少一个辨识的特性假设目标车辆的最大制动率能力。该至少一个处理设备可以进一步被编程为，如果对于所确定的主车辆的当前速度以及以小于主车辆的最大制动率能力的预定次最大制动率，主车辆能够在主车辆停止距离内停止，则实施规划导航动作，所述主车辆停止距离小于所确定的下一状态距离与基于目标车辆的当前速度和所假设的目标车辆的最大制动率能力而确定的目标车辆行驶距离之和。在一个实施例中，一种用于导航主车辆的系统可以包括至少一个处理设备。该至少一个处理设备可以被编程为从图像捕捉设备接收代表主车辆环境的至少一个图像。该至少一个处理设备还可以被编程确定用于实现主车辆的导航目标的规划导航动作。该规划导航动作可以基于至少一个驾驶策略。该至少一个处理设备可以被编程为分析至少一个图像，以识别主车辆环境中的目标车辆。该至少一个处理设备可以进一步被编程为，确定如果采取规划导航动作则将导致的主车辆和目标车辆之间的下一状态距离。该至少一个处理设备可以被编程为确定主车辆的当前速度。该至少一个处理设备可以进一步被编程为确定目标车辆的当前速度，并基于目标车辆的至少一个辨识的特性假设目标车辆的最大制动率能力。该至少一个处理设备可以被编程为，如果对于所确定的主车辆的当前速度和对于预定制动率曲线，主车辆能够在主车辆停止距离内停止，则实施规划导航动作，所述主车辆停止距离小于所确定的下一状态距离与基于目标车辆的当前速度和所假设的目标车辆的最大制动率能力而确定的目标车辆行驶距离之和，其中所述预定制动率曲线从主车辆的次最大制动率逐渐增加到最大制动率。在一个实施例中，一种用于制动主车辆的系统可以包括至少一个处理设备，其被编程为执行一个或多个操作。该至少一个处理设备可以被编程为从至少一个传感器接收代表主车辆环境的输出。该至少一个处理设备可以进一步被编程为基于该输出，检测主车辆环境中的目标车辆。该至少一个处理设备可以被编程为确定主车辆的当前速度和主车辆与目标车辆之间的当前距离。至少基于主车辆的当前速度和主车辆与目标车辆之间的当前距离，该至少一个处理器可以被编程为确定制动条件是否存在。如果确定制动条件存在，则该至少一个处理器可以被编程为使得根据预定制动曲线应用与主车辆相关联的制动设备，所述预定制动曲线包括以主车辆的次最大制动率开始并逐渐增加到主车辆的最大制动率的分段。在一个实施例中，一种用于选择性地取代人类驾驶员对主车辆的控制的自主系统可以包括至少一个处理设备。该至少一个处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于主车辆的自动驾驶系统，所述系统包括：/n用于获取主车辆附近环境的感测数据的接口，所述感测数据是从主车辆的至少一个传感器设备捕捉的；和/n至少一个处理设备，配置为：/n确定用于实现主车辆的导航目标的计划的导航动作；/n从感测数据中识别主车辆的环境中的目标车辆；/n预测如果采取计划的导航操作，则将产生的主车辆与目标车辆之间的跟随距离；/n识别主车辆的定义制动能力、主车辆的定义加速能力以及主车辆的纵向速度；/n基于主车辆的定义制动能力、主车辆的定义加速能力以及主车辆的纵向速度来确定主车辆制动距离，主车辆的定义制动能力包括小于主车辆的最大制动率的最小制动率，最小制动率被识别为要由主车辆应用至少作为用于在主车辆制动距离之内减速的初始制动力，并且最小制动率被识别为要由主车辆应用作为用于贯穿主车辆制动距离减速的制动力的量的下限；/n基于目标车辆的纵向速度和目标车辆的最大制动能力，确定目标车辆制动距离；和/n当计划的导航动作的预测的跟随距离大于最小安全纵向距离时，使主车辆实施计划的导航动作，所述最小安全纵向距离是基于所确定的主车辆制动距离和所确定的目标车辆制动距离来计算的。/n

【技术特征摘要】
20180320 US 62/645479;20180322 US 62/646579;2018081.一种用于主车辆的自动驾驶系统，所述系统包括：
用于获取主车辆附近环境的感测数据的接口，所述感测数据是从主车辆的至少一个传感器设备捕捉的；和
至少一个处理设备，配置为：
确定用于实现主车辆的导航目标的计划的导航动作；
从感测数据中识别主车辆的环境中的目标车辆；
预测如果采取计划的导航操作，则将产生的主车辆与目标车辆之间的跟随距离；
识别主车辆的定义制动能力、主车辆的定义加速能力以及主车辆的纵向速度；
基于主车辆的定义制动能力、主车辆的定义加速能力以及主车辆的纵向速度来确定主车辆制动距离，主车辆的定义制动能力包括小于主车辆的最大制动率的最小制动率，最小制动率被识别为要由主车辆应用至少作为用于在主车辆制动距离之内减速的初始制动力，并且最小制动率被识别为要由主车辆应用作为用于贯穿主车辆制动距离减速的制动力的量的下限；
基于目标车辆的纵向速度和目标车辆的最大制动能力，确定目标车辆制动距离；和
当计划的导航动作的预测的跟随距离大于最小安全纵向距离时，使主车辆实施计划的导航动作，所述最小安全纵向距离是基于所确定的主车辆制动距离和所确定的目标车辆制动距离来计算的。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，最小安全纵向距离包括与主车辆从所识别的主车辆的纵向速度开始、在一定时间段内、以主车辆的最大加速能力能够行驶的距离相对应的加速距离。


3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述最小安全纵向距离还基于与主车辆相关联的响应时间来计算。


4.根据权利要求1所述的系统，其中，主车辆的定义制动能力基于环境的天气和道路状况。


5.根据权利要求1所述的系统，其中，目标车辆的纵向速度是从感测数据确定的。


6.根据权利要求5所述的系统，其中，目标车辆的纵向速度是从来自主车辆的LIDAR系统或RADAR系统中的至少一个的输出确定的。


7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计划的导航动作导致主车辆中的转向、制动或加速中的至少一个。


8.根据权利要求1至7中的任一项所述的系统，其中，所述至少一个传感器设备包括相机，并且其中，所述感测数据包括从所述相机捕捉的至少一个图像。


9.至少一个机器可读存储介质，包括在其上存储的指令，所述指令当由主车辆的导航系统的处理器执行时使所述处理器执行包括以下各项的操作：
获取主车辆附近环境的感测数据，所述感测数据是从主车辆的至少一个传感器设备捕捉的；
确定用于实现主车辆的导航目标的计划的导航动作；
从感测数据中识别主车辆的环境中的目标车辆；
预测如果采取计划的导航操作，则将产生的主车辆与目标车辆之间的跟随距离；
识别主车辆的定义制动能力、主车辆的定义加速能力以及主车辆的纵向速度；
基于主车辆的定义制动能力、主车辆的定义加速能力以及主车辆的纵向速度来确定主车...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·沙莱夫施瓦茨，S·沙马，A·沙苏哈，B·科恩，Z·阿德尔曼，O·伯贝里安，
申请(专利权)人：御眼视觉技术有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL