导航最优路径的方法、存储介质和运载工具技术

本发明专利技术涉及用于导航最优路径的方法、存储介质和运载工具。其中，描述了通过经由单元分解连接C片来生成无碰撞路径的技术。在运载工具的离散的航向处对环境进行采样，以生成具有一个或多个C片的配置空间(C空间)。将第一C片分解成一个或多个表示自由空间的单元。生成针对第一C片的C片邻接列表。导出将连接跨一个或多个C片的关注顶点的超级邻接列表，以形成超级邻接图。在实施例中，杜宾斯路径用于连接C片内和跨C片两者的关注顶点，以确保所有搜索的路径的运动学可行性。导航最优路径，其中最优路径是超级邻接图上从开始姿态到目标姿态的最短路径。最短路径。最短路径。

【技术实现步骤摘要】
导航最优路径的方法、存储介质和运载工具


[0001]本说明书涉及通过经由单元分解连接C片进行的无碰撞路径生成。

技术介绍

[0002]运载工具从初始地点到最终目的地的导航通常需要运载工具的决策制定系统选择从初始地点到所请求的最终目的地的路径。各种对象可以位于初始地点和最终目的地之间。用具有多个顶点和边的图表示可能的路径，并且运载工具的决策制定系统根据任意数量的约束选择路径。对象影响可能路径的地点。无碰撞路径是避开跨对象的或对象附近的顶点和边的路径。在图包含大量的顶点和边的情况下，规划路径既耗时又耗费计算资源。

技术实现思路

[0003]用于导航最优路径的方法，包括：由感知电路对运载工具的离散航向处的环境进行采样，以生成具有一个或多个C片的配置空间即C空间，其中，第一C片与所述运载工具的离散航向相对应，并且所述运载工具和所检测对象由凸多边形表示；由处理器将所述第一C片分解为表示自由空间的一个或多个单元；由所述处理器生成针对所述第一C片的C片邻接列表，其中，共享边界线的两个单元是相邻的，并且沿边界线插入关注顶点；由所述处理器导出针对所述C空间的超级邻接列表，其中，所述超级邻接列表连接跨所述一个或多个C片的关注顶点，以形成至少部分地基于杜宾斯路径的超级邻接图；以及由规划电路导航最优路径，其中，所述最优路径是所述超级邻接图上从开始姿态到目标姿态的最短路径。
[0004]非暂时性计算机可读存储介质，包括用于由第一装置的至少一个处理器执行的至少一个程序，所述至少一个程序包括指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行时进行包括以下的方法：对运载工具的离散航向处的环境进行采样，以生成具有一个或多个C片的配置空间即C空间，其中，第一C片与所述运载工具的离散航向相对应，并且所述运载工具和所检测对象由凸多边形表示；将所述第一C片分解成表示自由空间的一个或多个单元；生成针对所述第一C片的C片邻接列表，其中，共享边界线的两个单元是相邻的，并且沿边界线插入关注顶点；导出针对所述C空间的超级邻接列表，其中，所述超级邻接列表连接跨所述一个或多个C片的关注顶点，以形成至少部分地基于杜宾斯路径的超级邻接图；以及导航最优路径，其中，所述最优路径是所述超级邻接图上从开始姿态到目标姿态的最短路径。
[0005]运载工具，包括：至少一个传感器，其被配置为检测环境中的对象的姿态和几何形状，其中，所述运载工具的开始姿态和结束姿态被指定；至少一个计算机可读介质，其存储有计算机可执行的指令；至少一个处理器，其通信地耦接到所述至少一个传感器并且被配置为执行所述计算机可执行的指令，所述执行进行包括以下的操作：在所述运载工具的离散航向处对所述环境进行采样，以生成具有一个或多个C片的配置空间即C空间，其中，第一C片与所述运载工具的离散航向相对应，并且其中所述运载工具和所述对象由凸多边形表示；将所述第一C片分解成表示自由空间的一个或多个单元；生成针对所述第一C片的C片邻接列表，其中，共享边界线的两个单元是相邻的，并且沿边界线插入关注顶点；导出针对所
述C空间的超级邻接列表，其中，所述超级邻接列表连接跨所述一个或多个C片的关注顶点，以形成至少部分地基于杜宾斯路径的超级邻接图；以及控制电路通信地耦接到所述至少一个处理器，其中，所述控制电路被配置为基于所述超级邻接图操作所述运载工具从所述开始姿态到所述结束姿态。
附图说明
[0006]图1示出了具有自主能力的自主运载工具(AV)的示例。
[0007]图2示出了示例“云”计算环境。
[0008]图3示出了计算机系统。
[0009]图4示出了AV的示例架构。
[0010]图5示出了可由感知系统使用的输入和输出示例。
[0011]图6示出了LiDAR系统的示例。
[0012]图7示出了操作中的LiDAR系统。
[0013]图8更详细地示出了LiDAR系统的操作。
[0014]图9示出了规划系统输入和输出之间的关系的框图。
[0015]图10示出了路径规划中使用的有向图。
[0016]图11示出了控制系统输入和输出的框图。
[0017]图12示出了控制器的输入、输出和组件的框图。
[0018]图13A是运载工具在碰撞路径上的图示。
[0019]图13B是运载工具导航无碰撞路径的图示。
[0020]图14是使得能够实现快速无碰撞路径生成的处理的处理流程图。
[0021]图15是使得能够实现单元分解和顶点连接的处理的流程图。
[0022]图16是具有一组C片的C空间的图示。
[0023]图17A是通过梯形分解进行后处理的C片的图示。
[0024]图17B是具有自适应关注顶点插入的C片的图示。
[0025]图18A是使用蛮力(brute force)连接策略的超级邻接图的图示。
[0026]图18B是使用球之外的蛮力连接策略的超级邻接图的图示。
[0027]图18C是使用相邻单元、蛮力相邻片连接策略的超级邻接图的图示。
[0028]图18D是使用相邻单元、蛮力片间连接策略的超级邻接图的图示。
[0029]图18E是使用网格状连接策略的超级邻接图的图示。
[0030]图19是通过经由单元分解连接C片来使得能够实现快速无碰撞路径生成的处理流程图。
具体实施方式
[0031]在以下描述中，为了解释的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对本专利技术的透彻理解。然而，本专利技术可以在没有这些具体细节的情况下实施将是明显的。在其它实例中，众所周知的构造和装置是以框图形式示出的，以避免不必要地使本专利技术模糊。
[0032]在附图中，为了便于描述，示出了示意要素(诸如表示装置、模块、系统、指令块和数据要素的那些要素)的具体排列或次序。然而，本领域技术人员应当理解，附图中示意要
素的具体次序或排列并不意在意味着要求特定的处理次序或序列、或处理过程的分离。此外，在附图中包含示意要素并不意在意味着在所有实施例中都需要该要素，也不意在意味着由该要素表示的特征不能包括在一些实施例中或不能在一些实施例中与其它要素结合。
[0033]此外，在附图中，诸如实线或虚线或箭头等的连接要素用于例示两个或更多个其它示意要素之间的连接、关系或关联，没有任意这样的连接要素并不意在意味着不能存在连接、关系或关联。换句话说，一些要素之间的连接、关系或关联未在附图中示出，以便不使本公开内容模糊。此外，为了便于例示，使用单个连接要素来表示要素之间的多个连接、关系或关联。例如，如果连接要素表示信号、数据或指令的通信，本领域技术人员应理解，这样的要素表示影响通信可能需要的一个或多个信号路径(例如，总线)。
[0034]现在将详细参考实施例，其示例在附图中例示出。在以下的详细描述中，阐述了许多具体细节，以便提供对所描述的各种实施例的透彻理解。然而，对于本领域的普通技术人员来说将明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施所描述的各种实施例。在其它情况下，没有详本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于导航最优路径的方法，包括：由感知电路对运载工具的离散航向处的环境进行采样，以生成具有一个或多个C片的配置空间即C空间，其中，第一C片与所述运载工具的离散航向相对应，并且所述运载工具和所检测对象由凸多边形表示；由处理器将所述第一C片分解为表示自由空间的一个或多个单元；由所述处理器生成针对所述第一C片的C片邻接列表，其中，共享边界线的两个单元是相邻的，并且沿边界线插入关注顶点；由所述处理器导出针对所述C空间的超级邻接列表，其中，所述超级邻接列表连接跨所述一个或多个C片的关注顶点，以形成至少部分地基于杜宾斯路径的超级邻接图；以及由规划电路导航最优路径，其中，所述最优路径是所述超级邻接图上从开始姿态到目标姿态的最短路径。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述离散航向是预先确定的。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将所述第一C片分解为多个单元包括：计算所述运载工具的凸多边形和所述所检测对象的凸多边形之间的闵可夫斯基和，以获得C障碍物顶点，其中，所检测对象与C障碍物相对应；以及插入具有在C障碍物顶点处的第一点的边界线，并且将所述边界线延伸至第二点，其中，所述第二点位于另一C障碍物、所述第一C片的边界或其任意组合处。4.根据权利要求1
‑
3所述的方法，其中，在相应边界线的中点处插入关注顶点。5.根据权利要求1
‑
4所述的方法，其中，至少部分地基于C障碍物类型自适应地插入所述关注顶点。6.根据权利要求1
‑
5所述的方法，其中，通过将所述第一C片中的所述关注顶点与所述一个或多个C片的其它C片中的所有其余关注顶点连接，来导出所述超级邻接图。7.根据权利要求1
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6所述的方法，其中，针对所述第一C片中的各个关注顶点，通过将所述第一C片的相应关注顶点和其它C片中的距该相应关注顶点在预先确定距离内的关注顶点相连接，来导出所述超级邻接图。8.根据权利要求1
‑
7所述的方法，其中，针对所述第一C片中的各个关注顶点，通过将所述第一C片中的所述关注顶点连接到所述第一C片的相邻单元中的所述关注顶点，并且将所述第一C片中的所述关注顶点连接到相邻C片中的所述关注顶点，来导出所述超级邻接图。9.根据权利要求1
‑
8所述的方法，其中，通过将所述第一C片中的所述关注顶点与所述第一C片的相邻单元中的所述关注顶点连接，并且将所述第一C片中的所述关注顶点连接到所述一个或多个C片中的所述关注顶点，来导出所述超级邻接图。10.根据权利要求1
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9所述的方法，其中，针对所述第一C片中的各个关注顶点，通过将相应关注顶点连接到其它C片中的其它关注顶点以形成网格，来导出所述超级邻接图。11.一种非暂时性计算机可读存储介质，包括用于由第一装置的至少一个处理器执行的至少一个程序，所述至少一个程序包括指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行时进行包括以下的方法：对运载工具的离散航向处的环境进行采样，以生成具有一个或多个C片的配置空间即C空间，其中，第一C片与所述运载工具的离散航向相对应，并且所述运载工具和所检测对象由凸多边形表示；
将所述第一C片分解成表示自由空间的一个或多个单元；生成针对所述第一C片的C片邻接列表，其中，共享边界线的两个单元是相邻的，并且沿边界线插入关注顶点；导出针对所述C空间的超级邻接列表，其中，所述超级邻接列表连接跨所述一个或多个C片的关注顶点，以形成至少部分地基于杜宾斯路径的超级邻接图；以及导航最优路径，其中，所述最优路径是所述超级邻接图上从开始姿态到目标姿态的最短路径。...

【专利技术属性】
技术研发人员：马千里，阮思普，林书凯，刘世元，
申请(专利权)人：动态AD有限责任公司，
类型：发明
国别省市：