JP2017016645A - 半自律車両、及び、半自律車両を制御する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両の運転者から受信した行為に応答して、前記車両のために現在位置と目的位置に基づく現在経路を決定し、決定された前記現在経路を走行する半自律走行車両であって、前記現在経路上の障害物を回避するために前記目的位置を維持しながら前記現在経路を変更して変更経路を決定し、決定された前記変更経路に従って車両の動きを制御するために、前記運転者の前記行為を無効にする。
【選択図】図3
Description
図4Bは、一実施形態による粗い経路の決定401を示す概略図を示す。その実施形態は、1つのツリー上のノードとして粗い経路の点を生成し、そのツリー上の1組の経路を形成する道筋を更新する。運転可能空間430内の現在のツリーが、車両の現在位置を表すルートノード420とともに示されており、リンク411のようなリンクによって接続されるノード410のようなノードを含む。また、そのツリーは、そのツリーが最終的に到達しなければならない目標位置421も含むことができる。
(i)σ*(0)=xinit及びσ*(S)=xgoalであり、かつ、
(ii)
2つの状態x1=(p1,ψ1)及びx2=(p2,ψ2)があり、ただし、
図5は、一実施形態による、ステップ401において決定された粗い経路501を精緻化すること(402)を示す概略図を示す。粗い経路501を仮定すると、その周囲のエリア503が検討され、そのようなエリアにおいて、より高いノード密度を有する精緻化経路502が得られる。例えば、一実施形態は、粗い経路501を中心にしたエリア505内に新たな点504をランダムに配置する。
幾つかの実施形態は新たなノードをランダムに配置するので、経路内に幾つかの不要な点が存在する可能性があり、それらの点が不要な方向転換を導入し、車両の動きによって運転者の快適性が低下する可能性がある。本発明の幾つかの実施形態によって、これらの点が除去される。
不要な点が除去された後でも、その経路は依然として角部によって接合される区間を含む可能性がある。したがって、その経路は滑らかではなく、少なくとも2つの問題を引き起こす可能性がある。第一に、自動車のような数多くの車両は、滑らかな経路に従うことしかできないので、その経路に厳密に従うことはできない。また、経路を受信し、車両コマンドを発動させる制御システムは通常、滑らかな操作経路を必要とする。
本発明の幾つかの実施形態は、路上の変化に応じて、現在経路及び/又は変更経路を更新することができるという認識に基づく。例えば、車両の現在位置の変化に応答して、及び/又は新たな障害物を検出するか、若しくは以前に検出された障害物の挙動の変化を検出するのに応答して、変更経路を更に更新することができる。そのような状況において、幾つかの実施形態は、効率的に実行するために、変更経路を更新して、変更経路の少なくとも幾つかの部分を再利用する。
Claims (15)
- 半自律車両を制御する方法であって、
前記車両の運転者から受信した行為に応答して、前記車両のための現在経路を決定するステップであって、前記現在経路は、前記車両の現在位置において開始し、前記車両の目標位置において終了するステップと、
前記車両の前記現在位置及び前記目標位置を変更経路内で維持しながら、前記車両のための前記現在経路を変更するステップと、
前記変更経路に従って前記車両の動きを制御するために、前記運転者の前記行為を無効にするステップと
を含み、前記車両の各前記ステップは前記車両のプロセッサが実行する、方法。 - 前記変更するステップ及び前記無効にするステップは、前記車両の前記現在径路上で障害物を検出するのに応答して実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記変更するステップは、
前記車両の前記現在位置から前記目標位置までの1組の経路を決定することであって、各前記経路は、運転制約を満たしながら前記障害物を回避することと、
前記現在経路と前記変更経路との間の差と、性能測定基準とに基づいて、前記1組の経路から前記変更経路を選択することと
を含む、請求項2に記載の方法。 - 前記性能測定基準は前記現在経路からの偏差であり、
前記現在経路と前記1組の経路内の各前記経路との間の全位置差を決定することと、
最小の全位置差に対応する前記変更経路を選択することと
を更に含む、請求項3に記載の方法。 - 前記性能測定基準は、前記現在経路からの前記変更経路の偏差、及び前記変更経路の曲率と前記現在経路の曲率との間の差であり、前記方法は、
前記現在経路と前記1組の経路内の各前記経路との間の全位置差を決定することと、
前記変更経路の前記曲率と前記現在経路の前記曲率との間の曲率差を決定することと、
前記全位置差と前記曲率差との組み合わせのバランスを取るコスト関数を用いて前記変更経路を選択することと
を更に含む、請求項3に記載の方法。 - 前記変更するステップは、
前記現在経路からの前記変更経路の偏差を低減するコスト関数を最適化することによって前記変更経路を決定することを含む、請求項2に記載の方法。 - 前記変更するステップは、
前記現在経路からの前記変更経路への偏差と、前記変更経路の曲率と前記現在経路の曲率との間の差との組み合わせのバランスを取るコスト関数を最適化することによって前記変更経路を決定することを含む、請求項2に記載の方法。 - 前記変更するステップは、
前記現在位置を前記目標位置に接続する、粗く分離した1組の点によって規定される粗い経路を決定することと、
細かく分離した1組の点によって形成され、前記選択された粗い経路に近い精緻化経路を生成するために、前記粗い経路を精緻化することと、
枝刈り経路を生成するために、障害物を回避するために役に立つことなく前記コスト関数の値を高める前記精緻化経路の冗長点を除去することと、
前記変更経路を生成するために、前記枝刈り経路の前記点を接続する軌道を平滑化することと
を含む、請求項2に記載の方法。 - 前記粗い経路を決定することは、
ノードを接続するリンクが、前記現在位置を前記目標位置と接続する1組の粗い経路を形成するように、前記ノードのツリーを生成することと、
新たなノードを通り抜ける粗い経路が、前記コスト関数に基づいて、前記新たなノードを通り抜けない別の粗い経路より最適である場合には、前記ツリー内に前記新たなノードを配置することと
を含む、請求項8に記載の方法。 - 前記精緻化することは、
前記粗い経路を中心にしたエリア内に、前記粗い経路内の密度より高い密度を有する新たなノードを配置することを含む、請求項8に記載の方法。 - 前記目標位置から前記現在位置まで後方に向かって各前記粗い経路を決定することと、
前記目標位置に接近する前記変更経路の部分を維持しながら、前記車両の前記現在位置の変化に応答して、前記変更経路に対応する選択された粗い経路を前方に更新することと
を更に含む、請求項8に記載の方法。 - 半自律車両を制御する方法であって、
前記車両の運転者から受信した行為に応答して、前記車両のための現在経路を決定するステップと、
前記車両の前記現在経路上の障害物を検出するのに応答して、前記障害物を回避する変更経路を生成するために、前記車両のための前記現在経路を変更するステップであって、前記現在経路からの前記変更経路への偏差のコスト関数を最適化することを含む、ステップと、
前記変更経路に従って前記車両の動きを制御するために、前記運転者の前記行為を無効にするステップと
を含み、前記車両の各前記ステップは前記車両のプロセッサが実行する、方法。 - 前記コスト関数は前記車両の動きに関する制約を前提として最適化される、請求項12に記載の方法。
- 前記現在経路は前記車両の現在位置において開始し、前記車両の目標位置において終了し、前記制約は、前記変更経路を前記車両の前記現在位置において開始し、前記車両の前記目標位置において終了するように強制する制約を含む、請求項13に記載の方法。
- 半自律車両であって、
前記車両の運転者から受信した行為に応答して、前記車両のための現在経路を決定するためのナビゲーションシステムであって、前記現在経路は、前記車両の現在位置において開始し、前記車両の目標位置において終了する、ナビゲーションシステムと、
前記車両の前記現在経路上の障害物を検出するためのセンサーと、
前記車両の前記現在経路上の障害物を検出するのに応答して、前記障害物を回避する変更経路を生成するために、前記車両のための前記現在経路を変更するための経路計画システムであって、前記変更することは、前記現在経路からの前記変更経路への偏差のコスト関数を最適化することを含み、前記コスト関数は前記車両の動きに関する制約を前提として最適化され、前記制約は、前記変更経路を前記車両の前記現在位置において開始し、前記車両の前記目標位置において終了するように強制する制約を含む、経路計画システムと、
前記変更経路に従って前記車両の動きを制御するために、前記運転者の前記行為を無効にするための1組のアクチュエーターと、
を備える、半自律車両。
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