JP2019516185A - 車両のためのセンサ軌道計画 - Google Patents
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Abstract
Description
I.概観
II.ロボット車両システムの例
III.倉庫用車両隊の例
IV.センサ軌道決定動作の例
V.個々の動作に関する環境部分の決定の例
VI.候補センサ軌道計画動作の例
VII.結論
Claims (20)
- 車両と、
前記車両に接続されたセンサであって、前記センサによって観察可能な環境部分を制御するために前記車両に対して動くように構成されたセンサと、
前記車両が通行する所定の経路を受信し、
前記所定の経路に沿って前記車両が移動するとともにセンサデータを収集する複数の目的であって各々が対応するセンサデータのセットに関連する複数の目的を受信し、
前記複数の目的の各々について、前記対応するセンサデータのセットを取得するために前記センサが走査する少なくとも1つの環境部分を決定し、
前記複数の目的の各々について決定された前記少なくとも1つの環境部分に基づいて、前記車両が前記所定の経路に沿って移動する間に前記センサを通過させるセンサ軌道を決定し、
前記センサに、前記決定されたセンサ軌道を通過させると共に、前記車両が前記所定の経路に沿って移動するにつれて、前記決定されたセンサ軌道に対応する環境部分を走査させる命令を提供する
ように構成された制御システムと
を備えるシステム。 - 前記制御システムは更に、
前記複数の目的に対応する複数の優先レベルを決定し、
(i)前記複数の目的の各々について決定された前記少なくとも1つの環境部分、および(ii)前記決定された複数の優先レベルに基づいて、前記車両が前記所定の経路に沿って移動する間に前記センサを通過させる前記センサ軌道を決定する
ように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記制御システムは更に、
前記複数の目的の各々について、前記環境における前記少なくとも1つの決定された環境部分の位置に基づいて、前記少なくとも1つの決定された環境部分の走査に関連するコストを決定し、
前記複数の目的の各々について決定された前記コストに基づいて、前記複数の目的に関する総コスト関数を決定し、
前記総コスト関数を最小にするセンサ軌道を決定することによって、前記センサを通過させる前記センサ軌道を決定する
ように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記少なくとも1つの決定された環境部分の走査に関連する前記コストは、現在のセンサ位置から前記少なくとも1つの決定された環境部分に対応するセンサ位置へ前記センサを動かす時間である、請求項3に記載のシステム。
- 前記制御システムは更に、
前記決定されたセンサ軌道に対応する前記環境部分の1または複数に関して最小走査解像度を決定し、
前記決定されたセンサ軌道に対応する前記環境部分の前記1または複数に関して前記決定された最小走査解像度に基づいて、前記センサが前記決定されたセンサ軌道に沿って動く速度を調節する
ように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記制御システムは更に、
前記決定されたセンサ軌道に対応する前記環境部分の1または複数に関して最小走査解像度を決定し、
前記決定されたセンサ軌道に対応する前記環境部分の前記1または複数に関して前記決定された最小走査解像度に基づいて、前記車両が前記所定の経路に沿って移動する速度を調節する
ように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記制御システムは更に、
前記複数の目的のうちの特定の目的に関して、前記環境内の物体の予想位置を決定することによって前記対応するセンサデータのセットを取得するために前記センサが走査する前記少なくとも1つの環境部分を決定し、ここで前記予想位置に対応する環境部分の走査は、前記特定の目的に関連する前記対応するセンサデータのセットを提供する、
前記センサの角位置範囲を決定することによって前記センサ軌道を決定し、ここで前記センサの視野範囲は、前記センサの角位置が前記センサの前記決定された角位置範囲内にある時、前記物体の前記予想位置と交差する、
ように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記制御システムは、
前記複数の目的に関連する少なくとも1つのパラメータを示す目的関数を決定すること、
前記車両が前記所定の経路に沿って移動する間に前記センサを通過させる複数の候補センサ軌道を決定すること、および
前記決定された目的関数を最大化するセンサ軌道を前記複数の候補センサ軌道から選択すること
によって、前記車両が前記所定の経路に沿って移動する間に前記センサを通過させるセンサ軌道を決定するように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記目的関数は、前記決定されたセンサ軌道に沿って動く間に前記センサによって観察可能な前記環境内の個別の特徴の数を示す、請求項8に記載のシステム。
- 前記制御システムは、
(i)前記所定の経路の始点に対応するセンサ位置と(ii)前記所定の経路の終点に対応する複数の候補センサ位置との間の複数の候補センサ軌道を決定すること、
前記複数の候補センサ軌道の各々について、前記各候補センサ軌道に沿って前記センサによって観察可能な環境部分のセットを決定すること、および
(i)前記複数の候補センサ軌道の各々に関連する前記決定された環境部分のセットおよび(ii)前記複数の目的の各々について決定された前記少なくとも1つの環境部分に基づいて、前記複数の候補センサ軌道からセンサ軌道を選択すること
によって、前記車両が前記所定の経路に沿って移動する間に前記センサを通過させるセンサ軌道を決定するように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記制御システムは、
前記所定の経路に沿った前記車両の様々な位置に対応する、前記所定の経路に沿った複数の時点を決定すること、
前記複数の時点の各々について、(i)前記センサの最大回転速度および(ii)前の時点における前記センサの角位置に基づいて、前記センサの複数の候補角位置を決定すること、および
(i)前記所定の経路の始点に対応する時点と(ii)前記所定の経路の終点に対応する時点との間の前記センサの前記候補角位置の複数のシーケンスを決定すること
によって前記複数の候補センサ軌道を決定するように構成され、前記複数の候補センサ軌道は、前記センサの前記候補角位置の前記決定された複数のシーケンスを備える、請求項10に記載のシステム。 - 前記制御システムは、
前記各候補センサ軌道に沿って前記センサによって観察可能な前記環境部分のセットの各部分について、前記環境部分のセットの各部分を走査するための1または複数の候補センサパラメータを決定すること、および
(i)前記複数の候補センサ軌道の各々に関連する前記決定された前記環境部分のセット、(ii)前記複数の目的の各々について決定された前記少なくとも1つの環境部分、および(iii)前記環境部分のセットの各部分を走査するための前記決定された1または複数の候補センサパラメータに基づいて、前記複数の候補センサ軌道からセンサ軌道を選択すること
によって、前記車両が前記所定の経路に沿って移動する間に前記センサを通過させるセンサ軌道を決定するように構成される、請求項10に記載のシステム。 - 前記決定されたセンサ軌道は、
前記車両が前記所定の経路に沿って移動するとともに前記センサを動かす角位置軌道と、
前記角位置軌道に沿って前記センサを動かす時の速度を示す、前記角位置軌道に対応する速度プロファイルと
を備える、請求項1に記載のシステム。 - 前記複数の目的は、
前記所定の経路における障害物の検出と、
前記環境内での前記車両の位置特定と、
前記所定の経路に隣接する環境部分における対象物体の検出と
を備える、請求項1に記載のシステム。 - 前記車両は、前記環境内でパレットを移動するように構成された自律フォークトラックであり、
前記複数の目的は、前記環境の特定のエリアにおける障害物の検出を備え、前記自律フォークトラックは、前記環境の前記特定のエリアへ前記パレットを移動するようにスケジュールされる、請求項1に記載のシステム。 - 前記制御システムは更に、
前記決定されたセンサ軌道に基づいて、前記センサが前記決定されたセンサ軌道を通って動くとともに、前記複数の目的の各々について決定された前記少なくとも1つの環境部分を前記センサの視野内に入れるために、前記所定の経路に1または複数の修正を決定するように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記制御システムは更に、
前記決定されたセンサ軌道に対応する前記環境部分を走査するための1または複数のセンサパラメータを決定し、
前記1または複数の決定されたセンサパラメータに基づいて、前記センサが前記決定されたセンサ軌道を通って動くとともに、前記センサのパラメータを調整し、前記決定されたセンサ軌道に対応する環境部分を走査する命令を提供する
ように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 車両が通行する所定の経路を受信することと、
前記車両が前記所定の経路に沿って移動するとともに前記車両に接続されたセンサからのセンサデータを収集する複数の目的を受信することであって、前記複数の目的の各々は対応するセンサデータのセットに関連し、前記センサは、前記センサに可視である環境部分を制御するために前記車両に対して動くように構成されることと、
前記複数の目的の各々について、前記対応するセンサデータのセットを取得するために前記センサが走査するための少なくとも1つの環境部分を決定することと、
前記複数の目的の各々について決定された前記少なくとも1つの環境部分に基づいて、前記車両が前記所定の経路に沿って移動する間に前記センサを通過させるセンサ軌道を決定することと、
前記センサに、前記決定されたセンサ軌道を通過させると共に、前記車両が前記所定の経路に沿って移動するにつれて、前記決定されたセンサ軌道に対応する環境部分を走査させることと
を含む方法。 - 前記複数の目的に対応する複数の優先レベルを決定することと、
(i)前記複数の目的の各々について決定された前記少なくとも1つの環境部分、および(ii)前記決定された複数の優先レベルに基づいて、前記車両が前記所定の経路に沿って移動する間に前記センサを通過させる前記センサ軌道を決定することと
を更に含む、請求項18に記載の方法。 - コンピューティングデバイスによって実行されると、前記コンピューティングデバイスに、
車両が通行する所定の経路を受信すること、
前記車両が前記所定の経路に沿って移動するとともに前記車両に接続されたセンサからのセンサデータを収集する複数の目的を受信することであって、前記複数の目的の各々は、対応するセンサデータのセットに関連し、前記センサは、前記センサに可視である環境部分を制御するために前記車両に対して動くように構成されることと、
前記複数の目的の各々について、前記対応するセンサデータのセットを取得するために前記センサが走査するための少なくとも1つの環境部分を決定することと、
前記複数の目的の各々について決定された前記少なくとも1つの環境部分に基づいて、前記車両が前記所定の経路に沿って移動する間に前記センサを通過させるセンサ軌道を決定することと、
前記センサに、前記決定されたセンサ軌道を通過させると共に、前記車両が前記所定の経路に沿って移動するにつれて、前記決定されたセンサ軌道に対応する環境部分を走査させることと
を含む動作を実行させる命令を格納している非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
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