JP2020132154A - 運転経路の計画方法、装置、車両、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線を決定し、前記第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線から前記第1の長さ範囲をカバーする目標参照曲線を選定することであって、前記目標参照曲線は少なくとも前記第1の長さ範囲における障害物を回避できる曲線である、選定することと、
前記第1の長さ範囲をカバーする目標参照曲線から、前記第1の長さ範囲よりも小さく且つ前記第1の長さ範囲の開始位置と同じ開始位置を有する第2の長さ範囲をカバーする調整対象曲線を抽出することと、
前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータに基づいて前記調整対象曲線を処理して調整曲線を得ることと、
前記調整曲線及び前記目標参照曲線に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする運転経路を決定することと、を含む。
現在位置に基づいて、初期の運転参照線から、現在位置から前記第1の長さ範囲をカバーする運転参照線分を選定することと、
前記運転参照線分に基づいて、少なくとも1つのサンプル点を決定することと、
決定された少なくとも1つのサンプル点に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線を生成することとを含む。
前記第1の長さ範囲内の少なくとも1つの障害物の位置情報を取得することと、
前記第1の長さ範囲内の少なくとも1つの障害物の位置情報に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線から、前記少なくとも1つの障害物を回避でき、かつ最小の経路コストを有する1つの参照曲線を前記目標参照曲線として選定することとを含む。
車両パラメータ及び前記第2の長さ範囲内の環境パラメータに基づいて、前記第2の長さ範囲の安全性パラメータを決定することと、
前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータに基づいて、前記調整対象曲線を処理して前記調整曲線を得ることとを含む。
前記調整曲線と、前記目標参照曲線における第2の長さ範囲の以外の部分とをスティッチングして、前記第1の長さ範囲をカバーする運転経路を得ることを含む。
前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータに基づき前記調整対象曲線に対する処理が失敗した場合、前記目標参照曲線を、前記第1の長さ範囲をカバーする運転経路とすることをさらに含む。
第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線を決定し、前記第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線から前記第1の長さ範囲をカバーする目標参照曲線を選定する動的計画ユニットであって、前記目標参照曲線は少なくとも前記第1の長さ範囲における障害物を回避できる曲線である、動的計画ユニットと、
前記第1の長さ範囲をカバーする目標参照曲線から、前記第1の長さ範囲よりも小さく且つ前記第1の長さ範囲の開始位置と同じ開始位置を有する第2の長さ範囲をカバーする調整対象曲線を抽出し、前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータに基づいて、前記調整対象曲線を処理して調整曲線を得る2次計画ユニットと、
前記調整曲線及び前記目標参照曲線に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする運転経路を決定する経路処理ユニットと、を含む。
ステップ101において、第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線を決定し、前記第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線から前記第1の長さ範囲をカバーする目標参照曲線を選定することであって、前記目標参照曲線は少なくとも前記第1の長さ範囲における障害物を回避できる曲線である、前記目標参照曲線を選定する。
ステップ102において、前記第1の長さ範囲をカバーする目標参照曲線から、前記第1の長さ範囲よりも小さく且つ前記第1の長さ範囲の開始位置と同じ開始位置を有する第2の長さ範囲をカバーする調整対象曲線を抽出する。
ステップ103において、前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータに基づいて前記調整対象曲線を処理して調整曲線を得る。
ステップ104において、前記調整曲線及び前記目標参照曲線に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする運転経路を決定する。
ステップ101において、第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線を決定することは、
現在位置に基づいて、初期の運転参照線から、現在位置から前記第1の長さ範囲をカバーする運転参照線分を選定することと、
前記運転参照線分に基づいて、少なくとも1つのサンプル点を決定することと、
決定された少なくとも1つのサンプル点に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線を生成することとを含む。
ここで、現在位置とは車両が現在位置する位置を指す。車両は常に運転参照線に沿って走行しているため、車両の現在位置は、初期の運転参照線上のある位置である。例えば、図2を参照すると、この図2は、ある距離の間の初期の運転参照線を示したものであり、車両の現在位置も示している。第1の長さ範囲をカバーすることができる運転参照線分を選択することも示している。
なお、第1の長さ範囲及び第2の長さ範囲は、実際の状況に応じて設定されてもよく、例えば、第1の長さ範囲は200mであり、第2の長さ範囲は20mであってもよく、また、第1の長さ範囲と第2の長さ範囲の開始点は同じであり、図2に示すように、第2の長さ範囲は第1の長さ範囲と同じ開始位置を有し、第2の長さ範囲は第1の長さ範囲よりも小さい。
決定された少なくとも1つのサンプリング点に基づいて、第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線を生成することは、車両の走行方向に沿って、少なくとも1つのサンプリング点からサンプリング点の一部を選択した後、これらのサンプリング点を通る少なくとも1つの参照曲線を生成することができる。ここで、異なるサンプリング点の組み合わせを毎回選択しても良いが、毎回選択されたサンプリング点の少なくとも一部は異なるようにすべきである。サンプリング点を選択する度、走行方向と直交する方向に1つのサンプリング点のみを選択するという原則を採用することができる。例えば、図3を参照すると、曲線を一度生成した場合、サンプリング点1、4、6を選択することができ、曲線を再度生成する場合、サンプリング点1、3、6を選択することができ、他の組み合わせは同様である。図3にも示されるように、毎回選択されたサンプリング点により、少なくとも1つの参照曲線を生成することができる。なお、図においていくつかの曲線は一部が重なり、且つ各曲線の伸びる向きを明確に示していないが、同じサンプリング点を通る曲線は複数存在することを理解するべきである。
前記第1の長さ範囲内の少なくとも1つの障害物の位置情報を取得することと、
前記第1の長さ範囲内の少なくとも1つの障害物の位置情報に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線から、前記少なくとも1つの障害物を回避でき、かつ最小の経路コストを有する1つの参照曲線を前記目標参照曲線として選定することとを含む。
前記第1の長さ範囲は、第1の長さ範囲に含まれる車線がカバーする範囲であってもよい。
前記第1の長さ範囲内の少なくとも1つの障害物の位置情報は、リアルタイムで取得することができる。リアルタイム取得とは、車両に設けられた赤外線検出ユニット、カメラのような取得ユニットによりリアルタイムに取得することができる。あるいは、ネットワーク側のサーバから障害物の位置情報を取得することができる。ネットワーク側のサーバが障害物の位置情報を取得するのは、路側ユニットが、道路に設置されたカメラ等の機器によって取得した障害物の情報を取得し、さらにサーバ側処理に基づいて最終的に障害物の位置情報を取得する。サーバは、第1の長さ範囲内の少なくとも1つの障害物の位置情報を取得した後、車両がさらに処理を行うように車両に送信してもよいし、あるいは、全ての道路に現在存在する障害物の位置情報を区別することなく車両に送信し、車両が第1の長さ範囲内の少なくとも1つの障害物の位置情報を抽出してもよい。
前記第1の長さ範囲内の少なくとも1つの障害物の位置情報に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線から、前記少なくとも1つの障害物を回避でき、かつ最小の経路コストを有する1つの参照曲線を前記目標参照曲線として選定する。具体的な処理方法として、動的計画法による処理を行うことができる。例えば、C ( i,j )はi番目の層のj番目の曲線を表し、動的計画法を用いて{ ( i,j ) }の組を決定することにより、コストが最小である連続経路を見出すことができる。
次に、ステップ102を実行し、前記第1の長さ範囲をカバーする目標参照曲線から、前記第1の長さ範囲よりも小さく且つ前記第1の長さ範囲の開始位置と同じ開始位置を有する第2の長さ範囲をカバーする調整対象曲線を抽出する。例えば、図5を参照すると、第1の長さ範囲の目標参照曲線において、同じ開始点から第2の長さ範囲の曲線が調整対象曲線として選定される。
ステップ1031において、車両パラメータ及び前記第2の長さ範囲内の環境パラメータに基づいて、前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータを決定する。
ステップ1032において、前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータに基づいて、前記調整対象曲線を処理して前記調整曲線を得る。
さらに、車両パラメータ及び前記第2の長さ範囲内の環境パラメータに基づいて、前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータを決定し、すなわち、上記の車両パラメータおよび環境パラメータを総合して、車両が対応する静的および動的な障害物または物体を回避できる安全距離を安全性パラメータとして決定する。
minimize(最小化) J (x) = xT H x;
subject to (仮定) Ax ≦ b。
ここで、曲線の良否及びスコアはJによって計算され、Minimizeは、コストが最小となるJ値を選んだことを示し、xは曲線パラメータを示し、上記計算式において、H,A,bは予め設定されたパラメータであり、bは安全性パラメータであり、Aは、障害物や路肩等の静的又は動的な物体と調整される曲線との距離である。最終的に上記計算を経て得られたxが調整後の結果であり、l = f ( w,s )にxを代入して調整後の調整曲線を得る。
前記調整曲線及び前記目標参照曲線に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする運転経路を決定することは、前記調整曲線と、前記目標参照曲線における第2の長さ範囲の以外の部分とをスティッチングして、前記第1の長さ範囲をカバーする運転経路を得ることを含む。
すなわち、第2の長さ範囲の調整曲線と、目標参照曲線における、当該第2の長さ範囲の長さを除いた残りの部分をスティッチングし、第1の長さ範囲をカバーする運転経路を得る。
最後に、前記計画方法は、前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータに基づき前記調整対象曲線に対する処理が失敗した場合、前記目標参照曲線を、前記第1の長さ範囲をカバーする運転経路とすることをさらに含む。すなわち、ステップ103またはステップ1031の実行中に前記調整対象曲線を得ることができなかった場合には、ステップ101で求めた目標参照曲線をそのまま最終の運転経路とする。
このように、上記技術案を採用することにより、広い範囲に亘って運転参照線を調整して障害物を回避可能な目標参照曲線を取得した上で、狭いカバー範囲に亘って安全性パラメータに基づく調整を行い、最終的に運転経路を得ることができ、これにより、運転参照線について、実際の交通量の複雑さを考慮しつつ、安全性の調整を行うことができ、最終的に得られる運転経路がサンプリング点の精度に影響される問題を回避しつつ、運転経路の信頼性及び精度を向上させることができる。
動的計画ユニット71は、第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線を決定し、前記第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線から前記第1の長さ範囲をカバーする目標参照曲線を選定するように構成され、ここで、前記目標参照曲線は、前記第1の長さ範囲における障害物を回避できる曲線である。
2次計画ユニット72は、前記第1の長さ範囲をカバーする目標参照曲線から、第2の長さ範囲をカバーする調整対象曲線を抽出し、前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータに基づいて前記調整対象曲線を処理して調整曲線を得るように構成され、ここで、前記第2の長さ範囲は前記第1の長さ範囲よりも短い長さを有し、且つ前記第2の長さ範囲の開始位置と前記第1の長さ範囲の開始位置は同じである。
経路処理ユニット73は、前記調整曲線及び前記目標参照曲線に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする運転経路を決定するように構成される。
動的計画ユニット71は、前記第1の長さ範囲内の少なくとも1つの障害物の位置情報を取得し、前記第1の長さ範囲内の少なくとも1つの障害物の位置情報に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線から、前記少なくとも1つの障害物を回避でき、かつ最小の経路コストを有する1つの参照曲線を前記目標参照曲線として選定するように構成される。
経路処理ユニット73は、前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータに基づき前記調整対象曲線に対する処理が失敗した場合、前記目標参照曲線を、前記第1の長さ範囲をカバーする運転経路とするように構成される。
このように、上記技術案を採用することにより、広い範囲に亘って運転参照線を調整して障害物を回避可能な目標参照曲線を取得した上で、狭いカバー範囲に亘って安全性パラメータに基づく調整を行い、最終的に運転経路を得ることができ、これにより、運転参照線について、実際の交通量の複雑さを考慮しつつ、安全性の調整を行うことができ、最終的に得られる運転経路がサンプリング点の精度に影響される問題を回避しつつ、運転経路の信頼性及び精度を向上させることができる。
通信インターフェース830は、外部機器と通信を行い、データのやり取りを行うためのものである。
メモリ810、プロセッサ820、及び通信インターフェース830が互いに独立して具現される場合、メモリ810、プロセッサ820、及び通信インターフェース830は、バスによって相互接続して相互通信を行うことができる。前記バスは、インダストリスタンダードアーキテクチャ(ISA、Industry Standard Architecture)バス、外部デバイス相互接続(PCI、Peripheral ComponentInterconnect)バス、又は拡張インダストリスタンダードアーキテクチャ(EISA、Extended Industry Standard Component)バス等であってもよい。前記バスは、アドレスバス、データバス、制御バス等として分けられることが可能である。表示の便宜上、図8に1本の太線のみで表示するが、バスが1つ又は1種類のみであることを意味しない。
また、用語「第1」、「第2」とは比較的重要性を示している又は暗示しているわけではなく、単に説明のためのものであり、示される技術的特徴の数を暗示するわけでもない。そのため、「第1」、「第2」で限定される特徴は、少なくとも1つの当該特徴を明示又は暗示的に含むことが可能である。本出願の記載の中において、「複数」の意味とは、明確的に限定される以外に、2つ又は2つ以上を意味する。
フローチャートに示された、又はその他の方式で説明された論理及び/又はステップは、例えば、論理機能を実現させるための実行可能な命令のシーケンスリストとして見なされることが可能であり、命令実行システム、装置、又はデバイス(プロセッサのシステム、又は命令実行システム、装置、デバイスから命令を取得して実行することが可能なその他のシステムを含むコンピュータによるシステム)が使用できるように提供し、又はこれらの命令を組み合わせて使用する命令実行システム、装置、又はデバイスに使用されるために、いかなるコンピュータ読取可能媒体にも具体的に実現されることが可能である。本明細書において、「コンピュータ読取可能媒体」は、命令実行システム、装置、デバイス、又はこれらの命令を組み合わせて実行するシステム、装置又はデバイスが使用できるように提供するため、プログラムを格納、記憶、通信、伝搬又は伝送する装置であってもよい。コンピュータ読み取り可能媒体のより具体的例(非網羅的なリスト)として、1つ又は複数の布配線を含む電気接続部(電子装置)、ポータブルコンピュータディスク(磁気装置)、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)、リード・オンリー・メモリ(ROM)、消去書き込み可能リード・オンリー・メモリ(EPROM又はフラッシュメモリ)、光ファイバー装置、及びポータブル読み取り専用メモリ(CDROM)を少なくとも含む。また、コンピュータ読み取り可能媒体は、そのうえで前記プログラムを印字できる紙又はその他の適切な媒体であってもよく、例えば紙又はその他の媒体に対して光学的スキャンを行い、そして編集、解釈又は必要に応じてその他の適切の方式で処理して電子的方式で前記プログラムを得、その後コンピュータメモリに記憶することができるためである。
当業者は、上記の実施形態における方法に含まれるステップの全部又は一部を実現するのは、プログラムによって対応するハードウェアを指示することによって可能であることを理解することができる。前記プログラムは、コンピュータ読取可能な媒体に記憶されてもよく、当該プログラムが実行されるとき、方法の実施形態に係るステップのうちの1つ又はそれらの組み合わせを含むことができる。
Claims (14)
- 第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線を決定し、前記第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線から前記第1の長さ範囲をカバーする目標参照曲線を選定することであって、前記目標参照曲線は少なくとも前記第1の長さ範囲における障害物を回避できる曲線である、選定することと、
前記第1の長さ範囲をカバーする目標参照曲線から、前記第1の長さ範囲よりも小さいく且つ前記第1の長さ範囲の開始位置と同じ開始位置を有する第2の長さ範囲をカバーする調整対象曲線を抽出することと、
前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータに基づいて、前記調整対象曲線を処理して調整曲線を得ることと、
前記調整曲線及び前記目標参照曲線に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする運転経路を決定することと、を含む、
ことを特徴とする運転経路の計画方法。 - 第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線を決定することは、
現在位置に基づいて、初期の運転参照線から、現在位置から前記第1の長さ範囲をカバーする運転参照線分を選定することと、
前記運転参照線分に基づいて、少なくとも1つのサンプル点を決定することと、
決定された少なくとも1つのサンプル点に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線を生成することとを含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の運転経路の計画方法。 - 前記第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線から前記第1の長さ範囲をカバーする目標参照曲線を選定することは、
前記第1の長さ範囲内の少なくとも1つの障害物の位置情報を取得することと、
前記第1の長さ範囲内の少なくとも1つの障害物の位置情報に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線から、前記少なくとも1つの障害物を回避でき、かつ最小の経路コストを有する1つの参照曲線を前記目標参照曲線として選定することとを含む、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の運転経路の計画方法。 - 前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータに基づいて、前記調整対象曲線を処理して調整曲線を得ることは、
車両パラメータ及び前記第2の長さ範囲内の環境パラメータに基づいて、前記第2の長さ範囲の安全性パラメータを決定することと、
前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータに基づいて、前記調整対象曲線を処理して前記調整曲線を得ることとを含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の運転経路の計画方法。 - 前記調整曲線及び前記目標参照曲線に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする運転経路を決定することは、
前記調整曲線と、前記目標参照曲線における第2の長さ範囲の以外の部分とをスティッチングして、前記第1の長さ範囲をカバーする運転経路を得ることを含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の運転経路の計画方法。 - 前記計画方法は、
前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータに基づき前記調整対象曲線に対する処理が失敗した場合、前記目標参照曲線を、前記第1の長さ範囲をカバーする運転経路とすることをさらに含む、
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の運転経路の計画方法。 - 第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線を決定し、前記第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線から前記第1の長さ範囲をカバーする目標参照曲線を選定する動的計画ユニットであって、前記目標参照曲線は少なくとも前記第1の長さ範囲における障害物を回避できる曲線である、動的計画ユニットと、
前記第1の長さ範囲をカバーする目標参照曲線から、前記第1の長さ範囲よりも且つ前記第1の長さ範囲の開始位置と同じ開始位置を有する第2の長さ範囲をカバーする調整対象曲線を抽出し、前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータに基づいて、前記調整対象曲線を処理して調整曲線を得る2次計画ユニットと、
前記調整曲線及び前記目標参照曲線に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする運転経路を決定する経路処理ユニットと、を含む、
ことを特徴とする運転経路の計画装置。 - 前記動的計画ユニットは、
現在位置に基づいて、初期の運転参照線から、現在位置から前記第1の長さ範囲をカバーする運転参照線分を選定し、前記運転参照線分に基づいて、少なくとも1つのサンプル点を決定し、決定された少なくとも1つのサンプル点に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線を生成する、
ことを特徴とする請求項7に記載の運転経路の計画装置。 - 前記動的計画ユニットは、
前記第1の長さ範囲内の少なくとも1つの障害物の位置情報を取得し、前記第1の長さ範囲内の少なくとも1つの障害物の位置情報に基づいて、前記第1の長さ範囲をカバーする少なくとも1つの参照曲線から、前記少なくとも1つの障害物を回避でき、かつ最小の経路コストを有する1つの参照曲線を前記目標参照曲線として選定する、
ことを特徴とする請求項7に記載の運転経路の計画装置。 - 前記2次計画ユニットは、
車両パラメータ及び前記第2の長さ範囲内の環境パラメータに基づいて、前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータを決定し、前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータに基づいて、前記調整対象曲線を処理して調整曲線を得る、
ことを特徴とする請求項7に記載の運転経路の計画装置。 - 前記経路処理ユニットは、
前記調整曲線と、前記目標参照曲線における第2の長さ範囲の以外の部分とをスティッチングして、前記第1の長さ範囲をカバーする運転経路を得る、
ことを特徴とする請求項7に記載の運転経路の計画装置。 - 前記経路処理ユニットは、前記第2の長さ範囲内の安全性パラメータに基づき前記調整対象曲線に対する処理が失敗した場合、前記目標参照曲線を、前記第1の長さ範囲をカバーする運転経路とする、
ことを特徴とする請求項7〜11のいずれか1項に記載の運転経路の計画装置。 - 1つ又は複数のプロセッサと、
1つ又は複数のプログラムを記憶する記憶装置と、を含み、
前記1つ又は複数のプロセッサは、1つ又は複数のプログラムを実行する場合、請求項1〜6のいずれか1項に記載の運転経路の計画方法を実施させる、
ことを特徴とする車両。 - コンピュータにおいて、プロセッサにより実行される場合、請求項1〜6のいずれか1項に記載の運転経路の計画方法を実施することを特徴とするプログラム。
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