JP7121699B2 - 自動運転車両のためのマルチモーダル運動計画フレームワーク - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、主に自動運転車両を動作させることに関する。より具体的に、本発明の実施形態は自動運転車両のためのマルチモーダル運動計画フレームワークに関する。

自動運転モード（例えば、ドライバーレス）で走行している車両は、乗員、特に運転手を運転関連職務から解放することができる。車両は、自動運転モードで走行しているとき、搭載されたセンサを使用して様々な場所にナビゲートすることができ、最小限のヒューマンコンピュータインタラクションや、乗客がいないなどの状況で車両を走行させることができる。

運動計画・制御は、自動運転における重要な動作となる。多くの運動計画アルゴリズムが開発されてきたが、それらは一般に運転環境を仮定しており、２つのカテゴリに分類される。第１のカテゴリでは、運転環境のドメイン構造は、高品質の軌跡が高速計画サイクル（例えば、１０Ｈｚ）で生成可能になるように利用される。しかしながら、運転環境が仮定したものと著しく異なる場合（例えば、駐車場内またはマッピングされていないエリア内）、第１のカテゴリの運動計画アルゴリズムを用いて実現可能な解決策を生成することはできない。第２のカテゴリでは、運転環境の仮定はより少ない程度にとられる。第２のカテゴリの運動計画アルゴリズムは、通常に、より広い検索空間を有するが、第１のカテゴリの運動計画アルゴリズムと比較して、より遅い速度またはより低い効率で軌跡を生成する。

本発明の一態様によれば、自動運転車両を動作させるためのコンピュータ実施方法であって、ルートセグメントを含む自動運転車両の運転環境データを受信するステップと、前記ルートセグメントを複数のルートサブセグメントに分割するステップと、それぞれ一組の運転シナリオに含まれる特定の運転シナリオを前記複数のルートサブセグメントのそれぞれに割り当てるステップと、前記一組の運転シナリオに含まれる第１の割り当て運転シナリオに従って、第１の運動計画アルゴリズムを割り当てるステップと、前記第１の運動計画アルゴリズムを呼び出して第１の軌跡セットを生成するステップと、前記第１の軌跡セットに基づいて前記自動運転車両を制御するステップと、を含むコンピュータ実施方法を提供する。

本発明の他の態様によれば、命令が記憶されている非一時的機械可読媒体であって、前記命令は、プロセッサによって実行されると、ルートセグメントを含む自動運転車両の運転環境データを受信するステップと、前記ルートセグメントを複数のルートサブセグメントに分割するステップと、それぞれ一組の運転シナリオに含まれる特定の運転シナリオを前記複数のルートサブセグメントのそれぞれに割り当てるステップと、前記一組の運転シナリオに含まれる第１の割り当て運転シナリオに従って第１の運動計画アルゴリズムを割り当てるステップと、前記第１の運動計画アルゴリズムを呼び出して第１の軌跡セットを生成するステップと、前記第１の軌跡セットに基づいて前記自動運転車両を制御するステップと、を含む動作を前記プロセッサに実行させる非一時的機械可読媒体を提供する。

本発明の更なる態様によれば、データ処理システムであって、プロセッサと、命令を記憶するために前記プロセッサに接続されるメモリであって、前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、ルートセグメントを含む自動運転車両の運転環境データを受信するステップと、前記ルートセグメントを複数のルートサブセグメントに分割するステップと、それぞれ一組の運転シナリオに含まれる特定の運転シナリオを前記複数のルートサブセグメントのそれぞれに割り当てるステップと、前記一組の運転シナリオに含まれる第１の割り当て運転シナリオに従って第１の運動計画アルゴリズムを割り当てるステップと、前記第１の運動計画アルゴリズムを呼び出して第１の軌跡セットを生成するステップと、前記第１の軌跡セットに基づいて前記自動運転車両を制御するステップと、を含む動作を前記プロセッサに実行させるメモリと、を備えるデータ処理システムを提供する。

本発明の実施形態は、図面の各図において限定的ではなく例示的な形態で示され、図面における同じ図面符号が類似の素子を示す。

一実施形態に係るネットワークシステムを示すブロック図である。

一実施形態に係る自動運転車両の一例を示すブロック図である。

一実施形態に係る自動運転車両と共に使用される感知・計画システムの一例を示すブロック図である。 一実施形態に係る自動運転車両と共に使用される感知・計画システムの一例を示すブロック図である。

一実施形態に係る感知・計画システムの計画モジュールの一例を示すブロック図である。

一実施形態に係るシナリオの一例を示す図である。

いくつかの実施形態に係る、異なるシナリオを有する地図の一例を示す図である。

一実施形態に係る自動運転車両を動作させるプロセスを示すフローチャートである。

本発明の一実施形態と共に使用可能なデータ処理システムの一例を示すブロック図である。

以下に説明される詳細を参照しながら本発明の様々な実施形態および態様を説明し、添付図面に前記様々な実施形態を示す。以下の説明及び図面は、本発明を例示するためのものであり、限定するものとして解釈されるべきではない。本発明の様々な実施形態が全面的に理解されるために、特定の詳細を多く説明する。なお、本発明の実施形態を簡潔的に説明するように、周知または従来技術の詳細について説明していない場合もある。

本明細書において、「一実施形態」又は「実施形態」とは、当該実施形態に基づいて説明された特定の特徴、構造または特性が本発明の少なくとも一実施形態に含まれてもよいと意味する。「一実施形態では」という語句の本明細書の各箇所での記載のすべては、同一の実施形態を指すとは限らない。

いくつかの実施形態によれば、自動運転車両がルートまたは経路に沿って走行するとき、その経路に従って、自動運転車両は、市街地／都市シナリオ、高速道路シナリオ、駐車場シナリオ（例えば、ショッピングセンター、教会、学校内の駐車場など）、またはマッピングされていないシナリオ（例えば、地図上で更新されていない未開発の土地または開発された土地）を含む複数の運転シナリオを通過することが可能である。従って、自動運転車両が該ルートをトラバスするために異なる運動計画アルゴリズム（または運動プランナー）を呼び出すことは有益である。ここでは、各アルゴリズムが各特定の運転シナリオを処理する。例えば、自動運転車両が走行するルートセグメントは、複数のルートサブセグメントに分割されてもよい。運転環境データ（例えば、地図・ルート情報、位置情報、周辺情報など）を使用して、特定の運転シナリオを各サブセグメントに割り当てることができる。一実施形態では、前記運転シナリオは、市街地／都市シナリオ、高速道路シナリオ、駐車場シナリオ、またはマッピングされていないシナリオであってもよい。自動運転車両が各サブセグメントに沿って移動するにつれて、対応する割り当てられたシナリオが生成されることが可能である。生成されたシナリオに基づいて、高速探索ランダムツリー（ＲＲＴ）などの運動プランナー（または運動計画アルゴリズム）が、自動運転車両を操作するために割り当てられてもよい。次に、そのような運動プランナーを呼び出して、該サブセグメントを通過するように自動運転車両を制御するための一組の軌跡を生成することができる。

一実施形態では、ルートセグメントを含む自動運転車両の運転環境データを受信する。該ルートセグメントは複数のルートサブセグメントに分割される。ルートサブセグメントのそれぞれに特定の運転シナリオが割り当てられ、各特定の運転シナリオは一組の運転シナリオに含まれる。当該一組の運転シナリオに含まれる第１の割り当て運転シナリオに従って第１の運動計画アルゴリズムを割り当てる。第１の運動計画アルゴリズムを呼び出して第１の軌跡セットを生成する。第１の軌跡セットに基づいて自動運転車両を制御する。

他の実施形態では、当該一組の運転シナリオに含まれる第２の割り当て運転シナリオに従って第２の運動計画アルゴリズムを割り当てる。第２の運動計画アルゴリズムを呼び出して第２の軌跡セットを生成する。第２の軌跡セットに基づいて自動運転車両を制御する。

更なる実施形態では、ルートサブセグメントのそれぞれに特定の運転シナリオを割り当てるために、第１の運転シナリオが第１のルートサブセグメントに割り当てられ、第２の運転シナリオが第２のルートサブセグメントに割り当てられる。第１のルートサブセグメントおよび第２のルートサブセグメントは、当該複数のルートサブセグメントに含まれている。

更なる実施形態では、ルートサブセグメントのそれぞれに特定の運転シナリオを更に割り当てるために、第３の運転シナリオが第３のルートサブセグメントに割り当てられ、第４の運転シナリオが第４のルートサブセグメントに割り当てられる。第３のルートサブセグメントおよび第４のルートサブセグメントは、当該複数のルートサブセグメントに含まれている。

図１は、本発明の一実施形態に係る自動運転車両のネットワーク構成を示すブロック図である。図１に示すように、ネットワーク構成１００は、ネットワーク１０２を介して１つまたは複数のサーバ１０３～１０４に通信可能に接続される自動運転車両１０１を含む。一台の自動運転車両のみが示されているが、複数の自動運転車両が、ネットワーク１０２を介して、互いに接続されるか、および／またはサーバ１０３～１０４に接続されていてもよい。ネットワーク１０２は、任意のタイプのネットワークであってもよく、例えば、有線または無線のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネットのようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、セルラーネットワーク、衛星ネットワークまたはそれらの組み合わせが挙げられる。サーバ１０３～１０４は、任意のタイプのサーバまたはサーバクラスタであってもよく、例えば、ネットワークまたはクラウドサーバ、アプリケーションサーバ、バックエンドサーバ、またはそれらの組み合わせが挙げられる。サーバ１０３～１０４は、データ解析サーバ、コンテンツサーバ、交通情報サーバ、地図および関心地点（ＭＰＯＩ）サーバまたは位置サーバなどであってもよい。

自動運転車両とは、自動運転モードになるように構成可能な車両を指し、前記自動運転モードにおいて、車両が運転手からの入力がほとんど又は全くない場合に環境を通過するようにナビゲートされる。このような自動運転車両は、車両の動作環境に関連する情報を検出するように構成された１つまたは複数のセンサを有するセンサシステムを含んでいてもよい。前記車両及びその関連コントローラは、検出された情報を使用して前記環境を通過するようにナビゲートする。自動運転車両１０１は、手動モード、全自動運転モード、または部分自動運転モードで動作することができる。

一実施形態では、自動運転車両１０１には、感知・計画システム１１０、車両制御システム１１１、無線通信システム１１２、ユーザインターフェースシステム１１３、インフォティメントシステム１１４およびセンサシステム１１５が含まれるが、これらに限定されない。自動運転車両１０１は更に、エンジン、車輪、ステアリングホイール、変速機などの従来の車両に含まれるいくつかの共通構成要素を含んでいてもよい。前記構成要素は、車両制御システム１１１および／または感知・計画システム１１０によって様々な通信信号および／またはコマンドで制御されることができ、これらの様々な通信信号および／またはコマンドは、例えば加速信号またはコマンド、減速信号またはコマンド、ステアリング信号またはコマンド、ブレーキ信号またはコマンドなどを含む。

構成要素１１０～１１５は、インターコネクト、バス、ネットワークまたはそれらの組み合わせを介して互いに通信可能に接続することができる。例えば、構成要素１１０～１１５は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バスを介して互いに通信可能に接続することができる。ＣＡＮバスは、ホストコンピュータなしのアプリケーションでマイクロコントローラおよびデバイスが相互に通信できるように設計された車両バス規格である。それは、もともと自動車内の多重電気配線のために設計されたメッセージに基づくプロトコルであるが、他の多くの環境にも用いられる。

ここでは図２を参照すると、一実施形態では、センサシステム１１５は、１つまたは複数のカメラ２１１、全地球測位システム（ＧＰＳ）ユニット２１２、慣性計測ユニット（ＩＭＵ）２１３、レーダユニット２１４並びに光検出・測距（ＬＩＤＡＲ）ユニット２１５を含むが、それらに限定されない。ＧＰＳシステム２１２は、自動運転車両の位置に関する情報を提供するように動作可能な送受信機を含んでいてもよい。ＩＭＵユニット２１３は、慣性加速度に基づいて自動運転車両の位置および方位の変化を検知することができる。レーダユニット２１４は、無線信号を利用して自動運転車両のローカル環境内のオブジェクトを検知するシステムを表すことができる。いくつかの実施形態では、オブジェクトを検知することに加えて、レーダユニット２１４は、オブジェクトの速度および／または進行方向を更に検知することができる。ＬＩＤＡＲユニット２１５は、レーザを使用して自動運転車両の所在環境内のオブジェクトを検知することができる。ＬＩＤＡＲユニット２１５は、他のシステム構成要素のほかに、１つまたは複数のレーザ源、レーザスキャナおよび１つまたは複数の検出器を更に含んでいてもよい。カメラ２１１は、自動運転車両の周囲環境における画像を取り込むための１つまたは複数の装置を含んでいてもよい。カメラ２１１は、スチルカメラおよび／またはビデオカメラであってもよい。カメラは、例えば、回転および／または傾斜のプラットフォームに取り付けることによって、機械的に移動されていてもよい。

センサシステム１１５は、ソナーセンサ、赤外線センサ、ステアリングセンサ、スロットルセンサ、ブレーキセンサおよびオーディオセンサ（例えば、マイクロホン）などの他のセンサを更に含んでいてもよい。オーディオセンサは、自動運転車両の周囲環境から音を取得するように構成されていてもよい。ステアリングセンサは、ステアリングホイール、車両の車輪、またはそれらの組み合わせの操舵角を検知するように構成されていてもよい。スロットルセンサおよびブレーキセンサそれぞれは、車両のスロットル位置およびブレーキ位置を検知する。場合によっては、スロットルセンサとブレーキセンサは統合型スロットル／ブレーキセンサとして一体化されていてもよい。

一実施形態では、車両制御システム１１１は、ステアリングユニット２０１、スロットルユニット２０２（加速ユニットともいう）、およびブレーキユニット２０３を含むが、それらに限定されない。ステアリングユニット２０１は、車両の方向または進行方向を調整するために用いられる。スロットルユニット２０２は電動機またはエンジンの速度を制御するために用いられ、電動機またはエンジンの速度は更に車両の速度および加速度を制御するために用いられる。ブレーキユニット２０３は、摩擦を提供することで車両の車輪またはタイヤを減速させて車両を減速させる。注意すべきなのは、図２に示された構成要素は、ハードウェア、ソフトウェアまたはそれらの組み合わせで実現されることができる。

図１を再び参照して、無線通信システム１１２は、自動運転車両１０１と、装置、センサ、他の車両などの外部システムとの間の通信を可能にするものである。例えば、無線通信システム１１２は、直接または通信ネットワークを介して、１つまたは複数の装置と無線通信することができ、例えば、ネットワーク１０２を介してサーバ１０３～１０４と通信することができる。無線通信システム１１２は、任意のセルラー通信ネットワークまたは無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を使用することができ、例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）を使用して別の構成要素またはシステムと通信することができる。無線通信システム１１２は、例えば、赤外線リンク、ブルートゥース（登録商標）などを使用して、装置（例えば、乗客のモバイルデバイス、表示装置、車両１０１内のスピーカ）と直接通信することができる。ユーザインターフェースシステム１１３は、車両１０１内に実現された周辺装置の部分（例えば、キーボード、タッチスクリーン表示装置、マイクロホンおよびスピーカなどを含む）であってもよい。

自動運転車両１０１の機能の一部または全部は、特に自動運転モードで動作しているときに、感知・計画システム１１０によって制御または管理することができる。感知・計画システム１１０は、必要なハードウェア（例えば、プロセッサ、メモリ、記憶装置）およびソフトウェア（例えば、オペレーティングシステム、計画・ルーティングプログラム）を備え、センサシステム１１５、制御システム１１１、無線通信システム１１２および／またはユーザインターフェースシステム１１３から情報を受信し、受信した情報を処理し、出発地から目的地までのルートまたは経路を計画し、その後、計画および制御情報に基づいて車両１０１を走行させる。あるいは、感知・計画システム１１０は車両制御システム１１１と一体に統合されていてもよい。

例えば、乗客としてのユーザは、例えば、ユーザインターフェースを介して、旅程の出発地位置および目的地を指定することができる。感知・計画システム１１０は、旅程関連データを取得する。例えば、感知・計画システム１１０は、ＭＰＯＩサーバから位置およびルート情報を取得することができ、前記ＭＰＯＩサーバはサーバ１０３～１０４の一部であってもよい。位置サーバは位置サービスを提供し、ＭＰＯＩサーバは地図サービスおよびいくつかの位置のＰＯＩを提供する。あるいは、そのような位置およびＭＰＯＩ情報は、感知・計画システム１１０の永続性記憶装置にローカルキャッシュされることができる。

自動運転車両１０１がルートに沿って移動している間、感知・計画システム１１０は交通情報システムまたはサーバ（ＴＩＳ）からリアルタイム交通情報を取得していてもよい。なお、サーバ１０３～１０４は第三者機関によって操作されていてもよい。あるいは、サーバ１０３～１０４の機能は、感知・計画システム１１０と一体に統合されていてもよい。リアルタイム交通情報、ＭＰＯＩ情報および位置情報、並びにセンサシステム１１５によって検出または検知されたリアルタイムローカル環境データ（例えば、障害物、オブジェクト、周辺車両）に基づいて、感知・計画システム１１０は、指定された目的地までに安全かつ効率的に到着するように、最適なルートを計画し、計画されたルートに従って、例えば、制御システム１１１によって車両１０１を走行させる。

図３Ａ及び図３Ｂは、一実施形態に係る自動運転車両と共に使用される感知・計画システムの一例を示すブロック図である。システム３００は、図１の自動運転車両１０１の一部として実現することができ、感知・計画システム１１０、制御システム１１１およびセンサシステム１１５を含むが、それらに限定されない。図３Ａ～図３Ｂに示すように、感知・計画システム１１０は、測位モジュール３０１、感知モジュール３０２、予測モジュール３０３、決定モジュール３０４、計画モジュール３０５、制御モジュール３０６およびルーティングモジュール３０７を含むが、それらに限定されない。

モジュール３０１～３０７のうちの一部または全部は、ソフトウェア、ハードウェアまたはそれらの組み合わせで実現されていてもよい。例えば、これらのモジュールは、永続性記憶装置３５２にインストールされ、メモリ３５１にロードされ、１つまたは複数のプロセッサ（図示せず）によって実行されていてもよい。なお、これらのモジュールの一部または全部は、図２の車両制御システム１１１のモジュールの一部または全部と通信可能に接続されるか、または一体に統合されていてもよい。モジュール３０１～３０７の一部は、集積モジュールとして一体化されていてもよい。

測位モジュール３０１は、自動運転車両１０１の現在の位置（例えば、ＧＰＳユニット２１２を利用して）を特定し、ユーザの旅程またはルートに関連する如何なるデータを管理する。測位モジュール３０１（地図・ルートモジュールともいう）は、ユーザの旅程またはルートに関連する如何なるデータを管理する。ユーザは、例えば、ユーザインターフェースを介してログインして、旅程の出発地位置および目的地を指定することができる。測位モジュール３０１は、自動運転車両１０１の地図・ルート情報３１１のような他の構成要素と通信して、旅程関連データを取得する。例えば、測位モジュール３０１は、位置サーバ並びに地図およびＰＯＩ（ＭＰＯＩ）サーバから位置およびルート情報を取得することができる。位置サーバは位置サービスを提供し、ＭＰＯＩサーバは、地図サービスおよび特定の位置のＰＯＩを提供し、地図・ルート情報３１１の一部としてキャッシュすることができる。自動運転車両１０１がルートに沿って移動するとき、測位モジュール３０１は交通情報システムまたはサーバからリアルタイム交通情報を取得していてもよい。

感知モジュール３０２は、センサシステム１１５により提供されたセンサデータと、測位モジュール３０１により取得された測位情報とに基づいて、周囲環境への感知を確定する。感知情報は、一般的な運転手が運転手により運転されている車両の周囲で感知すべきものを表すことができる。感知は、例えばオブジェクトの形式で、車線構成、信号機信号、他の車両の相対位置、歩行者、建築物、横断歩道または他の交通関連標識（例えば、止まれ標識、ゆずれ標識）などを含んでいてもよい。車線構成は、例えば、車線の形状（例えば、直線または曲線）、車線の幅、道路内の車線数、一方向または二方向車線、合流車線または分流車線、退出車線など、１つまたは複数の車線を記述する情報を含む。

感知モジュール３０２は、１つまたは複数のカメラによって取り込まれた画像を処理および解析して、自動運転車両の環境内のオブジェクトおよび／または特徴を認識するためのコンピュータビジョンシステムまたはコンピュータビジョンシステムの機能を含むことができる。前記オブジェクトは、交通信号、道路境界、他の車両、歩行者および／または障害物などを含んでいてもよい。コンピュータビジョンシステムは、オブジェクト認識アルゴリズム、ビデオトラッキング、および他のコンピュータビジョン技術を使用することができる。いくつかの実施形態では、コンピュータビジョンシステムは、環境地図を描き、オブジェクトを追跡し、オブジェクトの速度などを推定することができる。感知モジュール３０２は、レーダおよび／またはＬＩＤＡＲのような他のセンサによって提供される他のセンサデータに基づいてオブジェクトを検出していてもよい。

各オブジェクトについて、予測モジュール３０３は、その場合にオブジェクトがどのように挙動するかを予測する。この予測は、地図・ルート情報３１１と交通ルール３１２のセットを考慮した時刻で運転環境を感知する感知データに基づいて実行される。例えば、オブジェクトが反対方向の車両であり、かつ現在の運転環境が交差点を含む場合、予測モジュール３０３は、車両が直進するかまたは旋回するかを予測する。感知データが、交差点に信号機がないことを示す場合、予測モジュール３０３は、交差点に入る前に車両が完全に停止する必要があると予測する可能性がある。感知データが、車両が現在左折専用車線または右折専用車線にあることを示す場合、予測モジュール３０３は、車両がそれぞれ左折または右折する可能性がより高いと予測することが可能である。

オブジェクトごとに対して、決定モジュール３０４はオブジェクトをどのように処置するかを判定する。例えば、特定のオブジェクト（例えば、交差のルートにおける他の車両）およびオブジェクトを記述するメタデータ（例えば、速度、方向、操舵角）について、決定モジュール３０４は前記オブジェクトと遇うときに如何に対応するか（例えば、追い越し、道譲り、停止、追い抜き）を決定する。決定モジュール３０４は、交通ルールまたは運転ルール３１２のようなルールセットに基づいてそのような決定を行うことができ、前記ルールセットは永続性記憶装置３５２に記憶されていてもよい。

ルーティングモジュール３０７は、出発地から目的地までの１つまたは複数のルート又は経路を提供するように構成される。ルーティングモジュール３０７は、出発地位置から目的地位置までの所与の旅程（例えば、ユーザから受信された所与の旅程）について、地図・ルート情報３１１を取得し、出発地位置から目的地位置までのすべての可能なルートまたは経路を確定する。ルーティングモジュール３０７は、出発地位置から目的地位置までの各ルートを決定する地形図形態の基準線を生成することができる。基準線とは、他の車両、障害物または交通状況などからの如何なる干渉を受けていない理想的なルートまたは経路を指す。つまり、道路に他の車両、歩行者または障害物がない場合、ＡＤＶは基準線に精確的にまたは密接的に従うべきである。そして、地形図を決定モジュール３０４および／または計画モジュール３０５に提供する。決定モジュール３０４および／または計画モジュール３０５は、他のモジュールにより提供された他のデータ（例えば測位モジュール３０１からの交通状況、感知モジュール３０２により感知された運転環境および予測モジュール３０３により予測された交通状況）に応じて、全ての走行可能なルートを検査して最適ルートのうちの一つを選択及び補正する。その時刻における特定の運転環境に応じて、ＡＤＶを制御するための実際の経路またはルートは、ルーティングモジュール３０７によって提供された基準線に近いかまたは異なる可能性がある。

感知されたオブジェクトのそれぞれに対する決定に基づいて、計画モジュール３０５は、ルーティングモジュール３０７によって提供された基準線をベースとし、自動運転車両に対して経路又はルート並びに運転パラメータ（例えば、距離、速度および／または操舵角）を計画する。言い換えれば、特定のオブジェクトについて、決定モジュール３０４は当該オブジェクトに対して何をするかを決定し、計画モジュール３０５はどのようにするかを決定する。例えば、特定のオブジェクトについて、決定モジュール３０４は前記オブジェクトを追い抜くか否かを判定することができ、計画モジュール３０５は前記オブジェクトを左側から追い抜くか又は右側から追い抜くかを判定することができる。計画及び制御データは、計画モジュール３０５により生成され、車両３００が次の移動周期（例えば、次のルート／経路セグメント）にはどのように移動するかを記述する情報を含む。例えば、計画及び制御データは、車両３００に時速３０マイル（ｍｐｈ）で１０ｍ移動し、次に２５マイル（ｍｐｈ）で右車線に変更するように指示することができる。

制御モジュール３０６は、計画及び制御データに基づいて、計画及び制御データにより限定されたルートまたは経路に応じて適当なコマンド若しくは信号を車両制御システム１１１に送信することにより自動運転車両を制御および走行させる。前記計画及び制御データは、経路またはルートに沿って異なる時刻で適切な車両構成または運転パラメータ（例えば、スロットル、ブレーキおよびステアリングコマンド）を使用して、車両をルートまたは経路の第１の点から第２の点まで走行させるのに十分な情報を含む。

一実施形態では、計画段階は、コマンドサイクルともいう複数の計画周期で実行され、例えば、１００ミリ秒（ｍｓ）の時間間隔ごとに実行される。計画周期またはコマンドサイクルのそれぞれについて、計画及び制御データに基づいて１つまたは複数の制御コマンドを発する。すなわち、１００ｍｓごとに、計画モジュール３０５は、次のルートセグメントまたは経路セグメント（例えば、目標位置およびＡＤＶが目標位置に到着するのに必要な時間が含まれる）を計画する。あるいは、計画モジュール３０５は、具体的な速度、方向および／または操舵角などを更に指定することができる。一実施形態では、計画モジュール３０５は、次の所定期間（例えば、５秒）のルートセグメントまたは経路セグメントを計画する。計画周期のそれぞれに対し、計画モジュール３０５は、前の周期で計画された目標位置に基づいて、現在の周期（例えば、次の５秒）のための目標位置を計画する。制御モジュール３０６は、次に、現在の周期における計画および制御データに基づいて１つまたは複数の制御コマンド（例えば、スロットル、ブレーキ、ステアリング制御コマンド）を生成する。

なお、決定モジュール３０４と計画モジュール３０５とは、集積モジュールとして一体化されていてもよい。決定モジュール３０４／計画モジュール３０５は、自動運転車両の走行経路を決定するためのナビゲーションシステムまたはナビゲーションシステムの機能を含んでいてもよい。例えば、ナビゲーションシステムは、自動運転車両の以下の経路に沿った移動を達成するための一連の速度および進行方向を決定することができる。前記経路では、自動運転車両が最終的な目的地に通じる走行車線ベースの経路に沿って前進するとともに、感知した障害物を実質的に回避できる。目的地は、ユーザインターフェースシステム１１３を介したユーザ入力に従って設定することができる。ナビゲーションシステムは、自動運転車両が走行している間に走行経路を動的に更新することができる。ナビゲーションシステムは、自動運転車両のための走行経路を決定するために、ＧＰＳシステムおよび１つまたは複数の地図からのデータを取り入れることができる。

図４Ａは、一実施形態に係る感知・計画システムの計画モジュールの一例を示すブロック図である。図４Ａを参照すると、一実施形態では、計画モジュール３０５はシナリオ検出モジュール４０１、プランナー割り当てモジュール４０２および運動計画モジュール４０３を含むことができる。もちろん、別の実施形態では、シナリオ検出モジュール４０１、プランナー割り当てモジュール４０２および運動計画モジュール４０３は、計画モジュール３０５の外部で、感知・計画システム１１０の一部として実施されていてもよい。

引き続き図４Ａを参照すると、シナリオ検出モジュール４０１は、例えば測位モジュール３０１および感知モジュール３０２から運転環境データ４１１を受信することができる。運転環境データ４１１は、地図・ルート情報３１１（またはＭＰＯＩ情報）、（例えば、感知モジュール３０２によって提供される）自動運転車両の周囲情報（例えば、陸標、教会、学校などのような障害物情報、車線情報、関心点（ＰＯＩ）情報）、および（例えば、測位モジュール３０１によって提供される）自動運転車両の位置情報（例えば、現在位置）を含んでいてもよい。運転環境データ４１１に基づいて、シナリオ検出モジュール４０１はシナリオ４１２を検出し生成することができる。例えば、自動運転車両が通過する可能性がある特定のルートまたは経路セグメント（例えば、経路情報からのもの）については、該ルートセグメントに従って、自動運転車両は、例えば、市街地、高速道路、駐車場、マッピングされていないシナリオ、または自動運転車両が通過することができる他の任意の地域などのような、地図（例えば、本明細書で以下に更に詳細に説明する図５の地図５００）上のいくつかのエリア（または地域）を通して走行することができる。従って、計画モジュール３０５は、各エリアを通して自動運転車両を走行させるための特定の運転計画を決定するために、各エリア（または地域）に関連付けられるシナリオを認識する必要があるかもしれない。従って、シナリオ検出モジュール４０１は、運転環境データ４１１（および一実施形態におけるリアルタイム交通情報）を入力として、次のルートまたは経路セグメントを一連のルートサブセグメントにセグメント化する（または区画する）ことができる。一組の運転シナリオから各ルートサブセグメントに特定の運転シナリオ（例えば、シナリオ４１２）を割り当てる（または標記する）ことができる。運転シナリオは、例えば、標記された地図情報（例えば、地域、関心点（ＰＯＩ）、街路、高速道路、または他のパラメータ）に基づいて決定されてもよく、サブセグメントに関連付けられる地図内の特定の地域を示す。

ここでは、図４Ｂを参照すると、シナリオ４１２は、シナリオ値４２１の任意のシナリオ値および／またはシナリオラベル４２２の対応するシナリオラベルによって表される（または含む）ことができる。図４Ｂにさらに示されるように、「０」のシナリオ値は、ラベル「市街地」に対応することができ、ルートサブセグメントが市街地に関連付けられている（または市街地内にある）ことを示す。同様に、シナリオ値「１」は、ラベル「高速道路」に対応することができ、ルートサブセグメントが高速道路に関連付けられている（またはその上にある）ことを示す。シナリオ値「２」は、ラベル「駐車場」に対応することができ、ルートサブセグメントが駐車場に関連付けられている（または駐車場内にある）ことを示す。一実施形態では、「デフォルト」シナリオ値は、ラベル「マッピングされていないシナリオ」に対応することができ、ルートサブセグメントが定義されていない（またはマッピングされていない）シナリオに関連付けられていることを示す。各ルートサブセグメントについて特定のシナリオを検出するために、一実施形態では、シナリオ検出モジュール４０１は、地図・ルート情報３１１を利用して、ルートサブセグメントに関連付けられている地図上の特定の地域（例えば、市街地、高速道路、駐車場、マッピングされていない地域など）を判定することができる。追加または代替として、一実施形態では、シナリオ検出モジュール４０１は、シナリオを検出するために周囲情報、ＰＯＩ情報および／またはリアルタイム交通情報を利用することができる。例えば、特定のルートサブセグメントについて、これからの交通、周囲の障害物、および／またはＰＯＩがある場合、シナリオ検出モジュール４０１は、ルートサブセグメントが市街地に関連付けられていると判定することができる。そうでなければ、ルートサブセグメントは高速道路に関連付けられてもよい。さらに、ルートサブセグメントが、多くのゆっくりと移動する（または固定された）障害物（例えば、歩行者、他の車両）および車線を含む場合、シナリオ検出モジュール４０１は、ルートサブセグメントが駐車場に関連付けられていると判定することができる。

一実施形態では、「デフォルト」シナリオ値は、一セットのシナリオ値のセット内の最高値または最低値など、当該セットの内の任意の事前に定義された値とすることができる。なお、図４Ｂは、シナリオラベル４２２「市街地」、「高速道路」、および「駐車場」にそれぞれ対応する「０」、「１」、および「２」のシナリオ値４２１を示すが、そのようなシナリオ値は、単なる例である。当業者であれば、異なるラベルを表すために任意の値を使用できることを理解されたい。シナリオラベル４２２のリストは網羅的リストではなく、地図上の他の地域に関連する追加のラベルもリストの一部であってもよいことにも留意されたい。前述のシナリオラベル４２２は単なる例であることにさらに留意されたい。当業者は、ラベルが任意の様式、例えば「市街地（Ｕｒｂａｎ）」の代わりに「都市（Ｃｉｔｙ）」、「高速道路（Ｈｉｇｈｗａｙ）」の代わりに「幹線道路（Ｆｒｅｅｗａｙ）」などに設定されてもよいことを理解されたい。

図４Ａを続けて参照すると、運転環境４１１（例えば、自動運転車両の現在位置、地図・ルート情報など）を使用して、シナリオ検出モジュール４０１は、自動運転車両がルートサブセグメントに沿って走行している間に特定のルートサブセグメントに関して割り当てられたシナリオ４１２を生成することができる。割り当てられたシナリオ４１２に基づいて、プランナー割り当てモジュール４０２は、ルートサブセグメントに沿って自動運転車両を動作させるために特定の運動プランナー（または計画アルゴリズム）４１３を割り当てることができる。運動プランナー４１３は、例えば、高速探索ランダムツリー（ＲＲＴ）などの任意の運動計画アルゴリズムであってもよい。一実施形態では、運動プランナー４１３は、自動運転車両を動作させるために使用する特定の運動プランナー（または計画アルゴリズム）を示す運動プランナー値であってもよい。

その点をさらに説明するために、ここでは、一実施形態に係る異なるシナリオを有する地図の一例を示す図である図５を参照する。図５において、地図５００は、市街地または都市地域５０１、高速道路５０２、駐車場５０３、およびマッピングされていない地域５０４を含むが、それらに限定されない。プランナー割り当てモジュール４０２が「市街地」を示すシナリオ４１２を受信した場合、例えば、地域５０１において自動運転車両を動作させる第１の運動プランナーを割り当てることができる。第１の運動プランナーは、例えば、都市環境内で自動運転車両を動作させるために道路交差点、車線情報、および他の道路情報を考慮に入れることができる。プランナー割り当てモジュール４０２が、「高速道路」を示すシナリオ４１２を受信した場合、例えば、高速道路５０２上で自動運転車両を動作させる第２の運動プランナーを割り当てることができる。この第２の運動プランナーは、例えば、高速道路環境で自動運転車両を動作させるために車線情報を考慮に入れることができる。プランナー割り当てモジュール４０２が「駐車場」を示すシナリオ４１２を受信した場合、例えば、駐車場５０３（例えば、ショッピングセンター、教会、学校の駐車場）内で自動運転車両を動作させる第３の運動プランナーを割り当てることができる。その際、第３の運動プランナーは、駐車場環境内の自動運転車両を制御するために、駐車スペースに関連する駐車レーン情報（例えば、駐車レーンの位置）および障害物情報（例えば、歩行者、他の車両）を考慮に入れることができる。あるいは、プランナー割り当てモジュール４０２が、「マッピングされていない地域」を示すシナリオ４１２を受信した場合、例えば、マッピングされていない（または定義されていない）地域５０４（例えば、地図５００などのような、地図上で更新されていない未開発の土地または開発された土地）内で自動運転車両を動作させる第４の運動プランナーを割り当てることができる。この第４の運動プランナーは、例えば、より少ない程度で運転環境を想定することができる。例えば、それは、運転環境から感知される障害物に基づいて自動運転車両を動作させることができる。

図４Ａを再び参照すると、運動計画モジュール４０３は、複数の運動プランナー（または運動計画アルゴリズム）を含むおよび／または動作させることができる。各運動プランナーは、（前述のように）特定のシナリオに割り当てられてもよい。プランナー割り当てモジュール４０２から割り当てられた運動プランナー４１３を受信することに応答して、運動計画モジュール４０３は、運動プランナー４１３を呼び出して、自動運転車両を制御するための１つまたは複数の軌跡４１４を生成することができる。いくつかの実施形態では、更にセンサシステム１１５からのセンサデータに基づいて軌跡４１４を生成していてもよい。

図６は、一実施形態に係る自動運転車両を動作させるプロセスを示すフローチャートである。プロセス６００は、処理ロジックにより実行可能であり、処理ロジックはソフトウェア、ハードウェアまたはそれらの組み合わせを含んでいてもよい。例えば、プロセス６００は、図１の感知・計画システム１１０により実行することができる。

図６を参照すると、ブロック６０１において、処理ロジックは、自動運転車両（例えば、自動運転車両１０１）の、ルートセグメントを含む運転環境データを受信する。ブロック６０２では、処理ロジックはルートセグメントを複数のルートサブセグメントに分割する。ブロック６０３では、処理ロジックは、特定の運転シナリオ（例えば、市街地、高速道路、駐車場、マッピングされていないシナリオなど）を各ルートサブセグメントに割り当て、各特定の運転シナリオは一組の運転シナリオに含まれる。ブロック６０４では、処理ロジックは、当該一組の運転シナリオに含まれる第１の割り当て運転シナリオに従って第１の運動計画アルゴリズムを割り当てる。ブロック６０５では、処理ロジックは第１の運動計画アルゴリズムを呼び出して第１の軌跡セットを生成する。ブロック６０６では、処理ロジックは、第１の軌跡セットに基づいて自動運転車両を制御する。

なお、以上に例示及び説明された構成要素の一部又は全ては、ソフトウェア、ハードウェア、またはそれらの組み合わせで実現されることが可能である。例えば、このような構成要素は、永続性記憶装置にインストールされるとともに記憶されるソフトウェアとして実現されてもよく、前記ソフトウェアは、本発明にわたって記載されたプロセスまたは動作を実現するように、プロセッサ（図示せず）によってメモリにロードして実行されてもよい。あるいは、このような構成要素は、集積回路（例えば、特定用途向け集積回路又はＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）のような専用ハードウェアにプログラミングまたは埋め込まれた実行可能なコードとして実現されてもよく、前記実行可能なコードは、アプリケーションからの対応するドライバーおよび／またはオペレーティングシステムを介してアクセスすることができる。また、このような構成要素は、ソフトウェア構成要素が１つまたは複数の特定の命令によってアクセス可能な命令セットの一部として、プロセッサまたはプロセッサコアにおける特定のハードウェアロジックとして実現されることができる。

図７は、本発明の一実施形態と共に使用可能なデータ処理システムの一例を示すブロック図である。例えば、システム１５００は、上述した前記プロセスまたは方法のいずれかを実行するデータ処理システムのいずれか（例えば、図１の感知・計画システム１１０、またはサーバ１０３～１０４のいずれか）を表すことができる。システム１５００は、いくつかの異なる構成要素を含んでもよい。これらの構成要素は、集積回路（ＩＣ）、集積回路の一部、ディスクリート型電子デバイス、または回路基板（例えば、コンピュータシステムのマザーボード若しくはアドインカード）に適するその他のモジュールとして実現されることができ、または、他の形態でコンピュータシステムのシャーシ内に組み込まれる構成要素として実現されることが可能である。

なお、システム１５００は、コンピュータシステムのいくつかの構成要素の高レベルビューを示すことを意図している。しかしながら、特定の実施例において付加的構成要素が存在してもよく、また、その他の実施例において示された構成要素を異なる配置にすることも可能であることを理解されたい。システム１５００は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、サーバ、携帯電話、メディアプレヤー、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、スマートウォッチ、パーソナルコミュニケーター、ゲーム装置、ネットワークルーター若しくはハブ、無線アクセスポイント（ＡＰ）若しくはリピーター、セット・トップボックス、またはそれらの組み合わせを表すことができる。また、単一の機械またはシステムのみが示されたが、「機械」または「システム」という用語は、本明細書で説明されるいずれか１つまたは複数の方法を実現するための、単独でまたは共同で１つ（または複数）の命令セットを実行する機械またはシステムのいずれかの組み合わせも含まれることを理解されたい。

一実施形態では、システム１５００は、バスまたはインターコネクト１５１０を介して接続される、プロセッサ１５０１と、メモリ１５０３と、装置１５０５～１５０８とを含む。プロセッサ１５０１は、単一のプロセッサコアまたは複数のプロセッサコアが含まれる単一のプロセッサまたは複数のプロセッサを表すことができる。プロセッサ１５０１は、マイクロプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）などのような、１つまたは複数の汎用プロセッサを表すことができる。より具体的には、プロセッサ１５０１は、複雑命令セットコンピューティング（ＣＩＳＣ）マイクロプロセッサ、縮小命令セットコンピューティング（ＲＩＳＣ）マイクロプロセッサ、超長命令語（ＶＬＩＷ）マイクロプロセッサ、またはその他の命令セットを実行するプロセッサ、または命令セットの組み合わせを実行するプロセッサであってもよい。プロセッサ１５０１は更に、例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、セルラー若しくはベースバンドプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、ネットワークプロセッサ、グラフィックプロセッサ、通信プロセッサ、暗号化プロセッサ、コプロセッサ、組込みプロセッサ、または命令を処理可能な任意の他のタイプのロジックのような、１つまたは複数の専用プロセッサであってもよい。

プロセッサ１５０１は、超低電圧プロセッサのような低電力マルチコアプロセッサソケットであってもよく、前記システムの様々な構成要素と通信するための主処理ユニットおよび中央ハブとして機能することができる。このようなプロセッサは、システムオンチップ（ＳｏＣ）として実現されることができる。プロセッサ１５０１は、本明細書で説明される動作およびステップを実行するための命令を実行するように構成される。システム１５００は、更に任意選択グラフィックサブシステム１５０４と通信するグラフィックインターフェースを含むことができ、グラフィックサブシステム１５０４は、表示コントローラ、グラフィックプロセッサおよび／または表示装置を含んでいてもよい。

プロセッサ１５０１は、メモリ１５０３と通信することができ、メモリ１５０３は、一実施形態では、所定量のシステムメモリを提供するための複数のメモリ装置によって実現されることができる。メモリ１５０３は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、またはその他のタイプの記憶装置のような、１つまたは複数の揮発性記憶（またはメモリ）装置を含むことができる。メモリ１５０３は、プロセッサ１５０１またはその他の任意の装置により実行される命令シーケンスを含む情報を記憶することができる。例えば、様々なオペレーティングシステム、デバイスドライバ、ファームウェア（例えば、ベーシックインプット／アウトプットシステム若しくはＢＩＯＳ）および／またはアプリケーションの実行可能なコードおよび／またはデータは、メモリ１５０３にロードされ、プロセッサ１５０１により実行されることができる。オペレーティングシステムは、例えば、ロボットオペレーティングシステム（ＲＯＳ）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）社のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステム、アップル社のＭａｃＯＳ（登録商標）／ｉＯＳ（登録商標）、Ｇｏｏｇｌｅ（登録商標）社のＡｎｄｒｏｉｄ（登録商標）、ＬＩＮＵＸ（登録商標）、ＵＮＩＸ（登録商標）、またはその他のリアルタイム若しくは組込みオペレーティングシステムのような、任意のタイプのオペレーティングシステムであってもよい。

システム１５００は、更に、ネットワークインターフェース装置１５０５、任意選択入力装置１５０６、およびその他の任意選択Ｉ／Ｏ装置１５０７を含む装置１５０５～１５０８のようなＩ／Ｏ装置を含むことができる。ネットワークインターフェース装置１５０５は、無線送受信機および／またはネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）を含むことができる。前記無線送受信機は、ＷｉＦｉ（登録商標）送受信機、赤外線送受信機、ブルートゥース（登録商標）送受信機、ＷｉＭａｘ送受信機、無線携帯電話送受信機、衛星送受信機（例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ）送受信機）、またはその他の無線周波数（ＲＦ）送受信機、またはそれらの組み合わせであってもよい。ＮＩＣは、イーサネット（登録商標）カードであってもよい。

入力装置１５０６は、マウス、タッチパネル、タッチスクリーン（表示装置１５０４と一体に統合されてもよい）、ポインター装置（例えば、スタイラス）、および／またはキーボード（例えば、物理キーボードまたはタッチスクリーンの一部として表示される仮想キーボード）を含むことができる。例えば、入力装置１５０６は、タッチスクリーンと接続されるタッチスクリーンコントローラを含むことができる。タッチスクリーンおよびタッチスクリーンコントローラは、例えば、様々なタッチ感応技術（コンデンサ、抵抗、赤外線および表面弾性波の技術を含むが、それらに限定されない）のいずれか、並びにその他の近接センサアレイ、または、タッチスクリーンと接触する１つまたは複数の点を確定するためのその他の素子を用いて、それらの接触、移動または中断を検出することができる。

Ｉ／Ｏ装置１５０７は、音声装置を含むことができる。音声装置は、音声認識、音声複製、デジタル記録および／または電話機能のような音声サポート機能を促進するために、スピーカおよび／またはマイクロホンを含んでいてもよい。その他のＩ／Ｏ装置１５０７は、更に、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、パラレルポート、シリアルポート、プリンタ、ネットワークインターフェース、バスブリッジ（例えば、ＰＣＩ－ＰＣＩブリッジ）、センサ（例えば、加速度計、ジャイロスコープ、磁力計、光センサ、コンパス、近接センサなどのモーションセンサ）、またはそれらの組み合わせを含むことができる。装置１５０７は、更に結像処理サブシステム（例えば、カメラ）を含むことができ、前記結像処理サブシステムは、写真およびビデオ断片の記録のようなカメラ機能を促進するための、電荷結合素子（ＣＣＤ）または相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）光学センサのような光学センサを含むことができる。いくつかのセンサは、センサハブ（図示せず）を介してインターコネクト１５１０に接続されることができ、キーボードまたはサーマルセンサのようなその他の装置はシステム１５００の具体的な配置または設計により、組込みコントローラ（図示せず）により制御されることができる。

データ、アプリケーション、１つまたは複数のオペレーティングシステムなどの情報の永続性記憶を提供するために、プロセッサ１５０１には、大容量記憶装置（図示せず）が接続されることができる。様々な実施形態において、より薄くてより軽量なシステム設計を可能にしながら、システムの応答性を向上するために、このような大容量記憶装置は、ソリッドステート装置（ＳＳＤ）によって実現されることができる。しかしながら、その他の実施形態において、大容量記憶装置は、主にハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を使用して実現することができ、より小さい容量のＳＳＤ記憶装置をＳＳＤキャッシュとして機能することで、停電イベントの間にコンテキスト状態および他のそのような情報の不揮発性記憶を可能にし、それによりシステム動作が再開するときに通電を速く実現することができる。また、フラッシュデバイスは、例えば、シリアルペリフェラルインターフェース（ＳＰＩ）を介してプロセッサ１５０１に接続されることができる。このようなフラッシュデバイスは、前記システムのＢＩＯＳおよびその他のファームウェアを含むシステムソフトウェアの不揮発性記憶のために機能することができる。

記憶装置１５０８は、コンピュータアクセス可能な記憶媒体１５０９（機械可読記憶媒体またはコンピュータ可読媒体ともいう）を含むことができ、前記コンピュータアクセス可能な記憶媒体１５０９には、本明細書で記載されるいずれか１つまたは複数の方法または機能を具現化する１つまたは複数の命令セットまたはソフトウェア（例えば、モジュール、ユニットおよび／またはロジック１５２８）が記憶されている。処理モジュール／ユニット／ロジック１５２８は、計画モジュール３０５、制御モジュール３０６などの前記構成要素のいずれかを表すことができる。処理モジュール／ユニット／ロジック１５２８は、更に、データ処理システム１５００、メモリ１５０３およびプロセッサ１５０１による実行中に、メモリ１５０３内および／またはプロセッサ１５０１内に完全的にまたは少なくとも部分的に存在してもよく、データ処理システム１５００、メモリ１５０３、及びプロセッサ１５０１も機械アクセス可能な記憶媒体を構成する。処理モジュール／ユニット／ロジック１５２８は、更に、ネットワークによってネットワークインターフェース装置１５０５を経由して送受信されてもよい。

コンピュータ可読記憶媒体１５０９は、以上に説明されたいくつかのソフトウェア機能を永続的に記憶するために用いることができる。コンピュータ可読記憶媒体１５０９は、例示的な実施形態において単一の媒体として示されるが、「コンピュータ可読記憶媒体」という用語は、前記１つまたは複数の命令セットが記憶される単一の媒体または複数の媒体（例えば、集中型または分散型データベースおよび／または関連するキャッシュとサーバ）を含むと解釈されるものとする。「コンピュータ可読記憶媒体」という用語は、更に、命令セットを記憶または符号化できる任意の媒体を含むと解釈されるものであり、前記命令セットは機械により実行され、本発明のいずれか１つまたは複数の方法を前記機械に実行させるためのものである。それゆえに、「コンピュータ可読記憶媒体」という用語は、ソリッドステートメモリ、光学媒体および磁気媒体、またはその他の任意の非一時的機械可読媒体を含むが、それらに限定されないと解釈されるものとする。

本明細書に記載の処理モジュール／ユニット／ロジック１５２８、構成要素およびその他の特徴は、ディスクリートハードウェア構成要素として実現されてもよく、またはハードウェア構成要素（例えば、ＡＳＩＣＳ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰまたは類似の装置）の機能に統合されてもよい。また、処理モジュール／ユニット／ロジック１５２８は、ハードウェア装置におけるファームウェアまたは機能性回路として実現されていてもよい。また、処理モジュール／ユニット／ロジック１５２８は、ハードウェア装置とソフトウェア構成要素の任意の組み合わせで実現されてもよい。

なお、システム１５００は、データ処理システムの様々な構成要素を有するものとして示されているが、構成要素を相互接続する任意の特定のアーキテクチャまたは方式を表すことを意図するものではなく、そのような詳細は、本発明の実施形態とは密接な関係がない。また、より少ない構成要素またはより多くの構成要素を有するネットワークコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、携帯電話、サーバおよび／またはその他のデータ処理システムも、本発明の実施形態と共に使用可能であることを理解されたい。

前記具体的な説明の一部は、既に、コンピュータメモリにおけるデータビットに対する演算のアルゴリズムと記号表現で示される。これらのアルゴリズムの説明および表現は、データ処理分野における当業者によって使用される、それらの作業実質を所属分野の他の当業者に最も効果的に伝達する方法である。本明細書では、一般的に、アルゴリズムは、所望の結果につながるセルフコンシステントシーケンスと考えられる。これらの動作は、物理量の物理的処置が必要なものである。

しかしながら、念頭に置くべきなのは、これらの用語および類似の用語の全ては、適切な物理量に関連付けられるものであり、これらの量を標識しやすくするためのものに過ぎない。以上の説明で他に明示的に記載されていない限り、本明細書の全体にわたって理解すべきなのは、用語（例えば、添付された特許請求の範囲に記載のもの）による説明とは、コンピュータシステム、または類似の電子式計算装置の動作および処理を指し、前記コンピュータシステムまたは電子式計算装置は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリにおける物理（電子）量として示されたデータを制御するとともに、前記データをコンピュータシステムメモリまたはレジスタまたはこのようなその他の情報記憶装置、伝送または表示装置において同様に物理量として示された別のデータに変換する。

本発明の実施形態は、本明細書の動作を実行するための装置にも関する。このようなコンピュータプログラムは、非一時的コンピュータ可読媒体に記憶される。機械可読媒体は、機械（例えば、コンピュータ）により読み取り可能な形式で情報を記憶するための任意のメカニズムを含む。例えば、機械可読（例えば、コンピュータ可読）媒体は、機械（例えば、コンピュータ）可読記憶媒体（例えば、読み出し専用メモリ（「ＲＯＭ」）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリ装置）を含む。

上述した図面において説明されたプロセスまたは方法は、ハードウェア（例えば、回路、専用ロジックなど）、ソフトウェア（例えば、非一時的コンピュータ可読媒体に具現化されるもの）、または両方の組み合わせを含む処理ロジックにより実行されることができる。前記プロセスまたは方法は、以上で特定の順序に応じて説明されたが、前記動作の一部が異なる順序で実行されてもよいことを理解されたい。また、一部の動作は、順番ではなく並行して実行されてもよい。

本発明の実施形態は、いずれの特定のプログラミング言語を参照することなく記載されている。理解すべきことは、本明細書に記載の本発明の実施形態の教示を実現するために、様々なプログラミング言語を使用することができる。

前記明細書において、本発明の実施形態は、既にその具体的な例示的な実施形態を参照しながら記載された。明らかなように、添付された特許請求の範囲に記載された本発明のより広い趣旨および範囲を逸脱しない限り、本発明に対して様々な変更を行うことができる。それゆえに、本明細書および図面は、限定的な意味でなく、例示的な意味で理解されるべきである。

Claims (19)

1. 自動運転車両を動作させるためのコンピュータ実施方法であって、
   ルートセグメントを含む自動運転車両の運転環境データを受信するステップと、
   前記ルートセグメントを複数のルートサブセグメントに分割するステップと、
   それぞれ一組の運転シナリオに含まれる特定の運転シナリオを前記複数のルートサブセグメントのそれぞれに割り当てるステップであって、前記一組の運転シナリオのそれぞれは、当該運転シナリオの対応する仮定の運転環境情報を用いて走行軌跡を計画するための特定の運動計画アルゴリズムが関連付けられ、前記仮定の運転環境情報は、対応する運転シナリオについて事前仮定した環境情報であり、前記一組の運転シナリオは、少なくとも都市シナリオ、高速道路シナリオ、駐車場シナリオと、マッピングされていないシナリオとを含む、ステップと、
   前記一組の運転シナリオに含まれる第１の割り当て運転シナリオに従って、第１の運動計画アルゴリズムを割り当てるステップと、
   前記第１の運動計画アルゴリズムを呼び出して第１の軌跡セットを生成するステップと、
   前記第１の軌跡セットに基づいて前記自動運転車両を制御するステップと、を含むコンピュータ実施方法。
2. 前記一組の運転シナリオに含まれる第２の割り当て運転シナリオに従って、第２の運動計画アルゴリズムを割り当てるステップと、
   前記第２の運動計画アルゴリズムを呼び出して第２の軌跡セットを生成するステップと、
   前記第２の軌跡セットに基づいて前記自動運転車両を制御するステップと、を更に含む請求項１に記載の方法。
3. 前記複数のルートサブセグメントのそれぞれに特定の運転シナリオを割り当てるステップは、
   前記第１の運転シナリオを第１のルートサブセグメントに割り当てることと、
   前記第２の運転シナリオを第２のルートサブセグメントに割り当てることと、を含み、
   前記第１のルートサブセグメントおよび前記第２のルートサブセグメントは、前記複数のルートサブセグメントに含まれる、請求項２に記載の方法。
4. 前記複数のルートサブセグメントのそれぞれに特定の運転シナリオを割り当てるステップは、
   第３の運転シナリオを第３のルートサブセグメントに割り当てることと、
   第４の運転シナリオを第４のルートサブセグメントに割り当てることと、を更に含み、
   前記第３のルートサブセグメントおよび前記第４のルートサブセグメントは、前記複数のルートサブセグメントに含まれる、請求項３に記載の方法。
5. 前記運転環境データに含まれる地図およびルート情報に基づいて、前記特定の運転シナリオを割り当てる、請求項１に記載の方法。
6. 前記自動運転車両が前記第１のルートサブセグメントを走行するように操作されたときに、前記第１の割り当て運転シナリオを生成するステップと、
   前記自動運転車両が前記第２のルートサブセグメントを走行するように操作されたときに、前記第２の割り当て運転シナリオを生成するステップと、を更に含む、請求項３に記載の方法。
7. 命令が記憶されている非一時的機械可読媒体であって、前記命令は、プロセッサによって実行されると、
   ルートセグメントを含む自動運転車両の運転環境データを受信するステップと、
   前記ルートセグメントを複数のルートサブセグメントに分割するステップと、
   それぞれ一組の運転シナリオに含まれる特定の運転シナリオを前記複数のルートサブセグメントのそれぞれに割り当てるステップであって、前記一組の運転シナリオのそれぞれは、当該運転シナリオの対応する仮定の運転環境情報を用いて走行軌跡を計画するための特定の運動計画アルゴリズムが関連付けられ、前記仮定の運転環境情報は、対応する運転シナリオについて事前仮定した環境情報であり、前記一組の運転シナリオは、少なくとも都市シナリオ、高速道路シナリオ、駐車場シナリオと、マッピングされていないシナリオとを含む、ステップと、
   前記一組の運転シナリオに含まれる第１の割り当て運転シナリオに従って第１の運動計画アルゴリズムを割り当てるステップと、
   前記第１の運動計画アルゴリズムを呼び出して第１の軌跡セットを生成するステップと、
   前記第１の軌跡セットに基づいて前記自動運転車両を制御するステップと、を含む動作を前記プロセッサに実行させる非一時的機械可読媒体。
8. 前記動作は、
   前記一組の運転シナリオに含まれる第２の割り当て運転シナリオに従って第２の運動計画アルゴリズムを割り当てるステップと、
   前記第２の運動計画アルゴリズムを呼び出して第２の軌跡セットを生成するステップと、
   前記第２の軌跡セットに基づいて前記自動運転車両を制御するステップと、を更に含む請求項７に記載の非一時的機械可読媒体。
9. 前記複数のルートサブセグメントのそれぞれに特定の運転シナリオを割り当てるステップは、
   前記第１の運転シナリオを第１のルートサブセグメントに割り当てることと、
   前記第２の運転シナリオを第２のルートサブセグメントに割り当てることと、を含み、
   前記第１のルートサブセグメントおよび前記第２のルートサブセグメントは、前記複数のルートサブセグメントに含まれる請求項８に記載の非一時的機械可読媒体。
10. 前記複数のルートサブセグメントのそれぞれに特定の運転シナリオを割り当てるステップは、
    第３の運転シナリオを第３のルートサブセグメントに割り当てることと、
    第４の運転シナリオを第４のルートサブセグメントに割り当てることと、を更に含み、
    前記第３のルートサブセグメントおよび前記第４のルートサブセグメントは、前記複数のルートサブセグメントに含まれる請求項９に記載の非一時的機械可読媒体。
11. 前記運転環境データに含まれる地図およびルート情報に基づいて、前記特定の運転シナリオを割り当てる、請求項７に記載の非一時的機械可読媒体。
12. 前記動作は、
    前記自動運転車両が前記第１のルートサブセグメントを走行するように操作されたときに、前記第１の割り当て運転シナリオを生成するステップと、
    前記自動運転車両が前記第２のルートサブセグメントを走行するように操作されたときに、前記第２の割り当て運転シナリオを生成するステップと、を更に含む請求項８に記載の非一時的機械可読媒体。
13. データ処理システムであって、
    プロセッサと、
    命令を記憶するために前記プロセッサに接続されるメモリであって、前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
    ルートセグメントを含む自動運転車両の運転環境データを受信するステップと、
    前記ルートセグメントを複数のルートサブセグメントに分割するステップと、
    それぞれ一組の運転シナリオに含まれる特定の運転シナリオを前記複数のルートサブセグメントのそれぞれに割り当てるステップであって、前記一組の運転シナリオのそれぞれは、当該運転シナリオの対応する仮定の運転環境情報を用いて走行軌跡を計画するための特定の運動計画アルゴリズムが関連付けられ、前記仮定の運転環境情報は、対応する運転シナリオについて事前仮定した環境情報であり、前記一組の運転シナリオは、少なくとも都市シナリオ、高速道路シナリオ、駐車場シナリオと、マッピングされていないシナリオとを含む、ステップと、
    前記一組の運転シナリオに含まれる第１の割り当て運転シナリオに従って第１の運動計画アルゴリズムを割り当てるステップと、
    前記第１の運動計画アルゴリズムを呼び出して第１の軌跡セットを生成するステップと、
    前記第１の軌跡セットに基づいて前記自動運転車両を制御するステップと、を含む動作を前記プロセッサに実行させるメモリと、を備えるデータ処理システム。
14. 前記動作は、
    前記一組の運転シナリオに含まれる第２の割り当て運転シナリオに従って第２の運動計画アルゴリズムを割り当てるステップと、
    前記第２の運動計画アルゴリズムを呼び出して第２の軌跡セットを生成するステップと、
    前記第２の軌跡セットに基づいて前記自動運転車両を制御するステップと、を更に含む請求項１３に記載のデータ処理システム。
15. 前記複数のルートサブセグメントのそれぞれに特定の運転シナリオを割り当てるステップは、
    前記第１の運転シナリオを第１のルートサブセグメントに割り当てることと、
    前記第２の運転シナリオを第２のルートサブセグメントに割り当てることと、を含み、
    前記第１のルートサブセグメントおよび前記第２のルートサブセグメントは、前記複数のルートサブセグメントに含まれる請求項１４に記載のデータ処理システム。
16. 前記複数のルートサブセグメントのそれぞれに特定の運転シナリオを割り当てるステップは、
    第３の運転シナリオを第３のルートサブセグメントに割り当てることと、
    第４の運転シナリオを第４のルートサブセグメントに割り当てることと、を更に含み、
    前記第３のルートサブセグメントおよび前記第４のルートサブセグメントは、前記複数のルートサブセグメントに含まれる請求項１５に記載のデータ処理システム。
17. 前記運転環境データに含まれる地図およびルート情報に基づいて、前記特定の運転シナリオを割り当てる、請求項１３に記載のデータ処理システム。
18. 前記動作は、
    前記自動運転車両が前記第１のルートサブセグメントを走行するように操作されたときに、前記第１の割り当て運転シナリオを生成するステップと、
    前記自動運転車両が前記第２のルートサブセグメントを走行するように操作されたときに、前記第２の割り当て運転シナリオを生成するステップと、を更に含む請求項１５に記載のデータ処理システム。
19. コンピュータプログラムであって、
    前記コンピュータプログラムがプロセッサにより実行されると、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法を実現させるコンピュータプログラム。

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