JP7150983B2 - 車両のための衝突予測及び回避 - Google Patents
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Description
本PCT国際特許出願は、参照により本明細書に組み込まれる、2018年9月19日に出願された「COLLISION PREDICTION AND AVOIDANCE FOR VEHICLES」と題する米国特許出願第16/136,038号の優先権の利益を主張する。
A:1つ又は複数のプロセッサと、1つ又は複数のプロセッサによって実行可能な命令を記憶する1つ又は複数のコンピュータ可読媒体とを備えるシステムであって、命令は、実行されたとき、自律車両に関連する経路ポリゴンを生成することであって、経路ポリゴンは、環境中を進んでいる自律車両のプランニングされた経路を表す、ことと、環境中のエージェントに関連する軌道を判定することと、経路ポリゴンと軌道との間の潜在的衝突ゾーンを判定することであって、潜在的衝突ゾーンは、自律車両とエージェントとの間の起こり得る衝突のエリアを備える、ことと、自律車両のプランニングされた経路とエージェントに関連する軌道との間の時空間重複に少なくとも部分的に基づいて自律車両とエージェントとの間の衝突の尤度を判定することと、衝突の確率に少なくとも部分的に基づいて自律車両がエージェントとの衝突を回避するために取るべき行動を判定することと、行動に少なくとも部分的に基づいて自律車両を制御することとを備える動作をシステムに実施させる、システム。
本明細書で説明される技法の1つ又は複数の例について説明されたが、それらの様々な改変、追加、置換及び均等物は、本明細書で説明される技法の範囲内に含まれる。
Claims (20)
- 1つ又は複数のプロセッサと、前記1つ又は複数のプロセッサによって実行可能な命令を記憶する1つ又は複数のコンピュータ可読媒体とを含むシステムであって、前記命令は、実行されたとき、前記システムに、
自律車両に関連付けられた経路ポリゴンを生成するステップであって、前記経路ポリゴンは、環境を通って移動する前記自律車両のプランニングされた経路を表し、前記経路ポリゴンは、前記自律車両の幅に少なくとも部分的に基づいて生成される、ステップと、
前記環境内のエージェントに関連付けられた軌道を決定するステップと、
前記経路ポリゴンと前記軌道との間の潜在的な衝突ゾーンを決定するステップであって、前記潜在的な衝突ゾーンは、前記自律車両と前記エージェントとの間の起こりうる衝突のエリアを含み、前記潜在的な衝突ゾーンを決定する前記ステップは、前記軌道が通る前記経路ポリゴンの一部を決定するステップを含む、ステップと、
前記エージェントが前記潜在的な衝突ゾーンに進入しそうな第1の時間と、前記エージェントが前記潜在的な衝突ゾーンを退出しそうな第2の時間とを決定するステップと、
前記自律車両の前記プランニングされた経路と、前記エージェントに関連付けられた前記軌道との間の時間-空間重複に少なくとも部分的に基づいて、前記自律車両と前記エージェントとの間の衝突の尤度を決定するステップであって、前記時間-空間重複は、前記第1の時間及び前記第2の時間に少なくとも部分的に基づくものであり、前記自律車両及び前記エージェントが前記潜在的な衝突ゾーン内にいると予測される時間の範囲を含む、ステップと、
前記エージェントとの衝突を避けるために前記自律車両がとる行動を、前記衝突の尤度に少なくとも部分的に基づいて決定するステップと、
前記行動に少なくとも部分的に基づいて前記自律車両を制御するステップと、
を含む処理を実行させる、システム。 - 前記潜在的な衝突ゾーンを決定する前記ステップは、
前記軌道と前記経路ポリゴンとが交差することを決定するステップ
をさらに含む、
請求項1に記載のシステム。 - 1つ又は複数のプロセッサと、
前記1つ又は複数のプロセッサによって実行可能な命令を記憶する1つ又は複数のコンピュータ可読媒体とを含むシステムであって、
前記命令は、実行されたとき、前記システムに、
自律車両に関連付けられた経路ポリゴンを生成するステップであって、前記経路ポリゴンは、環境を通って移動する前記自律車両のプランニングされた経路を表す、ステップと、
前記環境内のエージェントに関連付けられた軌道を決定するステップと、
前記経路ポリゴンと前記軌道との間の潜在的な衝突ゾーンを決定するステップであって、前記潜在的な衝突ゾーンは、前記自律車両と前記エージェントとの間の起こりうる衝突のエリアを含む、ステップと、
前記自律車両の前記プランニングされた経路と、前記エージェントに関連付けられた前記軌道との間の時間-空間重複に少なくとも部分的に基づいて、前記自律車両と前記エージェントとの間の衝突の尤度を決定するステップであって、前記時間-空間重複は、前記自律車両及び前記エージェントが前記潜在的な衝突ゾーン内にいると予測される時間の範囲を含む、ステップと、
前記エージェントとの衝突を避けるために前記自律車両がとる行動を、前記衝突の尤度に少なくとも部分的に基づいて決定するステップと、
前記行動に少なくとも部分的に基づいて前記自律車両を制御するステップと、
を含む処理を実行させ、
前記軌道は、前記エージェントの中心を表す少なくとも1つの軌道サンプルを含み、
前記潜在的な衝突ゾーンを決定する前記ステップは、
前記少なくとも1つの軌道サンプルと、前記経路ポリゴンに関連付けられた点との間の第1の距離が、第1の閾値距離未満であることを決定するステップと、
前記軌道に関連付けられた幅を増加して拡張された軌道を得るステップと、
前記拡張された軌道と、前記経路ポリゴンに関連付けられた前記点との間の第2の距離が、第2の閾値距離未満であることを決定するステップと、
をさらに含む、システム。 - 前記時間-空間重複は、
自律車両位置コーンとエージェント位置コーンとの間の重複、又は
前記エージェントの1つ又は複数の予測される位置を表す1つ又は複数の確率密度関数に対応する曲線と前記衝突ゾーンとの重複
のうちの少なくとも1つをさらに含み、
前記自律車両位置コーンは、前記衝突ゾーンまでの距離と時間との関係を示すグラフ上で、前記自律車両の予測される位置に関する前記距離と時間との関係を表す第1の領域を示し、前記エージェント位置コーンは、前記グラフ上で、前記エージェントの予測される位置に関する前記距離と時間との関係を表す第2の領域を示す、
請求項1に記載のシステム。 - 前記自律車両がとる前記行動を決定するステップは、
前記行動に基づいて、前記自律車両の第2の経路ポリゴンを生成するステップと、
前記第2の経路ポリゴンに基づいて、前記自律車両と前記エージェントとの間の第2の潜在的な衝突ゾーンを決定するステップと、
衝突の第2の尤度を決定するステップと、
を含み、
前記自律車両を制御する前記ステップは、衝突の前記第2の尤度に少なくとも部分的に基づく、
請求項1に記載のシステム。 - 1つ又は複数のプロセッサを含むシステムによって実行される方法であって、
前記方法は、
自律車両に関連付けられた経路ポリゴンを生成するステップであって、前記経路ポリゴンは、環境を通って移動する前記自律車両のプランニングされた経路を表し、前記経路ポリゴンは、前記自律車両の幅に少なくとも部分的に基づいて生成される、ステップと、
前記環境内のオブジェクトに関連付けられた軌道を決定するステップと、
前記経路ポリゴンと前記軌道との間の潜在的な衝突ゾーンを決定するステップであって、前記潜在的な衝突ゾーンは、前記自律車両と前記オブジェクトとの間の起こりうる衝突のエリアを含み、前記潜在的な衝突ゾーンを決定する前記ステップは、前記軌道が通る前記経路ポリゴンの一部を決定するステップを含む、ステップと、
前記オブジェクトが前記潜在的な衝突ゾーンに進入しそうな第1の時間と、前記オブジェクトが前記潜在的な衝突ゾーンを退出しそうな第2の時間とを決定するステップと、
前記自律車両の前記プランニングされた経路と、前記オブジェクトに関連付けられた前記軌道との間の時間-空間重複に少なくとも部分的に基づいて、前記自律車両と前記オブジェクトとの間の衝突の尤度を決定するステップであって、前記時間-空間重複は、前記第1の時間及び前記第2の時間に少なくとも部分的に基づくものであり、前記自律車両及び前記オブジェクトが前記潜在的な衝突ゾーン内にいると予測される時間の範囲を含む、ステップと、
前記オブジェクトとの衝突を避けるために前記自律車両がとる行動を、前記衝突の尤度に少なくとも部分的に基づいて決定するステップと、
前記行動に少なくとも部分的に基づいて前記自律車両を制御するステップと、
を含む、方法。 - 車両位置コーン及びオブジェクト位置コーンに少なくとも部分的に基づいて、時間ギャップを特定するステップであって、前記車両位置コーンは、前記衝突ゾーンまでの距離と時間との関係を示すグラフ上で、前記車両の予測される位置に関する前記距離と時間との関係を表す第1の領域を示し、前記オブジェクト位置コーンは、前記グラフ上で、前記オブジェクトの予測される位置に関する前記距離と時間との関係を表す第2の領域を示し、前記時間ギャップは、前記第1の領域と前記第2の領域との重複を示す、ステップをさらに含み、
前記車両がとる前記行動を決定する前記ステップは、前記時間ギャップに少なくとも部分的に基づく、
請求項6に記載の方法。 - 前記エリアと前記軌道とが交差することを決定するステップ
をさらに含む、
請求項6に記載の方法。 - 確率密度関数は、前記オブジェクトに関連付けられ、前記方法は、
前記オブジェクトの1つ又は複数の予測される位置を表す前記確率密度関数に対応する曲線の少なくとも一部が前記衝突ゾーンと交差することを決定するステップと、
確率として、前記衝突ゾーンと交差する前記確率密度関数の積分を計算するステップと、
をさらに含み、
前記車両がとる前記行動を決定するステップは、前記確率に少なくとも部分的に基づく、
請求項6に記載の方法。 - 1つ又は複数のプロセッサを含むシステムによって実行される方法であって、前記方法は、
環境内の車両に関連付けられた第1の軌道を決定するステップと、
前記第1の軌道に少なくとも部分的に基づいて、前記車両に関連付けられたエリアを決定するステップと、
前記環境内のオブジェクトに関連付けられた第2の軌道を決定するステップと、
前記エリア及び前記第2の軌道に少なくとも部分的に基づいて、前記車両と前記オブジェクトとの間の衝突ゾーンを決定するステップと、
前記衝突ゾーンに時間-空間重複を適用するステップであって、前記時間-空間重複は、前記車両及び前記オブジェクトが前記衝突ゾーン内にいると予測される時間の範囲を含む、ステップと、
前記衝突ゾーン及び前記時間-空間重複に少なくとも部分的に基づいて、前記車両がとる行動を決定するステップと、
前記行動に少なくとも部分的に基づいて前記車両を制御するステップと、
前記第2の軌道と前記エリアとの間の第1の距離が、第1の閾値距離未満であることを決定するステップと、
前記第2の軌道に関連付けられた幅を増加して、拡張された幅の軌道を得るステップと、
前記拡張された幅の軌道と前記エリアとの間の第2の距離が、第2の閾値距離未満であることを決定するステップと、
を含む、方法。 - 1つ又は複数のプロセッサを含むシステムによって実行される方法であって、
前記方法は、
環境内の車両に関連付けられた第1の軌道を決定するステップと、
前記第1の軌道に少なくとも部分的に基づいて、前記車両に関連付けられたエリアを決定するステップと、
前記環境内のオブジェクトに関連付けられた第2の軌道を決定するステップと、
前記エリア及び前記第2の軌道に少なくとも部分的に基づいて、前記車両と前記オブジェクトとの間の衝突ゾーンを決定するステップと、
前記衝突ゾーンに時間-空間重複を適用するステップであって、前記時間-空間重複は、前記車両及び前記オブジェクトが前記衝突ゾーン内にいると予測される時間の範囲を含む、ステップと、
前記衝突ゾーン及び前記時間-空間重複に少なくとも部分的に基づいて、前記車両がとる行動を決定するステップと、
前記行動に少なくとも部分的に基づいて前記車両を制御するステップと、
を含み、
前記衝突ゾーンを決定するステップは、
オブジェクト進入点を決定するステップと、
オブジェクト退出点を決定するステップと、
車両進入点を決定するステップと、
車両退出点を決定するステップと、
をさらに含む、方法。 - 前記オブジェクト進入点に関連付けられたオブジェクト進入時間と、前記オブジェクト退出点に関連付けられたオブジェクト退出時間と、前記車両進入点に関連付けられた車両進入時間と、前記車両退出点に関連付けられた車両退出時間とを決定するステップと、
前記車両退出時間と前記オブジェクト進入時間との間の第1の時間が第1の閾値時間未満であること、又は
前記オブジェクト退出時間と前記車両進入時間との間の第2の時間が第2の閾値時間未満であること、
のうちの少なくとも1つを決定するステップと、
をさらに含み、
前記行動は、前記第1の閾値時間未満である前記第1の時間、又は、前記第2の閾値時間未満である前記第2の時間のうちの少なくとも1つに部分的にさらに基づいて決定される、
請求項11に記載の方法。 - 1つ又は複数のプロセッサを含むシステムによって実行される方法であって、
前記方法は、
環境内の車両に関連付けられた第1の軌道を決定するステップと、
前記第1の軌道に少なくとも部分的に基づいて、前記車両に関連付けられたエリアを決定するステップと、
前記環境内のオブジェクトに関連付けられた第2の軌道を決定するステップと、
前記エリア及び前記第2の軌道に少なくとも部分的に基づいて、前記車両と前記オブジェクトとの間の衝突ゾーンを決定するステップと、
前記衝突ゾーンに時間-空間重複を適用するステップであって、前記時間-空間重複は、前記車両及び前記オブジェクトが前記衝突ゾーン内にいると予測される時間の範囲を含む、ステップと、
前記衝突ゾーン及び前記時間-空間重複に少なくとも部分的に基づいて、前記車両がとる行動を決定するステップと、
前記行動に少なくとも部分的に基づいて前記車両を制御するステップと、
前記エリアを画定する点セットの点を特定するステップと、
前記エリアを画定する前記点セットの残りの点セットを決定するステップであって、前記残りの点セットは、前記点を除く前記点セットを含む、ステップと、
前記点セットに関連付けられた第1のエリアが、前記残りの点セットに関連付けられた第2のエリアに十分に類似することを決定するステップと、
前記エリアを画定する前記点セットから前記点を除去するステップと、
を含む、方法。 - 実行されたときに、1つ又は複数のプロセッサに、
自律車両に関連付けられた経路ポリゴンを生成するステップであって、前記経路ポリゴンは、環境を通って移動する前記自律車両のプランニングされた経路を表し、前記経路ポリゴンは、前記自律車両の幅に少なくとも部分的に基づいて生成される、ステップと、
前記環境内のオブジェクトに関連付けられた軌道を決定するステップと、
前記経路ポリゴンと前記軌道との間の潜在的な衝突ゾーンを決定するステップであって、前記潜在的な衝突ゾーンは、前記自律車両と前記オブジェクトとの間の起こりうる衝突のエリアを含み、前記潜在的な衝突ゾーンを決定する前記ステップは、前記軌道が通る前記経路ポリゴンの一部を決定するステップを含む、ステップと、
前記オブジェクトが前記潜在的な衝突ゾーンに進入しそうな第1の時間と、前記オブジェクトが前記潜在的な衝突ゾーンを退出しそうな第2の時間とを決定するステップと、
前記自律車両の前記プランニングされた経路と、前記オブジェクトに関連付けられた前記軌道との間の時間-空間重複に少なくとも部分的に基づいて、前記自律車両と前記オブジェクトとの間の衝突の尤度を決定するステップであって、前記時間-空間重複は、前記第1の時間及び前記第2の時間に少なくとも部分的に基づくものであり、前記自律車両及び前記オブジェクトが前記潜在的な衝突ゾーン内にいると予測される時間の範囲を含む、ステップと、
前記オブジェクトとの衝突を避けるために前記自律車両がとる行動を、前記衝突の尤度に少なくとも部分的に基づいて決定するステップと、
前記行動に少なくとも部分的に基づいて前記自律車両を制御するステップと、
を含む処理を実行させる命令を記憶する、非一時的なコンピュータ可読媒体。 - 前記時間-空間重複は、
車両位置コーンとオブジェクト位置コーンとの間の第1の重複、又は
前記オブジェクトの予測される位置を表す1つ又は複数の確率密度関数に対応する曲線と前記衝突ゾーンとの第2の重複
のうちの少なくとも1つをさらに含み、
前記車両位置コーンは、前記衝突ゾーンまでの距離と時間との関係を示すグラフ上で、前記車両の予測される位置に関する前記距離と時間との関係を表す第1の領域を示し、前記オブジェクト位置コーンは、前記グラフ上で、前記オブジェクトの予測される位置に関する前記距離と時間との関係を表す第2の領域を示す、
請求項14に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。 - 前記処理は、
前記1つ又は複数の確率密度関数と前記衝突ゾーンとの第2の重複に少なくとも部分的に基づいて、前記1つ又は複数の確率密度関数の積分を確率として決定するステップをさらに含み、前記行動は、前記確率に少なくとも部分的に基づく、
請求項15に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。 - 実行されたときに、1つ又は複数のプロセッサに、
環境を横切る車両に関連付けられたエリアを決定するステップと、
前記環境内のオブジェクトに関連付けられた軌道を決定するステップと、
前記エリア及び前記軌道に少なくとも部分的に基づいて、前記車両と前記オブジェクトとの間の衝突ゾーンを決定するステップと、
前記衝突ゾーンに時間-空間重複を適用するステップであって、前記時間-空間重複は、前記車両及び前記オブジェクトが前記衝突ゾーン内にいると予測される時間の範囲を含む、ステップと、
前記衝突ゾーン及び前記時間-空間重複に少なくとも部分的に基づいて、前記車両がとる行動を決定するステップと、
前記行動に少なくとも部分的に基づいて前記車両を制御するステップと、
経路ポリゴンに圧縮技術を適用するステップであって、前記圧縮技術は、
前記エリアに関連付けられた複数の点に関連付けられた第1のエリアを計算し、
前記複数の点のうちの点を特定して除去し、
前記複数の点の残りを決定し、
前記残りに関連付けられたポリゴンに関連付けられた第2のエリアを計算し、
前記第1のエリアと前記第2のエリアとの間の差を決定し、
前記差が閾値差以内であることを決定する
ように構成される、ステップと、
を含む処理を実行させる命令を記憶する、非一時的なコンピュータ可読媒体。 - 実行されたときに、1つ又は複数のプロセッサに、
環境を横切る車両に関連付けられたエリアを決定するステップと、
前記環境内のオブジェクトに関連付けられた軌道を決定するステップと、
前記エリア及び前記軌道に少なくとも部分的に基づいて、前記車両と前記オブジェクトとの間の衝突ゾーンを決定するステップと、
前記衝突ゾーンに時間-空間重複を適用するステップであって、前記時間-空間重複は、前記車両及び前記オブジェクトが前記衝突ゾーン内にいると予測される時間の範囲を含む、ステップと、
前記衝突ゾーン及び前記時間-空間重複に少なくとも部分的に基づいて、前記車両がとる行動を決定するステップと、
前記行動に少なくとも部分的に基づいて前記車両を制御するステップと、
を含む処理を実行させる命令を記憶する、非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記衝突ゾーンを決定するステップは、さらに、
前記軌道と前記エリアとが交差することを決定するステップ、又は、
前記軌道と前記エリアとの間の第1の距離が第1の閾値距離未満であることを決定し、前記軌道に関連付けられた幅を増加して拡張された幅の軌道を取得し、前記拡張された軌道と前記エリアとの間の第2の距離が第2の閾値距離未満であることを決定するステップ
の少なくとも1つを含む、
非一時的なコンピュータ可読媒体。 - 実行されたときに、1つ又は複数のプロセッサに、
環境を横切る車両に関連付けられたエリアを決定するステップと、
前記環境内のオブジェクトに関連付けられた軌道を決定するステップと、
前記エリア及び前記軌道に少なくとも部分的に基づいて、前記車両と前記オブジェクトとの間の衝突ゾーンを決定するステップと、
前記衝突ゾーンに時間-空間重複を適用するステップであって、前記時間-空間重複は、前記車両及び前記オブジェクトが前記衝突ゾーン内にいると予測される時間の範囲を含む、ステップと、
前記衝突ゾーン及び前記時間-空間重複に少なくとも部分的に基づいて、前記車両がとる行動を決定するステップと、
前記行動に少なくとも部分的に基づいて前記車両を制御するステップと、
を含む処理を実行させる命令を記憶する、非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記衝突ゾーンを決定する前記ステップは、
最大オブジェクト速度に少なくとも部分的に基づいてオブジェクト進入点を決定するステップと、
最小オブジェクト速度に少なくとも部分的に基づいてオブジェクト退出点を決定するステップと、
車両最大速度に少なくとも部分的に基づいて車両進入点を決定するステップと、
車両最小速度に少なくとも部分的に基づいて車両退出点を決定するステップと、
をさらに含む、
非一時的なコンピュータ可読媒体。 - 前記車両がとる前記行動を決定するステップは、
前記行動に基づいて前記車両の第2の経路ポリゴンを生成するステップと、
前記第2の経路ポリゴンに基づいて前記車両と前記オブジェクトとの間の第2の潜在的な衝突ゾーンを決定するステップと、
衝突の第2の尤度を決定するステップと、
を含む、
請求項6に記載の方法。
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