JP7327372B2 - 汎用ナビゲーションシステムを有する車両のための目標指向型ナビゲーションシステム、方法、および非一時的コンピュータ可読媒体 - Google Patents
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Description
目標スコア配列の中で最も高い値を有するセルT’tは、oiを変数とするargmax関数を用いて下記式(2)により表される。
Claims (20)
- 汎用ナビゲーションシステムを有する車両のための目標指向型ナビゲーションシステムであって、
ひとつ以上のプロセッサと、
ひとつ以上の前記プロセッサと通信するメモリと、を備え、
前記メモリは、受信モジュールと、離散化モジュールと、衝突確率モジュールと、目標スコア配列モジュールと、車両制御モジュールとを格納しており、
前記受信モジュールは、ひとつ以上の前記プロセッサによって実行されると、ひとつ以上の前記プロセッサに、前記車両の知覚システムから知覚データを受信させる命令を含み、
前記離散化モジュールは、ひとつ以上の前記プロセッサによって実行されると、ひとつ以上の前記プロセッサに、前記知覚データを前記車両の現在位置に隣接し、複数の格子で構成される領域に離散化させる命令を含み、
前記衝突確率モジュールは、ひとつ以上の前記プロセッサによって実行されると、ひとつ以上の前記プロセッサに、前記複数の格子に対応する複数のセルを有する衝突確率配列を生成させる命令を含み、前記衝突確率配列のセルは、前記衝突確率配列のセルによって表される領域に前記車両が移動した場合の衝突の可能性を示しており、前記衝突確率配列のどのセルが安全基準を満たすかを決定させる命令を含み、
前記受信モジュールは、ひとつ以上の前記プロセッサによって実行されると、ひとつ以上の前記プロセッサに、前記衝突確率配列の複数のセルに対応する複数のセルを有する人工ポテンシャルフィールド配列を受信させる命令を含み、前記人工ポテンシャルフィールド配列の複数のセルの値は、車両の目標位置に対する車両位置の近接度を示し、前記車両の目標位置は、前記車両の走行予定経路上に複数設定され、
前記目標スコア配列モジュールは、ひとつ以上の前記プロセッサによって実行されると、ひとつ以上の前記プロセッサに、安全基準を満たす前記衝突確率配列のセルに対応する複数のセルを有する目標スコア配列を生成させる命令を含み、前記目標スコア配列のセルの値は、前記衝突確率配列と前記人工ポテンシャルフィールド配列の対応するセルの値に基づいて、衝突を回避できる可能性が高いほど、及び目標位置に近づくほど高くなるように算出され、
前記車両制御モジュールは、ひとつ以上の前記プロセッサによって実行されると、最高値を有する前記目標スコア配列内のセルを表す場所に車両制御システムが前記車両を誘導するように、ひとつ以上の前記プロセッサに指示させる命令を有する、目標指向型ナビゲーションシステム。 - 前記離散化モジュールは、ひとつ以上の前記プロセッサによって実行されると、ひとつ以上の前記プロセッサに、前記車両の現在位置に隣接する車両前方のK×Kの領域を、ふたつ以上の軸に沿って複数の格子を有するグリッドに分割する命令をさらに含む、請求項1に記載の目標指向型ナビゲーションシステム。
- 前記衝突確率モジュールは、ひとつ以上の前記プロセッサによって実行されると、ひとつ以上の前記プロセッサに、前記衝突確率配列のどのセルが前記安全基準を満たすかを決定するために、前記衝突確率配列の複数のセルの値を反転させる命令をさらに含む、請求項1に記載の目標指向型ナビゲーションシステム。
- 前記メモリは、ひとつ以上の前記プロセッサによって実行されると、前記車両が前記目標位置に到達したときに、ひとつ以上の前記プロセッサに前記目標位置を新しい目標位置に更新させる命令を含む目標更新モジュールをさらに備える、請求項1に記載の目標指向型ナビゲーションシステム。
- 前記新しい目標位置は、最終的な目標位置への経路に基づいて決定される、請求項6に記載の目標指向型ナビゲーションシステム。
- 前記メモリは、ひとつ以上の前記プロセッサによって実行されると、ひとつ以上の前記プロセッサに以下を実行させる命令を含むハンドオーバ制御モジュールをさらに備え、
前記ハンドオーバ制御モジュールがひとつ以上の前記プロセッサに実行させる命令は、
経路に沿った前記車両の位置を決定し、
ハンドオーバ制御システムにより、前記経路に沿った前記車両の位置に基づいて、前記目標指向型ナビゲーションシステムまたは前記汎用ナビゲーションシステムからのコマンドを利用するように前記車両制御システムに指示することである、請求項1に記載の目標指向型ナビゲーションシステム。 - 汎用ナビゲーションシステムおよび目標指向型ナビゲーションシステムを有する車両を操作するための方法であって、
前記車両の知覚システムから知覚データを受信するステップと、
前記目標指向型ナビゲーションシステムによって、前記知覚データを、前記車両の現在位置に隣接し、複数の格子で構成される領域に離散化するステップと、
前記目標指向型ナビゲーションシステムによって、前記複数の格子に対応する複数のセルを有する衝突確率配列を生成するステップと、
前記目標指向型ナビゲーションシステムによって、前記衝突確率配列のどのセルが安全基準を満たすかを決定するステップと、
前記目標指向型ナビゲーションシステムによって、前記衝突確率配列の複数のセルに対応する複数のセルを有する人工ポテンシャルフィールド配列を受信するステップと、
前記目標指向型ナビゲーションシステムによって、前記安全基準を満たす前記衝突確率配列のセルに対応する複数のセルを有する目標スコア配列を生成するステップと、
前記目標指向型ナビゲーションシステムによって、前記車両の車両制御システムに、最高値を有する前記目標スコア配列内のセルを表す場所に前記車両を誘導するように指示するステップと、を含み、
前記衝突確率配列のセルは、前記衝突確率配列のセルによって表される領域に前記車両が移動した場合の衝突の可能性を示し、
前記人工ポテンシャルフィールド配列の複数のセルの値は、車両の目標位置に対する車両位置の近接度を示し、前記車両の目標位置は、前記車両の走行予定経路上に複数設定され、
前記目標スコア配列のセルの値は、前記衝突確率配列と前記人工ポテンシャルフィールド配列の対応するセルの値に基づいて、衝突を回避できる可能性が高いほど、及び目標位置に近づくほど高くなるように算出される、方法。 - 前記目標指向型ナビゲーションシステムによって、前記車両の現在位置に隣接する車両前方のK×Kの前記領域を、ふたつ以上の軸に沿って複数の格子を有するグリッドに分割するステップをさらに含む、請求項9に記載の方法。
- 前記衝突確率配列のどのセルが前記安全基準を満たすかを決定するために、前記衝突確率配列の複数のセルの値を反転するステップをさらに含む、請求項9に記載の方法。
- 前記車両が前記目標位置に到達したときに、前記目標位置を新しい目標位置に更新するステップをさらに含む、請求項9に記載の方法。
- 前記新しい目標位置は、最終的な目標位置への経路に基づいて決定される、請求項14に記載の方法。
- 経路に沿った前記車両の位置を決定するステップと、
ハンドオーバ制御システムによって、前記経路に沿った前記車両の位置に基づいて、前記目標指向型ナビゲーションシステムまたは前記汎用ナビゲーションシステムからのコマンドを利用するように前記車両制御システムに指示するステップと、をさらに含む請求項9に記載の方法。 - 汎用ナビゲーションシステムおよび目標指向型ナビゲーションシステムを有する車両を操作するための命令を格納する非一時的コンピュータ可読媒体であって、
ひとつ以上のプロセッサによって実行されたときに、ひとつ以上の前記プロセッサに実行させる命令として、
前記車両の知覚システムから知覚データを受信し、
前記目標指向型ナビゲーションシステムによって、前記知覚データを、前記車両の現在位置に隣接し、複数の格子で構成される領域に離散化し、
前記目標指向型ナビゲーションシステムによって、前記複数の格子に対応する複数のセルを有する衝突確率配列を生成し、
前記目標指向型ナビゲーションシステムによって、前記衝突確率配列のどのセルが安全基準を満たすかを決定し、
前記目標指向型ナビゲーションシステムによって、前記衝突確率配列の複数のセルに対応する複数のセルを有する人工ポテンシャルフィールド配列を受信し、
前記目標指向型ナビゲーションシステムによって、前記安全基準を満たす前記衝突確率配列のセルに対応する複数のセルを有する目標スコア配列を生成し、
前記目標指向型ナビゲーションシステムによって、前記車両の車両制御システムに、最高値を有する前記目標スコア配列内のセルを表す場所に前記車両を誘導するように指示すること、を含み、
前記衝突確率配列のセルは、前記衝突確率配列のセルによって表される領域に前記車両が移動した場合の衝突の可能性を示し、
前記人工ポテンシャルフィールド配列の複数のセルの値は、車両の目標位置に対する車両位置の近接度を示し、前記車両の目標位置は、前記車両の走行予定経路上に複数設定され、
前記目標スコア配列のセルの値は、前記衝突確率配列と前記人工ポテンシャルフィールド配列の対応するセルの値に基づいて、衝突を回避できる可能性が高いほど、及び目標位置に近づくほど高くなるように算出される、非一時的コンピュータ可読媒体。 - ひとつ以上の前記プロセッサによって実行されると、前記車両が前記目標位置に到達したときに、ひとつ以上の前記プロセッサに前記目標位置を新しい目標位置に更新させる命令をさらに含む、請求項17に記載の、非一時的コンピュータ可読媒体。
- 前記新しい目標位置は、最終的な目標位置への経路に基づいて決定される、請求項18に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
- 経路に沿った前記車両の位置を決定し、
ハンドオーバ制御システムにより、前記経路に沿った前記車両の位置に基づいて、前記目標指向型ナビゲーションシステムまたは前記汎用ナビゲーションシステムからのコマンドを利用するように前記車両制御システムに指示する命令をさらに含む、請求項17に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
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