JP7479502B2 - 経路計画のための方法および装置、コントローラ、ならびに移動体 - Google Patents

Description

本出願は、２０２０年３月３１日に出願された「経路計画のための方法および装置、コントローラ、ならびに移動体」という名称の中国特許出願第２０２０１０２４５９３７．０号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本出願は、自動運転の分野に関し、特に、経路計画のための方法および装置、コントローラ、ならびに移動体に関する。

自動運転システム（ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｄｒｉｖｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ、ＡＤＳ）技術は、移動体の検知システムが周囲環境の情報を検知し、検知された情報に基づいて走行経路の決定および計画が行われ、移動体が計画された走行経路に基づいて自律的に運転を完了するようにそれ自体を制御するプロセスである。例えば、現在の自動運転技術は、インテリジェント車両（ｓｍａｒｔ／ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃａｒ）に適用され得る。車両の車載検知システムは、道路環境を検知した後、車両制御システムが走行経路を計画し、計画された走行経路に基づいて自動運転を実施するようにそれ自体を制御する。

前述の自動運転プロセスでは、車両の車載検知システムは、道路環境を検知して道路上の各障害物の位置を取得し、障害物の位置および車両の位置に基づいて車両によって計画された経路は、障害物を迂回する。車両は、経路に沿って走行する。しかしながら、従来の経路計画の方法では、障害物回避の観点から、車両および障害物の位置のみに基づいて経路が計画されていた。運転者および車両の安全性は保証されるが、車両の運転プロセスは、単一要因の考慮のために円滑に進行することができず、運転者の運転体験に影響を及ぼす。

本出願は、運転体験を改善するために、経路計画のための方法および装置、コントローラ、ならびに移動体を提供する。技術的解決策は以下の通りである。

第１の態様によれば、本出願の一実施形態は、経路計画するための方法を提供する。本方法では、移動体の周囲の障害物の位置および動き属性情報が取得され、動き属性情報は、障害物の属性および動き状態ならびに移動体の動き状態を記述するために使用され、障害物の反発リング係数は、障害物の位置および動き属性情報に基づいて決定され、反発リング係数は、移動体と障害物の間の衝突の危険レベルを識別するために使用され、反発リング係数に基づいて、第１の区間における移動体の走行経路が計画される。障害物の位置および動き属性情報に基づいて障害物の反発リング係数が取得され、次いで反発リング係数に基づいて走行経路が計画される。このため、走行経路が計画されるとき、位置だけでなく動き属性情報も考慮されることで、計画走行経路をより滑らかにすることができ、計画走行経路に基づく円滑な運転が可能となり、運転体験を向上させる。

可能な実装形態では、反発リング係数は、反発リング範囲係数および反発係数を含む。反発リング範囲係数は、障害物が危険レベルに与える影響の程度を識別するために使用され、反発係数は、移動体の動き状態および障害物の動き状態が危険レベルに与える影響の程度を識別するために使用される。このように、反発リング範囲係数および反発係数に基づいて計画された走行経路は、比較的危険レベルの高い障害物を事前に迂回することができ、したがって運転安全性を向上させる。

別の可能な実装形態では、動き属性情報は、移動体の速度、加速度、および動き方向の１つまたは複数、ならびに障害物の速度、加速度、および動き方向の１つまたは複数を含む。移動体と障害物の間の距離は、移動体の位置および障害物の位置に基づいて取得される。少なくとも１つの相対動きパラメータが動き属性情報に基づいて取得され、少なくとも１つの相対動きパラメータは、移動体と障害物の間の衝突の相対速度、相対加速度、および角度の１つまたは複数を含み、衝突の角度は、移動体の動き方向と障害物の動き方向の間の挟角である。反発係数は、少なくとも１つの相対動きパラメータおよび距離に基づいて取得される。反発係数は、少なくとも１つの相対動きパラメータおよび距離に基づいて求められるので、反発係数を導入することにより、走行経路の計画においてより多くの要因が考慮され、より円滑な走行経路が取得される。加えて、異なる相対動きパラメータおよび距離が移動体と障害物の間の衝突の異なる危険レベルをもたらすので、反発係数に基づいて計画された走行経路はより合理的で安全であり、それによって運転安全性が向上する。

別の可能な実装形態では、反発係数は、反発速度係数および反発加速度係数を含む。反発速度係数は、移動体の速度および障害物の速度が危険レベルに与える影響の程度を記述するために使用され、反発加速度係数は、移動体の加速度および障害物の加速度が危険レベルに与える影響の程度を記述するために使用される。反発速度係数は、相対速度および第１のパラメータに基づいて取得され、第１のパラメータは、距離、障害物の運動量の大きさ、および衝突の角度の１つまたは複数を含み、反発加速度係数は、相対加速度および第２のパラメータに基づいて取得され、第２のパラメータは、距離、障害物の運動量の大きさ、および衝突の角度の１つまたは複数を含む。相対速度および第１のパラメータに基づいて反発速度係数が取得され、相対加速度および第２のパラメータに基づいて反発加速度係数が取得されるので、反発速度係数および反発加速度係数を導入して走行経路を計画する際に、より多くの要因が考慮され、より円滑な走行経路が取得され、計画された走行経路がより合理的で安全なものとなり、運転安全性が向上する。

別の可能な実装形態では、動き属性情報は障害物のタイプを含み、障害物の反発リング範囲係数は、タイプとタイプに基づく反発リング範囲係数の間の対応関係から取得される。異なるタイプの障害物は、異なる反発リング範囲係数に対応する。障害物のタイプは、走行経路が計画されるときに考慮される。移動体と異なるタイプの障害物の間の衝突は、異なる危険レベルをもたらす。したがって、反発リング範囲係数を導入することによって計画された走行経路は、より合理的で安全であり、運転安全性が向上する。

別の可能な実装形態では、移動体が危険障害物を迂回するための第１の旋回半径は、反発リング係数に基づいて決定され、危険障害物は、移動体が移動体の動き状態で移動を継続するときに移動体が衝突することになる障害物である。第１の区間における移動体の走行経路は、第１の旋回半径に基づいて計画される。反発リング係数は、移動体と障害物の間の衝突の危険レベルを識別するために使用されるので、反発リング係数を導入することによって取得される第１の旋回半径はより合理的であり、第１の旋回半径に基づいて計画された走行経路はより安全である。

別の可能な実装形態では、障害物の反発リングサイズパラメータは、反発リング係数に含まれる反発リング範囲係数に基づいて取得され、反発リング係数に含まれる反発係数および反発リングサイズパラメータに基づいて、障害物によって移動体にもたらされる反発力の大きさおよび反発場ポテンシャルエネルギーの大きさが取得され、反発力の大きさおよび反発場ポテンシャルエネルギーの大きさに基づいて、移動体が危険障害物を迂回するための第１の旋回半径が決定される。障害物によって移動体にもたらされる反発力の大きさおよび反発場ポテンシャルエネルギーの大きさは、反発リング範囲係数および反発係数を導入することで取得されるため、反発力の大きさおよび反発場ポテンシャルエネルギーの大きさがより高精度に取得され、第１の旋回半径がより合理的である。このように、第１の旋回半径に基づいて計画される走行経路は、より安全である。

別の可能な実装形態では、障害物の反発リングサイズパラメータは、以下の式により取得される。
ρ_ｏ＝（１＋Ｋ_ｌ）（１＋Ｋ_ｍ）ρ_ｒ

上記の式において、ρ_ｏは障害物の反発リングサイズパラメータ、Ｋ_ｌは反発リング範囲係数に含まれる生命価値係数、Ｋ_ｍは反発リング範囲係数に含まれる特性値係数、およびρ_ｒは指定された反発リングサイズパラメータである。このようにして、反発リング範囲係数に基づいて障害物の反発リングサイズパラメータが取得される。

別の可能な実装形態では、障害物によって移動体にもたらされる反発力の大きさは、以下の式により決定される。

上記の式において、Ｆ_ｒｅｑ（ｑ）は障害物によって移動体にもたらされる反発力の大きさであり、ｑは移動体の位置であり、ｑ_ｏｂｓは障害物の位置であり、ρ（ｑ、ｑ_ｏｂｓ）は障害物と移動体の間の距離であり、Ｋ_ｖは反発係数に含まれる反発速度係数であり、ｖ_ｒは障害物の速度であり、Ｋ_ａは反発係数に含まれる反発加速度係数であり、ａ_ｒは障害物の加速度であり、ηは反発位置ゲイン係数であり、およびρ_ｏは障害物の反発リングサイズパラメータである。上記の式により反発力の大きさが計算されると、反発速度係数、反発加速度係数、ならびに障害物の速度および加速度が導入されるため、より多くの因子が、反発力の大きさが計算されるときに考慮され、計算される反発力の大きさがより正確になる。

別の可能な実装形態では、障害物によって移動体にもたらされる反発場ポテンシャルエネルギーの大きさは、以下の式により決定される。

上記の式において、Ｕ_ｒｅｑ（ｑ）は障害物によって移動体にもたらされる反発場ポテンシャルエネルギーの大きさであり、ｑは移動体の位置であり、ｑ_ｏｂｓは障害物の位置であり、ρ（ｑ、ｑ_ｏｂｓ）は障害物と移動体の間の距離であり、Ｋ_ｖは反発係数に含まれる反発速度係数であり、ｖ_ｒは障害物の速度であり、Ｋ_ａは反発係数に含まれる反発加速度係数であり、ａ_ｒは障害物の加速度であり、ηは反発位置ゲイン係数であり、およびρ_ｏは障害物の反発リングサイズパラメータである。上記の式により反発場ポテンシャルエネルギーの大きさが計算されると、反発速度係数、反発加速度係数、ならびに障害物の速度および加速度が導入されるため、より多くの因子が、反発場ポテンシャルエネルギーの大きさが計算されるときに考慮され、計算される反発場ポテンシャルエネルギーの大きさがより正確になる。

別の可能な実装形態では、移動体は車両であり、車両の最小旋回半径は、車両の速度に基づいて決定される。反発リング係数に基づいて、移動体が危険障害物を迂回するための第２の旋回半径が決定される。第２の旋回半径が最小旋回半径以上であるとき、第２の旋回半径が第１の旋回半径として決定されるか、または第２の旋回半径が最小旋回半径未満であるとき、最小旋回半径が第１の旋回半径として決定される。このように、走行経路が計画されるとき、車両が旋回可能な最小旋回半径が考慮されることで、計画された走行経路がより滑らかになり、さらに運転安全性を向上させる。

第２の態様によれば、本出願は、第１の態様または第１の態様の可能な実装形態のいずれか１つにおける方法を実行するように構成された、経路計画のための装置を提供する。具体的には、この装置は、第１の態様または第１の態様の可能な実装形態のいずれか１つの方法を実行するためのユニットを含む。

第３の態様によれば、本出願は、プロセッサ、メモリ、および通信インターフェースを含む、経路計画のための装置を提供する。プロセッサ、メモリ、および通信インターフェースは、バスシステムを使用して接続されてもよい。メモリは、１つまたは複数のプログラムを記憶するように構成される。プロセッサは、メモリの１つまたは複数のプログラムを実行して、装置に、第１の態様または第１の態様の可能な実装形態のいずれか１つにおける方法を完了させるように構成される。

第４の態様によれば、本出願は、プロセッサおよびメモリを含むコントローラを提供する。メモリは、１つまたは複数のプログラムを記憶するように構成される。プロセッサは、メモリの１つまたは複数のプログラムを実行して、コントローラに、第１の態様または第１の態様の可能な実装形態のいずれか１つにおける方法を完了させるように構成される。

第５の態様によれば、本出願は、移動体を提供する。移動体は、第２の態様による装置、第３の態様による装置、または第４の態様によるコントローラを含む。

第６の態様によれば、本出願は、コンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ上で実行されると、コンピュータに、第１の態様または第１の態様の可能な実装形態のいずれか１つにおける方法を実行させるプログラムコードを記憶する。

第７の態様によれば、本出願は、コンピュータ上で実行されると、コンピュータに、第１の態様または第１の態様の可能な実装形態のいずれか１つにおける方法を実行させる、プログラムコードを含むコンピュータプログラム製品を提供する。

第８の態様によれば、本出願は、記憶構成要素および処理構成要素を含むチップを提供する。記憶構成要素は、コンピュータ命令を記憶するように構成される。処理構成要素は、第１の態様または第１の態様の可能な実装形態のいずれか１つにおける方法を実行するために、記憶構成要素からコンピュータ命令を呼び出し、コンピュータ命令を実行するように構成される。

第９の態様によれば、本出願は、コントローラ、測位システム、および検知システムを含む、経路計画のためのシステムを提供する。コントローラは、測位システムおよび検知システムを使用することによって移動体の周囲の障害物の位置および動き属性情報を取得し、動き属性情報は、障害物の属性および動き状態ならびに移動体の動き状態を記述するために使用され、障害物の反発リング係数は、障害物の位置および動き属性情報に基づいて決定され、反発リング係数は、移動体と障害物の間の衝突の危険レベルを識別するために使用され、反発リング係数に基づいて、第１の区間における移動体の走行経路が計画される。障害物の位置および動き属性情報に基づいて障害物の反発リング係数が取得され、次いで反発リング係数に基づいて走行経路が計画される。このため、走行経路が計画されるとき、位置だけでなく動き属性情報も考慮されることで、計画走行経路をより滑らかにすることができ、計画走行経路に基づく円滑な運転が可能となり、運転体験を向上させる。

本出願の一実施形態による、反発リングの概略図である。 本出願の一実施形態による、適用シナリオの概略図である。 本出願の一実施形態による、目標位置および障害物によって移動体にもたらされる合力の概略図である。 本出願の一実施形態による、移動体の構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、経路計画のための方法のフローチャートである。 本出願の一実施形態による、移動体の周囲の障害物の分布の概略図である。 本出願の一実施形態による、移動体および障害物の動き方向の概略図である。 本出願の一実施形態による、距離危険レベル、速度危険レベル、運動量危険レベル、および第１の全体レベルの間の対応関係の概略図である。 本出願の一実施形態による、角度危険レベル、第１の全体レベル、および反発速度係数レベルの間の対応関係の概略図である。 本出願の一実施形態による、距離危険レベル、加速度危険レベル、運動量危険レベル、および第２の全体レベルの間の対応関係の概略図である。 本出願の一実施形態による、角度危険レベル、第２の全体レベル、および反発加速度係数レベルの間の対応関係の概略図である。 本出願の一実施形態による、移動体の周囲の危険障害物の分布の概略図である。 本出願の一実施形態による、別の移動体の周囲の危険障害物の分布の概略図である。 本出願の一実施形態による、経路計画のための装置の構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、経路計画のための別の装置の構造の概略図である。

本出願で提供される経路計画のための方法は、添付の図面を参照して以下で詳細に説明される。

本出願の技術的解決策をよりよく理解するために、本出願に含まれる概念が最初に簡単に説明される。

障害物の反発リングは、障害物からの反発力の作用範囲である。反発リングは、障害物の位置で中心とされる。障害物の反発リングは、円形範囲、楕円形範囲、矩形範囲などであってもよい。図１を参照して、障害物の反発リングが円形範囲であり、反発リングの半径がρ_０として表記される場合があることを仮定され、障害物の反発リングは、障害物の位置で中心とされ、半径ρ_０を有する。障害物は、障害物の反発リング内に移動する移動体に反発力をもたらし、一方、障害物は、障害物の反発リングの外側の移動体に反発力をもたらさない。障害物の反発リング内では、移動体が障害物に近いほど、障害物によって移動体にもたらされる反発力が大きくなる。

任意選択で、移動体は、車両（例えば、インテリジェント車両）、無人航空機、光無人搬送車（ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｇｕｉｄｅｄ ｖｅｈｉｃｌｅ、ＡＧＶ）を備えたロジスティクストロリーまたは移動ロボットなどである。

次に、添付の図面を参照して、本出願の適用シナリオがさらに説明される。図２を参照すると、本出願は、移動体１および移動体１の周囲の障害物（例えば、図２の障害物２、３、４、および５）を含む自動運転シナリオに適用される。

移動体１の自動運転中、移動体１の走行経路は周囲の障害物によって影響される。例えば、図２を参照すると、移動体１の前方に障害物２が存在し、移動体１は障害物２を迂回する必要がある。そこで、移動体１は、自動運転のプロセスで、周囲の障害物に基づいて走行経路を計画し、その走行経路により自律的に運転する。走行経路を計画する詳細な実施プロセスは、図５に示される以下の実施形態で詳細に説明される。

移動体１の周囲の障害物は、移動体１の周囲の人、車両などであってもよい。

移動体１の自動運転プロセスは、人工引力場を移動する移動体１として抽象化され得ることに留意されたい。図３を参照すると、引力場は、目標位置によってもたらされる引力場である。目標位置は、移動体１に対して引力をもたらす。移動体１は、引力の牽引力に従って目標位置に向かって自律的に走行する。目標位置は、移動体１が到達されるべき位置である。

移動体１の周囲のいずれかの障害物の反発リングに移動体１が進入すると、移動体１も障害物によってもたらされる反発力を受ける。引力および反発力が一緒に合力をもたらすことで、移動体１は目標位置に向かって走行し続ける。

目標位置は、移動体１に対して引力をもたらし、したがって移動体１に対して引力場ポテンシャルエネルギーをもたらし、障害物は、移動体１に対して反発力をもたらし、したがって移動体１に対して反発場ポテンシャルエネルギーをもたらす。移動体１には、目標位置によってもたらされた引力場ポテンシャルエネルギーおよび障害物によってもたらされた反発場ポテンシャルエネルギーが一緒に作用し、移動体１に合力によってもたらされたエネルギーである、合力ポテンシャル場エネルギーをもたらす。

移動体１に対して目標位置によってもたらされる引力は、実際の引力ではなく仮想的な引力であり、移動体１に対して障害物によってもたらされる反発力も、実際の反発力ではなく仮想的な反発力であることに留意されたい。移動体１に対して目標位置によってもたらされる引力場ポテンシャルエネルギーは、現実のポテンシャルエネルギーではなく、仮想的なポテンシャルエネルギーであり、移動体１に対して障害物によってもたらされる反発場ポテンシャルエネルギーも、現実のポテンシャルエネルギーではなく、仮想的なポテンシャルエネルギーである。

任意選択で、目標位置は、出発位置から目的位置までの移動体１の広域経路上の位置である。移動体１が自動運転を行う前に、まず出発位置および目的位置が取得され、出発位置から目的位置までの広域経路が地図上に計画される。広域経路は複数の区間に分割され、目標位置は複数の区間のいずれか１つの終了位置である。

任意選択で、目標位置は、交差点または信号機などの位置であり、目的位置は、広域経路の最後の区間の目標位置である。

複数の区間が取得された後、移動体１は自律的に走行を開始する。自律的な走行を開始すると、移動体１は、第１の区間を選択した後には、第１の区間の目標位置からの引力、および移動体１の周囲の障害物からの反発力を組み合わせた作用で自律的に走行する。第１の区間の目標位置まで自律的に走行するとき、移動体１は、第２の区間を選択してから、第２の区間の目標位置からの引力、および移動体１の周囲の障害物からの反発力を組み合わせた作用で自律的な走行を継続する。第２の区間の目標位置まで自律的に走行するとき、移動体１は、第３の区間の目標位置を選択し、移動体１が目的位置まで自律的に走行するまで上記のプロセスを繰り返す。

図４を参照すると、本出願の一実施形態は、移動体１を提供する。移動体１は、コントローラ１１、検知システム１２、および測位システム１３を含む。コントローラ１１、検知システム１２、および測位システム１３は、すべて移動体１の本体に搭載されている。コントローラ１１は、検知システム１２および測位システム１３の各々に通信可能に接続されている。

例えば、移動体１が車両であるとすると、コントローラ１１、検知システム１２、および測位システム１３はすべて車両に搭載されており、コントローラ１１は車載端末であってもよい。別の例として、移動体１が移動ロボットであると仮定すると、コントローラ１１、検知システム１２、および測位システム１３はすべて移動ロボットに搭載され、コントローラ１１は移動ロボットのコンピューティングプラットフォームであってもよい。

移動体１が自動運転を行うとき、検知システム１２は、移動体１の周囲の障害物の位置、属性情報、動きパラメータなどの情報を検知し、障害物の位置、属性情報、動きパラメータなどの検知した情報をコントローラ１１に送信し、測位システム１３は、移動体１の位置および動きパラメータなどの情報を取得し、移動体１の位置および動きパラメータなどの取得した情報をコントローラ１１に送信するように構成される。

任意選択で、検知システム１２は、移動体１の周囲の障害物の位置、属性情報、および動きパラメータなどの情報を定期的に検知することができる。同様に、測位システム１３は、移動体１の位置および動きパラメータなどの情報を定期的に取得することができる。

コントローラ１１は、検知システム１２によって送信された障害物の位置、属性情報、および動きパラメータなどの情報、ならびに測位システム１３によって送信された移動体１の位置および動きパラメータなどの情報を受信するように構成され、移動体１の位置および動きパラメータなどの受信情報と、障害物の位置、属性情報、および動きパラメータなどの受信情報に基づいて、障害物の反発リング係数を決定し、反発リング係数は、移動体１と障害物の衝突のリスクレベルを識別するために使用され、反発リング係数に基づいて第１の区間における移動体１の走行経路を計画し、走行経路により自律的な走行をするように移動体１を制御する。

任意選択で、リスクレベルは、移動体１と障害物の衝突の危険レベルによって表されてもよい。

任意選択で、コントローラ１１による走行経路を計画する詳細な実施プロセスについては、図５に示される以下の実施形態を参照していただき、ここでは詳細に記述されない。

任意選択で、検知システム２は、少なくとも１つの検知センサを含み、少なくとも１つの検知センサは、カメラ、レーダなどの１つまたは複数を含む。レーダは、ミリ波レーダ、レーザレーダ、および超音波レーダの１つまたは複数を含む。

任意選択で、測位システム３は、全地球測位システム（ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ、ＧＰＳ）または北斗航法システムである。

図５を参照すると、本出願の一実施形態は、図４に示される移動体に適用され得る、経路計画のための方法を提供する。本方法は、移動体が計画された経路に沿って自動運転を行うように、移動体の経路を計画するために使用される。本方法は、図２に示される移動体のコントローラによって実行され得、以下のステップを含む。

ステップ１０１：移動体の位置および移動体の周囲の障害物の位置を取得し、動き属性情報を取得し、動き属性情報は、障害物の属性および動き状態ならびに移動体の動き状態を記述するために使用される。

移動体が自律的に走行を開始する前に、移動体の位置が開始位置として取得され、ユーザによって入力された目的位置が取得される。出発位置から目的位置までの広域経路は、出発位置および目的位置に基づいて地図で決定される。広域経路は複数の区間に分割され、広域経路から第１の区間が選択される。説明の便宜上、選択された区間は第１の区間と呼ばれ、次いで本方法はこのステップから開始する。

任意選択で、動き属性情報は、移動体の速度、加速度、および動き方向などの少なくとも１つの動きパラメータ、障害物のタイプなどの属性情報、ならびに障害物の速度、加速度、および動き方向などの少なくとも１つの動きパラメータを含む。移動体の動き状態を記述するために移動体の動きパラメータが使用され、障害物の属性を記述するために障害物の属性情報が使用され、障害物の動き状態を記述するために障害物の動きパラメータが使用されるので、動き属性情報は、移動体の動き状態、障害物の属性、および障害物の動き状態を記述することができる。

任意選択で、移動体は測位システムを含み、移動体の位置および動きパラメータなどの情報は測位システムを使用して取得される。

任意選択で、移動体は、検知システムを含み、移動体の周囲の障害物の位置、属性情報、および動きパラメータなどの情報は、検知システムを使用して取得される。

任意選択で、障害物のタイプは、人、動物、車両などである。障害物が動物であるとき、障害物のタイプは、ペットまたは一般動物または他の動物のタイプに細分化することができる。ペットは、一般的にはイヌやネコなどの動物であり、一般的な動物はペット以外の動物である。障害物が車両であるとき、障害物のタイプは、車両タイプ、車両モデル、および／または車両ブランドなどの情報を含む。車両タイプは、自動車、トラック、バスまたはミニバスなどであってもよい。車両モデルは、車両ブランドの下のモデルであってもよい。

任意選択で、動き属性情報は、障害物の体積および運動量の大きさなどの情報をさらに含む。速度が０に等しい障害物、すなわち静止状態の障害物は、０の運動量の大きさを有する。速度が０より大きい障害物、すなわち移動状態の障害物の場合、検知システムを使用して障害物の運動量の大きさを取得する動作は、障害物の質量を取得し、障害物の質量および検知システムによって検知された障害物の速度に基づいて障害物の運動量の大きさを計算することであってもよい。

障害物の運動量は、障害物の質量および速度に関連する物理量であり、動いている障害物の作用効果を示す。運動量はベクトルでもあり、障害物の運動量は障害物の速度と同じ方向にある。障害物の運動量の大きさは、質量と障害物の速度との積に等しい。

障害物の質量を取得する動作は、取得した障害物のタイプが人または動物であるとき、検知システムを使用して障害物の体積を推定し、障害物のタイプに基づいてタイプと密度の間の対応関係から障害物の密度を取得し、障害物の密度および体積に基づいて障害物の質量を取得することであってもよい。

任意選択で、タイプと密度の間の対応関係は、移動体にローカルに記憶されるか、またはタイプと密度の間の対応関係は、サーバに記憶される。対応関係が移動体にローカルに記憶されるとき、障害物のタイプに直接基づいて移動体にローカルに記憶されている対応関係を照会することによって、障害物の密度が取得される。対応関係がサーバに記憶されているとき、障害物のタイプに基づいてサーバに記憶されている対応関係を照会することによって、障害物の密度が取得される。

任意選択で、人は、自転車、オートバイ、または電動スクータなどの車両に乗ってもよく、障害物は、車両および車両に乗っている人を含む。検知システムを使用して車両に乗っている人の体積が検知され得、次いで人の体積および密度に基づいて人の質量が計算される。人の質量および車両の質量が加算され、障害物の質量を取得する。

自転車、オートバイ、または電動スクータの質量は、自転車、オートバイ、または電動スクータにローカルに記憶されてもよい。代替的に、自転車、オートバイ、または電動スクータのモデルなどの情報は、検知システムを使用して検知され、自転車、オートバイ、または電動スクータのモデルなどの検知された情報に基づいて、自転車、オートバイ、または電動スクータの質量は、インターネットに照会することによって取得される。

任意選択で、障害物が車両であるとき、障害物のタイプは、車両タイプ、車両モデル、および／または車両ブランドなどの情報を含む。車両の質量は、車両タイプ、車両モデル、および／または車両ブランドなどの情報に基づいてインターネットから取得される。

車両の自重および最大負荷容量は、車両タイプ、車両モデル、および／または車両ブランドなどの情報に基づいてインターネットに照会することによって取得される。最大負荷容量に基づいて、車両の現在の負荷が推定される。車両の現在の負荷と自重が加えられて、車両の質量を取得する。

例えば、車両の現在の負荷は、最大負荷容量に、０より大きく２以下であり得る、係数を乗算することによって取得される。任意選択で、係数は指定された係数などであってもよい。

任意選択で、障害物が車両であるとき、車両は重量センサを含み、車両は重量センサを使用して車両の質量を測定する。車両は、車両のナンバープレート番号および車両の質量をサーバに送信する。サーバは、車両のナンバープレート番号および車両の質量を受信し、それに対応して、ナンバープレート番号と質量の間の対応関係において車両のナンバープレート番号および車両の質量を記憶する。

次いで、このステップでは、移動体の検知システムを使用して車両のナンバープレート番号が取得され、車両のナンバープレート番号に基づいて、ナンバープレート番号とサーバに記憶された質量との間の対応関係から車両の質量が取得される。代替的に、移動体は、車両に通信可能に接続され、通信接続を通して、車両によって送信された車両の質量を受信する。

通信接続は、車両無線通信技術（例えば、ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ ｘ（ｖ２ｘ））接続などの短距離接続であってもよい。

任意選択で、移動体の周囲の障害物は、移動体の位置を中心とする目標半径の範囲内の障害物である。移動体の周囲の障害物の量Ｍは１以上である。

例えば、移動体１が目標位置１７に移動しようとしている、図６を参照すると、移動体１の周囲の障害物は、移動体１の位置を中心とする目標半径の範囲内の障害物２１、２２、および２３が含まれる。言い換えると、Ｍ個の障害物は、障害物２１、２２、および２３を含み、一方、障害物２４および２５は、この範囲内にはない。

任意選択で、このステップが実行される前に、移動体の速度に基づいて目標半径が取得され、その結果、このステップでは、移動体の周囲の障害物が目標半径に基づいて決定される。例えば、移動体の速度が属する速度範囲が決定され、速度範囲と速度範囲に基づく半径の間の対応関係から対応する半径が取得され、目標半径として使用される。代替的に、目標半径は移動体の速度に基づく関数を使用して取得される。この関数の独立変数は移動体の速度であり、この関数の従属変数は目標半径である。任意選択で、関数は線形関数である。

移動体の速度が５０であり、速度が属する速度範囲が４０より大きく６０未満であると決定されたと仮定される。速度範囲に基づいて、表１に示される速度範囲と半径の間の対応関係から、６０メートルの目標半径が取得される。代替的に、関数はｙ＝ａｘ＋ｂであり、ｘは、移動体の速度を表すために使用される、独立変数であり、ｙは、目標半径を表すために使用される、従属変数である。移動体の速度５０に基づいて、この関数ｙ＝ａｘ＋ｂを使用して目標半径が計算され、計算した目標半径も６０メートルであると仮定される。そして、このステップでは、移動体の位置を中心とする６０メートルの範囲内の障害物の位置が取得される。

表１において、ｋｍはキロメートルであり、ｈは時間、ｍはメートルである。

ステップ１０２：移動体の位置、目標障害物の位置、および動き属性情報に基づいて、目標障害物の反発リング係数を取得し、反発リング係数は、移動体と目標障害物との衝突のリスクレベルを識別するために使用され、目標障害物は、移動体の周囲の任意の障害物である。

リスクレベルは、移動体と障害物の衝突の危険レベルで表されてもよい。反発リング係数が大きいほど、移動体と目標障害物の間の衝突の危険が大きいことを示す。したがって、経路の計画中に反発リング係数が導入される。目標障害物の反発リング係数が大きいほど、より早く経路計画中に目標障害物が回避され、移動体と目標障害物の間の衝突する可能性が排除または低減され得る。

任意選択で、目標障害物の反発リング係数は、目標障害物の反発係数および反発リング範囲係数を含む。反発係数は、移動体の動き状態および障害物の動き状態が危険レベルに与える影響の程度を記述するために使用される。反発リング範囲係数は、目標障害物が危険レベルに与える影響の程度を記述するために使用される。

任意選択で、動き属性情報は、目標障害物のタイプを含み、タイプと反発リング範囲係数の間の対応関係が事前に記憶される。

このように、目標障害物の反発リング範囲係数について、このステップでは、目標障害物のタイプに基づくタイプと反発リング範囲係数の間の対応関係から、目標障害物の反発リング範囲係数が取得される。

障害物の反発リング範囲係数は、生命価値係数および特性値係数を含む。障害物の生命価値係数は、障害物の生命価値を反映するために使用され、障害物の特性値係数は、障害物の特性値を反映するために使用される。

異なる障害物は、異なる生命価値および特性値を有する。移動体が異なる障害物に衝突すると、異なる程度の損失が引き起こされる。生命価値係数および特性値係数は、衝突によって引き起こされる損失の程度を反映するために使用される。

例えば、以下の表２に示されるタイプと反発リング範囲係数の間の対応関係を参照すると、人と動物とでは、人の生命価値は動物の生命価値よりも高く、人の特性値は動物の特性値よりも高い。したがって、以下の表２では、人の生命価値係数は動物の生命価値係数よりも大きく、人の特性値係数は動物の特性値係数よりも大きい。

障害物の反発リング範囲係数は、障害物が反発リングのサイズに与える影響を記述するために使用される。したがって、障害物の反発リング範囲係数に基づいて、障害物の反発リングのサイズが調整され得る（具体的な調整については、以下のステップで詳細に記述される）。障害物の生命価値および特性値が高いほど、障害物の反発リングが大きいことを示す。反発リングのサイズが大きいほど、より早く障害物回避処理が実行され、衝突を回避したり、移動体の移動経路の計画中に衝突の危険および損失の程度を低減したりする。回避処理は、衝突を回避するため、または衝突によって引き起こされる危険および損失の程度を低減し、自動運転の安全性を向上させるために、障害物を迂回すること、または事前に制動すること、または他の処理であってもよい。

任意選択で、表２に示されるタイプと反発リング範囲係数の間の対応関係において、障害物のタイプがより詳細にされ得る。例えば、動物はペットまたは漂遊動物などに細分化され得、車は異なるブランド車に細分化され得る。

目標障害物の反発係数については、反発係数は以下の１０２１から１０２４の動作により取得される。１０２１から２０２４の動作は以下の通りである。

１０２１：移動体の位置および目標障害物の位置に基づいて、移動体と目標障害物の間の距離を取得する。

移動体の周囲にはＭ個の障害物が存在する。このステップでは、移動体とＭ個の障害物との距離が取得される。

１０２２：移動体の動きパラメータおよび目標障害物の動きパラメータに基づいて、移動体と目標障害物の間の少なくとも１つの相対動きパラメータを取得する。

移動体の動きパラメータは、移動体の速度、加速度、動き方向などを含み、目標障害物の動きパラメータは、目標障害物の速度、加速度、運動量の大きさ、動き方向などを含む。

少なくとも１つの相対動きパラメータは、移動体と目標障害物の間の衝突の角度、ならびに移動体と目標障害物の間の相対速度および相対加速度を含む。衝突の角度は、移動体の動き方向と目標障害物の動き方向の間の挟角である。

したがって、このステップでは、移動体の動き方向および目標障害物の動き方向に基づいて、移動体と目標障害物の間の衝突の角度が取得され、ならびに／または、移動体と目標障害物の間の相対速度は、移動体の速度および目標障害物の速度に基づいて取得され、ならびに／または、移動体の加速度および目標障害物の加速度に基づいて、移動体と目標障害物の間の相対加速度が取得される。

移動体の周囲にはＭ個の障害物が存在する。このステップでは、移動体とＭ個の障害物の間の衝突の角度、相対速度、および／または相対加速度が取得される。

次に、少なくとも１つの相対動きパラメータおよび移動体と目標障害物の間の距離に基づいて反発係数を取得する方法について、添付の図面を参照してさらに記述される。

任意選択で、反発係数は、反発速度係数および／または反発加速度係数を含む。反発速度係数は、移動体の速度および目標障害物の速度が危険レベルに与える影響を記述するために使用され、反発加速度係数は、移動体の加速度および目標障害物の加速度が危険レベルに与える影響を記述するために使用される。

任意選択で、反発速度係数はまた、移動体と目標障害物の間の衝突の距離および角度、ならびに目標障害物の運動量の大きさの１つまたは複数が危険レベルに与える影響を記述するために使用される。反発加速度係数はまた、移動体と目標障害物の間の衝突の距離および角度、ならびに目標障害物の運動量の大きさの１つまたは複数が危険レベルに与える影響を記述するために使用される。

任意選択で、目標障害物の反発速度係数は、以下の動作１０２３を通して取得され、目標障害物の反発加速度係数は、以下の動作１０２４を通して取得される。

任意選択で、１０２３および１０２４は同時に実行されてもよく、または１０２３は１０２４の前に実行され、もしくは１０２４は１０２３の前に実行される。

代替的に、１０２４の代わりに１０２３が実行されるか、１０２３の代わりに１０２４が実行され、すなわち、目標障害物の反発速度係数および反発加速度係数のいずれかが取得される。

１０２３：移動体と目標障害物の間の相対速度および第１のパラメータに基づいて目標障害物の反発速度係数を取得し、第１のパラメータは、移動体と目標障害物の間の衝突の距離および角度、ならびに目標障害物の運動量の大きさの１つまたは複数を含む。

任意選択で、目標障害物の反発速度係数は、以下の動作（１－１）から（１－５）によって取得される。（１－１）から（１－５）の動作は以下の通りである。

（１－１）：移動体と目標障害物の間の距離に基づいて目標障害物の距離危険レベルを決定し、距離危険レベルは、移動体が移動体の現在の動き状態で移動を継続したときに移動体と目標障害物の間の距離に対して発生する、目標障害物との衝突によって引き起こされる損傷の程度を反映するために使用される。

距離が大きいほど、目標障害物の距離危険レベルが低く、移動体の現在の動き状態において移動体が移動を継続したときに発生する、目標障害物との衝突によって引き起こされる損傷の程度がより小さいことを示す。これは、距離が大きいほど、より早く目標障害物回避処理が実行され、衝突を回避したり、移動体の経路の計画中に衝突の危険および損失の程度を低減したりするからである。

任意選択で、移動体とＭ個の障害物の間の距離から最大距離が選択され、移動体と目標障害物の間の距離および最大距離に基づいて目標障害物の距離比が計算される。距離比は１－Ｄ／Ｄ_ｍａｘに等しく、Ｄは移動体と目標障害物の間の距離であり、Ｄ_ｍａｘは最大距離である。目標障害物の距離比が属する距離比範囲が決定され、距離比範囲と距離危険レベルの間の対応関係から目標障害物の距離危険レベルが取得される。

例えば、以下の表３を参照すると、距離比範囲と距離危険レベルの間の対応関係が事前に記憶されており、目標障害物の計算された距離比が０．５と仮定すると、目標障害物の距離比は０．３より大きく０．７未満の距離比範囲に属すると決定される。距離比範囲に基づいて、以下の表３に示される距離比範囲と距離危険レベルの間の対応関係から、目標障害物の距離危険レベル「中」が取得される。

（１－２）：移動体と目標障害物の間の相対速度に基づいて目標障害物の速度危険レベルを決定し、速度危険レベルは、移動体および目標障害物が相対速度で移動し続けるときに発生する、移動体と目標障害物の間の衝突によって引き起こされる損傷の程度を反映するために使用される。

相対速度が大きいほど、目標障害物の速度危険レベルが高いことを示し、移動体と目標障害物とが相対速度で移動し続けたときに、移動体と目標障害物の間の衝突によって引き起こされる損傷の程度が大きいことを示す。これは、相対速度が大きいほど、移動体と目標障害物の間の衝突が強くなり、移動体の経路を計画する時間が短くなり、より早く目標障害物回避処理を実行して衝突を回避したり、衝突の危険および損失の程度を低減したりすることができないためである。

任意選択で、移動体とＭ個の障害物の間の相対速度から最大相対速度が選択され、移動体と目標障害物の間の相対速度および最大相対速度に基づいて目標障害物の相対速度比が計算される。相対速度比はＶ／Ｖ_ｍａｘに等しく、Ｖは移動体と目標障害物の間の相対速度であり、Ｖ_ｍａｘは最大相対速度である。目標障害物の相対速度比が属する相対速度比範囲が決定され、相対速度比範囲と速度危険レベルの間の対応関係から目標障害物の速度危険レベルが取得される。

例えば、以下の表４を参照すると、相対速度比範囲と速度危険レベルの間の対応関係が事前に記憶されており、目標障害物の計算された相対速度比が０．５と仮定すると、目標障害物の相対速度比は０．４より大きく０．６以下の相対速度比範囲に属すると決定される。相対速度比範囲に基づいて、以下の表４に示される相対速度比範囲と速度危険レベルの間の対応関係から、目標障害物の速度危険レベル「中」が取得される。

（１－３）：目標障害物の運動量の大きさに基づいて目標障害物の運動量危険レベルを決定し、運動量危険レベルは、目標障害物の運動量の大きさの下で移動体と目標障害物の間の衝突によって引き起こされる損傷の程度を反映するために使用される。

運動量の大きさが大きいほど、目標障害物の運動量危険レベルが高いことを示し、移動体と目標障害物の間の衝突によって引き起こされる損傷の程度が大きいことを示す。これは、運動量の大きさが大きいほど、目標障害物と移動体の間の衝突が強くなり、衝突の危険および損失の程度がより大きくなるためである。

任意選択で、Ｍ個の障害物の運動量の大きさから運動量の最大の大きさが選択され、目標障害物の運動量の大きさおよび運動量の最大の大きさに基づいて、目標障害物の運動量比が計算される。運動量比はＩ／Ｉ_ｍａｘに等しく、Ｉは目標障害物の運動量の大きさであり、Ｉ_ｍａｘは運動量の最大の大きさである。目標障害物の運動量比が属する運動量比範囲が決定され、運動量比範囲と運動量危険レベルの間の対応関係から目標障害物の運動量危険レベルが取得される。

例えば、以下の表５を参照すると、運動量比範囲と運動量危険レベルの間の対応関係が事前に記憶されており、目標障害物の計算された運動量比が０．５と仮定すると、目標障害物の運動量比は０．３より大きく０．７以下の運動量比範囲に属すると決定される。運動量比範囲に基づいて、以下の表５に示される運動量比範囲と運動量危険レベルの間の対応関係から、目標障害物の運動量危険レベル「中」が取得される。

表５において、ｋｇはキログラムであり、ｓは秒である。

（１－４）：移動体と目標障害物の間の衝突の角度に基づいて目標障害物の角度危険レベルを決定し、角度危険レベルは、衝突の角度の下での移動体と目標障害物の間の衝突によって引き起こされる損傷の程度を反映するために使用される。

衝突の角度が大きいほど、目標障害物の角度危険レベルが高いことを示し、移動体と目標障害物の間の衝突によって引き起こされる損傷の程度が大きいことを示す。これは、衝突の角度が大きいほど、目標障害物と移動体の間の衝突が強くなり、衝突の危険および損失の程度がより大きくなるためである。

例えば、図７を参照すると、移動体１の動き方向は目標障害物２の動き方向と完全に反対であり、すなわち、移動体１および目標障害物２は互いに向かって移動している。このとき、移動体１と目標障害物２の間の衝突の角度は、最大で、すなわち、１８０度である。移動体１が目標障害物２と衝突の角度で衝突すると、移動体１と目標障害物２の間の衝突が最も強く、その結果、衝突の危険および損失の程度が最も大きくなる。

任意選択で、移動体と目標障害物の間の衝突の角度が属する角度範囲が決定され、角度範囲と角度危険レベルの間の対応関係から目標障害物の角度危険レベルが取得される。

例えば、以下の表６を参照すると、角度範囲と角度危険レベルの間の対応関係が事前に記憶されており、移動体と目標障害物の間の衝突の角度が１５６度であると仮定すると、衝突の角度は１５０度より大きい角度範囲に属すると決定される。角度範囲に基づいて、以下の表６に示される角度範囲と角度危険レベルの間の対応関係から、目標障害物の角度危険レベル「高」が取得される。

（１－５）：目標障害物の距離危険レベル、速度危険レベル、運動量危険レベル、および角度危険レベルに基づいて、目標障害物の反発速度係数を取得する。

距離危険レベル、速度危険レベル、運動量危険レベル、および第１の全体レベルの間の対応関係は、事前に記憶されている。このステップでは、目標障害物の距離危険レベル、速度危険レベル、および運動量危険レベルに基づいて、距離危険レベル、速度危険レベル、運動量危険レベル、および第１の全体レベルの間の対応関係から、目標障害物の第１の全体レベルが取得される。第１の全体レベルおよび目標障害物の角度危険レベルに基づいて、目標障害物の反発速度係数が取得される。

第１の全体レベルは、距離、相対速度、および運動量の大きさを組み合わせた作用で移動体と目標障害物の間の衝突によって引き起こされる損傷の程度を反映するために使用される。第１の全体レベルが高いほど、移動体と目標障害物の間の衝突によって引き起こされる損傷の程度が大きいことを示す。

任意選択で、第１の全体レベルおよび目標障害物の角度危険レベルに基づいて、第１の全体レベル、角度危険レベル、および反発速度係数レベルの間の対応関係から、対応する反発速度係数レベルが取得され、反発速度係数レベルに基づいて、目標障害物の反発速度係数が、非ファジー化アルゴリズムを使用して取得される。具体的には、反発速度係数レベルが、非ファジー化アルゴリズムの入力として非ファジー化アルゴリズムに入力されてから、その反発速度係数レベルに基づいて、非ファジー化アルゴリズムから出力される反発速度係数が取得される。非ファジー化アルゴリズムとは、ファジー量（反発速度係数レベル（高、中、または低などの量））をクリスプな出力量（例えば、係数）に変換する計算プロセスであり、デファシスなどとも呼ばれる。一般的に使用される非ファジー化アルゴリズムは、最大メンバシップ法（平均）、重心法（加重平均法）、および二等分面積法を含む。

本出願は、目標障害物の反発速度係数を取得するための方法に制限を課さない。従来技術における非ファジー化アルゴリズムが使用され得、他のアルゴリズムも使用され得る。

反発速度係数レベルは、距離、相対速度、運動量の大きさ、および衝突の角度を組み合わせた作用で移動体と目標障害物の間の衝突によって引き起こされる損傷の程度を反映するために使用される。反発速度係数レベルが高いほど、移動体と目標障害物の間の衝突によって引き起こされる損傷の程度が大きいことを示す。

例えば、図８に示される距離危険レベル、速度危険レベル、運動量危険レベル、および第１の全体レベルの間の対応関係は、事前に記憶されている。目標障害物の距離危険レベルが「中」、速度危険レベルが「中」、運動量危険レベルも「中」であるとき、図８に示される距離危険レベル、速度危険レベル、運動量危険レベル、および第１の総合レベルの間の対応関係から取得される目標障害物の第１の全体レベルも「中」となる。第１の全体レベル「中」および目標障害物の角度危険レベル「高」に基づいて、図９に示される第１の全体レベル、角度危険レベル、および反発速度係数レベルの間の対応関係から取得される対応反発速度係数レベルは「中高」となる。反発速度係数レベル「中高」に基づいて、目標障害物の反発速度係数が、非ファジー化アルゴリズムを使用して取得される。

１０２４：移動体と目標障害物の間の距離、相対加速度、および衝突の角度、ならびに目標障害物の運動量の大きさに基づいて、目標障害物の反発加速度係数を取得する。

１０２３が１０２４より前に実行されていない場合、このステップでは、目標障害物の距離危険レベル、加速度危険レベル、運動量危険レベル、および角度危険レベルが取得される。目標障害物の距離危険レベル、運動量危険レベル、および角度危険レベルを取得する詳細な実装プロセスについては、上記の１０２３の関連内容を参照されたく、ここでは詳細が再度記述されていない。１０２３が１０２４の前に実行された場合、このステップでは目標障害物の加速度危険レベルのみが取得される必要がある。

目標障害物の加速度危険レベルについては、このステップでは、移動体と目標障害物の間の相対加速度に基づいて目標障害物の加速度危険レベルが決定され、加速度危険レベルは、移動体および目標障害物が相対加速度で移動し続けるときに発生する、移動体と目標障害物の間の衝突によって引き起こされる損傷の程度を反映するために使用される。

相対加速度が大きいほど、目標障害物の加速度危険レベルが高いことを示し、移動体と目標障害物とが相対加速度で移動し続けたときに、移動体と目標障害物の間の衝突によって引き起こされる損傷の程度が大きいことを示す。これは、相対加速度が大きいほど、移動体と目標障害物の間の衝突によって引き起こされる力が強くなり、移動体の経路を計画する時間が短くなり、より早く目標障害物回避処理を実行して衝突を回避したり、衝突経路の危険および損失の程度を低減したりすることができないためである。

実施中、移動体とＭ個の障害物の間の相対加速度から最大相対加速度が選択され、移動体と目標障害物の間の相対加速度および最大相対加速度に基づいて目標障害物の相対加速度比が計算される。相対加速度比はＡ／Ａ_ｍａｘに等しく、Ａは移動体と目標障害物の間の相対加速度であり、Ａ_ｍａｘは最大相対加速度である。目標障害物の相対加速度比が属する相対加速度比範囲が決定され、相対加速度比範囲と速度危険レベルの間の対応関係から目標障害物の加速度危険レベルが取得される。

例えば、以下の表７を参照すると、相対加速度比範囲と加速度危険レベルの間の対応関係が事前に記憶されており、目標障害物の計算された相対加速度比が０．５と仮定すると、目標障害物の相対加速度比は０．４より大きく０．６以下の相対加速度比範囲に属すると決定される。相対加速度比範囲に基づいて、以下の表７に示される相対加速度比範囲と加速度危険レベルの間の対応関係から、目標障害物の加速度危険レベル「中」が取得される。

任意選択で、距離危険レベル、加速度危険レベル、運動量危険レベル、および第２の全体レベルの間の対応関係は、事前に記憶されている。目標障害物の反発加速度係数については、目標障害物の距離危険レベル、加速度危険レベル、および運動量危険レベルに基づいて、距離危険レベル、加速度危険レベル、運動量危険レベル、および第２の全体レベルの間の対応関係から、目標障害物の第２の全体レベルが取得される。第２の全体レベルおよび目標障害物の角度危険レベルに基づいて、目標障害物の反発加速度係数が取得される。

第２の全体レベルは、距離、相対加速度、および運動量の大きさを組み合わせた作用で移動体と目標障害物の間の衝突によって引き起こされる損傷の程度を反映するために使用される。第２の全体レベルが高いほど、移動体と目標障害物の間の衝突によって引き起こされる損傷の程度が大きいことを示す。

任意選択で、第２の全体レベルおよび目標障害物の角度危険レベルに基づいて、第２の全体レベル、角度危険レベル、および反発加速度係数レベルの間の対応関係から、対応する反発加速度係数レベルが取得され、反発加速度係数レベルに基づいて、目標障害物の反発加速度係数が、非ファジー化アルゴリズムを使用して取得される。具体的には、反発加速度係数レベルが、非ファジー化アルゴリズムの入力として非ファジー化アルゴリズムに入力されてから、その反発加速度係数レベルに基づいて、非ファジー化アルゴリズムから出力される反発加速度係数が取得される。

反発加速度係数レベルは、距離、相対加速度、運動量の大きさ、および衝突の角度を組み合わせた作用で移動体と目標障害物の間の衝突によって引き起こされる損傷の程度を反映するために使用される。反発加速度係数レベルが高いほど、移動体と目標障害物の間の衝突によって引き起こされる損傷の程度が大きいことを示す。

例えば、図１０に示される距離危険レベル、加速度危険レベル、運動量危険レベル、および第２の全体レベルの間の対応関係は、事前に記憶されている。目標障害物の距離危険レベルが「中」、加速度危険レベルが「中」、運動量危険レベルも「中」であるとき、図１０に示される距離危険レベル、加速度危険レベル、運動量危険レベル、および第２の総合レベルの間の対応関係から取得される目標障害物の第２の全体レベルも「中」となる。第２の全体レベル「中」および目標障害物の角度危険レベル「高」に基づいて、図１１に示される第２の全体レベル、角度危険レベル、および反発加速度係数レベルの間の対応関係から取得される対応反発加速度係数レベルは「中高」となる。反発加速度係数レベル「中高」に基づいて、目標障害物の反発加速度係数が、非ファジー化アルゴリズムを使用して取得される。

ステップ１０３：目標障害物の反発リング係数に基づいて、目標障害物によって移動体にもたらされる反発力の大きさおよび反発場ポテンシャルエネルギーの大きさを取得する。

このステップにおいて、目標位置は、広域経路に含まれる複数の目標位置から選択されたものである。

任意選択で、目標障害物によって移動体にもたらされる反発力の大きさおよび反発場ポテンシャルエネルギーの大きさは、以下の動作１０３１および１０３２によって取得される。１０３１および１０３２の動作は以下の通りである。

１０３１：反発リング範囲係数に基づいて、目標障害物の反発リングサイズパラメータを取得する。

目標障害物の反発リングサイズパラメータは、以下の第１の式により取得される。

第１の式は、ρ_ｏ＝（１＋Ｋ_ｌ）（１＋Ｋ_ｍ）ρ_ｒである。

第１の式において、ρ_ｏは目標障害物の反発リングサイズパラメータ、Ｋ_ｌは生命価値係数、Ｋ_ｍは特性値係数、およびρ_ｒは指定された反発リングサイズパラメータであり、固定値である。

任意選択で、目標障害物の反発リングが円形リングであるとき、目標障害物の反発リングサイズパラメータは、反発リングの半径であり、ρ_ｏは、目標障害物の反発リングの半径であり、ρ_ｒは、指定された反発リング半径である。

任意選択で、目標障害物の反発リングが長方形リングであるとき、目標障害物の反発リングサイズパラメータは、反発リングの長さおよび幅を含む。ρ_ｏは、目標障害物の反発リングの長さであり、ρ_ｒは、反発リングの指定された長さであり、またはρ_ｏは、目標障害物の反発リングの幅であり、ρ_ｒは、反発リングの指定された幅である。

任意選択で、目標障害物の反発リングが楕円リングであるとき、目標障害物の反発リングサイズパラメータは、反発リングの長軸の長さおよび短軸の長さを含む。ρ_ｏは、目標障害物の反発リングの長軸の長さであり、ρ_ｒは、反発リングの長軸の指定された長さであり、またはρ_ｏは、目標障害物の反発リングの短軸の長さであり、ρ_ｒは、反発リングの短軸の指定された長さである。

第１の式では、目標障害物の反発リング範囲係数が大きいほど、目標障害物の反発リングサイズパラメータが大きくなり、目標障害物の反発リングが大きくなる。言い換えれば、目標障害物の生命価値係数および／または特性値係数が大きいほど、目標障害物の反発リングサイズパラメータが大きいことを示す。したがって、異なる生命価値および／または特性値を有する障害物は、異なる反発リングサイズパラメータを有し、障害物のより高い生命価値および／または特性値は、障害物のより大きい反発リングサイズパラメータを示す。

障害物の反発リングサイズパラメータが大きいほど、障害物が移動体に反発力をより早くもたらすので、移動体は、より高い生命価値および／または特性値を有する障害物との衝突を最大限回避するために、より早く障害物を回避することを決定し、それによって自動運転の安全性を向上させる。

１０３２：目標障害物の反発リングサイズパラメータ、移動体の位置、目標障害物の位置、目標障害物の反発係数、目標障害物の動きパラメータ、および目標位置に基づいて、目標障害物によって移動体にもたらされる反発力の大きさおよび反発場ポテンシャルエネルギーの大きさを決定し、目標位置は、第１の区間の終了位置である。

目標障害物によって移動体にもたらされる反発力の大きさは、以下の第２式により取得される。

第２の式は、

である。

第２の式において、Ｆ_ｒｅｑ（ｑ）は目標障害物によって移動体にもたらされる反発力の大きさであり、ｑは移動体の位置であり、ｑ_ｏｂｓは目標障害物の位置であり、ρ（ｑ、ｑ_ｏｂｓ）は目標障害物と移動体の間の距離であり、Ｋ_ｖは反発速度係数であり、ｖ_ｒは目標障害物の速度であり、Ｋ_ａは反発加速度係数であり、ａ_ｒは目標障害物の加速度であり、およびηは反発位置ゲイン係数であり、定数である。

目標障害物によって移動体にもたらされる反発場の場エネルギーの大きさは、以下の第３の式により取得される。

第３の式は、

である。

第３の式において、Ｕ_ｒｅｑ（ｑ）は、移動体に対する目標障害物のポテンシャルエネルギーの大きさである。

ステップ１０２およびステップ１０３の動作が繰り返され、Ｍ個の障害物の各々によって移動体にもたらされる反発力の大きさおよび反発場ポテンシャルエネルギーの大きさを取得する。

ステップ１０４：移動体に対してＭ個の障害物の各々によってもたらされる反発力の大きさおよび反発場ポテンシャルエネルギーの大きさに基づいて、危険障害物を迂回するための第１の旋回半径を決定し、危険障害物はＭ個の障害物の１つまたは複数である。

このステップが実行される前に、Ｍ個の障害物から危険障害物が決定される。危険障害物は、第１の時間期間内に現在の動き状態で移動を継続するときに移動体が衝突するＭ個の障害物の障害物である。第１の時間期間は、現在時刻から第１の時刻までの時間期間であり、第１の時刻は現在時刻の後である。

任意選択で、ここでの動き状態は、移動体の現在の動き方向を指す。すなわち、第１の時間内に現在の動き方向に移動を継続したとき、移動体が衝突するＭ個の障害物の障害物が危険障害物である。

図１２を参照して、移動体１の周囲の障害物は、障害物２１、２２、および２３を含む。移動体１が現在の移動体の動き方向に従って第１の時間期間内に直線に移動すると、移動体１の前方の障害物２１との衝突が発生する。したがって、障害物２１は、危険障害物である。

任意選択で、移動体１の左前方または右前方に位置される障害物もまた、第１の時間期間内に移動体１の前方に移動する可能性があり、移動体が現在の動き方向に従って直線に移動するとき、障害物との衝突も発生する。したがって、その障害物も危険障害物である。

例えば、図１３を参照すると、移動体１の左前方の障害物２２について、第１の時間期間内に、移動体１が現在の動き方向に従って依然として直線に移動している場合、障害物２２は、現在の速度および動き方向で移動体１の前方に移動し、移動体１に衝突する可能性がある。したがって、障害物２２も危険障害物と考えられる。

任意選択で、現在時刻と第１の時刻の間の時間差は指定された時間差である。例えば、時間差は、検知システム１２が障害物を検知する期間の長さに等しくてもよい。

任意選択で、Ｍ個の障害物から危険障害物を決定する動作は、Ｍ個の障害物の位置に基づいて移動体の真正面または左前方もしくは右前方に障害物を決定し、移動体の真正面にある障害物を危険障害物として決定することであってもよい。

任意選択で、移動体の左前方または右前方の障害物について、障害物の動き方向に基づいて、障害物が移動体の真正面に向かって移動しているかどうかが決定され、障害物が移動体の真正面に向かって移動している場合、障害物は危険障害物として決定される。

このステップでは、移動体の目標位置および位置に基づいて、移動体に対して目標位置によってもたらされる引力の大きさおよび引力場ポテンシャルエネルギーの大きさが決定される。移動体に対して目標位置によってもたらされる引力の大きさおよび引力場ポテンシャルエネルギーの大きさ、ならびに移動体に対してＭ個の障害物の各々によってもたらされる反発力の大きさおよび反発場ポテンシャルエネルギーの大きさに基づいて、移動体に対してＭ個の障害物の各々および目標位置によってもたらされる合力の大きさおよび合力ポテンシャル場エネルギーの大きさが決定される。Ｍ個の障害物の各々および移動体への目標位置によってもたらされた合力の大きさおよび合力ポテンシャル場エネルギーの大きさに基づいて、移動体が危険障害物を迂回するための経路の第１の旋回半径が決定される。

任意選択で、目標位置によって移動体にもたらされる引力場ポテンシャルエネルギーの大きさは

であり、
ｑ_ｇｏａｌは目標位置であり、ξは引力位置ゲイン係数で、定数であり、およびρ（ｑ、ｑ_ｇｏａｌ）は移動体と目標位置の間の距離である。目標位置および移動体への障害物によってもたらされる合力ポテンシャル場エネルギーの大きさは、Ｕ_{ｔｏｔａｌ}（ｑ）＝Ｕ_ａｔｔ（ｑ）＋Ｕ_ｒｅｑ（ｑ）である。

任意選択で、移動体に対して目標位置によってもたらされる引力の大きさは

であり、移動体に対して目標位置および障害物によってもたらされる合力の大きさは、Ｆ_{ｔｏｔａｌ}（ｑ）＝Ｆ_ａｔｔ（ｑ）＋Ｆ_ｒｅｑ（ｑ）である。

任意選択で、移動体が車両であるとき、このステップでは、Ｍ個の障害物の各々および移動体への目標位置によってもたらされた合力の大きさおよび合力ポテンシャル場エネルギーの大きさに基づいて、移動体が危険障害物を迂回するための経路の第２の旋回半径が決定される。第１の旋回半径は、第２の旋回半径および移動体の最小旋回半径に基づいて決定される。

任意選択で、第２の旋回半径が移動体の最小旋回半径以上であるとき、第２の旋回半径が第１の旋回半径として決定されるか、または第２の旋回半径が移動体の最小旋回半径未満であるとき、移動体の最小旋回半径が第１の旋回半径として決定される。

任意選択で、このステップが実行される前に、移動体の最小旋回半径は、車両の速度、車両のホイールベース、および最大旋回角度に基づいて決定される。

任意選択で、２自由度車両の運動学的微分方程式、自律車両の速度、および車両のハンドル角を変更することに基づいて障害物を回避するとき、車両の横加速度は０．４ｇを超えてはならず、ｇは重力の加速度である。したがって、移動体の最小旋回半径は、以下の第４の式により決定される。

第４の式は次の通りである。

第４の式において、ｒは最小旋回半径であり、ｖは自律型車両の速度であり、Ｌは車両のホイールベースであり、δ_ｆｍａｘは車両によって実際に達成され得る最大旋回角度である。

ステップ１０５：第１の旋回半径に基づいて第１の区間における移動体の走行経路を計画する。

このステップでは、第１の時刻に移動体によって到達されるべき位置が第１の旋回半径に基づいて決定され、第１の時刻は現在時刻の後である。

到達されるべき位置が決定された後、移動体は、最初に到達されるべき位置まで自律的に走行するように制御される。加えて、到達されるべき位置と目標位置の間の距離は、到達されるべき位置および目標位置に基づいて計算される。計算された距離が距離閾値未満であるとき、移動体は目標位置まで走行している、すなわち、移動体は第１の区間を終了したと決定され、走行していない次の区間が第１の区間として広域経路から選択され、その後、ステップ１０１からステップ１０５の動作が継続して実行される。計算された距離が距離閾値以上であるとき、第１の区間が終了していないことを示し、ステップ１０１からステップ１０５の動作も継続して実行される。

本出願のこの実施形態では、移動体の自動運転プロセスにおいて、移動体の位置および動きパラメータが取得され、移動体の周囲の障害物の位置、タイプ、および動きパラメータが取得される。障害物の反発リング範囲係数は、障害物のタイプに基づいて取得され、反発リング範囲係数は、移動体と障害物の間の衝突の危険レベルである、障害物が危険レベルに与える影響の程度を反映する。加えて、移動体の位置および動きパラメータならびに障害物の位置および動きパラメータに基づいて障害物の反発係数が取得され、反発係数は、移動体の動き状態および障害物の動き状態が危険レベルに与える影響の程度を反映し、反発力は障害物によって移動体にもたらされる。このようにして、反発リング範囲係数、反発係数、移動体の位置、ならびに障害物の位置および動きパラメータに基づいて取得される、移動体に対して障害物によってもたらされる反発力の大きさおよび反発場ポテンシャルエネルギーの大きさは、より正確である。本出願では、移動体に障害物によってもたらされる反発力の大きさおよび反発場ポテンシャルエネルギーの大きさは、移動体と障害物の間の衝突によって引き起こされる危険の程度に関連するすべての要因である、多くの要因に基づいて取得される。したがって、障害物によって移動体にもたらされる反発力の大きさおよび反発場ポテンシャルエネルギーの大きさに基づいて取得される、移動体が危険障害物を迂回するための第２の旋回半径は、より正確および合理的であり、第２の旋回半径に基づいて計画された経路は、より円滑であり、それによって運転体験を向上させ、自動運転の安全性をさらに向上させる。加えて、移動体が車両であるとき、車両の速度および車両の属性（最大旋回角度、ホイールベースなど）に基づいて、最小旋回半径がさらに取得される。第２の旋回半径および最小旋回半径に基づいて経路が計画され、より円滑にすることができる。移動体は、より円滑な経路に基づいて自律的に走行し、自動運転の安全性をさらに向上させる。加えて、反発係数が取得されることに基づく距離、相対速度、相対加速度、運動量の大きさ、衝突の角度などのパラメータについては、これらのパラメータに基づいて、これらのパラメータに対応する危険レベルを取得するためにファジー化法が使用される。これらのパラメータに対応する危険レベルに基づいて、反発係数を取得するために非ファジー化法が使用される。ファジー化法および非ファジー化法は、計算が少量で済むため、経路計画の計算量を低減し、経路を迅速に計画し、移動体の応答時間を短縮して、自動運転の安全性をさらに向上させることができる。

本出願の実施形態による経路計画のための方法は、図１から図１３を参照して詳細に上述されており、本出願の実施形態による経路計画のための装置および関連デバイスは、図１４および図１５を参照して以下に説明される。

図１４を参照すると、本出願の一実施形態は、経路計画のための装置２００を提供する。装置２００は、前述の実施形態のいずれか１つで提供されるコントローラに展開され、例えば、図４または図５に示される実施形態で提供されるコントローラに展開される。装置２００は、
移動体の周囲の障害物の位置および動き属性情報を取得するように構成された取得ユニット２０１であって、動き属性情報は、障害物の属性および動き状態、ならびに移動体の動き状態を記述するために使用される、取得ユニット２０１と、
障害物の位置および動き属性情報に基づいて障害物の反発リング係数を決定するように構成された決定ユニット２０２であって、反発リング係数は、移動体と障害物の間の衝突の危険レベルを識別するために使用される、決定ユニット２０２と、
反発リング係数に基づいて第１の区間における移動体の走行経路を計画するように構成された計画ユニット２０３とを含む。

任意選択で、取得ユニット２０１によって障害物の位置および動き属性情報を取得するための詳細な実施プロセスについては、図５に示される実施形態のステップ１０１の関連する内容を参照されたく、本明細書では再度詳細に記述されない。

任意選択で、決定ユニット２０２によって障害物の反発リング係数を決定する詳細な実施プロセスについては、図５に示される実施形態のステップ１０２の関連する内容を参照されたく、本明細書では再度詳細に記述されない。

任意選択で、計画ユニット２０３によって走行経路を計画する詳細な実施プロセスについては、図５に示される実施形態のステップ１０３から１０５の関連する内容を参照されたく、本明細書では再度詳細に記述されない。

任意選択で、反発リング係数は、反発リング範囲係数および反発係数を含む。

反発リング範囲係数は、障害物が危険レベルに与える影響の程度を識別するために使用され、反発係数は、移動体の動き状態および障害物の動き状態が危険レベルに与える影響の程度を識別するために使用される。

任意選択で、動き属性情報は、移動体の速度、加速度、および動き方向の１つまたは複数、ならびに障害物の速度、加速度、および動き方向の１つまたは複数を含む。

決定ユニット２０２は、移動体の位置および障害物の位置に基づいて、移動体と障害物の間の距離を取得し、動き属性情報に基づいて少なくとも１つの相対動きパラメータを取得し、少なくとも１つの相対動きパラメータは、移動体と障害物の間の衝突の相対速度、相対加速度、および角度の１つまたは複数を含み、衝突の角度は、移動体の動き方向と障害物の動き方向の間の挟角であり、ならびに少なくとも１つの相対動きパラメータおよび距離に基づいて反発係数を取得するように構成される。

任意選択で、少なくとも１つの相対動きパラメータおよび距離に基づいて決定ユニット２０２によって反発係数を取得する詳細な実施プロセスについては、図５に示される実施形態の動作１０２３および１０２４の関連する内容を参照されたく、本明細書では再度詳細に記述されない。

任意選択で、動き属性情報は、障害物のタイプを含む。

決定ユニット２０２は、タイプとタイプに基づく反発リング範囲係数の間の対応関係から障害物の反発リング範囲係数を取得するように構成される。

任意選択で、計画ユニット２０３は、反発リング係数に基づいて、移動体が危険障害物を迂回するための第１の旋回半径を決定し、危険障害物は、移動体が移動体の動き状態において移動を継続するときに移動体が衝突する障害物であり、および第１の旋回半径に基づいて、第１の区間における移動体の走行経路を計画するように構成される。

任意選択で、計画ユニット２０３によって第１の旋回半径を決定する詳細な実施プロセスについては、図５に示される実施形態の動作１０４の関連する内容を参照されたく、本明細書では再度詳細に記述されない。

任意選択で、計画ユニット２０３は、反発リング係数に含まれる反発リング範囲係数に基づいて障害物の反発リングサイズパラメータを取得し、反発リング係数に含まれる反発係数および反発リングサイズパラメータに基づいて、移動体に障害物によってもたらされる反発力の大きさおよび反発場ポテンシャルエネルギーの大きさを取得し、ならびに反発力の大きさおよび反発場ポテンシャルエネルギーの大きさに基づいて、移動体が危険障害物を迂回するための第１の旋回半径を決定するように構成される。

任意選択で、移動体は車両であり、決定ユニット２０２は、車両の速度に基づいて車両の最小旋回半径を決定するようにさらに構成される。

計画ユニット２０３は、反発リング係数に基づいて、移動体が危険障害物を迂回するための第２の旋回半径を決定し、および第２の旋回半径が最小旋回半径以上であるとき、第２の旋回半径を第１の旋回半径として決定するか、または
第２の旋回半径が最小旋回半径未満であるとき、最小旋回半径を第１の旋回半径として決定するように構成される。

任意選択で、決定ユニット２０２によって最小旋回半径を決定する詳細な実施プロセスについては、図５に示される実施形態の動作１０４の関連する内容を参照されたく、本明細書では再度詳細に記述されない。

本出願のこの実施形態における装置２００は、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）、またはプログラマブルロジックデバイス（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ、ＰＬＤ）によって実施され得ることが理解されるべきである。ＰＬＤは、コンプレックス・プログラマブル・ロジック・デバイス（ｃｏｍｐｌｅｘ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ、ＣＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ、ＦＰＧＡ）、ジェネリック・アレイ・ロジック（ｇｅｎｅｒｉｃ ａｒｒａｙ ｌｏｇｉｃ、ＧＡＬ）、またはこれらの組合せであってよい。図５に示される経路計画のための方法がソフトウェアによって実施されてもよいとき、装置２００およびそのモジュールはまた、ソフトウェアモジュールであってもよい。

本出願のこの実施形態における装置２００は、本出願の実施形態で説明された方法をそれに対応して実行することができ、装置２００のユニットの上記および他の動作および／または機能は、それぞれ図２から図１３の方法の対応する手順を実施するためのものである。簡潔にするために、本明細書では詳細は再び記載されない。

本出願のこの実施形態では、取得ユニットは、移動体の周囲の障害物の位置および動き属性情報を取得し、動き属性情報は、障害物の属性および動き状態、ならびに移動体の動き状態を記述するために使用され、決定ユニットは、障害物の位置および動き属性情報に基づいて障害物の反発リング係数を決定し、反発リング係数は、移動体と障害物の間の衝突の危険レベルを識別するために使用され、計画ユニットは、反発リング係数に基づいて第１の区間における移動体の走行経路を計画する。障害物の位置および動き属性情報に基づいて障害物の反発リング係数が決定ユニットによって取得され、次いで計画ユニットは反発リング係数に基づいて走行経路を計画する。このため、計画ユニットが走行経路を計画するとき、位置だけでなく動き属性情報も考慮されることで、計画走行経路をより滑らかにすることができ、計画走行経路に基づく円滑な運転が可能となり、運転体験を向上させる。

図１５を参照すると、本出願の一実施形態は、経路計画のためのコントローラ３００の概略図を提供する。コントローラ３００は、前述の実施形態のいずれかの１つのコントローラであってもよい。例えば、コントローラ３００は、図４に示される実施形態または図５に示される実施形態におけるコントローラである。コントローラ３００は、少なくとも１つのプロセッサ３０１、メモリユニット３０２、記憶媒体３０３、通信インターフェース３０４、およびバスシステム３０５を含む。プロセッサ３０１、メモリユニット３０２、記憶媒体３０３、および通信インターフェース３０４は、バスシステム３０５を通して通信する。

プロセッサ３０１は、メモリユニット３０２に記憶されたコンピュータ実行可能命令（例えば、プログラムコード）を呼び出して、図５に示される実施形態のコントローラによって実行される動作ステップを実施することができる。例えば、移動体の周囲の障害物の位置および動き属性情報が取得され得、動き属性情報は、障害物の属性および動き状態ならびに移動体の動き状態を記述するために使用され、障害物の反発リング係数は、障害物の位置および動き属性情報に基づいて決定され、反発リング係数は、移動体と障害物の間の衝突の危険レベルを識別するために使用され、反発リング係数に基づいて、第１の区間における移動体の走行経路が計画される。

任意選択で、コンピュータ実行可能命令およびオペレーティングシステムは、記憶媒体３０３に記憶される。コントローラ３００が動作を開始すると、プロセッサ３０１は、記憶媒体３０３に記憶されたコンピュータ実行可能命令およびオペレーティングシステムをメモリユニット３０２にロードし、オペレーティングシステムによって提供される動作環境においてメモリユニット３０２のコンピュータ実行可能命令を呼び出して実行することができる。

任意選択で、前述のプロセッサ３０１は、ＣＰＵ、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）、または本出願における解決策のプログラム実行を制御するように構成された１つもしくは複数の集積回路であり得る。一実施形態では、プロセッサ３０１は、１つまたは複数のＣＰＵ、例えば、図１５のＣＰＵ ０およびＣＰＵ １を含み得る。プロセッサ３０１はまた、別の汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）もしくは別のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートもしくはトランジスタロジックデバイス、ディスクリートハードウェア構成要素などであってもよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよく、または任意の従来のプロセッサなどであってもよい。

コントローラ３００のバスシステム３０５は、データバスに加えて、電力バス、制御バス、状態信号バスおよびこれらに類するものをさらに含んでもよい。しかしながら、明確な説明のために、図の種々のタイプのバスがバスシステム３０５として示されている。

通信インターフェース３０４は、他の装置と通信するように構成される。例えば、プロセッサ３０１は、通信インターフェース３０４を通して検知システムおよび測位システムと通信して、移動体の周囲の障害物の位置および動き属性情報を取得する。

記憶媒体３０３は、揮発性メモリまたは不揮発性メモリであってもよく、揮発性メモリと不揮発性メモリの両方を含んでもよい。不揮発性メモリは、読み出し専用メモリ（ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）、プログラマブル読み出し専用メモリ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ、ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ）、またはフラッシュメモリであってもよい。揮発性メモリは、ランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）であってもよく、外部キャッシュとして使用される。限定ではなく例として、多くの形態のＲＡＭ、例えば、スタティックランダムアクセスメモリ（ｓｔａｔｉｃ ＲＡＭ、ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、同期式ダイナミックランダムアクセスメモリ（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレート同期式ダイナミックランダムアクセスメモリ（ｄｏｕｂｌｅ ｄａｔａ ｄａｔｅ ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、拡張同期式ダイナミックランダムアクセスメモリ（ｅｎｈａｎｃｅｄ ＳＤＲＡＭ、ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクダイナミックランダムアクセスメモリ（ｓｙｎｃｈｌｉｎｋ ＤＲＡＭ、ＳＬＤＲＡＭ）、およびダイレクトラムバスランダムアクセスメモリ（ｄｉｒｅｃｔ ｒａｍｂｕｓ ＲＡＭ、ＤＲ ＲＡＭ）が使用されてもよい。

バスシステム３０５は、データバスに加えて、電力バス、制御バス、状況信号バス、および車載バス（例えば、コントローラエリアネットワーク（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ、ＣＡＮ）バス）などをさらに含んでもよい。ただし、明確な説明のために、図では様々なタイプのバスがバスシステム３０５として示されている。

本出願の実施形態によるコントローラ３００は、本出願の実施形態における装置２００に対応することができ、本出願の実施形態を実行するための図５の対応する本体に対応することができ、コントローラ３００のモジュールの上記ならびに他の動作および／または機能は、それぞれ図２から図１３の方法の対応する手順を実施するためのものであることを理解されたい。簡潔にするために、本明細書では詳細は再び記載されない。

本出願は、移動体をさらに提供する。移動体は、インテリジェント車両、無人航空機、光無人搬送車（ＡＧＶ）を備えたロジスティクストロリーまたは移動ロボットなどであってもよい。移動体は、図１５に示されるコントローラを含み、コントローラは、図２から図１３の方法における対応する本体の動作ステップを実行するように構成される。簡潔にするために、本明細書では詳細は再び記載されない。

上述の実施形態の全部または一部は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって実装されてよい。ソフトウェアが、実施形態を実施するために使用されるとき、実施形態の全部または一部は、コンピュータプログラム製品の形式で実施されてもよい。コンピュータプログラム製品は、１つまたは複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がコンピュータ上でロードまたは実行されるとき、本出願の実施形態による手順または機能の全部または一部が生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、または別のプログラム可能な装置であってもよい。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよいし、あるコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に伝送されてもよい。例えば、コンピュータ命令は、あるウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタから別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタへ、有線方式（例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、またはデジタル加入者回線（ＤＳＬ））で、または無線方式（例えば、赤外線、電波、またはマイクロ波）で、送信されてよい。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体、または１つまたは複数の使用可能な媒体を組み込んだ、サーバもしくはデータセンタなどのデータ記憶デバイスであってもよい。使用可能な媒体は、磁気媒体（例えばフロッピーディスク、ハードディスク、または磁気テープ）、光学媒体（例えばＤＶＤ）、または半導体媒体であってもよい。半導体媒体は、ソリッドステートドライブ（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｒｉｖｅ、ＳＳＤ）であってもよい。

前述の説明は本出願の特定の実施形態にすぎず、本出願の保護範囲を限定することを意図するものではない。本出願で開示された技術的範囲内で当業者によって容易に考え出される修正または置換は、本出願の保護範囲内に含まれるものとする。したがって、本出願の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。

１ 移動体
２ 障害物
３ 障害物
４ 障害物
５ 障害物
１１ コントローラ
１２ 検知システム
１３ 測位システム
１７ 目標位置
２１ 障害物
２２ 障害物
２３ 障害物
２４ 障害物
２５ 障害物
２００ 装置
２０１ 取得ユニット
２０２ 決定ユニット
２０３ 計画ユニット
３００ コントローラ
３０１ プロセッサ
３０２ メモリユニット
３０３ 記憶媒体
３０４ 通信インターフェース
３０５ バスシステム

Claims (13)

1. 経路計画のための方法であって、前記方法は、
   移動体の周囲の障害物の位置および動き属性情報を取得するステップであって、前記動き属性情報は、前記障害物の属性および動き状態ならびに前記移動体の動き状態を記述するために使用される、ステップと、
   前記障害物の前記位置および前記動き属性情報に基づいて前記障害物の反発リング係数を決定するステップであって、前記反発リング係数は、前記移動体と前記障害物の間の衝突の危険レベルを識別するために使用される、ステップと、
   前記反発リング係数に基づいて、第１の区間における前記移動体の走行経路を計画するステップとを含み、
   前記反発リング係数が、反発リング範囲係数および反発係数を含み、
   前記反発リング範囲係数は、前記衝突によって引き起こされる損失の程度を反映するために使用される生命価値係数および特性値係数を含み、前記障害物が前記危険レベルに与える影響の程度を識別するために使用され、
   前記反発係数は、前記移動体の前記動き状態および前記障害物の前記動き状態が前記危険レベルに与える影響の程度を識別するために使用される、方法。
2. 前記動き属性情報は、前記移動体の速度、加速度、および動き方向の１つまたは複数、ならびに前記障害物の速度、加速度、および動き方向の１つまたは複数を含み、
   前記障害物の前記位置および前記動き属性情報に基づいて前記障害物の反発係数を決定する前記ステップは、
   前記移動体の位置および前記障害物の前記位置に基づいて、前記移動体と前記障害物の間の距離を取得するステップと、
   前記動き属性情報に基づいて少なくとも１つの相対動きパラメータを取得するステップであって、前記少なくとも１つの相対動きパラメータは、前記移動体と前記障害物の間の前記衝突の相対速度、相対加速度、および角度の１つまたは複数を含み、前記衝突の前記角度は、前記移動体の前記動き方向と前記障害物の前記動き方向の間の挟角である、ステップと、
   前記少なくとも１つの相対動きパラメータおよび前記距離に基づいて前記反発係数を取得するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記動き属性情報は、前記障害物のタイプを含み、
   前記障害物の前記位置および前記動き属性情報に基づいて前記障害物の反発リング範囲係数を決定する前記ステップは、
   前記タイプと前記タイプに基づく前記反発リング範囲係数の間の対応関係から前記障害物の前記反発リング範囲係数を取得するステップを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記反発リング係数に基づいて、第１の区間における前記移動体の走行経路を計画する前記ステップは、
   前記反発リング係数に基づいて、前記移動体が危険障害物を迂回するための第１の旋回半径を決定するステップであって、前記危険障害物は、前記移動体が前記移動体の前記動き状態において移動を継続するときに前記移動体が衝突する障害物である、ステップと、
   前記第１の旋回半径に基づいて、前記第１の区間における前記移動体の前記走行経路を計画するステップとを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記反発リング係数に基づいて、前記移動体が危険障害物を迂回するための第１の旋回半径を決定する前記ステップは、
   前記反発リング係数に含まれる前記反発リング範囲係数に基づいて前記障害物の反発リングサイズパラメータを取得するステップと、
   前記反発リング係数に含まれる前記反発係数および前記反発リングサイズパラメータに基づいて、前記移動体に前記障害物によってもたらされる反発力の大きさおよび反発場ポテンシャルエネルギーの大きさを取得するステップと、
   前記反発力の前記大きさおよび前記反発場ポテンシャルエネルギーの前記大きさに基づいて、前記移動体が前記危険障害物を迂回するための前記第１の旋回半径を決定するステップとを含む、請求項４に記載の方法。
6. 経路計画のための装置であって、前記装置は、
   移動体の周囲の障害物の位置および動き属性情報を取得するように構成された取得ユニットであって、前記動き属性情報は、前記障害物の属性および動き状態、ならびに前記移動体の動き状態を記述するために使用される、取得ユニットと、
   前記障害物の前記位置および前記動き属性情報に基づいて前記障害物の反発リング係数を決定するように構成された決定ユニットであって、前記反発リング係数は、前記移動体と前記障害物の間の衝突の危険レベルを識別するために使用される、決定ユニットと、
   前記反発リング係数に基づいて第１の区間における前記移動体の走行経路を計画するように構成される計画ユニットとを備え、
   前記反発リング係数が、反発リング範囲係数および反発係数を含み、
   前記反発リング範囲係数は、前記衝突によって引き起こされる損失の程度を反映するために使用される生命価値係数および特性値係数を含み、前記障害物が前記危険レベルに与える影響の程度を識別するために使用され、
   前記反発係数は、前記移動体の前記動き状態および前記障害物の前記動き状態が前記危険レベルに与える影響の程度を識別するために使用される、装置。
7. 前記動き属性情報は、前記移動体の速度、加速度、および動き方向の１つまたは複数、ならびに前記障害物の速度、加速度、および動き方向の１つまたは複数を含み、
   前記決定ユニットは、
   前記移動体の位置および前記障害物の前記位置に基づいて、前記移動体と前記障害物の間の距離を取得し、
   前記動き属性情報に基づいて少なくとも１つの相対動きパラメータを取得し、前記少なくとも１つの相対動きパラメータは、前記移動体と前記障害物の間の前記衝突の相対速度、相対加速度、および角度の１つまたは複数を含み、前記衝突の前記角度は、前記移動体の前記動き方向と前記障害物の前記動き方向の間の挟角であり、
   前記少なくとも１つの相対動きパラメータおよび前記距離に基づいて前記反発係数を取得する、ように構成される、請求項６に記載の装置。
8. 前記動き属性情報は、前記障害物のタイプを含み、
   前記決定ユニットは、
   前記障害物の前記反発リング範囲係数を前記タイプと前記タイプに基づく前記反発リング範囲係数の間の対応関係から取得するように構成される、請求項７に記載の装置。
9. 前記計画ユニットは、
   前記反発リング係数に基づいて、前記移動体が危険障害物を迂回するための第１の旋回半径を決定し、前記危険障害物は、前記移動体が前記移動体の前記動き状態において移動を継続するときに前記移動体が衝突する障害物であり、
   前記第１の旋回半径に基づいて、前記第１の区間における前記移動体の前記走行経路を計画する、ように構成される、請求項６から８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記計画ユニットは、
    前記反発リング係数に含まれる前記反発リング範囲係数に基づいて前記障害物の反発リングサイズパラメータを取得し、
    前記反発リング係数に含まれる前記反発係数および前記反発リングサイズパラメータに基づいて、前記移動体に前記障害物によってもたらされる反発力の大きさおよび反発場ポテンシャルエネルギーの大きさを取得し、
    前記反発力の前記大きさおよび前記反発場ポテンシャルエネルギーの前記大きさに基づいて、前記移動体が前記危険障害物を迂回するための前記第１の旋回半径を決定する、ように構成される、請求項９に記載の装置。
11. 前記移動体は車両であり、前記決定ユニットは、前記車両の速度に基づいて前記車両の最小旋回半径を決定するようにさらに構成され、
    前記計画ユニットは、
    前記反発リング係数に基づいて、前記移動体が前記危険障害物を迂回するための第２の旋回半径を決定し、かつ
    前記第２の旋回半径が前記最小旋回半径以上であるとき、前記第２の旋回半径を前記第１の旋回半径として決定するか、または
    前記第２の旋回半径が前記最小旋回半径未満であるとき、前記最小旋回半径を前記第１の旋回半径として決定する、ように構成される、請求項９に記載の装置。
12. プロセッサおよびメモリを備え、前記メモリは１つまたは複数のプログラムを記憶するように構成され、前記プロセッサは、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法の動作ステップを実施するために、前記１つまたは複数のプログラムを実行するように構成される、
    コントローラ。
13. 移動体であって、前記移動体は、請求項１２に記載のコントローラを備えるか、または前記移動体は、請求項６から１１のいずれか一項に記載の経路計画のための装置を備える、移動体。

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