[發明專利]自主車輛的路徑規劃裝置及方法

有效

• 申請號: 201610780530.1
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107339997B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 劉水貞;李東輝;金會原
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 陳鵬;李靜

提供了自主車輛的路徑規劃裝置和方法。該裝置包括檢測車輛周圍的環境信息的周圍環境信息檢測器，以及檢測有關車輛的行駛狀態的車輛信息的車輛信息檢測器。車輛行為確定器基于周圍環境信息和車輛信息確定車輛的行為，并且當從車輛行為確定器接收變道信號時，行駛路徑生成器使用周圍環境信息和車輛信息生成用于變道的行駛路徑和速度變化圖。

相關申請的交叉引用

本申請基于并要求于2016年5月3日提交的韓國專利申請第10-2016-0054595號的優先權的權益，通過引用將其公開內容全部結合于本文中。

技術領域

本公開內容涉及自主車輛的路徑規劃裝置和方法，其生成自主車輛變道的行駛路徑和速度變化圖(velocity profile，速度分布圖)。

背景技術

自主駕駛系統是即使在沒有車輛操作員的輸入的情況下，能夠通過識別周圍環境和車輛狀態而自主駕駛到達預定目的地。這種自主駕駛系統執行以下操作：識別、確定以及路徑生成；以及車輛控制。在路徑生成操作中，可能需要通過檢測障礙物的變化而實時生成避障路徑，并生成應用了車輛的運動行為的路徑。

具體地，當自主車輛嘗試在市區、交通擁堵區域以及在交通實時變化的高速公路上進行變道時，可能發生各種危險的情況，因此，重要的是生成考慮了與車輛周圍的動態障礙物的碰撞的安全行駛路徑。因此，持續進行研究以生成允許自主車輛穩定地進行變道的行駛路徑。

發明內容

本公開內容提供了用于自主車輛的路徑規劃裝置和方法，其生成用于該自主車輛變道的安全行駛路徑和速度變化圖。通過確定相對于車輛周圍的動態障礙物的碰撞風險程度來生成安全行駛路徑，并且速度變化圖使車輛不與動態障礙物碰撞地進行變道。

根據本公開內容的一個方面，一種用于自主車輛的路徑規劃裝置包括：周圍環境信息檢測器，被配置為檢測車輛周圍的周圍環境信息；車輛信息檢測器，被配置為檢測有關車輛的行駛狀態的車輛信息；車輛行為確定器，被配置為基于周圍環境信息和車輛信息確定車輛行為；以及行駛路徑生成器，被配置為當從車輛行為確定器接收變道信號時，使用周圍環境信息和車輛信息生成用于變道的行駛路徑和速度變化圖。

周圍環境信息檢測器可以被配置為使用成像設備、距離傳感器以及位置傳感器來檢測周圍環境信息。周圍環境信息可以包括有關車輛的道路信息，以及車輛周圍的動態障礙物的速度、縱向加速度、橫向加速度以及位置。車輛信息檢測器可以進一步被配置為使用速度傳感器和位置傳感器來檢測車輛的速度和位置。車輛行為確定器可以被配置為當車輛的操作者操縱轉向信號燈時，將關于車輛的操作者操縱而生成的信號傳送至行駛路徑生成器。

行駛路徑生成器可以包括：候選路徑生成模塊，被配置為生成行駛車道候選路徑以及目標車道候選路徑；碰撞風險計算模塊，可被配置為針對每個目標車道候選路徑計算與位于車輛周圍的動態障礙物的碰撞風險程度。速度變化圖生成模塊，被配置為使用周圍環境信息信息以及車輛信息生成速度變化圖；以及路徑選擇模塊，被配置為基于碰撞風險程度或者基于碰撞風險程度和速度變化圖兩者來從目標車道候選路徑中選擇局部參考路徑。

路徑選擇模塊可以被配置為選擇目標車道候選路徑中具有最低碰撞風險程度的候選路徑，作為局部參考路徑。路徑選擇模塊可以進一步被配置為通過成本函數來選擇具有最低成本的候選路徑作為局部參考路徑，該成本函數應用了碰撞風險程度以及接近目標路徑的程度。當變道失敗時，路徑選擇模塊可以被配置為選擇行駛車道候選路徑中最接近目標車道的候選路徑，作為局部參考路徑。

根據本公開內容的另一方面，一種用于自主車輛的路徑規劃方法可以包括以下步驟：從車輛行為確定器接收變道信號；當變道信號被接收時，生成行駛車道候選路徑以及目標車道候選路徑；針對每個目標車道候選路徑計算與位于車輛周圍的動態障礙物的碰撞風險程度；基于所計算的碰撞風險程度來確定是否所有目標車道候選路徑中都存在碰撞風險；當在目標車道候選路徑中存在碰撞風險時，基于車輛速度和目標速度生成車輛的速度變化圖；并且從應用了速度變化圖的目標車道候選路徑中選擇局部參考路徑。