[發明專利]用于自主交通工具導航的系統和方法

有效

• 申請號: 201610851493.9
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN107036600B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 伊利亞·布雷瓦茲;羅恩·弗瑞丹特爾;達聲蔚
• 申請（專利權）人: 小蟻科技（香港）有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C21/00;G01C21/28;B60W40/08;G05D1/02;A61B5/18
• 代理公司: 北京尚倫律師事務所 11477
• 代理人: 張俊國

1.一種用于自動導航交通工具的系統，所述系統包括：

數據儲存器，用于存儲在物理上描述一個或多個區域的一個或多個數據集；

第一電子接口，用于從外部數據源接收與所述一個或多個區域相關的數據；

第二電子接口，用于從物理傳感器接收與所述交通工具的運動相關的參數；

包括處理電路的導航處理器，所述處理電路被適配成：通過在計算上求解約束最小化問題，確定用于使所述交通工具從所述一個或多個區域中的給定點通行到所述一個或多個區域中的另一個點的初始最優路線，

其中：

(iii)所述約束最小化問題的約束是所述交通工具的物理能力和限制以及所述一個或多個區域內的適于使所述交通工具通行的物理空間；以及

(iv)所述約束最小化問題的優化參數是成本函數，該成本函數包括表示下述各項中每一個的成本值的加權聚合：乘客的安全性、所述交通工具外的人的安全性、所述交通工具和周圍交通工具和財產的安全性、對交通條例的遵守、最小化行程時間以及最小化成本，所述安全性是作為速度、道路、交通、一天中的時間、照明的函數根據事故概率的已知統計和近似建模來完成的。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，確定初始最優路線包括：應用運動方程以找到最小化所述成本函數的交通工具軌跡。

3.根據權利要求1所述的系統，其中，所述導航處理器包括路線規劃邏輯和路線執行單元，其中：

a.所述路線規劃邏輯被配置成：

i.接收：起點、目的地點、來自所述數據儲存器的地圖、所述地圖中的區域的環境特性、以及導航偏好集合，以及

ii.構造就所接收到的導航偏好集合而言對所述交通工具最優的初始最優路線；

b.所述路線執行單元監視所述交通工具在所述初始最優路線上的通行，從而連續地針對所述初始最優路線的中斷進行監視，其中所述初始最優路線的中斷是新境況；基于將所述新境況作為因素求解約束最小化問題，期望改變或修改或者執行所述初始最優路線。

4.根據權利要求1所述的系統，進一步包括：用于控制所述交通工具的一個或多個控制的第四電子接口。

5.根據權利要求3所述的系統，進一步包括用于控制所述交通工具的一個或多個控制的第四電子接口，并且其中，所述系統被適配成使用所述第四電子接口以使所述交通工具響應于所述新境況而執行操縱。

6.根據權利要求4所述的系統，其中，所述系統被適配成使用所述第四電子接口，以使所述交通工具通行最優路徑。

7.根據權利要求6所述的系統，其中，所述系統包括交通工具物理模型、交通工具運動控制器模型和交通工具專用環境模型，其中：

a.所述交通工具物理模型包括：交通工具的質量、交通工具的尺寸、交通工具的質量分布、交通工具的慣性力矩、交通工具的空氣動力學或流體動力學性質；

b.所述交通工具物理模型用于求解和仿真運動方程以預測在特定狀況集合中所述交通工具的行為，從而便于經由所述第四電子接口而對所述交通工具的控制；

c.所述運動控制器模型用于計算要發送到所述一個或多個控制的信號，以便實現在給定境況集合中對所述交通工具的給定操縱；

d.所述交通工具專用環境模型包括由外部源在所述交通工具上施加的力的模型。

8.根據權利要求7所述的系統，其中，所述交通工具物理模型被配置成：當求解和仿真運動方程以預測在特定狀況集合中所述交通工具的行為時，將對所述交通工具的一個或多個組件造成的故障或損害作為因素。

9.根據權利要求8所述的系統，其中，所述系統被配置成：在所述交通工具的故障或對所述交通工具的損害發生時，實時地更新所述交通工具物理模型。

10.根據權利要求7所述的系統，其中，所述交通工具專用環境模型包括由風在所述交通工具上施加的力的模型，并且來自外部數據源的與所述一個或多個區域相關的數據包括所述一個或多個區域中的風向和風速。