[發(fā)明專利]利用路徑預(yù)測的自主車輛

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710758086.8
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107792079B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧堃;駱望東;劉南君;亞歷克斯·莫里斯·米勒
• 申請（專利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類號: B60W50/00
• 分類號: B60W50/00;B60W30/095
• 代理公司: 北京連和連知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11278
• 代理人: 張濤

一種主車輛中的控制器包括處理器和存儲處理器可執(zhí)行指令的存儲器。處理器編程為基于目標(biāo)車輛的當(dāng)前位置和速度以及未來時間來計(jì)算預(yù)測位置的置信區(qū)間的誤差界限，該預(yù)測位置為在未來時間的目標(biāo)車輛橫向相對于主車輛在當(dāng)前時間的當(dāng)前位置和取向的位置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及自主車輛領(lǐng)域，并且尤其是涉及一種利用路徑預(yù)測的自主車輛。

背景技術(shù)

自主車輛具有在沒有人類操作者(例如，駕駛員)干預(yù)的情況下運(yùn)行的能力，亦即，車輛控制器做出關(guān)于加速、制動和/或轉(zhuǎn)向車輛的決定。車輛可為完全自主的或半自主的。半自主車輛可僅在特定情況下(例如，公路駕駛或平行停車)或者相對于某些車輛子系統(tǒng)(例如，制動，而非加速或轉(zhuǎn)向)為自主的。

自主車輛可包括用于跟蹤車輛周圍的外部環(huán)境的傳感器。一些類型的傳感器為雷達(dá)傳感器、掃描激光測距儀、光探測和測距(light detection and ranging，LIDAR)裝置以及圖像處理傳感器(例如攝像機(jī))。車輛控制器與傳感器進(jìn)行通信，并且利用來自傳感器的輸出來分析外部環(huán)境(例如，定義周圍地形的特征，檢測地形上的道路和道路的車道，解釋標(biāo)志和信號，以及跟蹤和分類環(huán)境中的對象(例如車輛、騎自行車的人以及行人))。例如，車輛控制器可分類檢測到的對象是否為另一臺車輛，并且提供關(guān)于該另一臺車輛的狀態(tài)信息(例如位置、速度以及前進(jìn)方向)。

車輛控制器利用目標(biāo)路徑預(yù)測來預(yù)測另一臺車輛將行駛到哪里。車輛控制器利用該另一臺車輛的所預(yù)測到的路徑來做出影響車輛運(yùn)行的決定。因此，當(dāng)前的路徑預(yù)測技術(shù)的誤差和不足是有問題的。有機(jī)會改進(jìn)預(yù)測對象(例如目標(biāo)車輛)的路徑的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種控制器，包括處理器和存儲處理器可執(zhí)行指令的存儲器，其中處理器編程為：

基于目標(biāo)車輛的當(dāng)前位置和速度以及未來時間來計(jì)算預(yù)測位置的置信區(qū)間的誤差界限，預(yù)測位置為在未來時間的目標(biāo)車輛橫向相對于主車輛在當(dāng)前時間的當(dāng)前位置和取向的位置。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，誤差界限是進(jìn)一步基于主車輛的當(dāng)前速度和橫擺率。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，誤差界限是進(jìn)一步基于主車輛和目標(biāo)車輛之間的相對方位角。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，誤差界限與未來時間具有線性關(guān)系。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，誤差界限從如下方程式確定：

ε(t,s)＝b(t)*(s-t)+c(t)，其中

以及

其中

ε為誤差界限，t為當(dāng)前時間，s為未來時間，為目標(biāo)車輛在以主車輛為中心的坐標(biāo)系中的當(dāng)前位置，為目標(biāo)車輛的當(dāng)前速度，為主車輛的當(dāng)前速度，為主車輛的當(dāng)前橫擺率，α^M(t)為主車輛和目標(biāo)車輛之間的相對方位角，為目標(biāo)車輛的橫向偏移界限，為目標(biāo)車輛的縱向偏移界限，為目標(biāo)車輛的位置界限，為目標(biāo)車輛的速度界限，為主車輛的速度界限，為主車輛的橫擺率界限，以及及為默認(rèn)初始化值。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，誤差界限是基于由目標(biāo)車輛的當(dāng)前位置和速度、未來時間、主車輛的當(dāng)前速度和橫擺率以及主車輛和目標(biāo)車輛之間的相對方位角構(gòu)成的輸入。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，處理器進(jìn)一步編程為計(jì)算在未來時間的預(yù)測位置。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，處理器編程為利用二次多項(xiàng)式方法生成系數(shù)以計(jì)算在未來時間的預(yù)測位置。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，處理器進(jìn)一步編程為基于預(yù)測位置和誤差界限來控制車輛子系統(tǒng)以躲避目標(biāo)車輛。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，控制車輛子系統(tǒng)包括指示制動器制動。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，控制車輛子系統(tǒng)包括指示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向。