[發明專利]自主車輛軌跡規劃

在審

• 申請號: 201811179176.2
• 申請日: 2018-10-10
• 公開（公告）號: CN109664886A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 威廉·福爾克納;扎卡里·科納干;李奧納德·希伯·卡里爾;埃里克·邁克爾·拉瓦伊
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60W30/18
• 分類號: B60W30/18;B60W30/08;B60W40/00;B60W40/02;G05D1/02
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 張濤

自主車輛控制器包括存儲器和被編程為執行存儲在所述存儲器中的指令的處理器。所述指令包括檢測主車輛在低摩擦表面上、產生表示多個高摩擦表面的位置的合成地圖、選擇多個高摩擦表面中的一個、以及通過執行滑動控制過程自主地將所述主車輛導航到選定的高摩擦表面。

技術領域

本公開涉及自主車輛操作領域，并且更具體地涉及用于自主車輛軌跡規劃的系統和方法。

背景技術

汽車工程師協會(SAE)已經定義了多個級別的自主車輛操作。在0-2級，人類駕駛員通常在沒有車輛幫助的情況下監控或控制大多數駕駛任務。例如，在0級(“無自動化”)，人類駕駛員負責所有車輛操作。在1級(“駕駛員輔助”)，車輛有時會協助轉向、加速或制動，但駕駛員仍然負責絕大多數車輛控制。在2級(“部分自動化”)，車輛可以在某些情況下控制轉向、加速和制動，而無需人類交互。在3-5級，車輛承擔更多與駕駛相關的任務。在3級(“有條件的自動化”)，車輛可以在某些情況下處理轉向、加速和制動，以及監控駕駛環境。但是，3級要求駕駛員偶爾進行干預。在4級(“高自動化”)，車輛可以處理與3級相同的任務，但不依賴于駕駛員干預某些駕駛模式。在5級(“完全自動化”)，車輛可以在沒有任何駕駛員干預的情況下處理幾乎所有任務。

發明內容

車輛駕駛員需要為各種情況做好準備。對于由自主車輛控制器(有時稱為“虛擬駕駛員”)控制的自主車輛也是如此。人類駕駛員和虛擬駕駛員可能遭遇車輛被困在雪地或泥地或路面結冰的情況。人類駕駛員通過駕駛員的培訓課程和經驗學習應對積雪、泥濘和結冰的道路。此外，人類駕駛員可以呼叫拖車以幫助釋放被困車輛。虛擬駕駛員可被編程以試圖釋放被困的自主車輛。

可以規劃到高摩擦表面的軌跡(作為滑動控制過程的一部分)的示例性自主車輛包括存儲器和被編程為執行存儲在存儲器中的指令的處理器。指令包括檢測主車輛在低摩擦表面上、產生表示多個高摩擦表面的位置的合成地圖、選擇多個高摩擦表面中的一個、以及通過執行滑動控制過程自主地將主車輛導航到選定的高摩擦表面。

在一種可能的方法中，處理器被編程為生成合成地圖以包括障礙物的位置。處理器可以被編程為在躲避障礙物的同時自主地將主車輛導航到選定的高摩擦表面。替代地或另外地，處理器可以被編程為通過生成包括障礙物的位置的第一地圖來生成合成地圖。在該實現方式中，處理器可以被編程為通過生成第一地圖以包括主車輛的路徑范圍來生成合成地圖。替代地或另外地，處理器可以被編程為通過生成包括多個高摩擦表面的位置的第二地圖來生成合成地圖。在該可能的方法中，處理器可以被編程為通過組合第一地圖和第二地圖的部分來生成合成地圖。組合第一地圖和第二地圖的部分可以包括將來自第二地圖的多個高摩擦表面和來自第一地圖的障礙物的位置并入到合成地圖中。

處理器可以被編程為確定主車輛是否已到達選定的高摩擦表面。在那種情況下，處理器可以被編程為作為確定主車輛已經到達選定的高摩擦表面的結果而停止執行滑動控制過程。

一種示例性方法包括檢測主車輛在低摩擦表面上、生成表示多個高摩擦表面的位置的合成地圖、選擇多個高摩擦表面中的一個、以及通過執行滑動控制過程自主地將主車輛導航到所選擇的高摩擦表面。

在該方法中，生成合成地圖可以包括生成合成地圖以包括障礙物的位置。在那種情況下，自主地導航主車輛可以包括在躲避障礙物的同時自主地將主車輛導航到選定的高摩擦表面。替代地或另外地，生成合成地圖可以包括生成包括障礙物的位置的第一地圖。生成合成地圖還可以或替代地包括生成第一地圖以包括主車輛的路徑范圍。生成合成地圖還可以或替代地包括生成包括多個高摩擦表面的位置的第二地圖。在那種情況下，生成合成地圖可以包括組合第一地圖和第二地圖的部分。組合第一地圖和第二地圖的部分可以包括將來自第二地圖的多個高摩擦表面和來自第一地圖的障礙物的位置并入到合成地圖中。

該方法還可以包括確定主車輛是否已到達選定的高摩擦表面。在那種情況下，該方法還可以包括作為確定主車輛已到達選定的高摩擦表面的結果而停止滑動控制過程。