交通工具的目标导向的导航系统及相关方法技术方案

本公开的实施例涉及交通工具的目标导向的导航系统及相关方法。一种用于具有通用导航系统的交通工具的目标导向的导航系统和相关方法，目标导向的导航系统包括一个或多个处理器和存储器。存储器包括一个或多个模块，其使处理器接收感知数据，将感知数据离散到多个格子中，生成具有对应于多个格子的多个单元的碰撞概率阵列，确定碰撞概率阵列的哪些单元满足安全准则，接收人工势场阵列，人工势场阵列具有的多个单元与碰撞概率阵列的多个单元相对应，生成目的得分阵列，目的得分阵列具有的多个单元与碰撞概率阵列的单元相对应，以及指导交通工具的交通工具控制系统将交通工具导引到表示目的得分阵列中具有最高值的单元的位置。置。置。

【技术实现步骤摘要】
交通工具的目标导向的导航系统及相关方法


[0001]本文所描述的主题总体上涉及一种用于使用目标导向的导航系统来驾驶交通工具的系统和方法，目标导向的导航系统利用交通工具的诸如通用感知系统的通用组件。

技术介绍

[0002]背景描述被提供以总体上呈现本公开的上下文。在本
技术介绍
部分中可能会描述的范围内的专利技术人工作，以及本描述在申请时可能无法以其他方式而有资格作为现有技术的各方面，均未明确或暗含地被承认是本技术的现有技术。
[0003]一些交通工具配备有完全自主的系统，该系统可以在很少或没有乘员输入的情况下，驾驶(pilot)交通工具。这些系统可能非常复杂、昂贵，并且要求使用大量专用传感器、计算硬件等。
[0004]备选地，一些交通工具具有一个或多个主动安全系统，主动安全系统可以在某些情形下提供警告和/或控制交通工具。这些主动安全系统可以包括诸如车道保持辅助、自适应巡航控制、对象检测、紧急制动的系统。这些主动安全系统可能不提供完全自主类型的操作。然而，尽管这些系统可能不提供完全自主的操作，但是这些系统确实执行了完全自主系统可能要求的一些动作。例如，这些系统从一个或多个感知传感器收集信息，并将这些信息中继给通用导航决策系统。

技术实现思路

[0005]本节总体上概括了本公开，并且不是对其全部范围或其所有特征的全面解释。
[0006]在一个实施例中，一种用于具有通用导航系统的交通工具的目标导向的导航系统，包括一个或多个处理器以及与一个或多个处理器通信的存储器。存储器包括接收模块、离散化模块、碰撞概率模块、目的得分阵列模块和交通工具控制模块。接收模块具有指令，该指令在由一个或多个处理器执行时，使一个或多个处理器从交通工具感知系统接收感知数据。离散化模块包括指令，该指令在由一个或多个处理器执行时，使一个或多个处理器将感知数据离散到与交通工具的当前定位相邻的区域中，该区域包括多个格子。
[0007]碰撞概率模块包括指令，该指令由一个或多个处理器执行时，使一个或多个处理器生成碰撞概率阵列，所述碰撞概率阵列具有与多个格子相对应的多个单元。碰撞概率阵列的单元指示在交通工具移动到由碰撞概率阵列的单元表示的区域的情况下，碰撞的可能性。碰撞概率模块还可以使一个或多个处理器确定碰撞概率阵列的哪些单元满足安全准则。
[0008]目的得分阵列模块包括指令，该指令在由一个或多个处理器执行时，使一个或多个处理器生成目的得分阵列，目的得分阵列具有与碰撞概率阵列中满足安全准则的单元相对应的多个单元。针对目的得分阵列的单元的值是基于碰撞概率阵列的对应单元的值、以及人工势场阵列的对应单元的值。交通工具控制模块包括指令，该指令在由一个或多个处理器执行时，使一个或多个处理器指导交通工具的交通工具控制系统将交通工具导引到一
位置。
[0009]在另一实施例中，一种用于操作交通工具的方法，该交通工具具有通用导航控制系统和目标导向的导航系统，该方法包括以下步骤：从交通工具的交通工具感知系统接收感知数据，将感知数据离散到与交通工具的当前定位相邻的、包括多个格子的区域中，生成具有与多个格子相对应的多个单元的碰撞概率阵列，确定碰撞概率阵列中的哪些单元满足安全准则，生成具有与碰撞概率阵列中满足安全准则的单元相对应的多个单元的目的得分阵列，以及指导交通工具的交通工具控制系统以将交通工具导引到表示目标得分阵列中具有最期望值的单元的位置。
[0010]碰撞概率阵列的单元指示在交通工具移动到由碰撞概率阵列的单元表示的区域的情况下，碰撞的可能性。针对人工势场阵列的多个单元的值是交通工具的当前定位与目标定位的接近度的函数。针对目的得分阵列的单元的值是基于碰撞概率阵列的对应单元的值、以及人工势场阵列的对应单元的值。
[0011]在又一实施例中，一种非暂时性计算机可读介质，用于操作具有通用导航控制系统和目标导向的导航系统的交通工具，该非暂时性计算机可读介质包括指令，该指令在由一个或多个处理器执行时，使一个或多个处理器执行以下操作：从交通工具的交通工具感知系统接收感知数据，将感知数据离散到与交通工具的当前定位相邻的区域中，生成具有与多个格子相对应的多个单元的碰撞概率阵列，确定碰撞概率阵列中的哪些单元满足安全准则，生成具有与碰撞概率阵列中满足安全准则的单元相对应的多个单元的目的得分阵列，以及指导交通工具的交通工具控制系统以将交通工具导引到表示目标得分阵列中具有最高值的单元的位置。
[0012]类似前文，碰撞概率阵列的单元指示在交通工具移动到由碰撞概率阵列的单元表示的区域的情况下，碰撞的可能性。针对人工势场阵列的多个单元的值是交通工具的当前定位与目标定位的接近度的函数。针对目的得分阵列的单元的值是基于碰撞概率阵列的对应单元的值、以及人工势场阵列的对应单元的值。
[0013]通过所提供的描述，另外的适用领域、以及增强所公开技术的各种方法将变得显而易见。本
技术实现思路
中的描述和具体示例仅旨在用于说明，而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
[0014]附图图示了本公开的各种系统、方法和其他实施例，附图被并入说明书并构成说明书一部分。将意识到的是，附图中所例示的元素边界(例如，框、框的群组或其他形状)表示边界的一个实施例。在一些实施例中，一个元件可以被设计为多个元件，或者多个元件可以被设计为一个元件。在一些实施例中，被示为另一元件的内部组件的元件可以被实现为外部组件，反之亦然。此外，元件可能未按比例绘制。
[0015]图1图示了并入有目标导向的导航系统的交通工具的框图；
[0016]图2是图1的目标导向的导航系统的更详细的框图；
[0017]图3图示了交通工具的传统通用导航系统的流程图；
[0018]图4图示了目标导向的导航系统的流程图，该目标导向的导航系统利用交通工具的通用导航系统的组件；
[0019]图5A
‑
图5G图示了利用目标导向的导航系统的交通工具的示例场景；
[0020]图6图示了利用目标导向的导航系统的交通工具的示例场景，其在目标导向的导航系统和通用导航系统之间执行切换操作；
[0021]图7图示了用于将目标导向的导航系统与通用导航系统一起使用的方法；
[0022]图8图示了用于将目标导向的导航系统与通用导航系统一起使用，以使用中间目标位置到达最终目标位置的方法；以及
[0023]图9图示了用于将目标导向的导航系统与通用导航系统一起使用的方法，其在目标导向的导航系统和通用导航系统之间执行切换操作。
具体实施方式
[0024]所公开的是一种系统、方法和非暂时性介质，其由目标导向的导航系统利用交通工具的通用导航系统来将交通工具从一个位置驾驶到另一位置。此外，目标导向的导航系统使用来自通用导航系统的信息来确定碰撞概率阵列。碰撞概率阵列的单元中的每个单元指示如果交通工具被驾驶到与碰撞概率阵列的该单元相对应的位置，发生碰撞的可能性。该系统可以确定碰撞概率阵列的哪些单元满足安全准则。当交通工具与另一对象碰撞的可能性极低(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种目标导向的导航系统(200)，用于具有通用导航系统(130)的交通工具(100)，所述目标导向的导航包括：一个或多个处理器(110)；和与所述一个或多个处理器通信的存储器(240)，所述存储器包括：接收模块(241)，所述接收模块(241)具有如下指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器从所述交通工具的交通工具感知系统(131)接收感知数据(220)，离散化模块(242)，所述离散化模块(242)具有如下指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器将所述感知数据离散到与所述交通工具的当前定位相邻的区域中，所述区域包括多个格子(502)；碰撞概率模块(243)，所述碰撞概率模块(243)具有如下指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器生成碰撞概率阵列(503)以及确定所述碰撞概率阵列的哪些单元满足安全准则，所述碰撞概率阵列(503)具有与所述多个格子相对应的多个单元，所述碰撞概率阵列的所述单元指示在所述交通工具移动到由所述碰撞概率阵列的所述单元表示的所述区域的情况下碰撞的可能性；接收模块，所述接收模块具有如下指令，所述指令由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器接收人工势场阵列(504)，所述人工势场阵列(504)具有与所述碰撞概率阵列的所述多个单元相对应的多个单元，针对所述人工势场阵列的所述多个单元的值是所述交通工具的所述当前定位与目标定位的接近度的函数；目的得分阵列模块(244)，所述目的得分阵列模块(244)具有如下指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器生成目的得分阵列(505)，所述目的得分阵列(505)具有与所述碰撞概率阵列中满足所述安全准则的所述单元相对应的多个单元，其中针对所述目的得分阵列的所述单元的值基于所述碰撞概率阵列的对应单元的值、以及所述人工势场阵列的对应单元的值；以及交通工具控制模块(245)，所述交通工具控制模块(245)具有如下指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器指导所述交通工具的交通工具控制系统(190)，以将所述交通工具导引至表示所述目的得分阵列中具有最高值的单元的位置。2.根据权利要求1所述的目标导向的导航系统，其中所述离散化模块还包括如下指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器将在所述交通工具前方的K乘K的区域沿着两个或更多轴线划分成所述多个格子，所述K乘K的区域为与所述交通工具的当前定位相邻的所述区域。3.根据权利要求1所述的目标导向的导航系统，其中所述碰撞概率模块还包括如下指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器对所述碰撞概率阵列的所述多个单元的值进行反转，以确定所述碰撞概率阵列的哪些单元满足所述安全准则。4.根据权利要求1所述的目标导向的导航系统，其中针对所述目的得分阵列的所述多个单元的所述值是：
β∈[0,1]；并且其中O
i
是针对所述目的得分阵列的所述多个单元的所述值，是针对所述人工势场阵列的所述多个单元的所述值，S
′
i
是针对所述碰撞概率阵列的所述多个单元的所述值，并且β是表示安全的相对重要性的积极度因数。5.根据权利要求4所述的目标导向的导航系统，其中所述目的得分阵列中具有最高值的单元被表达为：T
′
t
＝argmax
i
oi。6.根据权利要求1所述的目标导向的导航系统，其中所述存储器还包括目标更新模块(246)，所述目标更新模块(246)包括如下指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器在所述交通工具已到达所述目标定位时，将所述目标定位更新为新的目标定位。7.根据权利要求6所述的目标导向的导航系统，其中所述新的目标定位基于到最终目标定位(604)的路线而被确定。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的目标导向的导航系统，其中所述存储器还包括切换控制模块(247)，所述切换控制模块(247)包括如下指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器：确定所述交通工具沿着路线的位置(506)，以及基于所述交通工具沿着所述路线的所述位置，由切换控制系统指导所述交通工具控制系统利用来自所述目标导向的导航系统或所述通用导航系统的命令。9.一种用于操作交通工具的方法，所述交通工具具有通用导航控制系统(130)和目标导向的导航系统(200)，所述方法包括以下步骤：从所述交通工具的交通工具感知系统(131)接收(712)感知数据；由所述目标导向的导航系统将所述感知数据离散化(714)到与所述交通工具的当前定位相邻的区域中，所述区域包括多个格子(502)；由所述目标导向的导航系统生成(716)碰撞概率阵列(503)，所述碰撞概率阵列(503)具有与所述多个格子相对应的多个单元，所述碰撞概...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：电装国际美国公司，
类型：发明
国别省市：