使用路面几何形状的流形描述的车辆运动规划制造技术

用于车辆运动规划的系统和方法。该系统包括电子控制器，该电子控制器被配置成从存储器访问以三维方式描述驾驶表面的流形，执行流形的参数化以获得以二维方式描述驾驶表面的多个局部图表，基于使用多个局部图表来确定车辆的驾驶路径，并且生成命令以沿着驾驶路径导航车辆。车辆。车辆。

【技术实现步骤摘要】
使用路面几何形状的流形描述的车辆运动规划


[0001]实施例涉及基于局部路面几何形状来规划车辆运动。

技术介绍

[0002]车辆运动（诸如行驶方向、转弯动作、倒车动作等）目前在自主车辆中是在二维中规划的。通常，车辆的驾驶环境被投影到线性表面上，以允许在二维（“2D”）欧几里得空间中进行规划。例如，车辆的驾驶环境可以沿着局部重力方向投影。使用在车辆行驶的平面中的车辆的参考点来规划车辆的运动路径。然而，现有技术的车辆运动规划系统没有考虑到局部路面几何形状。

技术实现思路

[0003]因此，除了其它之外，一些实施例的一个目的是通过近似局部路面几何形状并将局部路面几何形状结合到车辆运动规划中来改进现有技术的车辆运动规划系统。这有助于在运动规划阶段提高距离和速度计算（或确定）的准确性，而无需额外的计算开销。局部路面几何形状被描述为使用数学流形，或者在流形中的靠近每个点局部类似于欧几里得空间的拓扑空间。使用驾驶表面的流形描述有助于自主车辆沿着复杂的道路几何形状规划路径，并有助于解决坡度相关的距离差异，同时降低车辆运动规划系统的计算开销。
[0004]一个实施例提供了一种车辆运动规划系统。该系统包括电子控制器，该电子控制器被配置成从存储器访问以三维方式描述驾驶表面的流形，执行流形的参数化以获得以二维方式描述驾驶表面的多个局部图表，基于使用所述多个局部图表来确定车辆的驾驶路径，并且生成命令以沿着驾驶路径导航车辆。
[0005]另一个实施例提供了一种用于规划车辆运动的方法。在一个示例中，该方法包括利用电子控制器从存储器访问以三维方式描述驾驶表面的流形；以及利用电子控制器执行流形的参数化，以获得以二维方式描述驾驶表面的多个局部图表。该方法还包括利用电子控制器基于使用所述多个局部图表来确定车辆的驾驶路径；以及利用电子控制器生成命令以沿着驾驶路径导航车辆。
[0006]通过阅读下面的详细描述和审阅相关附图，这些和其他特征、方面和优点将变得显而易见。应当理解，前面的概述和下面的详细描述两者都是解释性的，并不限制所要求保护的方面。
附图说明
[0007]图1示出了根据一个实施例的车辆运动规划系统。
[0008]图2示出了根据一个实施例的电子控制器。
[0009]图3A示出了根据一个实施例的三维中的驾驶表面。
[0010]图3B示出了根据一个实施例的二维中的驾驶表面。
[0011]图4A示出了根据一个实施例的三维中的螺旋驾驶表面。
[0012]图4B示出了根据一个实施例的二维中的螺旋驾驶表面。
[0013]图5示出了根据一个实施例的规划车辆运动的方法。
具体实施方式
[0014]在以下描述和附图中描述和示出了一个或多个实施例。这些实施例不限于本文提供的具体细节，并且可以以各种方式进行修改。此外，可能存在本文没有描述的其他实施例。此外，本文描述的由一个部件执行的功能可以由多个部件以分布式方式执行。同样，由多个部件执行的功能可以由单个组件整合和执行。类似地，被描述为执行特定功能的部件也可以执行本文没有描述的附加功能。例如，以某种方式“配置”的装置或结构至少以该方式配置，但是也可以以未列出的方式配置。此外，本文描述的一些实施例可以包括一个或多个电子处理器，其被配置成通过执行存储在非暂时性计算机可读介质中的指令来执行所描述的功能。类似地，本文描述的实施例可以被实施为存储可由一个或多个电子处理器执行以执行所描述的功能的指令的非暂时性计算机可读介质。如本申请中所使用的，“非暂时性计算机可读介质”包括所有计算机可读介质，但不包括暂时性传播信号。因此，非暂时性计算机可读介质可以包括例如硬盘、CD
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ROM、光存储装置、磁存储装置、ROM（只读存储器）、RAM（随机存取存储器）、寄存器存储器、处理器高速缓存或其任何组合。
[0015]另外，本文使用的措辞和术语是为了描述的目的，并且不应被视为限制。例如，本文“包括”、“包含”、“包含”、“具有”及其变形的使用意味着涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。术语“连接”和“耦合”被广泛使用，并且涵盖直接和间接连接和耦合两者。此外，“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合，并且可以包括电连接或耦合无论是（直接或间接的）。此外，电子通信和通知可以使用有线连接、无线连接或其组合来执行，并且可以通过各种类型的网络、通信信道和连接直接或通过一个或多个中间装置来传输。此外，诸如第一和第二、顶部和底部等相关术语在本文中可以仅用于区分一个实体或动作与另一个实体或动作，而不一定要求或暗示这种实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。
[0016]图1示出了根据一个实施例的用于车辆105的车辆运动规划系统100。车辆包括车轮106、107、108和109。车辆运动规划系统100包括多个车辆系统110和电子控制器115。
[0017]多个车辆系统110包括例如转向系统、制动系统、推进系统、导航系统和用于操作和/或控制车辆105的其他系统。在一个示例中，所述多个车辆系统110被配置成沿着驾驶路径引导车辆105、保持适当的车辆速度（例如，以一段道路的合法驾驶速度推进车辆105）、控制车辆105在适当的时间停止并开始沿驾驶路径驾驶（诸如人行横道、停车灯、停车标志和其他位置）、保持车辆105的适当车道位置、以及规划沿驾驶路径的车辆操纵（诸如何时转弯、将车辆105定位在适当的车道上以便转弯、激活车辆转弯信号等）以及其他功能。所述多个车辆系统110还可以包括用于物体检测、天气检测、光检测和其他功能的多个传感器。
[0018]电子控制器115的示例在图2中示出。电子控制器115通信地耦合到其他车辆系统110。电子控制器115包括通信接口205、电子处理器210和存储器215。通信接口205允许电子处理器210与外部硬件（诸如车辆系统110）通信。电子处理器210通信地耦合到通信接口205和存储器215。电子处理器210被配置成访问存储器215，并且除了其它之外，执行用于系统100的指令。电子处理器210可以是微处理器、专用集成电路或类似的处理电路。存储器215是非暂时性的计算机可读介质，并且包含指令，当由电子处理器210执行时，这些指令除了
其它之外执行本文描述的方法和功能。
[0019]在一个实施例中，存储器215包括车辆运动规划软件220。车辆运动规划软件220允许电子控制器115基于来自所述多个车辆系统110的输入和其他输入来规划车辆105的驾驶路线。例如，车辆运动规划软件220可以包括描述车辆105正在其上驾驶的表面的流形。
[0020]流形是n维拓扑空间，对于其来说，每个点都是局部欧氏的。换句话说，对于流形中的每个点，都存在针对该点的局部表示欧氏空间的邻域。例如，地球表面是表示球体的二维封闭表面。然而，当站在地球上的一点处时，局部地形看起来是二维平面。通常，表面是二维的，通常是嵌入在三维空间中的欧几里得空间。
[0021]因此，流形可以使用一系列n维图表来描述。在这种情况本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆运动规划系统，所述系统包括电子控制器，其被配置成从存储器访问以三维方式描述驾驶表面的流形，执行流形的参数化以获得以二维方式描述驾驶表面的多个局部图表，使用所述多个局部图表确定车辆的驾驶路径，以及生成命令以沿着所述驾驶路径导航车辆。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述参数化是近似长度保持的。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个局部图表中的两个连续局部图表共享公共边界。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述驾驶路径是基于跨所述两个连续局部图表之间的公共边界的变换来确定的。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个局部图表中的每个局部图表对应于所述驾驶表面的路段。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述多个局部图表中的两个连续局部图表对应于所述驾驶表面的两个连续路段。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述驾驶路径只能在两个连续的路段之间过渡。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述参数化将所述流形的点投影到所述驾驶表面的平面上，以创建所述多个局部图表中的至少一个局部图表。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述多个局部图表中的两个连续局部图表的平面中的变化对应于沿着所述驾驶表面改变的横摇和纵摇。10.一种用于规划车辆运动的方法，所述方法包括利用电子控制器从存...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：