[发明专利]规划车辆的移动的方法和系统

说明书

本公开涉及规划车辆的移动的方法和系统。一种规划车辆的移动的方法包括：基于要在交通空间中进行的期望操纵、车辆的当前移动状态以及车辆的周围环境检测状态来确定车辆的标称轨迹，以及在不考虑期望操纵的情况下确定从标称轨迹岔开并将车辆引导到安全状况的中止轨迹，其中，使用单个优化过程同时确定标称轨迹和中止轨迹。

技术领域

本公开涉及规划车辆的移动的方法和系统。

背景技术

为了确保自主驾驶车辆或配备有先进驾驶员辅助系统(ADAS)的车辆的安全性，需要规划执行期望操纵(诸如变道、并道或转弯)所需的运动。车辆运动可以通过轨迹以数学方式描述。轨迹是表示移动对象(诸如车辆)随时间变化的状态的函数。车辆状态可以包括车辆位置、车辆偏航率、车辆速度和/或车辆加速度。

关于先进驾驶员辅助系统和自主驾驶车辆的效率和安全性的社会期望极高。在每种情况下都必须保证避免碰撞。因此，可以在考虑其它交通参与者的可能轨迹的情况下执行轨迹的生成。然而，如果轨迹是基于其它交通参与者的行为的最坏情况预测而确定的，则无法执行某些操纵。

因此，需要提供如下系统和方法，所述系统和方法能够以使得能够进行高效且肯定(assertive)的操纵而同时可靠地避免危险情况的方式来规划车辆运动。

发明内容

本公开提供了计算机实现方法、计算机系统和非暂时性计算机可读介质。

在一个方面中，本公开涉及一种规划车辆的移动的计算机实现方法，该方法包括由计算机硬件部件执行的以下步骤：经由控制系统的运动规划模块，基于要在交通空间中进行的期望操纵、车辆的当前移动状态以及车辆的检测到的周围环境状态来确定车辆的标称轨迹；以及经由控制系统的运动规划模块，在不考虑期望操纵的情况下确定从标称轨迹岔开并将车辆引导到安全状况的中止轨迹，其中，使用单个优化过程同时确定标称轨迹和中止轨迹。

标称轨迹满足了期望操纵(例如变道)的主要目标，但可能不安全或变得不安全。在这种情况下，可以输出中止轨迹以供执行。中止轨迹不能满足操纵的目标，但即使在不利状况下也是安全的。例如，当期望变道时，中止轨迹可以表示取消变道或在当前车道上进行安全制动。中止轨迹也可以被称为“故障保护轨迹”。标称轨迹可以基于其它道路使用者的最合理或最可能行为的预测。中止轨迹可以基于其它道路使用者的行为的最坏情况预测。

标称轨迹和中止轨迹可以是将来的轨迹，其中，“将来”可以理解为在轨迹确定之后。

由于使用共同的优化过程同时确定标称轨迹和中止轨迹，因此减少了中止轨迹的强制执行频度。与独立于中止轨迹确定标称轨迹并且随后在单独过程中确定中止轨迹的方法相比，单个优化过程是在中止轨迹的影响下确定标称轨迹的形状的，从而可以避免生成不利的标称轨迹。换句话说，标称轨迹可以被强制执行为易于中止。因此，避免了操纵的频繁中止。然而，出于安全原因，保留了执行操纵的中止的基本能力。

所述方法还可以包括以下特征中的一个或更多个特征：

可以经由控制系统的运动规划模块，在单个优化过程中，在不同时间点从标称轨迹岔开的至少两个中止轨迹的集合是连同标称轨迹一起确定的。中止轨迹的集合可以包括在等距时间点从标称轨迹岔开的至少三个中止轨迹。优化过程可以包括将成本函数最小化的步骤，其中，可以将成本项和权重指派给中止轨迹的集合的中止轨迹中的各个中止轨迹，并且其中，成本函数可以包括成本项的加权和。可以将不同权重指派给中止轨迹的集合的中止轨迹中的至少两个中止轨迹。被指派给在第一时间点从标称轨迹岔开的第一中止轨迹的权重可以高于被指派给在晚于第一时间点的第二时间点从标称轨迹岔开的第二中止轨迹的权重。指派给中止轨迹的集合的在时间上随后的中止轨迹的权重可以逐渐减小。除非满足以下条件之一，否则可以将标称轨迹确定为要输出到车辆控制模块的输出轨迹：

(i)标称轨迹被证明是不安全的；以及