控制車輛橫向車道定位的制作方法
【專利摘要】描述了用于控制車輛橫向車道定位的方法和系統(tǒng)。計(jì)算設(shè)備可以被配置為識(shí)別在道路上車輛附近的物體。計(jì)算設(shè)備可以被配置為基于車輛的特征和物體的各個(gè)特征來(lái)估計(jì)車輛將橫向地鄰近物體的時(shí)間間隔?；谲囕v的特征，計(jì)算設(shè)備可以被配置為估計(jì)在時(shí)間間隔期間車輛在道路上的縱向位置?；谖矬w的各個(gè)特征，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定在車輛的縱向位置處在時(shí)間間隔期間用于車輛的在車輛和物體之間維持的橫向距離，并且基于橫向距離提供控制車輛的指令。
【專利說(shuō)明】控制車輛橫向車道定位
【背景技術(shù)】
[0001]自主車輛使用各種計(jì)算系統(tǒng)來(lái)幫助將乘客從一個(gè)位置運(yùn)送到另一位置。一些自主車輛可能需要來(lái)自操作員(例如，飛行員、駕駛員，或乘客)的一些初始輸入或連續(xù)輸入。其他的系統(tǒng)(例如，自動(dòng)駕駛系統(tǒng))僅可在系統(tǒng)已使用時(shí)使用，這允許操作員從手動(dòng)模式(其中操作員對(duì)車輛的移動(dòng)執(zhí)行高度控制)轉(zhuǎn)換到自主模式(其中車輛基本自己駕駛)到位于兩個(gè)模式之間的模式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]本申請(qǐng)公開(kāi)了涉及控制車輛橫向車道定位的實(shí)施例。在一個(gè)方案中，本申請(qǐng)描述了一種方法。該方法可以包括通過(guò)計(jì)算設(shè)備來(lái)識(shí)別在車輛正在行駛的道路之上或者附近的物體。該方法還可以包括基于車輛的一個(gè)或多個(gè)特征和物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征，估計(jì)時(shí)間間隔，在該時(shí)間間隔內(nèi)車輛將橫向地鄰近物體。方法還包括:基于車輛的一個(gè)或多個(gè)特征，估計(jì)在時(shí)間間隔期間車輛在道路上的一個(gè)或多個(gè)縱向位置。方法還可以包括基于物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征，確定在車輛的一個(gè)或多個(gè)縱向位置處在時(shí)間間隔期間用于車輛的在車輛和物體之間維持的橫向距離。方法還可以包括基于橫向距離使用計(jì)算設(shè)備來(lái)提供控制車輛的指令。
[0003]在另一個(gè)方案中，本申請(qǐng)描述了其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行指令的非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，在計(jì)算設(shè)備執(zhí)行該指令時(shí)，致使計(jì)算設(shè)備執(zhí)行功能。所述功能可以包括基于軌跡識(shí)別在車輛正在行駛的道路之上或附近的一個(gè)或多個(gè)物體。功能還可以包括:對(duì)于一個(gè)或多個(gè)物體中的每個(gè)物體，基于車輛的一個(gè)或多個(gè)特征和各個(gè)物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征，估計(jì)時(shí)間間隔，在該時(shí)間間隔期間車輛將橫向地鄰近各個(gè)物體；基于車輛的一個(gè)或多個(gè)特征，估計(jì)在各個(gè)時(shí)間間隔期間車輛在道路上的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)縱向位置；并且基于各個(gè)物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征，確定在車輛的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)縱向位置處在各個(gè)時(shí)間間隔期間用于車輛的在車輛和各個(gè)物體之間維持的各個(gè)橫向距離。功能還可以包括:基于涉及車輛和一個(gè)或多個(gè)物體的確定的各個(gè)橫向距離，確定車輛的修改的軌跡。功能還可以包括:基于修改的軌跡提供控制車輛的指令。
[0004]在又一方案中，本申請(qǐng)描述了一種控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)可以包括至少一個(gè)處理器。控制系統(tǒng)還可以包括其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器，在至少一個(gè)處理器執(zhí)行該指令時(shí)，致使控制系統(tǒng)執(zhí)行功能，所述功能包括基于軌跡識(shí)別在車輛正在行駛的道路之上或附近的一個(gè)或多個(gè)物體。功能還可以包括:對(duì)于一個(gè)或多個(gè)物體中的每個(gè)物體，基于車輛的一個(gè)或多個(gè)特征和各個(gè)物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征，估計(jì)各個(gè)時(shí)間間隔，在該各個(gè)時(shí)間間隔期間車輛將橫向地鄰近各個(gè)物體；基于車輛的一個(gè)或多個(gè)特征，估計(jì)在各個(gè)時(shí)間間隔期間車輛在道路上的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)縱向位置；以及基于各個(gè)物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征，確定在車輛的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)縱向位置處在各個(gè)時(shí)間間隔期間用于車輛的在車輛和各個(gè)物體之間維持的各個(gè)橫向距離。功能還可以包括:基于涉及車輛和一個(gè)或多個(gè)物體確定的各個(gè)橫向距離，確定車輛的修改的軌跡；并且基于修改的軌跡來(lái)提供控制車輛的指令。[0005]前述的概要僅是說(shuō)明性的，并非意圖以任何方式進(jìn)行限制。除了上述說(shuō)明性的方案、實(shí)施例和特征，通過(guò)參考附圖和下面詳細(xì)的描述，進(jìn)一步的方案、實(shí)施例和特征將變得顯而易見(jiàn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的示例性機(jī)動(dòng)車的簡(jiǎn)化框圖。
[0007]圖2示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的示例性機(jī)動(dòng)車。
[0008]圖3是根據(jù)示例性實(shí)施例的用于控制車輛橫向車道定位的方法的流程圖。
[0009]圖4A示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的在道路上的車輛的橫向定位。
[0010]圖4B示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的基于道路上的大型物體的車輛的橫向定位。
[0011]圖4C示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的在高承載率車輛(HOV)車道上的車輛的橫向定位。
[0012]圖5是示意性示出根據(jù)示例性實(shí)施例的計(jì)算機(jī)程序的概念局部視圖的示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]下文的詳細(xì)說(shuō)明參考附圖描述了所公開(kāi)的系統(tǒng)和方法的各個(gè)特征和功能。在圖中，除非上下文另有規(guī)定，否則類似的符號(hào)標(biāo)示類似的部件。在本文中描述的說(shuō)明性系統(tǒng)和方法實(shí)施例并不意味著限制?？梢匀菀椎乩斫?，所公開(kāi)的系統(tǒng)和方法的某些方面能夠以廣泛的各種不同配置進(jìn)行排列和組合，在本文中考慮到了所有這些配置。
[0014]在路上運(yùn)行的自主車輛可以依賴識(shí)別車輛附近的物體來(lái)確定對(duì)于在路上車輛安全的軌跡或路徑。在一些示例中，跟隨車道的幾何中心可能不是足夠安全的；相反，車輛可配置為基于多個(gè)因素來(lái)確定在車道中的橫向位置。例如，車輛可以考慮道路的曲率、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)障礙的鄰近性、障礙的相對(duì)位置和速度等。
[0015]在示例中，配置為控制車輛跟隨道路上的給定軌跡的計(jì)算設(shè)備可以被被配置為識(shí)別可能對(duì)車道內(nèi)車輛的橫向定位具有影響的一組物體。該組物體可以包括，例如在相鄰車道中車輛后方和前方的汽車、靜態(tài)物體(例如，防護(hù)軌、路緣、樹(shù)木等)、在車輛前方和后方的摩托車和騎自行車的人等。在識(shí)別物體時(shí)，計(jì)算設(shè)備可以被配置為估計(jì)每個(gè)物體的特征，例如每個(gè)物體的大小、在各個(gè)車道中的每個(gè)物體的位置、每個(gè)物體相對(duì)于車輛的縱向和橫向速度等。
[0016]基于每個(gè)物體的特征和車輛的特征(例如，車輛的速度)，計(jì)算設(shè)備可以被被配置為確定時(shí)間間隔，在該時(shí)間間隔期間車輛將橫向鄰近各個(gè)物體。此外，基于車輛的當(dāng)前速度和估計(jì)的加速度/減速度，計(jì)算設(shè)備可以被被配置為在車輛將橫向地鄰近物體的時(shí)間間隔期間估計(jì)在道路上的車輛的一個(gè)或多個(gè)縱向位置(例如，離散位置)。
[0017]對(duì)于每個(gè)識(shí)別的物體，計(jì)算設(shè)備還可以被配置為基于各個(gè)物體的特征來(lái)估計(jì)在一個(gè)或多個(gè)估計(jì)的縱向位置處在時(shí)間間隔期間用于車輛的在車輛和各個(gè)物體之間維持的各個(gè)橫向距離。計(jì)算設(shè)備可以被配置為實(shí)現(xiàn)探視程序(heuristics)，例如，模仿人類行為以確定相應(yīng)的橫向距離。例如，當(dāng)以高速移動(dòng)的大卡車或汽車橫向鄰近車輛時(shí)，計(jì)算設(shè)備可以被配量來(lái)確定橫向距離大于當(dāng)緩慢移動(dòng)的車輛橫向鄰近于車輛時(shí)所確定的給定的橫向距離。類似地，當(dāng)摩托車、騎自行車的人和行人通過(guò)時(shí)可以確定大的橫向距離。另外，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定用于動(dòng)態(tài)物體的橫向距離比用于靜態(tài)的橫向距離大。計(jì)算設(shè)備可以被配置為考慮其他因素來(lái)確定各個(gè)橫向距離，所述因素例如為車輛當(dāng)前所在車道的類型(例如，高承載率車輛車道)、道路條件等。
[0018]此外，計(jì)算設(shè)備可以被配置為基于為物體確定的各個(gè)橫向距離來(lái)確定用于車輛的修改的軌跡。為確定修改的軌跡，計(jì)算設(shè)備可以被配置為對(duì)為各個(gè)物體所確定的每個(gè)各個(gè)橫向距離分配各個(gè)權(quán)重。例如，各個(gè)權(quán)重可以是基于各個(gè)物體的特征確定的。計(jì)算設(shè)備可以被配置為考慮各個(gè)權(quán)重以確定修改的軌跡。計(jì)算設(shè)備可以被配置為提供指令以控制車輛(例如，修改速度、轉(zhuǎn)向角度等)來(lái)使得車輛跟隨修改的軌跡并且保持與車輛附近物體的安全橫向距離。
[0019]車輛控制系統(tǒng)的示例可以用機(jī)動(dòng)車的形式或呈機(jī)動(dòng)車的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)?？商鎿Q地，車輛控制系統(tǒng)可以用其他車輛的形式或呈其他車輛的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如，汽車、卡車、摩托車、公交車、輪船、飛機(jī)、直升機(jī)、割草機(jī)、大型旅行車、游樂(lè)園車輛、農(nóng)場(chǎng)設(shè)備、建設(shè)設(shè)備、電車、高爾夫球車、火車和有軌電車。其他車輛也是可能的。
[0020]此外，示例性系統(tǒng)可以采用非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的形式，其上存儲(chǔ)有程序指令，由至少一個(gè)處理器執(zhí)行所述程序指令來(lái)提供本文描述的功能。示例性系統(tǒng)也可以采用機(jī)動(dòng)車或機(jī)動(dòng)車子系統(tǒng)的形式，其包括存儲(chǔ)有這種程序指令的非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0021]現(xiàn)在參考附圖，圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的示例性機(jī)動(dòng)車100的簡(jiǎn)化框圖。耦合到機(jī)動(dòng)車100或包含于機(jī)動(dòng)車100中的部件可以包括:推進(jìn)系統(tǒng)102、傳感器系統(tǒng)104、控制系統(tǒng)106、外圍設(shè)備108、電源110、計(jì)算設(shè)備111以及用戶接口 112。計(jì)算設(shè)備111可以包括處理器113和存儲(chǔ)器114。計(jì)算設(shè)備111可以是機(jī)動(dòng)車100的控制器，或控制器的一部分。存儲(chǔ)器114可以包括處理器113執(zhí)行的指令115，并且還可以存儲(chǔ)地圖數(shù)據(jù)116。機(jī)動(dòng)車100的部件可被配置為以彼此互連和/或與耦合到相應(yīng)系統(tǒng)的其它部件互連的方式工作。例如，電源110可以為機(jī)動(dòng)車100的所有部件提供動(dòng)力。計(jì)算設(shè)備111可以被配置為從以下部件接收信息并控制以下部件:推進(jìn)系統(tǒng)102、傳感器系統(tǒng)104、控制系統(tǒng)106和外圍設(shè)備108。計(jì)算設(shè)備111可以被配置為在用戶接口 112上生成圖像顯示并從用戶接口 112接收輸入。
[0022]在其他的示例中，機(jī)動(dòng)車100可以包括更多、更少或不同的系統(tǒng)，并且每個(gè)系統(tǒng)可以包括更多、更少或不同的部件。此外，示出的系統(tǒng)和部件可以用任意數(shù)量方式來(lái)進(jìn)行組合和劃分。
[0023]推進(jìn)系統(tǒng)102可以被配置為提供用于機(jī)動(dòng)車100的動(dòng)力移動(dòng)。如所示的，推進(jìn)系統(tǒng)102包括發(fā)動(dòng)機(jī)/電動(dòng)機(jī)118、能源120、變速器122和車輪/輪胎124。
[0024]發(fā)動(dòng)機(jī)/電動(dòng)機(jī)118可以是或包括內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)、蒸汽機(jī)和斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的任意組合。其他的電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)也是可以的。在一些示例中，推進(jìn)系統(tǒng)102能夠包括多種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電動(dòng)機(jī)。例如，氣-電混合動(dòng)力車能夠包括汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)。其他的示例是可以的。
[0025]能源120可以是完全或部分供以發(fā)動(dòng)機(jī)/電動(dòng)機(jī)118動(dòng)力的能量的來(lái)源。也就是說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)/電動(dòng)機(jī)118可以被配置為將能源120轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。能源120的示例包括汽油、柴油，其他基于石油的燃料、丙烷，其他基于壓縮氣體的燃料、乙醇、太陽(yáng)能板、電池，和其他電能的來(lái)源。能源120能另外地或可替換地包括油箱、電池、電容器和/或飛輪的任意組合。在一些示例中，能源120還可以提供用于機(jī)動(dòng)車100的其他系統(tǒng)的能量。
[0026]變速器122可以被配置為將機(jī)械能從發(fā)動(dòng)機(jī)/電動(dòng)機(jī)118傳送到車輪/輪胎124。為了這個(gè)目的，變速器122可以包括齒輪箱、離合器、差速器(differential)、驅(qū)動(dòng)軸，和/或其他元件。在變速器122包括驅(qū)動(dòng)軸的示例中，驅(qū)動(dòng)曲軸可以包括被配置為與車輪/輪胎124耦合的一個(gè)或多個(gè)軸。
[0027]機(jī)動(dòng)車100的車輪/輪胎124能夠以各種形式進(jìn)行配置，包括單輪車、自行車/摩托車、三輪車，或四輪形式的汽車/卡車。其他的車輪/輪胎形式也是可能的，例如那些包括六輪或更多輪子的。機(jī)動(dòng)車100的車輪/輪胎124可以被配置為相對(duì)于其他車輪/輪胎124進(jìn)行有差別地旋轉(zhuǎn)。在一些示例中，車輪/輪胎124可以包括至少一個(gè)固定附加到變速器122的車輪和至少一個(gè)與能夠與驅(qū)動(dòng)表面接觸的車輪邊緣聯(lián)接的輪胎。車輪/輪胎124可以包括金屬和橡膠的任意組合，或其他材料的組合。
[0028]推進(jìn)系統(tǒng)102可以另外地或可替換地包括除了圖示那些部件以外的部件。
[0029]傳感器系統(tǒng)104可以包括多個(gè)傳感器，其被配置為感測(cè)關(guān)于機(jī)動(dòng)車100所在環(huán)境的信息。所圖所示，傳感器系統(tǒng)的傳感器包括全球定位系統(tǒng)(GPS)模塊126、慣性測(cè)量單元(IMU) 128、無(wú)線電探測(cè)和測(cè)距(RADAR)單元130、激光測(cè)距儀和/或光探測(cè)和測(cè)距(LIDAR)單元132、相機(jī)134和被配置為修改傳感器位置和/或方向的致動(dòng)器136。傳感器系統(tǒng)104也可以包括另外的傳感器，例如包括，監(jiān)視機(jī)動(dòng)車100的內(nèi)部系統(tǒng)的傳感器(例如，O2監(jiān)視器、燃油表、發(fā)動(dòng)機(jī)油溫等)。其他的傳感器也是可能的。
[0030]GPS模塊126可以是被配置為估計(jì)機(jī)動(dòng)車100的地理位置的任意傳感器。為了這個(gè)目的，GPS模塊126可以包括收發(fā)機(jī)，該收發(fā)機(jī)被配置為根據(jù)基于衛(wèi)星的定位數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)機(jī)動(dòng)車100相對(duì)于地球的位置。在示例中，計(jì)算設(shè)備111可以被配置為使用與地圖數(shù)據(jù)116組合的GPS模塊126來(lái)估計(jì)機(jī)動(dòng)車100可能行駛的道路的車道邊界位置。GPS模塊126也可以采用其他形式。
[0031]IMU128可以是被配置為基于慣性加速度來(lái)感測(cè)機(jī)動(dòng)車100的位置和方向變化的傳感器的任意組合。在一些示例中，傳感器的組合可以包括，例如，加速度計(jì)和陀螺儀。其他的傳感器組合也是可能的。
[0032]RADAR單元130可被認(rèn)為是這樣的物體檢測(cè)系統(tǒng):其可以被配置為使用無(wú)線電波來(lái)確定物體的特征，例如物體的范圍、高度、方向或速度。RADAR單元130可以被配置為沿波徑傳送從任意物體反彈的無(wú)線電波或微波的脈沖。物體可以將波能的一部分返回到接收器(例如，盤(pán)狀物或天線)，其也可以是RADAR單元130的一部分。RADAR單元130還可以被配置為對(duì)接收到的信號(hào)(從物體反彈)執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理并且可以被配置為識(shí)別物體。
[0033]其他類似RADAR的系統(tǒng)已用在電磁光譜的其他部分。一個(gè)示例是LIDAR (光探測(cè)和測(cè)距)，其可以被配置為使用來(lái)自激光的可見(jiàn)光而非無(wú)線電波。
[0034]LIDAR單元132可以包括被配置為使用光線感測(cè)或檢測(cè)機(jī)動(dòng)車100所在環(huán)境中的物體的傳感器。一般地，LIDAR是一種通過(guò)用光照亮目標(biāo)來(lái)測(cè)量距目標(biāo)的距離或目標(biāo)的其他屬性的光學(xué)遙感技術(shù)。作為示例，LIDAR單元132可以包括被配置為發(fā)出激光脈沖的激光源和/或激光掃描儀以及被配置為接收激光脈沖反射的檢測(cè)器。例如，LIDAR單元132可以包括由旋轉(zhuǎn)鏡反射的激光測(cè)距儀，并且掃描儀以一維或二維掃描被數(shù)字化的場(chǎng)景，在特定的角度間距收集距離測(cè)量。在示例中，LIDAR單元132可以包括部件，例如光(例如，激光)源、掃描儀和光學(xué)器件、照片檢測(cè)器和接收機(jī)電子設(shè)備，以及定位和導(dǎo)航系統(tǒng)。
[0035]在示例中，LIDAR單元132可以被配置為使用紫外線(UV)的、可視的，或紅外的光線來(lái)使物體成像，并且其能用于寬范圍的物體，包括非金屬物體。在一個(gè)示例中，可以使用窄激光束以高分辨率來(lái)映射物體的物理特征。
[0036]在示例中，能夠使用在從大約10微米(紅外的)到大約250nm (UV)范圍內(nèi)的波長(zhǎng)。典型地，經(jīng)由反向散射來(lái)反射光線。不同類型的散射用于不同的LIDAR應(yīng)用，例如瑞利散射、米氏散射和拉曼散射以及熒光。基于不同類型的反向散射，例如，LIDAR能相應(yīng)地稱為瑞利LIDAR、米氏LIDAR和拉曼LIDAR和Na/Fc/K熒光LIDAR。例如，波長(zhǎng)的適當(dāng)組合能夠允許通過(guò)尋找反射信號(hào)強(qiáng)度中的取決于波長(zhǎng)的改變來(lái)對(duì)物體進(jìn)行遠(yuǎn)程映射。
[0037]使用掃描和非掃描LIDAR系統(tǒng)能夠獲得三維(3D)成像?！?D選通觀察激光雷達(dá)”是非掃描激光測(cè)距系統(tǒng)的示例，其采用了脈沖激光器和快速門(mén)控相機(jī)(fast gated camera)。利用典型地使用CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)和混合CM0S/CCD (電荷耦合器件)制造技術(shù)建立在單個(gè)芯片上的高速檢測(cè)器陣列和調(diào)制敏感檢測(cè)器陣列也能執(zhí)行成像LIDAR。在這些設(shè)備中，可以通過(guò)解調(diào)制或以高速選通來(lái)本地處理每個(gè)像素，使得能夠處理陣列來(lái)表示來(lái)自相機(jī)的圖像。使用這種技術(shù)，可以同時(shí)捕獲上千個(gè)像素來(lái)創(chuàng)建3D點(diǎn)云以表示LIDAR單元132所檢測(cè)到的物體或場(chǎng)景。
[0038]點(diǎn)云可以包括3D坐標(biāo)系統(tǒng)的一組頂點(diǎn)。例如，這些頂點(diǎn)可以用X、Y和Z坐標(biāo)來(lái)定義，并且可以表示物體的外部表面。LIDAR單元132可以被配置為通過(guò)測(cè)量在物體表面的大量點(diǎn)來(lái)創(chuàng)建點(diǎn)云，并且可以將點(diǎn)云輸出為數(shù)據(jù)文件。作為通過(guò)LIDAR單元132進(jìn)行物體的3D掃描處理的結(jié)果，點(diǎn)云能用于識(shí)別以及可視化物體。
[0039]在一個(gè)實(shí)施例中，能直接渲染點(diǎn)云來(lái)可視化物體。在另一示例中，能通過(guò)被稱為表面重構(gòu)的過(guò)程將點(diǎn)云轉(zhuǎn)換為多邊形或三角形網(wǎng)格模型。用于將點(diǎn)云轉(zhuǎn)換為3D表面的示例性技術(shù)可以包括狄洛尼三角剖分、阿爾法形狀，和球面樞軸。這些技術(shù)包括在點(diǎn)云的現(xiàn)有頂點(diǎn)上建立三角形網(wǎng)絡(luò)。其他示例性技術(shù)可以包括將點(diǎn)云轉(zhuǎn)換為體積距離場(chǎng)并且重構(gòu)通過(guò)移動(dòng)立方體算法所定義的隱式曲面。
[0040]相機(jī)134可以是被配置為捕捉機(jī)動(dòng)車100所在環(huán)境的圖像的任意相機(jī)(例如，靜止相機(jī)、視頻相機(jī)等)。為了這個(gè)目的，相機(jī)可以被配置為檢測(cè)可見(jiàn)光，或可以被配置為檢測(cè)來(lái)自光譜其他部分的光，例如紅外光或紫外光。其他類型的相機(jī)也是可能的。相機(jī)134可以是二維檢測(cè)器，或可以具有三維空間范圍。在一些示例中，例如，相機(jī)134可以是被配置為生成指示從相機(jī)134到環(huán)境中多個(gè)的點(diǎn)距離的二維圖像的范圍檢測(cè)器。為了這個(gè)目的，相機(jī)134可以使用一種或多種范圍檢測(cè)技術(shù)。例如，相機(jī)134可以被配置為使用結(jié)構(gòu)光技術(shù)，在其中機(jī)動(dòng)車100使用預(yù)定的光模式(例如網(wǎng)格或棋盤(pán)格模式)來(lái)照亮環(huán)境中的物體并且使用相機(jī)134來(lái)檢測(cè)預(yù)定光模式從物體的反射?；诜瓷涔饽Ｊ街械氖д?，機(jī)動(dòng)車100可以被配置為確定到物體上的點(diǎn)的距離。預(yù)定的光模式可以包括紅外線，或另一波長(zhǎng)的光線。
[0041]例如，致動(dòng)器136可以被配置為修改傳感器的位置和/或方向。
[0042]傳感器系統(tǒng)104可以另外地或可替換地包括不同于圖示那些部件的部件。
[0043]控制系統(tǒng)106可以被配置為控制機(jī)動(dòng)車100的操作及其部件。為了這個(gè)目的，控制系統(tǒng)106可以包括轉(zhuǎn)向單元138、節(jié)流閥140、制動(dòng)器單元142、傳感器融合算法144、計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)146、導(dǎo)航或路徑控制系統(tǒng)148，以及障礙躲避系統(tǒng)150。[0044]轉(zhuǎn)向單元138可以是被配置為調(diào)整機(jī)動(dòng)車100的頭部或方向的裝置的任意組合。
[0045]節(jié)流閥140可以是被配置為控制發(fā)動(dòng)機(jī)/電動(dòng)機(jī)118的運(yùn)行速度和加速度以及依次控制機(jī)動(dòng)車100的速度和加速度的裝置的任意組合。
[0046]制動(dòng)器單元142可以是被配置為使機(jī)動(dòng)車100減速的裝置的任意組合。例如，制動(dòng)器單元142可以使用摩擦來(lái)減緩車輪/輪胎124。作為另一示例，制動(dòng)器單元142可以配置為再生的并且將車輪/輪胎124的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電流。制動(dòng)器單元142也可以采用其他形式。
[0047]例如，傳感器融合算法144可以包括計(jì)算設(shè)備111所執(zhí)行的算法(或存儲(chǔ)算法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品)。傳感器融合算法144可以被配置為從傳感器系統(tǒng)104接受數(shù)據(jù)作為輸入。例如，數(shù)據(jù)可以包括表示在傳感器系統(tǒng)104的傳感器處檢測(cè)到的信息的數(shù)據(jù)。傳感器融合算法144可以包括，例如，卡爾曼濾波器、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，或其他算法。傳感器融合算法144還可以被配置為基于來(lái)自傳感器系統(tǒng)104的數(shù)據(jù)來(lái)提供各種評(píng)價(jià)，例如包括，機(jī)動(dòng)車100所在環(huán)境中的個(gè)體物體和/或特征的評(píng)估，特定情況的評(píng)估，和/或基于特定情況對(duì)可能的影響的評(píng)估。其他的評(píng)價(jià)也是可能的。
[0048]計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)146可以是以下的任意系統(tǒng):其被配置為處理和分析由相機(jī)134所捕捉的圖像以便識(shí)別機(jī)動(dòng)車100所在環(huán)境中的物體和/或特征，例如包括，車道信息、交通信號(hào)和障礙。為此，計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)146可以使用物體識(shí)別算法、運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)(SFM)算法、視頻跟蹤或其他計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)。在一些示例中，計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)146可以另外地被配置為映射環(huán)境、跟蹤物體、估計(jì)物體的速度等。
[0049]導(dǎo)航和路徑控制系統(tǒng)148可以是被配置為確定用于機(jī)動(dòng)車100的駕駛路徑的任意系統(tǒng)。導(dǎo)航和路徑控制系統(tǒng)148可以另外地被配置為在機(jī)動(dòng)車100運(yùn)行的同時(shí)動(dòng)態(tài)地更新駕駛路徑。在一些示例中，導(dǎo)航和路徑控制系統(tǒng)148可以被配置為合并來(lái)自傳感器融合算法144、GPS模塊126，和一個(gè)或多個(gè)預(yù)確定的地圖的數(shù)據(jù)以確定用于機(jī)動(dòng)車100的駕駛路徑。
[0050]障礙躲避系統(tǒng)100可以是被配置為識(shí)別、評(píng)估和躲避或越過(guò)在機(jī)動(dòng)車100所在環(huán)境中的障礙的任意系統(tǒng)。
[0051]控制系統(tǒng)106可以另外地或可替換地包括不同于那些圖示部件的部件。
[0052]外圍設(shè)備108可以被配置為允許機(jī)動(dòng)車100與外部傳感器、其他的機(jī)動(dòng)車，和/或用戶進(jìn)行相互作用。為了這個(gè)目的，外圍設(shè)備108可以包括，例如，無(wú)線通信系統(tǒng)152、觸屏154、麥克風(fēng)156，和/或揚(yáng)聲器158。
[0053]無(wú)線通信系統(tǒng)152可以是被配置為直接地或經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)或多個(gè)其他機(jī)動(dòng)車、傳感器，或其他實(shí)體無(wú)線耦合的任意系統(tǒng)。為了這個(gè)目的，無(wú)線通信系統(tǒng)152可以包括天線和芯片組，來(lái)用于與其他機(jī)動(dòng)車、傳感器，或其他實(shí)體直接地或通過(guò)空中接口進(jìn)行通信。芯片組或無(wú)線通信系統(tǒng)152—般可以安排來(lái)根據(jù)一種或多種類型的無(wú)線通信(例如，協(xié)議)進(jìn)行通信，所述無(wú)線通信例如為藍(lán)牙、IEEE802.11 (包括任意的IEEE802.11版次)描述的通信協(xié)議、蜂窩技術(shù)(例如GSM、CDMA、UMTS、EV-DO、WiMAX，或LTE)、Zigbee、專用短距離通信(DSRC)，以及射頻識(shí)別(RFID)通信等其他可能技術(shù)。無(wú)線通信系統(tǒng)152也可以采用其他形式。
[0054]用戶可以使用觸屏154來(lái)向機(jī)動(dòng)車100輸入命令。為了這個(gè)目的，觸屏154可以被配置為經(jīng)由電容傳感、電阻傳感，或表面聲波處理等其他可能技術(shù)來(lái)檢測(cè)用戶手指的至少一個(gè)位置和移動(dòng)。觸屏154能夠在觸屏表面的平行方向或平面方向、與觸屏表面垂直的方向，或者兩個(gè)方向上檢測(cè)手指移動(dòng)，并且還能夠檢測(cè)施加到觸屏表面的壓力級(jí)別。觸屏154可以是一個(gè)或多個(gè)半透明或透明的絕緣層和一個(gè)或多個(gè)半透明或透明的傳導(dǎo)層組成的。觸屏154也可以采用其他形式。
[0055]麥克風(fēng)156可以被配置為從機(jī)動(dòng)車100的用戶接收音頻(例如，聲音命令或其他音頻輸入)。類似地，揚(yáng)聲器158可以被配置為向機(jī)動(dòng)車100的用戶輸出音頻。
[0056]外圍設(shè)備108可以另外地或可替換地包括不同于那些圖示部件的部件。
[0057]電源110可以被配置為向機(jī)動(dòng)車100的一些或所有部件提供電力。為了這個(gè)目的，電源110可以包括，例如，可充電鋰離子或鉛酸電池。在一些示例中，一組或多組電池能夠被配置為提供電源。其他的電源材料和配置也是可能的。在一些示例中，電源110和能源120可以一起實(shí)現(xiàn)，如在一些純電動(dòng)車中。
[0058]包含于計(jì)算設(shè)備111中的處理器113可以包括一個(gè)或多個(gè)通用處理器和/或一個(gè)或多專用處理器(例如，圖像處理器、數(shù)字信號(hào)處理器等)。某種程度上，處理器113包括多于一個(gè)處理器，這些處理器能獨(dú)立地或組合地工作。計(jì)算設(shè)備111可以被配置為基于通過(guò)例如用戶接口 112所接收到的輸入來(lái)控制機(jī)動(dòng)車100的功能。
[0059]存儲(chǔ)器114依次可以包括一個(gè)或多個(gè)易失性和/或一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲(chǔ)部件，例如光儲(chǔ)存器、磁性儲(chǔ)存器和/或有機(jī)儲(chǔ)存器，并且存儲(chǔ)器114可以完全或部分與處理器113進(jìn)行集成。存儲(chǔ)器114可以包含處理器113所執(zhí)行的用于執(zhí)行各種機(jī)動(dòng)車功能的指令115 (例如，程序邏輯)，包括本文中描述的任何功能或方法。
[0060]機(jī)動(dòng)車100的部件能夠被配置為以互連的方式與在其各個(gè)系統(tǒng)之內(nèi)和/或之外的其他部件進(jìn)行工作。為了這個(gè)目的，機(jī)動(dòng)車100的部件和系統(tǒng)可以通過(guò)系統(tǒng)總線、網(wǎng)絡(luò)和/或其他連接裝置(未示出)可通信地鏈接在一起。
[0061]此外，雖然示出了每個(gè)部件和系統(tǒng)集成到機(jī)動(dòng)車100中，但在一些示例中，一個(gè)或多個(gè)部件或系統(tǒng)可以可移除地安裝或者使用有線或無(wú)線連接(機(jī)械地或者電地)而連接到機(jī)動(dòng)車100上。
[0062]機(jī)動(dòng)車100可以包括除了那些圖示元件之外或取代那些圖示元件的一個(gè)或多個(gè)元件。例如，機(jī)動(dòng)車100可以包括一個(gè)或多個(gè)另外的接口和/或電源。其他另外的部件也是可能的。在這些示例中，存儲(chǔ)器114還可以包括處理器113執(zhí)行以控制另外的部件和/或與其通信的指令。
[0063]圖2示出了根據(jù)實(shí)施例的示例性機(jī)動(dòng)車200。具體地，圖2示出了機(jī)動(dòng)車200的右視圖、前視圖、后視圖和頂視圖。雖然在圖2中示出的機(jī)動(dòng)車200是汽車，但是其他示例是可能的。例如，機(jī)動(dòng)車200可以表示卡車、廂式車、半拖掛卡車、摩托車、高爾夫球車、越野車，或農(nóng)用車等其他示例。如所示的，機(jī)動(dòng)車200包括第一傳感器單元202、第二傳感器單元204、第三傳感器單元206、無(wú)線通信系統(tǒng)208和相機(jī)210。
[0064]第一、第二和第三傳感器單元202-206中的每個(gè)可以包括全球定位系統(tǒng)傳感器、慣性測(cè)量單元、RADAR單元、LIDAR單元、相機(jī)、車道檢測(cè)傳感器和聲學(xué)傳感器的任意組合。其他類型的傳感器也是可能的。
[0065]雖然示出的第一、第二和第三傳感器單元202安裝在機(jī)動(dòng)車200的特定位置上，但是在一些示例中，傳感器單元202可安裝在機(jī)動(dòng)車200的其他位置，在機(jī)動(dòng)車200的內(nèi)部或外部。此外，雖然僅示出了三個(gè)傳感器單元，但是在一些示例中，機(jī)動(dòng)車200中可以包括更多或更少的傳感器單元。
[0066]在一些示例中，第一、第二和第三傳感器單元202-206中的一個(gè)或多個(gè)可以包括一個(gè)或多個(gè)可移動(dòng)底座，傳感器可以可移動(dòng)地安裝在可移動(dòng)底座上?？梢苿?dòng)底座可以包括，例如，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)。安裝在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上的傳感器能夠旋轉(zhuǎn)，使得傳感器可以從機(jī)動(dòng)車200周圍的每個(gè)方向獲得信息?？商鎿Q地或另外地，可移動(dòng)底座可以包括傾斜平臺(tái)。安裝在傾斜平臺(tái)上的傳感器能在特定的角度和/或方位角范圍內(nèi)傾斜，使得傳感器可以從多個(gè)角度獲得信息?？梢苿?dòng)底座也可以采用其他形式。
[0067]此外，在一些示例中，第一、第二和第三傳感器單元202-206中的一個(gè)或多個(gè)可以包括一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器，所述致動(dòng)器被配置為通過(guò)移動(dòng)傳感器和/或可移動(dòng)底座來(lái)調(diào)整傳感器單元中傳感器的位置和/或方向。示例性致動(dòng)器包括電動(dòng)機(jī)、氣動(dòng)致動(dòng)器、液壓活塞、繼電器、螺線管和壓電致動(dòng)器。其他的致動(dòng)器也是可能的。
[0068]無(wú)線通信系統(tǒng)208可以是以下的任意系統(tǒng):其被配置為直接地或經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)(如上文參考圖1中的無(wú)線通信系統(tǒng)152所述的通信網(wǎng)絡(luò))無(wú)線地與一個(gè)或多個(gè)其他機(jī)動(dòng)車、傳感器，或其他實(shí)體相耦合。雖然示出的無(wú)線通信系統(tǒng)208位于機(jī)動(dòng)車200的車頂，但是在其他示例中無(wú)線通信系統(tǒng)208可以全部或部分地位于其他位置。
[0069]相機(jī)210可以是被配置為捕捉機(jī)動(dòng)車200所在環(huán)境的圖像的任意相機(jī)(例如，靜止相機(jī)、視頻相機(jī)等)。為了這個(gè)目的，相機(jī)210可以采用上文參考圖1中的相機(jī)134所述的任意形式。雖然示出的相機(jī)210安裝在機(jī)動(dòng)車200的前擋風(fēng)玻璃內(nèi)，但是在其他的示例中，相機(jī)210可以安裝在機(jī)動(dòng)車200的其他位置，在機(jī)動(dòng)車200的內(nèi)部或外部。
[0070]機(jī)動(dòng)車200可以包括那些圖示部件之外的或取代那些圖示部件的一個(gè)或多個(gè)部件。
[0071]機(jī)動(dòng)車200的控制系統(tǒng)可以被配置為根據(jù)來(lái)自多個(gè)可能的控制策略中的控制策略來(lái)控制機(jī)動(dòng)車200?？刂葡到y(tǒng)可以被配置為從與機(jī)動(dòng)車200耦合的傳感器(在機(jī)動(dòng)車200之上或之外)接收信息，基于所述信息修改控制策略(和相關(guān)的駕駛行為)，并且根據(jù)修改的控制策略來(lái)控制機(jī)動(dòng)車200?？刂葡到y(tǒng)還可以被配置為監(jiān)視從傳感器接收到的信息，并且連續(xù)地評(píng)估駕駛條件；并且還可以被配置為基于駕駛條件中的改變來(lái)修改控制策略和駕駛行為。
[0072]圖3是根據(jù)示例性實(shí)施例的用于控制車輛橫向車道定位的方法300的流程圖。
[0073]方法300可以包括如塊302-314中的一個(gè)或多個(gè)所示的一個(gè)或多個(gè)操作、功能或動(dòng)作。雖然所示的塊為順序次序，但是在一些實(shí)例中可以并行地和/或按照不同于本文所描述的那些順序來(lái)執(zhí)行這些塊。另外，基于期望的實(shí)現(xiàn)，可以將各個(gè)塊組合為更少的塊、劃分為另外的塊和/或移除掉。
[0074]此外，對(duì)于本文中公開(kāi)的方法300和其他過(guò)程和方法，流程圖示出了本實(shí)施例的一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)的功能和操作。在這方面，每個(gè)塊可以表示模塊、片段，或程序代碼的一部分，其包括處理器執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)指令來(lái)用于實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的特定邏輯功能或步驟。程序代碼可以存儲(chǔ)在任意類型的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)或存儲(chǔ)器上，例如，包括磁盤(pán)或硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的存儲(chǔ)設(shè)備。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，例如，用于短期存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，比如寄存器存儲(chǔ)器、處理器高速緩存和隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(RAM)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)還可以包括非瞬態(tài)介質(zhì)或存儲(chǔ)器，例如輔助的或永久的長(zhǎng)期存儲(chǔ)，比如只讀存儲(chǔ)器(ROM)、光盤(pán)或磁盤(pán)、只讀光盤(pán)存儲(chǔ)器(⑶-ROM)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)還可以是任意其他的易失性或非易失性存儲(chǔ)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以被認(rèn)為是例如計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)、有形存儲(chǔ)設(shè)備，或制造商的其他物品。
[0075]此外，對(duì)于本文中公開(kāi)的方法300和其他過(guò)程和方法，圖3中的每個(gè)塊可以表示被連線來(lái)執(zhí)行過(guò)程中特定邏輯功能的電路。
[0076]在塊302，方法300包括通過(guò)計(jì)算設(shè)備基于軌跡來(lái)識(shí)別車輛正在行駛的道路之上或附近的一個(gè)或多個(gè)物體。例如，控制器或計(jì)算設(shè)備(例如圖1中的計(jì)算設(shè)備111)可以是車載的或者可以是離板但是與車輛無(wú)線通信的。另外，計(jì)算設(shè)備可以被配置為以自治或半自治操作模式控制車輛。此外，計(jì)算設(shè)備可以被配置為從與車輛耦合的傳感器和設(shè)備來(lái)接收例如與車輛的系統(tǒng)和子系統(tǒng)的條件、駕駛條件、道路條件等相關(guān)的信息。
[0077]計(jì)算設(shè)備可以被配置為識(shí)別在車輛行駛的道路之上或附近(例如，鄰近)的一組附近的障礙或物體。例如，計(jì)算設(shè)備可以被配置為識(shí)別在車輛后方和前方的鄰近車道中的車輛、緊挨著車輛或在車輛前方的靜態(tài)物體(例如，在高速公路上的防護(hù)軌、路緣、樹(shù)木、停泊的汽車、交通信號(hào)等)、在前方和后方的摩托車或騎自行車的人、在路上或路邊的附近的行人，和可能影響在道路上的車道內(nèi)的車輛橫向定位的其他物體。
[0078]除了識(shí)別物體，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定所述物體的每個(gè)物體的各個(gè)特征。例如，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定物體的類型或?qū)ξ矬w分類(例如，靜態(tài)或動(dòng)態(tài)、汽車或卡車、汽車或摩托車、交通信號(hào)或行人等)。還有，計(jì)算設(shè)備可以被配置為估計(jì)物體的大小(例如，寬度和長(zhǎng)度)。此外，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定在道路上各個(gè)車道中的物體的位置，以及物體離車道邊界有多近。在一些示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定物體關(guān)于車輛的相對(duì)縱向速度和橫向速度。這些特征是用于說(shuō)明的示例，并且能夠確定對(duì)車輛的車道內(nèi)的車輛橫向定位具有影響的其他特征。
[0079]為了識(shí)別物體和物體的特征，計(jì)算設(shè)備可以被配置為使用與車輛耦合的傳感器和設(shè)備。例如，相機(jī)(例如，圖1中的相機(jī)134或圖2中的相機(jī)210，或任意其他圖像捕捉設(shè)備)可以與車輛耦合并且與計(jì)算設(shè)備進(jìn)行通信。相機(jī)可以被配置為捕捉道路或道路近處的圖像或視頻。計(jì)算設(shè)備可以被配置為接收?qǐng)D像或視頻，并且使用例如圖像處理技術(shù)來(lái)識(shí)別在圖像或視頻中所描述的物體。例如，計(jì)算設(shè)備可以被配置為比較圖像的部分和物體的模板來(lái)識(shí)別物體。
[0080]在另一示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為從與車輛耦合并與計(jì)算設(shè)備通信的LIDAR設(shè)備(例如，圖1中的LIDAR單元132)接收基于LIDAR的信息，該信息可以包括三維(3D)點(diǎn)云。3D點(diǎn)云可以包括與從LIDAR設(shè)備發(fā)射出并且從道路上或道路附近的物體反射的光對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。
[0081]如參考圖1中的LIDAR單元132所述的，LIDAR設(shè)備的操作可以涉及光學(xué)遙感技術(shù)，其使得能夠測(cè)量散射光的屬性以找到遠(yuǎn)處目標(biāo)的范圍和/或其他信息。例如，LIDAR設(shè)備可以被配置為發(fā)射激光脈沖作為波束，并且掃描該波束來(lái)生成二維或三維范圍矩陣。在示例中，范圍矩陣可以用于通過(guò)測(cè)量在傳輸脈沖和檢測(cè)各個(gè)反射信號(hào)之間的時(shí)間延遲來(lái)確定到物體或表面的距離。[0082]在示例中，LIDAR設(shè)備可以被配置為三維掃描圍繞車輛的環(huán)境。在一些示例中，多于一個(gè)LIDAR設(shè)備可以與車輛耦合來(lái)掃描車輛的整個(gè)360°水平。LIDAR設(shè)備可以被配置為將表示道路上和道路附近的已被激光擊中的障礙或物體的點(diǎn)數(shù)據(jù)的云提供到計(jì)算設(shè)備。除了范圍之外，點(diǎn)可以由LIDAR設(shè)備以方位角和仰角方式表示，其可以轉(zhuǎn)換為相對(duì)于附加到車輛的局部坐標(biāo)系的(X，Y，Z)點(diǎn)數(shù)據(jù)。此外，LIDAR設(shè)備可以被配置為向計(jì)算設(shè)備提供從障礙反射的光或激光的強(qiáng)度值，其可以表明給定物體的表面類型?；谶@些信息，計(jì)算設(shè)備可以被配置為識(shí)別物體和物體的特征，例如物體的類型、大小、速度，物體是否是具有回射表面的交通標(biāo)志等。
[0083]還在另一示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為從與車輛耦合并與計(jì)算設(shè)備通信的RADAR設(shè)備(例如，圖1中的RADAR單元130)接收與物體的位置和特征相關(guān)的基于RADAR的信息。RADAR設(shè)備可以被配置為發(fā)射無(wú)線電波并且接收在道路上和道路附近的物體表面反彈回的反射出的無(wú)線電波。接收到的信號(hào)或基于RADAR的信息可以是例如表明給定物體的尺寸特征，并且可以指示給定的物體是靜態(tài)還是移動(dòng)的。
[0084]在另一示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配量為訪問(wèn)地圖信息，所述地圖信息識(shí)別永久放置在道路上的靜態(tài)物體，例如交通標(biāo)志、防護(hù)軌等。
[0085]在一個(gè)示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為基于從多個(gè)來(lái)源(例如圖像捕捉設(shè)備、LIDAR設(shè)備、RADAR設(shè)備等)接收到的信息來(lái)檢測(cè)和識(shí)別物體和物體的特征。但是，在另一示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為基于從多個(gè)來(lái)源的子集接收到的信息來(lái)識(shí)別物體。例如，圖像捕捉設(shè)備所捕捉的圖像可能因?yàn)閳D像捕捉設(shè)備的故障而模糊，并且在另一示例中，道路的細(xì)節(jié)可能因?yàn)殪F而在圖像中是模糊的。在這些示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為基于從LIDAR和/或RADAR單元接收到的信息來(lái)識(shí)別物體，并且可以被配置為忽視從圖像捕捉設(shè)備接收到的信息。
[0086]在另一示例中，車輛可能正在一些電子噪聲或干擾信號(hào)使得LIDAR設(shè)備和/或RADAE設(shè)備不正確地操作的道路的一部分上行駛。在這種情況下，計(jì)算設(shè)備可以被配置為基于從圖像捕捉設(shè)備接收到的信息來(lái)識(shí)別物體，并且可以被配置為忽視從LIDAR和/或RADAR單元接收到的信息。
[0087]在一個(gè)示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為基于道路的條件(例如，霧、電子干擾等)來(lái)對(duì)這些信息源進(jìn)行排序。所述排序可以表示在識(shí)別物體方面依賴于哪個(gè)設(shè)備或給予哪個(gè)設(shè)備更多的權(quán)重。例如，如果霧出現(xiàn)在道路的一部分上，則LIDAR和RADAR設(shè)備可以比基于圖像的設(shè)備有更高的排序，并且對(duì)從LIDAR和/或RADAR設(shè)備接收到的信息比從圖像捕捉設(shè)備接收到的各個(gè)信息給予更大的權(quán)重。
[0088]圖4A示出了根據(jù)示例性實(shí)施例在道路404上的車輛402的橫向定位。車輛402可以在由車道邊界406A和406B定義的車道內(nèi)，并且可以跟隨道路404上的軌跡408。被配置為控制車輛402的計(jì)算設(shè)備可以被配置為識(shí)別在道路404上的物體，例如移動(dòng)物體(例如，汽車、卡車等)410A、410B、410C和410D ;和靜態(tài)物體，例如防護(hù)軌412。計(jì)算設(shè)備還可以被配置為確定物體410A-D和412的特征，例如大小、位置、速度、是否移動(dòng)等。
[0089]返回參考圖3，在塊304處，方法300包括:對(duì)于一個(gè)或多個(gè)物體中的每個(gè)物體，基于車輛的一個(gè)或多個(gè)特征和各個(gè)物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征，估計(jì)各個(gè)時(shí)間間隔，在該各個(gè)時(shí)間間隔期間車輛將橫向鄰近各個(gè)物體。計(jì)算設(shè)備可以被配置為例如從與車輛耦合的傳感器接收指示車輛特征的信息，例如速度、加速度(或減速度)、轉(zhuǎn)向角度或行駛方向等。此夕卜，如在塊302所述的，計(jì)算設(shè)備可能已經(jīng)確定或接收表明用于在車輛附近識(shí)別處的各個(gè)物體的各個(gè)特征的信息(例如，大小、速度、行駛方向等)。基于車輛的特征和給定物體的各個(gè)特征，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定在不久的將來(lái)車輛將橫向地鄰近物體的時(shí)間間隔。在確定時(shí)間間隔時(shí)，計(jì)算設(shè)備還可以被配置為考慮道路的地理幾何。例如，假設(shè)車輛的速度和物體的速度不變，則當(dāng)?shù)缆肥菑澢鷷r(shí)的時(shí)間間隔將比道路是直的時(shí)的時(shí)間間隔更長(zhǎng)。
[0090]參考圖4A，被配置為控制車輛402的計(jì)算設(shè)備可以訪問(wèn)表示車輛402特征的信息，并且可以確定例如物體410A-B的物體的特征。例如，基于車輛402的特征和物體410A的各個(gè)特征，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定車輛402可能橫向地鄰近物體410A的道路404的范圍或部分。在圖4A中示出的道路404的部分如點(diǎn)414A和414B之間的部分。由點(diǎn)414A和414B確定的或在點(diǎn)414A和414B之間的道路404的區(qū)域或部分可以被稱為“物體有效范圍”。例如，物體有效范圍可以被認(rèn)為是物體410A可能對(duì)車輛402的橫向定位具有影響的道路404的區(qū)域或部分。
[0091]對(duì)于所有其他識(shí)別出的物體可以估計(jì)類似的道路404的區(qū)域或部分。例如，點(diǎn)414C和414D定義了道路404中車輛402正在橫向地鄰近并且將要橫向地鄰近物體410B的一部分。如在圖4A中示出的，例如，車輛402已開(kāi)始橫向地鄰近物體410B，并且可以繼續(xù)橫向地鄰近物體410B直到車輛402跨越點(diǎn)414D。
[0092]例如，可以基于車輛402的速度或路上的各個(gè)物體的任意變化來(lái)改變估計(jì)的時(shí)間間隔。因此，在一些示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為對(duì)估計(jì)的時(shí)間間隔增加或減少時(shí)間緩沖量來(lái)解釋或補(bǔ)償這些改變。
[0093]返回參考圖3,在塊306處,方法300包括:對(duì)于每個(gè)物體,基于車輛的一個(gè)或多個(gè)特征，估計(jì)在各個(gè)時(shí)間間隔期間車輛在道路上的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)縱向位置?；谲囕v的特征，例如車輛的當(dāng)前速度和預(yù)測(cè)的加速度或減速度，計(jì)算設(shè)備可以被配置為在塊304處對(duì)于給定的物體所估計(jì)的各個(gè)時(shí)間間隔期間內(nèi)，估計(jì)車輛在路上的各個(gè)縱向位置。例如，參考圖4A，計(jì)算設(shè)備可以被配置為基于車輛402的特征和軌跡408來(lái)估計(jì)在點(diǎn)414A和點(diǎn)414B之間定義的區(qū)域中的車輛402的將來(lái)縱向位置的連續(xù)統(tǒng)。在那個(gè)區(qū)域中，車輛402將可能在如在塊304處所估計(jì)的各個(gè)時(shí)間間隔期間橫向地鄰近物體410A。在示例中，與估計(jì)將來(lái)縱向位置的連續(xù)統(tǒng)不同，計(jì)算設(shè)備可以被配置為在各個(gè)時(shí)間間隔期間估計(jì)車輛402的離散縱向位置。例如，在車輛402將可能橫向地鄰近物體410A的區(qū)域，能夠在每100毫秒的離散瞬間估計(jì)車輛位置。在每個(gè)各個(gè)時(shí)間間隔期間，可以相對(duì)于每個(gè)識(shí)別的物體來(lái)估計(jì)車輛402的將來(lái)縱向位置。
[0094]返回參考圖3，在塊308處，方法300包括:基于各個(gè)物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征，確定在車輛的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)縱向位置處在各個(gè)時(shí)間間隔期間用于車輛的維持車輛和各個(gè)物體之間的各個(gè)橫向距離。對(duì)于在塊302識(shí)別出的每個(gè)物體，計(jì)算設(shè)備可以被配置為估計(jì)優(yōu)選的橫向距離來(lái)維持在車輛和各個(gè)物體之間。在一個(gè)示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為使用探試程序來(lái)模仿類似人的行為。一般地，在車輛和動(dòng)態(tài)物體之間維持的橫向距離比和靜態(tài)物體之間維持的橫向距離大，這是因?yàn)閯?dòng)態(tài)物體可能不可預(yù)知地改變例如位置、速度和加速度。在示例中，當(dāng)車輛以高縱向速度超過(guò)汽車或被汽車超過(guò)時(shí)，在車輛和汽車之間維持的橫向距離大于在車輛和靜態(tài)物體(例如，防護(hù)軌)之間維持的給定橫向距離。在另一示例中，與大卡車維持的橫向距離可以大于與小的車輛維持的橫向距離，這是因?yàn)榭ㄜ嚳赡軆A向于搖擺并且維持較大的橫向距離可以比維持較小的橫向距離更安全。
[0095]在另一示例中，當(dāng)車輛可能超過(guò)摩托車、騎自行車的人和行人時(shí)，計(jì)算設(shè)備可以被配置為由于和這些物體碰撞的更嚴(yán)重后果而確定大的橫向距離。在又一示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為識(shí)別向車輛橫向移動(dòng)的物體，并且因而確定與該物體維持的大的橫向距離。例如，大橫向距離可以允許計(jì)算設(shè)備有足夠的時(shí)間來(lái)響應(yīng)物體橫向速度中不可預(yù)測(cè)的改變，并且控制車輛在路上的安全位置。
[0096]在確定給定的橫向距離時(shí)，計(jì)算設(shè)備可以被配置為考慮其他因素，例如道路條件(例如，雨、雪等)和車輛當(dāng)前所在車道的類型。例如，車輛可能在高承載率車輛(HOV)車道，其中在HOV車道中的車輛和在常規(guī)或非HOV車道中的車倆之間速度差別很大。在一個(gè)示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為考慮物體的類型。例如，如果物體是摩托車，則計(jì)算設(shè)備可以被配置為考慮摩托車可能分割車道。車道分割可以指兩輪車輛在沿同一方向行進(jìn)的車輛的車道之間移動(dòng)。因此，分割車道的給定摩托車可以在車道之間以大大高于周圍交通的速度移動(dòng)。在這種情況下，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定大的橫向距離以致使車輛偏離摩托車(例如，偏向路肩)并且確保安全性并避免與摩托車碰撞。這些因素是用于說(shuō)明的示例，并且能夠考慮其他因素來(lái)用于確定將在車輛和給定物體之間維持的給定橫向距離。
[0097]在一個(gè)示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，所述數(shù)據(jù)庫(kù)包括從給定物體的給定特征到在車輛和給定物體之間維持的橫向距離的映射。例如，所述映射可以基于類似人的駕駛行為的觀察或基于經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)。在另一示例中，映射可以基于關(guān)于與給定類型物體維持的安全距離的交通控制指南。計(jì)算設(shè)備可以被配置為比較各個(gè)物體的各個(gè)特征與在映射中的給定特征來(lái)確定最佳匹配或最接近匹配，并且因而確定將在車輛和各個(gè)物體之間維持的各個(gè)橫向距離。
[0098]除了數(shù)據(jù)庫(kù)之外或可替換數(shù)據(jù)庫(kù)，計(jì)算設(shè)備可以被配置為訪問(wèn)為各個(gè)駕駛場(chǎng)景確定的多個(gè)駕駛模型。對(duì)于每個(gè)這樣的駕駛場(chǎng)景，可以生成駕駛模型并且可以為駕駛場(chǎng)景確定優(yōu)選的橫向距離。計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定當(dāng)前的駕駛場(chǎng)景類似于已生成駕駛模型的先前的駕駛場(chǎng)景，并且基于駕駛模型確定橫向距離。例如，在摩托車的示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定對(duì)于這種駕駛場(chǎng)景的給定的先前的模型，非?？赡馨l(fā)生車道分割事件。基于高可能性，計(jì)算設(shè)備可以被配置為使車輛偏向路肩。
[0099]在圖4A中，在當(dāng)車輛402可能橫向地鄰近各個(gè)物體時(shí)的各個(gè)時(shí)間間隔期間，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定車輛402與物體410A、410B、410C、410D、防護(hù)裝置和所有其他識(shí)別出的物體維持的各個(gè)橫向距離。
[0100]在一些示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為:對(duì)每個(gè)識(shí)別出的物體，確定排斥線以指示車輛402可以停留在排斥線的一邊來(lái)確保安全。例如，計(jì)算設(shè)備可以被配置為關(guān)于物體410C確定排斥線416A。在一個(gè)示例中，排斥線416A可以定義將在車輛402和物體410C之間維持的最小橫向距離。在這個(gè)示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為使得車輛402停留在(SP，排斥到)排斥線416A的右方，以在車輛402和物體410C之間至少維持最小橫向距離。類似地，計(jì)算設(shè)備可以被配置為關(guān)于物體410D確定排斥線416B。排斥線416B可以定義將在車輛402和物體410D之間維持的最小橫向距離。計(jì)算設(shè)備可以被配置為使得車輛402停留在排斥線416B的左方，以在車輛402和物體410D之間至少維持最小橫向距離。[0101]返回參考圖3，在決策塊310處，方法300確定是否達(dá)到識(shí)別物體的數(shù)量。如在塊302所述的，在車輛附近識(shí)別的若干物體可能影響道路上的車道內(nèi)的車輛橫向定位。對(duì)于每個(gè)識(shí)別出的物體執(zhí)行塊304、306和308所述的步驟。如果對(duì)于所有識(shí)別出的物體執(zhí)行了步驟，則方法300包括執(zhí)行以下關(guān)于塊312所述的步驟。
[0102]在塊312,方法300包括:基于關(guān)于車輛和一個(gè)或多個(gè)物體的確定的各個(gè)橫向距離，來(lái)確定車輛的修改的軌跡。計(jì)算設(shè)備可以包括、耦合于，或通信于導(dǎo)航和路徑控制系統(tǒng)，例如參考圖1描述的導(dǎo)航和路徑控制系統(tǒng)148。使用導(dǎo)航和路徑控制系統(tǒng)，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定用于車輛的駕駛路徑或軌跡。計(jì)算設(shè)備可以另外地被配置為在車輛運(yùn)行的同時(shí)動(dòng)態(tài)更新軌跡，以考慮在塊308處所確定的各個(gè)橫向距離。
[0103]在一些示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為控制車輛，使得車輛可以維持在塊308所確定的與每個(gè)物體的各個(gè)橫向距離。但是，在其他的示例中，維持在塊308所確定的與每個(gè)物體的各個(gè)橫向距離是不可能的。路上的物體可能彼此靠近，并且計(jì)算設(shè)備可以被配置為處理各個(gè)橫向距離來(lái)確定用于車輛的修改軌跡，該軌跡可以被認(rèn)為是最安全的，但可能不允許維持如所確定的各個(gè)橫向距離?；诿總€(gè)物體的各個(gè)特征可以區(qū)分各個(gè)橫向距離的優(yōu)先次序，并且基于這樣的優(yōu)先次序確定修改的軌跡。
[0104]作為用于說(shuō)明的示例，計(jì)算設(shè)備可以被配置為估計(jì)在三秒內(nèi)車輛將領(lǐng)先于車輛的當(dāng)前位置五十米。在那個(gè)時(shí)間點(diǎn)，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定車輛將橫向地鄰近在車輛的車道右方并且當(dāng)前在車輛后方的車道中的摩托車。摩托車可能以高速(例如，高于閾值速度)移動(dòng)。還有，在這個(gè)示例中，在三秒之后，車輛將橫向地鄰近車輛左方的橋墩。計(jì)算設(shè)備可以被配置為考慮這兩個(gè)物體(即，摩托車和橋墩)，并且在確定修改的軌跡時(shí)考慮這兩個(gè)物體的相對(duì)位置。此外，計(jì)算設(shè)備可以被配置為在判定修改的軌跡時(shí)分配表明給予兩個(gè)物體中的每一個(gè)的優(yōu)先權(quán)或影響的各個(gè)權(quán)重。例如，不像摩托車，橋墩將不會(huì)橫向移動(dòng)，所以較大的權(quán)重可以分配給摩托車，并且計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定優(yōu)選的橫向位置，其可以在車輛和摩托車之間留下大于車輛和橋墩之間的間隙。
[0105]因此，在示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為基于在塊302識(shí)別出的每個(gè)各個(gè)物體的各個(gè)特征來(lái)分配表明給予各個(gè)物體的優(yōu)先權(quán)的各個(gè)權(quán)重?；诜峙浣o各個(gè)物體的各個(gè)權(quán)重，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定修改的軌跡，其可能對(duì)于給定的車輛附近的各個(gè)物體的存在和各個(gè)物體的各個(gè)特征來(lái)說(shuō)是最安全的軌跡。
[0106]在不例中，假設(shè)有若干物體彼此靠近并且在同一車道向車輛車道的右方(或左方)橫向移動(dòng)，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定各個(gè)橫向距離并且可以被配置為選擇在車輛和物體之間維持的各個(gè)橫向距離的最大橫向距離。
[0107]在另一示例中，在給定的時(shí)間段車輛可能橫向地鄰近在道路的給定部分的兩個(gè)物體，其中兩個(gè)物體的第一物體可能是在車輛的一側(cè)移動(dòng)的公共汽車或卡車或任意大型車輛，而兩個(gè)物體的第二物體可能是在車輛的另一側(cè)移動(dòng)的小型汽車。在這個(gè)示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為修改車輛的軌跡，使得車輛與第一物體的橫向距離大于與第二物體的橫向距離。因此，修改的軌跡可以相對(duì)于車輛的車道中間偏向于小型車輛。
[0108]在示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定優(yōu)選的軌跡，該軌跡以規(guī)定的限制邊界來(lái)最小化或最大化給定的性能測(cè)量。例如，能夠最小化的性能測(cè)量可以包括車輛從路徑的偏離，如果跟隨則車輛將維持與各個(gè)物體的確定的橫向距離。在這個(gè)示例中，約束可以包括防止車輛做出對(duì)于乘客來(lái)說(shuō)明顯的突然或急動(dòng)移動(dòng)的平滑約束。例如，可以通過(guò)限制車輛的轉(zhuǎn)向角度的改變或改變比率來(lái)制定平滑約束。其他的約束可以包括對(duì)車輛的縱向和橫向速度變化的限制，使得車輛符合最大速度限制并且以使乘客舒適的方式運(yùn)行。
[0109]在另一示例中，待被最小化的性能測(cè)量可以是當(dāng)前即時(shí)時(shí)間和將來(lái)即時(shí)時(shí)間(在此時(shí)車輛可以到達(dá)道路上的目標(biāo)位置)之間的時(shí)間階段。在這個(gè)示例中，約束可以包括維持為路上每個(gè)識(shí)別出的物體確定的橫向距離。在一些示例中，這些約束能夠是不能違反的硬約束，而其他約束可以被合理違反。例如，如果識(shí)別出的在路上的物體中的一個(gè)是行人，則可將確定在車輛和行人之間維持的各個(gè)橫向距離認(rèn)為是不能違反的硬約束。因此，在確定修改的軌跡時(shí)，計(jì)算設(shè)備可以被配置為嚴(yán)格地遵守在車輛和行人之間維持各個(gè)橫向距離。但是，在其他的示例中，確定在車輛和防護(hù)軌或另一小型車輛之間維持的給定橫向距離可以合理違反。因此，在這些示例中，為確定修改的軌跡，計(jì)算設(shè)備可以被配置為考慮各個(gè)橫向距離作為不用嚴(yán)格遵守(即，可以違反)的軟約束。
[0110]除了通過(guò)優(yōu)化來(lái)確定修改的軌跡外或者可替換地，計(jì)算設(shè)備可以被配置為利用探試程序來(lái)模仿基于經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)以確定修改的軌跡。如上文描述的，計(jì)算設(shè)備可以被配置為訪問(wèn)對(duì)于各個(gè)駕駛場(chǎng)景所確定的多個(gè)駕駛模型。計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定當(dāng)前駕駛場(chǎng)景和已生成駕駛模型的先前駕駛場(chǎng)景的相似性，并且基于駕駛模型確定修改的軌跡。例如，計(jì)算設(shè)備可以被配置為通過(guò)改變駕駛模型的參數(shù)來(lái)反映在駕駛模式中當(dāng)前駕駛場(chǎng)景的特定環(huán)境(例如，車輛和/或物體的速度、到物體的距離、物體的特征等)，以確定修改的軌跡。
[0111]在圖4A中，例如，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定用于物體410A和410B的各個(gè)橫向距離，并且修改軌跡408來(lái)維持相對(duì)于物體410A和410B的安全橫向定位。作為示例，如果物體410A是公共汽車或卡車，而物體410B是小型汽車，則計(jì)算設(shè)備可以被配置為修改軌跡408，使得車輛與物體410A的橫向距離大于與物體410B的橫向距離。
[0112]在示例中，兩個(gè)排斥線416A和416B至少部分可以重疊，并且車輛402的寬度可以大于排斥線416A和416B之間定義的道路區(qū)域。在這個(gè)示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為覆寫(xiě)排斥線416A和416B兩者中的至少一個(gè)，并且控制車輛402使得不符合覆寫(xiě)線所提供的約束。例如，計(jì)算設(shè)備可以被配置為控制車輛402停留在排斥線416A的右方，并且跨過(guò)卿，違反)排斥線416B，或者反之亦然。在另一示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定用于車輛402的修改軌跡為兩條排斥線416A-B之間定義的區(qū)域的中間線，并且因而違反兩個(gè)約束。在又一示例中，計(jì)算設(shè)備可以被配置為基于各個(gè)物體410C和410D的各個(gè)特征來(lái)在兩條排斥線416A和416B之間排出優(yōu)先級(jí)。例如，如果物體410C大于物體410D，或如果物體410C是摩托車而物體410D是小型車輛，則計(jì)算設(shè)備可以被配置為控制車輛402來(lái)遵守排斥線416A所設(shè)定的約束，即，停留在排斥線416A的右方，而違反排斥線416B所設(shè)定的約束。因此，在給定的駕駛場(chǎng)景中，給定的排斥線可以是不可違反的硬約束；而在另一駕駛場(chǎng)景中，給定的排斥線可以是計(jì)算設(shè)備能合理使得車輛違反并且仍確定安全軌跡的軟約束。
[0113]圖4B示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的基于基于道路404上的大型物體418的車輛402的橫向定位。大型物體418 (例如可以是卡車)可以在車輛402的車道的右方車道。車輛402可以從后方接近大型物體418并且可以跟隨軌跡420。被配置為控制車輛402的計(jì)算設(shè)備可能已識(shí)別出大型物體418，并且確定將在車輛402和大型物體418之間維持的橫向距離。計(jì)算設(shè)備可以被配置為確定可以相對(duì)于軌跡408偏向左方的修改的軌跡422。[0114]圖4C示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的在HOV車道中的車輛402的橫向定位?？梢杂绍嚨肋吔?24A和424B定義HOV車道。HOV車道的特征在于在HOV車道中的車輛和在常規(guī)或非HOV車道中的車輛之間的速度差別很大。車輛402初始可以跟隨軌跡426。被配置為控制車輛402的計(jì)算設(shè)備可以確定車輛402行駛在HOV車道內(nèi)，并且響應(yīng)地確定相對(duì)于軌跡426偏向左方(例如，朝向道路404的路肩)的修改的軌跡。
[0115]返回參考圖3，在塊314處，方法300包括:使用計(jì)算設(shè)備，基于修改的軌跡來(lái)提供控制車輛的指令。車輛的控制系統(tǒng)可以包括多個(gè)控制策略，所述控制策略可以是預(yù)確定的或適用于車輛的駕駛環(huán)境中的改變。一般地，控制策略可以包括與在各種駕駛環(huán)境中的交通相互作用相關(guān)聯(lián)的指令或規(guī)則組。例如，控制策略可以包括這樣的規(guī)則:在考慮安全和交通規(guī)則和注意事項(xiàng)(例如，車輛停在交叉口和在屈服(yield)狀態(tài)的窗口機(jī)會(huì)、車道跟蹤、速度控制、到道路上其他車輛的距離、超過(guò)其他車輛，和在停停走走交通中排隊(duì)，和避免例如迎面而來(lái)的車道的可能導(dǎo)致不安全行為的區(qū)域，等等)的同時(shí)，確定車輛速度、轉(zhuǎn)向角度，和車輛可能行駛的車道。例如，計(jì)算設(shè)備可以被配置為基于確定的修改的軌跡來(lái)確定包括用于行為的規(guī)則的控制策略，所述行為包括控制速度、轉(zhuǎn)向角度，和安全地維持與在車輛附近的識(shí)別出的物體的橫向距離的車輛的車道。
[0116]在示例中，給定的控制策略可以包括程序或計(jì)算機(jī)指令，其基于修改的軌跡來(lái)使控制車輛的致動(dòng)器具有特征(例如，節(jié)流閥、轉(zhuǎn)向角度、制動(dòng)器、加速器，或者變速器換擋器)。給定的控制策略可以包括以優(yōu)先權(quán)排序的行動(dòng)集，并且行動(dòng)集可以包括使車輛可以被配置為要完成任務(wù)(例如，從一個(gè)位置行駛到另一位置)的可替換的行動(dòng)。例如，可替換的行動(dòng)可以基于修改的軌跡以及分配給關(guān)于給定物體所確定的各個(gè)橫向距離的各個(gè)權(quán)重進(jìn)行排序。
[0117]在另一示例中，多個(gè)控制策略(例如，程序)可以連續(xù)地向計(jì)算設(shè)備建議行動(dòng)。計(jì)算設(shè)備可以被配置為基于例如目標(biāo)的權(quán)重集(例如，維持確定的橫向距離、安全性、速度、修改的軌跡的平滑性，等)來(lái)決定選擇哪一個(gè)策略。基于目標(biāo)的權(quán)重集的評(píng)估，例如計(jì)算設(shè)備可以被配置為對(duì)多個(gè)控制策略和各個(gè)行動(dòng)集進(jìn)行排序，并且基于排序確定給定的控制策略和各個(gè)行動(dòng)集。
[0118]因此，計(jì)算設(shè)備可以被配置為提供指令(例如，可以包括與修改的軌跡相關(guān)聯(lián)的行動(dòng)集或規(guī)則集)，所述指令可以被執(zhí)行以控制車輛的致動(dòng)器。例如，計(jì)算設(shè)備可以被配置為提供程序指令來(lái)調(diào)整車輛的平移速度，或轉(zhuǎn)動(dòng)速度，或兩者，使得車輛可以跟隨修改的軌跡。
[0119]在圖4A中，例如，計(jì)算設(shè)備可以被配置為提供指令來(lái)控制車輛402，使得車輛可以維持與物體410A-D的安全橫向距離，并且可能遵循由排斥線416A和416B所定義的約束。
[0120]在圖4B中，被配置為控制車輛402的控制設(shè)備可以被配置為提供指令來(lái)控制車輛402，使得車輛402可以跟隨修改的軌跡422而非軌跡420。通過(guò)這種方式，相對(duì)于車輛402跟隨軌跡420時(shí)將車輛402與大型物體418分離的各個(gè)橫向距離，車輛402可以關(guān)于大型物體418維持更大的橫向距離。
[0121]在圖4C中，被配置為控制車輛402的計(jì)算設(shè)備可以被配置為提供指令來(lái)控制車輛402，使得車輛402可以跟隨修改的軌跡428而非軌跡426。通過(guò)這種方法，例如，相對(duì)于車輛402跟隨軌跡426時(shí)將車輛402與物體430A和430B分離的各個(gè)橫向距離，在HOV車道右方車道內(nèi)車輛402可以關(guān)于物體430A和430B維持更大的橫向距離。
[0122]這些控制行動(dòng)和駕駛情況僅用于說(shuō)明。其他示例性情況也是可能的。
[0123]在一些實(shí)施例中，公開(kāi)的方法可以實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)程序指令，所述指令以機(jī)器可讀形式編碼在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上或其他非瞬態(tài)介質(zhì)或制造商的物品上。圖5是示出了至少根據(jù)本文中出現(xiàn)的一些實(shí)施例來(lái)布置的示例性計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品500的概念局部視圖的示意圖，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品500包括用于在計(jì)算設(shè)備上執(zhí)行計(jì)算機(jī)處理的計(jì)算機(jī)程序。在一個(gè)實(shí)施例中，使用信號(hào)承載介質(zhì)501提供示例性計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品500。信號(hào)承載介質(zhì)501可以包括一個(gè)或多個(gè)程序指令502，當(dāng)一個(gè)或多處理器(例如，計(jì)算設(shè)備111中的處理器113)執(zhí)行所述程序指令502時(shí)，可以提供根據(jù)圖1-4在上文所描述的功能或部分功能。因此，例如，參考在圖3中示出的實(shí)施例，可以通過(guò)與信號(hào)承載介質(zhì)501相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)指令來(lái)承擔(dān)塊302-312的一個(gè)或多個(gè)特征。此外，圖5中的程序指令502也描述了示例性指令。
[0124]在一些示例中，信號(hào)承載介質(zhì)501可以包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)503，例如但不限于，硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、光盤(pán)(⑶)、數(shù)字視頻盤(pán)(DVD)、數(shù)字磁帶、存儲(chǔ)器等。在一些實(shí)現(xiàn)中，信號(hào)承載介質(zhì)501可以包括計(jì)算機(jī)可記錄介質(zhì)504，例如但不限于，存儲(chǔ)器、讀/寫(xiě)(R/W)⑶、R/W DVD等。在一些實(shí)現(xiàn)中，信號(hào)承載介質(zhì)501可以包括通信介質(zhì)505，例如但不限于，數(shù)字和/或模擬通信介質(zhì)(例如，光纖電纜、波導(dǎo)、有線通信鏈路、無(wú)線通信鏈路等)。因此，例如，信號(hào)承載介質(zhì)501可以通過(guò)通信介質(zhì)505的無(wú)線形式(例如，符合IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)或其他傳輸協(xié)議的無(wú)線通信介質(zhì))來(lái)傳遞。
[0125]一個(gè)或多個(gè)程序指令502可以是，例如，計(jì)算機(jī)可執(zhí)行和/或邏輯實(shí)現(xiàn)的指令。在一些示例中，計(jì)算設(shè)備(例如根據(jù)圖1-4所描述的計(jì)算設(shè)備)可以被配置為提供各種操作、功能或行動(dòng)來(lái)響應(yīng)通過(guò)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)503、計(jì)算機(jī)可記錄介質(zhì)504,和/或通信介質(zhì)505中的一個(gè)或多個(gè)傳遞到計(jì)算設(shè)備的程序指令502。應(yīng)理解在本文中描述的布置僅用于示例目的。這樣，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解其他布置和其他元件(例如，機(jī)器、接口、功能、順序，和功能分組等)能被替代使用，并且根據(jù)期望的結(jié)果可以忽略一些元件。此外，所述的許多元件是可以實(shí)現(xiàn)為分離的或分布的部件或以任意適當(dāng)組合和位置聯(lián)合其他部件的功能實(shí)體。
[0126]雖然在本文中公開(kāi)了各種方案和實(shí)施例，但是其他的方案和實(shí)施例對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。本文中公開(kāi)的各種方案和實(shí)施例用于說(shuō)明目的，而非意圖用于限制，由所附權(quán)利要求指示真實(shí)范圍，以及這些權(quán)利要求給予的等價(jià)物的全部范圍。還應(yīng)理解本文中使用的術(shù)語(yǔ)僅是用于描述具體實(shí)施例的目的，而非意圖用于限制目的。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 通過(guò)計(jì)算設(shè)備識(shí)別車輛正在行駛的道路之上或附近的物體； 基于所述車輛的特征和所述物體的各個(gè)特征估計(jì)時(shí)間間隔，在所述時(shí)間間隔期間所述車輛將橫向鄰近所述物體，其中所述車輛的所述特征包括所述車輛的運(yùn)動(dòng)的速度和方向，并且其中所述物體的所述各個(gè)特征包括所述物體的運(yùn)動(dòng)的各個(gè)速度和各個(gè)方向； 基于所述車輛的所述特征，估計(jì)在所述時(shí)間間隔期間所述車輛在所述道路上的一個(gè)或多個(gè)縱向位置； 基于所述物體的所述各個(gè)特征，確定在所述車輛的一個(gè)或多個(gè)縱向位置處在所述時(shí)間間隔期間用于所述車輛的在所述車輛和所述物體之間維持的橫向距離；以及使用所述計(jì)算設(shè)備基于所述橫向距離提供控制所述車輛的指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，識(shí)別所述物體包括: 從與所述車輛耦合的圖像捕捉設(shè)備接收?qǐng)D像，其中，識(shí)別所述物體包括識(shí)別在所述圖像中的所述物體，并且其中，所述圖像捕捉設(shè)備是相機(jī)或光線檢測(cè)和測(cè)距(LIDAR)設(shè)備中的一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述物體的所述各個(gè)特征還包括以下中的一個(gè)或多個(gè):所述物體的大小、所述物體在所述道路上的各個(gè)位置，或所述物體的類型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括: 接收來(lái)自與所述車輛耦合的LIDAR設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)基于LIDAR的信息或者接收由與所述車輛耦合的相機(jī)所捕捉的所述物體的圖像，其中，所述基于LIDAR的信息包括三維(3D)點(diǎn)云，所述點(diǎn)云包括基于從所述LIDAR設(shè)備發(fā)射并且從所述物體反射的光線的一組占.從與所述車輛耦合的無(wú)線電檢測(cè)和測(cè)距(RADAR)設(shè)備接收涉及所述物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)運(yùn)動(dòng)特征的基于RADAR的信息；以及 基于一個(gè)或多個(gè)所述基于LIDAR的信息和所述圖像以及所述基于RADAR的信息來(lái)確定所述物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，估計(jì)所述時(shí)間間隔包括:進(jìn)一步基于道路幾何來(lái)估計(jì)所述時(shí)間間隔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于所述車輛的特征來(lái)估計(jì)在所述時(shí)間間隔期間所述車輛在所述道路上的一個(gè)或多個(gè)縱向位置包括:基于所述車輛的速度和所述車輛的估計(jì)加速度或減速度來(lái)估計(jì)一個(gè)或多個(gè)縱向位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述計(jì)算設(shè)備被配置為訪問(wèn)給定物體的給定特征到維持在所述車輛和所述給定物體之間的給定橫向距離的映射，并且其中，估計(jì)所述橫向距離包括對(duì)所述物體的各個(gè)特征和在所述映射中的所述給定特征進(jìn)行比較。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，提供所述指令來(lái)控制所述車輛包括:修改所述車輛在所述道路上的軌跡，使得所述車輛在一個(gè)或多個(gè)縱向位置維持在所述車輛和所述物體之間的所述橫向距離，并且其中，修改所述軌跡包括至少修改所述車輛的轉(zhuǎn)向角度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述計(jì)算設(shè)備被配置為以自治操作模式控制所述車輛。
10.一種其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行指令的非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，在計(jì)算設(shè)備執(zhí)行所述指令時(shí)，使得所述計(jì)算設(shè)備執(zhí)行包括如下的功能: 基于軌跡識(shí)別車輛正在行駛的道路之上或附近的一個(gè)或多個(gè)物體； 對(duì)于所述一個(gè)或多個(gè)物體中的每個(gè)物體: 基于所述車輛的一個(gè)或多個(gè)特征和各個(gè)物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征，估計(jì)時(shí)間間隔，在所述時(shí)間間隔期間所述車輛將橫向鄰近所述各個(gè)物體； 基于所述車輛的一個(gè)或多個(gè)特征，估計(jì)在所述各個(gè)時(shí)間間隔期間所述車輛在所述道路上的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)縱向位置；以及 基于所述各個(gè)物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征，確定在在所述車輛的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)縱向位置處在所述各個(gè)時(shí)間間隔期間用于所述車輛的在所述車輛和所述各個(gè)物體之間維持的各個(gè)橫向距離； 基于所述各個(gè)物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征，對(duì)為各個(gè)物體所確定的各個(gè)橫向距離分配各個(gè)權(quán)重； 基于涉及所述車輛和所述一個(gè)或多個(gè)物體的確定的各個(gè)橫向距離以及基于分配給各個(gè)橫向距離的各個(gè)權(quán)重，確定用于所述車輛的修改的軌跡，其中所述各個(gè)權(quán)重表明各個(gè)橫向距離對(duì)確定所述修改的軌跡的各個(gè)影響程度；以及基于所述修改的軌跡來(lái)提供控制所述車輛的指令。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),其中，確定修改的軌跡的功能包括:進(jìn)一步基于一個(gè)或多個(gè)道路條件和所述車輛在所述道路上的車道類型來(lái)確定所述修改的軌跡。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述計(jì)算設(shè)備被配置為以自治操作模式控制所述車輛。
13.—種控制系統(tǒng),包括: 至少一個(gè)處理器；以及 在其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器，當(dāng)由至少一個(gè)所述處理器執(zhí)行所述指令時(shí)，致使所述控制系統(tǒng)執(zhí)行包括以下的功能: 基于軌跡識(shí)別車輛整在行駛的道路之上或附近的一個(gè)或多個(gè)物體； 對(duì)于所述一個(gè)或多個(gè)物體中的每個(gè)物體: 基于所述車輛的一個(gè)或多個(gè)特征和各個(gè)物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征，估計(jì)各個(gè)時(shí)間間隔，在所述各個(gè)時(shí)間間隔期間所述車輛將橫向地鄰近所述各個(gè)物體； 基于所述車輛的一個(gè)或多個(gè)特征，估計(jì)在所述各個(gè)時(shí)間間隔期間所述車輛在所述道路上的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)縱向位置；以及 基于所述各個(gè)物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征，確定在所述車輛的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)縱向位置處在所述各個(gè)時(shí)間間隔期間用于所述車輛的在所述車輛和所述各個(gè)物體之間維持的各個(gè)橫向距離； 基于涉及所述車輛和所述一個(gè)或多個(gè)物體的確定的各個(gè)橫向距離，確定用于所述車輛的修改的軌跡，其中確定所述修改的軌跡包括: 考慮所述各個(gè)橫向距離作為硬約束，指示嚴(yán)格遵守在所述車輛和所述各個(gè)物體之間至少維持各個(gè)橫向距離，或者 基于所述物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征，考慮各個(gè)橫向距離作為能夠被違反的軟約束；以及 基于所述修改的軌跡來(lái)提供控制所述車輛的指令。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制系統(tǒng)，其中，基于所述修改的軌跡提供指令來(lái)控制所述車輛的功能包括:以自治操作模式提供控制所述車輛的指令。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制系統(tǒng)，其中，所述物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征包括以下中的一個(gè)或多個(gè):所述物體是移動(dòng)的還是靜止的、所述物體的縱向速度、所述物體的橫向速度、所述物體的運(yùn)動(dòng)的方向、所述物體的大小、所述物體在所述道路上的各個(gè)位置，或所述物體的類型。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的控制系統(tǒng)，還包括: 與所述車輛耦合的光線檢測(cè)和測(cè)距(LIDAR)設(shè)備，其中，所述LIDAR設(shè)備被配置為提供包括三維(3D)點(diǎn)云的基于LIDAR的信息，所述點(diǎn)云包括基于從所述LIDAR設(shè)備發(fā)射并且從所述一個(gè)或多個(gè)物體反射的光線的一組點(diǎn)； 與所述車輛耦合的相機(jī)，其中，所述相機(jī)被配置為提供所述一個(gè)或多個(gè)物體中的每個(gè)物體的一個(gè)或多個(gè)圖像；以及 與所述車輛耦合的無(wú)線電檢測(cè)和測(cè)距(RADAR)設(shè)備，其中，所述RADAR設(shè)備被配置為提供涉及所述一個(gè)或多個(gè)物體中的每個(gè)物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)運(yùn)動(dòng)特征的基于RADAR的信息， 其中，所述功能還包括:基于一個(gè)或多個(gè)所述基于LIDAR的信息、一個(gè)或多個(gè)所述圖像，或所述基于RADAR的信息，確定所述一個(gè)或多個(gè)物體中的每個(gè)物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述`的控制系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)被配置為訪問(wèn)給定物體的給定特征到在所述車輛和所述給定物體之間維持的給定的橫向距離的映射，并且其中，估計(jì)所述橫向距離的功能包括對(duì)所述各個(gè)物體的一個(gè)或多個(gè)各個(gè)特征和在所述映射中的所述給定特征進(jìn)行比較。
【文檔編號(hào)】B60W40/02GK103786723SQ201310156473
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月30日
【發(fā)明者】D·多爾戈夫, C·厄姆森 申請(qǐng)人:谷歌公司