[发明专利]自主车辆轨迹规划

说明书

自主车辆控制器包括存储器和被编程为执行存储在所述存储器中的指令的处理器。所述指令包括检测主车辆在低摩擦表面上、产生表示多个高摩擦表面的位置的合成地图、选择多个高摩擦表面中的一个、以及通过执行滑动控制过程自主地将所述主车辆导航到选定的高摩擦表面。

技术领域

本公开涉及自主车辆操作领域，并且更具体地涉及用于自主车辆轨迹规划的系统和方法。

背景技术

汽车工程师协会(SAE)已经定义了多个级别的自主车辆操作。在0-2级，人类驾驶员通常在没有车辆帮助的情况下监控或控制大多数驾驶任务。例如，在0级(“无自动化”)，人类驾驶员负责所有车辆操作。在1级(“驾驶员辅助”)，车辆有时会协助转向、加速或制动，但驾驶员仍然负责绝大多数车辆控制。在2级(“部分自动化”)，车辆可以在某些情况下控制转向、加速和制动，而无需人类交互。在3-5级，车辆承担更多与驾驶相关的任务。在3级(“有条件的自动化”)，车辆可以在某些情况下处理转向、加速和制动，以及监控驾驶环境。但是，3级要求驾驶员偶尔进行干预。在4级(“高自动化”)，车辆可以处理与3级相同的任务，但不依赖于驾驶员干预某些驾驶模式。在5级(“完全自动化”)，车辆可以在没有任何驾驶员干预的情况下处理几乎所有任务。

发明内容

车辆驾驶员需要为各种情况做好准备。对于由自主车辆控制器(有时称为“虚拟驾驶员”)控制的自主车辆也是如此。人类驾驶员和虚拟驾驶员可能遭遇车辆被困在雪地或泥地或路面结冰的情况。人类驾驶员通过驾驶员的培训课程和经验学习应对积雪、泥泞和结冰的道路。此外，人类驾驶员可以呼叫拖车以帮助释放被困车辆。虚拟驾驶员可被编程以试图释放被困的自主车辆。

可以规划到高摩擦表面的轨迹(作为滑动控制过程的一部分)的示例性自主车辆包括存储器和被编程为执行存储在存储器中的指令的处理器。指令包括检测主车辆在低摩擦表面上、产生表示多个高摩擦表面的位置的合成地图、选择多个高摩擦表面中的一个、以及通过执行滑动控制过程自主地将主车辆导航到选定的高摩擦表面。

在一种可能的方法中，处理器被编程为生成合成地图以包括障碍物的位置。处理器可以被编程为在躲避障碍物的同时自主地将主车辆导航到选定的高摩擦表面。替代地或另外地，处理器可以被编程为通过生成包括障碍物的位置的第一地图来生成合成地图。在该实现方式中，处理器可以被编程为通过生成第一地图以包括主车辆的路径范围来生成合成地图。替代地或另外地，处理器可以被编程为通过生成包括多个高摩擦表面的位置的第二地图来生成合成地图。在该可能的方法中，处理器可以被编程为通过组合第一地图和第二地图的部分来生成合成地图。组合第一地图和第二地图的部分可以包括将来自第二地图的多个高摩擦表面和来自第一地图的障碍物的位置并入到合成地图中。

处理器可以被编程为确定主车辆是否已到达选定的高摩擦表面。在那种情况下，处理器可以被编程为作为确定主车辆已经到达选定的高摩擦表面的结果而停止执行滑动控制过程。

一种示例性方法包括检测主车辆在低摩擦表面上、生成表示多个高摩擦表面的位置的合成地图、选择多个高摩擦表面中的一个、以及通过执行滑动控制过程自主地将主车辆导航到所选择的高摩擦表面。

在该方法中，生成合成地图可以包括生成合成地图以包括障碍物的位置。在那种情况下，自主地导航主车辆可以包括在躲避障碍物的同时自主地将主车辆导航到选定的高摩擦表面。替代地或另外地，生成合成地图可以包括生成包括障碍物的位置的第一地图。生成合成地图还可以或替代地包括生成第一地图以包括主车辆的路径范围。生成合成地图还可以或替代地包括生成包括多个高摩擦表面的位置的第二地图。在那种情况下，生成合成地图可以包括组合第一地图和第二地图的部分。组合第一地图和第二地图的部分可以包括将来自第二地图的多个高摩擦表面和来自第一地图的障碍物的位置并入到合成地图中。

该方法还可以包括确定主车辆是否已到达选定的高摩擦表面。在那种情况下，该方法还可以包括作为确定主车辆已到达选定的高摩擦表面的结果而停止滑动控制过程。