[发明专利]自主驾驶卡车路由的运动模型

说明书

本技术涉及诸如货运卡车、铰接式巴士以及其他载具的自主载具中的路线规划和执行驾驶操作。结合道路图和其他信息对载具的详细运动学模型进行评估，以确定路线或驾驶操作对载具是否可行。这可以包括评估驾驶规则的分级集合，以及当前驾驶状况是否会影响任何规则。在预先规划载具要遵循的路线时，可以评估驾驶轨迹和成本。这可以包括确定载具采取特定驾驶动作的理想轨迹。预先规划的路线可以与载具的车队共享，并且可以基于由车队的不同载具获得的信息来修改。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年12月30日提交的美国临时申请No.62/954,870的提交日期的权益，其全部公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及以自主驾驶模式操作载具的方法。

背景技术

自主载具(autonomous vehicle)，诸如不需要人类驾驶员的载具，可用于帮助将诸如货物、牲畜或其他物品的拖车(例如，拖曳)货物从一个地点运输到另一地点。其他类型的铰接式载具也可以运输货物或乘客。这样的载具可以以没有任何载具乘客输入的完全自主模式进行操作，或者可以以人员提供一些驾驶输入的部分自主模式进行操作。一个或多个传感器可用于检测环境中附近的物体，并且载具在以自主模式驾驶时可使用来自传感器的信息。根据载具的尺寸和形状以及道路的配置，对于载具转弯或执行另一驾驶操作可能是挑战性的。载具重量或尺寸限制以及载具如何自主操纵的其他限制可能会使此类操作进一步复杂化。这些问题可能会阻止载具选取特定路线，可能会延迟货物交付、增加交通量、并给自主载具和其他道路使用者带来其他物流(logistical)问题。

发明内容

本技术涉及使用货运卡车或其他载具的详细运动学模型结合路标和其他信息来确定路线对于载具是否可行。这可以包括评估驾驶规则的分级集合，并确定在给定当前驾驶条件下是否违反任何规则。本技术的各方面涉及确定卡车进行给定转弯或其他驾驶操作的理想轨迹(和成本)，以及确定从出发点到目的地的整体路线。

根据一个方面，提供一种以自主驾驶模式操作载具的方法。所述方法包括：由载具的一个或多个处理器从载具的一个或多个传感器接收载具周围环境的传感器数据；由一个或多个处理器确定对于给定驾驶操纵的多个可能路径，以遵循沿着路线规划的轨迹；由一个或多个处理器基于接收的传感器数据和多个可能路径，根据载具的运动学模型，确定每个可能路径的运动学可行性(kinematic feasibility)；由一个或多个处理器基于运动学可行性和存储规则的分级来选择给定的可能路径之一，存储规则的分级与车道指示器、物理道路组成部分(component)或载具的限制中的一个或多个相关联；以及根据运动学可行性和存储规则的分级，使载具以自主驾驶模式执行选择的驾驶操作以遵循给定路径。

可以根据每个可能路径，根据载具的扫掠体积(swept volume)确定运动学可行性。扫掠体积可以包括载具的一个或多个铰接部分。

存储规则的分级可以对不同的车道线类型、路缘构造或路肩类型中的一个或多个进行排序。基于存储规则的分级选择给定路径可以包括基于一个或多个规则的预期违反对路径进行排序。确定每个可能路径的运动学可行性可以包括评估与该路径相关的操纵成本。例如，评估操纵成本可以包括评估转弯数量、遮挡、天气限制、邻域类型或时间限制中的一个或多个。评估操纵成本可以替代地或附加地包括分析错过转弯、错过出口或错过车道变更的成本。

选择给定路径还可以基于对一个或多个可能路径载具拥堵(becoming stuck)的可能性。所述方法还可以包括：在选择的驾驶操作之前预先规划何时变更车道。