[发明专利]使用线性时间逻辑的自主运载工具操作

说明书

提供了使用线性时间逻辑的自主运载工具操作的技术。本发明定义起点和终点(第一时空地点和第二时空地点)之间的若干可能的运动段。将满足操作约束(例如限速)的运动段标记为“真”(称为线性时间逻辑表达式)。如果所有运动段为假，则还考虑约束之间的可能等级，生成成本函数(操作度量)。碰撞避免优先于舒适度。系统基于成本函数来选择运动段。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年6月4日提交的美国临时申请62/856,875的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本说明书大体上涉及用于运载工具的操作的路径规划。

背景技术

运载工具从初始地点到最终目的地的操作通常需要用户或运载工具的决策系统选择从初始地点到最终目的地通过道路网络的路线。选择复杂的路线可能需要许多决策，使得传统的路线选择算法不切实际。

发明内容

提供了使用线性时间逻辑的自主运载工具(AV)操作的技术。该技术包括使用运载工具的一个或多个处理器来存储定义用于操作运载工具的操作约束的线性时间逻辑表达式。运载工具位于第一时空地点处。一个或多个处理器用于接收运载工具的第二时空地点。一个或多个处理器用于识别用于将运载工具从第一时空地点操作到第二时空地点的运动段。一个或多个处理器基于运动段确定线性时间逻辑表达式的值。一个或多个处理器基于所确定的线性时间逻辑表达式的值来生成用于根据运动段操作运载工具的操作度量。

在实施例中，运载工具的一个或多个处理器接收用于操作运载工具的一个或多个操作约束。一个或多个操作约束中的各个操作约束由相应的线性时间逻辑表达式定义。一个或多个处理器确定用于操作运载工具的一个或多个运动段。一个或多个运动段中的各个运动段连接两个不同的时空地点。一个或多个处理器基于时间模态算子确定运载工具的状态序列的一个或多个线性时间逻辑表达式的值。一个或多个处理器基于一个或多个线性时间逻辑表达式的值将操作度量分配给一个或多个运动段。一个或多个处理器选择一个或多个运动段中的运动段。所选择的运动段具有低于阈值的所分配的操作度量。运载工具的控制模块根据所选择的运动段操作运载工具。

在实施例中，运载工具的一个或多个处理器接收多个运动段。多个运动段中的各个运动段将第一时空地点连接到第二时空地点。一个或多个处理器生成Kripke结构，该Kripke结构包括与第一时空地点相对应的第一顶点。第二顶点与第二时空地点相对应。Kripke结构包括多个边。多个边中的各个边与多个运动段中的相应运动段相对应。一个或多个处理器接收定义用于操作运载工具的操作约束的线性时间逻辑表达式。对于Kripke结构内的多个边中的各个边：响应于在第一顶点或第二顶点处确定的线性时间逻辑表达式的值为假，一个或多个处理器将操作度量分配给与边相对应的运动段。一个或多个处理器选择与最低操作度量相关联的运动段以操作运载工具。

在实施例中，运载工具的一个或多个处理器存储表示用于操作运载工具的运动段的Kripke结构。运动段包括多个时空地点。对于多个时空地点中的各个时空地点：一个或多个处理器基于Kripke结构评价线性时间逻辑表达式。线性时间逻辑表达式定义用于根据运动段操作运载工具的操作约束。响应于线性时间逻辑表达式的值在时空地点处改变，一个或多个处理器在时空地点处在Kripke结构内插入地点标记，以将运动段划分为两个不同的运动段。一个或多个处理器向基于地点标记的两个不同运动段中的各个运动段分配操作度量。一个或多个处理器基于操作度量确定用于操作运载工具的轨迹。

在一个实施例中，运载工具的一个或多个处理器存储同运载工具与对象的碰撞相对应的线性时间逻辑表达式。一个或多个处理器接收用于操作运载工具的第一运动段。一个或多个处理器基于第一运动段确定线性时间逻辑表达式的第一值。响应于所确定的第一值指示运载工具与对象的碰撞的第一概率大于阈值，运载工具的控制模块根据不同于第一运动段的第二运动段来操作运载工具。基于第二运动段确定的线性时间逻辑表达式的第二值指示运载工具与对象的碰撞的第二概率小于阈值。