Способ и электронное устройство для управления беспилотным автомобилем

1. Способ управления беспилотным автомобилем (SDC) на местности, причем в окружении SDC находится движущийся объект, SDC управляется электронным устройством, способ выполняется электронным устройством, причем способ включает в себя этапы, на которых:
в данный момент времени во время работы SDC:
генерируют посредством электронного устройства путь для SDC на местности, причем путь включает в себя последовательность потенциальных положений на местности, по которым должен следовать SDC;
генерируют посредством электронного устройства указания запланированных скоростей для SDC при следовании по последовательности потенциальных положений, причем генерирование указаний включает в себя этапы, на которых:
генерируют посредством электронного устройства структуру графа, имеющую узлы и ребра,
причем данный узел представляет первое потенциальное состояние SDC на местности, первое потенциальное состояние указывает первое потенциальное положение и первую потенциальную скорость SDC в первый потенциальный будущий момент времени,
данное ребро соединяет данный узел с предыдущим узлом в структуре графа и представляет соответствующий потенциальный переход от предыдущего потенциального состояния к первому потенциальному состоянию;
генерируют посредством электронного устройства оценку времени для данного узла, указывающую количество времени, которое электронное устройство имеет до запуска экстренного маневра для предотвращения столкновения с движущимся объектом, если SDC находится в первом потенциальном состоянии и движущийся объект выполняет заранее определенный неожиданный маневр в первый потенциальный будущий момент времени;
генерируют посредством электронного устройства стоимость для данного ребра с использованием оценки времени данного узла, причем стоимость указывает на безопасность соответствующего потенциального перехода;
определяют посредством электронного устройства последовательность ребер с использованием стоимости данного ребра, причем последовательность ребер имеет допустимую общую стоимость ребер; и
генерируют посредством электронного устройства указаний запланированных скоростей с использованием потенциальных состояний узлов, соединенных последовательностью ребер; и
побуждают посредством электронного устройства управление SDC вдоль пути в соответствии с запланированными скоростями.
2. Способ по п. 1, в котором генерирование оценки времени включает в себя этапы, на которых:
генерируют посредством электронного устройства экстренную траекторию SDC, если SDC выполняет экстренный маневр, когда SDC находится в первом потенциальном состоянии;
генерируют посредством электронного устройства неожиданную траектории движущегося объекта, если движущийся объект выполняет заранее определенный неожиданный маневр, когда движущийся объект находится в третьем потенциальном состоянии в первый потенциальный будущий момент времени;
проецируют посредством электронного устройства момент времени и конечное положение неожиданной траектории движущегося объекта на момент времени и конечное положение экстренной траектории SDC для определения расстояния между SDC и движущимся объектом после завершения экстренного маневра и заранее определенного неожиданного маневра; и
генерируют посредством электронного устройства оценку времени на основе оценки расстояния и первой потенциальной скорости первого потенциального состояния SDC.
3. Способ по п. 2, при этом способ дополнительно содержит этапы, на которых:
генерируют посредством электронного устройства множества прогнозируемых траекторий для движущегося объекта на местности;
определяют посредством электронного устройства наиболее вероятную прогнозируемую траекторию среди множества прогнозируемых траекторий; и
выбирают посредством электронного устройства третье потенциальное состояние движущегося объекта как потенциального состояния движущегося объекта в первый потенциальный будущий момент времени в соответствии с наиболее вероятной прогнозируемой траекторией.
4. Способ по п. 1, в котором движущийся объект содержит первый движущийся объект, и в котором второй движущийся объект находится в окружении SDC, причем оценка времени является первой оценкой времени, связанной с первым движущимся объектом, причем генерирование указаний дополнительно включает в себя этапы, на которых:
генерируют посредством электронного устройства вторую оценку времени для данного узла, указывающую количество времени, которое электронное устройство имеет до запуска экстренного маневра для предотвращения столкновения со вторым движущимся объектом, если SDC находится в первом потенциальном состоянии и второй движущийся объект выполняет заранее определенный неожиданный маневр в первый потенциальный будущий момент времени;
и при этом генерирование стоимости включает в себя этап, на котором генерируют посредством электронного устройства стоимость для данного ребра с использованием первой оценки времени и второй оценки времени данного узла.
5. Способ по п. 4, в котором генерирование стоимости для данного ребра с использованием первой оценки времени и второй оценки времени включает в себя этап, на котором вычисляют посредством электронного устройства взвешенную сумму первой оценки времени и второй оценки времени.
6. Способ по п. 1, в котором стоимость генерируют в ответ на то, что оценка времени ниже заранее определенного порога.
7. Способ по п. 6, в котором стоимость пропорциональна квадрату разности между заранее определенным порогом и оценкой времени.
8. Способ по п. 1, в котором соответствующий потенциальный переход представляет собой переход от предыдущего потенциального состояния к первому потенциальному состоянию при постоянном ускорении.
9. Способ по п. 1, в котором генерирование пути включает в себя этапы, на которых:
генерируют посредством электронного устройства другую структуру графа для местности на основе геометрии местности, при этом другая структура графа имеет другие узлы и другие ребра,
причем данный другой узел представляет соответствующее потенциальное положение SDC на местности,
данное другое ребро представляет соответствующий потенциальный переход между соответствующей парой потенциальных положений; и
определяют посредством электронного устройства последовательность потенциальных положений из другой структуры графа.
10. Способ по п. 1, при этом способ дополнительно содержит этапы, на которых:
в другой данный момент времени во время работы SDC после данного момента времени:
генерируют посредством электронного устройства другой путь для SDC на местности, причем путь включает в себя другую последовательность потенциальных положений на местности, по которым должен следовать SDC;
генерируют посредством электронного устройства другую структуру графа, имеющую другие узлы и другие ребра,
генерируют посредством электронного устройства другую оценку времени для данного другого узла, указывающую количество времени, которое электронное устройство имеет до запуска экстренного маневра для предотвращения столкновения с движущимся объектом, если SDC находится в соответствующем потенциальном состоянии заданного другого узла и движущийся объект выполняет заранее определенный неожиданный маневр в соответствующий потенциальный момент времени;
выбирают посредством электронного устройства другую последовательность ребер в структуре графа на основе другой оценки времени другого заданного узла;
генерируют посредством электронного устройства указания других запланированных скоростей для SDC при следовании по другой последовательности потенциальных положений на основе другой последовательности ребер; и
побуждают посредством электронного устройства работы SDC вдоль пути в соответствии с другими запланированными скоростями.
11. Способ по п. 1, в котором местность представляет собой участок дороги, имеющий полосу движения, и SDC следует за движущимся объектом в полосе движения, причем заранее определенным неожиданным маневром движущегося объекта является маневр быстрого торможения экстренным маневром SDC является маневр быстрого торможения.
12. Способ по п. 1, в котором местность представляет собой участок дороги, имеющий первую полосу движения и вторую полосу движения, SDC движется по первой полосе движения, объект движется по второй полосе движения, причем заранее определенный неожиданный маневр движущегося объекта представляет собой маневр со сменой полосы движения на первую полосу движения, экстренный маневр SDC представляет собой маневр быстрого торможения.
13. Электронное устройство для управления беспилотным автомобилем (SDC) на местности, причем движущийся объект находится в окружении SDC, причем электронное устройство выполнено с возможностью:
в данный момент времени во время работы SDC:
генерировать путь для SDC на местности, причем путь включает в себя последовательность потенциальных положений на местности, по которым должен следовать SDC;
генерировать указания запланированных скоростей для SDC при следовании по последовательности потенциальных положений, причем чтобы генерировать указания электронное устройство выполнено с возможностью:
генерировать структуру графа, имеющую узлы и ребра,
причем данный узел представляет первое потенциальное состояние SDC на местности, первое потенциальное состояние указывает первое потенциальное положение и первую потенциальную скорость SDC в первый потенциальный будущий момент времени,
данное ребро, соединяющее данный узел с предыдущим узлом в структуре графа и представляющее соответствующий потенциальный переход от предыдущего потенциального состояния к первому потенциальному состоянию;
генерировать оценку времени для данного узла, показывающую количество времени, которое электронное устройство имеет до запуска экстренного маневра для предотвращения столкновения с движущимся объектом, если SDC находится в первом потенциальном состоянии, а движущийся объект выполняет заранее определенный неожиданный маневр в первый потенциальный будущий момент времени;
генерировать стоимость для данного ребра с использованием оценки времени данного узла, причем стоимость указывает на безопасность соответствующего потенциального перехода;
определять последовательность ребер с использованием стоимости данного ребра, причем последовательность ребер имеет допустимую общую стоимость ребер; и
генерировать указания запланированных скоростей с использованием потенциальных состояний узлов, соединенных последовательностью ребер; и
предписывать работу SDC вдоль пути в соответствии с запланированными скоростями.
14. Электронное устройство по п. 13, в котором для генерирования оценки времени электронное устройство выполнено с возможностью:
генерировать экстренную траекторию SDC, если SDC выполняет экстренный маневр, когда SDC находится в первом потенциальном состоянии;
генерировать неожиданную траекторию движущегося объекта, если движущийся объект выполняет заранее определенный неожиданный маневр, когда движущийся объект находится в третьем потенциальном состоянии в первый потенциальный будущий момент времени;
проецировать момент времени и конечное положение неожиданной траектории движущегося объекта на момент времени и конечное положение экстренной траектории SDC для определения расстояния между SDC и движущимся объектом после завершения экстренного маневра и заранее определенного неожиданного маневра; и
генерировать оценку времени на основе оценки расстояния и первой потенциальной скорости первого потенциального состояния SDC.
15. Электронное устройство по п. 14, при этом электронное устройство дополнительно выполнено с возможностью:
генерировать множество прогнозируемых траекторий для движущегося объекта на местности;
определять наиболее вероятную прогнозируемую траекторию среди множества прогнозируемых траекторий; и
выбрать третье потенциальное состояние движущегося объекта как потенциальное состояние движущегося объекта в первый потенциальный будущий момент времени в соответствии с наиболее вероятной прогнозируемой траекторией.
16. Электронное устройство по п. 13, в котором движущийся объект содержит первый движущийся объект, и при этом второй движущийся объект находится в окружении SDC, при этом оценка времени является первой оценкой времени, связанной с первым движущимся объектом, для генерирования указаний электронное устройство дополнительно выполнено с возможностью:
генерировать вторую оценку времени для данного узла, показывающую количество времени, которое электронное устройство имеет до запуска экстренного маневра для предотвращения столкновения со вторым движущимся объектом, если SDC находится в первом потенциальном состоянии, а второй движущийся объект выполняет заранее определенный неожиданный маневр в первый потенциальный будущий момент времени;
и при этом для генерирования стоимости электронное устройство выполнено с возможностью генерирования стоимости для данного ребра с использованием первой оценки времени и второй оценки времени данного узла.
17. Электронное устройство по п. 16, в котором для генерирования стоимости для данного ребра с использованием первой оценки времени и второй оценки времени электронное устройство выполнено с возможностью вычисления взвешенной суммы первой оценки времени и второй оценки времени.
18. Электронное устройство по п. 13, в котором стоимость генерируется в ответ на то, что оценка времени ниже заранее определенного порога.
19. Электронное устройство по п. 18, в котором стоимость пропорциональна квадрату разности между заранее определенным порогом и временной шкалой.
20. Электронное устройство по п. 13, в котором соответствующий потенциальный переход представляет собой переход от предыдущего потенциального состояния к первому потенциальному состоянию при постоянном ускорении.
21. Электронное устройство по п. 13, в котором для генерирования пути электронное устройство выполнено с возможностью:
генерировать другую структуру графа для местности на основе геометрии местности, при этом другая структура графа имеет другие узлы и другие ребра,
причем данный другой узел представляет соответствующее потенциальное положение SDC на местности,
данное другое ребро представляет соответствующий потенциальный переход между соответствующей парой потенциальных положений; и
определять последовательность потенциальных положений из другой структуры графа.
22. Электронное устройство по п. 13, при этом электронное устройство дополнительно выполнено с возможностью:
в другой данный момент времени во время работы SDC после данного момента времени:
генерировать другой путь для SDC на местности, причем путь включает в себя другую последовательность потенциальных положений на местности, по которой должен следовать SDC;
генерировать другую структуру графа, имеющую другие узлы и другие ребра,
генерировать другую оценку времени для данного другого узла, показывающую количество времени, которое электронное устройство имеет до запуска экстренного маневра для предотвращения столкновения с движущимся объектом, если SDC находится в соответствующем потенциальном состоянии данного другого узла и движущийся объект выполняет заранее определенный неожиданный маневр в соответствующий потенциальный момент времени;
выбрать другую последовательность ребер в структуре графа на основе другой оценки времени другого данного узла;
генерировать указания других запланированных скоростей для SDC при следовании по другой последовательности потенциальных положений на основе другой последовательности ребер; и
предписывать работу SDC вдоль пути в соответствии с другими запланированными скоростями.
23. Электронное устройство по п. 13, в котором местность представляет собой участок дороги, имеющий полосу движения, и SDC следует за движущимся объектом в полосе движения, причем заранее определенным неожиданным маневром объекта является маневр быстрого торможения и экстренным маневром SDC является маневр быстрого торможения.
24. Электронное устройство по п. 13, в котором местность представляет собой участок дороги, имеющий первую полосу движения и вторую полосу движения, SDC движется по первой полосе движения, объект движется по второй полосе движения, причем заранее определенный неожиданный маневр движущегося объекта представляет собой маневр с изменением полосы движения на первую полосу движения, экстренный маневр SDC представляет собой маневр быстрого торможения.