Способ и система для вычисления данных для управления работой беспилотного автомобиля - RU2019143947A

1. Компьютерно-реализуемый способ формирования управляющих данных для управления работой беспилотного автомобиля (SDC), причем SDC движется по сегменту дороги, причем сегмент дороги имеет полосу движения, причем способ осуществляется посредством электронного устройства, соединенного с SDC, при этом способ содержит этапы, на которых- получают, посредством электронного устройства, предсказанную траекторию объекта, ассоциированную с объектом в сегменте дороги, причем предсказанная траектория объекта основана на данных перемещения объекта; получают, посредством электронного устройства, набор привязочных точек вдоль полосы движения, причем набор привязочных точек представляет путь транспортного средства по умолчанию для SDC вдоль полосы движения, причем данная одна из набора привязочных точек указывает потенциальную будущую позицию SDC вдоль пути транспортного средства по умолчанию; для каждой одной из набора привязочных точек определяют, посредством электронного устройства, последовательность будущих моментов времени, когда SDC потенциально находится в соответствующей будущей позиции соответствующей одной из набора привязочных точек, за счет этого формируя матричную структуру, включающую в себя будущие позиционно-временные пары для SDC, причем данная будущая позиционно-временная пара указывает то, когда и где SDC должен быть потенциально расположен в будущем вдоль пути транспортного средства по умолчанию; для каждой будущей позиционно-временной пары в матричной структуре используют, посредством электронного устройства, предсказанную траекторию объекта для определения расстояния между ближайшим объектом к SDC, как если SDC расположен в соответствующей будущей позиционно-временной паре; сохраняют, посредством электронного устройства в запоминающем устройстве, расстояние между ближайшим объектом к SDC в ассоциации с соответствующей будущей позиционно-временной парой в матричной структуре, причем расстояние сохраняется в матричной структуре для соответствующей будущей позиционно-временной пары, представляющей безопасный коридор для SDC, если SDC расположен в соответствующей будущей позиционно-временной паре.

2. Способ по п. 1, в котором путь транспортного средства по умолчанию расположен вдоль центральной линии полосы движения.

3. Способ по п. 1, при этом способ дополнительно содержит, во время фазы использования матричной структуры, этапы, на которых получают, посредством электронного устройства, данные состояния SDC, ассоциированные с вершинами в графовой структуре, причем вершины соединяются посредством ребер в графовой структуре, причем данная вершина задает соответствующее состояние SDC в сегменте дороги, причем данное состояние SDC представляет по меньшей мере соответствующую позицию SDC в сегменте дороги в соответствующий момент времени, причем данное ребро задает переход между соответствующей парой состояний SDC в сегменте дороги; используют, посредством электронного устройства, данные состояния SDC данной вершины для осуществления доступа к запоминающему устройству, сохраняющему матричную структуру, при этом осуществляют доступ для извлечения расстояния, ассоциированного с будущей позиционно-временной парой, которая имеет наилучшее совпадение с позицией и моментом времени соответствующего состояния SDC; и используют, посредством электронного устройства, извлеченное расстояние для того, чтобы формировать штрафной количественный показатель для данного ребра, соединенного с данной вершиной, причем штрафной количественный показатель указывает то, насколько безопасным является переход из предыдущего состояния SDC в соответствующее состояние SDC.

4. Способ по п. 3, при этом способ дополнительно содержит, во время фазы использования матричной структуры, этапы, на которых формируют, посредством электронного устройства, соответствующий штрафной количественный показатель для каждого ребра графовой структуры; выполняют, посредством электронного устройства, алгоритм поиска кратчайшего пути для определения последовательности целевых состояний SDC, которая представляет собой наиболее безопасную последовательность состояний в сегменте дороги вдоль полосы движения, причем последовательность целевых состояний SDC соединяется посредством последовательности целевых ребер, причем последовательность целевых ребер имеет наименьший кумулятивный штрафной количественный показатель; и используют, посредством электронного устройства, данные состояния SDC для последовательности целевых состояний для формирования управляющих данных для управления работой SDC; и инициируют, посредством электронного устройства, работу SDC в сегменте дороги в соответствии с управляющими данными.

5. Способ по п. 1, при этом способ дополнительно содержит этап, на котором получают, посредством электронного устройства, вторую предсказанную траекторию объекта, ассоциированную со вторым объектом в сегменте дороги, причем вторая предсказанная траектория объекта основана на данных перемещения второго объекта в сегменте дороги, и при этом использование предсказанной траектории объекта для каждой будущей позиционно-временной пары дополнительно содержит этап, на котором для каждой будущей позиционно-временной пары в матричной структуре используют, посредством электронного устройства, предсказанную траекторию объекта и вторую предсказанную траекторию объекта для определения расстояния между ближайшим слева объектом к SDC и ближайшим справа объектом к SDC, как если SDC расположен в соответствующей будущей позиционно-временной паре, и при этом сохранение расстояния в запоминающем устройстве дополнительно содержит этап, на котором сохраняют, посредством электронного устройства в запоминающем устройстве, расстояние между ближайшим слева объектом к SDC и расстояние между ближайшим справа объектом к SDC в ассоциации с соответствующей будущей позиционно-временной парой в матричной структуре, причем (i) расстояние до ближайшего слева объекта и (ii) расстояние до ближайшего справа объекта, сохраненные в матричной структуре для соответствующей будущей позиционно-временной пары, представляют безопасный коридор для SDC, если SDC расположен в соответствующей будущей позиционно-временной паре.

6. Способ по п. 5, в котором сегмент дороги имеет более одной полосы движения, и при этом объект и второй объект не движутся по полосе движения, идентичной полосе движения SDC.

7. Способ по п. 5, в котором сегмент дороги имеет более одной полосы движения, и при этом объект движется в данной полосе движения, которая находится с левой стороны относительно полосы движения, в которой движется SDC, и при этом второй объект движется в другой данной полосе движения, которая находится с правой стороны относительно полосы движения, в которой движется SDC.

8. Способ по п. 1, в котором сегмент дороги имеет вторую полосу движения, и при этом способ дополнительно содержит этапы, на которых получают, посредством электронного устройства, второй набор привязочных точек вдоль второй полосы движения, причем второй набор привязочных точек представляет второй путь транспортного средства по умолчанию для SDC вдоль второй полосы движения, причем данная одна из второго набора привязочных точек указывает потенциальную будущую позицию SDC вдоль второго пути транспортного средства по умолчанию; для каждой одной из второго набора привязочных точек определяют, посредством электронного устройства, последовательность будущих моментов времени, когда SDC потенциально находится в соответствующей будущей позиции соответствующей одной из второго набора привязочных точек, за счет этого формируя вторую матричную структуру, включающую в себя вторые будущие позиционно-временные пары для SDC, причем данная вторая будущая позиционно-временная пара указывает то, когда и где SDC должен быть потенциально расположен в будущем вдоль второй полосы движения; для каждой второй будущей позиционно-временной пары во второй матричной структуре используют, посредством электронного устройства, предсказанную траекторию объекта для определения расстояния между ближайшим объектом к SDC, как если SDC расположен в соответствующей второй будущей позиционно-временной паре; сохраняют, посредством электронного устройства в запоминающем устройстве, расстояние между ближайшим объектом к SDC в ассоциации с соответствующей второй будущей позиционно-временной парой во второй матричной структуре, причем расстояние сохраняется во второй матричной структуре для соответствующей второй будущей позиционно-временной пары, представляющей безопасный коридор для SDC, если SDC расположен в соответствующей второй будущей позиционно-временной паре.

9. Способ по п. 8, при этом способ дополнительно содержит, во время фазы использования матричной структуры и второй матричной структуры, этапы, на которых получают, посредством электронного устройства, данные состояния SDC, ассоциированные с вершинами в графовой структуре, причем вершины соединяются посредством ребер в графовой структуре, причем данная вершина задает соответствующее состояние SDC в сегменте дороги, причем данное состояние SDC представляет по меньшей мере соответствующую позицию SDC в сегменте дороги в соответствующий момент времени, причем данное ребро задает переход между соответствующей парой состояний SDC в сегменте дороги; используют, посредством электронного устройства, данные состояния SDC данной вершины для осуществления доступа к запоминающему устройству, сохраняющему (i) соответствующие будущие позиционно-временные пары в матричной структуре и (ii) соответствующие вторые будущие позиционно-временные пары во второй матричной структуре, при этом осуществляют доступ для извлечения расстояния, ассоциированного с одной из (i) будущей позиционно-временной пары и (ii) второй будущей позиционно-временной пары, которая имеет наилучшее совпадение с позицией и моментом времени соответствующего состояния SDC; и используют, посредством электронного устройства, извлеченное расстояние для того, чтобы формировать штрафной количественный показатель для данного ребра, соединенного с данной вершиной, причем штрафной количественный показатель указывает то, насколько безопасным является переход из предыдущего состояния SDC в соответствующее состояние SDC.

10. Способ по п. 9, в котором если данное ребро указывает переход SDC между двумя полосами движения, способ дополнительно содержит этап, на котором осуществляют доступ как к матричной структуре, так и ко второй матричной структуре.

11. Способ по п. 8, в котором первая матричная структура и вторая матричная структура основаны по меньшей мере на частично отличающейся информации относительно множества других объектов в сегменте дороги.

12. Способ по п. 1, в котором объект представляет собой динамический объект.

13. Компьютерно-реализуемый способ формирования управляющих данных для управления работой беспилотного автомобиля (SDC), причем SDC движется по сегменту дороги, причем сегмент дороги имеет полосу движения, причем способ осуществляется посредством электронного устройства, соединенного с SDC, при этом способ содержит этапы, на которых получают, посредством электронного устройства, предсказанную траекторию объекта, ассоциированную с объектом в сегменте дороги, причем предсказанная траектория объекта основана на данных перемещения объекта; получают, посредством электронного устройства, набор привязочных точек вдоль полосы движения, по которой движется SDC, причем набор привязочных точек представляет путь транспортного средства по умолчанию для SDC вдоль полосы движения, причем данная одна из набора привязочных точек указывает потенциальную будущую позицию SDC вдоль пути транспортного средства по умолчанию; определяют, посредством электронного устройства, последовательность будущих моментов времени, когда SDC потенциально находится в соответствующей будущей позиции соответствующей одной из набора привязочных точек, формируют матричную структуру, включающую в себя множество будущих позиционно-временных пар для SDC, причем данная будущая позиционно-временная пара указывает то, когда и где SDC должен быть потенциально расположен в будущем вдоль пути транспортного средства по умолчанию; для каждой будущей позиционно-временной пары в матричной структуре используют, посредством электронного устройства, предсказанную траекторию объекта для определения расстояния между ближайшим объектом к SDC, как если SDC расположен в соответствующей будущей позиционно-временной паре; сохраняют, посредством электронного устройства в запоминающем устройстве, расстояние между ближайшим объектом к SDC в ассоциации с соответствующей будущей позиционно-временной парой в матричной структуре, причем расстояние сохраняется в матричной структуре для соответствующей будущей позиционно-временной пары, представляющей безопасный коридор для SDC, если SDC расположен в соответствующей будущей позиционно-временной паре.

14. Компьютерно-реализуемый способ формирования управляющих данных для управления работой беспилотного автомобиля (SDC), причем SDC движется по сегменту дороги, причем сегмент дороги имеет полосу движения, причем способ осуществляется посредством электронного устройства, соединенного с SDC, при этом способ содержит этапы, на которых получают, посредством электронного устройства, предсказанную траекторию объекта, ассоциированную с объектом в сегменте дороги, причем предсказанная траектория объекта основана на данных перемещения объекта в сегменте дороги; формируют матричную структуру, включающую в себя множество будущих позиционно-временных пар для SDC, причем данная будущая позиционно-временная пара указывает то, когда и где SDC должен быть потенциально расположен в будущем вдоль пути транспортного средства по умолчанию; для каждой будущей позиционно-временной пары в матричной структуре используют, посредством электронного устройства, предсказанную траекторию объекта для определения расстояния между ближайшим объектом к SDC, как если SDC расположен в соответствующей будущей позиционно-временной паре; сохраняют, посредством электронного устройства в запоминающем устройстве, расстояние между ближайшим объектом к SDC в ассоциации с соответствующей будущей позиционно-временной парой в матричной структуре, причем расстояние сохраняется в матричной структуре для соответствующей будущей позиционно-временной пары, представляющей безопасный коридор для SDC, если SDC расположен в соответствующей будущей позиционно-временной паре.

15. Способ по п. 14, в котором формирование матричной структуры содержит этапы, на которых получают, посредством электронного устройства, набор привязочных точек вдоль полосы движения, по которой движется SDC, причем набор привязочных точек представляет путь транспортного средства по умолчанию для SDC вдоль полосы движения, причем данная одна из набора привязочных точек указывает потенциальную будущую позицию SDC вдоль пути транспортного средства по умолчанию; определяют, посредством электронного устройства, последовательность будущих моментов времени, когда SDC потенциально находится в соответствующей будущей позиции, соответствующей одной из набора привязочных точек.

16. Электронное устройство для формирования управляющих данных для управления работой беспилотного автомобиля (SDC), причем SDC движется по сегменту дороги, причем сегмент дороги имеет полосу движения, причем электронное устройство соединяется с SDC, причем электронное устройство выполнено с возможностью получать предсказанную траекторию объекта, ассоциированную с объектом в сегменте дороги, причем предсказанная траектория объекта основана на данных перемещения объекта; получать набор привязочных точек вдоль полосы движения, причем набор привязочных точек представляет путь транспортного средства по умолчанию для SDC вдоль полосы движения, причем данная одна из набора привязочных точек указывает потенциальную будущую позицию SDC вдоль пути транспортного средства по умолчанию; для каждой одной из набора привязочных точек определять последовательность будущих моментов времени, когда SDC потенциально находится в соответствующей будущей позиции, соответствующей одной из набора привязочных точек, за счет этого формировать матричную структуру, включающую в себя будущие позиционно-временные пары для SDC, причем данная будущая позиционно-временная пара указывает то, когда и где SDC должен быть потенциально расположен в будущем вдоль пути транспортного средства по умолчанию; для каждой будущей позиционно-временной пары в матричной структуре использовать предсказанную траекторию объекта для определения расстояния между ближайшим объектом к SDC, как если SDC расположен в соответствующей будущей позиционно-временной паре; сохранять, в запоминающем устройстве, расстояние между ближайшим объектом к SDC в ассоциации с соответствующей будущей позиционно-временной парой в матричной структуре, причем расстояние сохраняется в матричной структуре для соответствующей будущей позиционно-временной пары, представляющей безопасный коридор для SDC, если SDC расположен в соответствующей будущей позиционно-временной паре.

17. Электронное устройство по п. 16, в котором путь транспортного средства по умолчанию расположен вдоль центральной линии полосы движения.

18. Электронное устройство по п. 16, при этом электронное устройство дополнительно выполнено с возможностью, во время фазы использования матричной структуры получать данные состояния SDC, ассоциированные с вершинами в графовой структуре, причем вершины соединяются посредством ребер в графовой структуре, причем данная вершина задает соответствующее состояние SDC в сегменте дороги, причем данное состояние SDC представляет по меньшей мере соответствующую позицию SDC в сегменте дороги в соответствующий момент времени, причем данное ребро задает переход между соответствующей парой состояний SDC в сегменте дороги; использовать данные состояния SDC данной вершины для осуществления доступа к запоминающему устройству, сохраняющему матричную структуру, при этом осуществляют доступ для извлечения расстояния, ассоциированного с будущей позиционно-временной парой, которая имеет наилучшее совпадение с позицией и моментом времени соответствующего состояния SDC; и использовать извлеченное расстояние для того, чтобы формировать штрафной количественный показатель для данного ребра, соединенного с данной вершиной, причем штрафной количественный показатель указывает то, насколько безопасным является переход из предыдущего состояния SDC в соответствующее состояние SDC.

19. Электронное устройство по п. 16, при этом электронное устройство дополнительно выполнено с возможностью, во время фазы использования матричной структуры формировать соответствующий штрафной количественный показатель для каждого ребра графовой структуры; выполнять алгоритм поиска кратчайшего пути для определения последовательности целевых состояний SDC, которая представляет собой наиболее безопасную последовательность состояний в сегменте дороги вдоль полосы движения, причем последовательность целевых состояний SDC соединяется посредством последовательности целевых ребер, причем последовательность целевых ребер имеет наименьший кумулятивный штрафной количественный показатель; и использовать данные состояния SDC для последовательности целевых состояний для формирования управляющих данных для управления работой SDC; и инициировать работу SDC в сегменте дороги в соответствии с управляющими данными.

20. Электронное устройство по п. 16, при этом электронное устройство дополнительно выполнено с возможностью получать вторую предсказанную траекторию объекта, ассоциированную со вторым объектом в сегменте дороги, причем вторая предсказанная траектория объекта основана на данных перемещения второго объекта в сегменте дороги, и при этом использование предсказанной траектории объекта для каждой будущей позиционно-временной пары дополнительно содержит выполнение электронного устройства с возможностью для каждой будущей позиционно-временной пары в матричной структуре использовать предсказанную траекторию объекта и вторую предсказанную траекторию объекта для определения расстояния между ближайшим слева объектом к SDC и ближайшим справа объектом к SDC, как если SDC расположен в соответствующей будущей позиционно-временной паре, и при этом сохранение расстояния в запоминающем устройстве дополнительно содержит выполнение электронного устройства с возможностью сохранять, в запоминающем устройстве, расстояние между ближайшим слева объектом к SDC и расстояние между ближайшим справа объектом к SDC в ассоциации с соответствующей будущей позиционно-временной парой в матричной структуре, причем (i) расстояние до ближайшего слева объекта и (ii) расстояние до ближайшего справа объекта, сохраненные в матричной структуре для соответствующей будущей позиционно-временной пары, представляют безопасный коридор для SDC, если SDC расположен в соответствующей будущей позиционно-временной паре.

21. Электронное устройство по п. 20, в котором сегмент дороги имеет более одной полосы движения, и при этом объект и второй объект не движутся по полосе движения, идентичной полосе движения SDC.

22. Электронное устройство по п. 20, в котором сегмент дороги имеет более одной полосы движения, и при этом объект движется в данной полосе движения, которая находится с левой стороны относительно полосы движения, в которой движется SDC, и при этом второй объект движется в другой данной полосе движения, которая находится с правой стороны относительно полосы движения, в которой движется SDC.

23. Электронное устройство по п. 16, в котором сегмент дороги имеет вторую полосу движения, и при этом электронное устройство дополнительно выполнено с возможностью получать второй набор привязочных точек вдоль второй полосы движения, причем второй набор привязочных точек представляет второй путь транспортного средства по умолчанию для SDC вдоль второй полосы движения, причем данная одна из второго набора привязочных точек указывает потенциальную будущую позицию SDC вдоль второго пути транспортного средства по умолчанию; для каждой одной из второго набора привязочных точек определять последовательность будущих моментов времени, когда SDC потенциально находится в соответствующей будущей позиции соответствующей одной из второго набора привязочных точек, за счет этого формируя вторую матричную структуру, включающую в себя вторые будущие позиционно-временные пары для SDC, причем данная вторая будущая позиционно-временная пара указывает то, когда и где SDC должен быть потенциально расположен в будущем вдоль второй полосы движения; для каждой второй будущей позиционно-временной пары во второй матричной структуре использовать предсказанную траекторию объекта для определения расстояния между ближайшим объектом к SDC, как если SDC расположен в соответствующей второй будущей позиционно-временной паре; сохранять, в запоминающем устройстве, расстояние между ближайшим объектом к SDC в ассоциации с соответствующей второй будущей позиционно-временной парой во второй матричной структуре, причем расстояние сохраняется во второй матричной структуре для соответствующей второй будущей позиционно-временной пары, представляющей безопасный коридор для SDC, если SDC расположен в соответствующей второй будущей позиционно-временной паре.

24. Электронное устройство по п. 23, при этом электронное устройство дополнительно выполнено с возможностью, во время фазы использования матричной структуры и второй матричной структуры получать данные состояния SDC, ассоциированные с вершинами в графовой структуре, причем вершины соединяются посредством ребер в графовой структуре, причем данная вершина задает соответствующее состояние SDC в сегменте дороги, причем данное состояние SDC представляет по меньшей мере соответствующую позицию SDC в сегменте дороги в соответствующий момент времени, причем данное ребро задает переход между соответствующей парой состояний SDC в сегменте дороги; использовать данные состояния SDC данной вершины для осуществления доступа к запоминающему устройству, сохраняющему (i) соответствующие будущие позиционно-временные пары в матричной структуре и (ii) соответствующие вторые будущие позиционно-временные пары во второй матричной структуре, при этом осуществляют доступ для извлечения расстояния, ассоциированного с одной из (i) будущей позиционно-временной пары и (ii) второй будущей позиционно-временной пары, которая имеет наилучшее совпадение с позицией и моментом времени соответствующего состояния SDC; и использовать извлеченное расстояние для того, чтобы формировать штрафной количественный показатель для данного ребра, соединенного с данной вершиной, причем штрафной количественный показатель указывает то, насколько безопасным является переход из предыдущего состояния SDC в соответствующее состояние SDC.

25. Электронное устройство по п. 24, в котором если данное ребро указывает переход SDC между двумя полосами движения, электронное устройство дополнительно выполнено с возможностью осуществлять доступ как к матричной структуре, так и ко второй матричной структуре.

26. Электронное устройство по п. 23, в котором первая матричная структура и вторая матричная структура основаны по меньшей мере на частично отличающейся информации относительно множества других объектов в сегменте дороги.

27. Электронное устройство по п. 16, в котором объект представляет собой динамический объект.