JP2021054393A - 車両のｕターン経路を決定する方法、装置、デバイスおよび媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のＵターン経路を決定する方法、装置、機器および記憶媒体を提供する。【解決手段】車両のＵターン経路を決定する方法は、車両が道路をＵターンする開始位置および目標位置を決定するステップと、道路に関連する道路情報と車両に関連する車両情報とに少なくとも部分的に基づいて、開始位置から目標位置までの候補Ｕターン経路を決定するステップと、候補Ｕターン経路の実行可能性を評価するステップと、実行可能性評価に基づいて、車両が道路をＵターンするＵターン経路を決定するステップと、を含む。これにより、車両Ｕターン経路の探索の効率および成功率が大幅に向上する。【選択図】図３

Description

本開示の実施形態は、主にコンピュータ技術分野に関し、特に、自動運転技術に関する。

自動運転（無人運転ともいう）技術は、近年の新興的な技術である。自動運転車両の走行経路を決定する過程において、従来ではグローバル経路探索とリアルタイム経路計画という２つのプロセスを実行する必要がある。グローバル経路探索は、通常、トポロジーマップに基づいて実行される。開始点と目標点とに基づいて、トポロジーマップにおいて、実行可能な経路を探索することができる。グローバル経路探索後、探索された経路に基づいてリアルタイム経路計画を行い、車両を探索された経路に沿って走行するように案内する。しかし、自動運転車両の実際のプレゼンテーションおよび運営中によく見られるＵターンシーンでは、車両の実行能力が限られていることから、車両はしばしば計画経路に従ってＵターンすることができない。

本開示の実施形態によれば、車両のＵターン経路を決定する方法、装置、計算装置およびコンピュータ可読記憶媒体が提供される。

本開示の第１態様において、車両のＵターン経路を決定する方法が提供される。当該方法は、車両が道路をＵターンする開始位置および目標位置を決定するステップと、道路に関連する道路情報と車両に関連する車両情報とに少なくとも部分的に基づいて、開始位置から目標位置までの候補Ｕターン経路を決定するステップと、候補Ｕターン経路の実行可能性を評価するステップと、実行可能性の評価結果に基づいて、車両が道路をＵターンするＵターン経路を決定するステップと、を含む。

本開示の第２態様において、車両のＵターン経路を決定する装置が提供される。当該装置は、車両が道路をＵターンする開始位置と目標位置を決定するように構成された位置決定モジュールと、道路に関連する道路情報と車両に関連する車両情報とに少なくとも部分的に基づいて、開始位置から目標位置までの候補Ｕターン経路を決定するように構成された候補経路選択モジュールと、候補Ｕターン経路の実行可能性を評価するように構成された評価モジュールと、実行可能性の評価結果に基づいて、車両が道路をＵターンするＵターン経路を決定するように構成された経路決定モジュールと、を含む。

本開示の第３態様において、１つまたは複数のプロセッサと、１つまたは複数のプログラムを格納するための記憶装置と、を含む計算装置であって、１つまたは複数のプログラムが１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、計算装置に本開示の第１態様に記載の方法を実施させる計算装置が提供される。

本開示の第４態様において、コンピュータプログラムが格納されているコンピュータ可読記憶媒体であって、当該プログラムがプロセッサによって実行されると、本開示の第１態様に記載の方法を実施するコンピュータ可読記憶媒体が提供される。

発明の概要に記載されたものは、本開示の実施形態を限定するためのかなめまたは重要な特徴ではなく、本開示の範囲を制限するためのものではないことを理解されたい。本開示の他の特徴は、以下の説明により容易に理解できるであろう。

図面を踏まえて以下の詳細な説明を参照すると、本開示の各実施形態の上記と他の特徴、利点および方法がより明らかになる。図面において、同一または類似の符号は、同一または類似の要素を表す。
図１は、本開示の複数の実施形態を実施できる環境の一例を示す模式図である。 図２は、本開示のいくつかの実施形態に係る計算装置により車両の自動運転を制御するためのシステムを示すブロック図である。 図３は、本開示のいくつかの実施形態に係る車両の障害物回避のための方法を示すフローチャートである。 図４は、本開示のいくつかの実施形態に係る道路のトポロジーマップに基づいて候補Ｕターン経路を探索する手順の一例を示す図である。 図５は、本開示のいくつかの実施形態に係る車両の障害物回避のための装置を示すフローチャートである。 図６は、本開示の複数の実施形態を実施できる装置を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態について、さらに詳細に説明する。本開示のいくつかの実施形態を図面に示したが、本開示は、様々な形態で実施されることが可能であって、本明細書に示した実施形態に限定して解釈されるべきではない。逆に、これらの実施形態は、本開示をより完全に理解するためのものである。本開示の図面および実施形態は例示するためのものであって、本開示の保護範囲を限定するものではないことを理解されたい。

本開示の実施形態の説明において、用語「…が含まれる」およびその類似用語は、非限定の表現、すなわち、「…が含まれるがそれらに限定されない」と解釈されるべきである。用語「…に基づいて」は、「…に少なくとも部分的に基づいて」と解釈されるべきである。用語「一実施形態」または「この実施形態」は、「少なくとも１つの実施形態」と解釈されるべきである。用語「第１の」、「第２の」等は、異なるオブジェクトまたは同一のオブジェクトを意味することが可能である。さらに、以下の内容には、明確的または暗示的な定義が含まれ得る。

自動運転車両のＵターンシーンにおいて、従来のグローバル経路探索とリアルタイム経路計画とに基づいて経路を計画する場合、車両の実行能力が限られていることから、車両はしばしば計画経路に従ってＵターンすることができない。かかるシーンでの経路探索と経路計画とについて、どの位置でＵターンを行うことがより合理的であるか、または、特定の候補Ｕターン領域において、現在の運転能力で所定時間またはステップ内でＵターンできるかを考慮する必要がある。

本開示の実施形態は、車両のＵターン経路を決定する技術的解決手段を提供する。この技術的解決手段は、道路に関連する道路情報と車両に関連する車両情報とを考慮したものである。道路情報には、例えば、道路種別、道路幅、障害物等の情報が含まれる。車両情報には、例えば、車両の大きさや走行能力等が含まれる。この技術的解決手段によれば、車両が道路をＵターンしているときに、道路情報と車両情報とに少なくとも部分的に基づいて、車両のＵターン開始位置から目標位置までの候補Ｕターン経路が決定される。候補Ｕターン経路が決定されると、候補Ｕターン経路の実行可能性が評価される。この評価は、例えば、道路情報、車両情報、開始位置、目標位置および候補Ｕターン経路等に関連する履歴統計情報に基づいて行うことができる。この履歴統計情報は、Ｕターン成功率、Ｕターン総消費時間、Ｕターン過程中の前進および／または後退の回数並びに車両の障害物回避能力に対するものであり得る。実行可能性評価を行った後、評価結果に基づいて実際のＵターン経路が決定される。

本開示の実施形態に係る車両のＵターン経路の決定方法は、経路探索時に、車両情報と道路情報とを考慮して、探索された経路の実行可能性を評価する。これにより、車両Ｕターン経路探索の効率および成功率が大幅に向上する。

図１は、本開示の実施形態を実施できる環境１００の一例を示す模式図である。

図１に示すように、環境１００の例では、車両１１０が道路１２０を走行している。道路１２０には、双方向の２つの車線１２２、１２４が含まれる。なお、図１に示す環境１００は、あくまでも車両が走行可能な環境の一例にすぎない。車両は屋外の道路を走行する他、トンネル、屋外駐車場、ビル内（例えば、屋内駐車場）、団地、園地等の様々な環境を走行することも可能である。さらに、道路１２０には任意の適切な数の車線が含まれ得る。例えば、道路１２０には双方向の４つの車線が含まれ、各方向にはそれぞれ２つの車線が含まれ得る。

車両１１０は、人や物を載置し、エンジン等の動力システムによって移動可能なあらゆる種別のキャリアであり得る。なお、車両１１０には、乗用車、トラック、バス、電気自動車、バイク、キャンピングカー、電車等が含まれるがそれらに限定されない。車両１１０は、ある程度の自動運転能力を有する車両であってもよいし、自動運転能力を有しない車両であってもよい。

環境１００において、車両１１０は開始位置１３０から目標位置１３５までのＵターンを行う。図１には、開始位置１３０から目標位置１３５までの候補Ｕターン経路１４０が示されている。候補Ｕターン経路１４０は、道路１２０に関連する道路情報と車両１１０に関連する車両情報とに少なくとも部分的に基づいて、特定されたり探索されたりする。本開示の各実施形態では、さらに候補Ｕターン経路１４０の実行可能性を評価し、評価結果に基づいて車両１１０が道路１４０をＵターンするＵターン経路を決定する。

図２は、本開示のいくつかの実施形態に係る車両のＵターン経路を決定するための例示的なシステム２００を示すブロック図である。

システム２００において、計算装置２１０は、車両１１０の走行を制御するために、車両１１０の内部に独立した装置として配置されている。具体的には、計算装置２１０は、車両の障害物回避の決定機能を提供している。なお、計算装置２１０は、車体内に一体化されても、車体の外側に取り付けられても、車両１１０の外部に配置されてもよい。さらに、計算装置２１０は、リモートに配置されることもできる。この場合、計算装置２１０には、例えば、リモートコンピュータとサーバとが含まれ得る。あるいは、計算装置２１０は、一部が車両１１０の内部に配置されながら、一部が車両１１０の外部に配置されることも可能である。

計算装置２１０は、計算能力を有する機器である。計算装置２１０は、個別に設計され、パッケージングされた機器であり得る。計算装置２１０には、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ブレードサーバ、携帯電話、スマートウェアラブルデバイス等のようなスマートデバイス等が含まれるがそれらに限定されない。計算装置２１０はさらに、車両１１０の車体内や、ユーザの携帯端末（例えば、携帯電話等）またはその他のスマートデバイス等の機器に一体化されてもよい。例えば、ユーザの移動端末は、ここで説明した計算装置２１０の機能を実現するためのアプリケーションを提供することができる。

システム２００は、車両１１０に一体化され、車両の走行を制御するための運転制御装置２２０をさらに備える。運転制御装置２２０は、車両１１０の操舵、駆動、制動等の動作を制御することができ、また、車両１１０のウィンカー、ホーン、ドア窓、エアコンおよびその他のコンポーネントの動作を制御することもできる。

システム２００において、計算装置２１０は、運転制御装置２２０とは別体に設けられている。計算装置２１０は、リンク２２５を介して運転制御装置２２０と通信可能であり、決定された障害物回避方法を運転制御装置２２０に発信して、車両１１０の走行を制御する。計算装置２１０と運転制御装置２２０との間の通信は、有線であっても無線であってもよい。有線通信の例では、計算装置２１０は、有線インタフェース、ケーブル、プラグ等の接続用コンポーネントを介して運転制御装置２２０に接続されることが可能である。無線通信の例では、計算装置２１０は、様々な無線通信技術を利用して、運転制御装置２２０と無線通信接続を確立することができる。無線通信技術は、例えば、車両のインターネット（Ｖ２Ｘ）技術、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、メトロエリアネットワーク（ＭＬＡＮ）、セルラー通信技術等であり得る。

いくつかの実施形態では、計算装置２１０は運転制御装置２２０に一体化されてもよい。また、運転制御装置２２０は、他の機器、例えばシステム２００におけるセンサ２３０と一体化されてもよい。

センサ２３０は、車両１１０の所在環境を監視するために車両１１０の外部に配置され、環境１００に関するセンシング情報を取得する。かかるセンシング情報には、環境１００における、道路幅、道路種類、道路上の障害物等の各種情報を含む道路情報が含まれ得る。センサ２３０は、車両が走行する道路１２０の近傍、例えば、道路１２０の両側に配置されてもよい。いくつかの例では、センサ２３０は、特定の位置に固定されるもの以外に、例えば移動可能な感知サイト等のような、移動可能なものであってもよい。

センサ２３０の例には、画像センサ（例えば、カメラ）、ライダー、ミリ波レーダ、赤外線センサ、ポジショニングセンサ、光センサ、圧力センサ、温度センサ、湿度センサ、風速センサ、風向センサ、空気品質センサ、モーションセンサ等が含まれるがそれらに限定されない。画像センサは、環境１００に関する画像情報を検知することができる。ライダーおよびミリ波レーダは、環境１００に関するレーザ点群データを検知することができる。赤外線センサは、赤外線を利用して、環境１００における環境状況を検知することができる。ポジショニングセンサは、環境１００に関する物体の位置情報を検知することができる。光センサは、環境１００における光強度を示すメトリック値を検知することができる。圧力、温度および湿度センサそれぞれは、環境１００における圧力、温度および湿度を示すメトリック値を検知することができる。風速、風向センサそれぞれは、環境１００における風速、風向を示すメトリック値を検知することができる。空気品質センサは、環境１００におけるいくつかの空気品質に関する指標（例えば、空気における酸素濃度、二酸化炭素濃度、粉塵濃度、汚染物濃度等）を検知することができる。モーションセンサは、環境１００内の物体（車両１１０および道路１２０に出現する他の物体を含む）の運動方向や運動速度等の運動状態を検知することができる。モーションセンサは、例えば、物体の加速度に関する情報を検知できる加速度計や、物体の角運動を検出できるジャイロスコープ等を含む。

いくつかの実施形態では、センサ２３０は複数のセンシング機能を有してもよく、または複数のセンサの統合であってもよい。いくつかの実施形態では、センサ２３０以外に、さらにシステム２００に１つまたは複数の他のセンサを配置することができる。他のセンサは、センサ２３０とは異なる種類のセンサである。複数の異なる種類のセンサは、特定の位置に集積されてもよく、または環境１００の各領域に配置され、特定の種類のセンシング情報を監視するために用いられてもよい。

計算装置２１０は、車両１１０の走行を制御する際に、無線通信リンク２３５を介してセンサ２３０から車両１１０が存在する環境１００に関するセンシング情報を受信し、取得した情報に基づいて車両１１０の走行を制御する命令を決定することができる。図２に示すシステム２００の構成例では、計算装置２１０は、無線リンク２２５を介してセンサ２３０と通信する。この無線通信は、上述したような様々な無線通信技術を利用して行うことができる。

いくつかの実施形態では、センサ２３０は車両１１０に配置されてもよい。なお、かかる実施形態では、計算装置２１０は、無線に加えて、上述したように有線でセンサ２３０と通信してもよい。いくつかの実施形態では、計算装置２１０はセンサ２３０と一体化されてもよい。代替的または追加的に、計算装置２１０には他のセンサ（図示せず）が統合され得、統合されたセンサからセンシング情報を取得して、車両１１０の走行を制御する命令を決定するようにしてもよい。

図３は、本開示の実施形態に係る車両のＵターン経路の決定方法３００を示すフローチャートである。方法３００は、図２の計算装置２１０により実施することができる。以下、説明の便宜上、図１および図２を参照して方法３００について説明する。

ブロック３０５では、計算装置２１０は、道路１２０における車両１１０のＵターンの開始位置１３０および目標位置１３５を決定する。開始位置１３０および目標位置１３５は、車両１１０の現在位置に関連する。いくつかの実施形態では、交通ルール等の規制を考慮することができる。例えば、Ｕターンが禁止される車線や位置がある。Ｕターンの開始位置１３０は、Ｕターンが禁止される車線や位置を避けなければならない。

いくつかの実施形態では、車両１１０のＵターンの開始位置１３０および目標位置１３５は、道路１２０のトポロジーマップによって決定することができる。トポロジーマップは、道路１２０に関連する道路情報に基づいて作成されることが可能である。道路情報には、例えば、道路における車線の種別と数（一方向、双方向、多車線等）といった道路の種別に関する情報や、車線幅といった道路の幅に関する情報、Ｕターン記号、交差点、環状路等のＵターン可否を示す情報といった交通要素の指示に関する情報、障害物の有無、障害物の種別といった道路における障害物に関する情報等が含まれる。

道路１２０のトポロジーマップは任意の適切な形態で実施されることが可能である。例えば、トポロジーマップは、ノードとノードを結ぶエッジから構成され得る。ノードは１つの車線に対応し、車線間の接続関係はノードを接続するエッジに対応することができる。接続関係（すなわち、エッジ）は、車両の異なる車線における走行可能な方向を表すことができる。

いくつかの実施形態では、トポロジーマップは、グリッドグラフとして実施されることが可能である。そのうち、グリッドは、正方形、三角形および六角形等の形状であり得る。グリッドのサイズは、任意の適切な要因を考慮して、任意の適切な基準に基づいて決定されることが可能である。例えば、車両の大きさに応じてグリッドのサイズを設定してもよく、車線幅に応じてグリッドのサイズを設定してもよい。これにより、開始位置１３０と目標位置１３５とをグリッドグラフ上の対応するグリッドにマッピングすることができる。

ブロック３１０では、計算装置２１０は、道路１２０に関連する道路情報と車両１１０に関連する車両情報とに少なくとも部分的に基づいて、開始位置１３０から目標位置１３５までの候補Ｕターン経路１４０を決定する。道路情報には、道路に関する任意の適切な情報が含まれ得る。例えば、上述したように、道路情報には、前記道路の種別に関する情報、前記道路の幅に関する情報、交通要素の指示に関する情報および前記道路における障害物に関する情報等が含まれ得る。

車両情報には、車両１１０に関連する任意の適切な情報が含まれ得る。例えば、車両情報には、車長、車幅、車高といった車両の大きさに関する情報が含まれ得る。また、車両情報には、車両１１０の後軸中心から車両前方境界までの距離、車両１１０の後軸中心から車両後方境界までの距離、車両１１０の後軸中心から車両左境界までの距離、車両１１０の後軸中心から車両右境界までの距離、車両１１０の最小旋回半径、車輪の最大回転角、軸距などといった車両１１０の走行能力に関連する情報が含まれ得る。さらに、車両情報には、車両前進の縦制御誤差、車両前進の横制御誤差、車両前進の方位角誤差、車両後退の縦制御誤差、車両後退の横制御誤差および車両後退の方位角誤差などといった車両１１０の走行制御誤差に関する情報が含まれ得る。

候補Ｕターン経路１４０を決定する際には、道路情報や車両情報を任意の適切な方式で利用することができる。いくつかの実施形態では、道路情報と車両情報とに基づいて候補Ｕターン経路１４０の移動コストを決定することができる。この移動コストは、候補Ｕターン経路１４０の長さに関連する。以下、図４を参照して具体的な一例を説明する。

図４は、本開示のいくつかの実施形態に係る道路のトポロジーマップに基づいて候補Ｕターン経路を探索する手順の一例を示す図である。

この例では、道路１２０のトポロジーマップは、各グリッドが正方形であるグリッドグラフ４００により実現されている。道路１２０には、双方向の１車線が含まれ、４行のグリッドで表されている。

グリッドグラフ４００において、グリッド４０５、４１０それぞれは開始位置１３０および目標位置１３５に対応し、それぞれ「開始グリッド４０５」、および「目標グリッド４１０」と称する。グリッドグラフ４００において、開始グリッド４０５から目標グリッド４１０までの通行可能経路を探索することができる。Ａ*アルゴリズムのようなグローバル経路探索アルゴリズムといった任意の適切な経路探索アルゴリズムを用いることができる。他のアルゴリズムも用いることができる。この例では、２つの通行可能経路４１５および４２０が見つかり、それぞれ開始位置１３０から目標位置１３５までの１つの候補Ｕターン経路に対応する。

通行可能経路４１５および４２０の移動コストは、道路情報と車両情報とに基づいて確定されることが可能である。例えば、グリッド４２５を例にとると、４つのエッジ４３２、４３４、４３６および４３８には、それぞれ対応するエッジに沿って移動する移動コストを示す重みe１、ｅ２、ｅ３およびｅ４が付与されている。重みは、該グリッド４２５に対応する道路上の位置に関する情報と車両情報とに基づいて確定されることが可能である。例えば、Ｕターン領域の空間が大きいグリッドに対応する重みは低く、空間が狭いグリッドに対応する重みは高い。代替的または追加的に、障害物の近傍のグリッドの重みが高い。また、車種が大きい車両は重みが高く、車種が小さい車両は重みが低い。この重みは、移動方向にも関連付けられ得る。例えば、移動方向には、前向き、後向き、左前向き、右前向き、左後向き、右後向きであってもよく、それぞれ前進、後退、左前進行、右前進行、左後進行、右後進行等を表す。移動方向毎に、異なる重みを設定することができる。各グリッドの各エッジの重みを確定した後、通行可能経路４１５および４２０が通過するグリッドのエッジの重みを合計することにより、移動コストを算出することができる。

そして、移動コストに基づいて、複数の通行可能経路４１５および４２０（複数の候補Ｕターン経路に対応）の中から１つの通行可能経路（１つの候補Ｕターン経路に対応）を選択することができる。例えば、全体的な目標は、開始グリッド４０５と目標グリッド４１０を接続する移動コストが最も小さい（または閾値よりも低い）通行可能経路を見つけることであり得る。それは選択しようとする候補Ｕターン経路に対応する。

いくつかの実施形態では、候補Ｕターン経路１４０の決定には、さらに経路の種別を考慮することができ、異なる種別の経路に異なる優先度を設定することができる。例えば、３点式のＵターン経路には非３点式のＵターン経路よりも高い優先度を設定することができる。非３点式のＵターンの経路のうち、Ｕ字カーブや迂回等の経路にも、それぞれ異なる優先度を設定することができる。例えば、Ｕ字カーブの優先度が迂回の優先度よりも高くされてもよい。この場合、優先度の高い経路が優先的に選択される。例えば、３点式のＵターン経路がある場合、優先的に３点式のＵターン経路を候補Ｕターン経路として決定する。３点式のＵターン経路がない場合、非３点式のＵターン経路を候補Ｕターン経路として決定する。非３点式のＵターン経路のうち、優先的にＵ字カーブの経路を候補Ｕターン経路として決定し、その次に、迂回経路等を候補Ｕターン経路として決定する。ある優先度の経路には複数の候補Ｕターン経路が含まれている場合に、その中から道路情報と車両情報とに基づいて候補Ｕターン経路を選択することができる。

いくつかの実施形態では、候補Ｕターン経路１４０の決定はさらに開始位置１３０および／または目標位置１３５に関する情報を考慮することができる。例えば、この情報には、現在の車線１２２の位置、現在の車線１２２の中心線から車線１２２の左境界までの距離、現在の車線１２２の中心線から車線１２２の右境界までの距離、現在の車線１２２の左境界の種別（例えば、実線または破線）、目標車線１２４の位置、目標車線１２４の中心線から車線１２４の左境界までの距離、目標車線１２４の中心線から車線１２４の右境界までの距離、目標車線１２４の左境界の種別（例えば、実線または破線）が含まれ得る。Ｕターン空間の広い領域を優先的に選択することができる。

次に、引き続き図３を参照する。ブロック３１５において、計算装置２１０は、候補Ｕターン経路の実行可能性を評価する。この実行可能性の評価は、任意の適切な要因を考慮して行うことができる。例えば、この実行可能性の評価は、現在のシーン（例えば、車両情報、道路情報、開始位置１３０、目標位置１３５、候補Ｕターン経路１４０）に関連する履歴統計データに基づいて行うことができる。この統計データは、Ｕターン成功率、Ｕターン総消費時間、Ｕターン過程中の前進および後退の回数および／または障害物回避能力等に関連し得る。これらの履歴統計データは、類似シーンでのＵターン実行可能性に関する評価基準とすることができる。

実行可能性が閾値以上であるか否かに基づいて、新たな候補Ｕターン経路を決定し直すか否かを決定することができる。例えば、Ｕターン成功率が所定の閾値成功率未満、Ｕターン総消費時間が所定の閾値時間未満、および／または、前進および後退の回数が所定の閾値回数未満である場合に、候補Ｕターン経路の実行可能性が所定の閾値以上であると判定する。この場合、車両１１０が候補Ｕターン経路１４０においてＵターンできると推定される。それ以外の場合、候補Ｕターン経路の実行可能性が所定の閾値未満であると判定する。この場合、車両１１０がＵターンできないと推定される。

ブロック３２０では、計算装置２１０は、実行可能性の評価結果に基づいて、車両１１０が道路１２０を走行しようとするＵターン経路を決定する。例えば、車両１１０がＵターンできると評価された場合には、車両１１０が走行しようとするＵターン経路として候補Ｕターン経路が決定される。そして、リアルタイムな経路と速度の計画を行うことができる。車両１１０が候補Ｕターン経路１４０においてＵターンできない、またはＵターンを完了するリスクがあると評価された場合には、新たな候補Ｕターン経路を再検索する。例えば、経路の変更を考慮したり、よりスペースの大きいＵターン領域を選択したりして、経路を再計画することができる。Ｕターン経路決定手順は、Ｕターンを円滑にできる経路が見つかるか、目標位置に到達できないと判断されるまで、繰り返し実行されることが可能である。

図５は、本開示の実施形態に係る車両の障害物回避用の装置５００の概略構成を示すブロック図である。装置５００は、図２の計算装置２１０に含まれていてもよいし、計算装置２１０として実施されていてもよい。

図５に示すように、装置５００は、道路１２０において車両１１０がＵターンする開始位置１３０と目標位置１３５とを決定するように構成された位置決定モジュール５０５と、道路１２０に関連する道路情報と車両１１０に関連する車両情報とに少なくとも部分的に基づいて、開始位置１３０から目標位置１３５までの候補Ｕターン経路１４０を決定するように構成された候補経路選択モジュール５１０と、候補Ｕターン経路１４０の実行可能性を評価するように構成された評価モジュール５１５と、実行可能性の評価結果に基づいて、道路１２０において車両１１０がＵターンする際に走行すべきＵターン経路を決定するように構成された経路決定モジュール５２０と、を備える。

いくつかの実施形態では、道路情報には、道路１２０の種別に関する情報、道路１２０の幅に関する情報、交通要素の指示に関する情報および道路１２０における障害物に関する情報のうちの少なくとも１つが含まれている。

いくつかの実施形態では、車両情報には、車両１１０の大きさに関する情報、車両１１０の走行能力に関する情報および車両１１０の走行制御誤差に関する情報のうちの少なくとも１つが含まれている。

いくつかの実施形態では、候補経路選択モジュール５１０はさらに、開始位置１３０および目標位置１３５のうちの少なくとも１つの位置に関する情報に基づいて、候補Ｕターン経路１４０を決定する。

いくつかの実施形態では、候補経路選択モジュール５１０は、道路情報と車両情報とに少なくとも部分的に基づいて、開始位置１３０から目標位置１３５までの複数の候補Ｕターン経路のそれぞれについて、当該候補Ｕターン経路の長さに係る移動コストを確定するように構成されたコスト確定モジュールと、複数の候補Ｕターン経路の移動コストに基づいて複数の候補経路から候補Ｕターン経路１４０を選択するように構成された選択モジュールと、を備える。

いくつかの実施形態では、コスト確定モジュールはさらに、複数の候補Ｕターン経路それぞれの移動方向に基づいて、移動コストを確定する。

いくつかの実施形態では、複数の候補経路は同一の優先度を有し、優先度は複数の候補Ｕターン経路の種類に基づいて確定され、かつ優先度は所定の優先度閾値以上である。

いくつかの実施形態では、評価モジュール５１５は、Ｕターン成功率、Ｕターン総消費時間、Ｕターン過程中の前進および／または後退の回数並びに車両の障害物回避能力のうちの少なくとも１つに関する履歴統計情報に基づいて、候補Ｕターン経路１４０の実行可能性を評価するように構成された第１の評価モジュールを備える。

いくつかの実施形態では、履歴統計情報は、道路情報、車両情報、開始位置、目標位置および候補Ｕターン経路のうちの少なくとも１つに関連付けられる。

いくつかの実施形態では、経路決定モジュール５２０は、候補Ｕターン経路１４０の実行可能性が所定の閾値以上であるか否かを判定するように構成された第１の決定モジュールと、実行可能性が所定の閾値よりも低いと判定されたことに基づいて、新たな候補Ｕターン経路を再決定するように構成された第２の決定モジュールと、を備える。

いくつかの実施形態では、経路決定モジュール５２０は、実行可能性が所定の閾値以上であると判定されたことに基づいて、候補Ｕターン経路１４０を車両が道路を走行しようとするＵターン経路として確定するように構成された第３の決定モジュールをさらに備える。

なお、装置５００に記載された各モジュールそれぞれは図１から図４を参照して説明した方法３００における各ステップに対応する。したがって、上記の図１から図４を参照して説明した動作および特徴は同様に装置５００およびそれに含まれるモジュールにも適用し、且つ同様の効果を有する。その詳細な説明は省略する。

図６は、本開示の実施形態を実施できる例示的な装置６００を示す概略ブロック図である。装置６００は、図２に示す計算装置２１０の実施に用いることができる。

図６に示すように、装置６００は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）６０２に記憶されたコンピュータプログラムの命令、または記憶ユニット６０８からランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６０３にロードされたコンピュータプログラムの命令に従って、各種の適当な動作および処理を実行することが可能な計算ユニット６０１を備える。また、ＲＡＭ６０３には、装置６００の動作に必要な各種プログラムやデータが記憶され得る。計算ユニット６０１、ＲＯＭ６０２、ＲＡＭ６０３は、バス６０４を介して相互に接続されている。バス６０４にはまた、入出力（Ｉ／О）インタフェース６０５が接続されている。

Ｉ／Оインタフェース６０５には、キーボード、マウス等の入力ユニット６０６、各種のディスプレイ、スピーカ等の出力ユニット６０７、磁気ディスク、光ディスク等の記憶ユニット６０８、ネットワークカード、モデム、無線通信送受信機等の通信ユニット６０９を含む装置６００の複数のコンポーネントが接続されている。通信ユニット６０９は、装置６００がインターネット等のコンピュータネットワークおよび／または各種の電気通信網を介して他の装置と情報やデータのやり取りを行うことを可能にする。

計算ユニット６０１は、処理や計算能力を有する汎用および／または専用の様々な処理コンポーネントであり得る。計算ユニット６０１には、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、各種専用の人工知能（ＡＩ）計算チップ、機械学習モデルアルゴリズムを実行する様々な計算ユニット、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）並びにその他の適当なプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等が含まれるが、それらに限定されない。計算ユニット６０１は、上述した各方法および処理、例えば、方法３００を実行する。例えば、いくつかの実施形態では、方法３００は有形的に記憶ユニット６０８のような機械可読媒体に含まれており、コンピュータソフトウェアプログラムとして実施されることが可能である。いくつかの実施形態では、ＲＯＭ６０２および／または通信ユニット６０９を介して、コンピュータプログラムの一部または全部を装置６００にロードおよび／またはインストールすることができる。コンピュータプログラムはＲＡＭ６０３にロードされて計算ユニット６０１により実行されると、上述した方法３００の１つまたは複数のステップを実行することができる。あるいは、他の実施形態では、計算ユニット６０１は、ファームウェアを利用する等、他の任意の適切な態様で、方法３００を実行するように構成され得る。

上述した機能は少なくとも部分的に１つまたは複数のハードウェアロジックコンポーネントによって実施されることが可能である。例えば、非限定的でありながら、使用可能な例示的なハードウェアロジックコンポーネントとしては、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、特定用途向け標準製品（ＡＳＳＰ）、システムオンチップのシステム（ＳＯＣ）、コンプレックスプログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ）等が挙げられる。

本開示の方法を実施するためのプログラムコードは、１つまたは複数のプログラミング言語の組み合わせで記述されることが可能である。これらのプログラムコードを汎用コンピュータ、専用コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサやコントローラに供給し、プロセッサやコントローラで実行することにより、フローチャートおよび／またはブロック図で規定された機能や動作を実施することができる。プログラムコードは、完全に機械上で実行されるものであっても、部分的に機械上で実行されるものであっても、スタンドアロンパッケージとして部分的にリモートマシン上で実行されながら部分的にリモートマシン上で実行されるかまたは完全にリモートマシンやサーバ上で実行されるものであってもよい。

本開示において、機械可読媒体は、命令実行システム、装置またはデバイスに使用されるかまたは命令実行システム、装置またはデバイスと組み合わせて使用されるプログラムを包含または記憶した有形の媒体であり得る。機械可読媒体は、機械可読信号媒体または機械可読記憶媒体であり得る。機械可読媒体には、電子的、磁気的、光学的、電磁的、赤外線的、または半導体的なシステム、装置もしくはデバイス、またはこれらの任意の適切な組み合わせが含まれるがそれらに限定されない。機械可読記憶媒体のより具体的な例としては、１本または複数本のケーブルに基づく電気的接続、ポータブルコンピューターディスク、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、光ファイバ、ポータブルコンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光記憶装置、磁気記憶装置、またはこれらの任意の適切な組み合わせが挙げられる。

また、各動作は特定の順序で説明されているが、所望の結果が得られるように、かかる動作が説明された順序でまたは順次に実行されることが必要であり、または図に示された全ての動作が実行されることが必要であると理解されたい。ある環境においては、マルチタスクおよび並列処理が有利であると考えられる。同様に、上記の説明においてはいくつかの具体的な実施内容が含まれているが、これらは本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。個別の実施形態で説明されているいくつかの特徴を組み合わせて、１つの実施形態に実施されることが可能である。一方、１つの実施形態で説明された様々な特徴は、単独でまたは任意の適切なサブコンビネーションで複数の実施形態に実施されることも可能である。

本主題は構造的特徴および／または方法ロジック動作に特定した言語で説明されているが、添付の特許請求の範囲で定義される主題は必ずしも上記の特定の特徴または動作に限定されないことを理解されたい。むしろ、上記の特定の機能および動作はあくまでも特許請求の範囲を実施する例示に過ぎない。

Claims (24)

1. 車両が道路をＵターンする開始位置および目標位置を決定するステップと、
   前記道路に関連する道路情報と前記車両に関連する車両情報とに少なくとも部分的に基づいて、前記開始位置から前記目標位置までの候補Ｕターン経路を決定するステップと、
   前記候補Ｕターン経路の実行可能性を評価するステップと、
   前記実行可能性の評価結果に基づいて、前記車両が前記道路をＵターンするＵターン経路を決定するステップと、を含む車両のＵターン経路を決定する方法。
2. 前記道路情報は、前記道路の種別に関する情報、前記道路の幅に関する情報、交通要素の指示に関する情報および前記道路における障害物に関する情報のうちの少なくとも１つを含む請求項１に記載の方法。
3. 前記車両情報は、前記車両の大きさに関する情報、前記車両の走行能力に関する情報および前記車両の走行制御誤差に関する情報のうちの少なくとも１つを含む請求項１に記載の方法。
4. 前記候補Ｕターン経路を決定するステップはさらに、前記開始位置および前記目標位置のうちの少なくとも１つの位置に関する情報に基づいて行われる請求項１に記載の方法。
5. 前記道路情報と前記車両情報とに少なくとも部分的に基づいて前記候補Ｕターン経路を決定するステップは、
   前記道路情報と前記車両情報とに少なくとも部分的に基づいて、前記開始位置から前記目標位置までの複数の候補Ｕターン経路のそれぞれについて、当該候補Ｕターン経路の長さに関する移動コストを確定するステップと、
   前記複数の候補Ｕターン経路の前記移動コストに基づいて、前記複数の候補経路の中から前記候補Ｕターン経路を選択するステップと、を含む請求項１に記載の方法。
6. 前記移動コストを確定するステップはさらに、前記複数の候補Ｕターン経路それぞれの移動方向に基づいて行われる請求項５に記載の方法。
7. 前記複数の候補経路は、同一の優先度を有し、
   前記優先度は、前記複数の候補Ｕターン経路の種類に基づいて確定され、かつ所定の優先度閾値以上である請求項５または６に記載の方法。
8. 前記候補Ｕターン経路の実行可能性を評価するステップは、
   Ｕターン成功率、Ｕターン総消費時間、Ｕターン過程中の前進および／または後退の回数並びに車両の障害物回避能力のうちの少なくとも１つに関する履歴統計情報に基づいて、前記候補Ｕターン経路の実行可能性を評価するステップを含む請求項１に記載の方法。
9. 前記履歴統計情報は、前記道路情報、前記車両情報、前記開始位置、前記目標位置および前記候補Ｕターン経路のうちの少なくとも１つに関連付けられる請求項８に記載の方法。
10. 前記実行可能性の評価結果に基づいて、前記車両の前記Ｕターン経路を決定するステップは、
    前記候補Ｕターン経路の前記実行可能性が所定の閾値以上であるか否かを判定するステップと、
    前記実行可能性が前記所定の閾値よりも低いと判定された場合に、新たな候補Ｕターン経路を再決定するステップと、を含む請求項１に記載の方法。
11. 前記実行可能性の評価結果に基づいて、前記車両の前記Ｕターン経路を決定するステップは、
    前記実行可能性が前記所定の閾値以上であると判定された場合に、前記候補Ｕターン経路を、前記車両が前記道路を走行しようとする前記Ｕターン経路として確定するステップをさらに含む請求項１０に記載の方法。
12. 車両が道路をＵターンする開始位置と目標位置を決定するように構成された位置決定モジュールと、
    前記道路に関連する道路情報と前記車両に関連する車両情報とに少なくとも部分的に基づいて、前記開始位置から前記目標位置までの候補Ｕターン経路を決定するように構成された候補経路選択モジュールと、
    前記候補Ｕターン経路の実行可能性を評価するように構成された評価モジュールと、
    前記実行可能性の評価結果に基づいて、前記車両が前記道路をＵターンするＵターン経路を決定するように構成された経路決定モジュールと、を含む車両のＵターン経路を決定する装置。
13. 前記道路情報は、前記道路の種別に関する情報、前記道路の幅に関する情報、交通要素の指示に関する情報および前記道路における障害物に関する情報のうちの少なくとも１つを含む請求項１２に記載の装置。
14. 前記車両情報は、前記車両の大きさに関する情報、前記車両の走行能力に関する情報および前記車両の走行制御誤差に関する情報のうちの少なくとも１つを含む請求項１２に記載の装置。
15. 前記候補経路選択モジュールはさらに、前記開始位置および前記目標位置のうちの少なくとも１つの位置に関する情報に基づいて、前記候補Ｕターン経路を決定する請求項１２に記載の装置。
16. 前記候補経路選択モジュールは、
    前記道路情報と前記車両情報とに少なくとも部分的に基づいて、前記開始位置から前記目標位置までの複数の候補Ｕターン経路のそれぞれについて、当該候補Ｕターン経路の長さに関する移動コストを確定するように構成されたコスト確定モジュールと、
    前記複数の候補Ｕターン経路の前記移動コストに基づいて、前記複数の候補経路の中から前記候補Ｕターン経路を選択するように構成された選択モジュールと、を含む請求項１２に記載の装置。
17. 前記コスト確定モジュールはさらに、前記複数の候補Ｕターン経路それぞれの移動方向に基づいて、前記移動コストを確定する請求項１６に記載の装置。
18. 前記複数の候補経路は、同一の優先度を有し、
    前記優先度は、前記複数の候補Ｕターン経路の種類に基づいて確定され、かつ所定の優先度閾値以上である請求項１６または１７に記載の装置。
19. 前記評価モジュールは、Ｕターン成功率、Ｕターン総消費時間、Ｕターン過程中の前進および／または後退の回数並びに車両の障害物回避能力のうちの少なくとも１つに関する履歴統計情報に基づいて、前記候補Ｕターン経路の実行可能性を評価するように構成された第１の評価モジュールを含む請求項１２に記載の装置。
20. 前記履歴統計情報は、前記道路情報、前記車両情報、前記開始位置、前記目標位置および前記候補Ｕターン経路のうちの少なくとも１つに関連付けられる請求項１９に記載の装置。
21. 前記経路決定モジュールは、
    前記候補Ｕターン経路の前記実行可能性が所定の閾値以上であるか否かを判定するように構成された第１の決定モジュールと、
    前記実行可能性が前記所定の閾値よりも低いと判定されたことに基づいて、新たな候補Ｕターン経路を再決定するように構成された第２の決定モジュールと、を含む請求項１２に記載の装置。
22. 前記経路決定モジュールは、
    前記実行可能性が前記所定の閾値以上であると判定されたことに基づいて、前記候補Ｕターン経路を、前記車両が前記道路を走行しようとする前記Ｕターン経路として確定するように構成された第３の決定モジュールをさらに含む請求項２１に記載の装置。
23. １つまたは複数のプロセッサと、１つまたは複数のプログラムを格納するための記憶装置と、を含む計算装置であって、
    前記１つまたは複数のプログラムが前記１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、前記計算装置に請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法を実施させる計算装置。
24. コンピュータプログラムが格納されているコンピュータ可読記憶媒体であって、
    前記プログラムがプロセッサによって実行されると、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法を実施するコンピュータ可読記憶媒体。

Images