用于自主车辆导航的系统和方法与流程

本公开总体上涉及自主车辆导航。

背景技术：

1、随着技术的不断进步，能够在道路上导航的完全自主车辆的目标即将出现。自主车辆可能需要考虑各种各样的因素，并且基于那些因素做出适当的决定，以安全和准确地到达意图的目的地。例如，自主车辆可能需要处理和解释可视信息(例如，从相机捕获的信息)、来自雷达或激光雷达的信息，并且也可能使用从其他源(例如，从gps装置、速度传感器、加速度计、悬架传感器等)获得的信息。同时，为了导航到目的地，自主车辆可能还需要识别其在特定道路(例如，多车道道路中的特定车道)内的定位，与其他车辆并排导航，避开障碍物和行人，观察交通信号和标志，并在适当的交叉路口或交汇处从一条道路行驶到另一条道路。当自主车辆行驶到其目的地时利用(harness)和解释由该车辆收集的大量信息造成了许多设计挑战。自主车辆可能需要分析、访问和/或储存的海量数据(例如，捕获的图像数据、地图数据、gps数据、传感器数据等)造成了实际上可能限制甚至不利地影响自主导航的挑战。此外，如果自主车辆依靠传统的映射(mapping)技术来导航，那么储存和更新地图所需的海量数据将造成巨大的挑战。

技术实现思路

1、与本公开一致的实施例提供了用于自主车辆导航的系统和方法。所公开的实施例可以使用相机来提供自主车辆导航特征。例如，与所公开的实施例一致，所公开的系统可以包含一个、两个或更多个监控车辆的环境的相机。所公开的系统可以基于，例如对由一个或多个相机捕获的图像的分析来提供导航响应。

2、在一个实施例中，一种用于自主车辆导航的系统，所述系统包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被编程为：从图像捕获装置接收表示主车辆的环境的一个或多个图像；基于对所述一个或多个图像的分析来识别所述一个或多个图像中的至少一个交通灯的表示；基于对所述一个或多个图像的分析来确定所述至少一个交通灯的状态；从基于服务器的系统接收自主车辆道路导航模型，其中所述自主车辆道路导航模型包括与关联于道路路段的多个映射交通灯相关的储存信息，其中所述储存信息将所述多个映射交通灯中的每一个与沿着所述道路路段的一个或多个相关行驶车道相关联；确定所述至少一个交通灯是否包括在与所述自主车辆道路导航模型相关联的多个映射交通灯中；在确定所述至少一个交通灯被包括在与所述自主车辆道路导航模型相关联的多个映射交通灯中之后，确定所述至少一个交通灯是否与主车辆的当前行驶车道相关；在确定所述至少一个交通灯与主车辆的当前行驶车道相关之后，基于所述至少一个交通灯的检测到的状态来确定主车辆的至少一个导航动作；以及使得与主车辆相关联的一个或多个致动器系统实施所确定的主车辆的至少一个导航动作。

3、在一个实施例中，一种用于自主车辆导航的方法，所述方法包括：从图像捕获装置接收表示主车辆的环境的一个或多个图像；基于对所述一个或多个图像的分析来识别所述一个或多个图像中的至少一个交通灯的表示；基于对所述一个或多个图像的分析来确定所述至少一个交通灯的状态；从基于服务器的系统接收自主车辆道路导航模型，其中所述自主车辆道路导航模型包括与关联于道路路段的多个映射交通灯相关的储存信息，其中所述储存信息将所述多个映射交通灯中的每一个与沿着所述道路路段的一个或多个相关行驶车道相关联；确定所述至少一个交通灯是否包括在与所述自主车辆道路导航模型相关联的多个映射交通灯中；在确定所述至少一个交通灯被包括在与所述自主车辆道路导航模型相关联的多个映射交通灯中之后，确定所述至少一个交通灯是否与主车辆的当前行驶车道相关；在确定所述至少一个交通灯与主车辆的当前行驶车道相关之后，基于所述至少一个交通灯的检测到的状态来确定主车辆的至少一个导航动作；以及使得与主车辆相关联的一个或多个致动器系统实施所确定的主车辆的至少一个导航动作。

4、在一个实施例中，一种用于映射车道标志以用于自主车辆导航的系统可以包括至少一个处理器。处理器可以被编程为接收与检测到的车道标志相关联的两个或更多个定位标识符；将检测到的车道标志与相对应的道路路段相关联；基于与检测到的车道标志相关联的两个或更多个定位标识符，相对于相对应的道路路段来更新自主车辆道路导航模型；以及将更新后的自主车辆道路导航模型分发给多个自主车辆。

5、在一个实施例中，一种用于映射车道标志以用于自主车辆导航的方法可以包括：接收与检测到的车道标志相关联的两个或更多个定位标识符；将检测到的车道标志与相对应的道路路段相关联；基于与检测到的车道标志相关联的两个或更多个定位标识符，相对于相对应的道路路段来更新自主车辆道路导航模型；以及将更新后的自主车辆道路导航模型分发给多个自主车辆。

6、在一个实施例中，一种用于沿着道路路段自主导航主车辆的系统可以包括至少一个处理器。处理器可以被编程为：从基于服务器的系统接收自主车辆道路导航模型，其中自主车辆道路导航模型包括主车辆沿着道路路段的目标轨迹和与关联于道路路段的至少一个车道标志相关联的两个或更多个定位标识符；从图像捕获装置接收表示车辆的环境的至少一个图像；确定主车辆沿着目标轨迹的纵向位置；基于所确定的主车辆沿着目标轨迹的纵向位置并且基于与至少一个车道标志相关联的两个或更多个定位标识符来确定到至少一个车道标志的预期横向距离；分析至少一个图像以识别至少一个车道标志；基于对至少一个图像的分析来确定到至少一个车道标志的实际横向距离；以及基于到至少一个车道标志的预期横向距离和所确定的到至少一个车道标志的实际横向距离之间的差异来确定主车辆的自主转向动作。

7、在一个实施例中，一种用于沿着道路路段自主导航主车辆的方法可以包括：从基于服务器的系统接收自主车辆道路导航模型，其中自主车辆道路导航模型包括主车辆沿着道路路段的目标轨迹和与关联于道路路段的至少一个车道标志相关联的两个或更多个定位标识符；从图像捕获装置接收表示车辆的环境的至少一个图像；确定主车辆沿着目标轨迹的纵向位置；基于所确定的主车辆沿着目标轨迹的纵向位置并且基于与至少一个车道标志相关联的两个或更多个定位标识符来确定到至少一个车道标志的预期横向距离；分析至少一个图像以识别至少一个车道标志；基于对至少一个图像的分析来确定到至少一个车道标志的实际横向距离；以及基于到至少一个车道标志的预期横向距离和所确定的到至少一个车道标志的实际横向距离之间的差异来确定主车辆的自主转向动作。

8、在一个实施例中，一种用于映射方向箭头以用于自主车辆导航的系统可以包括至少一个处理器。处理器可以被编程为：接收与在道路表面上检测到的方向箭头相关联的至少一个定位标识符；接收与检测到的方向箭头相关联的至少一个方向指示符；将检测到的方向箭头与相对应的道路路段相关联；基于至少一个定位标识符并且基于与检测到的方向相关联的至少一个方向指示符，相对于相对应的道路路段来更新自主车辆道路导航模型；以及将更新后的自主车辆道路导航模型分发给多个自主车辆。

9、在一个实施例中，一种用于映射方向箭头以用于自主车辆导航的方法可以包括：接收与在道路表面上检测到的方向箭头相关联的至少一个定位标识符；接收与检测到的方向箭头相关联的至少一个方向指示符；将检测到的方向箭头与相对应的道路路段相关联；基于至少一个定位标识符并且基于与检测到的方向相关联的至少一个方向指示符，相对于相对应的道路路段来更新自主车辆道路导航模型；以及将更新后的自主车辆道路导航模型分发给多个自主车辆。

10、在一个实施例中，一种用于沿着道路路段自主导航主车辆的系统可以包括至少一个处理器。处理器可以被编程为：从图像捕获装置接收表示主车辆的环境的至少一个图像；在至少一个图像中检测道路表面上存在的箭头的表示；基于对至少一个图像的分析来确定检测到的箭头的指向方向；基于所确定的检测到的箭头的指向方向来确定主车辆的自主导航动作；以及使得主车辆的至少一个致动器系统实施所确定的自主导航动作。

11、在一个实施例中，一种用于沿着道路路段自主导航主车辆的方法可以包括：从图像捕获装置接收表示主车辆的环境的至少一个图像；在至少一个图像中检测道路表面上存在的箭头的表示；基于对至少一个图像的分析来确定检测到的箭头的指向方向；基于所确定的检测到的箭头的指向方向来确定主车辆的自主导航动作；以及使得主车辆的至少一个致动器系统实施所确定的自主导航动作。

12、在一个实施例中，一种用于沿着道路路段自主导航主车辆的系统可以包括至少一个处理器。处理器可以被编程为：从基于服务器的系统接收自主车辆道路导航模型，其中自主车辆道路导航模型包括与道路路段相关联的映射方向箭头，并且其中映射方向箭头包括对方向箭头的朝向或方向箭头的定位的至少一个指示；基于方向箭头的朝向或方向箭头的定位中的至少一个来确定主车辆的自主导航动作；并且使得主车辆的至少一个致动器系统实施所确定的自主导航动作。

13、在一个实施例中，一种用于沿着道路路段自主导航主车辆的方法可以包括：从基于服务器的系统接收自主车辆道路导航模型，其中自主车辆道路导航模型包括与道路路段相关联的映射方向箭头，并且其中映射方向箭头包括对方向箭头的朝向或方向箭头的定位的至少一个指示；基于方向箭头的朝向或方向箭头的定位中的至少一个来确定主车辆的自主导航动作；以及使得主车辆的至少一个致动器系统实施所确定的自主导航动作。

14、在一个实施例中，一种用于车辆的导航系统可以包括至少一个处理器，该至少一个处理器被编程为从图像捕获装置接收表示车辆的环境的一个或多个图像。该至少一个处理器还可以被编程为分析一个或多个图像以确定与车辆相关的导航信息。该至少一个处理器还可以被编程为基于对以下各项中的至少一个的分析来确定相对于所确定的导航信息是否存在故障状况：一个或多个图像、一个或多个传感器的输出或所确定的导航信息。该至少一个处理器还可以被编程为如果确定不存在故障状况，则将导航信息从车辆传输到服务器，并且如果确定存在故障状况，则放弃将导航信息从车辆传输到服务器。

15、在一个实施例中，一种用于传输导航信息的方法可以包括从图像捕获装置接收表示车辆的环境的一个或多个图像。该方法还可以包括分析一个或多个图像以确定与车辆相关的导航信息。该方法还可以包括基于对以下各项中的至少一个的分析来确定相对于所确定的导航信息是否存在故障状况：一个或多个图像、一个或多个传感器的输出或所确定的导航信息。该方法还可以包括如果确定不存在故障状况，则将导航信息从车辆传输到服务器，并且如果确定存在故障状况，则放弃将导航信息从车辆传输到服务器。

16、在一个实施例中，一种非暂时性计算机可读介质可以存储指令，当由至少一个处理装置执行时该指令使得该装置执行方法，该方法包括从图像捕获装置接收表示车辆的环境的一个或多个图像。该方法还可以包括分析一个或多个图像以确定与车辆相关的导航信息。该方法还可以包括基于对以下各项中的至少一个的分析来确定相对于所确定的导航信息是否存在故障状况：一个或多个图像、一个或多个传感器的输出或所确定的导航信息。该方法还可以包括如果确定不存在故障状况，则将导航信息从车辆传输到服务器，并且如果确定存在故障状况，则放弃将导航信息从车辆传输到服务器。

17、在一个实施例中，一种用于映射道路路段自由空间以用于自主车辆导航的系统可以包括至少一个处理器，该至少一个处理器被编程为从第一车辆接收与邻近道路路段的自由空间的横向区域相关联的一个或多个定位标识符。该至少一个处理器还可以被编程为基于接收到的一个或多个定位标识符来更新道路路段的自主车辆道路导航模型，以包括自由空间的横向区域的映射表示。该至少一个处理器还可以被编程为将更新后的自主车辆道路导航模型分发给多个自主车辆。

18、在一个实施例中，一种用于映射道路路段自由空间以用于自主车辆导航的计算机实施的方法可以包括从第一车辆接收与邻近道路路段的自由空间的横向区域相关联的一个或多个定位标识符。该方法还可以包括基于接收到的一个或多个定位标识符来更新道路路段的自主车辆道路导航模型，以包括自由空间的横向区域的映射表示。该方法还可以包括将更新后的自主车辆道路导航模型分发给多个自主车辆。

19、在一个实施例中，一种用于沿着道路路段自主导航主车辆的系统可以包括至少一个处理器。处理器可以被编程为从基于服务器的系统接收与道路路段相关联的自主车辆道路导航模型。自主车辆道路导航模型可以包括邻近道路路段的自由空间的至少一个横向区域的映射表示。该至少一个处理器还可以被编程为从图像捕获装置接收表示主车辆的环境的至少一个图像。该至少一个处理器还可以被编程为即使在自由空间的至少一个横向区域的表示没有出现在表示主车辆的环境的至少一个图像中的情况下，也基于邻近道路路段的自由空间的至少一个横向区域的映射表示来确定主车辆的至少一个导航动作。该至少一个处理器还可以被编程为使得与主车辆相关联的一个或多个致动器系统实施所确定的主车辆的至少一个导航动作。

20、在一个实施例中，一种用于沿着道路路段自主导航主车辆的计算机实施的方法可以包括从基于服务器的系统接收与道路路段相关联的自主车辆道路导航模型。自主车辆道路导航模型可以包括邻近道路路段的自由空间的至少一个横向区域的映射表示。该方法还可以包括从图像捕获装置接收表示主车辆的环境的至少一个图像。该方法还可以包括即使在自由空间的至少一个横向区域的表示没有出现在表示主车辆的环境的至少一个图像中的情况下，也基于邻近道路路段的自由空间的至少一个横向区域的映射表示来确定主车辆的至少一个导航动作。该方法还可以包括使得与主车辆相关联的一个或多个致动器系统实施所确定的主车辆的至少一个导航动作。

21、在一个实施例中，一种用于映射交通灯和用于确定交通灯相关性以用于自主车辆导航的系统可以包括至少一个处理器。处理器可以被编程为：从第一车辆接收与沿着道路路段检测到的交通灯相关联的至少一个定位标识符；从第一车辆接收与沿着道路路段检测到的交通灯相关联的状态标识符；从第一车辆接收指示第一车辆沿着道路路段的运动的一个或多个方面的导航信息；基于与第一车辆相关联的导航信息来确定第一车辆沿着道路路段所穿越的行驶车道；基于导航信息并且基于从第一车辆接收的状态标识符来确定交通灯是否与第一车辆所穿越的行驶车道相关；相对于道路路段来更新自主车辆道路导航模型，其中更新基于至少一个定位标识符并且基于交通灯是否与第一车辆所穿越的行驶车道相关；以及将更新后的自主车辆道路导航模型分发给多个自主车辆。

22、在一个实施例中，一种用于映射交通灯和用于确定交通灯相关性以用于自主车辆导航的系统可以包括至少一个处理器。处理器可以被编程为：从第一车辆接收与沿着道路路段检测到的交通灯相关联的至少一个定位标识符；从第一车辆接收与沿着道路路段检测到的交通灯相关联的状态标识符；从第一车辆接收指示第一车辆沿着道路路段的运动的一个或多个方面的导航信息；基于与第一车辆相关联的导航信息来确定第一车辆沿着道路路段所穿越的行驶车道；基于导航信息并且基于从第一车辆接收的状态标识符来确定交通灯是否与第一车辆所穿越的行驶车道相关；相对于道路路段来更新自主车辆道路导航模型，其中更新基于至少一个定位标识符并且基于交通灯是否与第一车辆所穿越的行驶车道相关；以及将更新后的自主车辆道路导航模型分发给多个自主车辆。

23、在一个实施例中，一种用于自主车辆导航的系统可以包括至少一个处理器。处理器可以被编程为：从图像捕获装置接收表示主车辆的环境的一个或多个图像；基于对一个或多个图像的分析来识别一个或多个图像中的至少一个交通灯的表示；基于对一个或多个图像的分析来确定至少一个交通灯的状态；从基于服务器的系统接收自主车辆道路导航模型，其中自主车辆道路导航模型包括与关联于道路路段的多个映射交通灯相关的储存信息，其中储存信息将多个映射交通灯中的每一个与沿着道路路段的一个或多个相关行驶车道相关联；确定至少一个交通灯是否包括在与自主车辆道路导航模型相关联的多个映射交通灯中；在确定至少一个交通灯被包括在与自主车辆道路导航模型相关联的多个映射交通灯中之后，确定至少一个交通灯是否与主车辆的当前行驶车道相关；在确定至少一个交通灯与主车辆的当前行驶车道相关之后，基于至少一个交通灯的检测到的状态来确定主车辆的至少一个导航动作；并且使得与主车辆相关联的一个或多个致动器系统实施所确定的主车辆的至少一个导航动作。

24、在一个实施例中，一种用于自主车辆导航的方法可以包括：从图像捕获装置接收表示主车辆的环境的一个或多个图像；基于对一个或多个图像的分析来识别一个或多个图像中的至少一个交通灯的表示；基于对一个或多个图像的分析来确定至少一个交通灯的状态；从基于服务器的系统接收自主车辆道路导航模型，其中自主车辆道路导航模型包括与关联于道路路段的多个映射交通灯相关的储存信息，其中存储信息将多个映射交通灯中的每一个与沿着道路路段的一个或多个相关行驶车道相关联；确定至少一个交通灯是否包括在与自主车辆道路导航模型相关联的多个映射交通灯中；在确定至少一个交通灯被包括在与自主车辆道路导航模型相关联的多个映射交通灯中之后，确定至少一个交通灯是否与主车辆的当前行驶车道相关；在确定至少一个交通灯与主车辆的当前行驶车道相关之后，基于至少一个交通灯的检测到的状态来确定主车辆的至少一个导航动作；以及使得与主车辆相关联的一个或多个致动器系统实施所确定的主车辆的至少一个导航动作。

25、在一个实施例中，一种用于映射交通灯和相关联的交通灯循环时间以用于自主车辆导航的系统可以包括至少一个处理器。处理器可以被编程为：从第一车辆接收与沿着道路路段检测到的交通灯相关联的至少一个定位标识符；从第一车辆接收与检测到的交通灯相关联的至少一个交通灯状态定时指示符；相对于道路路段来更新自主车辆道路导航模型，其中更新基于至少一个定位标识符和与沿着道路路段检测到的交通灯相关联的至少一个交通灯状态定时指示符；以及将更新后的自主车辆道路导航模型分发给多个自主车辆。

26、在一个实施例中，一种用于映射交通灯和相关联的交通灯的方法可以包括：从第一车辆接收与沿着道路路段检测到的交通灯相关联的至少一个定位标识符；从第一车辆接收与检测到的交通灯相关联的至少一个交通灯状态定时指示符；相对于道路路段来更新自主车辆道路导航模型，其中更新基于至少一个定位标识符和与沿着道路路段检测到的交通灯相关联的至少一个交通灯状态定时指示符；以及将更新后的自主车辆道路导航模型分发给多个自主车辆。

27、在一个实施例中，一种用于自主车辆导航的系统可以包括至少一个处理器。处理器可以被编程为：从图像捕获装置接收表示主车辆的环境的一个或多个图像；基于对一个或多个图像的分析来识别一个或多个图像中的至少一个交通灯的表示；基于对一个或多个图像的分析来确定至少一个交通灯的状态；从基于服务器的系统接收自主车辆道路导航模型，其中自主车辆道路导航模型包括与关联于道路路段的多个映射交通灯相关的储存信息，其中储存信息为多个映射交通灯中的每一个提供一个或多个交通灯状态定时指示符；基于自主车辆道路导航模型来确定与所确定的至少一个交通灯状态的状态相关联的至少一个定时方面；基于所确定的与所确定的至少一个交通灯状态的状态相关联的至少一个定时方面来确定主车辆的至少一个导航动作；并且使得与主车辆相关联的一个或多个致动器系统实施所确定的主车辆的至少一个导航动作。

28、在一个实施例中，一种用于自主车辆导航的方法可以包括：从图像捕获装置接收表示主车辆的环境的一个或多个图像；基于对一个或多个图像的分析来识别一个或多个图像中的至少一个交通灯的表示；基于对一个或多个图像的分析来确定至少一个交通灯的状态；从基于服务器的系统接收自主车辆道路导航模型，其中自主车辆道路导航模型包括与关联于道路路段的多个映射交通灯相关的储存信息，其中储存信息为多个映射交通灯中的每一个提供一个或多个交通灯状态定时指示符；基于自主车辆道路导航模型来确定与所确定的至少一个交通灯状态的状态相关联的至少一个定时方面；基于所确定的与所确定的至少一个交通灯状态的状态相关联的至少一个定时方面来确定主车辆的至少一个导航动作；以及使得与主车辆相关联的一个或多个致动器系统实施所确定的主车辆的至少一个导航动作。

29、与其他公开的实施例一致，非暂时性计算机可读存储介质可以储存由至少一个处理装置执行的程序指令，并且可以进行本文中所描述的任何方法。

30、前述的总体描述和下面的详细描述仅仅是示例性和说明性的，并不是对权利要求的限制。