特許 7346707 自律車両のポリライン輪郭表現

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-08

(45)【発行日】2023-09-19

(54)【発明の名称】自律車両のポリライン輪郭表現

(51)【国際特許分類】

   B60W 40/02 20060101AFI20230911BHJP

   B60W 30/09 20120101ALI20230911BHJP

   B60W 60/00 20200101ALI20230911BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20230911BHJP

   G06T 7/00 20170101ALI20230911BHJP

   G06V 20/58 20220101ALI20230911BHJP

【ＦＩ】

B60W40/02

B60W30/09

B60W60/00

G08G1/16 C

G06T7/00 650B

G06V20/58

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2022505657

(86)(22)【出願日】2020-08-18

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-10-26

(86)【国際出願番号】 US2020046787

(87)【国際公開番号】W WO2021034819

(87)【国際公開日】2021-02-25

【審査請求日】2022-03-18

(31)【優先権主張番号】62/889,698

(32)【優先日】2019-08-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/687,974

(32)【優先日】2019-11-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】317015065

【氏名又は名称】ウェイモ エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100126480

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 睦

(72)【発明者】

【氏名】リ，ドン

(72)【発明者】

【氏名】スーキャン，ヨアン－アレクサンドル

【審査官】平井 功

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００５９６８２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／０６１６１３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／００－１０／３０

Ｂ６０Ｗ ３０／００－６０／００

Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００

Ｇ０６Ｔ ７／００

Ｇ０６Ｖ １０／００－２０／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自律運転モードを有する自律車両を制御する方法であって、
１つ以上のプロセッサによって、前記自律車両の環境で検出された物体の形状および場所を表すポリゴンを受信することと、
前記１つ以上のプロセッサによって、半平面座標系における前記自律車両の輪郭の半分以下を表す前記自律車両のポリライン輪郭表現にアクセスすることであって、前記ポリライン輪郭表現が、複数の頂点および線分を含むことと、
前記１つ以上のプロセッサによって、前記ポリゴンの座標を前記半平面座標系に変換することと、
前記１つ以上のプロセッサによって、前記変換された座標を使用して、前記ポリライン輪郭表現と前記ポリゴンとの間の衝突場所を判定することと、
前記１つ以上のプロセッサによって、前記衝突場所に基づいて、前記自律運転モードにおいて前記自律車両を制御して、前記物体との衝突を回避することと、を含む、方法。

【請求項2】

前記ポリライン輪郭表現が、前記自律車両のフロントバンパーから前記自律車両のリアバンパーまでの描かれた車両幅プロファイルとして定義されている、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記ポリライン輪郭表現が、前記自律車両の最大半値幅である最大ｙ座標を有する多くても２つの連続する点を有する、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記自律車両の最大半値幅が、前記自律車両のミラー間または横方向センサ間で測定された前記自律車両の幅の半分に対応する、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記ポリライン輪郭表現上のｙ座標値は、前記ポリライン輪郭表現が、多くても１つのピークを有するように、前記最大ｙ座標を有する点まで単調に増加し、次いで、単調に減少する、請求項３に記載の方法。

【請求項6】

前記ポリライン輪郭表現と前記ポリゴンとの間の前記衝突場所を判定することが、前記自律車両が前方に移動しているときに、フロントフェンディングポリライン輪郭表現を使用することを含み、前記フロントフェンディングポリライン輪郭表現が、前記最大ｙ座標の前にある前記ポリライン輪郭表現の一部分に対応する、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記ポリライン輪郭表現と前記ポリゴンとの間の前記衝突場所を判定することが、前記自律車両が後方に移動しているときに、リアフェンディングポリライン輪郭表現を使用することを含み、前記リアフェンディングポリライン輪郭表現が、前記最大ｙ座標の後ろにある前記ポリライン輪郭表現の一部分に対応する、請求項５に記載の方法。

【請求項8】

前記衝突場所を判定することが、前記ポリゴンの線分について、前記半平面座標系への侵入点（Ｄ）を判定することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記１つ以上のプロセッサによって、Ｄと前記ポリライン輪郭表現の線分との間の距離を判定することをさらに含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記１つ以上のプロセッサによって、Ｄと同じ侵入深さを有する前記ポリライン輪郭表現上の前記線分のうちの１つを見つけることをさらに含む、請求項８に記載の方法。

【請求項11】

前記ポリゴンと、同じｙ座標を有する前記ポリライン輪郭表現との間に複数の衝突場所がある場合、前記衝突場所を判定することが、第１の衝突場所に対するｘ座標を第２の衝突場所に対するｘ座標と比較することをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項12】

前記ポリライン輪郭表現が、前記自律車両の中心線に沿った前記自律車両の幅プロファイルに対応する、請求項１に記載の方法。

【請求項13】

前記半平面座標系の原点が、前記自律車両のフロントバンパー上の最も遠いｘ座標、および前記自律車両の幅寸法の半分を表す最大ｙ座標に対応する点に位置する、請求項１に記載の方法。

【請求項14】

前記衝突場所が、前記複数の頂点または前記複数の線分のうちの１つに対応する、請求項１に記載の方法。

【請求項15】

前記１つ以上のプロセッサによって、前記ポリライン輪郭表現と前記ポリゴンとの間の衝突退出場所を判定することをさらに含み、前記自律車両を制御することが、前記衝突退出場所にさらに基づいている、請求項１に記載の方法。

【請求項16】

自律運転モードを有する自律車両を制御するためのシステムであって、
前記自律車両の環境で検出された物体の形状および場所を表すポリゴンを受信することと、
半平面座標系における前記自律車両の輪郭の半分以下を表す前記自律車両のポリライン輪郭表現にアクセスすることであって、前記ポリライン輪郭表現が、複数の頂点および線分を含むことと、
前記ポリゴンの座標を前記半平面座標系に変換することと、
前記変換された座標を使用して、前記ポリライン輪郭表現と前記ポリゴンとの間の衝突場所を判定することと、
前記衝突場所に基づいて、前記自律運転モードにおいて前記自律車両を制御して、前記物体との衝突を回避することと、を行うように構成された１つ以上のプロセッサを備える、システム。

【請求項17】

前記衝突場所を判定することが、前記ポリゴンの線分について、前記半平面座標系への侵入点（Ｄ）を判定することを含む、請求項１６に記載のシステム。

【請求項18】

前記自律車両の最大半値幅が、前記自律車両のミラー間または横方向センサ間で測定された前記自律車両の幅の半分に対応する、請求項１７に記載のシステム。

【請求項19】

前記ポリライン輪郭表現が、前記自律車両のフロントバンパーから前記自律車両のリアバンパーまでの描かれた車両幅プロファイルとして定義されている、請求項１８に記載のシステム。

【請求項20】

前記ポリライン輪郭表現が、前記自律車両の最大半値幅である最大ｙ座標を有する多くても２つの連続する点を有する、請求項１９に記載のシステム。

【請求項21】

前記ポリライン輪郭表現上のｙ座標値は、前記ポリライン輪郭表現が、多くても１つのピークを有するように、前記最大ｙ座標を有する点まで単調に増加し、次いで、単調に減少する、請求項２０に記載のシステム。

【請求項22】

前記自律車両をさらに備える、請求項１６に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年１１月１９日に出願された米国特許出願第１６／６８７，９７４号の継続出願であり、２０１９年８月２１日に出願された米国仮出願第６２／８８９，６９８号の利益を主張し、２０１９年１１月１９日に出願された米国出願第１６／６８８，０１７号に関連しており、これらはすべて参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

ある場所から別の場所への乗客または物品の輸送を支援するために、自律運転モードで動作させるとき、人間の運転手を必要としない車両などの自律車両を使用することができる。自律車両の重要な構成要素は、カメラ、レーダー、レーザ、および他の同様のデバイスなどの様々なセンサを使用して自律車両がその周囲を感知し、解釈することを可能にする認知システムである。例えば、自律車両は、センサを使用して、その周囲の環境、例えば、駐車中の乗用車、樹木、建物など、に関する画像およびセンサデータを収集および解釈し得る。認知システムからの情報は、加速、減速、停止、方向転換など、自律車両が動いている間に、多数の判定を下すことによってそれらの周囲に反応するようにこれらの車両によって使用され得る。

【0003】

典型的には、自律車両の輪郭は、その周囲にどのように反応するかを判定するときに、長方形（上から下を見た場合）または３次元の長方形でモデル化されることがよくあり、これは、自律車両のセンサとミラーのすべてを含む自律車両のすべての物理的側面を境界付ける。自律車両の掃引体積は、自律車両の計画された経路または計画された軌道を、それぞれが相互に接続された異なる時間における自律車両の場所を表す一連の接続されたボックスとして近似することによって判定することができる。ただし、このアプローチでは、自律車両自体が完全な長方形ではないため、特に自律車両のコーナーで誤検知の衝突が発生し得る。同時に、より複雑なポリゴンが使用される場合、自律車両の計画された軌道内での他の物体との潜在的な衝突を分析するときに、そのような表現は計算コストが高くなり得る。

【発明の概要】

【0004】

本開示の一態様は、自律運転モードを有する車両を制御する方法を提供する。この方法は、自律車両の環境で検出された物体の形状および場所を表すポリゴンを受信することと、半平面座標系における自律車両の輪郭の半分以下を表す自律車両のポリライン輪郭表現にアクセスすることであって、ポリライン輪郭表現が、複数の頂点および線分を含む、アクセスすることと、物体を表すポリゴンの座標を半平面座標系に変換することと、変換された座標を使用して、ポリライン輪郭表現と物体を表すポリゴンとの間の衝突場所を判定することと、衝突場所に基づいて、自律運転モードにおいて自律車両を制御して、物体との衝突を回避することと、を含む。

【0005】

一実施例では、ポリライン輪郭表現は、自律車両のフロントバンパーから自律車両のリアバンパーまでの描かれた車両幅プロファイルとして定義されている。この実施例では、ポリライン輪郭表現は、自律車両の最大半値幅である最大ｙ座標を有する多くても２つの連続する点を有する。さらに、自律車両の最大半値幅は、自律車両のミラー間または横方向センサ間で測定された自律車両の幅の半分に対応する。さらにまたはあるいは、ポリライン輪郭表現上のｙ座標値は、ポリライン輪郭表現が、多くても１つのピークを有するように、最大ｙ座標を有する点まで単調に増加し、次いで、単調に減少する。この実施例では、ポリライン輪郭表現と物体の表現との間の衝突場所を判定することは、自律車両が前方に移動しているときに、フロントフェンディングポリライン輪郭表現を使用することを含み、フロントフェンディングポリライン輪郭表現は、最大ｙ座標の前にあるポリライン輪郭表現の一部分に対応する。あるいは、ポリライン輪郭表現と物体の表現との間の衝突場所を判定することは、自律車両が後方に移動しているときに、リアフェンディングポリライン輪郭表現を使用することを含み、リアフェンディングポリライン輪郭表現は、最大ｙ座標の後ろにあるポリライン輪郭表現の一部分に対応する。

【0006】

別の実施例では、衝突場所を判定することは、物体を表すポリゴンの線分について、半平面座標系への侵入点（Ｄ）を判定することを含む。この実施例では、この方法はまた、Ｄとポリライン輪郭表現の線分との間の距離を判定することを含む。さらにまたはあるいは、この方法はまた、Ｄと同じ侵入深さを有するポリライン輪郭表現上の線分のうちの１つを見つけることを含む。別の実施例では、物体の表現と、同じｙ座標を有するポリライン輪郭表現との間に複数の衝突場所がある場合、衝突場所を判定することは、第１の衝突場所に対するｘ座標を第２の衝突場所に対するｘ座標と比較することをさらに含む。別の実施例では、ポリライン輪郭表現は、自律車両の中心線に沿った自律車両の幅プロファイルに対応する。別の実施例では、半平面座標系の原点が、自律車両のフロントバンパー上の最も遠いｘ座標、および自律車両の幅寸法の半分を表す最大ｙ座標に対応する点に位置する。別の実施例では、衝突場所は、複数の頂点または複数の線分のうちの１つに対応する。別の実施例では、この方法はまた、ポリライン輪郭表現と物体の表現との間の衝突退出場所を判定することを含み、自律車両を制御することは、衝突退出場所にさらに基づいている。

【0007】

本開示の別の態様は、自律運転モードを有する車両を制御するためのシステムを提供する。このシステムは、自律車両の環境で検出された物体の形状および場所を表すポリゴンを受信することと、半平面座標系における自律車両の輪郭の半分以下を表す自律車両のポリライン輪郭表現にアクセスすることであって、ポリライン輪郭表現が、複数の頂点および線分を含む、アクセスすることと、物体を表すポリゴンの座標を半平面座標系に変換することと、変換された座標を使用して、ポリライン輪郭表現と物体を表すポリゴンとの間の衝突場所を判定することと、衝突場所に基づいて、自律運転モードにおいて自律車両を制御して、物体との衝突を回避することと、を行うように構成された１つ以上のプロセッサを含む。

【0008】

一実施例では、衝突場所を判定することは、物体を表すポリゴンの線分について、半平面座標系への侵入点（Ｄ）を判定することを含む。この実施例では、自律車両の最大半値幅は、自律車両のミラー間または横方向センサ間で測定された自律車両の幅の半分に対応する。さらに、ポリライン輪郭表現は、自律車両のフロントバンパーから自律車両のリアバンパーまでの描かれた車両幅プロファイルとして定義される。さらに、ポリライン輪郭表現は、自律車両の最大半値幅である最大ｙ座標を有する多くても２つの連続する点を有する。さらに、ポリライン輪郭表現上のｙ座標値は、ポリライン輪郭表現が、多くても１つのピークを有するように、最大ｙ座標を有する点まで単調に増加し、次いで、単調に減少する。さらにまたはあるいは、このシステムはまた、自律車両を含む。

【0009】

本開示の別の態様は、自律運転モードを有する車両を制御する方法を提供する。この方法は、１つ以上のプロセッサによって、自律車両の環境で検出された物体の形状および場所を表すポリゴンを受信することと、１つ以上のプロセッサによって、物体の方位および将来の時点での物体の予想される場所に基づいて、物体を表すポリゴンのフロントポリラインを判定することと、１つ以上のプロセッサによって、フロントポリラインの座標を半平面座標系に変換することと、１つ以上のプロセッサによって、自律車両の計画された将来の場所に基づいて、かつ変換された座標を使用して、フロントポリラインと物体を表すポリゴンとの間の進入場所および退出場所を判定することと、１つ以上のプロセッサによって、進入場所および退出場所に基づいて、自律運転モードにおいて自律車両を制御して、物体との衝突を回避することと、を含む。

【0010】

一実施例では、物体の方位および将来の時点での物体の計画された将来の場所に基づいて、物体を表すポリゴンのリアポリラインを判定することと、リアポリラインの座標を半平面座標系に変換することと、将来の自律車両の計画された将来の場所および変換された座標に基づいて、リアポリラインと物体を表すポリゴンとの間の第２の進入場所および第２の退出場所を判定することと、があり、自律車両を制御することが、第２の進入場所および第２の退出場所にさらに基づいている。この実施例では、この方法はまた、進入場所および第２の進入場所のｘ座標値の最小値をとることによって第１の距離を判定することを含み、自律車両を制御することは、第１の距離にさらに基づいている。さらに、この方法はまた、退出場所および第２の退出場所のｘ座標値の最大値をとることによって第２の距離を判定することを含み、自律車両を制御することは、第１の距離にさらに基づいている。さらに、この方法はまた、第１の距離および第２の距離を使用して、将来の時点での物体との重なりの確率を判定することを含み、自律車両を制御することは、第１の距離にさらに基づいている。さらに、この方法はまた、物体の予想される将来の場所に関連する不確実性値を受信することを含み、重なりの確率を判定することは、不確実性値にさらに基づいている。さらにまたはあるいは、この方法はまた、物体の予想される将来の場所に関連する不確実性値の標準偏差を受信することと、標準偏差を使用して累積分布関数として重なりの確率を判定することを含む。さらにまたはあるいは、この方法はまた、物体の予想される将来の場所に関連する不確実性値の標準偏差を受信することと、標準偏差で割った第１の距離と標準偏差で割った第２の距離との間の累積分布関数として重なりの確率を判定することと、を含む。別の実施例では、この方法はまた、自律車両のプランニングシステムによって生成された軌道から、将来の時点での自律車両の計画された将来の場所を判定することを含む。別の実施例では、この方法はまた、自律車両の行動モデリングシステムから、将来の時点での物体の予想される場所を判定することを含む。

【0011】

本開示の別の態様は、自律運転モードを有する車両を制御するためのシステムを提供する。システムは、自律車両の環境で検出された物体の形状および場所を表すポリゴンを受信することと、自律車両を表すポリゴンにアクセスすることと、物体の方位および将来の時点での物体の予想される場所に基づいて、物体を表すポリゴンのフロントポリラインを判定することと、フロントポリラインの座標を半平面座標系に変換することと、自律車両の計画された将来の場所に基づいて、フロントポリラインと物体を表すポリゴンとの間の進入場所および退出場所を判定することと、進入場所および退出場所に基づいて、自律運転モードにおいて自律車両を制御して、物体との衝突を回避することと、を行うように構成された１つ以上のプロセッサを含む。

【0012】

一実施例では、１つ以上のプロセッサは、物体の方位および将来の時点での物体の計画された将来の場所に基づいて、物体を表すポリゴンのリアポリラインを判定することと、リアポリラインの座標を半平面座標系に変換することと、将来における自律車両の計画された将来の場所に基づいて、リアポリラインと物体を表すポリゴンとの間の第２の進入場所および第２の退出場所を判定することと、さらに第２の進入場所および第２の退出場所に基づいて、自律車両を制御することと、を行うようにさらに構成されている。さらに、１つ以上のプロセッサは、進入場所および第２の進入場所のｘ座標値の最小値をとることによって第１の距離を判定することと、さらに第１の距離に基づいて自律車両を制御することと、を行うようにさらに構成されている。さらに、１つ以上のプロセッサが、退出場所および第２の退出場所のｘ座標値の最大値をとることによって第２の距離を判定することと、さらに第１の距離に基づいて自律車両を制御することと、を行うようにさらに構成されている。さらに、１つ以上のプロセッサが、第１の距離および第２の距離を使用して、将来の時点での物体との重なりの確率を判定することと、さらに第１の距離に基づいて自律車両を制御することと、を行うようにさらに構成されている。さらに、１つ以上のプロセッサは、物体の予想される将来の場所に関連する不確実性値を受信することと、さらに不確実性値に基づいて重なりの確率を判定することと、を行うようにさらに構成されている。さらにまたはあるいは、１つ以上のプロセッサは、物体の予想される将来の場所に関連する不確実性値の標準偏差を受信することと、標準偏差を使用して累積分布関数として重なりの確率を判定することと、を行うようにさらに構成されている。さらにまたはあるいは、１つ以上のプロセッサは、物体の予想される将来の場所に関連する不確実性値の標準偏差を受信することと、標準偏差で割った第１の距離と標準偏差で割った第２の距離との間の累積分布関数として重なりの確率を判定することと、を行うようにさらに構成されている。別の実施例では、１つ以上のプロセッサは、自律車両のプランニングシステムによって生成された軌道から将来の時点での自律車両の計画された将来の場所を判定することと、自律車両の行動モデリングシステムから、将来の時点での物体の予想される場所を判定することと、を行うようにさらに構成されている。別の実施例では、システムはまた、自律車両を含む。

【0013】

本開示の別の態様は、自律運転モードを有する車両を制御する方法を提供する。この方法は、１つ以上のプロセッサによって、第１の物体の形状および場所を表すポリゴンを受信することと、１つ以上のプロセッサによって、第２の物体の形状および場所を表すポリゴンの一部分のポリライン輪郭表現を受信することであって、ポリライン輪郭表現が、半平面座標にあり、かつ複数の頂点および線分を含む、受信することと、１つ以上のプロセッサによって、第１の物体を表すポリゴンの座標を半平面座標系に変換することと、１つ以上のプロセッサによって、変換された座標を使用して、ポリライン輪郭表現と第１の物体を表すポリゴンとの間の衝突場所を判定することと、１つ以上のプロセッサによって、衝突場所に基づいて、自律運転モードにおいて自律車両を制御して、衝突を回避することと、を含む。

【0014】

一実施例では、第１の物体が、自律車両であり、第２の物体が、自律車両の環境内の物体である。別の実施例では、第２の物体が、自律車両であり、第１の物体が、自律車両の環境内の物体である。別の実施例では、衝突場所には、衝突の進入場所が含まれる。別の実施例では、衝突場所には、衝突の退出場所が含まれる。

【0015】

本開示の別の態様は、自律運転モードを有する車両を制御するためのシステムを提供する。システムは、第１の物体の形状および場所を表すポリゴンを受信することと、第２の物体の形状および場所を表すポリゴンの一部分のポリライン輪郭表現を受信することであって、ポリライン輪郭表現が、半平面座標にあり、かつ複数の頂点および線分を含む、受信することと、第１の物体を表すポリゴンの座標を半平面座標系に変換することと、変換された座標を使用して、ポリライン輪郭表現と第１の物体を表すポリゴンとの間の衝突場所を判定することと、衝突場所に基づいて、自律運転モードにおいて自律車両を制御して、衝突を回避することと、を行うように構成された１つ以上のプロセッサを含む。

【0016】

一実施例では、第１の物体が、自律車両であり、第２の物体が、自律車両の環境内の物体である。別の実施例では、第２の物体が、自律車両であり、第１の物体が、自律車両の環境内の物体である。別の実施例では、衝突場所には、衝突の進入場所が含まれる。別の実施例では、衝突場所には、衝突の退出場所が含まれる。別の実施例では、システムはまた、自律車両を含む。

【0017】

本開示の別の態様は、命令が格納されている非一時的な記録媒体であって、命令が、１つ以上のプロセッサによって実行されるとき、１つ以上のプロセッサに、自律運転モードを有する車両を制御する方法を実行させる、非一時的な記録媒体を提供する。この方法は、第１の物体の形状および場所を表すポリゴンを受信することと、第２の物体の形状および場所を表すポリゴンの一部分のポリライン輪郭表現を受信することであって、ポリライン輪郭表現が、半平面座標にあり、かつ複数の頂点および線分を含む、受信することと、第１の物体を表すポリゴンの座標を半平面座標系に変換することと、変換された座標を使用して、ポリライン輪郭表現と第１の物体を表すポリゴンとの間の衝突場所を判定することと、衝突場所に基づいて、自律運転モードにおいて自律車両を制御して、衝突を回避することと、を含む。

【0018】

一実施例では、第１の物体が、自律車両であり、第２の物体が、自律車両の環境内の物体である。別の実施例では、第２の物体が、自律車両であり、第１の物体が、自律車両の環境内の物体である。別の実施例では、衝突場所には、衝突の進入場所が含まれる。別の実施例では、衝突場所には、衝突の退出場所が含まれる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】例示の実施形態による例示の車両の機能図である。

【図2】本開示の態様による車両の例示的な外観図である。

【図3】本開示の態様による車両のポリライン輪郭表現である。

【0020】

【図4】本開示の態様による車両のポリゴン表現である。

【図5A-5B】本開示の態様による、フロントフェンディングポリライン輪郭表現およびリアフェンディングポリライン輪郭表現のための、半平面座標への車両のポリライン輪郭表現の変換の例示的な表現である。

【図6】本開示の態様による、世界座標における物体を表す例示的なポリゴンである。

【図7】本開示の態様による、半平面座標における物体を表す例示的なポリゴンである。

【図8】本開示の態様による、半平面座標における、車両および物体を表すポリゴンの例示的な表現である。

【図9】本開示の態様による、半平面座標における、物体を表すポリゴンに向かって左フロントフェンディングポリライン輪郭表現を移動させる例示的な表現である。

【図10】本開示の態様による、半平面座標における、左フロントフェンディングポリライン輪郭表現および物体を表すポリゴンの例示的な表現である。

【図11】本開示の態様による、半平面座標における、左リアフェンディングポリライン輪郭表現および物体を表すポリゴンの例示的な表現である。

【図12】本開示の態様による、半平面座標における、右フロントフェンディングポリライン輪郭表現および物体を表すポリゴンの例示的な表現である。

【図13】本開示の態様による、半平面座標における、右リアフェンディングポリライン輪郭表現および物体を表すポリゴンの例示的な表現である。

【図14】本開示の態様による、半平面座標における、物体を表すポリゴンに向かって左フロントフェンディングポリライン輪郭表現を移動させる例示的な表現である。

【図15】本開示の態様による、左フロントおよびリアフェンディングポリライン輪郭表現、ならびに異なる時点での物体を表すポリゴンの例示的な表現である。

【図16A-16B】本開示の態様による、ポリライン輪郭表現および物体を表すポリゴンの例示的な表現である。

【図17】本開示の態様による例示的なフロー図である。

【図18】本開示の態様による、車両を表すポリゴンに対する物体を表すポリゴンの横方向の不確実性および自律車両の計画された軌道の例である。

【図19】本開示の態様による、物体を表すポリゴンの横方向の不確実性の別の例である。

【図20】本開示の態様による物体を表す例示的なポリゴンである。

【図21】本開示の態様による物体の例示的なフロントポリライン表現である。

【図22】本開示の態様による物体の例示的なリアポリライン表現である。

【図23A】本開示の態様による、半平面座標における物体のフロントポリライン表現の例である。

【図23B】本開示の態様による、半平面座標における物体のリアポリライン表現の例である。

【図24】本開示の態様による、進入場所および退出場所を含む衝突場所を判定するための例である。

【図25】本開示の態様による例示的なフロー図である。

【図26】は本開示の態様による例示的なフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

概要
この技術は、衝突分析のための物体の表現に関する。他の物体との潜在的な衝突を推定する場合、その目標は、典型的には、安全性を促進するために、そうしている間は控えめであることである。自律車両の輪郭は、多くの場合、長方形（上から下に見た場合）または３次元の長方形でモデル化され、これは、自律車両のすべてのセンサとミラーを含む、自律車両のすべての物理的側面を境界付ける。自律車両の掃引体積は、自律車両の計画された経路または計画された軌道を、それぞれが相互に接続された異なる時間における自律車両の場所を表す一連の接続されたボックスとして近似することによって判定することができる。ただし、このアプローチでは、自律車両自体が完全な長方形ではないため、特に自律車両のコーナーで誤検知の衝突が発生し得る。同時に、より複雑なポリゴンが使用される場合、自律車両の計画された軌道上または軌道内の他の物体との潜在的な衝突を分析するときに、そのような表現は計算コストが高くなり得る。

【0022】

自律車両の輪郭のポリライン輪郭表現は、長方形またはポリゴンを使用するのではなく、車両の幅プロファイルに基づいて判定され得る。ポリライン輪郭表現は、自律車両の中心線によって分割された自律車両の各側に対して定義することができる。ほとんどの車両は中心線に沿って左右対称であるため、ポリライン輪郭表現は、実際には自律車両の片側または半分、例えば、左側または右側を定義するだけで済む。これに関して、自律車両の残りの半分が衝突分析に必要な場合は、ポリライン輪郭表現を単純に反転させればよい。

【0023】

例示的なポリライン輪郭表現は、自律車両のフロントバンパーから自律車両のリアバンパーまでの描かれた車両幅プロファイルとして定義され得る。ポリライン輪郭表現は、自律車両の最大半値幅である最大ｙを有する１つのまたは多くても２つの連続する点を有する。ポリライン輪郭表現のｙ座標は、ポリライン輪郭表現が、多くても１つのピークを有するように、最大ｙを有する点まで単調に増加し、次いで、単調に減少する。ポリライン輪郭表現を使用する場合の衝突分析の精度を上げるまたは下げるために、ポリライン輪郭表現のために選択される点の数は増減され得る。

【0024】

自律車両が前方に移動するとき、物体はピーク前の半分にのみ衝突する可能性があり、自律車両が後方に移動するとき、物体はピーク後の半分にのみ衝突する可能性がある。そのため、衝突分析を行う場合、自律車両が物体に向かって前方に移動しているときは、ピーク前のポリライン輪郭表現の部分のみが必要であり、自律車両が物体から遠ざかっているときは、ピーク後のポリライン輪郭表現の部分のみが必要である。言い換えると、自律車両が前方に走行していて、車両が物体と衝突し始めるときを判定する場合は、ピークの後ろにあるポリライン輪郭表現上の点は無視することができ、自律車両が逆走しているときは、ピークの前にあるポリライン輪郭表現上の点は無視することができる。

【0025】

ポリライン輪郭表現は、ピークの前のおよびピークの後ろのポリライン輪郭表現の各部分の半平面座標に変換され得る。例えば、自律車両は、半平面の右側に置いてもよい。自律車両と物体との重なりを推論する場合、フロントバンパーおよびリアバンパー、またはフェンディングポリライン輪郭表現を半平面に沿って前後にスライドさせ得る。

【0026】

自律車両が走り回る際、その認知システムは、自律車両の環境内の物体の形状および場所を検出および特定し得る。例えば、認知システムは、場所情報と、物体の形状および場所を表すポリゴンとを提供してもよい。物体を表すポリゴンは、任意の座標系、例えば、緯度と経度、または自律車両もしくは認知システムのセンサの座標系にあり得る。

【0027】

衝突分析を実行するとき、物体を表すポリゴンは、場所情報を使用して半平面座標系に変換され得る。これは、例えば、半平面の順方向と垂直方向のポリゴンの極点を見つけることによって行い得る。次に、ポリゴンの４分の１が抽出され、その４分の１のポリゴンの点が半平面座標に変換され得る。

【0028】

その後、物体の表現の衝突場所が判定され得る。衝突場所には、進入場所と退出場所が含まれてもよい。進入場所は、自律車両の現在の計画された軌道が与えられた場合の自律車両と最初に衝突するであろうポリライン輪郭表現の特定の線分に対応し得る。進入場所を判定することに加えて、衝突退出場所も判定され得る。進入場所は、自律車両が物体と衝突する場所を特定し得る一方で、退出場所は、自律車両が衝突から抜け出すことができる方法を特定し得る。これは、車両のコンピューティングデバイスが物体の経路を追い越すことを判定した場合に有用であり得る。進入場所および衝突退出場所が判定されると、自律車両のコンピューティングデバイスはこの情報を使用して、物体を回避するために、自律運転モードにおいて自律車両の速度をより適切に制御する方法（例えば、より高速でまたはより低速で運転する）を判定する。

【0029】

上記の例のように、物体の輪郭は、多くの場合、２次元（２Ｄ）もしくは３次元（３Ｄ）ポリゴン、または物体を表すポリゴンによってモデル化され、これは、自律車両の認知システムによって検出された物体のすべての点を境界付ける。物体の予測された軌道は、例えば、様々な行動モデリング手法、ならびに物体、他の物体、および自律車両の環境一般の認知システムからのセンサデータを使用して、自律車両の行動モデリングシステムによっても判定され得る。物体の２Ｄもしくは３Ｄ経路または計画された軌道は、予測された軌道に沿って物体を表すポリゴンを移動させることによって判定され得る。衝突のモデリングは、典型的には、自律車両の将来の軌道を使用して自律車両の２Ｄまたは３Ｄ経路を判定し、物体の２Ｄまたは３Ｄ経路と交差するかどうかを判定することによって行われる。

【0030】

ただし、認知システムおよび行動モデリングシステムからの物体の特性の不確実性のために、物体の進行方向に関連する重大な横方向の不確実性が存在し得る。そのため、物体の予測された軌道はかなり不正確になる可能性があり、自律車両の計画された軌道と比較した場合、衝突の判定が不正確になる可能性がある。

【0031】

これらの欠点に対処するために、物体の横方向の不確実性は、行動モデリングシステムによって出力される不確実性からの平均および標準偏差（ｓｄ）を持つ正規分布としてモデル化され得る。自律車両の計画された軌道との重なりの確率が判定され得る。例えば、物体と自律車両の計画された軌道との間の距離は、物体と自律車両の計画された軌道との間の進入距離および退出距離を計算することによって判定され得る。重なりの確率は、進入距離および退出距離と標準偏差とを採用する累積分布関数を使用して判定され得る。

【0032】

進入距離および退出距離、というよりもむしろ、自律車両の計画された軌道に進入および退出する可能性がある物体を表すポリゴンの位置を判定するために、物体のポリゴンは、フロントポリラインとリアポリラインに分解され得る。そうするために、物体の軌道に対して左端の点と右端の点を特定し得る。これは、物体の座標系をその特定を単純化するものに変換することを含む場合も含まない場合もある既知の手法を使用して達成され得る。これらの左端の点と右端の点から、ポリゴンはフロントポリラインとリアポリラインに分割され得、これらは、物体のフロント幅プロファイルとリア幅プロファイルを実際に表し得る。次いで、フロントポリラインおよびリアポリラインのそれぞれを半平面座標に変換し得る。

【0033】

衝突場所、というよりもむしろ、フロントポリラインおよびリアポリラインのそれぞれの進入場所および退出場所を判定し得る。各進入場所または各退出場所は、自律車両の現在の軌道が与えられた場合の自律車両と衝突するであろうフロントポリラインまたはリアポリラインの特定の線分に対応し得る。進入場所は、自律車両が物体と衝突する場所を特定し得る一方で、退出場所は、自律車両が物体の軌道との衝突から抜け出すことができる方法を特定し得る。進入場所および／または退出場所は、自律車両の現在のまたは将来の軌道が与えられた場合の自律車両と衝突するであろうポリライン上の点またはポリラインの特定の線分に対応し得る。次いで、進入距離および退出距離は、フロント半平面およびリア半平面について進入場所および退出場所から判定され得る。次いで、これらの値を使用して、自律車両の計画された軌道に沿ったある場所での重なり（例えば、衝突）の確率を判定し得る。

【0034】

前述のアプローチは、自律車両のポリゴンが物体の横方向領域の一部分と重なっている場合にも有用であり得る。これは、車両のコンピューティングデバイスが物体を回避または追い越すと判定した場合に有用であり得る。重なりの確率が判定されると、自律車両のコンピューティングデバイスは、物体を回避するために、この情報を使用して、自律運転モードにおいて自律車両の速度をより適切に制御する方法を判定することができる。場合によっては、自律車両が新しい軌道を生成することさえあり得る。本明細書に記載の機能は、衝突分析のための物体の効率的でありながら現実的な表現を提供し得る。例えば、本明細書に記載の機能は、物体と自律車両の軌道との間の重なり確率を計算するための効率的かつ正確な方法を可能にし得る。さらに、自律車両のポリライン表現の場合、自律車両の表現は、自律車両の実際の寸法よりも大きい粗い２次元の長方形に一般化されないため、これにより、自律車両の掃引体積を大幅に削減することができ、これは、自律車両がより狭い通路を他の物体により近づいて通過することを可能にし得る。上記のように、衝突検出の目標は、最終的には控えめであることであり、起こりうる衝突を検出することである。ただし、ポリライン表現を使用すると、控えめな推定の性質を損なうことなく、自律車両と他の物体との間のより大きな距離の計算を可能にし得る。

【0035】

さらに、ポリライン輪郭表現は車両の半分に対応するだけでよく、衝突分析を実行するときに必要なのはその一部分（ピークの前後）のみであるため、これもメモリおよび処理リソースを大幅に削減することができる。本明細書に記載のように、ポリライン輪郭表現はまた、自律車両の物理的な点に実際に対応する場合もしない場合もある長方形上の単なる点ではなく、自律車両のどの部分が衝突に関与するか（例えば、ミラーまたはバンパーと衝突する）の判定を可能にする。さらに、ポリライン輪郭表現のｙ座標の単調性により、物体が自律車両の軌道とどの程度重なるかがわかれば、衝突分析にいずれの線分を使用するかをすばやく判定することができる。

【0036】

車両およびリアルタイムの意思決定に加えて、本明細書に記載の機能は、試験状況を含むシミュレーションおよびビデオゲームなどの物体の仮想表現を含む車両以外の物体にも有用になり得る。例えば、本明細書に記載の機能を使用して、シミュレーション自体をより効率的にする仮想物体の進入場所および退出場所を含む衝突場所を判定し得る。

【0037】

実際の車両と組み合わせて使用する場合、ポリライン輪郭表現は、車両または車両環境内の物体を表す長方形のポリゴンであることがより微妙なニュアンスがあるため、本明細書に記載の機能は、自律車両と他の物体との間の計算された距離を効果的に増加させ得、これにより、他の物体との誤検知の衝突の可能性を減らし、別の物体によって誤ってブロックされたために車両が立ち往生する（進むことができない）可能性を減らし、自律車両が物体に近づいたり、物体の周りにゆっくり進んだりすることができ得るので、他の物体によって引き起こされる閉塞を減らすこともできる。これらの利点はすべて、自律車両が物体の周りをよりよく操縦できるようにし、場合によってはより速く運転できるようにし、回避的な（または別様に不快な）操縦の必要性も減らして、乗客の全体的な運転の快適さを向上させることができる。

【0038】

例示的なシステム
図１に示されるように、本開示の一態様による車両１００は、様々な構成要素を含む。本開示のいくつかの態様は、特定のタイプの車両に関連して特に有用であるが、自律車両は、自動車、トラック、オートバイ、バス、レクリエーション車両などを含むがこれらに限定されない任意のタイプの車両であってもよい。自律車両は、１つ以上のプロセッサ１２０、メモリ１３０、および汎用コンピューティングデバイスに典型的に存在する他の構成要素を含むコンピューティングデバイス１１０などの１つ以上のコンピューティングデバイスを有し得る。

【0039】

メモリ１３０は、１つ以上のプロセッサ１２０によってアクセス可能な情報を記憶し、その情報には、プロセッサ１２０によって実行または別様に使用され得る命令１３２およびデータ１３４が含まれる。メモリ１３０は、プロセッサによってアクセス可能な情報を記憶することができる任意のタイプのメモリであってもよく、それらには、コンピューティングデバイス可読媒体、またはハードドライブ、メモリカード、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＤＶＤ、もしくは他の光ディスク、ならびに他の書き込み可能および読み取り専用メモリなどの電子デバイスを用いて読み取ることができるデータを記憶する他の媒体が含まれる。システムおよび方法は、上記の異なる組み合わせを含んでもよく、それによって、命令およびデータの様々な部分が、様々なタイプの媒体に記憶される。

【0040】

命令１３２は、プロセッサによって直接的に（マシンコードなど）または間接的に（スクリプトなど）実行される任意の命令セットであってもよい。例えば、命令は、コンピューティングデバイス可読媒体上にコンピューティングデバイスコードとして記憶されてもよい。その点について、「命令」および「プログラム」という用語は、本明細書では、互換的に使用され得る。命令は、プロセッサによる直接処理のためのオブジェクトコード形式で、または要求に応じて解釈されるか、もしくは予めコンパイルされるスクリプトもしくは独立したソースコードモジュールの集合を含む、任意の他のコンピューティングデバイス言語で記憶されてもよい。命令の機能、方法、およびルーチンについては、以下でさらに詳細に説明される。

【0041】

データ１３４は、命令１３２に従って、プロセッサ１２０によって検索、記憶、または修正され得る。例えば、特許請求の範囲の主題は、いかなる特定のデータ構造にも限定されないが、データは、コンピューティングデバイスレジスタ内、複数の異なるフィールドおよびレコードを有する表としてのリレーショナルデータベース内、ＸＭＬドキュメント、またはフラットファイルに記憶されてもよい。データはまた、任意のコンピューティングデバイス可読形式でフォーマットされてもよい。

【0042】

１つ以上のプロセッサ１２０は、市販されているＣＰＵまたはＧＰＵなどの任意の従来のプロセッサであってもよい。代替的に、１つ以上のプロセッサは、ＡＳＩＣまたは他のハードウェアベースプロセッサなどの専用デバイスであり得る。図１は、プロセッサ、メモリ、およびコンピューティングデバイス１１０の他の要素を同じブロック内にあるものとして機能的に示しているが、プロセッサ、コンピューティングデバイス、またはメモリは、実際には、同じ物理的な筐体内に格納されていてもいなくてもよい複数のプロセッサ、コンピューティングデバイス、またはメモリを含むことができることは、当業者により、理解されるであろう。例えば、メモリは、ハードドライブ、またはコンピューティングデバイス１１０の筐体とは異なる筐体内に位置する他のストレージ媒体であってもよい。したがって、プロセッサまたはコンピューティングデバイスへの言及は、並行に動作してもしなくてもよいプロセッサまたはコンピューティングデバイスまたはメモリの集合体への言及を含むことが理解されよう。

【0043】

一態様では、コンピューティングデバイス１１０は、自律運転モードにおいて自律車両を制御するために、自律車両の様々な構成要素と通信することができる自律制御システムの一部であってもよい。例えば、図１に戻ると、コンピューティングデバイス１１０は、自律運転モードにおいて、メモリ１３０の命令１３２に従って、車両１００の動き、速度などを制御するために、減速システム１６０、加速システム１６２、ステアリングシステム１６４、ルーティングシステム１６６、プランニングシステム１６８、測位システム１７０、認知システム１７６、行動モデリングシステム１７４、およびパワーシステム１７６などの車両１００の様々なシステムと通信してもよい。

【0044】

一例として、コンピューティングデバイス１１０は、自律車両の速度を制御するために、減速システム１６０および加速システム１６２と相互作用してもよい。同様に、ステアリングシステム１６４は、車両１００の方向を制御するために、コンピューティングデバイス１１０によって使用されてもよい。例えば、車両１００が自動車またはトラックのように道路で使用するように構成されている場合、ステアリングシステムは、自律車両の向きを変えるために車輪の角度を制御する構成要素を含んでいてもよい。

【0045】

プランニングシステム１６８は、ルーティングシステム１６６によって生成されたある場所までの経路を決定し、これをたどるために、コンピューティングデバイス１１０によって使用され得る。例えば、ルーティングシステム１６６は、地図情報を使用して、自律車両の現在の場所から降車の場所までの経路を判定し得る。プランニングシステム１６８は、目的地への経路（自律車両の現在の経路）をたどるために、定期的に軌道、または将来のある期間にわたって自律車両を制御するための短期計画を生成し得る。これに関して、プランニングシステム１６８、ルーティングシステム１６６、および／またはデータ１３４は、詳細な地図情報、例えば、道路の形状および高度、車線境界線、交差点、横断歩道、速度制限、交通信号、建物、標識、リアルタイム交通情報、植生、または他のそのような物体および情報を識別する高精密地図、を記憶し得る。

【0046】

地図情報は、１つ以上の道路グラフ、または道路、車線、交差点、および道路区分で表され得るこれらの特徴間の接続などの情報のグラフネットワークを含み得る。各特徴は、グラフデータとして記憶され得、地理的場所などの情報と関連付けられ得、他の関連する特徴にリンクされているかどうかにかかわらず、例えば、一時停止標識は、道路および交差点などにリンクされ得る。いくつかの例では、関連付けられたデータは、道路グラフのグリッドベースのインデックスを含んで、特定の道路グラフの特徴の効率的な検索を可能にし得る。

【0047】

測位システム１７０は、コンピューティングデバイス１１０により、地図上または地球上の自律車両の相対的または絶対的位置を判定するために使用することができる。例えば、測位システム１７０は、デバイスの緯度、経度、および／または標高の位置を判定するためのＧＰＳ受信機を含むことができる。レーザを利用した位置特定システム、慣性支援ＧＰＳ、またはカメラを利用した位置特定などの他の位置特定システムも、自律車両の場所を特定するために使用することができる。自律車両の場所には、緯度、経度、高度などの絶対的な地理的場所の他に、すぐ周りの他の車に対する場所などの相対的な場所情報が含まれてもよく、これは、多くの場合、絶対的な地理的場所よりも少ないノイズで判定することができる。

【0048】

測位システム１７０はまた、自律車両の方向および速度、またはそれらの変化を判定するために加速度計、ジャイロスコープ、または別の方向／速度検出デバイスなど、コンピューティングデバイス１１０のコンピューティングデバイスと通信する他のデバイスを含んでいてもよい。単なる例として、加速デバイスは、重力の方向、または重力に対して垂直な平面に対する車両の縦揺れ、偏揺れ、または横揺れ（またはそれらの変化）を判定してもよい。このデバイスはまた、速度の増減、およびそのような変化の方向を追跡することもできる。本明細書で記載したようなデバイスの位置および配向データの提供は、コンピューティングデバイス１１０、他のコンピューティングデバイス、および上記の組み合わせに自動的に提供され得る。

【0049】

認知システム１７２はまた、他の車両、道路内の障害物、交通信号、標識、樹木などの自律車両の外部にある物体を検出するために１つ以上の構成要素を含む。例えば、認知システム１７２は、レーザ、ソナー、レーダー、カメラ、および／またはコンピューティングデバイス１１０のコンピューティングデバイスによって処理され得るデータを記録する任意の他の検出デバイスを含んでもよい。自律車両がミニバンなどの乗客車両である場合には、ミニバンは、屋根または他の都合の良い場所に搭載されるレーザまたは他のセンサを含んでもよい。例えば、図２は、車両１００の例示的な外観図である。この例では、屋上筐体２１０およびドーム状筐体２１２は、ＬＩＤＡＲセンサ、ならびに様々なカメラおよびレーダーユニットを含み得る。さらに、車両１００の前端に位置する筐体２２０、ならびに自律車両の運転手側および助手席側の筐体２３０、２３２は、各々、ＬＩＤＡＲセンサを格納し得る。例えば、筐体２３０は、運転手側のドア２６０の前部に位置している。車両１００はまた、車両１００の屋根の上に同様に位置付けられたレーダーユニットおよび／またはカメラのための筐体２４０、２４２も含む。追加のレーダーユニットおよびカメラ（図示せず）は、車両１００の前端および後端に、ならびに／または屋根もしくは屋上にある筐体２１０に沿った他の位置に位置付けることができる。

【0050】

コンピューティングデバイス１１０は、コンピューティングデバイス１１０のメモリのプライマリ車両制御コードに従って車両１００の動きを制御するために、自律車両の様々な構成要素と通信することが可能であり得る。例えば、図１に戻ると、コンピューティングデバイス１１０は、メモリ１３０の命令１３２に従って、車両１００の動き、速度などを制御するために、減速システム１６０、加速システム１６２、ステアリングシステム１６４、ルーティングシステム１６６、プランニングシステム１６８、測位システム１７０、認知システム１７２、およびパワーシステム１７６（すなわち、自律車両のエンジンまたはモータ）などの車両１００の様々なシステムと通信する様々なコンピューティングデバイスを含んでもよい。

【0051】

自律車両の様々なシステムは、どのように自律車両を制御するかを判定するためおよび制御するために、自律車両制御ソフトウェアを使用して機能し得る。一例として、認知システム１７２の認知システムソフトウェアモジュールは、カメラ、ＬＩＤＡＲセンサ、レーダーユニット、ソナーユニットなどの自律車両の１つ以上のセンサによって生成されたセンサデータを使用して、物体およびその特性を検出および識別することができる。これらの特性には、場所、タイプ、方位、向き、速度、加速度、加速度の変化、サイズ、形状などが含まれ得る。例えば、認知システム１７２は、物体の形状と寸法を表す、２Ｄまたは３Ｄバウンディングボックスなどのポリゴンを提供してもよい。認知システム１７２はまた、場所、タイプ、方位、向き、速度、加速度、加速度の変化、サイズ、形状などを含む、物体の特性のそれぞれについて不確実性を提供し得る。

【0052】

場合によっては、特性および不確実性が行動モデリングシステム１７４に入力され得る。例えば、物体を表すポリゴン、および物体の特性の不確実性を、行動モデリングシステム１７４に入力してもよい。行動モデリングシステム１７４は、物体タイプに基づく様々な行動モデルを使用して、物体を表すポリゴンおよび物体の特性の不確実性が与えられた場合の検出された物体の予測される将来の行動を出力するソフトウェアモジュールを含み得る。物体の予測される将来の行動は、物体の複数の将来の場所および特性を表す予測される軌道を含み得る。特性の不確実性および行動予測に固有の不確実性のために、行動予測モデルは、時間とともに増加する軌道の不確実性を提供し得る。言い換えると、物体の予測された場所および進行方向に関連する不確実性は、時間とともに増加し得る。

【0053】

他の例では、それらの特性は、既知の交通信号の状態を検出するように構成された信号機検出システムソフトウェアモジュール、自律車両の１つ以上のセンサによって生成されたセンサデータから建設ゾーンを検出するように構成された建設ゾーン検出システムソフトウェアモジュール、ならびに自律車両のセンサによって生成されたセンサデータから緊急車両を検出するように構成された緊急車両検出システムなどの１つ以上の検出システムソフトウェアモジュールに入れることができる。これらの検出システムソフトウェアモジュールの各々は、様々なモデルを使用して、建設ゾーンまたは物体が緊急車両である可能性を出力し得る。

【0054】

検出された物体、予測された将来の行動、検出システムソフトウェアモジュールからの様々な可能性、自律車両の環境を特定する地図情報、自律車両の場所および向きを特定する測位システム１７０からの位置情報、自律車両の目的地、ならびに自律車両の様々な他のシステムからのフィードバックは、プランニングシステム１６８のプランニングシステムソフトウェアモジュールに入力され得る。プランニングシステムは、この入力を使用して、ルーティングシステム１６６のルーティングモジュールによって生成された自律車両の現在の経路に基づいて、将来のある短い期間にわたって自律車両がたどる軌道を生成し得る。コンピューティングデバイス１１０の制御システムソフトウェアモジュールは、例えば、軌道をたどるために、自律車両の制動、加速、およびステアリングを制御することによって、自律車両の動きを制御するように構成され得る。

【0055】

コンピューティングシステム１１０は、様々な構成要素を制御することにより、自律運転モードにおいて自律車両を制御し得る。例として、例えば、コンピューティングデバイス１１０は、詳細な地図情報およびプランニングシステム１６８からのデータを使用して、自律車両を目的地に完全に自律的にナビゲートし得る。コンピューティングデバイス１１０は、自律車両の場所を判定するために測位システム１７０を使用し、その場所に安全に到着するために、必要に応じて、物体を検出し、かつ物体に応答するために認知システム１７２を使用し得る。繰り返すが、そうするために、コンピューティングデバイス１１０は、軌道を生成し、（例えば、加速システム１６２により、エンジンまたはパワーシステム１７６に燃料または他のエネルギーを供給することによって）自律車両を加速させ、（例えば、エンジンまたはパワーシステム１７６に供給される燃料を減少させ、ギヤを変更し、および／または減速システム１６０によりブレーキをかけることによって）減速させ、（例えば、ステアリングシステム１６４により、車両１００の前輪または後輪の向きを変えることによって）方向を変更させ、（例えば、自律車両の方向指示器を点灯することによって）そのような変更を合図させることによって、自律車両にこれらの軌道をたどらせ得る。したがって、加速システム１６２および減速システム１６０は、自律車両のエンジンと、自律車両の車輪との間の様々な構成要素を含むドライブトレインの一部であり得る。繰り返すが、これらのシステムを制御することによって、コンピューティングデバイス１１０はまた、自律車両を自律的に操縦させるために、自律車両のドライブトレインを制御し得る。

【0056】

例示的な方法
上述し、図に示した動作に加えて、様々な動作を、ここで説明する。以下の動作は、以下に説明するとおりの順序で実施される必要がないことを理解されたい。むしろ、様々な工程が、異なる順序で、または同時に処理されてもよく、工程もまた、追加または省略されてもよい。

【0057】

上記のように、典型的には、自律車両の輪郭は、多くの場合、長方形（上から下に見た場合）または３次元の長方形でモデル化され、これは、自律車両のすべてのセンサとミラーを含む、自律車両のすべての物理的側面を境界付ける。自律車両の掃引体積は、経路または軌道を、それぞれが相互に接続された異なる時間における自律車両の場所を表す一連の接続されたボックスとして近似することによって判定することができる。ただし、このアプローチでは、自律車両自体が完全な長方形ではないため、特に自律車両のコーナーで誤検知の衝突が発生し得る。同時に、より複雑なポリゴンが使用される場合、自律車両の軌道上または軌道内の他の物体との潜在的な衝突を分析するときに、そのような表現は計算コストが高くなり得る。

【0058】

車両の輪郭のポリライン輪郭表現（またはポリライン輪郭表現）は、長方形またはポリゴンを使用するのではなく、車両の幅プロファイルまたは幅寸法に基づいて判定され得る。ポリライン輪郭表現は、自律車両の中心線によって分割された自律車両の各側（左／右、運転手／乗客など）に対して定義することができる。ほとんどの車両は中心線に沿って左右対称であるため、ポリライン輪郭表現は、実際には自律車両の片側または半分、例えば、左側または右側を定義するだけで済む。これに関して、自律車両の残りの半分が衝突分析に必要な場合は、ポリライン輪郭表現を単純に反転させればよい。図３は、自律車両１００の輪郭３１０上にオーバーレイされた例示的なポリライン輪郭表現３００である。プランニングシステム１６８によって生成された軌道に沿って自律車両を表すこのポリライン輪郭表現またはポリゴン（例えば、長方形）を動かすことにより、自律車両１００の掃引体積を特定し、自律車両の環境内のどの物体がこの掃引体積と交差する可能性が高いかを特定するために使用され得る。次いで、コンピューティングデバイスは、ポリライン輪郭表現を使用して、潜在的な衝突場所を特定し得る。

【0059】

衝突分析に必要な計算を簡略化するために、自律車両の原点（０，０）の場所は、異なる目的のために様々な場所に位置付けられ得る。例えば、自律車両の幅プロファイルの座標を判定するときに、自律車両のリア車軸を使用するか、他の場所を原点として使用し、自律車両の方位をＸ軸として使用してもよい。Ｙ軸は、車両の左側（例えば、運転席側）を指す場合がある。例えば、原点３２０は、自律車両の長さに沿った中心線３５０上の対称点での自律車両のリア車軸に位置する。衝突分析のためにポリライン輪郭表現を使用する場合、以下でさらに論じるように、計算を簡略化するために必要に応じて原点を位置付けることができる。

【0060】

例示的なポリライン輪郭表現は、自律車両のフロントバンパーから自律車両のリアバンパーまでの描かれた車両幅プロファイルとして定義され得る。ポリライン輪郭表現３００は、自律車両の最大半値幅または最大値の半分である最大ｙ座標を有する１つまたは多くても２つの連続する点を有する。言い換えると、ポリライン輪郭表現は、最大ｙ座標を有する必要な最小数（すなわち、２つ以下）の点を使用して生成され得る。典型的な場合、最大ｙ座標は、自律車両のミラー３２２、３２４（または横方向センサ）で測定された自律車両の幅の半分、もしくはその距離、というよりもむしろ、自律車両の中心線３５０に沿った自律車両の最大幅寸法の半分に対応し得る。ポリライン輪郭表現上のｙ座標は、ポリライン輪郭表現が、多くても１つのピーク（繰り返すが、自律車両のミラーまたは横方向センサの幅に対応する）を有するように、最大ｙ座標を有する点まで単調に増加し、次いで、単調に減少する。図３に示すように、ポリラインは８つの点を有し、それぞれが円で表されている。ポリライン上の前部または最前方の点と最後部の点は、ｙ座標が０（すなわち、ｘ軸上に位置する）で示されているが、最前部または最後部の点のｙ座標は、０より大きくなる可能性がある。ポリライン輪郭表現を使用する場合の衝突分析の精度を上げるまたは下げるために、ポリライン輪郭表現のために選択される点の数は増減され得る。例えば、この例では、自律車両の輪郭３１０とポリライン輪郭表現３００の閉鎖部分との間の最大距離、または距離Ｒ１は、１５ｃｍ以下である。もちろん、使用する点の数が多いほど、衝突分析を実行するときに必要な処理能力とリソースの量が多くなる。

【0061】

場合によっては、自律車両の幅プロファイルが長方形の場合、自律車両のポリライン表現は、最大ｙ座標を有する２つの連続する点を有することができる。例えば、自律車両が実際にトラックのトレーラーのように長方形のような形をしている場合、ポリライン輪郭表現には、ポリライン表現の長方形の２つのコーナーを表す点が含まれ得る。言い換えると、ポリライン輪郭表現は、長方形に一般化することができる。

【0062】

図４は、車両１００の輪郭３１０上にオーバーレイされた車両１００を表す例示的なポリゴン４００である。この例では、ポリゴン４００は長方形である。自律車両の輪郭３１０と自律車両を表すポリゴン４００の最も近い部分との間の最大距離、または距離Ｒ２は、自律車両１００の前部で４３ｃｍにもなる。自律車両の後部の距離Ｒ３は、３６．８ｃｍにもなり得る。ポリライン輪郭表現の最大掃引体積半径がわずか６．５３４ｍであることと比較して、自律車両を表すポリゴン４００の最大掃引体積半径は６．９６１ｍである。したがって、自律車両を表すポリライン輪郭表現３００とポリゴン４００との間で、全体の掃引体積の横方向の減少は４２．７ｃｍである。この違いは、ポリライン輪郭表現と比較して、物体を表すポリゴン４００の掃引体積の間にかなり大きな差異を提供し得る。したがって、物体の周囲の運転と衝突回避に関するポリライン輪郭表現の使用は、自律車両を表す長方形ポリゴンよりも大幅に正確となり得る。

【0063】

ポリライン輪郭表現を参照すると、自律車両が前方に移動するとき、物体はピークの前の半分にのみ衝突する可能性があり、自律車両が後方に走行するとき、物体はピークの後の半分にのみ衝突する可能性がある。そのため、衝突分析を行う場合、自律車両が物体に向かって前方に移動しているときは、ピーク前のポリライン輪郭表現の部分のみが必要であり、自律車両が物体から遠ざかって移動しているときは、ピーク後のポリライン輪郭表現の部分のみが必要である。言い換えると、自律車両が前方に走行しているときに、自律車両が物体と衝突するときを判定する場合は、ピークの後ろにあるポリライン輪郭表現上の点は無視することができ、自律車両が逆走しているときは、ポリライン輪郭表現の前にあるポリライン輪郭表現上の点は無視することができる。

【0064】

これに関して、ポリライン輪郭表現は、自律車両の左側でかつピークもしくは最大ｙ座標（以下、フロントフェンディングポリライン輪郭表現５１０）の前（すなわち、自律車両のフロントバンパーに近い）にある、または自律車両の左側でかつピークもしくは最大ｙ座標（以下、リアフェンディングポリライン輪郭表現５２０）の後方または後ろ（すなわち、自律車両のリアバンパーに近い）にある、ポリライン輪郭表現の各部分について、半平面座標に変換され得る。半平面は、本質的に、無限の直線の片側にあるすべての点で構成され、かつ反対側にはない平面または平面領域の「半分」である。この線は、例えば、座標系の軸に対応し得る。図５Ａは、左フロントおよびリア左フェンディングポリライン輪郭参照についてこの変換を表している。例えば、自律車両１００は、ポリライン輪郭表現３００の最大ｙ座標のｘ座標に対応する半平面５３０の右側に置かれてもよい。変換後、ｙ座標は幅になり、これは、慣例により、半平面の右側が常に負であるため、半平面座標では負になる。これに関して、ピークの高さはｙ＝０になる。自律車両１００と物体との間の重なりを推論する場合、左フロントおよびリアフェンディングポリライン輪郭表現５１０、５２０は、半平面に沿って前後に「移動」され得る。したがって、自律車両のバンパーポリライン輪郭表現のｘ座標は、相対的な数値であり得る。計算の便宜のために、右フロントフェンディングポリライン輪郭表現５１０では、自律車両のフロントバンパーの最も遠いまたは右端の点をｘ＝０．０に割り当てることができ、リアフェンディングポリライン輪郭表現５２０では、リアバンパーの最も遠いまたは左端の点をｘ＝０．０に割り当てることができる。左フロントフェンディングポリライン輪郭表現５１０の半平面上の残りのｘ座標はすべて、右端の点に対して負の数である。左リアフェンディングポリライン輪郭表現５２０の半平面上の残りのｘ座標はすべて、左端の点に対して正の数である。

【0065】

同様に、ポリライン輪郭表現の反転バージョンは、自律車両の右側または最小ｙ座標（以下、右フロントフェンディングポリライン輪郭表現５１０）の前と最小値の後ろ（以下、右リアフェンディングポリライン輪郭表現５２０）の両方にあるポリライン輪郭表現の各部分の半平面座標で判定され得る。図５Ｂは、右フロントおよびリア左フェンディングポリライン輪郭参照についてこの変換を表している。例えば、自律車両１００は、ポリライン輪郭表現３００の最小座標のＸ座標に対応する半平面５３２の右側に置かれてもよい。変換後、ｙ座標は幅になり、これは、慣例により、半平面の右側が常に負であるため、半平面座標では正になる。これに関して、最小値の高さはｙ＝０になる。自律車両１００と物体との間の重なりを推論する場合、左フロントおよびリアフェンディングポリライン輪郭表現５５０、５４０は、半平面に沿って前後に「移動」され得る。したがって、自律車両のバンパーポリライン輪郭表現のｘ座標は、相対的な数値であり得る。計算の便宜のために、右フロントフェンディングポリライン輪郭表現５１０では、自律車両のフロントバンパーの最も遠いまたは右端の点をｘ＝０．０に割り当てることができ、右リアフェンディングポリライン輪郭表現５４０では、リアバンパーの最も遠いまたは左端の点をｘ＝０．０に割り当てることができる。右フロントフェンディングポリライン輪郭表現５１０の半平面上の残りのｘ座標はすべて、右端の点に対して負の数である。右リアフェンディングポリライン輪郭表現５２０の半平面上の残りのｘ座標はすべて、左端の点に対して正の数である。

【0066】

図１７は、自律運転モードを有する車両を操縦するために、コンピューティングデバイス１１０のプロセッサ１２０など、１つ以上のコンピューティングデバイスの１つ以上のプロセッサによって実行され得る本開示の態様による例示的なフロー図１７００である。例えば、ブロック１７１０で、自律車両の環境で検出された物体の形状および場所を表すポリゴンを受信する。例えば、自律車両１００が走り回る際、認知システム１７２は、自律車両の環境内の物体の形状および場所を検出および特定し得る。例えば、認知システムは、場所情報、ならびに検出された各物体の形状および場所を表すポリゴンを提供してもよい。物体を表すポリゴンは、任意の座標系、例えば、緯度と経度、または自律車両１００もしくは認知システム１７２のセンサの座標系にあり得る。

【0067】

ブロック１７２０で、半平面座標系における自律車両の輪郭の半分以下を表す自律車両のポリライン輪郭表現にアクセスする。ポリライン輪郭表現は、アクセスされ、取得され、受信され、またはその他の方法で特定され得る。例えば、フェンディングポリライン輪郭表現５１０、５２０、５４０、５５０は、例えば、ネットワークを介してリモートコンピューティングデバイスから受信した後、および／またはコンピューティングデバイス１１０に直接ダウンロードされた後、メモリ１３０に事前に格納されてもよい。これに関して、ポリライン輪郭表現は、必要に応じてメモリにアクセスし、またはメモリから取得することができる。上で論じたように、ポリライン輪郭表現、またはフェンディングポリライン輪郭表現５１０、５２０、５４０、５５０のそれぞれは、複数の頂点および線分を含む。

【0068】

ブロック１７３０で、物体を表すポリゴンの座標を、半平面座標系に変換する。例えば、衝突分析を実行するとき、物体を表すポリゴンは、場所情報を使用して半平面座標系に変換され得る。これは、例えば、半平面の順方向と垂直方向にあるポリゴンの極点を見つけることによって行われ得る。例えば、図６は、認知システム１７２のセンサによって検出された物体を表すポリゴン６００の図を提供する。この例では、半平面５３０は、実世界の座標系（経度および経度）に関して示されている。半平面５３０に関する法線および接線方向（矢印で表される）も示されている。極点６１０、６２０は、半平面５３０に関して、ポリゴン６００の最も反接線の点および最も反法線の点を表す。

【0069】

次いで、ポリゴン６００の全部または一部分が、物体を表すポリゴンから判定または抽出され得る。例えば、凸ポリゴンの場合、所与の方向でのポリゴンの極点は、Ｏ（ｌｏｇ（ｎ））時間計算量を使用して判定することができ、ｎはポリゴンの頂点の数である。この例では、半平面に関してこれらの点のこれらのｙ座標は、ポリラインの最大ｙ座標値以下であるので、自律車両が半平面方向に沿って（すなわち、その軌道をたどって）走行するときに衝突をチェックする際に、点６１０、６２０、６３０、および６４０を変換する必要がある。言い換えると、図６の６４０と６１０の間（反時計回りの方向）の点は、点６１０（半平面方向において最後部の点である）よりも早く自律車両（というよりもむしろ、ポリライン６００）と衝突することはできない。これは、ポリゴンのすべてのｙ座標（半平面座標にある場合）が最大ｙ座標よりも小さい場合にも当てはまる。その部分のポリゴン点は、半平面座標に変換され得る。例えば、図７および図８（図８は、自律車両１００の相対的な場所を示している）に示されるように、ポリゴン６００は、半平面座標に変換されている。この例では、点６１０は、極値Ｘ座標を表し、点６２０は、極値（非常に低い）ｙ座標を表す。点の回転および並進を伴うものなど、任意の座標変換アルゴリズムが使用され得る。

【0070】

図１７に戻ると、ブロック１７４０で、変換された座標を使用して、ポリライン輪郭表現と物体を表すポリゴンとの間の衝突場所。これには、自律車両の掃引体積を定義し、かつポリライン輪郭表現が物体の表現と交差する場所を判定するために、１次元で（半平面方向に沿って）ポリライン輪郭表現を数学的に「スライドさせること」または「移動させること」が伴い得る。実際には、これには、ポリライン輪郭表現（および／または物体の表現）が衝突するにはどれだけ移動（または半平面に沿ってスライド）する必要があるかを判定するために、２つの点（１つはポリライン輪郭表現上にあり、１つはポリゴン上にある）の間の位置またはｘ座標を減算することが伴い得る。衝突場所には、自律車両の現在または将来の軌道（例えば、プランニングシステム１６８によって生成された）が与えられた場合の自律車両と衝突するであろう物体のポリライン輪郭表現上の点または特定の線分に対応する進入場所が含まれ得る。

【0071】

例えば、図９を見ると、ポリライン輪郭表現は、自律車両の計画された軌道に沿って物体に向かってスライドまたは移動（前方にまたは後方に）し得る（または、むしろ、ｘ座標を互いに減算し得る）。図９の例では、フロントフェンディングポリライン輪郭表現５１０が使用され、自律車両１００の計画された軌道の方向に移動される。自律車両が後方に移動しているときは、リアフェンディングポリライン輪郭表現を使用して進入場所を判定することになる。物体を表すポリゴンの各線分（頂点のペアとそれらの間の線分など）の進入場所を判定し得る。ここで、点６２０と６３０との間の線分９１０を、進入場所として特定し得る。

【0072】

例えば、各線分について、その線分の半平面座標系（Ｄ）への最も深い侵入点を判定し得る。図１０を見ると、簡単にするために線分９１０のみを参照すると、線分９１０の最も深い部分とフロントフェンディングポリライン輪郭表現５１０との間のこの距離Ｄを判定し得る。同様に、図１１を見ると、簡単にするために線分９１０のみを参照すると、線分９１０の最も深い部分とフロントフェンディングポリライン輪郭表現５１０との間のこの距離Ｄを判定し得る。このプロセスは、物体の表現の部分の他の線分に対して繰り返され得る。

【0073】

半平面の反接線方向におけるポリゴンの極点の深さが、フロントフェンディングポリライン輪郭表現５１０の最小ｙ座標を下回る場合、右フロントフェンディングポリライン輪郭表現が使用され得る。例えば、図１２は、物体を表すポリゴン１２００の線分１２１０の最も深い侵入点からの距離を表している。この例では、右フロントフェンディングポリライン輪郭表現５５０の反転バージョン１２２０が使用されている。

【0074】

同様に、半平面の接線方向におけるポリゴンの極点の深さが、リアフェンディングポリライン輪郭表現５２０の最小ｙ座標を下回る場合、左リアフェンディングポリライン輪郭表現（または、むしろ右側）が使用され得る。図１３は、物体を表すポリゴン１２００の線分１３２０（すなわち、右リア半平面座標系内にある）の最も深い侵入点からの距離を表している。この例では、右リアフェンディングポリライン輪郭表現５４０が使用されている。

【0075】

Ｄと同じ侵入深さを有するフロントフェンディングポリライン輪郭表現およびリアフェンディングポリライン輪郭表現のそれぞれ（または逆ポリライン輪郭表現）上のポリライン輪郭表現線分を特定し得る。図１０、図１１、図１２、および図１３の各例において、破線の矢印は、対応するポリライン輪郭表現のそれぞれの線分１０４０、１１４０、１２４０、１３４０を指している。距離Ｄを見つけることにより、コンピューティングデバイスは、ポリゴンのどの部分が進入場所の判定に関連するかを判定することが可能になり得る。線分の各頂点について、その頂点は、進入場所を判定するために、同じ深さで自律車両のポリライン輪郭表現に投影され得る。例えば、図９の線分９１０の例に戻ると、点６２０および６３０は、進入場所を判定するために、対応する深さで自律車両のポリライン輪郭表現に投影され得る。あるいは、車両のポリライン輪郭表現上の各頂点について、その頂点は、対応するポリゴン線分に投影されて、侵入場所を判定し得る。これらの投影は、深さが単にそれぞれの頂点の点のｙ座標、というよりもむしろ、点６２０と６３０のｙ座標であり得るため、半平面座標で簡単に実行され得る。投影後、右端の位置（ポリライン輪郭表現がスライドしてポリゴンと衝突する可能性がある）というよりもむしろ、進入場所が特定され得る。例えば、このプロセスは、ポリラインおよびポリゴンの頂点を最小深さ（最小ｙ座標）から最大深さ（最高ｙ座標）に向かって分析して、例えば、同じｙ座標を有する点のｘ座標を減算することによって、衝突をチェックすることにより、開始され得る。そのため、コンピューティングデバイス１１０は、ｙ座標の範囲と重なっているポリラインおよびポリゴン線分をチェックするだけでよい。

【0076】

衝突場所の進入場所を判定することに加えて、衝突場所の退出場所も同様の方法で判定され得る。これは、自律車両が前方に移動しているときのリアフェンディングポリライン輪郭表現と、自律車両が後方に移動しているときのフロントフェンディングポリライン輪郭表現を使用して行い得る。これには、左側の半平面座標系の接線方向、または右側の半平面座標系の反接線方向にあるポリゴンの最極点を特定することが伴い得る。（車両が前方に移動しているか後方に移動しているかに応じて）、退出場所を判定するために、ポリラインがこの最極点を超えて移動するときを判定する。

【0077】

例えば、図１４を見ると（そして図９の同じ例を使用して）、物体を表すポリゴン６００の部分は、半平面座標の深さに対して同じ位置に置かれているが、自律車両の前ではなく自律車両１００の後方に置かれている。これに関して、例えば、上記のように点６２０と６４０との間の線分１４１０について、左側の半平面座標系の接線方向にポリゴン６００の最極点（ここでは点６４０）が与えられた場合の退出場所を判定するために、リアフェンディングポリライン輪郭表現を自律車両１００の軌道の方向に「スライド」または「移動」させるのではなく、リアフェンディングポリライン輪郭表現は、物体（または関連部分および／または線分）を表すポリゴン６００に向かって移動される。実際には、これにはまた、リアフェンディングポリライン輪郭表現（および／または物体の表現）が衝突するためにどれだけ移動（または半平面に沿ってスライド）する必要があるかを判定するために、２つの点（１つはポリライン輪郭表現上にあり、１つはポリゴン上にある）の間の位置またはｘ座標を減算することが伴い得る。上記の例と同様に、最後部の点または最前部の点の距離Ｄに応じて、リアフェンディングポリライン輪郭表現の反転バージョン（または右側）が使用され得る。

【0078】

実際の進入場所および退出場所を判定するために、複数の衝突場所（すなわち、複数の進入／退出場所のペア）が存在し得る凹ポリゴンなど、より複雑な物体を表すより複雑なポリゴンの場合、自律車両の左側および右側または両方の半平面についての両方のポリライン輪郭表現が使用され得る。言い換えると、左フロントフェンディングポリライン表現の半平面と、右フロントフェンディングポリライン表現の半平面に対応するｙ座標とで境界付けられた「コリドー」が使用され得る。図１６Ａおよび図１６Ｂは、それぞれ、凹ポリゴン１６２０および１６４０によって表される物体に接近する車両１００を表している。次いで、コンピューティングデバイス１１０は、凸ポリゴンとコリドーの境界との間のすべての交点を特定し得る。例えば、図１６Ａでは、点１６０１～１６０６が特定され、図１６Ｂでは、点１６３１～１６３８が特定される。次いで、コンピューティングデバイスは、交点を分析して、独立した重なりを判定し得る。物体ポリゴンの縁が、コリドーの同じ側に互いに直接隣接してコリドーに進入し、次いで退出することになる２つの近隣のまたは隣接する交差点（例えば、潜在的な衝突場所と潜在的な退出場所を表す）が存在する場合、これらの点は無視してもよい。例えば、図１６Ａでは、交点１６０３と１６０４は無視され、図１６Ｂでは、交点はどれも無視されない。

【0079】

残りの点のうち、コンピューティングデバイスは、物体と重なる衝突場所および退出場所を判定するために、進入場所および退出場所を特定し得る。自律車両がポリゴンに進入するであろう進入点の場合、コンピューティングデバイスは、最小ｘ座標値を有する進入点を特定し得る。自律車両がポリゴンを退出するであろう退出場所の場合、コンピューティングデバイスは、最大ｘ座標値を有する退出場所を特定し得る。

【0080】

図１６Ａの例では、進入場所１６１４は、交点１６０１と１６０２との間の線分上にあり、進入場所のｘ座標は、左または右のフロントフェンディングポリライン（ここでは左）が点１６０１と１６０２の間の線分からのｘ方向の最小距離を有する場所である。同様に、退出場所１６１２は、交点１６０５と１６０６との間の線分上にあり、退出場所のｘ座標は、左または右のリアフェンディングポリライン（ここでは右）が１６０５と１６０６との間の線分でのｘ方向の最大距離を有する場所である。

【0081】

図１６Ｂの例では、ポリゴン１６４０には２つの重なりがある。第１の重なりの進入場所１６４２は、交点１６３１と１６３２との間の線分上にあり、進入場所のｘ座標は、左または右のフロントフェンディングポリラインが点１６３１と１６３２との間の線分からのｘ方向の最小距離を有する場所である。同様に、第１の重なりの退出場所１６４４は、交点１６３３と１６３４の間の線分上にあり、退出場所のｘ座標は、左または右のリアフェンディングポリラインが１６３３と１６３４との間の線分でのｘ方向の最大距離を有する場所である。第２の重なりの進入場所１６４６は、交点１６３５と１６３６の間にあり、進入場所のｘ座標は、左または右のフロントフェンディングポリラインが点１６３５と１６３６との間の線分からのｘ方向の最小距離を有する場所である。同様に、第１の重なりの退出場所１６４８は、交点１６３７と１６３８の間にあり、退出場所のｘ座標は、左または右のリアフェンディングポリラインが１６３７と１６３８の間の線分でのｘ方向の最大距離を有する場所である。これらの例では、自律車両が図１６Ａのスペース１６１２に安全に入ることができる可能性はないが、交点１６３４と交点１６３５との間のｘ方向の距離が少なくとも自律車両１００の長さと同じ長さであれば、自律車両が図１６Ｂのスペース１６５２に安全に入ることができる可能性があり得る。

【0082】

ブロック１７５０で、自律車両は、衝突場所に基づいて、自律運転モードにおいて制御されて、物体との衝突を回避する。例えば、進入場所および衝突退出場所が判定されると、自律車両のコンピューティングデバイスはこの情報を使用して、物体を回避するために、自律運転モードにおいて自律車両の速度をより適切に制御する方法（例えば、より高速でまたはより低速で運転する）を判定することができる。進入場所は、自律車両が物体と衝突する場所を特定し得る一方で、退出場所は、自律車両が衝突から抜け出すことができる方法を特定し得る。これは、車両のコンピューティングデバイスが物体の経路を追い越す（譲るのではなく、前に進む）ことを判定した場合に有用であり得る。例えば、異なる時点でのポリゴン６００を示す図１５を参照されたい。異なる時点でのポリゴン６００のこの描写は、実際には、時間の経過に伴う物体の経路を表す。図１５はまた、物体の進行方向ならびに車両１００の進行方向を示している。時間の経過とともに（右矢印に従って）、物体は画の右下に向かって、自律車両の軌道（というよりもむしろ自律車両の進行方向）を横切って移動すると予想される。自律車両１００が、ポリゴン６００の影付きバージョンの場所で最初に物体と衝突する可能性があると仮定すると、自律車両１００は、速度を落とし、進入場所の前の物体の経路ではなく物体に道を譲ることができる。あるいは、自律車両１００は、物体がポリゴンの影付きバージョンの場所に到着する前に、ポリゴン６００の退出場所よりも速くそして遠くまで運転することができる。したがって、退出場所は進入場所と同じくらい重要である。

【0083】

上記の例のように、物体の輪郭は、多くの場合、２Ｄまたは３Ｄポリゴンでモデル化され、これは、自律車両の認知システムによって検出された物体のすべてのポイントを境界付ける。図２５は、自律運転モードを有する車両を操縦するために、コンピューティングデバイス１１０のプロセッサ１２０など、１つ以上のコンピューティングデバイスの１つ以上のプロセッサによって実行され得る本開示の態様による例示的なフロー図２５００である。例えば、ブロック２５１０で、自律車両の環境で検出された物体の形状および場所を表すポリゴンを受信する。例えば、自律車両１００が走り回る際、認知システム１７２は、自律車両の環境内の物体の形状および場所を検出および特定し得る。例えば、認知システムは、場所情報、ならびに検出された各物体の形状および場所を表すポリゴンを提供してもよい。物体を表すポリゴンは、任意の座標系、例えば、緯度と経度、または自律車両１００もしくは認知システム１７２のセンサの座標系にあり得る。

【0084】

物体の予測された軌道は、例えば、様々な行動モデリング手法、ならびに物体、他の物体、および自律車両の環境一般についての、認知システム１７２からのセンサデータを使用して、行動モデリングシステム１７４によっても判定され得る。物体の２Ｄまたは３Ｄ経路は、予測された軌道に沿って物体を表すポリゴンを移動することによって判定され得る。衝突のモデリングは、典型的には、自律車両の将来の軌道を使用して自律車両の２Ｄまたは３Ｄ経路を判定し、物体の２Ｄまたは３Ｄ経路と交差するかどうかを判定することによって行われる。

【0085】

ただし、認知システムおよび行動モデリングシステム１７４からの物体を表すポリゴンの特性（サイズ、形状、位置、速度、加速度など）の不確実性のために、物体の進行方向に対する重大な横方向の不確実性が存在し得る。そのため、物体の２Ｄまたは３Ｄ経路はかなり不正確になる可能性があり、自律車両の２Ｄまたは３Ｄ経路と比較した場合、衝突の判定が不正確になる可能性がある。

【0086】

図１８は、横方向の不確実性が２Ｄでの衝突分析にどのように関連するかの例を示す。この例では、物体Ａを表すポリゴン１８２０は、３つの異なる時間、すなわち、時間ｔ０、ｔ１、ｔ２で描かれている。ここで、物体Ａは、物体Ａを表すポリゴン１８２０－ｔ０の場所に対応する場所で、時間ｔ０で検出され得る。行動モデリングシステム１７４は、物体がある時点でポリゴン１８２０－ｔ１および１８２０－ｔ２の場所にあるように、物体Ａが軌道１８３０をたどるであろうと予測し得る。ポリゴン１８４０－Ｌおよび１８４０－Ｒは、時間ｔ１での物体Ａの場所の横方向の不確実性の限界を表す。これらの限界は、オペレータが設定することができ、横方向の不確実性が不確実性の所定の限界よりも大きい場所（例えば、９９．９％または０．９９以上もしくは以下）または不確実性の横方向の距離の所定の限界（例えば、２メートル以上または以下）のいずれかに対応し得る。理解を容易にするために、時間ｔ２での物体の場所の不確実性は描写されていない。

【0087】

さらに、車両１００は、計画された軌道をたどることができ、あるいは、プランニングシステム１６８は、自律車両がたどる計画された軌道を生成していることがある。領域１８１０は、計画された軌道をたどるときの車両１００の掃引体積を表し得、車両１００を表すポリゴン４００または追加の頂点を有するより複雑なポリゴンを使用して判定され得る。見てわかるように、物体の横方向の不確実性は、自律車両がポリゴン１８２０－ｔ１の場所よりもはるかに広い領域で物体と衝突する可能性があることを意味し得る。したがって、そのような不確実性は、時間ｔ１での物体の場所でのポリゴン１８２０の衝突場所（進入場所および退出場所を含む）の判定をかなり不正確にすることがある。

【0088】

これらの欠点に対処するために、物体の横方向の不確実性は、行動モデリングシステム１７４によって出力される不確実性からの平均および標準偏差（ｓｄ）を持つ正規分布としてモデル化され得る。例えば、予測された軌道に沿った異なる点での物体の場所（というよりもむしろ物体を表すポリゴンの場所）の不確実性は、行動モデリングシステム１７４によって提供され得る。ポリゴン１８２０－ｔ１の場所に対する物体Ａの横方向の不確実性を表す図１９を参照すると、横方向の不確実性は、ポリゴン１８２０－ｔ１の場所から離れてポリゴン１８４０－Ｌの場所に向かって移動するにつれて増加し、ポリゴン１８４０－Ｌの場所から離れてポリゴン１８２０－ｔ１の場所に向かって移動するにつれて減少する。同様に、横方向の不確実性は、ポリゴン１８２０－ｔ１の場所から離れてポリゴン１８４０－Ｒの場所に向かって移動するにつれて増加し、ポリゴン１８４０－Ｒの場所から離れてポリゴン１８２０－ｔ１の場所に向かって移動するにつれて減少する。１８４０－Ｌと１８４０－Ｒの外縁間の距離は、時間ｔ１での物体Ａの場所に横方向の不確実性の限界が与えられた場合の横方向の不確実性の「長さ」を定義し得る。曲線１９２０は、時間ｔ２での物体Ａの横方向位置の確率曲線を表す。曲線１９２０の下の領域は、物体が任意の２つの取り得る場所の間にある確率を提供する。例えば、ポリゴン１８４０－Ｌと１９４０－Ｌの左側の２つの場所の間は、確率は０．３である。

【0089】

自律車両１００の経路との重なりの確率が判定され得る。自律車両の経路が物体と交差する可能性が高い場所を特定するために、コンピューティングデバイス１１０は、自律車両の計画された軌道を、離散的な時点の場所を表す一連のボックス（例えば、２Ｄまたは３Ｄ経路）に変換し得る。同様に、コンピューティングデバイス１１０は、物体の予測された軌道を、物体の掃引経路（例えば、２Ｄまたは３Ｄ経路）を表す一連のボックスに変換し得る。次いで、コンピューティングデバイス１１０は、自律車両の経路に沿って検索して、物体の経路から１０メートル以上または以下などの所定の距離内にある物体のボックス（予測された場所を表す）を特定し得る。これに関して、コンピューティングデバイス１１０は、自律車両の計画された将来の場所、ならびに互いに所定の距離内にある物体の対応する予測された将来の場所（すなわち、特定されたボックスの場所）を特定し得る。

【0090】

物体と自律車両１００の計画された軌道との間の距離は、自律車両の特定された計画された将来の場所について、自律車両の計画された軌道上の物体と自律車両のある場所との間の進入距離および退出距離を計算することによって判定され得る。例えば、ｄ１は、物体が自律車両の計画された軌道との重なりに進入するときの距離を表し得、ｄ２は、物体が自律車両の計画された軌道との重なりを退出するときの距離を表し得る。重なりの確率は、ｄ１／ｓｄとｄ２／ｓｄとの間の累積分布関数から判定され得る。この点で、ｄ１およびｄ２は、物体を表すポリゴンと自律車両の経路との間の重なり領域の境界に対応する。

【0091】

距離ｄ１および距離ｄ２、というよりもむしろ、自律車両の計画された軌道に進入および退出するであろう物体を表すポリゴンの位置を判定するために、物体のポリゴンは、フロントポリラインおよびリアポリラインに分解され得る。図２５に戻ると、ブロック２５２０で、物体を表すポリゴンのフロントポリラインは、物体の方位および輪郭に基づいて判定される。物体を表すポリゴンのリアポリラインも、物体の輪郭に基づいて判定され得る。そうするために、物体の方位に対して左端と右端の点を特定し得る。これは、物体の座標系をその特定を単純化するものに変換することを含む場合も含まない場合もある既知の手法を使用して達成され得る。例えば、図２０は、車両の環境で検出された物体Ｂを表す例示的なポリゴン２０００である。図２０はまた、物体Ｂの予測された軌道に従って物体の方位２０１０を特定する。その方位から、物体のフロント２０２０およびリア２０２２を表すポリゴン、ならびに左端の点２０３０および右端の点２０３２が特定され得る。

【0092】

これらの左端と右端の点から、図２１および図２２の例に示すように、ポリゴンは、フロントポリラインとリアポリラインに分割され得る。例えば、フロントポリライン２１１０は、左端の点２０３０と右端の点２０３２との間かつそれら両点を含む物体Ｂを表すポリゴン２０００のフロント２０２０上のすべての頂点に対応する。さらに、リアポリライン２２１０は、左端の点２０３０と右端の点２０３２との間かつそれら両点を含む物体Ｂを表すポリゴン２０００のリア２０２２上のすべての頂点に対応する。フロントポリライン２１１０およびリアポリライン２２１０のそれぞれは、実際には、物体を表すポリゴンのフロント幅プロファイルおよびリア幅プロファイルを表し得る。

【0093】

図２５に戻ると、ブロック２５３０で、フロントポリラインの座標を半平面座標系に変換する。さらに、リアポリラインの座標を半平面座標系に変換し得る。言い換えると、次いで、フロントポリラインおよびリアポリラインのそれぞれを半平面座標に変換し得る。これは、例えば、物体の方位に対して半平面の順方向（「フロント」）および逆方向（「リア」）にある物体の極点を表すポリゴンを見つけることによって実行され得る。図２１の例では、物体の最前部の点は、点２１２０であり、図２２では、物体の最後部の点は、点２０２２である。図２３Ａを見ると、フロント半平面２３１０は、点２１２０を通過する方位２０１０に垂直な平面として判定され得る。図２３Ｂを見ると、リア半平面２３２０は、点２２２０を通過する方位２０１０に垂直な平面として判定され得る。さらに、自律車両の特定された計画された将来の場所はまた、物体の各半平面座標系（フロントおよびリアなど）に変換され得る。言い換えると、自律の特定された計画された将来の場所はそれぞれ、予想される場合の物体ポリゴンのフロント半平面座標系およびリア半平面座標系の座標に変換される。

【0094】

衝突場所、というよりもむしろ、フロントポリラインおよびリアポリラインのそれぞれの進入場所および退出場所を判定し得る。例えば、図２５に戻ると、ブロック２５４０で、フロントポリラインおよびリアポリラインの変換された座標、および自律車両の特定された計画された将来の場所の変換された座標を使用して、フロントポリラインと物体を表すポリゴンとの間の進入場所および退出場所を判定する。さらに、自律車両の計画された将来の場所の変換された座標に基づいて、およびフロントポリラインとリアポリラインの変換された座標を使用してリアポリラインと物体を表すポリゴンとの間の進入場所および退出場所を判定する。

【0095】

各進入場所または各退出場所は、自律車両の現在の計画された軌道が与えられた場合の自律車両（というよりもむしろ、自律車両の計画された軌道）と衝突するであろうフロントポリラインまたはリアポリラインの特定の線分に対応し得る。進入場所は、自律車両が物体と衝突する場所を特定し得る一方で、退出場所は、自律車両が物体の軌道との衝突から抜け出すことができる方法を特定し得る。進入場所および退出場所を判定することは、フロントポリラインまたはリアポリラインが経路または以下のイメージにおいて示すように自律車両の少なくともある将来の予測された場所と交差する場所を判定するために、半平面方向に沿ってフロントポリラインおよびリアポリラインを数学的に「スライドさせること」または「移動させること」を伴い得る。例えば、上記のように、「掃引」体積または領域ではなく、自律車両の経路は、異なる位置にある自律車両を表す複数の離散的なボックスまたはポリゴンと考えることができる。したがって、場合によっては、物体が所与の軌道で自律車両と交差する可能性が高いかどうかは、経路ではなく自律車両を表すボックスまたはより複雑なポリゴンを使用して判定され得る。

【0096】

実際には、これには、物体を表すポリライン（または物体）が自律車両と衝突するためにどれだけ移動（または半平面に沿ってスライド）する必要があるかを判定するために、２つの点（１つはポリライン上にあり、１つは経路上にある）の間の位置またはｘ座標を減算することが伴い得る。進入場所は、自律車両の現在のまたは将来の軌道が与えられた場合の自律車両と衝突するであろうポリライン上の点またはポリラインの特定の線分に対応し得る。退出場所は、自律車両の現在のまたは将来の軌道が与えられた場合の自律車両と衝突するであろう最もｅｔｒｅｅｍのｘ値を有するポリライン上の点または特定の線分に対応し得る。

【0097】

図２４の例を見ると、車両１００を表すポリゴン４００は、変換された座標を使用して、物体Ｂについてフロント半平面２３１０およびリア半平面２３２０の両方に関して、自律車両の計画された軌道に沿った自律車両の特定された計画された将来の場所に描かれている。これに関して、フロント半平面およびリア半平面のそれぞれのＸ＝０値の間の距離、または長さ２４１０は、上記の例で説明したように、車両が計画された将来の場所にあるときの物体Ｂの場所の横方向の不確実性に限界が与えられた場合の横方向の不確実性の「長さ」に対応する。繰り返すが、フロントポリラインをフロント半平面およびリア半平面に沿って数学的にスライドさせることにより（フロント半平面およびリア半平面のそれぞれについてＸ＝０から開始する）、進入場所が判定され得る。各進入場所は、物体を表すフロントポリラインまたはリアポリラインが最初に車両を表すポリゴンと接触するであろう、フロント半平面またはリア半平面上の線分または点に対応し得る。図２４の例では、距離Ｆｒｏｎｔ＿Ｅｎｔｒｙは、フロント半平面２３１０に沿ったＸ＝０と、フロントポリライン２１１０が最初にポリゴン４００と接触するであろうフロントポリライン２１１０上の線分または点との間の距離を表している。距離Ｒｅａｒ＿Ｅｎｔｒｙは、リア半平面２３１０に沿ったＸ＝０と、リアポリライン２２１０が最初にポリゴン４００と接触するであろうリアポリライン２２１０上の線分または点との間の距離を表している。

【0098】

退出場所を判定するとき、フロントポリラインまたはリアポリラインがポリゴンと接触しなくなる点を使用するのではなく、フロント半平面座標系またはリア半平面座標系での車両の最極点またはｘ座標がそれぞれ使用される。図２４の例では、距離Ｆｒｏｎｔ＿Ｅｘｉｔは、フロント半平面２３１０に沿ったＸ＝０と、フロントポリライン２１１０が最後にリア半平面に沿って数学的にスライドした後のフロント半平面座標系のポリゴン４００の最極ｘ座標と交差するであろうフロントポリライン２１１０上の線分または点との間の距離を表している。距離Ｒｅａｒ＿Ｅｘｉｔは、リア半平面２３１０に沿ったＸ＝０と、リアポリライン２２１０が最後にリア半平面に沿って数学的にスライドした後のフロント半平面座標系のポリゴン４００の最極ｘ座標と交差するであろうリアポリライン２２１０上の線分または点との間の距離を表している。

【0099】

次いで、距離ｄ１およびｄ２は、フロント半平面およびリア半平面について進入場所および退出場所から判定され得る。例えば、ｄ１は、フロントポリラインの進入場所の最小ｘ座標値と、フロント半平面に投影されたリアポリラインの退出場所のｘ座標値とを取得することによって判定され得る。Ｄ２は、フロントポリラインの退出場所の最大ｘ座標値と、フロントポリラインに投影されたリアポリラインの進入場所のｘ座標とを取得することによって判定され得る。別の言い方をすれば、ポリゴンとポリラインの座標は、半平面座標系にあるため、距離ｄ１およびｄ２は、次の式を使用して判定され得る。｛ｄ１＝ｍｉｎ（Ｆｒｏｎｔ＿Ｅｎｔｒｙ，Ｌｅｎｇｔｈ－Ｒｅａｒ＿Ｅｎｔｒｙ｝、ｄ２＝ｍａｘ（Ｆｒｏｎｔ＿Ｅｘｉｔ，Ｌｅｎｇｔｈ－Ｒｅａｒ＿ｅｘｉｔ）｝、式中、Ｆｒｏｎｔ＿Ｅｎｔｒｙは、フロントポリラインの進入場所に対するｘ座標または距離を表し、Ｒｅａｒ＿Ｅｎｔｒｙは、リアポリラインの進入場所に対するｘ座標または距離を表し、Ｆｒｏｎｔ＿Ｅｘｉｔは、フロントポリラインの退出場所に対するｘ座標または距離を表し、Ｒｅａｒ＿Ｅｘｉｔは、リアポリラインの退出場所のｘ座標を表し、Ｌｅｎｇｔｈは、車両が計画された将来の場所にあるときの物体の場所の横方向の不確実性に限界が与えられた場合の横方向の不確実性の前述の「長さ」を表す。次いで、これらの値ｄ１およびｄ２を使用して、上記のように所与の場所での重なり（例えば、衝突）の確率を判定し得る。

【0100】

本明細書に記載の例では、物体Ｂを表すポリゴン４００の特定の場所は、自律車両の計画された軌道と物体の予測された軌道とが重なる計画された軌道に従った自律車両１００の離散した場所である。そのため、計画された軌道と投影された軌道とが重なる場所が複数ある場合は、衝突場所および重なりの確率の前述の判定を、そのような複数の場所に対して行い得る。

【0101】

図２６に戻ると、ブロック２６５０で、自律車両は、進入場所および退出場所に基づいて、自律運転モードにおいて制御されて、物体との衝突を回避する。繰り返すが、衝突場所は、車両のコンピューティングデバイスが物体を回避するまたは追い越すと判定した場合に有用であり得る。例えば、距離ｄ１およびｄ２は、上記のように重なりの確率を判定するために使用され得る。重なりの確率が判定されると、自律車両のコンピューティングデバイスは、物体を回避するために、この情報を使用して、自律運転モードにおいて自律車両の速度をより適切に制御する方法（例えば、より高速でまたはより低速で運転する）を判定する。場合によっては、自律車両は新しい軌道を生成することさえあってもよい。

【0102】

本明細書での機能と例は、自律車両の衝突場所の判定に関連しているが、そのような機能は、非自律車両、または手動もしくは半自律運転モードにおいてのみ動作する車両、または完全な自律運転モードにおいて動作しない自律車両にも利用され得る。例えば、半自律運転モードまたは手動運転モードの場合、この方法は、将来の運転軌道の確率論的リスクを評価または予測するのに役立ち得、システムの安全性を高めることもできる。

【0103】

図２６は、自律運転モードを有する車両を操縦するために、コンピューティングデバイス１１０のプロセッサ１２０など、１つ以上のコンピューティングデバイスの１つ以上のプロセッサによって実行され得る本開示の態様による別の例示的なフロー図２８００である。ブロック２６１０で、第１の物体の形状および場所を表すポリゴンを受信する。ブロック２６２０で、第２の物体の形状および場所を表すポリゴンの一部分のポリライン輪郭表現を受信する。ポリライン輪郭表現は、半平面座標にあり、複数の頂点および複数の線分を含む。ブロック２６３０で、第１の物体を表すポリゴンの座標を、半平面座標系に変換する。ブロック２６４０で、ポリライン輪郭表現と第１の物体を表すポリゴンとの間の衝突場所を、変換された座標を使用して判定する。次に、ブロック２６５０で、自律車両を、衝突を回避するために、衝突場所に基づいて、自律運転モードにおいて制御する。この例では、第１の物体は、自律車両であり得、第２の物体は、自律車両の環境内の物体である。あるいは、第２の物体は、自律車両であり得、第１の物体は、自律車両の環境内の物体である。さらに、衝突場所には、衝突の進入場所と衝突の退出場所が含まれ得る。

【0104】

本明細書に記載の機能は、衝突分析のための物体の効率的でありながら現実的な表現を提供し得る。例えば、本明細書に記載の機能は、物体と自律車両の軌道との間の重なり確率を計算するための効率的かつ正確な方法を可能にし得る。さらに、自律車両のポリライン表現の場合、自律車両の表現は、自律車両の実際の寸法よりも大きい２次元の長方形に一般化されないため、これにより、自律車両の掃引体積を大幅に削減することができ、これは、自律車両がより狭い通路を他の物体により近づいて通過することを可能にし得る。上記のように、衝突検出の目標は、最終的には控えめであることであり、起こりうる衝突を検出することである。ただし、ポリライン表現を使用すると、控えめな推定の性質を損なうことなく、自律車両と他の物体との間のより大きな距離の計算を可能にし得る。

【0105】

さらに、ポリライン輪郭表現は車両の半分に対応するだけでよく、衝突分析を実行するときに必要なのはその一部分（ピークの前後）のみであるため、これもメモリおよび処理リソースを大幅に削減することができる。上記のように、ポリライン輪郭表現はまた、自律車両の物理的な点に実際に対応する場合もしない場合もある長方形上の単なる点ではなく、自律車両のどの部分が衝突に関与するか（例えば、ミラーまたはバンパーと衝突する）の判定を可能にする。さらに、ポリライン輪郭表現のｙ座標の単調性により、物体が自律車両の軌道とどの程度重なるかがわかれば、衝突分析にいずれの線分を使用するかをすばやく判定することができる。車両およびリアルタイムの意思決定に加えて、本明細書に記載の機能は、試験状況を含むシミュレーションおよびビデオゲームなどの物体の仮想表現を含む車両以外の物体にも有用になり得る。例えば、本明細書に記載の機能を使用して、シミュレーション自体をより効率的にする仮想物体の衝突場所および退出場所を判定してもよい。

【0106】

実際の車両と組み合わせて使用する場合、ポリライン輪郭表現は、車両または車両環境内の物体を表す長方形のポリゴンであることがより微妙なニュアンスがあるため、本明細書に記載の機能は、自律車両と他の物体との間の計算された距離を効果的に増加させ得、これにより、他の物体との誤検知の衝突の可能性を減らし、別の物体によって誤ってブロックされたために車両が立ち往生する（進むことができない）可能性を減らし、自律車両が物体に近づいたり、物体の周りをゆっくり進んだりすることができ得るので、他の物体によって引き起こされる閉塞を減らすこともできる。これらの利点はすべて、自律車両が物体の周りをよりよく操縦できるようにし、場合によってはより速く運転できるようにし、回避的な（または別様に不快な）操縦の必要性も減らして、乗客の全体的な運転の快適さを向上させることができる。

【0107】

特段の記述がない限り、前述の代替例は、相互に排他的ではないが、独自の利点を達成するために様々な組み合わせで実施することができる。上述した機能のこれらおよび他の変形および組み合わせは、特許請求の範囲によって定義される主題から逸脱することなく利用することができるので、実施形態の前述の説明は、特許請求の範囲によって定義される主題を限定するものとしてではなく、例示として見なされるべきである。加えて、本明細書に記載の例、ならびに「など」、「含む」などと表現された節の提示は、特許請求の範囲の主題を特定の例に限定するものとして解釈されるべきではなく、むしろ、例は、多くの可能な実施形態のうちの１つだけを例示することが意図される。さらに、異なる図面中の同じ参照番号は、同じまたは類似の要素を特定することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20-22】

【図23A】

【図23B】

【図24】

【図25】

【図26】