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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2025-01-15
(54)【発明の名称】トラック信頼度モデル
(51)【国際特許分類】
   G06T 7/00 20170101AFI20250107BHJP
【FI】
G06T7/00 650Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024535727
(86)(22)【出願日】2022-12-15
(85)【翻訳文提出日】2024-06-14
(86)【国際出願番号】 US2022053027
(87)【国際公開番号】W WO2023114409
(87)【国際公開日】2023-06-22
(31)【優先権主張番号】17/553,938
(32)【優先日】2021-12-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】518156417
【氏名又は名称】ズークス インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001243
【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】スブハシス ダス
(72)【発明者】
【氏名】ジーフェイ キアン
(72)【発明者】
【氏名】リウジャン ヤン
【テーマコード(参考)】
5L096
【Fターム(参考)】
5L096AA02
5L096AA06
5L096BA04
5L096FA16
5L096FA59
5L096FA64
5L096FA66
5L096FA67
5L096FA69
5L096GA40
5L096GA51
5L096HA11
5L096KA04
5L096MA07
(57)【要約】
複数のセンサーモダリティから出力を決定する技法が本明細書に説明される。レーダーセンサー、ライダーセンサー、および画像センサーからの特徴は、それぞれのモデルに入力されて、物体に関連付けられたトラックと、関連付けられた信頼度レベルとに関連付けられたそれぞれの中間出力を決定することがある。レーダーモデル、ライダーモデル、およびビジョンモデルからの中間出力は、フューズドモデルに入力されて、トラックに関連付けられたフューズド信頼度レベルおよびフューズド出力を決定することがある。フューズド信頼度レベルと個々の信頼度レベルとは、しきい値と比較されて、自律車両のプランニングシステムまたは予測システムに送信するトラックを生成する。さらに加えて、車両コントローラーは、トラックおよび/または信頼度レベル(複数可)に基づいて自律車両を制御することが可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1のモダリティを介して動作するセンサーから第1の特徴データを受信することと、
第1のモデルに前記第1の特徴データを入力することと、
前記第1のモデルから、前記第1の特徴データに少なくとも部分的に基づいて、物体に関連付けられた第1のモダリティ信頼度スコアを受信することと、
前記第1のモデルから第1の中間出力を受信することと、
マルチモダリティモデルに前記第1の中間出力を入力することと、
前記マルチモダリティモデルから、前記第1の中間出力に少なくとも部分的に基づいて、前記物体に関連付けられたマルチモダリティ信頼度スコアを受信することと、
前記第1のモダリティ信頼度スコアと前記マルチモダリティ信頼度スコアとに少なくとも部分的に基づいて、前記物体に関連付けられたデータを出力することと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項2】
前記第1のモダリティ信頼度スコアが前記マルチモダリティ信頼度スコアよりも高いと決定することと、
前記第1のモダリティ信頼度スコアが前記マルチモダリティ信頼度スコアよりも高いことに少なくとも部分的に基づいて、前記物体に関連付けられた前記データを出力することと
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記第1のモダリティ信頼度スコアが前記マルチモダリティ信頼度スコアよりも高いと決定することは、
前記マルチモダリティ信頼度スコアがしきい値より下であると決定することと、
前記第1のモダリティ信頼度スコアが前記しきい値より上であると決定することと
を含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記物体に関連付けられた前記データは、前記物体を表すトラックであり、前記方法は、
第2のモデルからマルチモダリティ出力を受信することと、
前記第1の中間出力または前記マルチモダリティ出力に少なくとも部分的に基づいて、前記物体を表す前記トラックを生成することと
をさらに備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
第2のモデルからマルチモダリティ出力を受信することと、
前記第1のモダリティ信頼度スコアと前記マルチモダリティ信頼度スコアとに少なくとも部分的に基づいて、前記第1の中間出力または前記マルチモダリティ出力のうちの少なくとも1つにより前記物体を表す前記トラックを更新することと、
前記第1のモダリティ信頼度スコアと前記マルチモダリティ信頼度スコアとに少なくとも部分的に基づいて、予測システムまたはプランニングシステムのうちの少なくとも1つに前記物体を表す前記トラックを出力することと
をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の方法。
【請求項6】
前記物体に関連付けられた前記データに少なくとも部分的に基づいて、自律車両を制御すること
をさらに備えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
前記第1のモデルは、マルチレイヤパーセプトロンであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記第1の特徴データは、レーダーデータ、ライダーデータ、またはカメラデータのうちの少なくとも1つと関連付けられることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記センサーは、第1のセンサーであり、
前記第1のモダリティとは異なる第2のモダリティにて動作する第2のセンサーから第2の特徴データを受信することと、
第2のモデルに前記第2の特徴データを入力することと、
前記第2のモデルから、前記第2の特徴データに少なくとも部分的に基づいて、前記物体に関連付けられた第2のモダリティ信頼度スコアを受信することと、
前記第2のモデルから第2の中間出力を受信することと、
前記マルチモダリティモデルに前記第2の中間出力を入力することと、
前記マルチモダリティモデルから、前記第1の中間出力と前記第2の中間出力とに少なくとも部分的に基づいて、前記物体に関連付けられたマルチモダリティ信頼度スコアを受信することと、
前記第1のモダリティ信頼度スコアと前記第2のモダリティ信頼度スコアと前記マルチモダリティ信頼度スコアとに少なくとも部分的に基づいて、前記物体に関連付けられた前記データを出力することと
をさらに備えることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
1つまたは複数のプロセッサーによって実行されると、前記1つまたは複数のプロセッサーに、請求項1ないし9のいずれか一項に記載の方法を実装する動作を行わせる命令を格納することを特徴とする1つまたは複数の非一時的なコンピューター読取り可能媒体。
【請求項11】
システムであって、
1つまたは複数のプロセッサーと、
前記1つまたは複数のプロセッサーによって実行可能な命令を格納する1つまたは複数の非一時的なコンピューター読取り可能媒体であって、前記命令は、実行されると、前記システムに、
第1のモダリティを介して動作するセンサーから第1の特徴データを受信することと、
第1のモデルに前記第1の特徴データを入力することと、
前記第1のモデルから、前記第1の特徴データに少なくとも部分的に基づいて、物体に関連付けられた第1のモダリティ信頼度スコアを受信することと、
前記第1のモデルから第1の中間出力を受信することと、
マルチモダリティモデルに前記第1の中間出力を入力することと、
前記マルチモダリティモデルから、前記第1の中間出力に少なくとも部分的に基づいて、前記物体に関連付けられたマルチモダリティ信頼度スコアを受信することと、
前記第1のモダリティ信頼度スコアと前記マルチモダリティ信頼度スコアとに少なくとも部分的に基づいて、前記物体に関連付けられたデータを出力することと
を含む動作を行わせる、1つまたは複数の非一時的なコンピューター読取り可能媒体と
を備えたことを特徴とするシステム。
【請求項12】
前記物体に関連付けられた前記データは、前記物体を表すトラックであることを特徴とする請求項11に記載のシステム。
【請求項13】
前記動作は、
第2のモデルからマルチモダリティ出力を受信することと、
前記第1の中間出力または前記マルチモダリティ出力に少なくとも部分的に基づいて、前記物体を表す前記トラックを生成することと
をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載のシステム。
【請求項14】
前記動作は、
第2のモデルからマルチモダリティ出力を受信することと、
前記第1のモダリティ信頼度スコアと前記マルチモダリティ信頼度スコアとに少なくとも部分的に基づいて、前記第1の中間出力または前記マルチモダリティ出力のうちの少なくとも1つにより前記物体を表す前記トラックを更新することと、
前記第1のモダリティ信頼度スコアと前記マルチモダリティ信頼度スコアとに少なくとも部分的に基づいて、予測システムまたはプランニングシステムのうちの少なくとも1つに前記物体を表す前記トラックを出力することと
をさらに含むことを特徴とする請求項12または13に記載のシステム。
【請求項15】
前記センサーは、第1のセンサーであり、前記動作は、
前記第1のモダリティとは異なる第2のモダリティにて動作する第2のセンサーから第2の特徴データを受信することと、
第2のモデルに前記第2の特徴データを入力することと、
前記第2のモデルから、前記第2の特徴データに少なくとも部分的に基づいて、前記物体に関連付けられた第2のモダリティ信頼度スコアを受信することと、
前記第2のモデルから第2の中間出力を受信することと、
前記マルチモダリティモデルに前記第2の中間出力を入力することと、
前記マルチモダリティモデルから、前記第1の中間出力と前記第2の中間出力とに少なくとも部分的に基づいて、前記物体に関連付けられたマルチモダリティ信頼度スコアを受信することと、
前記第1のモダリティ信頼度スコアと前記第2のモダリティ信頼度スコアと前記マルチモダリティ信頼度スコアとに少なくとも部分的に基づいて、前記物体に関連付けられた前記データを出力することと
をさらに含むことを特徴とする請求項11ないし14のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本PCT国際特許出願は、本明細書に参照により組み入れられる開示、2021年12月17日出願の米国特許出願第17/553,938号の優先権の利益を主張する。
【背景技術】
【0002】
自律車両のプランニングシステムは、環境のおける物体に関連付けられた情報を利用して、それらの物体に関する作動を決定することが可能である。例えば、自律車両に関するいくつかの既存のプランニングシステムは、たとえば自律車両が環境を通って横切って進む操縦を決定するとき、路面の他の車両などの物体の動きを考慮する。従来のシステムは、たとえばレーダー、ライダー、および/またはビジョンなど、異なるモダリティからのデータを組み合わせて、物体(複数可)についての情報を決定することがある。しかしながら、1つまたは多くのモダリティが物体を検出しないとき、結果のトラック(track)は、低い信頼度レベルを有することがある。
【図面の簡単な説明】
【0003】
図1】異なるセンサーモダリティの信頼度レベルを決定するための例示的なシステムおよび技法のフロー図である。
図2】フューズドモダリティモデルのトラックを決定することについての絵入りのフロー図である。
図3】環境のおける物体をトラックするためにレーダーデータを用いる例示的なシステムおよび技法を例示する図式的な表現である。
図4】本明細書において説明されるように複数のセンサーモダリティのトラックを決定するための車両制御システムおよびコンピューティングシステムの例示的なアーキテクチャのブロック図を含む。
図5】出力するために複数のセンサーモダリティからトラックを決定するための例示的な処理を例示するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0004】
本明細書において、環境においてセンサーによって検出されトラックされた物体の信頼度レベル(複数可)を決定するための技法が述べられる。例えば、センサーデータは、レーダーデータ、ライダーデータ、画像データ、および同類のもののうちの1つまたは複数を用いてキャプチャーされることが可能である。上記センサーデータは、物体(複数可)のトラックを決定するように訓練されたトラッカー(複数可)またはモデル(複数可)に入力されることが可能である。技法は、個々のセンサーモダリティによって生成されたデータを用いて、個々のセンサーモダリティに関連付けられた信頼度レベルを決定することと、それぞれの信頼度レベルをしきい値と比較することとを含むことが可能である。さらに、個々のセンサーモダリティに関連付けられたトラッカーまたはモデルの中間出力は、複数のセンサーモダリティからのデータを組み入れているフューズドデータ(fused data)に結合されることがあり、上記フューズドデータは、1つまたは複数のセンサーモダリティによって検出された物体のグループを含む、および/または備えることがある。いくつかの例では、フューズドデータに関連付けられた信頼度レベルが決定されることがあり、フューズドデータに関連付けられた信頼度レベルは、センサーモダリティのうちの1つからの出力を決定するのに、個々のセンサーモダリティの信頼度レベルと共にしきい値と比較されることがある。したがって、単一のセンサーモダリティを介して決定された第1の信頼度レベルがしきい値より高く、フューズドデータに基づいて決定された第2の信頼度レベルがしきい値より低いならば、第2の信頼度レベルは抑制され、または第1の信頼度レベルと置き換えられ、単一のセンサーモダリティまたはフューズドモダリティ(fused modality)のうちの1つに基づく物体のグループのトラックデータとともに、車両のプランナーシステムおよび/または予測システムのうちの1つまたは複数に出力することが可能である。
【0005】
限定ではないが、例として、パーセプションシステムは、複数のモダリティからセンサーデータを受信し、物体情報(たとえば環境のおける物体をトラックするためのデータなど)を決定することが可能である。場合によっては、すべてのセンサーモダリティからのデータは、トラックおよび/または信頼度レベルを決定するのに、単一のモデルに入力されることがある。例えば、ライダーセンサーおよびビジョンセンサーが物体を検出しないが、レーダーセンサーが検出するならば、物体に対するトラックは、比較的低い信頼度を有することがある(例えば、1つのモダリティによるトゥルーポジティブ検出が、モダリティがフォールスネガティブを報告することと同時に起こる場合のトレーニングイグザンプルは、比較的まれであり得るから)。下流のシステム(例えば、プランナーシステム、予測システム、および同類のもの)が低い信頼度を有するトラックを使い果たす、受信する、あるいは別のやり方にて処理すると、システムはプランニングする(例えば、自律車両に関するミッション、軌道、および同類のものをプランニングする)とき、物体を適切に考慮していないことがある。いくつかの例では、単一のモデルが低い信頼度レベルを決定すると、トラックは、下流のシステムに出力されないことがある。したがって、予測システムは、歩行者の動きを適切に予測しないことがあるだろう、または、プランナーシステムは、信頼度レベルが低いと、下流システムが、歩行者に関連付けられたトラックを低い信頼度により処理したか、低い信頼度のために歩行者に関連付けられたトラックを受信しなかったか、のいずれかであるので、歩行者を適切に考慮しないことがある。しかしながら、フューズドデータに基づくことも同様に、個別にデータトラックに対する信頼度レベルを決定することは、高い信頼度を有する物体に関連付けられたトラックが下流のシステムに出力されることをより確実にすることにより、利用可能なデータについてのより正確な考慮に導くことが可能である。
【0006】
いくつかの例では、複数のセンサー構成は、たとえば自律車両などの車両に配置され、コントローラーおよび/またはリモートコンピューティングデバイスに動作可能に連結されることがある。コントローラーは、第1の信号を、車両に配置された第1のセンサー構成から受信することがある。第1のセンサー構成は、第1のシーンを表すビジョンデータをキャプチャーする画像キャプチャーセンサーを含むことがある(例えば、例えば視野によって決定されることがあるような、画像センサーに見える環境の一部)。いくつかの例では、第1の信号は、ビジョンデータを含むことがある。いくつかの例では、例えば、ビジョンデータは、第1のセンサーおよび/または車両が存在する環境において、検出可能な物体の第1のグループを例示するおよび/または含むシーンを示すことがある。いくつかの例では、コントローラーは、機械学習されたビジョンモデルを用いることによりビジョンデータを分析して、ビジョンデータに関連付けられた1つまたは複数の物体のトラックデータを識別し、ビジョンデータに関連付けられた信頼度レベルを決定することがある。いくつかの例では、ビジョンモデルは、ビジョンデータがグランドトゥルースオブジェクトトラック(ground truth object track)であるかどうかを示すグランドトゥルースを用いて訓練されることがある。
【0007】
いくつかの例では、第2のセンサー構成は、車両に配置されることがある。いくつかの例では、第2のセンサー構成は、ライダーセンサーであり得る。いくつかの例では、コントローラーは、第2の信号をライダーセンサーから受信するように構成されることがある。いくつかの例では、第2の信号は、ライダーデータを含むことがある。いくつかの例では、ライダーデータは、上に説明したビジョンデータと同時に(または技術的な許容範囲内に実質的に同時に)キャプチャーされることがある。いくつかの例では、ライダーデータは、上に説明した画像データと同時に、ライダーセンサーによってキャプチャーされる第2のシーン(例えば、ライダーセンサーに見える環境の一部)を表すことがある。いくつかの例では、例えば、ライダーデータは、環境内に検出できる物体の第2のグループを含む、ライダーセンサーによってキャプチャーされるシーンを示すことがある。いくつかの例では、コントローラーは、機械学習されたライダーモデルを用いることによりライダーデータを分析して、ライダーデータに関連付けられた1つまたは複数の物体のトラックデータを識別し、ライダーデータに関連付けられた信頼度レベルを決定することがある。いくつかの例では、ライダーモデルは、ライダーデータがグランドトゥルースオブジェクトトラック(ground truth object track)であるかどうかを示すグランドトゥルースを用いて訓練されることがある。いくつかの例では、ライダーデータの正確度および/または忠実度に応じて、例えば、物体の第2のグループに含まれる物体は、(例えば、少なくとも物体の第1のグループの一部と物体の第2のグループの一部とが、画像キャプチャーセンサーおよびライダーセンサーに同時に共に見える)画像キャプチャーデバイスによって検出できる物体の第1のグループに含まれる物体と同一であり得る。
【0008】
いくつかの例では、第3のセンサー構成は、車両に配置されることがある。いくつかの例では、第3のセンサー構成は、レーダーセンサーであり得る。いくつかの例では、コントローラーは、第3の信号をレーダーセンサーから受信するように構成されることがある。いくつかの例では、第3の信号は、レーダーデータを含むことがある。いくつかの例では、レーダーデータは、上に説明したビジョンデータおよび/またはライダーデータと同時にキャプチャーされることがある。いくつかの例では、センサーデータは、第3のシーン(例えば、レーダーセンサーに見える環境の一部)を表すことがある。いくつかの例では、例えば、レーダーデータは、環境内に検出できる物体の第3のグループを含む、レーダーセンサーによってキャプチャーされるシーンを示すことがある。いくつかの例では、コントローラーは、機械学習されたレーダーモデルを用いることによりレーダーデータを分析して、レーダーデータに関連付けられた1つまたは複数の物体のトラックデータを識別し、レーダーデータに関連付けられた信頼度レベルを決定することがある。いくつかの例では、レーダーモデルは、レーダーデータがグランドトゥルースオブジェクトトラック(ground truth object track)であるかどうかを示すグランドトゥルースを用いて訓練されることがある。いくつかの例では、レーダーデータの正確度および/または忠実度に応じて、例えば、物体の第3のグループに含まれる物体は、(例えば、少なくとも物体の第1のグループの一部および物体の第2のグループの一部および/または物体の第3のグループの一部が、画像キャプチャーセンサー、ライダーセンサー、および/またはレーダーセンサーに同時に共に見える)画像キャプチャーデバイスによって検出できる物体の第1のグループに、および/またはライダーセンサーによって検出できる物体の第2のグループに含まれる物体と同一であり得る。
【0009】
いくつかの例では、データフューズド処理を通じて、ビジョンデータ、ライダーデータ、および/またはレーダーデータに関連付けられた中間出力は、フューズドセンサーデータ(fused sensor data)として組み合わされることがある。いくつかの例では、中間出力は、上に説明したような個々のモダリティのトラックデータであり得る。いくつかの例では、上記フューズドセンサーデータは、ビジョンデータ、ライダーデータ、および/またはレーダーデータに少なくとも部分的に基づいて、環境内に存在するとして、予測される、決定される、および/またはそうでなければ示される1つまたは複数の物体の第4のグループを含むおよび/または識別することがある。いくつかの例では、フューズドセンサーデータは、第4のシーンを表すことがある。いくつかの例では、コントローラーは、機械学習されたフューズドモデルを用いることによりフューズドデータを分析して、フューズドデータに関連付けられたトラックデータを識別し、フューズドデータに関連付けられた信頼度レベルを決定することがある。いくつかの例では、フューズドモデルは、フューズドセンサーデータがグランドトゥルースオブジェクトトラック(ground truth object track)であるかどうかを示すグランドトゥルースを用いて訓練されることがある。
【0010】
いくつかの例では、フューズドセンサーデータに関連付けられた信頼度レベルと、ビジョンデータ、ライダーデータ、および/またはレーダーデータに関連付けられた信頼度レベルとを、しきい値と比較して、ビジョンデータに関連付けられたトラックデータ、ライダーデータに関連付けられたトラックデータ、レーダーデータに関連付けられたトラックデータ、またはフューズドセンサーデータに関連付けられたトラックデータを、車両に関連付けられたプランナーシステムおよび/または車両に関連付けられた予測システムに送信するかどうかを決定することがある。例えば、フューズドセンサーデータに関連付けられた信頼度レベルがしきい値より下であり、レーダーデータに関連付けられた信頼度レベルがしきい値より上であると、レーダーデータに関連付けられたトラックデータは、車両に関連付けられたプランナーシステムおよび/または車両に関連付けられた予測システムに送信される。
【0011】
個々のセンサーモダリティとフューズドセンサーデータとに関連付けられた信頼度レベルを用いて、車両のプランナーシステムおよび/または車両の予測システムに送信する複数のセンサーモダリティのうちの1つの出力を決定する技法は、より正確な物体検出を提供することにより車両の機能を向上させ、安全な車両の動作を改善することが可能である。いくつかの例では、低い信頼度レベルからの個々のモダリティからの出力を用いて、フューズドセンサーデータは、同等に低い信頼度レベルを有するトラックデータを出力することによって、車両のパーセプションシステムが、低い信頼度を有するバウンディングボックスを出力することに、車両の予測システムが、適切に環境における物体(例えば、歩行者、別の車両、自転車に乗る人、および同類のもの)の動きを予測することが不可能に、または、車両のプランナーシステムが、環境における物体に近すぎる軌道をプランニングすることに、帰着することがある。
【0012】
本明細書に説明される方法、装置、およびシステムは、多くのやり方において実装されることがある。例示的な実装は、次の図面を参照して以下に提供される。本開示が例では自律車両を用いるが、本明細書に説明される技法は、自律車両における適用に限定されない。例えば、レーダーデータを用いて環境を進行するどんなシステムでも、説明されるレーダーデータ処理技法から利益を得ることがある。別の例では、本明細書に説明されている技法は、航空機に用いられて、例えば他の航空機および/または移動物体を識別することがある。その上、非自律車両も、例えば衝突検出および/または回避システムに関して、本明細書に説明されている技法から利益を得ることが可能であるだろう。
【0013】
図1は、異なるセンサーモダリティの信頼度レベル(「信頼度値」または「信頼度スコア」とも呼ばれる)を決定するためのシステムおよび技法の例示的なフロー図100を例示する。例示的なフロー図100は、レーダーディテクタ102、ライダーディテクタ110、およびビジョンディテクタ118を含む。
【0014】
いくつかの例では、処理は、レーダーディテクタ102がレーダー特徴104を検出することを含むことが可能である。いくつかの例では、レーダー特徴104は、環境に関連付けられたレーダーデータを含むことがある。レーダー特徴の例は、限定されないが、たとえば、バウンディングボックス、速度、ヨー、中心、加速度、分類、次元性、トラック時間(例えば、モダリティを用いて物体がどれぐらいトラックされていたかを示す時間期間)、および同類のものなどの物体データであり得る。いくつかの例では、レーダー特徴104は、レーダーマルチレイヤパーセプトロン(radar multi-layer perceptron)106に入力されることがある。いくつかの例では、レーダーマルチレイヤパーセプトロン106は、機械学習モデルであり得る。いくつかの例では、レーダーマルチレイヤパーセプトロン106は、レーダー特徴に関連付けられた中間レーダー出力を出力することがある。いくつかの例では、中間レーダー出力は、環境における物体を表すトラックデータに関連付けられることがある。いくつかの例では、中間レーダー出力は、レーダーマルチレイヤパーセプトロン106の層のうちの1つ(例えば、中間層からの埋め込み)に関連付けられることがある。いくつかの例では、中間レーダー出力は、限定されないが、物体に関連付けられたバウンディングボックス、物体の速度、物体の体勢、および同類のものを含むことがある。いくつかの例では、レーダー信頼度レベル108(「レーダー信頼度値」または「レーダー信頼度スコア」とも呼ばれる)は、レーダーマルチレイヤパーセプトロン106を用いて、レーダー特徴104に基づいて決定されることがある。本明細書に用いられるように、信頼度レベルまたは信頼度値は、モダリティ固有コンポーネントが物体を検出する信頼度に、または物体についてのある特定の特徴(例えば、サイズ、ロケーション、分類、速度など)に対応する信頼度値に対応することが可能である。
【0015】
いくつかの例では、処理は、ライダーディテクタ110がライダー特徴112を検出することを含むことが可能である。いくつかの例では、ライダー特徴112は、環境に関連付けられたライダーデータを含むことがある。ライダー特徴の例は、限定されないが、たとえば、バウンディングボックス、速度、ヨー、中心、加速度、分類、次元性、トラック時間、および同類のものなどの物体データであり得る。いくつかの例では、ライダー特徴112は、ライダーマルチレイヤパーセプトロン(lidar multi-layer perceptron)114に入力されることがある。いくつかの例では、ライダーマルチレイヤパーセプトロン114は、機械学習モデルであり得る。いくつかの例では、ライダーマルチレイヤパーセプトロン114は、ライダー特徴112に関連付けられた中間ライダー出力を出力することがある。いくつかの例では、中間ライダー出力は、環境における物体を表すトラックデータに関連付けられることがある。いくつかの例では、中間ライダー出力は、ライダーマルチレイヤパーセプトロン114の層のうちの1つ(例えば、中間層からの埋め込み)に関連付けられることがある。いくつかの例では、ライダー特徴112に関連付けられた中間ライダー出力は、限定されないが、物体に関連付けられたバウンディングボックス、物体の速度、物体の体勢、および同類のものを含むことがある。いくつかの例では、ライダー信頼度レベル116(「ライダー信頼度値」または「ライダー信頼度スコア」とも呼ばれる)は、ライダーマルチレイヤパーセプトロン114を用いて、ライダー特徴112に基づいて決定されることがある。
【0016】
いくつかの例では、処理は、ビジョンディテクタ118がビジョン特徴120を検出することを含むことが可能である。いくつかの例では、ビジョン特徴120は、環境に関連付けられたビジョンデータ(例えば、画像データ、カメラデータ、および同類のもの)を含むことがある。ビジョン特徴の例は、限定されないが、たとえば、バウンディングボックス、速度、ヨー、中心、加速度、分類、次元性、トラック時間、および同類のものなどの物体データであり得る。いくつかの例では、ビジョン特徴120は、ビジョンマルチレイヤパーセプトロン(vision multi-layer perceptron)122に入力されることがある。いくつかの例では、ビジョンマルチレイヤパーセプトロン122は、機械学習モデルであり得る。いくつかの例では、ビジョンマルチレイヤパーセプトロン122は、ビジョン特徴120に関連付けられた中間ビジョン出力を出力することがある。いくつかの例では、中間ビジョン出力は、環境における物体を表すトラックデータに関連付けられることがある。いくつかの例では、中間ビジョン出力は、ビジョンマルチレイヤパーセプトロン122の層のうちの1つ(例えば、中間層からの埋め込み)に関連付けられることがある。いくつかの例では、中間ビジョン出力は、限定されないが、物体に関連付けられたバウンディングボックス、物体の速度、物体の体勢、および同類のものを含むことがある。いくつかの例では、ビジョン信頼度レベル124(「ビジョン信頼度値」または「ビジョン信頼度スコア」とも呼ばれる)は、ビジョンマルチレイヤパーセプトロン122を用いて、ビジョン特徴120に基づいて決定されることがある。
【0017】
いくつかの例では、中間レーダー出力、中間ライダー出力、および中間ビジョン出力は、環境における同一の物体に関連付けられることがある。いくつかの例では、中間レーダー出力、中間ライダー出力、および中間ビジョン出力は、フューズドマルチレイヤパーセプトロン(fused multi-layer perceptron)126(「マルチモダリティマルチレイヤパーセプトロン」または「マルチモダリティモデル」とも呼ばれる)に入力されることがある。いくつかの例では、中間レーダー出力、中間ライダー出力、および中間ビジョン出力は、まとめて、フューズドセンサーデータ(「マルチモダリティセンサーデータ」とも呼ばれる)と呼ばれることがある。いくつかの例では、フューズドマルチレイヤパーセプトロン126は、機械学習モデルであり得る。いくつかの例では、フューズドマルチレイヤパーセプトロン126は、フューズドセンサーデータに関連付けられたフューズド出力(「マルチモダリティ出力」とも呼ばれる)を出力することがある。いくつかの例では、フューズド出力は、環境における物体を表すトラックに関連付けられることがある。いくつかの例では、フューズド出力は、限定されないが、物体に関連付けられたバウンディングボックス、物体の速度、物体の体勢、および同類のものを含むことがある。いくつかの例では、フューズド信頼度レベル128(「フューズド信頼度値」、「フューズド信頼度スコア」、「マルチモダリティ信頼度レベル」、「マルチモダリティ信頼度値」、または「マルチモダリティ信頼度スコア」とも呼ばれる)は、フューズドマルチレイヤパーセプトロン(fused multi-layer perceptron)126を用いて、フューズドセンサーデータに基づいて決定されることがある。
【0018】
いくつかの例では、処理は、レーダー信頼度レベル108、ライダー信頼度レベル116、ビジョン信頼度レベル124、およびフューズド信頼度レベル128を受信する信頼度コンポーネント130を含むことが可能である。いくつかの例では、信頼度コンポーネント130は、フューズド信頼度レベル128がレーダー信頼度レベル108、ライダー信頼度レベル116、およびビジョン信頼度レベル124よりも高いかどうかに基づいて、または、レーダー信頼度レベル108、ライダー信頼度レベル116、またはビジョン信頼度レベル124のうちの少なくとも1つがフューズド信頼度レベル128よりも高いかどうかに基づいて、出力する信頼度レベルを決定することが可能である。いくつかの例では、今述べた決定は、レーダー信頼度レベル108、ライダー信頼度レベル116、またはビジョン信頼度レベル124とフューズド信頼度レベル128とのうちの少なくとも1つを、しきい値と比較することによりなされる。例えば、フューズド信頼度レベル128がしきい値より下であり、ビジョン信頼度レベル124がしきい値より上であると、信頼度コンポーネント130は、ビジョン信頼度レベル124を出力すると決定することが可能である。いくつかの例では、レーダー信頼度レベル108、ライダー信頼度レベル116、またはビジョン信頼度レベル124のうちの少なくとも1つが第1のしきい値と比較されることがあり、フューズド信頼度レベル128が、異なる第2のしきい値と比較されることがある複数のしきい値があることがある。いくつかの例では、フューズド信頼度レベル128が第2のしきい値より上であると、信頼度コンポーネント130は、フューズド信頼度レベル128を出力すると決定することが可能である。いくつかの例では、フューズド信頼度レベル128が第2のしきい値より下であり、ビジョン信頼度レベル124がしきい値より上であると、信頼度コンポーネント130は、ビジョン信頼度レベル124を出力すると決定することが可能である。
【0019】
信頼度コンポーネント130による使用のために、種々のスキーマが想定されることを理解されるべきだろう。例えば、いくつもの(例えば2つの)モダリティに対応する信頼度が、アグリゲーションされ、もししきい値を満たすならば、対応するデータが用いられることがある(たとえ別のモダリティが低い信頼度を示すことがあっても)。今述べたことは、例えば、ある特定のモダリティにとって有害であり得る環境状況において有用であり得る。このようにして、信頼度コンポーネント130は、たとえば、天気、時間帯、センサーの向き、センサーの劣化、センサーの動作状態などの環境要因に基づいて、複数のモダリティからデータを適応的に出力することが可能である。信頼度コンポーネント130は、1つまたは複数の機械学習モデル、決定論的コード(deterministic code)、または組み合わせを実装することが可能である。例えば、機械学習モデルは、どの環境要因が、有効なパーセプション出力に帰着する、ある特定の対応するモダリティの出力が用いられることを示すかを決定するように訓練されることが可能である。このようにして、どのモダリティがどの条件において有益であるかを決定するモデルの訓練は、(ある特定のモダリティを用いるように過度にバイアスされていることがある)環境のおける物体を決定するように訓練された機械学習パーセプションコンポーネントから切り離して考えられることが可能である。いくつかの例では、信頼度コンポーネント130は、1つまたは複数のパーセプション(例えば、モダリティ固有の)コンポーネントから受信される情報を用いることが可能である。本明細書に用いられるように、信頼度は、サイズ、形状、分類の信頼度に、または物体に対応するほかのどんな属性の信頼度にも、適用されることが可能である。いくつかの例では、信頼度コンポーネント130は、本明細書に開示された技法を用いたパーセプションコンポーネント(例えば、モダリティベースのパーセプトロン)からの対応する結果および/または出力を見ることが可能である。例えば、もし2つのモダリティが相対的により低い信頼度を有するが、対応する分類を出力するならば、信頼度コンポーネント130は、モダリティ/コンポーネントからの出力をより用いそうであり得る。いくつかの例では、信頼度コンポーネント130は、ある特定の物体が考慮されることを確実にする1つまたは複数の決定論的ルールを用いることがある。例えば、もしどんなパイプラインでも、(例えば、範囲に対する)対応する信頼度にて車両のある特定の範囲に歩行者を検出するならば、車両は、その情報を用いて、歩行者に関し安全でない作動を避けることがある。
【0020】
いくつかの例では、処理は、レーダー信頼度レベル108、ライダー信頼度レベル116、ビジョン信頼度レベル124、またはフューズド信頼度レベル128のうちの少なくとも1つと、環境における物体を表すトラックとを出力するように構成された動作132を含むことが可能である。いくつかの例では、動作132は、環境における物体を表すトラックデータを生成し、トラックデータを自律車両の予測システムまたはプランニングシステムに出力することが可能である。いくつかの例では、トラックデータは、出力されている信頼度レベルのモダリティに応じて、レーダー中間出力、ライダー中間出力、ビジョン中間出力、またはフューズド中間出力のうちの少なくとも1つに基づくことがある。いくつかの例では、動作132は、出力されている信頼度レベルのモダリティに応じて、レーダー中間出力、ライダー中間出力、ビジョン中間出力、またはフューズド中間出力のうちの少なくとも1つに基づいてトラックデータを更新することが可能である。いくつかの例では、トラックデータは、限定されないが、物体に関連付けられた物体IDと、物体に関連付けられた形状表現(例えば、バウンディングボックス、速度、輪郭、体勢、向き、および同類のもの)とを含むことがある。
【0021】
図2は、環境のおける物体を表すトラックを決定することに関する例示的な絵入りのフロー図200を例示する。図2は、ビジョンディテクタ206、ライダーディテクタ212、およびレーダーディテクタ218を含む。いくつかの例では、ビジョンディテクタ206、ライダーディテクタ212、およびレーダーディテクタ218は、ビジョンディテクタ118、ライダーディテクタ110、およびレーダーディテクタ102と同一であり得る、または類似していることがある。
【0022】
いくつかの例では、ビジョンディテクタ206、ライダーディテクタ212、およびレーダーディテクタ218は、環境202を進む間、車両によって用いられることがある。いくつかの例では、環境202は物体204を含むことがある。いくつかの例では、物体204は別の車両である。物体204は、車両に限定されず、たとえば、歩行者、自転車に乗る人、および同類のものなど他の種類の物体であり得る。
【0023】
いくつかの例では、ビジョンディテクタ206によって検出されたビジョン特徴は、ビジョンマルチレベルパーセプション208に入力されることがある。いくつかの例では、ビジョンマルチレベルパーセプション208は、ビジョンマルチレイヤパーセプトロン122と同一であり得る、または類似していることがある。いくつかの例では、中間ビジョン出力210は、ビジョンマルチレベルパーセプション208を用いて決定されることがある。いくつかの例では、中間ビジョン出力210は、物体204に関連付けられたバウンディングボックスを含むことがある。
【0024】
いくつかの例では、ライダーディテクタ212によって検出されたライダー特徴は、ライダーマルチレベルパーセプション214に入力されることがある。いくつかの例では、ライダーマルチレベルパーセプション214は、ライダーマルチレイヤパーセプトロン114と同一であり得る、または類似していることがある。いくつかの例では、中間ライダー出力216は、ライダーマルチレベルパーセプション214を用いて決定されることがある。いくつかの例では、中間ライダー出力216は、物体204に関連付けられたバウンディングボックスを含むことがある。
【0025】
いくつかの例では、レーダーディテクタ218によって検出されたレーダーの特徴は、レーダーマルチレベルパーセプション220に入力されることがある。いくつかの例では、レーダーマルチレベルパーセプション220は、レーダーマルチレイヤパーセプトロン106と同一であり得る、または類似していることがある。いくつかの例では、中間レーダー出力222は、レーダーマルチレベルパーセプション220を用いて決定されることがある。いくつかの例では、中間レーダー出力222は、物体204に関連付けられたバウンディングボックスを含むことがある。
【0026】
いくつかの例では、中間ビジョン出力210、中間ライダー出力216、および中間レーダー出力222を、フューズドマルチレベルパーセプション224に入力して、フューズド出力226を生成することがある。いくつかの例では、フューズドマルチレベルパーセプション224は、フューズドマルチレイヤパーセプトロン126と同一であり得る、または類似していることがある。いくつかの例では、フューズド出力226は、物体204に関連付けられたバウンディングボックスを含むことがある。いくつかの例では、物体204に関連付けられたトラックデータは、フューズド出力226から生成され、トラックデータは、プランナーシステム228に送信されることがある。いくつかの例では、プランナーシステム228は、たとえば自律車両などの車両のプランナーシステムであり得る。いくつかの例では、トラックデータは、中間ビジョン出力210、中間ライダー出力216、および中間レーダー出力222に基づいて生成される、および/または更新されることがあり、レーダー特徴、ライダー特徴、ビジョン特徴、および/またはフューズド特徴(例えば、フューズドマルチレベルパーセプション224を用いて)に関連付けられた信頼度レベルは、プランナーシステム、予測システム、別のトラッキングモデル、および同類のものに入力されることがある。いくつかの例では、プランナーシステム228は、図4に例示されたプランニングコンポーネント426と同一であり得る、または類似していることがある。いくつかの例では、たとえば図4の車両制御システム402などの車両制御システムは、トラックデータに基づいて車両を制御することがある。
【0027】
図3は、車両302が路面304を運転している例示的なシナリオ300を示す図式的な図解である。図示されているように、第2の車両306も路面304を進んでいる。例示的なシナリオ300では、車両302および第2の車両306は、一般に、同一の方向に道路の同一のレーンを移動している。いくつかの例では、例示的なシナリオは、環境202に例示される同一のシナリオであり得る。
【0028】
いくつかの例では、車両302は、運転手(または乗員)がいかなる時点においても車両を制御することが期待されない、全行程にすべてのセーフティクリティカルの機能を行う性能がある車両を記述する、米国連邦道路交通安全局によって発行されるレベル5分類に従って、動作するように構成された自律車両であることが可能である。いくつかの例では、車両302が、すべての駐車機能を含む、スタートからストップまでの全機能を制御するように構成されることがあるので、それは、占有されないことがある。しかしながら、車両302は、単に例であり、本明細書に説明されるシステムおよび方法は、常に運転者によって手動により制御される必要がある車両から、部分的にまたは完全に自律的に制御される車両までに及ぶ車両を含む、陸上輸送の、航空輸送の、または水上輸送のどんな車両にでも組み入れられることが可能である。追加の実装では、本明細書に説明されている技法は、車両を除くセッティングに有用であり得る。本明細書に説明される技法は、センサーデータを用いて環境のおける物体ついての情報を決定する多くの異なった適用に有用であり得る。
【0029】
いくつかの例では、車両302は、第1のレーダーセンサー308および第2のレーダーセンサー310を含む複数のセンサー構成を含むことがある。図示されているように、第1のレーダーセンサー308および第2のレーダーセンサー310は、通常、車両302の進行方向に(例えば、通常、車両302の後方に例示されている矢印の方向に沿って)波を伝播するように配置されている。さらに図示されているように、第1のレーダーセンサー308および第2のレーダーセンサー310は、重なり合う視野を有することがある。したがって、第1のレーダーセンサー308によって放射された第1の放射電波312は、第2の車両306に反射し、第1のレーダーセンサー308に戻り、第1のレーダースキャンを介して検出される。同様に、さらに第2のレーダーセンサー310によって放射された第2の放射電波314も第2の車両306に反射し、第2のレーダーセンサー310に戻り、第2のレーダースキャンを介して検出される。いくつかの例では、第1のレーダーセンサー308および第2のレーダーセンサー310は、車両302における位置を除いて、実質的に同一であることがある。いくつかの例では、レーダーセンサー308および310は、異なって構成されることがある。いくつかの例では、電波312、314は、別々の周波数にて放射されることがある。いくつかの例では、レーダーセンサー308、310は、レーダーセンサー308、310におけるスキャンが異なる間隔(例えば、ドップラー間隔)を有するように構成されることがある。いくつかの例では、レーダーセンサー308、310の特徴は、限定されないが、中心周波数、スキャンタイプ、スキャンパターン、周波数変調、パルス繰り返し周波数、パルス繰り返し間隔を含むことがあるが、例えば、異なったドップラー間隔を作成するように構成されることがある。したがって、レーダーセンサー308、310は、両方とも、通常、車両302に関して同一の方向に物体を感知するように配置されることがある。
【0030】
レーダーセンサー308、310は、放射電波312、314を、環境における表面(例えば、第2の車両306の表面)に反射した後に受信することがあり、レーダーセンサー308、310は、反射に基づいてレーダーデータを生成することが可能である。たとえば、レーダーデータは、限定されないが、レーダーセンサーの環境における表面または物体を表す1つまたは複数のポイント(point)に関連付けられた速度を含む、さまざまな種類の情報を含むことがある。いくつかの例では、レーダーセンサー308、310がパルスドップラーセンサーであると、それぞれのセンサーに関して物体の速度を決定できることがある。
【0031】
さらに、図3は、ポイントにより図式的に表された、レーダーセンサー308、310に関連付けられた複数のレーダーリターンも例示する。実例では、第1のポイント316(1)、316(2)(まとめて、第1のポイント316)は、円として例示され、レーダーセンサー308に関連付けられたレーダーリターンを表す。つまり、第1のポイント316の個々は、放射電波312が反射する第2の車両306のロケーションを示す。同様に、第2のポイント318(1)、318(2)(まとめて、第2のポイント318)は、「X」として例示され、レーダーセンサー310に関連付けられたレーダーリターンを表す。それゆえ、第2のポイント318の個々は、放射電波314が反射する第2の車両306のロケーションを示す。
【0032】
図3にも例示されているように、車両302は、複数の追加センサー320も含むことがある。追加のセンサー320は、通常、レーダーセンサー308および/またはレーダーセンサー310と同じ方向の物体を感知するように配置されることがある。追加のセンサー320の例は、限定されないが、追加のレーダーセンサー、ライダーセンサー、イメージングセンサー(例えば、カメラ)、タイムオブフライトセンサー、SONARセンサー、赤外線イメージングデバイス、または同類のもののうちの1つまたは複数であり得る。追加のセンサー320のうちの2つのインスタンスが図3に例示されるが、車両302は、異なるモダリティをいくらでも有する追加のセンサーをいくらでも含むことがある。いくつかの例では、車両302は、他の相対位置の物体を検出するために配置された多数の追加のセンサーを含むことがある。
【0033】
図3に添付のブロック図に例示されるように、レーダーセンサー308、310、および追加のセンサー320は、車両302のセンサーシステム322の種類を表すことがある。レーダーセンサー308、310は、レーダーデータ324を生成することがある。いくつかの例では、レーダーデータ324は、それぞれのポイント316、318の位置データを含むことがある。いくつかの例では、ポイント316、318からのレーダーリターンに関連付けられた情報は、環境におけるロケーション(例えば、ポイント316、318のロケーション)を示す情報を含むことがある。そのうえ、実例におけるように、上記ポイントが第2の車両306に関連付けられると、第2の車両306の位置を、決定することが可能である。いくつかの例では、ロケーション情報は、ポイント316、318に関する範囲および方位またはローカル座標系における位置またはグローバル座標系における位置を含むことがある。いくつかの例では、レーダーデータ324は、信号強度情報(signal strength information)を含むことがある。いくつかの例では、信号強度は、レーダークロスセクション(radar cross-section;RCS)測定を含むことがある。いくつかの例では、さらに、レーダーデータ324は、速度情報も含むことがある。たとえば、ポイント316、318の各々(および/または第2の車両306の)の速度は、ポイント316、318から反射された無線エネルギーの周波数、および/または反射された無線エネルギーが検出された時間に基づかれることがある。
【0034】
したがって、レーダーデータ324は、レーダーセンサー308からの第1のポイント316のうちのそれぞれの距離(例えば、範囲または半径距離)、距離に沿った第1のポイント316のうちのそれぞれの速度(例えば、ドップラー速度)、強度測定(例えば、RCS値)、および/または追加情報を含むことが可能である。同様に、さらに、レーダーデータ324は、レーダーセンサー310からの第2のポイント318のうちのそれぞれの距離(例えば、範囲または半径距離)、関連する距離に沿った第2のポイント318のうちのそれぞれの速度(例えば、ドップラー速度)、強度情報、および/または追加情報を含むことも可能である。
【0035】
いくつかの例では、レーダーデータ324は、通常、物体をトラックするのに用いられる。より具体的には、図3は、車両302が、レーダーデータ324に関連付けられた機能性を実行するための1つまたは複数の車両コンピューティングデバイス326を含むことが可能であることを例示する。車両コンピューティングデバイス(複数可)326は、関連する物体表現生成コンポーネント330を、トラック関連付けコンポーネント332およびトラック生成コンポーネント334も同様に、有するレーダー処理システム328を含む。
【0036】
いくつかの例では、レーダー処理システム328は、通常、レーダーセンサー308、310からレーダーデータ324を受信し、たとえば第2の車両306の表現および/または環境のおける他の動的な表現および/または静的な物体の表現など、車両302の環境のおける物体の物体表現336を生成する機能性を実装する。いくつかの例では、レーダー処理システム328は、レーダーデータ324のような、例えば他のセンサーモダリティを除外してレーダーデータのみを処理するレーダーパイプラインであり得る。いくつかの例では、レーダー処理システム328は、リターンを互いに関連付ける機能性、および/または特定の物体と関連付ける機能性を含むことがある。ゆえに、例えば、レーダー処理システム328は、第1のポイント316および第2のポイント318に関連付けられたレーダーリターンが互いと関連付けられる、および/または第2の車両306と関連付けられると決定することが可能である。いくつかの例では、さらに、レーダー処理システム328は、他のリターンが(例えば、同じレーダースキャンにおいて)環境における他の物体(例えば、第2の車両306に近接する路面304、環境における他の車両、および同類のもの)と関連付けられると決定することも可能である。
【0037】
いくつかの例では、レーダー処理システム328は、それぞれのレーダーリターンからの情報に基づいて、ポイント(例えば、第1のポイント316および第2のポイント318)をクラスタリングすることが可能である。例えば、第1のポイント316および第2のポイント318は、近く(例えば、しきい値距離内)にあり、いくつかの例では、レーダー処理システム328は、ポイントが単一の物体を示すと決定することが可能である。いくつかの例では、ポイントクラスタ(point cluster)は、(例えば、自律車両のプランニングシステムによって)一緒に考慮されるべき単一の物体または物体のグルーピングを識別するいくつかの可能性(例えば、類似のレベルおよび/または度合い)を有する複数のポイントを含むことがある。
【0038】
レーダー処理システム328は、1つまたは複数のニューラルネットワークを含む1つまたは複数のデータ分析構造として具現化されることがある。いくつかの例では、第2の車両306に関連付けられるようなポイントの識別は、1つまたは複数の機械学習ネットワークによって行われることがある。いくつかの例では、レーダー処理システム328は、レーダーデータ324を処理して、ポイントのグルーピングと、ちょうど述べられた物体とのポイントの関連付けとを行う1つまたは複数のニューラルネットワークを含むことがある。いくつかの例では、ネットワークは、各リターンに対し、1つまたは複数の追加のポイントとのポイントの関連付け、物体とのポイントの関連付けを識別することが、(例えば、車両、建物、歩行者、または同類のものと関連付けられているような)ポイントを分類することが可能である。
【0039】
いくつかの例では、さらに、レーダー処理システム328は、物体表現336を決定するように構成された物体表現生成コンポーネント330を含むこともある。より具体的には、レーダー処理システム328が、例えばレーダーセンサー308、310から、複数のレーダーのポイントを受信し、ポイント毎ベースに決定をする一方、物体表現生成コンポーネント330は、ポイント毎のデータに基づいて物体の単一表現を生成する。いくつかの例では、物体表現生成コンポーネント330は、物体表現336としてバウンディングボックス338を生成する。バウンディングボックス338は、第1のポイント316、第2のポイント318、および/または他のレーダーのポイントに基づいて物体表現生成コンポーネント330によって生成された、第2の車両306の二次元表現であることが可能である。バウンディングボックス338が二次元バウンディングボックスとして例示されるが、物体表現336の他のインスタンスは、他のまたは異なる多次元表現を、例えば三次元バウンディングボックスを含むことが可能である。
【0040】
いくつかの例では、さらに、物体表現336は、たとえばレーダーデータ324から決定されるような第2の車両306などの物体の他の属性または特性も含むことが可能である。いくつかの例では、物体表現336は、感知された物体のエクステント(例えば、バウンディングボックス338の長さ、幅、面積、または同類のものとして具現化される)を含むことが可能である。さらに、物体表現336は、バウンディングボックス338の位置を含むことも可能である。いくつかの例では、バウンディングボックス338の位置は、バウンディングボックス338の中心を表すことがあるポイント340に関連付けられた座標であり得る。ポイント340がバウンディングボックス338の中心であるように例示されているが、ポイントは、中心以外であり得る。さらに、物体表現336は、物体の速度も含むことが可能である。いくつかの例では、さらに、物体表現336は、物体の分類(例えば、車両、歩行者、車輪付きの歩行者、自転車に乗る人、建設車両、連結式の車両、建物、または同類のもの)のうちの1つまたは複数を含むことも可能である。いくつかの例では、さらに、物体表現336は、表現に関連付けられた信頼度レベルも含むこともある。
【0041】
いくつかの例では、物体表現336は、複数のレーダーポイントに基づく物体(例えば、第2の車両306)の唯一の表現であることが可能である。車両コンピューティングデバイス(複数可)326は、物体表現336を用いて、たとえば第2の車両306などの物体をトラックすることが可能である。本明細書に用いられる「物体をトラックすること」は、通常、時間の経過に伴う(例えば、車両302に関する)物体の動きを決定することに関する。いくつかの例では、車両コンピューティングデバイス(複数可)326は、(例えば、トラックデータとして)物体のトラックについての情報を生成するおよび/または受信する機能性を含むことがある。いくつかの例では、トラックは、通常、車両302の環境における物体のパスまたは軌道の属性を記述することがある。いくつかの例では、トラックは、(例えば、車両302に関する)物体の一連の測定されたおよび/または予測された体勢または状態であり得る。いくつかの例では、トラックは、物体の動きを表現する/予測するのに予め決められた頻度にて生成される一連の多次元表現(例えば、二次元のまたは三次元のバウンディングボックス)を含むことがある。
【0042】
いくつかの例では、トラック関連付けコンポーネント332は、物体表現336が(例えば、以前に感知された物体の)既存のトラックと関連付けられるべきかどうかを決定する機能性を含む。例えば、トラック関連付けコンポーネント332は、物体表現336をトラックデータと比較する機能性を含むことが可能である。例えば、第2の車両306の表現の属性(例えば、バウンディングボックス338の属性)を、トラックデータと比較して、第2の車両306が既にトラックされているかどうかを決定することがある。いくつかの例では、トラック情報との物体表現336の比較は、トラック速度と物体表現の速度を、トラック位置と物体表現の位置を、および同類のものを比較することを含むことが可能である。
【0043】
トラック生成コンポーネント334は、以前に生成されたトラックを更新する機能性を含むことが可能である。例えば、もしトラック関連付けコンポーネント332が、物体表現336がトラックに関連付けられる(例えば、物体表現336が、既にトラックされている物体を表す)と決定するならば、トラック生成コンポーネント334は、物体表現336を用いて(例えば、物体表現336を用いて第2の車両306の将来の動きを予測することによって)トラックを更新することが可能である。
【0044】
いくつかの例では、トラック生成コンポーネント334は、(例えば、たとえば、第2の車両306などの物体が新たに検出されるインスタンスにおいて)新しいトラックを作成することが可能である。例えば、物体表現336が既存のトラックと一致しないインスタンスにおいて、トラック生成コンポーネント334は、新しいトラックを生成するのに物体表現336を用いることが可能である。いくつかの例では、トラック生成コンポーネント334は、物体表現336の複数のインスタンスを受信して、(例えば、異なるレーダースキャンおよび/または異なる時間からのレーダースキャンに基づいて)新しいトラックを生成することが可能である。いくつかの例では、トラック生成コンポーネント334によって生成された、更新されたトラック情報および/または新しいトラック情報は、車両302を制御するのに(例えば、たとえば第2の車両306などのトラックされる物体に関して進行するのに)用いられることがある。トラックを関連付け、新たなトラックを生成する追加の例は、例えば、2021年6月30日に出願された「Associating Radar Data with Tracked Objects」という題名の米国特許出願17/364,491に見つけられることが可能であり、全体が、本明細書において、あらゆる目的のために参照により全体に組み入れられる。
【0045】
図4は、本明細書に説明される技法を実装するための例示的なシステム400のブロック図である。少なくとも1つの例では、システム400は、たとえば自律車両などの車両の車両制御システム402を含むことが可能である。
【0046】
車両制御システム402は、1つまたは複数の車両コンピューティングデバイス404、1つまたは複数のセンサーシステム406、1つまたは複数のエミッター408、1つまたは複数の通信接続410、少なくとも1つの直接接続412、1つまたは複数のドライブシステム414、およびユーザーインターフェース416を含むことが可能である。
【0047】
車両コンピューティングデバイス(複数可)404は、1つまたは複数のプロセッサー418と、1つまたは複数のプロセッサー418に通信接続されたメモリー420とを含むことが可能である。例示した例では、車両制御システム402は、自律車両であるが、しかしながら、車両制御システム402は、どんな他の種類の車両でもあることが可能であるだろう。例示した例では、車両コンピューティングデバイス404のメモリー420は、ローカライゼーションコンポーネント422、パーセプションコンポーネント424、プランニングコンポーネント426、1つまたは複数のシステムコントローラー428、センサー処理システム430、トラック関連付けコンポーネント432、およびトラック生成コンポーネント434を格納する。例示的な目的のためにメモリー420に常駐しているとして図4に描かれているにもかかわらず、さらに加えて、またはあるいは、ローカライゼーションコンポーネント422、パーセプションコンポーネント424、プランニングコンポーネント426、1つまたは複数のシステムコントローラー428、センサー処理システム430、トラック関連付けコンポーネント432、および/またはトラック生成コンポーネント434は、車両制御システム402にアクセスできることが可能である(例えば、車両制御システム402から離れたメモリーに格納される、または別のやり方にて車両制御システム402から離れたメモリーによってアクセス可能である)ことが想定される。
【0048】
少なくとも1つの例では、ローカライゼーションコンポーネント422は、データをセンサーシステム(複数可)406から受信して、車両制御システム402の位置および/または向き(例えば、x位置、y位置、z位置、ロール、ピッチ、またはヨーのうちの1つまたは複数)を決定する機能性を含むことが可能である。例えば、ローカライゼーションコンポーネント422は、環境のマップを含むおよび/または要求する/受信することが可能であり、マップ内の自律車両のロケーションおよび/または向きを連続的に決定することが可能である。場合によっては、ローカライゼーションコンポーネント422は、SLAM(simultaneous localization and mapping)、キャリブレーション、ローカライゼーションおよびマッピング、同時技法、相対SLAM(relative SLAM)、バンドル調整、非線形最小二乗法最適化(non-linear least squares optimization)を利用する、または、画像データ、ライダーデータ、レーダーデータ、IMUデータ、GPSデータ、ホイールエンコーダーデータ、および自律車両のロケーションを正確に決定する同類のものを受信する同類のものを利用することが可能である。場合によっては、ローカライゼーションコンポーネント422は、データを、車両制御システム402の種々のコンポーネントに提供して、本明細書に述べられるように、候補の軌道を生成するために自律車両の初期の位置を決定することが可能である。
【0049】
場合によっては、パーセプションコンポーネント424は、物体検出、セグメンテーション、および/または分類を行う機能性を含むことが可能である。いくつかの例では、パーセプションコンポーネント424は、車両制御システム402に近接するエンティティの存在、および/またはエンティティのタイプ(例えば、車、歩行者、自転車、動物、建物、木、路面、縁石、歩道、不明など)としてのエンティティの分類を示す処理されたセンサーデータを提供することが可能である。追加のおよび/または代替の例では、パーセプションコンポーネント424は、検出されるエンティティおよび/またはエンティティが置かれる環境に関連付けられた1つまたは複数の特性を示す処理されたセンサーデータを提供することが可能である。いくつかの例では、実体に関連付けられた特性は、限定されないが、x位置(グローバルポジション)、y位置(グローバルポジション)、z位置(グローバルポジション)、向き(例えば、ロール、ピッチ、ヨー)、実体の種類(例えば、分類)、実体の速度、実体の加速度、実体のエクステント(大きさ)などを含むことが可能である。限定されないが、環境に関連付けられた特性は、環境における別のエンティティの存在、環境における別のエンティティの状態、時刻、曜日、季節、気象条件、闇/光のインディケーション等を含むことが可能である。非限定の例として、パーセプションコンポーネント424は、本明細書に述べられるように、レーダーデータから物体表現336を生成することがある。
【0050】
プランニングコンポーネント426は、車両制御システム402が、環境を通って横切って進むために従うパスを決定することが可能である。プランニングコンポーネント426は、種々のルートおよび軌道および種々の詳細のレベルを決定することが可能である。例えば、プランニングコンポーネント426は、第1のロケーション(例えば、現在のロケーション)から第2のロケーション(例えば、目標のロケーション)まで進むルートを決定することが可能である。本議論の目的のために、ルートは、2つのロケーション間を進むためのウェイポイントのシーケンスであることが可能である。非限定の例として、ウェイポイントは、街路、交差点、GPS(全地球測位システム)座標などを含む。さらに、プランニングコンポーネント426は、自律車両を、第1のロケーションから第2のロケーションまでの少なくとも一部分のルートに沿って、導くためのインストラクションを生成することが可能である。少なくとも一例では、プランニングシステム426は、自律車両を、ウェイポイントのシーケンスにおける第1のウェイポイントから、ウェイポイントのシーケンスにおける第2のウェイポイントまで、どのように導くかを決定することが可能である。いくつかの例では、インストラクションは、軌道、または軌道の一部分であることが可能である。いくつかの例では、複数の軌道は、レシーディングホライズン(receding horizon)の技法に従って、実質的に同時に(例えば、技法的な許容範囲内に)生成されることが可能であり、複数の軌道のうちの1つが、進行する車両制御システム402に対して選択される。
【0051】
少なくとも1つの例では、車両コンピューティングデバイス404は、車両制御システム402の操舵、推進、制動、安全、エミッター、通信、および他のシステムを制御するように構成されることが可能である1つまたは複数のシステムコントローラー428を含むことがある。今述べたシステムコントローラー(複数可)428は、車両制御システム402のドライブシステム(複数可)414および/または他のコンポーネントの対応するシステムに対して通信するおよび/または制御することが可能である。
【0052】
センサー処理システム430は、上に説明したレーダー処理システム328であることが可能であるが、さらに、例えば、ライダーマルチレイヤパーセプトロン114および/またはビジョンマルチレイヤパーセプトロン122であることも可能である。通常、センサー処理システム430は、センサーデータ(例えば、ビジョン、ライダー、レーダー、および同類のもの)を受信し、センサーデータから物体の表現を、例えば物体表現336として、生成する機能性を含むことが可能である。例えば、センサー処理システム430は、複数のポイントと、ポイントについての位置情報、信号強度情報、速度情報、または同類のものを含む、ポイントに関連付けられた情報とを含むセンサーデータを受信することがある。センサー処理システム430は、受信したセンサーデータに対して、1つまたは複数の処理モデル、アルゴリズム、または同類のものを使用して、たとえば物体表現336などの物体表現を決定することがある。物体表現の各々は、感知された同一の物体に関連付けられた複数のレーダーポイントから生成された単一の表現であり得る。別の言い方をすれば、センサー処理システム430は、物体に関連付けられるとみなされるセンサーデータに基づいて、物体の単一表現を生成する。感知された物体表現は、限定されないが、速度、位置、分類、および/または感知された物体の体勢または状態の他の側面を含む、感知された物体の関連する属性を有する多次元の、例えば二次元のまたは三次元のバウンディングボックスであり得る。そのうえ、センサー処理システム430は、物体表現336に、および/または物体表現336の側面もしくは属性に関連付けられた1つまたは複数の確率、信頼度値、および/または同類のものを生成することが可能である。
【0053】
トラック関連付けコンポーネント432は、トラック関連付けコンポーネント332と同一である、または類似していることがある。トラック関連付けコンポーネント432は、通常、感知された物体表現(例えば、レーダーデータ、ライダーデータ、ビジョンデータ、および同類のものから生成される)を、すでにトラックされている物体のトラック情報と関連付ける機能性を含む。たとえば、トラック関連付けコンポーネント432は、感知された物体表現(例えば、物体表現336のうちの1つ)の側面を、トラックの一部であり得るトラックされた物体表現と比較する機能性を含むことが可能である。動作、トラック関連付けコンポーネント432に関連付けられた追加の詳細は、図3に関連して、本開示の至る所にも同様に、述べられている。
【0054】
トラック生成コンポーネント434は、トラック生成コンポーネント334と同一である、または類似していることが可能である。トラック生成コンポーネント434は、通常、レーダーデータ、ライダーデータ、ビジョンデータ、および同類のものから物体表現336を受信して、既存のトラックを更新する、またはそれに基づいて新しいトラックを作成する機能性を含む。たとえば、トラック関連付けコンポーネント432が、感知された物体が既存のトラックと関連付けられると決定すると、トラック生成コンポーネントは、(例えば、既存のトラックを追加する、または更新するために)更新されたトラック情報を生成することが可能である。いくつかの例では、感知された物体に関連付けられた物体表現が既存のトラックに対応しないと、トラック生成コンポーネント434は、感知された物体に関連付けるための新しいトラックを生成する。動作、トラック生成コンポーネント434に関連付けられた追加の詳細は、図3に関連して、本開示の至る所にも同様に、述べられている。
【0055】
明確性と参照の容易性のために他の構成要素から分離して示されているが、センサー処理システム430、トラック関連付けコンポーネント432、および/またはトラック生成コンポーネント434の機能性は、車両制御システム402の他の側面によって行われることがある。限定ではないが、構成要素のうちの1つまたは複数は、パーセプションコンポーネント424に組み入れられることがある。本開示の側面は、本明細書に詳述される技法に従うデータを用いるシステム、コンポーネント、またはシステムに関係なく、複数のレーダーリターンの唯一の表現の使用に少なくとも部分的に起因する改善された機能性を提供する。
【0056】
少なくとも1つの例では、センサーシステム(複数可)406は、本明細書に説明されるレーダーセンサーを含むことが可能である。さらに例では、センサーシステム(複数可)406は、ライダーセンサー、超音波トランスデューサー、SONARセンサー、ロケーションセンサー(例えば、GPS、方位磁針など)、慣性センサー(例えば、慣性測定ユニット(IMU)、加速度計、磁力計、ジャイロスコープなど)、カメラ(例えば、RGB、IR、強度、深度、タイムオブフライト(time-of-flight)など)、マイク、ホイールエンコーダー、環境センサー(例えば、温度センサー、湿度センサー、光センサー、圧力センサーなど)などを含むことが可能である。センサーシステム(複数可)406は、今述べたまたは他のタイプのセンサーの各々に関する複数のインスタンスを含むことが可能である。たとえば、本明細書に述べられるように、本開示の実装は、重なり合う視野を有する複数のセンサーからの、例えば複数のレーダーセンサーからの複数のスキャンを用いることが可能である。ゆえに、例えば、自律車両制御システム402は、多数のレーダーセンサーを含むことがある。追加の例では、ライダーセンサーは、車両制御システム402の角、前面、後面、側面、および/または上面に位置する個々のライダーセンサーを含むことが可能である。別の例として、カメラセンサーは、車両制御システム402の外部および/または内部のあちこちに、種々のロケーションに配置された複数のカメラを含むことが可能である。センサーシステム(複数可)406は、入力を、車両コンピューティングデバイス404に提供することが可能である。さらに加えて、またはあるいは、センサーシステム(複数可)406は、1つまたは複数のネットワーク436を介して、センサーデータを、特定の周波数において、予め決められた一定の時間が経つと、ほぼリアルタイムにおいてなど、1つまたは複数のコンピューティングデバイスに送ることが可能である。
【0057】
エミッター(複数可)408は、光および/または音を放出するように構成されることがある。今述べた例におけるエミッター(複数可)408は、車両制御システム402の乗客と通信する内部のオーディオおよびビジュアルのエミッターを含む。例および非限定として、内部のエミッターは、スピーカー、ライト、サイン、ディスプレイスクリーン、タッチスクリーン、触覚に関するエミッター(例えば、振動および/またはフォースフィードバック)、メカニカルアクチュエーター(例えば、シートベルトテンショナー、シートポジショナー、ヘッドレストポジショナーなど)、および同類のものなどを含むことが可能である。いくつかの例では、内部エミッターの1つまたは複数を用いて、車両がマップされていない領域に近づいているまたは到着したと、および、マップされていない領域において継続した移動が許可および/または手動制御を要求すると、乗客に合図することがある。加えて、または代替的に、内部エミッターは、テレオペレーターまたは他の外部ソース(例えば、待ち合わせ中の乗客)が車両制御システム402の手動制御を行ったと乗客(複数可)に警告することがある。さらに、今述べた例におけるエミッター(複数可)408は、外部のエミッターも含むことが可能である。例および非限定として、今述べた例における外部のエミッターは、進む方向、または車両の作動に関する他のインディケーション(例えば、インジケーターライト、サイン、ライトアレイなど)を合図するライト、および歩行者または他の近くの車と聞こえるほどに通信する1つまたは複数のオーディオエミッター(例えば、スピーカー、スピーカーアレイ、ホーンなど)、アコースティックビームステアリング技術を含む1つまたは複数を含む。
【0058】
通信接続(複数可)410は、車両制御システム402と、1つまたは複数の他のローカルまたはリモートのコンピューティングデバイスとの間の通信を可能にすることが可能である。たとえば、通信接続(複数可)410は、車両制御システム402における他のローカルコンピューティングデバイス(複数可)との、および/またはドライブシステム(複数可)414との通信を容易にすることがある。さらに、通信接続(複数可)410は、車両に、他の近くのコンピューティングデバイス(複数可)(例えば、他の近くの車両、交通信号機など)と通信できるようにすることも可能である。さらに、通信接続(複数可)410は、車両制御システム402に、リモート遠隔操作コンピューティングデバイスと、または他のリモートコントローラーと通信するのを可能にする。
【0059】
通信接続(複数可)410は、車両コンピューティングデバイス(複数可)404を、別のコンピューティングデバイスに、またはたとえばネットワーク(複数可)436などのネットワークに接続するための物理および/または論理インターフェースを含むことが可能である。例えば、通信接続(複数可)410は、たとえば、IEEE802.11規格によって定義された周波数、たとえばBluetooth(登録商標)などのショートレンジのワイヤレス周波数、セルラー通信(例えば、2G、4G、4G、4G LTE、5G等)、またはそれぞれのコンピューティングデバイスが他のコンピューティングデバイス(複数可)とインターフェースをとることを可能にするどんな適切なワイヤードもしくはワイヤレスの通信プロトコルでも介してなど、Wi-Fiベースの通信を可能にすることが可能である。
【0060】
少なくとも1つの例では、車両制御システム402は、ドライブシステム(複数可)414を含むことが可能である。いくつかの例では、車両制御システム402は、単一のドライブシステム414を有することが可能である。少なくとも1つの例では、車両制御システム402が複数のドライブシステム414を有するならば、個々のドライブシステム414は、車両制御システム402の向き合う端部(例えば、前方および後方など)に置かれることが可能である。少なくとも1つの例では、ドライブシステム(複数可)414は、ドライブシステム(複数可)414の状態を、および/または車両制御システム402の周囲の状態を検出する1つまたは複数のセンサーシステムを含むことが可能である。例および非限定として、センサーシステム(複数可)は、ドライブモジュールの車輪の回転を感知する1つまたは複数のホイールエンコーダー(例えば、ロータリーエンコーダー)、ドライブシステムの向きおよび加速度を測定する慣性センサー(例えば、慣性測定ユニット、加速度計、ジャイロスコープ、磁力計など)、カメラまたは他の画像センサー、ドライブシステムの周囲の物体を聴覚的に検出する超音波センサー、ライダーセンサー、レーダーセンサーなどを含むことが可能である。いくつかのセンサー、たとえばホイールエンコーダーなどは、ドライブシステム(複数可)414に一意的であることが可能である。場合によっては、ドライブシステム(複数可)414のセンサーシステム(複数可)406は、車両制御システム402の対応するシステム(例えば、センサーシステム(複数可)406)に対して重ねる、または補うことがある。
【0061】
ドライブシステム(複数可)414は、高電圧バッテリー、車両を推進するモーター、他の車両システムによる使用のためにバッテリーからの直流を交流に変換するインバーター、(電気で動くことが可能である)ステアリングモーターおよびステアリングラックを含むステアリングシステム、油圧または電気アクチュエーターを含むブレーキングシステム、油圧および/または空気圧コンポーネントを含むサスペンションシステム、けん引のロスを軽減し制御を維持するブレーキ力を分配するための安定性制御システム、HVACシステム、ライティング(例えば、車両の外部の周囲を照らすヘッド/テールライトなどのライティング)、および1つまたは複数の他のシステム(例えば、冷却システム、安全性システム、オンボード充電システム、たとえば、DC/DCコンバーター、高電圧ジャンクション、高電圧ケーブル、充電システム、充電ポートなどの他の電気コンポーネント)を含む、多くの車両システムを含むことが可能である。加えて、ドライブシステム(複数可)414は、センサーシステム(複数可)406からのデータを受信し前処理することができ、種々の車両システムの動作を制御するためのドライブシステムコントローラーを含むことが可能である。いくつかの例では、ドライブシステムコントローラーは、1つまたは複数のプロセッサーと、1つまたは複数のプロセッサーに通信接続されたメモリーとを含むことが可能である。メモリーは、ドライブシステム(複数可)414の種々の機能性を行う1つまたは複数のシステムを格納することが可能である。さらに、ドライブシステム(複数可)414は、それぞれのドライブシステムによって、1つまたは複数の他のローカルまたはリモートのコンピューティングデバイスとの通信を可能にする1つまたは複数の通信接続も含む。
【0062】
少なくとも1つの例では、直接接続412は、1つまたは複数のドライブシステム414を車両制御システム402の車体に接続する物理的なインターフェースを提供することが可能である。例えば、方向接続412は、ドライブシステム(複数可)414と車両との間のエネルギー、流体、空気、データ等の伝達ができるようにすることが可能である。場合によっては、さらに、直接接続412は、車両制御システム402の車体にドライブシステム(複数可)414を解放可能にしっかり固定することが可能である。
【0063】
ユーザーインターフェース416は、乗客が車両制御システム402と通信することが可能である1つまたは複数のデバイス、ボタンおよび/または制御パネルを含むことがある。非限定の例では、車両制御システム402の乗客は、ユーザーインターフェース416とのインタラクション(複数可)を介して車両制御システム402の機能性を制御することがある。他の例では、ユーザーインターフェース416は、口頭または話し言葉の入力を受信するように構成されたマイクを含むことがある。通常、ユーザーインターフェース416は、乗客が車両コンピューティングデバイス(複数可)404とインターフェースをとることが可能である手段を提供することが可能である。
【0064】
少なくとも1つの例では、車両制御システム402は、1つまたは複数のネットワーク436を介して、1つまたは複数のコンピューティングデバイス438と通信中であり得る。例えば、本明細書に説明されるように、車両制御システム402は、ネットワーク(複数可)436を介して1つまたは複数のコンピューティングデバイス438と通信することが可能である。いくつかの例では、車両制御システム402は、コンピューティングデバイス(複数可)438から制御信号を受信することが可能である。他の例では、車両制御システム402は、コンピューティングデバイス(複数可)438に情報を送信することが可能である。
【0065】
いくつかの例では、コンピューティングデバイス(複数可)438は、プロセッサー(複数可)440と、プロセッサー(複数可)440に通信接続されたメモリー442とを含むことが可能である。例示した例では、コンピューティングデバイス(複数可)438のメモリー442は、レーダーコンポーネント444、ライダーコンポーネント446、ビジョンコンポーネント448、フューズドコンポーネント450を含む。いくつかの例では、レーダーコンポーネント444は、図1~3に例示されるようなレーダーデータを処理するのに必要なソフトウェアを含むことがある。いくつかの例では、ライダーコンポーネントは、図1および図2に例示されるようなライダーデータを処理するために必要なソフトウェアを含むことがある。いくつかの例では、ビジョンコンポーネントは、図1および図2に例示されるようなビジョンデータを処理するために必要なソフトウェアを含むことがある。いくつかの例では、フューズドコンポーネントは、図1および図2に例示されるようなフューズドセンサーデータを処理するために必要なソフトウェアを含むことがある。
【0066】
場合によっては、本明細書に述べられる構成要素のいくつかまたはすべての側面は、どんなモデル、アルゴリズム、および/または機械学習アルゴリズムでも含むことが可能である。例えば、場合によっては、メモリー420および/または442におけるコンポーネントの側面は、ニューラルネットワーク(複数可)として実装されることが可能である。
【0067】
本明細書に説明されるように、典型的なニューラルネットワークは、一連の連結された層を通じて入力データを通して出力を生成する生物学的にインスパイアされたアルゴリズムである。さらに、ニューラルネットワークにおける各層は、別のニューラルネットワークを含むことも可能である、またはいくつもの層を(畳み込みかどうかにかかわらず)含むことも可能である。本開示という状況において理解されることが可能であるように、ニューラルネットワークは、出力が学習パラメーターに基づいて生成される上記のアルゴリズムの幅広いクラスを参照することが可能である機械学習を用いることが可能である。
【0068】
ニューラルネットワークという状況にて述べられるが、どんな種類の機械学習でも、本開示と矛盾することなく用いられることが可能である。例えば、限定されないが、機械学習アルゴリズムは、回帰アルゴリズム(例えば、通常の最小二乗回帰(OLSR)、線形回帰、ロジスティック回帰、ステップワイズ回帰、多変量適応型回帰スプライン(MARS)、局所推定スキャッタープロット平滑化法(LOESS))、インスタンスベースのアルゴリズム(例えば、リッジ回帰、最小絶対収縮および選択演算子(LASSO)、弾性ネット、最小角度回帰(LARS))、ディシジョンツリーアルゴリズム(例えば、分類および回帰ツリー(CART)、反復二分法3(ID3)、カイ二乗自動相互作用検出(CHAID)、決定断端、条件付きディシジョンツリー)、ベイジアンアルゴリズム(例えば、ナイーブベイズ、ガウスナイーブベイズ、多項式ナイーブベイズ、アベレージワンディペンデンスエスティメータズ(AODE)、ベイジアンビリーフネットワーク(BNN)、ベイジアンネットワーク)、クラスタリングアルゴリズム(例えば、k平均法、kメジアン、期待値最大化(EM)、階層クラスタリング)、相関ルール学習アルゴリズム(例えば、パーセプトロン、逆伝搬、ホップフィールドネットワーク、動径基底関数ネットワーク(RBFN))、深層学習アルゴリズム(例えば、ディープボルツマンマシン(DBM)、ディープビリーフネットワーク(DBN)、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)、スタックドオートエンコーダ)、次元縮退アルゴリズム(例えば、主成分分析(PCA)、主成分回帰(PCR)、部分的最小二乗回帰(PLSR)、サモンマッピング、多次元尺度構成法(MDS)、プロジェクション追跡、線形判別分析(LDA)、混合判別分析(MDA)、二次判別分析(QDA)、柔軟判別分析(FDA))、アンサンブルアルゴリズム(例えば、ブースティング、ブートストラップアグリゲーション(バギング)、アダブースト、スタックドジェネラリゼーション(ブレンディング)、勾配ブースティングマシン(GBM)、勾配ブースト回帰ツリー(GBRT)、ランダムフォレスト)、SVM(サポートベクターマシン)、教師あり学習、教師なし学習、準教師あり学習等を含むことがある。
【0069】
アーキテクチャの追加の例は、たとえば、ResNet50、ResNet101、VGG、DenseNet、PointNet、および同類のものなどのニューラルネットワークを含む。
【0070】
図5は、出力するために複数のセンサーモダリティからトラックを決定するための例示的な処理500を描く。例えば、処理500のいくつかまたはすべては、本明細書に説明されるように図4における1つまたは複数のコンポーネントによって行われることが可能である。例えば、処理500のいくつかまたはすべては、レーダーコンポーネント444、ライダーコンポーネント446、ビジョンコンポーネント448、および/またはフューズドコンポーネント450によって行われることが可能である。
【0071】
動作502において、処理は、レーダーセンサー構成からレーダー特徴を受信することを含むことが可能である。動作502に関連付けられた追加の詳細は、図1~3に関連して、本開示の至る所にも同様に、述べられている。
【0072】
動作504において、処理は、レーダーモデルにレーダー特徴を入力することを含むことが可能である。いくつかの例では、レーダーモデルは、機械学習モデルであり得る。動作504に関連付けられた追加の詳細は、図1および図2に関連して、本開示の至る所にも同様に、述べられている。
【0073】
動作506において、処理は、レーダー特徴に関連付けられた信頼度レベル(「信頼度値」または「信頼度スコア」とも呼ばれる)と、レーダー特徴に関連付けられた出力とを決定することを含むことがある。いくつかの例では、レーダー特徴に関連付けられた出力は、環境のおける物体に関連付けられたトラックデータと関連付けられることがある。いくつかの例では、出力は、中間レーダー出力であり得る。動作506に関連付けられた追加の詳細は、図1および図2に関連して、本開示の至る所にも同様に、述べられている。
【0074】
動作508において、処理は、ライダーセンサー構成からライダー特徴を受信することを含むことが可能である。動作508に関連付けられた追加の詳細は、図1および図2に関連して、本開示の至る所にも同様に、述べられている。
【0075】
動作510において、処理は、ライダーモデルにライダー特徴を入力することを含むことが可能である。いくつかの例では、ライダーモデルは、機械学習モデルであり得る。動作510に関連付けられた追加の詳細は、図1および図2に関連して、本開示の至る所にも同様に、述べられている。
【0076】
動作512において、処理は、ライダー特徴に関連付けられた信頼度レベル(「信頼度値」または「信頼度スコア」とも呼ばれる)と、ライダー特徴に関連付けられた出力とを決定することを含むことがある。いくつかの例では、ライダー特徴に関連付けられた出力は、環境のおける物体に関連付けられたトラックデータと関連付けられることがある。いくつかの例では、出力は、中間ライダー出力であり得る。動作512に関連付けられた追加の詳細は、図1および図2に関連して、本開示の至る所にも同様に、述べられている。
【0077】
動作514において、処理は、ビジョンセンサー構成(例えば、画像センサー)からビジョン特徴を受信することを含むことがある。動作514に関連付けられた追加の詳細は、図1および図2に関連して、本開示の至る所にも同様に、述べられている。
【0078】
動作516において、処理は、ビジョンモデルにビジョン特徴を入力することを含むことが可能である。いくつかの例では、ビジョンモデルは、機械学習モデルであり得る。動作516に関連付けられた追加の詳細は、図1および図2に関連して、本開示の至る所にも同様に、述べられている。
【0079】
動作518において、処理は、ビジョン特徴に関連付けられた信頼度レベル(「信頼度値」または「信頼度スコア」とも呼ばれる)と、ビジョン特徴に関連付けられた出力とを決定することを含むことがある。いくつかの例では、ビジョン特徴に関連付けられた出力は、環境のおける物体に関連付けられたトラックデータと関連付けられることがある。いくつかの例では、出力は、中間ビジョン出力であり得る。動作518に関連付けられた追加の詳細は、図1および図2に関連して、本開示の至る所にも同様に、述べられている。
【0080】
動作520において、処理は、中間レーダー出力、中間ライダー出力、および中間ビジョン出力を受信し、フューズド特徴として組み合わせることを含むことが可能である。動作520に関連付けられた追加の詳細は、図1および図2に関連して、本開示の至る所にも同様に、述べられている。
【0081】
動作522において、処理は、フューズドモデルにフューズド特徴を入力することを含むことが可能である。いくつかの例では、フューズドモデルは、機械学習モデルであり得る。動作522に関連付けられた追加の詳細は、図1および図2に関連して、本開示の至る所にも同様に、述べられている。
【0082】
動作524において、処理は、フューズド特徴に関連付けられた信頼度レベル(「信頼度値」または「信頼度スコア」とも呼ばれる)と、フューズド特徴に関連付けられた出力とを決定することを含むことがある。いくつかの例では、フューズド特徴に関連付けられた出力(「フューズド出力」または「マルチモダリティ出力」とも呼ばれる)は、環境における物体に関連付けられたトラックデータに関連付けられることがある。動作524に関連付けられた追加の詳細は、図1および図2に関連して、本開示の至る所にも同様に、述べられている。
【0083】
動作526において、処理は、レーダー、ライダー、またはビジョン特徴のうちの1つに関連付けられた信頼度レベルがしきい値より上であり、フューズド特徴に関連付けられた信頼度レベルがしきい値より下であるかどうかを決定することを含むことが可能である。「はい」ならば、動作528において、処理は、レーダー、ライダー、またはビジョン特徴のうちの1つに関連付けられた出力(例えば、物体に関連付けられ、センサーモダリティのうちの1つに基づくトラックデータ)を、車両のプランナーシステムに送信することを含むことが可能である。「いいえ」ならば、動作530において、処理は、フューズド特徴に関連付けられた出力(例えば、物体に関連付けられ、フューズドモダリティに基づくトラックデータ)を、車両のプランナーシステムに送信することを含むことが可能である。いくつかの例では、車両制御システムは、トラックデータを用いて、車両を制御することが可能である。動作526~530に関連付けられた追加の詳細は、図1および図2に関連して、本開示の至る所にも同様に、述べられている。
【0084】
例示的な箇条
A:1つまたは複数のプロセッサーと、実行されると、命令は、レーダーデータに基づいて物体を検出するように訓練された第1のディテクタから第1の特徴データを受信することと、ライダーデータまたはカメラデータのうちの少なくとも1つに基づいて物体を検出するように訓練された第2のディテクタから第2の特徴データを受信することと、第1の特徴データを第1のモデルに入力することと、第2の特徴データを第2のモデルに入力することと、第1のモデルから、第1の特徴データに少なくとも部分的に基づいて、第1の信頼度スコアを受信することと、第2のモデルから、第2の特徴データに少なくとも部分的に基づいて、第2の信頼度スコアを受信することと、第1のモデルから第1の中間出力を受信することと、第2のモデルから第2の中間出力を受信することと、第1の中間出力および第2の中間出力を第3のモデルに入力することと、第3のモデルから、第1の中間出力および第2の中間出力に少なくとも部分的に基づいて、第3の信頼度スコアを受信することと、第3の信頼度スコアがしきい値より下であると決定することと、第1の信頼度スコアがしきい値より上であると決定することと、第1の信頼度スコアがしきい値より上であり、第3の信頼度スコアがしきい値より下であると決定すること、第1の信頼度スコアがしきい値より上であり、第3の信頼度スコアがしきい値より下であると決定することに少なくとも部分的に基づいて、および、第1の中間出力に少なくとも部分的に基づいて、環境のおける物体を表すトラックを出力することと、を含む動作をシステムにさせる、1つまたは複数のプロセッサーによって実行可能な命令を格納する1つまたは複数の非一時的なコンピューター読取り可能媒体と、を含むシステム。
【0085】
B:動作は、第1の特徴データがグランドトゥルースオブジェクトトラックに関連付けられるかどうかを示すグランドトゥルースに少なくとも部分的に基づいて、第1のモデルをトレーニングすることをさらに含む、項Aのシステム。
【0086】
C:トラックは、物体識別子を含み、動作は、カメラデータに少なくとも部分的に基づいてトラックを更新することをさらに含む、項Aのシステム。
【0087】
D:予測システムまたはプランニングシステムのうちの少なくとも1つにトラックを出力することと、トラックと第1の信頼度スコアとに少なくとも部分的に基づいて自律車両を制御することとをさらに含む、項Aのシステム。
【0088】
E:第1の中間出力は、第1のモデルの中間層からの埋め込みである、項Aのシステム。
【0089】
F:第1のモダリティを介して動作するセンサーから第1の特徴データを受信することと、第1の特徴データを第1のモデルに入力することと、第1のモデルから、第1の特徴データに少なくとも部分的に基づいて、物体に関連付けられた第1のモダリティ信頼度スコアを受信することと、第1のモデルから第1の中間出力を受信することと、マルチモダリティモデルに第1の中間出力を入力することと、マルチモダリティモデルから、第1の中間出力に少なくとも部分的に基づいて、物体に関連付けられたマルチモダリティ信頼度スコアを受信することと、第1のモダリティ信頼度スコアとマルチモダリティ信頼度スコアとに少なくとも部分的に基づいて、物体に関連付けられたデータを出力することと、を含む方法。
【0090】
G:第1のモダリティ信頼度スコアがマルチモダリティ信頼度スコアよりも高いと決定することと、第1のモダリティ信頼度スコアがマルチモダリティ信頼度スコアよりも高いことに少なくとも部分的に基づいて、物体に関連付けられたデータを出力することと、をさらに含む、項Fの方法。
【0091】
H:第1のモダリティ信頼度スコアがマルチモダリティ信頼度スコアよりも高いと決定することは、マルチモダリティ信頼度スコアがしきい値より下であると決定することと、第1のモダリティ信頼度スコアがしきい値より上であると決定することとを含む、項Gの方法。
【0092】
I:物体に関連付けられたデータは、物体を表すトラックである、項Fの方法。
【0093】
J:第2のモデルからマルチモダリティ出力を受信することと、第1の中間出力またはマルチモダリティ出力に少なくとも部分的に基づいて、物体を表すトラックを生成することと、をさらに含む、項Iの方法。
【0094】
K:第2のモデルからマルチモダリティ出力を受信することと、第1のモダリティ信頼度スコアおよびマルチモダリティ信頼度スコアに少なくとも部分的に基づいて、第1の中間出力またはマルチモダリティ出力のうちの少なくとも1つにより物体を表すトラックを更新することと、第1のモダリティ信頼度スコアおよびマルチモダリティ信頼度スコアに少なくとも部分的に基づいて、予測システムまたはプランニングシステムのうちの少なくとも1つに物体を表すトラックを出力することと、をさらに含む、項Iの方法。
【0095】
L:物体に関連付けられたデータに少なくとも部分的に基づいて、自律車両を制御すること、をさらに含む、項Fの方法。
【0096】
M:第1のモデルは、マルチレイヤパーセプトロンである、項Fの方法。
【0097】
N:第1の特徴データは、レーダーデータ、ライダーデータ、またはカメラデータのうちの少なくとも1つに関連付けられる、項Fの方法。
【0098】
O:センサーは、第1のセンサーであり、第1のモダリティとは異なる第2のモダリティにて動作する第2のセンサーから第2の特徴データを受信することと、第2の特徴データを第2のモデルに入力することと、第2のモデルから、第2の特徴データに少なくとも部分的に基づいて、物体に関連付けられた第2のモダリティ信頼度スコアを受信することと、第2のモデルから第2の中間出力を受信することと、第2の中間出力をマルチモダリティモデルに入力することと、マルチモダリティモデルから、第1の中間出力および第2の中間出力に少なくとも部分的に基づいて、物体に関連付けられたマルチモダリティ信頼度スコアを受信することと、第1のモダリティ信頼度スコア、第2のモダリティ信頼度スコア、およびマルチモダリティ信頼度スコアに少なくとも部分的に基づいて、物体に関連付けられたデータを出力することと、をさらに含む、項Fの方法。
P:1つまたは複数のプロセッサーによって実行されると、第1のモダリティを介して動作するセンサーから第1の特徴データを受信することと、第1の特徴データを第1のモデルに入力することと、第1のモデルから、第1の特徴データに少なくとも部分的に基づいて、物体に関連付けられた第1のモダリティ信頼度スコアを受信することと、第1のモデルから第1の中間出力を受信することと、マルチモダリティモデルに第1の中間出力を入力することと、マルチモダリティモデルから、第1の中間出力に少なくとも部分的に基づいて、物体に関連付けられたマルチモダリティ信頼度スコアを受信することと、第1のモダリティ信頼度スコアとマルチモダリティ信頼度スコアとに少なくとも部分的に基づいて、物体に関連付けられたデータを出力することと、を含む動作をプロセッサーに行わせる命令を格納する1つまたは複数の非一時的なコンピューター読取り可能媒体。
【0099】
Q:物体に関連付けられたデータは、物体を表すトラックである、項Pの非一時的なコンピューター読取り可能媒体。
【0100】
R:動作は、第2のモデルからマルチモダリティ出力を受信することと、第1の中間出力またはマルチモダリティ出力に少なくとも部分的に基づいて、物体を表すトラックを生成することと、をさらに含む、項Qの非一時的なコンピューター読取り可能媒体。
【0101】
S:動作は、第2のモデルからマルチモダリティ出力を受信することと、第1のモダリティ信頼度スコアおよびマルチモダリティ信頼度スコアに少なくとも部分的に基づいて、第1の中間出力またはマルチモダリティ出力のうちの少なくとも1つにより物体を表すトラックを更新することと、第1のモダリティ信頼度スコアおよびマルチモダリティ信頼度スコアに少なくとも部分的に基づいて、予測システムまたはプランニングシステムのうちの少なくとも1つに物体を表すトラックを出力することと、をさらに含む、項Qの非一時的なコンピューター読取り可能媒体。
【0102】
T:センサーは、第1のセンサーであり、第1のモダリティとは異なる第2のモダリティにて動作する第2のセンサーから第2の特徴データを受信することと、第2の特徴データを第2のモデルに入力することと、第2のモデルから、第2の特徴データに少なくとも部分的に基づいて、物体に関連付けられた第2のモダリティ信頼度スコアを受信することと、第2のモデルから第2の中間出力を受信することと、第2の中間出力をマルチモダリティモデルに入力することと、マルチモダリティモデルから、第1の中間出力および第2の中間出力に少なくとも部分的に基づいて、物体に関連付けられたマルチモダリティ信頼度スコアを受信することと、第1のモダリティ信頼度スコア、第2のモダリティ信頼度スコア、およびマルチモダリティ信頼度スコアに少なくとも部分的に基づいて、物体に関連付けられたデータを出力することと、をさらに含む、項Pの非一時的なコンピューター読取り可能媒体。
【0103】
上に説明した例示的な箇条が、1つの特定の実装に関して説明されるが、本文書の状況において、さらに、例示的な箇条の内容は、方法、デバイス、システム、コンピューター読取り可能媒体、および/または別の実装を介して実装されることも可能であることが理解されるべきである。さらに加えて、例A~Tのいずれかは、単独において、または例A~Tのうちのいずれか他の1つまたは複数との組み合わせにおいて、実装されることがある。
【0104】
終結
本明細書に説明される技法に関する1つまたは複数の例が説明されたが、種々の代替、 追加、置換および均等は、本明細書に説明される技法の範囲内に含まれる。
【0105】
例の説明において、参照は、主張される主題の特定の例を実例として示す、一部を形成する添付の図面に対してされる。他の例が用いられることが可能であること、および、変更または代替、たとえば構造的な変更などがされることが可能であることは、理解されることである。上記の例、変更、または代替は、意図され主張される主題に関して、必ずしも範囲からの逸脱でない。本明細書におけるステップが、ある特定の順において与えられることが可能であるが、場合によっては、順は、ある特定の入力が、説明されるシステムおよび方法の機能を変更することなく異なる時間に、または別個の順に提供されるように、変更されることが可能である。さらに、開示される手順は、異なる順において実行されることも可能だろう。追加として、本明細書に説明される種々の計算は、開示された順において行われる必要がなく、計算に関し代替の順にすることを用いる他の例は、難なく実装されることが可能であろう。並べ替えられることに加えて、いくつかの場合には、さらに、計算は、同一の結果を有する部分計算に分解されることも可能だろう。
図1
図2
図3
図4
図5
【国際調査報告】