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JP7832283B2 - System and method for real-time control of autonomous devices - Google Patents
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JP7832283B2 - System and method for real-time control of autonomous devices - Google Patents

System and method for real-time control of autonomous devices

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JP7832283B2 JP2024202254A JP2024202254A JP7832283B2 JP 7832283 B2 JP7832283 B2 JP 7832283B2 JP 2024202254 A JP2024202254 A JP 2024202254A JP 2024202254 A JP2024202254 A JP 2024202254A JP 7832283 B2 JP7832283 B2 JP 7832283B2
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Description

(関連出願の相互参照)
本実用特許出願は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、2020年2月25日に出願され、「System and Method for Surface Feature Detection and Traversal」と題された、米国特許出願第16/800,497号(弁理士整理番号第AA164号)の一部継続出願である。本特許出願は、2019年7月10日に出願され、「Apparatus for Long and Short Range Sensors on an Autonomous Delivery Device」と題された、米国仮特許出願第62/872,396号(弁理士整理番号第AA028号)、2020年3月17日に出願され、「System and Method for Managing an Occupancy Grid」と題された、米国仮特許出願第62/990,485号(弁理士整理番号第AA037号)、および2019年7月10日に出願され、「System and Method for Real-Time Control of the Configuration of an Autonomous Device」と題された、米国仮特許出願第62/872,320号(弁理士整理番号第Z96号)の利益を主張する。
(Cross-reference of related applications)
This utility patent application is a continuation-in-part application of U.S. Patent Application No. 16/800,497 (Patent Attorney No. AA164), filed on 25 February 2020, titled "System and Method for Surface Feature Detection and Traversal," which is incorporated herein by reference in its entirety. This patent application is a U.S. Provisional Patent Application No. 62/872,396 (Patent Attorney No. AA028), filed on July 10, 2019, titled "Apparatus for Long and Short Range Sensors on an Autonomous Delivery Device," a U.S. Provisional Patent Application No. 62/990,485 (Patent Attorney No. AA037), filed on March 17, 2020, titled "System and Method for Managing an Occupancy Grid," and a U.S. Provisional Patent Application No. 62/990,485 (Patent Attorney No. AA037), filed on July 10, 2019, titled "System and Method for Real-Time We assert the rights of U.S. Provisional Patent Application No. 62/872,320 (Patent Attorney Registration No. Z96), titled "Control of the Configuration of an Autonomous Device."

本願は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、2018年7月13日に出願され、「MOBILITY DEVICE」と題された、米国特許出願第16/035,205号(弁理士整理番号第X80号)、2017年10月18日に出願され、「MOBILITY DEVICE」と題された、米国特許出願第15/787,613号(弁理士整理番号第W10号)、2017年5月20日に出願され、「MOBILITY DEVICE」と題された、米国特許出願第15/600,703号(弁理士整理番号第U22号)、2018年5月17日に出願され、「SYSTEM AND METHOD FOR SECURE REMOTE CONTROL OF A MEDICAL DEVICE」と題された、米国特許出願第15/982,737号(弁理士整理番号第X55号)、2017年7月15日に出願され、「MOBILITY DEVICE IMPROVEMENTS」と題された、米国仮出願第62/532,993号(弁理士整理番号第U30号)、2017年9月15日に出願され、「MOBILITY DEVICE SEAT」と題された、米国仮出願第62/559,263号(弁理士整理番号第V85号)、および2017年11月4日に出願され、「MOBILITY DEVICE SEAT」と題された、米国仮出願第62/581,670号(弁理士整理番号第W07号)に関連する。 This application is incorporated herein by reference in its entirety by the following: U.S. Patent Application No. 16/035,205 (Patent Attorney No. X80), filed on 13 July 2018 and titled “MOBILITY DEVICE”; U.S. Patent Application No. 15/787,613 (Patent Attorney No. W10), filed on 18 October 2017 and titled “MOBILITY DEVICE”; U.S. Patent Application No. 15/600,703 (Patent Attorney No. U22), filed on 20 May 2017 and titled “MOBILITY DEVICE”; and U.S. Patent Application No. 15/600,703 (Patent Attorney No. U22), filed on 17 May 2018, titled “SYSTEM AND METHOD FOR SECURE REMOTE CONTROL OF A This relates to U.S. Patent Application No. 15/982,737 (Patent Attorney No. X55), titled "MEDICAL DEVICE," U.S. Provisional Application No. 62/532,993 (Patent Attorney No. U30), filed on July 15, 2017, titled "MOBILITY DEVICE IMPROVEMENTS," U.S. Provisional Application No. 62/559,263 (Patent Attorney No. V85), filed on September 15, 2017, titled "MOBILITY DEVICE SEAT," and U.S. Provisional Application No. 62/581,670 (Patent Attorney No. W07), filed on November 4, 2017, also titled "MOBILITY DEVICE SEAT."

本教示は、概して、AVに関し、より具体的には、自律的ルート計画、グローバル占有グリッド管理、車両上センサ、表面特徴検出および横断、ならびにリアルタイム車両構成変更に関する。 This instruction generally relates to AV (Aviation Vehicle) systems, and more specifically, to autonomous route planning, global occupancy grid management, on-vehicle sensors, surface feature detection and traverse, and real-time vehicle configuration changes.

(背景)
AVおよび半自律的車両(AV)のナビゲーションは、典型的には、例えば、限定ではないが、LIDAR、カメラ、ステレオカメラ、およびレーダを含む、長距離センサに依拠する。長距離センサは、AVから4~100メートルを感知することができる。対照的に、物体回避および/または表面検出は、典型的には、例えば、限定ではないが、ステレオカメラ、短距離レーダ、ならびに超音波センサを含む、短距離センサに依拠する。これらの短距離センサは、典型的には、AVの周囲約5メートルの面積または体積を観察する。センサは、例えば、その環境内でAVを配向すること、ならびに所望の目的地に到達するように道路、歩道、障害物、および開放空間をナビゲートすることを可能にすることができる。センサはまた、人間、標識、交通信号、障害物、および表面特徴を視覚化することを可能にすることができる。
(background)
Navigation for AVs and semi-autonomous vehicles (AVs) typically relies on long-range sensors, including, but not limited to, LiDAR, cameras, stereo cameras, and radar. Long-range sensors can sense objects from 4 to 100 meters away from the AV. In contrast, object avoidance and/or surface detection typically relies on short-range sensors, including, but not limited to, stereo cameras, short-range radar, and ultrasonic sensors. These short-range sensors typically observe an area or volume within approximately 5 meters of the AV. Sensors can, for example, enable the AV to orient itself within its environment and navigate roads, sidewalks, obstacles, and open spaces to reach a desired destination. Sensors can also enable the visualization of people, signs, traffic signals, obstacles, and surface features.

表面特徴横断は、表面特徴、例えば、限定ではないが、実質的不連続表面特徴(SDSF)が、異種の形態の中に見出され得、その形態が、具体的地理に一意であり得るため、課題となり得る。しかしながら、例えば、限定ではないが、傾斜、縁、縁石、段差、および縁石様幾何学形状等(本明細書では、非限定的方法で、SDSFまたは単純に表面特徴と称される)等のSDSFは、それらの識別を補助し得るいくつかの典型的な特性を含むことができる。表面/道路条件および表面タイプは、例えば、多感覚データを融合することによって認識ならびに分類されることができ、これは、複雑かつ高コストであり得る。表面特徴および条件は、AVの物理的再構成をリアルタイムで制御するために使用されることができる。 Surface feature cross-sections can be challenging because surface features, such as substantial discontinuous surface features (SDSFs), may be found within heterogeneous morphologies, and these morphologies may be unique to specific geographical locations. However, SDSFs, such as, for example, slopes, edges, curbs, steps, and curb-like geometric shapes (referred to herein, in an unspecified manner, as SDSFs or simply surface features), may include several typical characteristics that can aid in their identification. Surface/road conditions and surface types can be recognized and classified, for example, by fusing multisensory data, which can be complex and costly. Surface features and conditions can be used to control the physical reconstruction of AVs in real time.

センサは、AVに関する経路計画目的のために、世界を表し得る占有グリッドの作成を可能にするために使用されることができる。経路計画は、空間を自由、占有、または未知として識別するグリッドを要求する。しかしながら、空間が占有されている確率は、空間に関する意思決定を改良することができる。確率の対数オッズ表現が、0および1の確率の数値境界における正確度を増加させるために使用されることができる。セルが占有されている確率は、少なくとも新しいセンサ情報、以前のセンサ情報、および事前の占有情報に依存し得る。 Sensors can be used to enable the creation of an occupied grid that can represent the world for the purpose of path planning related to AV (Aviation, Vehicle, and Space). Path planning requires a grid that identifies space as free, occupied, or unknown. However, the probability that space is occupied can improve decision-making regarding space. A log-odds representation of probabilities can be used to increase accuracy at the numerical boundaries of probabilities 0 and 1. The probability that a cell is occupied may depend at least on new sensor information, previous sensor information, and prior occupation information.

必要とされるものは、可変地形横断を遂行するために、集積されたセンサデータおよびリアルタイムセンサデータを車両の物理的構成の変更と組み合わせるシステムである。必要とされるものは、物理的構成変更、可変地形横断、および物体回避を達成するために有利なセンサ設置である。必要とされるものは、SDSF識別に関するいくつかの基準と関連付けられるマルチパートモデルに基づいてSDSFを位置特定する能力である。必要とされるものは、候補横断アプローチ角度、候補表面特徴の両側上の候補横断走行表面、および候補横断経路障害物のリアルタイム判定等の基準に基づいて、候補表面特徴横断を判定することである。必要とされるものは、走行可能表面およびデバイスモード情報を占有グリッド判定に組み込むためのシステムならびに方法である。 What is required is a system that combines accumulated sensor data and real-time sensor data with changes in the vehicle's physical configuration to perform variable terrain crossing. What is required is sensor placement advantageous for achieving physical configuration changes, variable terrain crossing, and object avoidance. What is required is the ability to locate SDSFs based on a multipart model associated with several criteria for SDSF identification. What is required is the determination of candidate surface feature crossings based on criteria such as candidate crossing approach angles, candidate crossing travel surfaces on both sides of candidate surface features, and real-time determination of obstacles along the candidate crossing path. What is required is a system and method for incorporating drivable surface and device mode information into occupied grid determination.

(要約)
本教示のAVは、所望の場所に自律的にナビゲートすることができる。いくつかの構成では、AVは、センサと、知覚サブシステムと、自律性サブシステムと、ドライバサブシステムとを含む、デバイスコントローラと、電力基部と、4つの動力供給される車輪と、2つのキャスタ車輪と、貨物コンテナとを含むことができる。いくつかの構成では、知覚および自律性サブシステムは、センサ情報(知覚)ならびにマップ情報(知覚および自律性)を受信ならびに処理することができ、指示をドライバサブシステムに提供することができる。マップ情報は、表面分類と、関連付けられるデバイスモードとを含むことができる。ドライバサブシステムによって制御され、電力基部によって可能にされる、AVの移動は、センササブシステムによって感知され、フィードバックループを提供することができる。いくつかの構成では、SDSFは、例えば、本明細書に説明されるプロセスに従って、点群データから正確に識別され、マップ内に記憶されることができる。AVの場所と関連付けられるマップの部分は、ナビゲーションの間にAVに提供されることができる。知覚サブシステムは、横断されるべき経路が現在占有されている確率についてAVに知らせ得る、占有グリッドを維持することができる。いくつかの構成では、AVは、複数の明確に異なるモードで動作することができる。モードは、他の利益の中でもとりわけ、複雑な地形横断を可能にすることができる。マップ(例えば、表面分類)、センサデータ(AVを囲繞する特徴を感知する)、占有グリッド(来たる経路点が占有されている確率)、モード(困難な地形を横断することができる状態かどうか)の組み合わせが、AVの方向、構成、および速度を識別するために使用されることができる。
(summary)
The AV in this instruction can autonomously navigate to a desired location. In some configurations, the AV may include a device controller, a power base, four powered wheels, two caster wheels, and a cargo container, which may include sensors, a perception subsystem, an autonomy subsystem, and a driver subsystem. In some configurations, the perception and autonomy subsystems may receive and process sensor information (perception) and map information (perception and autonomy) and provide instructions to the driver subsystem. The map information may include surface classification and associated device modes. The movement of the AV, controlled by the driver subsystem and enabled by the power base, may be sensed by the sensor subsystem and provide a feedback loop. In some configurations, the SDSF may be precisely identified from point cloud data and stored in the map, for example, according to a process described herein. The portion of the map associated with the AV's location may be provided to the AV during navigation. The perception subsystem may maintain an occupancy grid that can inform the AV of the probability that the path to be traversed is currently occupied. In some configurations, the AV may operate in several distinctly different modes. Among other benefits, the mode can enable traversing complex terrain. A combination of maps (e.g., surface classification), sensor data (sensing features surrounding the AV), an occupation grid (the probability that an upcoming path point is occupied), and the mode (whether it is in a state where it can traverse difficult terrain) can be used to identify the direction, configuration, and speed of the AV.

マップを準備することに関して、いくつかの構成では、AVによって遭遇される少なくとも1つのSDSFをナビゲートするためのマップを作成するための本教示の方法であって、AVは、表面にわたる経路を進行し、表面は、少なくとも1つのSDSFを含み、経路は、開始点と、終了点とを含み、本方法は、限定ではないが、表面を表す点群データにアクセスすることと、点群データをフィルタリングすることと、フィルタリングされた点群データを処理可能部分に形成することと、処理可能部分を少なくとも1つの凹多角形に併合することとを含むことができる。本方法は、少なくとも1つの凹多角形内の少なくとも1つのSDSFを位置特定および標識化することを含むことができる。位置特定および標識化することは、標識化された点群データを形成することができる。本方法は、少なくとも、少なくとも1つの凹多角形に基づいて、グラフ化多角形を作成することと、少なくともグラフ化多角形に基づいて、開始点から終了点までの経路を選定することとを含むことができる。ナビゲートするとき、AVは、経路に沿って少なくとも1つのSDSFを横断することができる。 Regarding map preparation, in some configurations, the method of this teaching for creating a map for navigating at least one SDSF encountered by an AV is provided, wherein the AV travels along a path across a surface, the surface includes at least one SDSF, and the path includes a start point and an end point. The method may include, but is not limited to, accessing point cloud data representing the surface, filtering the point cloud data, forming the filtered point cloud data into a processable portion, and merging the processable portion into at least one concave polygon. The method may also include locating and labeling at least one SDSF within at least one concave polygon. Locating and labeling can form labeled point cloud data. The method may also include creating a graphing polygon based on at least one concave polygon, and selecting a path from the start point to the end point based on at least the graphing polygon. When navigating, the AV can traverse at least one SDSF along the path.

点群データをフィルタリングすることは、随意に、点群データから過渡物体を表す点および外れ値を表す点を条件付きで除去することと、事前選択された高さを有する除去された点を置換することとを含むことができる。処理部分を形成することは、随意に、点群データを処理可能部分にセグメント化することと、処理可能部分から事前選択された高さの点を除去することとを含むことができる。処理可能部分を併合することは、随意に、外れ値、ボクセル、および法線を分析することによって、処理可能部分のサイズを縮小することと、縮小サイズの処理可能部分からの領域を拡大させることと、拡大された領域から初期走行可能表面を判定することと、初期走行可能表面をセグメント化およびメッシュ化することと、セグメント化およびメッシュ化された初期走行可能表面内の多角形を位置特定することと、少なくとも多角形に基づいて、走行可能表面を設定することとを含むことができる。少なくとも1つのSDSF特徴を位置特定および標識化することは、随意に、SDSFフィルタに従って、走行可能表面の点群データをソートすることであって、SDSFフィルタは、少なくとも3つのカテゴリの点を含む、ことと、少なくとも、カテゴリの点が、組み合わせて、少なくとも1つの第1の事前選択された基準を満たすかどうかに基づいて、少なくとも1つのSDSF点を位置特定することとを含むことができる。本方法は、随意に、少なくとも、複数の少なくとも1つのSDSF点が、組み合わせて、少なくとも1つの第2の事前選択された基準を満たすかどうかに基づいて、少なくとも1つのSDSF軌道を作成することを含むことができる。グラフ化多角形を作成することはさらに、随意に、少なくとも1つの走行可能表面から少なくとも1つの多角形を作成することを含むことができる。少なくとも1つの多角形は、縁を含むことができる。グラフ化多角形を作成することは、縁を平滑化することと、平滑化された縁に基づいて、走行マージンを形成することと、少なくとも1つのSDSF軌道を少なくとも1つの走行可能表面に追加することと、少なくとも1つの第3の事前選択された基準に従って、少なくとも1つの走行可能表面から縁を除去することとを含むことができる。縁の平滑化は、随意に、縁を外向きにトリミングすることを含むことができる。平滑化された縁の走行マージンを形成することは、随意に、外向き縁を内向きにトリミングすることを含むことができる。 Filtering point cloud data may optionally include conditionally removing points representing transient objects and outliers from the point cloud data, and replacing removed points with pre-selected heights. Forming processing portions may optionally include segmenting the point cloud data into processing portions and removing points with pre-selected heights from the processing portions. Merging processing portions may optionally include reducing the size of the processing portions by analyzing outliers, voxels, and normals, expanding the area from the reduced-size processing portions, determining the initial drivable surface from the expanded area, segmenting and meshing the initial drivable surface, locating polygons within the segmented and meshed initial drivable surface, and defining the drivable surface based on at least the polygons. Localizing and labeling at least one SDSF feature optionally includes sorting point cloud data of drivable surfaces according to an SDSF filter, wherein the SDSF filter includes points of at least three categories, and localizing at least one SDSF point based on whether the points of the categories, in combination, satisfy at least one first pre-selected criterion. The method optionally includes creating at least one SDSF trajectory based on whether at least one of several SDSF points, in combination, satisfy at least one second pre-selected criterion. Creating a graphed polygon further optionally includes creating at least one polygon from at least one drivable surface. The at least one polygon may include edges. Creating a graphed polygon may include smoothing edges, forming travel margins based on the smoothed edges, adding at least one SDSF trajectory to at least one traversable surface, and removing edges from at least one traversable surface according to at least one third pre-selected criterion. Edge smoothing may optionally include trimming edges outward. Forming travel margins on smoothed edges may optionally include trimming outward-facing edges inward.

いくつかの構成では、AVによって遭遇される少なくとも1つのSDSFをナビゲートするためのマップを作成するための本教示のシステムであって、AVは、表面にわたる経路を進行し、表面は、少なくとも1つのSDSFを含み、経路は、開始点と、終了点とを含み、本システムは、限定ではないが、表面を表す点群データにアクセスする、第1のプロセッサと、点群データをフィルタリングする、第1のフィルタと、フィルタリングされた点群データから処理可能部分を形成する、第2のプロセッサと、処理可能部分を少なくとも1つの凹多角形に併合する、第3のプロセッサと、少なくとも1つの凹多角形内の少なくとも1つのSDSFを位置特定および標識化する、第4のプロセッサであって、位置特定および標識化することは、標識化された点群データを形成する、第4のプロセッサと、グラフ化多角形を作成する、第5のプロセッサと、少なくともグラフ化多角形に基づいて、開始点から終了点までの経路を選定する、経路セレクタとを含むことができる。AVは、経路に沿って少なくとも1つのSDSFを横断することができる。 In some configurations, the system of this teaching for creating a map for navigating at least one SDSF encountered by an AV, wherein the AV travels along a path across a surface, the surface includes at least one SDSF, and the path includes a start point and an end point; the system may include, but is not limited to, a first processor for accessing point cloud data representing the surface; a first filter for filtering the point cloud data; a second processor for forming a processable portion from the filtered point cloud data; a third processor for merging the processable portion into at least one concave polygon; and a fourth processor for locating and labeling at least one SDSF within at least one concave polygon, wherein locating and labeling is formed by a fourth processor for forming labeled point cloud data; a fifth processor for creating a graphing polygon; and a path selector for selecting a path from the start point to the end point based on at least the graphing polygon. The AV can traverse at least one SDSF along the path.

第1のフィルタは、随意に、限定ではないが、点群データから過渡物体を表す点および外れ値を表す点を条件付きで除去することと、事前選択された高さを有する除去された点を置換することとを含み得る、実行可能コードを含むことができる。セグメンタは、随意に、限定ではないが、点群データを処理可能部分にセグメント化することと、処理可能部分から事前選択された高さの点を除去することとを含み得る、実行可能コードを含むことができる。第3のプロセッサは、随意に、限定ではないが、外れ値、ボクセル、および法線を分析することによって、処理可能部分のサイズを縮小することと、縮小サイズの処理可能部分からの領域を拡大させることと、拡大された領域から初期走行可能表面を判定することと、初期走行可能表面をセグメント化およびメッシュ化することと、セグメント化およびメッシュ化された初期走行可能表面内の多角形を位置特定することと、少なくとも多角形に基づいて、走行可能表面を設定することとを含み得る、実行可能コードを含むことができる。第4のプロセッサは、随意に、限定ではないが、SDSFフィルタに従って、走行可能表面の点群データをソートすることであって、SDSFフィルタは、少なくとも3つのカテゴリの点を含む、ことと、少なくとも、カテゴリの点が、組み合わせて、少なくとも1つの第1の事前選択された基準を満たすかどうかに基づいて、少なくとも1つのSDSF点を位置特定することとを含み得る、実行可能コードを含むことができる。本システムは、随意に、限定ではないが、少なくとも、複数の少なくとも1つのSDSF点が、組み合わせて、少なくとも1つの第2の事前選択された基準を満たすかどうかに基づいて、少なくとも1つのSDSF軌道を作成することを含み得る、実行可能コードを含むことができる。 The first filter may optionally include executable code that conditionally removes points representing transient objects and outliers from point cloud data, and replaces the removed points with pre-selected heights. The segmenter may optionally include executable code that segmentes the point cloud data into processable portions, and removes points with pre-selected heights from the processable portions. The third processor may optionally include executable code that reduces the size of the processable portions by analyzing outliers, voxels, and normals, expands the area from the reduced-size processable portions, determines the initial drivable surface from the expanded area, segments and meshes the initial drivable surface, locates polygons within the segmented and meshed initial drivable surface, and defines the drivable surface based on at least the polygons. The fourth processor may optionally include executable code that sorts point cloud data of drivable surfaces according to an SDSF filter, wherein the SDSF filter includes points of at least three categories, and that locates at least one SDSF point based on whether the points of the categories, in combination, satisfy at least one first pre-selected criterion. The system may optionally include executable code that creates at least one SDSF trajectory based on whether a plurality of at least one SDSF points, in combination, satisfy at least one second pre-selected criterion.

グラフ化多角形を作成することは、随意に、限定ではないが、少なくとも1つの走行可能表面から少なくとも1つの多角形を作成することであって、少なくとも1つの多角形は、縁を含む、ことと、縁を平滑化することと、平滑化された縁に基づいて、走行マージンを形成することと、少なくとも1つのSDSF軌道を少なくとも1つの走行可能表面に追加することと、少なくとも1つの第3の事前選択された基準に従って、少なくとも1つの走行可能表面から縁を除去することとを含み得る、実行可能コードを含むことができる。縁を平滑化することは、随意に、限定ではないが、縁を外向きにトリミングすることを含み得る、実行可能コードを含むことができる。平滑化された縁の走行マージンを形成することは、随意に、限定ではないが、外向き縁を内向きにトリミングすることを含み得る、実行可能コードを含むことができる。 Creating a graphed polygon may optionally include, but is not limited to, creating at least one polygon from at least one traversable surface, wherein at least one polygon includes an edge; smoothing the edge; forming a traversal margin based on the smoothed edge; adding at least one SDSF traversal to at least one traversable surface; and removing the edge from at least one traversable surface according to at least one third pre-selected criterion. Smoothing the edge may optionally include, but is not limited to, trimming the edge outwards. Forming a traversal margin on the smoothed edge may optionally include, but is not limited to, trimming the outward-facing edge inwards.

いくつかの構成では、AVによって遭遇される少なくとも1つのSDSFをナビゲートするためのマップを作成するための本教示の方法であって、AVは、表面にわたる経路を進行し、表面は、少なくとも1つのSDSFを含み、経路は、開始点と、終了点とを含み、本方法は、限定ではないが、ルート形態にアクセスすることを含むことができる。ルート形態は、フィルタリングされた点群データを含み得る、少なくとも1つのグラフ化多角形を含むことができる。点群データは、標識化された特徴と、走行可能マージンとを含むことができる。本方法は、点群データをグローバル座標系に変換することと、少なくとも1つのSDSFの境界を判定することと、境界の周囲に事前選択されたサイズのSDSF緩衝を作成することと、少なくとも、少なくとも1つのSDSF横断基準に基づいて、横断され得る少なくとも1つのSDSFを判定することと、少なくとも、少なくとも1つのSDSF横断基準、変換された点群データ、およびルート形態に基づいて、縁/加重グラフを作成することと、少なくとも縁/加重グラフに基づいて、開始点から目的地点までの経路を選定することとを含むことができる。 In some configurations, the method of this teaching for creating a map for navigating at least one SDSF encountered by an AV is provided, wherein the AV travels a path across a surface, the surface includes at least one SDSF, the path includes a start point and an end point, and the method may include, but is not limited to, accessing a route morphology. The route morphology may include at least one graphed polygon, which may include filtered point cloud data. The point cloud data may include labeled features and drivable margins. The method may include transforming the point cloud data into a global coordinate system, determining the boundary of at least one SDSF, creating an SDSF buffer of a pre-selected size around the boundary, determining at least one SDSF that can be traversed based on at least one SDSF crossing criterion, creating an edge/weighted graph based on at least one SDSF crossing criterion, the transformed point cloud data, and the route morphology, and selecting a path from the start point to the destination point based on the edge/weighted graph.

少なくとも1つのSDSF横断基準は、随意に、少なくとも1つのSDSFの事前選択された幅および少なくとも1つのSDSFの事前選択された平滑度と、走行可能表面を含む、少なくとも1つのSDSFとAVとの間の最小進入距離および最小退出距離と、AVによる少なくとも1つのSDSFへの約90°アプローチを適応させ得る、少なくとも1つのSDSFとAVとの間の最小進入距離とを含むことができる。 At least one SDSF crossing criterion may optionally include a pre-selected width and a pre-selected smoothness of at least one SDSF, a minimum entry and exit distance between at least one SDSF and an AV (Aviation Vehicle), including a drivable surface, and a minimum entry distance between at least one SDSF and an AV that allows for an approximately 90° approach to at least one SDSF by an AV.

いくつかの構成では、AVによって遭遇される少なくとも1つのSDSFをナビゲートするためのマップを作成するための本教示のシステムであって、AVは、表面にわたる経路を進行し、表面は、少なくとも1つのSDSFを含み、経路は、開始点と、終了点とを含み、本システムは、限定ではないが、ルート形態にアクセスする、第6のプロセッサを含むことができる。ルート形態は、フィルタリングされた点群データを含み得る、少なくとも1つのグラフ化多角形を含むことができる。点群データは、標識化された特徴と、走行可能マージンとを含むことができる。本システムは、点群データをグローバル座標系に変換する、第7のプロセッサと、少なくとも1つのSDSFの境界を判定する、第8のプロセッサとを含むことができる。第8のプロセッサは、境界の周囲に事前選択されたサイズのSDSF緩衝を作成することができる。本システムは、少なくとも、少なくとも1つのSDSF横断基準に基づいて、横断され得る少なくとも1つのSDSFを判定する、第9のプロセッサと、少なくとも、少なくとも1つのSDSF横断基準、変換された点群データ、およびルート形態に基づいて、縁/加重グラフを作成する、第10のプロセッサと、少なくとも縁/加重グラフに基づいて、開始点から目的地点までの経路を選定する、基部コントローラとを含むことができる。 In some configurations, the system of this teaching is for creating a map for navigating at least one SDSF encountered by an AV, wherein the AV travels a path across a surface, the surface comprises at least one SDSF, the path comprises a start point and an end point, and the system may include a sixth processor for accessing a route morphology, which may include at least one graphed polygon containing filtered point cloud data, the point cloud data may include labeled features and drivable margins. The system may also include a seventh processor for transforming the point cloud data into a global coordinate system, and an eighth processor for determining the boundary of at least one SDSF. The eighth processor may create an SDSF buffer of a pre-selected size around the boundary. This system may include at least a ninth processor that determines at least one SDSF that can be traversed based on at least one SDSF traversal criterion, a tenth processor that creates an edge/weighted graph based on at least one SDSF traversal criterion, converted point cloud data, and route morphology, and a base controller that selects a path from a starting point to a destination point based on at least the edge/weighted graph.

いくつかの構成では、AVによって遭遇される少なくとも1つのSDSFをナビゲートするためのマップを作成するための本教示の方法であって、AVは、表面にわたる経路を進行し、表面は、少なくとも1つのSDSFを含み、経路は、開始点と、終了点とを含み、本方法は、限定ではないが、表面を表す点群データにアクセスすることを含むことができる。本方法は、点群データをフィルタリングすることと、フィルタリングされた点群データを処理可能部分に形成することと、処理可能部分を少なくとも1つの凹多角形に併合することとを含むことができる。本方法は、少なくとも1つの凹多角形内の少なくとも1つのSDSFを位置特定および標識化することを含むことができる。位置特定および標識化することは、標識化された点群データを形成することができる。本方法は、少なくとも、少なくとも1つの凹多角形に基づいて、グラフ化多角形を作成することを含むことができる。グラフ化多角形は、ルート形態を形成することができ、点群データは、標識化された特徴と、走行可能マージンとを含むことができる。本方法は、点群データをグローバル座標系に変換することと、少なくとも1つのSDSFの境界を判定することと、境界の周囲に事前選択されたサイズのSDSF緩衝を作成することと、少なくとも、少なくとも1つのSDSF横断基準に基づいて、横断され得る少なくとも1つのSDSFを判定することと、少なくとも、少なくとも1つのSDSF横断基準、変換された点群データ、およびルート形態に基づいて、縁/加重グラフを作成することと、少なくとも縁/加重グラフに基づいて、開始点から目的地点までの経路を選定することとを含むことができる。 In some configurations, the Method of this Teaching is for creating a map for navigating at least one SDSF encountered by an AV, wherein the AV travels a path across a surface, the surface comprises at least one SDSF, the path comprises a start point and an end point, and the Method may include, but is not limited to, accessing point cloud data representing the surface. The Method may include filtering the point cloud data, forming the filtered point cloud data into a tadible portion, and merging the tadible portion into at least one concave polygon. The Method may include locating and labeling at least one SDSF within at least one concave polygon. Locating and labeling can form labeled point cloud data. The Method may include creating a graphing polygon based on at least one concave polygon. The graphing polygon may form a route shape, and the point cloud data may include labeled features and traversable margins. This method may include transforming point cloud data into a global coordinate system, determining the boundary of at least one SDSF, creating an SDSF buffer of a pre-selected size around the boundary, determining at least one SDSF that can be traversed based on at least one SDSF crossing criterion, creating an edge/weighted graph based on at least one SDSF crossing criterion, the transformed point cloud data, and the route configuration, and selecting a path from the starting point to the destination point based on the edge/weighted graph.

点群データをフィルタリングすることは、随意に、点群データから過渡物体を表す点および外れ値を表す点を条件付きで除去することと、事前選択された高さを有する除去された点を置換することとを含むことができる。処理部分を形成することは、随意に、点群データを処理可能部分にセグメント化することと、処理可能部分から事前選択された高さの点を除去することとを含むことができる。処理可能部分を併合することは、随意に、外れ値、ボクセル、および法線を分析することによって、処理可能部分のサイズを縮小することと、縮小サイズの処理可能部分からの領域を拡大させることと、拡大された領域から初期走行可能表面を判定することと、初期走行可能表面をセグメント化およびメッシュ化することと、セグメント化およびメッシュ化された初期走行可能表面内の多角形を位置特定することと、少なくとも多角形に基づいて、走行可能表面を設定することとを含むことができる。少なくとも1つのSDSF特徴を位置特定および標識化することは、随意に、SDSFフィルタに従って、走行可能表面の点群データをソートすることであって、SDSFフィルタは、少なくとも3つのカテゴリの点を含む、ことと、少なくとも、カテゴリの点が、組み合わせて、少なくとも1つの第1の事前選択された基準を満たすかどうかに基づいて、少なくとも1つのSDSF点を位置特定することとを含むことができる。本方法は、随意に、少なくとも、複数の少なくとも1つのSDSF点が、組み合わせて、少なくとも1つの第2の事前選択された基準を満たすかどうかに基づいて、少なくとも1つのSDSF軌道を作成することを含むことができる。グラフ化多角形を作成することはさらに、随意に、少なくとも1つの走行可能表面から少なくとも1つの多角形を作成することを含むことができる。少なくとも1つの多角形は、縁を含むことができる。グラフ化多角形を作成することは、縁を平滑化することと、平滑化された縁に基づいて、走行マージンを形成することと、少なくとも1つのSDSF軌道を少なくとも1つの走行可能表面に追加することと、少なくとも1つの第3の事前選択された基準に従って、少なくとも1つの走行可能表面から縁を除去することとを含むことができる。縁の平滑化は、随意に、縁を外向きにトリミングすることを含むことができる。平滑化された縁の走行マージンを形成することは、随意に、外向き縁を内向きにトリミングすることを含むことができる。少なくとも1つのSDSF横断基準は、随意に、少なくとも1つのSDSFの事前選択された幅および少なくとも1つのSDSFの事前選択された平滑度と、走行可能表面を含む、少なくとも1つのSDSFとAVとの間の最小進入距離および最小退出距離と、AVによる少なくとも1つのSDSFへの約90°アプローチを適応させ得る、少なくとも1つのSDSFとAVとの間の最小進入距離とを含むことができる。 Filtering point cloud data may optionally include conditionally removing points representing transient objects and outliers from the point cloud data, and replacing removed points with pre-selected heights. Forming processing portions may optionally include segmenting the point cloud data into processing portions and removing points with pre-selected heights from the processing portions. Merging processing portions may optionally include reducing the size of the processing portions by analyzing outliers, voxels, and normals, expanding the area from the reduced-size processing portions, determining the initial drivable surface from the expanded area, segmenting and meshing the initial drivable surface, locating polygons within the segmented and meshed initial drivable surface, and defining the drivable surface based on at least the polygons. Localizing and labeling at least one SDSF feature optionally includes sorting point cloud data of drivable surfaces according to an SDSF filter, wherein the SDSF filter includes points of at least three categories, and localizing at least one SDSF point based on whether the points of the categories, in combination, satisfy at least one first pre-selected criterion. The method optionally includes creating at least one SDSF trajectory based on whether at least one of several SDSF points, in combination, satisfy at least one second pre-selected criterion. Creating a graphed polygon further optionally includes creating at least one polygon from at least one drivable surface. The at least one polygon may include edges. Creating a graphed polygon may include smoothing edges, forming travel margins based on the smoothed edges, adding at least one SDSF trajectory to at least one drivable surface, and removing edges from at least one drivable surface according to at least one third pre-selected criterion. Edge smoothing may optionally include trimming edges outward. Forming travel margins on smoothed edges may optionally include trimming outward edges inward. The at least one SDSF crossing criterion may optionally include a pre-selected width of at least one SDSF and a pre-selected smoothness of at least one SDSF, minimum entry and exit distances between at least one SDSF and AV including the drivable surface, and a minimum entry distance between at least one SDSF and AV that can accommodate an approximately 90° approach by AV to at least one SDSF.

いくつかの構成では、AVによって遭遇される少なくとも1つのSDSFをナビゲートするためのマップを作成するための本教示のシステムであって、AVは、表面にわたる経路を進行し、表面は、少なくとも1つのSDSFを含み、経路は、開始点と、終了点とを含み、本システムは、限定ではないが、表面を表す点群データにアクセスする、点群アクセサと、点群データをフィルタリングする、第1のフィルタと、フィルタリングされた点群データから処理可能部分を形成する、セグメンタと、処理可能部分を少なくとも1つの凹多角形に併合する、第3のプロセッサと、少なくとも1つの凹多角形内の少なくとも1つのSDSFを位置特定および標識化する、第4のプロセッサであって、位置特定および標識化することは、標識化された点群データを形成する、第4のプロセッサと、グラフ化多角形を作成する、第5のプロセッサとを含むことができる。ルート形態は、フィルタリングされた点群データを含み得る、少なくとも1つのグラフ化多角形を含むことができる。点群データは、標識化された特徴と、走行可能マージンとを含むことができる。本システムは、点群データをグローバル座標系に変換する、第7のプロセッサと、少なくとも1つのSDSFの境界を判定する、第8のプロセッサとを含むことができる。第8のプロセッサは、境界の周囲に事前選択されたサイズのSDSF緩衝を作成することができる。本システムは、少なくとも、少なくとも1つのSDSF横断基準に基づいて、横断され得る少なくとも1つのSDSFを判定する、第9のプロセッサと、少なくとも、少なくとも1つのSDSF横断基準、変換された点群データ、およびルート形態に基づいて、縁/加重グラフを作成する、第10のプロセッサと、少なくとも縁/加重グラフに基づいて、開始点から目的地点までの経路を選定する、基部コントローラとを含むことができる。 In some configurations, the system of this teaching is for creating a map for navigating at least one SDSF encountered by an AV, wherein the AV travels a path across a surface, the surface comprises at least one SDSF, and the path comprises a start point and an end point; the system includes, but is not limited to, a point cloud accessor for accessing point cloud data representing the surface; a first filter for filtering the point cloud data; a segmenter for forming a processable portion from the filtered point cloud data; a third processor for merging the processable portion into at least one concave polygon; and a fourth processor for locating and labeling at least one SDSF within at least one concave polygon, wherein locating and labeling may include a fourth processor for forming labeled point cloud data and a fifth processor for creating a graphing polygon. The route configuration may include at least one graphing polygon which may contain the filtered point cloud data. The point cloud data may include labeled features and drivable margins. This system may include a seventh processor that converts point cloud data to a global coordinate system, and an eighth processor that determines the boundary of at least one SDSF. The eighth processor can create an SDSF buffer of a pre-selected size around the boundary. The system may also include a ninth processor that determines at least one SDSF that can be traversed based on at least one SDSF traverse criterion, a tenth processor that creates an edge/weighted graph based on at least one SDSF traverse criterion, the converted point cloud data, and the route configuration, and a base controller that selects a path from the starting point to the destination point based on at least the edge/weighted graph.

第1のフィルタは、随意に、限定ではないが、点群データから過渡物体を表す点および外れ値を表す点を条件付きで除去することと、事前選択された高さを有する除去された点を置換することとを含み得る、実行可能コードを含むことができる。セグメンタは、随意に、限定ではないが、点群データを処理可能部分にセグメント化することと、処理可能部分から事前選択された高さの点を除去することとを含み得る、実行可能コードを含むことができる。第3のプロセッサは、随意に、限定ではないが、外れ値、ボクセル、および法線を分析することによって、処理可能部分のサイズを縮小することと、縮小サイズの処理可能部分からの領域を拡大させることと、拡大された領域から初期走行可能表面を判定することと、初期走行可能表面をセグメント化およびメッシュ化することと、セグメント化およびメッシュ化された初期走行可能表面内の多角形を位置特定することと、少なくとも多角形に基づいて、走行可能表面を設定することとを含み得る、実行可能コードを含むことができる。第4のプロセッサは、随意に、限定ではないが、SDSFフィルタに従って、走行可能表面の点群データをソートすることであって、SDSFフィルタは、少なくとも3つのカテゴリの点を含む、ことと、少なくとも、カテゴリの点が、組み合わせて、少なくとも1つの第1の事前選択された基準を満たすかどうかに基づいて、少なくとも1つのSDSF点を位置特定することとを含み得る、実行可能コードを含むことができる。本システムは、随意に、限定ではないが、少なくとも、複数の少なくとも1つのSDSF点が、組み合わせて、少なくとも1つの第2の事前選択された基準を満たすかどうかに基づいて、少なくとも1つのSDSF軌道を作成することを含み得る、実行可能コードを含むことができる。 The first filter may optionally include executable code that conditionally removes points representing transient objects and outliers from point cloud data, and replaces the removed points with pre-selected heights. The segmenter may optionally include executable code that segmentes the point cloud data into processable portions, and removes points with pre-selected heights from the processable portions. The third processor may optionally include executable code that reduces the size of the processable portions by analyzing outliers, voxels, and normals, expands the area from the reduced-size processable portions, determines the initial drivable surface from the expanded area, segments and meshes the initial drivable surface, locates polygons within the segmented and meshed initial drivable surface, and defines the drivable surface based on at least the polygons. The fourth processor may optionally include executable code that sorts point cloud data of drivable surfaces according to an SDSF filter, wherein the SDSF filter includes points of at least three categories, and that locates at least one SDSF point based on whether the points of the categories, in combination, satisfy at least one first pre-selected criterion. The system may optionally include executable code that creates at least one SDSF trajectory based on whether a plurality of at least one SDSF points, in combination, satisfy at least one second pre-selected criterion.

グラフ化多角形を作成することは、随意に、限定ではないが、少なくとも1つの走行可能表面から少なくとも1つの多角形を作成することであって、少なくとも1つの多角形は、縁を含む、ことと、縁を平滑化することと、平滑化された縁に基づいて、走行マージンを形成することと、少なくとも1つのSDSF軌道を少なくとも1つの走行可能表面に追加することと、少なくとも1つの第3の事前選択された基準に従って、少なくとも1つの走行可能表面から縁を除去することとを含み得る、実行可能コードを含むことができる。縁を平滑化することは、随意に、限定ではないが、縁を外向きにトリミングすることを含み得る、実行可能コードを含むことができる。平滑化された縁の走行マージンを形成することは、随意に、限定ではないが、外向き縁を内向きにトリミングすることを含み得る、実行可能コードを含むことができる。 Creating a graphed polygon may optionally include, but is not limited to, creating at least one polygon from at least one traversable surface, wherein at least one polygon includes an edge; smoothing the edge; forming a traversal margin based on the smoothed edge; adding at least one SDSF traversal to at least one traversable surface; and removing the edge from at least one traversable surface according to at least one third pre-selected criterion. Smoothing the edge may optionally include, but is not limited to, trimming the edge outwards. Forming a traversal margin on the smoothed edge may optionally include, but is not limited to, trimming the outward-facing edge inwards.

いくつかの構成では、SDSFは、その寸法によって識別されることができる。例えば、縁石は、限定ではないが、約0.6~0.7mの幅を含むことができる。いくつかの構成では、点群データが、SDSFを位置特定するために処理されることができ、それらのデータは、始点から目的地までのAVのための経路を準備するために使用されることができる。いくつかの構成では、経路は、マップ内に含まれ、知覚サブシステムに提供されることができる。AVが、経路を進行している際、いくつかの構成では、SDSF横断は、部分的に、知覚サブシステムによって可能にされる、AVのセンサベースの位置付けを通して適応されることができる。知覚サブシステムは、AV内の少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることができる。 In some configurations, SDSFs can be identified by their dimensions. For example, a curb can include a width of approximately 0.6 to 0.7 m, though this is not limited to that. In some configurations, point cloud data can be processed to locate SDSFs, and this data can be used to prepare a route for the AV from the starting point to the destination. In some configurations, the route can be included in a map and provided to the perception subsystem. As the AV travels along the route, in some configurations, SDSF traverses can be adapted through sensor-based positioning of the AV, which is partially enabled by the perception subsystem. The perception subsystem can run on at least one processor within the AV.

AVは、限定ではないが、2つの動力供給される前部車輪と、2つの動力供給される後部車輪と、エネルギー貯蔵装置とを含む、電力基部と、少なくとも1つのプロセッサとを含むことができる。電力基部は、コマンドされる速度において移動するように構成されることができる。AVは、電力基部に機械的に取り付けられ、複数の短距離センサを含む、貨物プラットフォームを含むことができる。AVは、いくつかの構成では、貨物プラットフォームの上に搭載され、送達するべき1つ以上の物体を受容するための容積を有する、貨物コンテナを含むことができる。AVは、いくつかの構成では、貨物コンテナの上に搭載され、限定ではないが、LIDARと、1つ以上のカメラとを含み得る、長距離センサスイートを含むことができる。AVは、長距離センサスイートおよび短距離センサスイートからデータを受信し得る、コントローラを含むことができる。 The AV may include, but is not limited to, a power base including two powered front wheels, two powered rear wheels, and an energy storage device, and at least one processor. The power base may be configured to move at a commanded speed. The AV may include a cargo platform mechanically mounted to the power base and including a plurality of short-range sensors. In some configurations, the AV may include a cargo container mounted on the cargo platform and having volume for receiving one or more objects to be delivered. In some configurations, the AV may include a long-range sensor suite mounted on the cargo container and may include, but is not limited to, a LIDAR and one or more cameras. The AV may include a controller capable of receiving data from the long-range sensor suite and the short-range sensor suite.

短距離センサスイートは、随意に、走行可能表面の少なくとも1つの特性を検出することができ、随意に、ステレオカメラと、IRプロジェクタと、2つの画像センサと、RGBセンサと、レーダセンサとを含むことができる。短距離センサスイートは、随意に、RGB-Dデータをコントローラに供給することができる。コントローラは、随意に、短距離センサスイートから受信されたRGB-Dデータに基づいて、道路表面の幾何学形状を判定することができる。短距離センサスイートは、随意に、AVの4メートル以内の物体を検出することができ、長距離センサスイートは、随意に、AVから4メートルを上回る物体を検出することができる。 The short-range sensor suite can optionally detect at least one characteristic of the drivable surface and may optionally include a stereo camera, an IR projector, two image sensors, an RGB sensor, and a radar sensor. The short-range sensor suite can optionally supply RGB-D data to a controller. The controller can optionally determine the geometric shape of the road surface based on the RGB-D data received from the short-range sensor suite. The short-range sensor suite can optionally detect objects within 4 meters of the AV (Auditory Vehicle), and the long-range sensor suite can optionally detect objects beyond 4 meters of the AV.

知覚サブシステムは、占有グリッドを取り込むために、センサによって収集されたデータを使用することができる。本教示の占有グリッドは、AVを囲繞する点の3Dグリッドとして構成され、AVは、中心点を占有することができる。いくつかの構成では、占有グリッドは、AVの左、右、後方、および前方に10m延伸することができる。グリッドは、おおよそAVの高さを含むことができ、これが移動する際、AVとともに仮想的に進行し、AVを囲繞する障害物を表すことができる。グリッドは、その垂直軸を縮小することによって2次元に変換されることができ、例えば、限定ではないが、サイズが約5cm×5cmの多角形に分割されることができる。AVの周囲の3D空間内に出現する障害物は、2D形状に縮小されることができる。2D形状が、多角形のうちの1つの任意のセグメントに重複する場合、多角形は、100の値を与えられ、空間が占有されていることを示すことができる。充填されていないままのいずれの多角形も、0の値を与えられることができ、AVが移動し得る、自由空間と称され得る。 The perception subsystem can use data collected by sensors to capture the occupancy grid. The occupancy grid in this instruction is configured as a 3D grid of points surrounding the AV, and the AV can occupy its center point. In some configurations, the occupancy grid can extend 10 m to the left, right, rear, and front of the AV. The grid can include approximately the height of the AV, and as it moves, it virtually moves with the AV and can represent obstacles surrounding the AV. The grid can be transformed into a 2D shape by shrinking its vertical axis, and can be divided into polygons of approximately 5 cm x 5 cm in size, for example, but not limited to these. Obstacles appearing in the 3D space around the AV can be reduced to a 2D shape. If the 2D shape overlaps with any segment of one of the polygons, the polygon can be given a value of 100 to indicate that the space is occupied. Any unfilled polygon can be assigned a value of 0 and can be referred to as free space, where AV can move.

AVが、ナビゲートする際、これは、AVの構成の変更が要求され得る状況に遭遇し得る。デバイスの構成のリアルタイム制御のための本教示の方法であって、いくつかの構成において、本デバイスは、シャーシと、少なくとも4つの車輪と、少なくとも4つの車輪のうちの少なくとも1つと動作可能に結合される、シャーシの第1の側と、少なくとも4つの車輪のうちの少なくとも1つと動作可能に結合される、シャーシの対向する第2の側とを含み、本方法は、限定ではないが、環境データを受信することと、少なくとも環境データに基づいて、表面タイプを判定することと、少なくとも表面タイプおよび第1の構成に基づいて、モードを判定することと、少なくともモードおよび表面タイプに基づいて、第2の構成を判定することと、少なくとも第2の構成に基づいて、移動コマンドを判定することと、移動コマンドを使用することによって本デバイスの構成を制御し、本デバイスを第1の構成から第2の構成に変更することとを含むことができる。 When an AV (Audio Vehicle) navigates, it may encounter situations where a change in the AV's configuration is required. The method of real-time control of the device configuration, in some configurations, includes a chassis, at least four wheels, a first side of the chassis operably coupled to at least one of the at least four wheels, and an opposing second side of the chassis operably coupled to at least one of the at least four wheels. The method may, but is not limited to, include receiving environmental data, determining a surface type based at least on the environmental data, determining a mode based at least on the surface type and a first configuration, determining a second configuration based at least on the mode and surface type, determining a move command based at least on the second configuration, and controlling the device configuration by using move commands to change the device from a first configuration to a second configuration.

本方法は、随意に、少なくとも表面タイプおよびモードに基づいて、占有グリッドを取り込むことを含むことができる。環境データは、随意に、RGB-D画像データと、道路表面の形態とを含むことができる。構成は、随意に、少なくとも4つの車輪のクラスタ化された2つの対を含むことができる。2つの対の第1の対は、第1の側上に位置付けられることができ、2つの対の第2の対は、第2の側上に位置付けられることができる。第1の対は、第1の前部車輪と、第1の後部車輪とを含むことができ、第2の対は、第2の前部車輪と、第2の後部車輪とを含むことができる。構成の制御は、随意に、少なくとも環境データに基づく、第1の対および第2の対の協調された動力供給を含むことができる。構成の制御は、随意に、少なくとも4つの車輪および後退されるキャスタの対を駆動することから、第1の前部車輪および第2の前部車輪を持上するように回転されるクラスタ化された第1の対ならびにクラスタ化された第2の対を伴う2つの車輪を駆動することに遷移することを含むことができる。キャスタの対は、シャーシと動作可能に結合されることができる。本デバイスは、第1の後部車輪、第2の後部車輪、およびキャスタの対上に静置されることができる。構成の制御は、随意に、少なくとも環境データに基づいて、第1の側上の2つの動力供給される車輪および第2の側上の2つの動力供給される車輪と動作可能に結合される、クラスタの対を回転させることを含むことができる。 This method optionally includes incorporating an occupied grid based on at least the surface type and mode. Environmental data optionally includes RGB-D image data and road surface morphology. The configuration optionally includes two clustered pairs of at least four wheels. A first pair of the two pairs can be positioned on the first side, and a second pair of the two pairs can be positioned on the second side. The first pair may include a first front wheel and a first rear wheel, and the second pair may include a second front wheel and a second rear wheel. Control of the configuration optionally includes coordinated power supply of the first and second pairs based on at least the environmental data. Control of the configuration optionally includes transitioning from driving at least four wheels and a pair of reversing casters to driving two wheels with a clustered first pair and a clustered second pair that are rotated to lift the first and second front wheels. A pair of casters can be operably coupled to the chassis. The device can be stationary on the first rear wheel, the second rear wheel, and the pair of casters. Configuration control may optionally include rotating a pair of clusters operably coupled to the two powered wheels on the first side and the two powered wheels on the second side, based on at least environmental data.

AVの構成のリアルタイム制御のための本教示のシステムは、限定ではないが、デバイスプロセッサと、電力基部プロセッサとを含むことができる。AVは、シャーシと、少なくとも4つの車輪と、シャーシの第1の側と、シャーシの対向する第2の側とを含むことができる。デバイスプロセッサは、AVを囲繞するリアルタイム環境データを受信し、少なくとも環境データに基づいて、表面タイプを判定し、少なくとも表面タイプおよび第1の構成に基づいて、モードを判定し、少なくともモードおよび表面タイプに基づいて、第2の構成を判定することができる。電力基部プロセッサは、AVが、少なくとも第2の構成に基づいて移動することを可能にすることができ、AVが、第1の構成から第2の構成に変化することを可能にすることができる。デバイスプロセッサは、随意に、少なくとも表面タイプおよびモードに基づいて、占有グリッドを取り込むことを含むことができる。 The system of this teaching for real-time control of the configuration of an AV (Aircraft Vehicle) may include, but is not limited to, a device processor and a power base processor. The AV may include a chassis, at least four wheels, a first side of the chassis, and an opposing second side of the chassis. The device processor may receive real-time environmental data surrounding the AV, determine the surface type based at least on the environmental data, determine the mode based at least on the surface type and a first configuration, and determine a second configuration based at least on the mode and surface type. The power base processor may enable the AV to move based at least on a second configuration, and may enable the AV to change from a first configuration to a second configuration. The device processor may optionally include taking in an occupied grid based at least on the surface type and mode.

ナビゲーションの間、AVは、正常な横断のためにAVを操縦することを要求し得る、SDSFに遭遇し得る。いくつかの構成では、少なくとも1つのSDSFを横断する目標点に向かって進行面積内の経路線に沿ってAVをナビゲートするための本教示の方法であって、AVは、前縁と、後縁とを含み、本方法は、限定ではないが、進行面積に関するSDSF情報および障害物情報を受信することと、SDSF情報から少なくとも1つの候補SDSFを検出することと、少なくとも1つの選択基準に基づいて、少なくとも1つの候補SDSF線からSDSF線を選択することとを含むことができる。本方法は、選択されたSDSF線の近傍の障害物情報において見出される少なくとも1つの障害物の少なくとも1つの場所に基づいて、選択されたSDSF線の少なくとも1つの横断可能部分を判定することと、横断可能部分に垂直な線に沿って進行するようにAVを方向転換することによって、少なくとも1つの横断可能部分に向かってAVを方位決定し、第1の速度において動作させることと、方位と垂直線との間の関係に基づいて、AVの方位を常に補正することとを含むことができる。本方法は、少なくとも方位およびAVと横断可能部分との間の距離に基づいて、AVの第1の速度を調節することによって、第2の速度においてAVを走行させることを含むことができる。少なくとも1つの横断可能部分と関連付けられるSDSFが、進行ルートの表面に対して上昇する場合、本方法は、後縁に対して前縁を上昇させ、上昇度あたりの第3の増加された速度においてAVを走行させることによって、SDSFを横断することと、AVがSDSFを通過するまで、第4の速度においてAVを走行させることとを含むことができる。 During navigation, the AV may encounter an SDSF that may require the AV to be steered for a normal crossing. In some configurations, the teaching method for navigating the AV along a path line within a travel area toward a target point crossing at least one SDSF, wherein the AV includes a leading edge and a trailing edge, and the method may include, but is not limited to, receiving SDSF information and obstacle information relating to the travel area, detecting at least one candidate SDSF from the SDSF information, and selecting an SDSF line from at least one candidate SDSF line based on at least one selection criterion. This method may include determining at least one traversable portion of a selected SDSF line based on at least one location of at least one obstacle found in the obstacle information near the selected SDSF line; orienting the AV toward the at least one traversable portion by changing the AV's direction to travel along a line perpendicular to the traversable portion and operating it at a first speed; and continuously correcting the AV's orientation based on the relationship between the orientation and the perpendicular line. This method may also include driving the AV at a second speed by adjusting the first speed of the AV based on at least the orientation and the distance between the AV and the traversable portion. If the SDSF associated with at least one traversable portion rises relative to the surface of the travel route, this method may include traversing the SDSF by raising the leading edge relative to the trailing edge and driving the AV at a third increased speed per degree of rise; and driving the AV at a fourth speed until the AV has passed the SDSF.

SDSF情報から少なくとも1つの候補SDSFを検出することは、随意に、(a)AVの場所と、目標点の場所とを包含する、閉多角形を描画することと、(b)目標点とAVの場所との間に経路線を描画することと、(c)SDSF情報から2つのSDSF点を選択することであって、SDSF点は、多角形内に位置する、ことと、(d)2つの点の間にSDSF線を描画することとを含むことができる。少なくとも1つの候補SDSFを検出することは、(e)SDSF線の第1の事前選択された距離内に第1の事前選択された数の点よりも少ないものが、存在する場合、およびSDSF点を選定することにおいて第2の事前選択された回数の試行を下回るものが、存在し、それらの間に線を描画し、SDSF線の周囲に第1の事前選択された数の点よりも少ないものを有する場合、ステップ(c)-(e)を繰り返すことを含むことができる。少なくとも1つの候補SDSFを検出することは、(f)第1の事前選択された数の点またはそれを上回るものが、存在する場合、SDSF線の第1の事前選択された距離内に該当するSDSF点に曲線をフィットすることと、(g)曲線の第1の事前選択された距離内にあるSDSF点の第1の数が、SDSF線の第1の事前選択された距離内のSDSF点の第2の数を超える場合、および曲線が、経路線と交差する場合、ならびに第2の事前選択された距離を超える曲線上のSDSF点の間にいかなる間隙も、存在しない場合、曲線をSDSF線として識別することとを含むことができる。少なくとも1つの候補SDSFを検出することは、(h)曲線の第1の事前選択された距離内にある点の数が、SDSF線の第1の事前選択された距離内の点の数を超えない場合、または曲線が、経路線と交差しない場合、もしくは第2の事前選択された距離を超える曲線上のSDSF点の間の間隙が、存在する場合、およびSDSF線が、安定したままではない場合、ならびにステップ(f)-(h)が、第2の事前選択された回数の試行を上回って試行されていない場合、ステップ(f)-(h)を繰り返すことを含むことができる。 Detecting at least one candidate SDSF from SDSF information may optionally include (a) drawing a closed polygon encompassing the location of the AV and the location of the target point; (b) drawing a path line between the target point and the location of the AV; (c) selecting two SDSF points from the SDSF information, wherein the SDSF points are located within the polygon; and (d) drawing an SDSF line between the two points. Detecting at least one candidate SDSF may also include repeating steps (c)–(e) if (e) there are fewer than a first pre-selected number of points within a first pre-selected distance of the SDSF line, and there are fewer than a second pre-selected number of attempts in selecting the SDSF points, drawing a line between them, and having fewer than a first pre-selected number of points around the SDSF line. Detecting at least one candidate SDSF may include (f) fitting a curve to SDSF points that fall within a first pre-selected distance of an SDSF line if there are a first pre-selected number of points or more; and (g) identifying a curve as an SDSF line if a first number of SDSF points within a first pre-selected distance of a curve exceeds a second number of SDSF points within a first pre-selected distance of an SDSF line, and the curve intersects a path line, and there are no gaps between SDSF points on the curve beyond a second pre-selected distance. Detecting at least one candidate SDSF may include repeating step (f)-(h) if (h) the number of points within a first pre-selected distance of the curve does not exceed the number of points within a first pre-selected distance of the SDSF line, or if the curve does not intersect the path line, or if there are gaps between SDSF points on the curve that exceed a second pre-selected distance, and if the SDSF line is not stable, and if step (f)-(h) has not been attempted more than a second pre-selected number of times.

閉多角形は、随意に、事前選択された幅を含むことができ、事前選択された幅は、随意に、AVの幅寸法を含むことができる。SDSF点を選択することは、随意に、ランダム選択を含むことができる。少なくとも1つの選択基準は、随意に、曲線の第1の事前選択された距離内のSDSF点の第1の数がSDSF線の第1の事前選択された距離内のSDSF点の第2の数を超えることと、曲線が経路線と交差することと、第2の事前選択された距離を超える曲線上のSDSF点の間にいかなる間隙も存在しないこととを含むことができる。 A closed polygon may optionally include a pre-selected width, and the pre-selected width may optionally include the width dimension of the AV. The selection of SDSF points may optionally include random selection. At least one selection criterion may optionally include: a first number of SDSF points within a first pre-selected distance of the curve exceeds a second number of SDSF points within a first pre-selected distance of the SDSF line; the curve intersects the path line; and there are no gaps between SDSF points on the curve beyond a second pre-selected distance.

選択されたSDSFの少なくとも1つの横断可能部分を判定することは、随意に、障害物情報から複数の障害物点を選択することを含むことができる。複数の障害物点はそれぞれ、障害物点が少なくとも1つの障害物と関連付けられる確率を含むことができる。少なくとも1つの横断可能部分を判定することは、確率が、事前選択されたパーセントよりも高く、複数の障害物点のうちのいずれかが、SDSF線と目標点との間に位置する場合、および複数の障害物点のうちのいずれかが、SDSF線からの第3の事前選択された距離を下回る場合、複数の障害物点をSDSF線に投影し、少なくとも1つの投影を形成することを含むことができる。少なくとも1つの横断可能部分を判定することは、随意に、少なくとも1つの投影のうちの少なくとも2つを相互に接続することと、SDSF線に沿って接続された少なくとも2つの投影の終点を位置特定することと、接続された少なくとも2つの投影を非横断可能SDSF区分としてマーキングすることと、非横断可能区分の外側のSDSF線を少なくとも1つの横断可能区分としてマーキングすることとを含むことができる。 Determining at least one traversable portion of a selected SDSF optionally includes selecting multiple obstacle points from obstacle information. Each of the multiple obstacle points may include the probability that the obstacle point is associated with at least one obstacle. Determining at least one traversable portion may include projecting the multiple obstacle points onto the SDSF line to form at least one projection if the probability is higher than a pre-selected percentage, if any of the multiple obstacle points are located between the SDSF line and the target point, and if any of the multiple obstacle points are less than a third pre-selected distance from the SDSF line. Determining at least one traversable portion may optionally include connecting at least two of the at least one projection, locating the endpoints of the at least two connected projections along the SDSF line, marking the at least two connected projections as non-traversable SDSF sections, and marking the SDSF line outside the non-traversable sections as at least one traversable section.

SDSFの少なくとも1つの横断可能部分を横断することは、随意に、横断可能部分に垂直な線に沿って進行するようにAVを方向転換し、横断可能部分に向かってAVを方位決定し、第1の速度において動作させることと、方位と垂直線との間の関係に基づいて、AVの方位を常に補正することと、少なくとも方位およびAVと横断可能部分との間の距離に基づいて、AVの第1の速度を調節することによって、第2の速度においてAVを走行させることとを含むことができる。SDSFの少なくとも1つの横断可能部分を横断することは、随意に、SDSFが、進行ルートの表面に対して上昇する場合、後縁に対して前縁を上昇させ、上昇度あたりの第3の増加された速度においてAVを走行させることによって、SDSFを横断することと、AVがSDSFを通過するまで、第4の速度においてAVを走行させることとを含むことができる。 Crossing at least one traversable portion of an SDSF may optionally include: redirecting the AV to proceed along a line perpendicular to the traversable portion, oriented the AV toward the traversable portion, operating it at a first speed; constantly correcting the AV's orientation based on the relationship between the orientation and the perpendicular line; and adjusting the first speed of the AV based on at least the orientation and the distance between the AV and the traversable portion to drive the AV at a second speed. Crossing at least one traversable portion of an SDSF may optionally include: crossing the SDSF by raising the leading edge relative to the trailing edge if the SDSF rises relative to the surface of the route, and driving the AV at a third increased speed per degree of rise; and driving the AV at a fourth speed until the AV has passed the SDSF.

SDSFの少なくとも1つの横断可能部分を横断することは、代替として、随意に、(a)方位誤差が、SDSF線に垂直な線に対して第3の事前選択された量を下回る場合、SDSF情報の更新を無視し、事前選択された速度においてAVを走行させることと、(b)AVの後部部分に対するAVの前部部分の上昇が、第6の事前選択された量と第5の事前選択された量との間である場合、AVを前方に走行させ、AVの速度を上昇度あたりの第8の事前選択された速度まで増加させることと、(c)前部部分が、後部部分に対して第6の事前選択された量を下回って上昇される場合、第7の事前選択された速度においてAVを前方に走行させることと、(d)後部部分が、SDSF線からの第5の事前選択された距離を下回る、またはそれに等しい場合、ステップ(a)-(d)を繰り返すこととを含むことができる。 Crossing at least one traversable portion of the SDSF may, optionally, include: (a) if the azimuth error is less than a third pre-selected amount relative to a line perpendicular to the SDSF line, ignoring the update of the SDSF information and driving the AV at a pre-selected speed; (b) if the rise of the front portion of the AV relative to the rear portion is between a sixth pre-selected amount and a fifth pre-selected amount, driving the AV forward and increasing the speed of the AV to an eighth pre-selected speed per degree of rise; (c) if the rise of the front portion is less than a sixth pre-selected amount relative to the rear portion, driving the AV forward at a seventh pre-selected speed; and (d) if the rear portion is less than or equal to a fifth pre-selected distance from the SDSF line, repeating steps (a)–(d).

いくつかの構成では、SDSFおよびAVの車輪は、システム不安定性を回避するために、自動的に整合されることができる。自動的整合は、例えば、限定ではないが、AVがSDSFに接近する際、AVの方位を連続的に試験および補正することによって実装されることができる。本教示のSDSF横断特徴の別の側面は、SDSF横断特徴が、横断を試行する前に十分な自由空間がSDSFの周囲に存在することを自動的に確認することである。本教示のSDSF横断特徴のまた別の側面は、様々な幾何学形状のSDSFを横断することが可能であることである。幾何学形状は、例えば、限定ではないが、正方形および輪郭付きSDSFを含むことができる。SDSFに対するAVの配向は、AVが進む速度および方向を判定することができる。SDSF横断特徴は、SDSFの近傍のAVの速度を調節することができる。AVが、SDSFに上がるとき、速度は、SDSFを横断する際にAVを補助するために増加されることができる。 In some configurations, the wheels of the SDSF and AV can be automatically aligned to avoid system instability. Automatic alignment can be implemented, for example, by continuously testing and correcting the orientation of the AV as it approaches the SDSF. Another aspect of the SDSF cross-section feature in this teaching is that it automatically verifies that sufficient free space exists around the SDSF before attempting the cross-section. Yet another aspect of the SDSF cross-section feature in this teaching is its ability to cross SDSFs of various geometric shapes. Geometric shapes can include, for example, square and contoured SDSFs. The orientation of the AV relative to the SDSF can determine the speed and direction of the AV's movement. The SDSF cross-section feature can adjust the speed of the AV in the vicinity of the SDSF. When the AV approaches the SDSF, the speed can be increased to assist the AV in crossing the SDSF.

1.自律的送達車両であって、2つの動力供給される前部車輪と、2つの動力供給される後部車輪と、エネルギー貯蔵装置とを含む、電力基部であって、電力基部は、コマンドされる速度において、かつコマンドされる方向において移動し、少なくとも1つの物体の輸送を実施するように構成される、電力基部と、複数の短距離センサを含む、貨物プラットフォームであって、貨物プラットフォームは、電力基部に機械的に取り付けられる、貨物プラットフォームと、少なくとも1つの物体を受容するための容積を伴う貨物コンテナであって、貨物コンテナは、貨物プラットフォームの上に搭載される、貨物コンテナと、LIDARと、1つ以上のカメラとを備える、長距離センサスイートであって、長距離センサスイートは、貨物コンテナの上に搭載される、長距離センサスイートと、長距離センサスイートおよび複数の短距離センサからデータを受信するためのコントローラであって、コントローラは、少なくともデータに基づいて、コマンドされる速度およびコマンドされる方向を判定し、コントローラは、コマンドされる速度およびコマンドされる方向を電力基部に提供し、輸送を完了させる、コントローラとを備える、自律的送達車両。2.複数の短距離センサからのデータは、その上で電力基部が進行する表面の少なくとも1つの特性を備える、項目1に記載の自律的送達車両。3.複数の短距離センサは、少なくとも1つのステレオカメラを備える、項目1に記載の自律的送達車両。4.複数の短距離センサは、少なくとも1つのIRプロジェクタと、少なくとも1つの画像センサと、少なくとも1つのRGBセンサとを備える、項目1に記載の自律的送達車両。5.複数の短距離センサは、少なくとも1つのレーダセンサを備える、項目1に記載の自律的送達車両。6.複数の短距離センサからのデータは、RGB-Dデータを備える、項目1に記載の自律的送達車両。7.コントローラは、複数の短距離センサから受信されたRGB-Dデータに基づいて、道路表面の幾何学形状を判定する、項目1に記載の自律的送達車両。8.複数の短距離センサは、AVの4メートル以内の物体を検出し、長距離センサスイートは、自律的送達車両から4メートルを上回る物体を検出する、項目1に記載の自律的送達車両。9.複数の短距離センサは、冷却回路を備える、項目1に記載の自律的送達車両。10.複数の短距離センサは、超音波センサを備える、項目1に記載の自律的送達車両。11.コントローラは、実行可能コードであって、マップにアクセスすることであって、マップは、マッププロセッサによって形成され、マッププロセッサは、長距離センサスイートからの点群データにアクセスする、第1のプロセッサであって、点群データは、表面を表す、第1のプロセッサと、点群データをフィルタリングする、フィルタと、フィルタリングされた点群データから処理可能部分を形成する、第2のプロセッサと、処理可能部分を少なくとも1つの多角形に併合する、第3のプロセッサと、存在する場合、少なくとも1つの多角形内の少なくとも1つの実質的不連続表面特徴(SDSF)を位置特定および標識化する、第4のプロセッサであって、位置特定および標識化することは、標識化された点群データを形成する、第4のプロセッサと、標識化された点群データからグラフ化多角形を作成する、第5のプロセッサと、少なくともグラフ化多角形に基づいて、開始点から終了点までの経路を選定する、第6のプロセッサであって、AVは、経路に沿って少なくとも1つのSDSFを横断する、第6のプロセッサとを備える、ことを含む、実行可能コードを備える、項目2に記載の自律的送達車両。12.フィルタは、点群データから過渡物体を表す点および外れ値を表す点を条件付きで除去することと、事前選択された高さを有する除去された点を置換することとを含む、コードを実行する、第7のプロセッサを備える、項目11に記載の自律的送達車両。13.第2のプロセッサは、点群データを処理可能部分にセグメント化することと、処理可能部分から事前選択された高さの点を除去することとを含む、実行可能コードを含む、項目11に記載の自律的送達車両。14.第3のプロセッサは、外れ値、ボクセル、および法線を分析することによって、処理可能部分のサイズを縮小することと、縮小サイズの処理可能部分からの領域を拡大させることと、拡大された領域から初期走行可能表面を判定することと、初期走行可能表面をセグメント化およびメッシュ化することと、セグメント化およびメッシュ化された初期走行可能表面内の多角形を位置特定することと、少なくとも多角形に基づいて、少なくとも1つの走行可能表面を設定することとを含む、実行可能コードを含む、項目11に記載の自律的送達車両。15.第4のプロセッサは、SDSFフィルタに従って、初期走行可能表面の点群データをソートすることであって、SDSFフィルタは、少なくとも3つのカテゴリの点を含む、ことと、少なくとも、少なくとも3つのカテゴリの点が、組み合わせて、少なくとも1つの第1の事前選択された基準を満たすかどうかに基づいて、少なくとも1つのSDSF点を位置特定することとを含む、実行可能コードを含む、項目14に記載の自律的送達車両。16.第4のプロセッサは、少なくとも、複数の少なくとも1つのSDSF点が、組み合わせて、少なくとも1つの第2の事前選択された基準を満たすかどうかに基づいて、少なくとも1つのSDSF軌道を作成することを含む、実行可能コードを含む、項目15に記載の自律的送達車両。17.グラフ化多角形を作成することは、少なくとも1つの走行可能表面から少なくとも1つの多角形を作成することであって、少なくとも1つの多角形は、外縁を含む、ことと、外縁を平滑化することと、平滑化された外縁に基づいて、走行マージンを形成することと、少なくとも1つのSDSF軌道を少なくとも1つの走行可能表面に追加することと、少なくとも1つの第3の事前選択された基準に従って、少なくとも1つの走行可能表面から内縁を除去することとを含む、実行可能コードを含む、第8のプロセッサを含む、項目14に記載の自律的送達車両。18.外縁を平滑化することは、外縁を外向きにトリミングし、外向き縁を形成することを含む、実行可能コードを含む、第9のプロセッサを含む、項目17に記載の自律的送達車両。19.平滑化された外縁の走行マージンを形成することは、外向き縁を内向きにトリミングすることを含む、実行可能コードを含む、第10のプロセッサを含む、項目18に記載の自律的送達車両。20.コントローラは、自律的送達車両(AV)によって遭遇される少なくとも1つの実質的不連続表面特徴(SDSF)をナビゲートするためのサブシステムであって、AVは、表面にわたる経路を進行し、表面は、少なくとも1つのSDSFを含み、経路は、開始点と、終了点とを含み、ルート形態にアクセスする、第1のプロセッサであって、ルート形態は、フィルタリングされた点群データを含む、少なくとも1つのグラフ化多角形を含み、フィルタリングされた点群データは、標識化された特徴を含み、点群データは、走行可能マージンを含む、第1のプロセッサと、点群データをグローバル座標系に変換する、第2のプロセッサと、少なくとも1つのSDSFの境界を判定する、第3のプロセッサであって、第3のプロセッサは、境界の周囲に事前選択されたサイズのSDSF緩衝を作成する、第3のプロセッサと、少なくとも、少なくとも1つのSDSF横断基準に基づいて、横断され得る少なくとも1つのSDSFを判定する、第4のプロセッサと、少なくとも、少なくとも1つのSDSF横断基準、変換された点群データ、およびルート形態に基づいて、縁/加重グラフを作成する、第5のプロセッサと、少なくとも縁/加重グラフに基づいて、開始点から終了点までの経路を選定する、基部コントローラとを備える、サブシステムを備える、項目1に記載の自律的送達車両。21.少なくとも1つのSDSF横断基準は、少なくとも1つのSDSFの事前選択された幅および少なくとも1つのSDSFの事前選択された平滑度と、走行可能表面を含む、少なくとも1つのSDSFとAVとの間の最小進入距離および最小退出距離と、AVによる少なくとも1つのSDSFへの約90°アプローチを適応させる、少なくとも1つのSDSFとAVとの間の最小進入距離とを備える、項目20に記載の自律的送達車両。 1. An autonomous delivery vehicle comprising: a power base including two powered front wheels, two powered rear wheels, and an energy storage device, the power base being configured to move at a commanded speed and in a commanded direction and to carry out the transport of at least one object; and a cargo platform including a plurality of short-range sensors, the cargo platform being mechanically attached to the power base, and a cargo container having a volume for receiving at least one object, the cargo container being mounted on the cargo platform, and a long-range sensor suite comprising a cargo container, a LIDAR, and one or more cameras, the long-range sensor suite being mounted on the cargo container, and a controller for receiving data from the long-range sensor suite and the plurality of short-range sensors, the controller determining a commanded speed and a commanded direction based on at least the data, and the controller providing the commanded speed and a commanded direction to the power base to complete the transport; and an autonomous delivery vehicle. 2. 1. The autonomous delivery vehicle according to item 1, wherein data from multiple short-range sensors comprises at least one characteristic of the surface over which a power base travels. 3. The autonomous delivery vehicle according to item 1, wherein the multiple short-range sensors comprise at least one stereo camera. 4. The autonomous delivery vehicle according to item 1, wherein the multiple short-range sensors comprise at least one IR projector, at least one image sensor, and at least one RGB sensor. 5. The autonomous delivery vehicle according to item 1, wherein the multiple short-range sensors comprise at least one radar sensor. 6. The autonomous delivery vehicle according to item 1, wherein data from multiple short-range sensors comprises RGB-D data. 7. The autonomous delivery vehicle according to item 1, wherein the controller determines the geometric shape of the road surface based on RGB-D data received from the multiple short-range sensors. 8. The autonomous delivery vehicle according to item 1, wherein the multiple short-range sensors detect objects within 4 meters of the AV, and the long-range sensor suite detects objects beyond 4 meters from the autonomous delivery vehicle. 9. 10. The autonomous delivery vehicle according to item 1, comprising multiple short-range sensors and a cooling circuit. 11. The autonomous delivery vehicle according to item 1, comprising multiple short-range sensors and an ultrasonic sensor. The autonomous delivery vehicle according to item 2 comprises executable code, the controller being executable code, which accesses a map, the map being formed by a map processor, the map processor being a first processor that accesses point cloud data from a long-range sensor suite, the point cloud data representing a surface, a filter that filters the point cloud data, a second processor that forms a processable portion from the filtered point cloud data, a third processor that merges the processable portion into at least one polygon, and a fourth processor that, if present, locates and labels at least one substantial discontinuous surface feature (SDSF) within at least one polygon, the locating and labeling being the fourth processor that forms labeled point cloud data, a fifth processor that creates a graphed polygon from the labeled point cloud data, and a sixth processor that selects a path from a start point to an end point based on at least the graphed polygon, the AV being the sixth processor that traverses at least one SDSF along the path. 12. The autonomous delivery vehicle according to item 11, comprising a seventh processor that executes code including a filter that conditionally removes points representing transient objects and points representing outliers from point cloud data, and replaces the removed points having a pre-selected height. 13. The autonomous delivery vehicle according to item 11, comprising a second processor that includes executable code including segmenting point cloud data into processable portions and removing points of a pre-selected height from the processable portions. 14. The autonomous delivery vehicle according to item 11, comprising a third processor that includes executable code including reducing the size of the processable portions by analyzing outliers, voxels, and normals, expanding the area from the reduced-size processable portions, determining an initial drivable surface from the expanded area, segmenting and meshing the initial drivable surface, locating polygons within the segmented and meshed initial drivable surface, and setting at least one drivable surface based on at least the polygons. 15. An autonomous delivery vehicle according to item 14, comprising executable code, the fourth processor sorts point cloud data of an initial drivable surface according to an SDSF filter, wherein the SDSF filter includes points of at least three categories, and locates at least one SDSF point based on whether the points of at least three categories, in combination, satisfy at least one first pre-selected criterion. 16. An autonomous delivery vehicle according to item 15, comprising executable code, the fourth processor creates at least one SDSF trajectory based on whether a plurality of at least one SDSF points, in combination, satisfy at least one second pre-selected criterion. 17. An autonomous delivery vehicle according to item 14, comprising an eighth processor, comprising executable code, which comprises creating a graphed polygon, which means creating at least one polygon from at least one drivable surface, the at least one polygon including an outer edge, smoothing the outer edge, forming a travel margin based on the smoothed outer edge, adding at least one SDSF trajectory to at least one drivable surface, and removing an inner edge from at least one drivable surface according to at least one third pre-selected criterion. 18. An autonomous delivery vehicle according to item 17, comprising a ninth processor, comprising executable code, which comprises smoothing the outer edge, which means trimming the outer edge outward to form an outward-facing edge. 19. An autonomous delivery vehicle according to item 18, comprising a tenth processor, which comprises executable code, which means forming a travel margin on the smoothed outer edge, which means trimming the outward-facing edge inward. 20. The controller is a subsystem for navigating at least one substantial discontinuous surface feature (SDSF) encountered by an autonomous delivery vehicle (AV), wherein the AV travels a path across the surface, the surface comprises at least one SDSF, the path comprises a start point and an end point, and accesses a route morphology, the first processor comprising at least one graphed polygon comprising filtered point cloud data, the filtered point cloud data comprising labeled features, the point cloud data comprising drivable margins, and a second processor that transforms the point cloud data into a global coordinate system, and less The autonomous delivery vehicle according to item 1 comprises a subsystem comprising: a third processor for determining the boundary of one SDSF, the third processor for creating an SDSF buffer of a pre-selected size around the boundary; a fourth processor for determining at least one SDSF that can be traversed based on at least one SDSF traversal criterion; a fifth processor for creating an edge/weighted graph based on at least one SDSF traversal criterion, transformed point cloud data, and route morphology; and a base controller for selecting a path from a start point to an end point based on at least the edge/weighted graph. 21. The autonomous delivery vehicle according to item 20, wherein at least one SDSF crossing criterion comprises a pre-selected width of at least one SDSF and a pre-selected smoothness of at least one SDSF, a minimum entry distance and minimum exit distance between at least one SDSF and the AV, including a drivable surface, and a minimum entry distance between at least one SDSF and the AV that adapts an approximately 90° approach by the AV to at least one SDSF.

22.自律的デバイスに関するグローバル占有グリッドを管理するための方法であって、グローバル占有グリッドは、グローバル占有グリッドセルを含み、グローバル占有グリッドセルは、占有確率と関連付けられ、自律的デバイスと関連付けられるセンサからセンサデータを受信することと、少なくともセンサデータに基づいて、ローカル占有グリッドを作成することであって、ローカル占有グリッドは、ローカル占有グリッドセルを有する、ことと、自律的デバイスが、第1の面積から第2の面積に移動した場合、第2の面積と関連付けられる履歴データにアクセスすることと、少なくとも履歴データに基づいて、静的グリッドを作成することと、グローバル占有グリッドを移動させ、グローバル占有グリッドの中心位置において自律的デバイスを維持することと、静的グリッドに基づいて、移動されたグローバル占有グリッドを更新することと、グローバル占有グリッドセルのうちの少なくとも1つが、自律的デバイスの場所と一致する場合、グローバル占有グリッドセルのうちの少なくとも1つを非占有としてマーキングすることと、ローカル占有グリッドセル毎に、グローバル占有グリッド上のローカル占有グリッドセルの位置を計算することと、その位置におけるグローバル占有グリッドセルからの第1の占有確率にアクセスすることと、その位置におけるローカル占有グリッドセルからの第2の占有確率にアクセスすることと、少なくとも第1の占有確率および第2の占有確率に基づいて、グローバル占有グリッド上のその位置における新しい占有確率を算出することとを含む、方法。23.新しい占有確率を範囲チェックすることをさらに含む、項目22に記載の方法。24.範囲チェックすることは、新しい占有確率が<0である場合、新しい占有確率を0に設定することと、新しい占有確率が>1である場合、新しい占有確率を1に設定することとを含む、項目23に記載の方法。25.グローバル占有グリッドセルを新しい占有確率に設定することをさらに含む、項目22に記載の方法。26.グローバル占有グリッドセルを範囲チェックされた新しい占有確率に設定することをさらに含む、項目23に記載の方法。 22. A method for managing a global occupancy grid for an autonomous device, wherein the global occupancy grid includes global occupancy grid cells, each global occupancy grid cell is associated with an occupancy probability, receives sensor data from a sensor associated with an autonomous device, and creates a local occupancy grid based at least on the sensor data, the local occupancy grid having local occupancy grid cells, and when the autonomous device moves from a first area to a second area, accesses historical data associated with the second area, creates a static grid based at least on the historical data, and moves the global occupancy grid to maintain the autonomous device at the center position of the global occupancy grid. A method comprising: maintaining; updating the moved global occupancy grid based on a static grid; marking at least one of the global occupancy grid cells as unoccupied if at least one of the global occupancy grid cells coincides with the location of an autonomous device; for each local occupancy grid cell, calculating the location of the local occupancy grid cell on the global occupancy grid; accessing a first occupancy probability from the global occupancy grid cell at that location; accessing a second occupancy probability from the local occupancy grid cell at that location; and calculating a new occupancy probability at that location on the global occupancy grid based on at least the first and second occupancy probabilities. 23. The method according to item 22, further comprising range-checking the new occupancy probability. 24. The method according to item 23, wherein the range-checking includes setting the new occupancy probability to 0 if the new occupancy probability is < 0, and setting the new occupancy probability to 1 if the new occupancy probability is > 1. 25. The method according to item 22, further comprising setting a global occupancy grid cell to the new occupancy probability. 26. The method described in item 23, further comprising setting the global occupancy grid cell to a new occupancy probability that has been range-checked.

27.占有グリッドを作成および管理するための方法であって、ローカル占有グリッド作成ノードによって、センサ測定値をデバイスと関連付けられる基準フレームに変換することと、タイムスタンプ付き測定占有グリッドを作成することと、タイムスタンプ付き測定占有グリッドをローカル占有グリッドとして公開することと、複数のローカル占有グリッドを作成することと、リポジトリ内の表面特性に基づいて、静的占有グリッドを作成することであって、表面特性は、本デバイスの位置と関連付けられる、ことと、本デバイスの位置と関連付けられるグローバル占有グリッドを移動させ、グローバル占有グリッドに対してほぼ心合される本デバイスおよびローカル占有グリッドを維持することと、静的占有グリッドからグローバル占有グリッドに情報を追加することと、本デバイスによって現在占有されているグローバル占有グリッド内の面積を非占有としてマーキングすることと、各ローカル占有グリッド内の少なくとも1つのセル毎に、グローバル占有グリッド内の少なくとも1つのセルの場所を判定することと、その場所における第1の値にアクセスすることと、第1の値とローカル占有グリッド内の少なくとも1つのセルにおけるセル値との間の関係に基づいて、その場所における第2の値を判定することと、第2の値を事前選択された確率範囲に対して比較することと、確率値が、事前選択された確率範囲内である場合、新しい値を伴うグローバル占有グリッドを設定することとを含む、方法。28.グローバル占有グリッドを公開することをさらに含む、項目27に記載の方法。29.表面特性は、表面タイプと、表面不連続性とを備える、項目27に記載の方法。30.関係は、合計することを含む、項目27に記載の方法。31.占有グリッドを作成および管理するためのシステムであって、少なくとも1つのローカル占有グリッドを作成する、複数のローカルグリッド作成ノードであって、少なくとも1つのローカル占有グリッドは、デバイスの位置と関連付けられ、少なくとも1つのローカル占有グリッドは、少なくとも1つのセルを含む、複数のローカルグリッド作成ノードと、少なくとも1つのローカル占有グリッドにアクセスする、グローバル占有グリッドマネージャであって、リポジトリ内の表面特性に基づいて、静的占有グリッドを作成し、表面特性は、本デバイスの位置と関連付けられ、本デバイスの位置と関連付けられるグローバル占有グリッドを移動させ、グローバル占有グリッドに対してほぼ心合される本デバイスおよび少なくとも1つのローカル占有グリッドを維持し、静的占有グリッドから少なくとも1つのグローバル占有グリッドに情報を追加し、本デバイスによって現在占有されているグローバル占有グリッド内の面積を非占有としてマーキングし、各ローカル占有グリッド内の少なくとも1つのセル毎に、グローバル占有グリッド内の少なくとも1つのセルの場所を判定し、その場所における第1の値にアクセスし、第1の値とローカル占有グリッド内の少なくとも1つのセルにおけるセル値との間の関係に基づいて、その場所における第2の値を判定し、第2の値を事前選択された確率範囲に対して比較し、確率値が、事前選択された確率範囲内である場合、新しい値を伴うグローバル占有グリッドを設定する、グローバル占有グリッドマネージャとを備える、システム。 27. A method for creating and managing occupied grids, comprising: converting sensor measurements into a reference frame associated with a device using a local occupied grid creation node; creating a timestamped measurement occupied grid; exposing the timestamped measurement occupied grid as a local occupied grid; creating multiple local occupied grids; and creating a static occupied grid based on surface characteristics in a repository, wherein the surface characteristics are associated with the location of the device; moving a global occupied grid associated with the location of the device, and maintaining the device and local occupied grids that are approximately aligned with the global occupied grid; and static occupancy A method comprising: adding information from a local grid to a global occupied grid; marking the area in the global occupied grid currently occupied by the device as unoccupied; determining the location of at least one cell in the global occupied grid for each at least one cell in each local occupied grid; accessing a first value at that location; determining a second value at that location based on the relationship between the first value and the cell value in at least one cell in the local occupied grid; comparing the second value to a pre-selected probability range; and setting up the global occupied grid with the new value if the probability value is within the pre-selected probability range. 28. The method of item 27, further comprising making the global occupied grid public. 29. The method of item 27, wherein surface properties comprise a surface type and surface discontinuities. 30. The method of item 27, wherein relationships comprise summing. 31. A system for creating and managing occupied grids, comprising multiple local grid creation nodes that create at least one local occupied grid, each local occupied grid being associated with the location of a device, and each local occupied grid containing at least one cell, and a global occupied grid manager that accesses the at least one local occupied grid, and which creates static occupied grids based on surface characteristics in a repository, each surface characteristic being associated with the location of the device, and moves the global occupied grid associated with the location of the device, and the device and at least one local that are approximately aligned with the global occupied grid. A system comprising a global occupancy grid manager that maintains local occupancy grids, adds information from static occupancy grids to at least one global occupancy grid, marks areas in the global occupancy grid currently occupied by this device as unoccupied, determines the location of at least one cell in the global occupancy grid for each at least one cell in each local occupancy grid, accesses a first value at that location, determines a second value at that location based on the relationship between the first value and the cell value in at least one cell in the local occupancy grid, compares the second value against a pre-selected probability range, and if the probability value falls within the pre-selected probability range, sets up a global occupancy grid with the new value.

32.グローバル占有グリッドを更新するための方法であって、自律的デバイスが、新しい位置に移動した場合、新しい位置と関連付けられる静的グリッドからの情報を用いてグローバル占有グリッドを更新することと、新しい位置における表面を分析することと、表面が、走行可能である場合、表面を更新し、更新された表面を用いてグローバル占有グリッドを更新することと、静的値のリポジトリからの値を用いてグローバル占有グリッドを更新することであって、静的値は、新しい位置と関連付けられる、こととを含む、方法。33.表面を更新することは、新しい位置と関連付けられるローカル占有グリッドにアクセスすることと、ローカル占有グリッド内のセル毎に、ローカル占有グリッド表面分類信頼値およびローカル占有グリッド表面分類にアクセスすることと、ローカル占有グリッド表面分類が、セル内のグローバル占有グリッド内のグローバル表面分類と同一である場合、グローバル占有グリッド内のグローバル表面分類信頼値をローカル占有グリッド表面分類信頼値に加算し、合計を形成し、合計を用いてセルにおけるグローバル占有グリッドを更新することと、ローカル占有グリッド表面分類が、セル内のグローバル占有グリッド内のグローバル表面分類と同一ではない場合、グローバル占有グリッド内のグローバル表面分類信頼値からローカル占有グリッド表面分類信頼値を減算し、差を形成し、差を用いてグローバル占有グリッドを更新することと、差が、ゼロ未満である場合、ローカル占有グリッド表面分類を用いてグローバル占有グリッドを更新することとを含む、項目32に記載の方法。34.静的値のリポジトリからの値を用いてグローバル占有グリッドを更新することは、ローカル占有グリッド内のセル毎に、ローカル占有グリッドからのセルが占有値であるローカル占有グリッド確率である、対数オッズ値にアクセスすることと、セルにおけるローカル占有グリッド対数オッズ値を用いてグローバル占有グリッド内の対数オッズ値を更新することと、セルが占有されていない事前選択された確実性が、満たされる場合、および自律的デバイスが、レーン障壁内で進行している場合、ならびにローカル占有グリッド表面分類が、走行可能表面を示す場合、セルがローカル占有グリッド内で占有されている対数オッズを減少させることと、自律的デバイスが、比較的に均一な表面に遭遇することを予期する場合、およびローカル占有グリッド表面分類が、比較的に不均一な表面を示す場合、ローカル占有グリッド内の対数オッズを増加させることと、自律的デバイスが、比較的に均一な表面に遭遇することを予期する場合、およびローカル占有グリッド表面分類が、比較的に均一な表面を示す場合、ローカル占有グリッド内の対数オッズを減少させることとを含む、項目32に記載の方法。 32. A method for updating a global occupancy grid, comprising: updating the global occupancy grid using information from a static grid associated with a new location when an autonomous device moves to a new location; analyzing the surface at the new location; updating the surface if the surface is drivable, updating the surface and updating the global occupancy grid using the updated surface; and updating the global occupancy grid using values from a repository of static values, wherein the static values are associated with the new location. 33. The method according to item 32, wherein updating a surface includes accessing a local occupied grid associated with the new location, accessing the local occupied grid surface classification confidence value and local occupied grid surface classification for each cell in the local occupied grid, adding the global surface classification confidence value in the global occupied grid to the local occupied grid surface classification confidence value if the local occupied grid surface classification is identical to the global surface classification in the global occupied grid within the cell to form a sum, and using the sum to update the global occupied grid in the cell, subtracting the local occupied grid surface classification confidence value from the global surface classification confidence value in the global occupied grid to form a difference, and using the difference to update the global occupied grid, and if the difference is less than zero, updating the global occupied grid using the local occupied grid surface classification. 34. The method according to item 32, wherein updating the global occupancy grid using values from a repository of static values includes: accessing a log-odds value for each cell in the local occupancy grid, which is the local occupancy grid probability that the cell is an occupying value from the local occupancy grid; updating the log-odds value in the global occupancy grid using the local occupancy grid log-odds value for the cell; decreasing the log-odds that the cell is occupied in the local occupancy grid if a pre-selected certainty that the cell is not occupied is met, and the autonomous device is proceeding within the lane barrier, and the local occupancy grid surface classification indicates a drivable surface; increasing the log-odds in the local occupancy grid if the autonomous device expects to encounter a relatively uniform surface, and the local occupancy grid surface classification indicates a relatively non-uniform surface; and decreasing the log-odds in the local occupancy grid if the autonomous device expects to encounter a relatively uniform surface, and the local occupancy grid surface classification indicates a relatively uniform surface.

35.デバイスの構成のリアルタイム制御のための方法であって、本デバイスは、シャーシと、少なくとも4つの車輪と、少なくとも4つの車輪のうちの少なくとも1つと動作可能に結合される、シャーシの第1の側と、少なくとも4つの車輪のうちの少なくとも1つと動作可能に結合される、シャーシの対向する第2の側とを含み、少なくとも事前の表面特徴および占有グリッドに基づいて、マップを作成することであって、マップは、非リアルタイムで作成され、マップは、少なくとも1つの場所を含み、少なくとも1つの場所は、少なくとも1つの表面特徴と関連付けられ、少なくとも1つの表面特徴は、少なくとも1つの表面分類および少なくとも1つのモードと関連付けられる、ことと、本デバイスが進行する際、現在の表面特徴を判定することと、現在の表面特徴を用いて占有グリッドをリアルタイムで更新することと、占有グリッドおよびマップから、本デバイスが少なくとも1つの表面特徴を横断するために進行し得る経路を判定することとを含む、方法。 35. A method for real-time control of the configuration of a device, the device comprising a chassis, at least four wheels, a first side of the chassis operably coupled to at least one of the at least four wheels, and an opposing second side of the chassis operably coupled to at least one of the at least four wheels, wherein the method comprises creating a map based on at least prior surface features and an occupancy grid, the map being created non-real-time, the map including at least one location, the at least one location associated with at least one surface feature, and the at least one surface feature associated with at least one surface classification and at least one mode, the method comprising determining the current surface features as the device moves, updating the occupancy grid in real-time using the current surface features, and determining from the occupancy grid and the map a path the device may take to traverse at least one surface feature.

36.デバイスの構成のリアルタイム制御のための方法であって、本デバイスは、シャーシと、少なくとも4つの車輪と、少なくとも4つの車輪のうちの少なくとも1つと動作可能に結合される、シャーシの第1の側と、少なくとも4つの車輪のうちの少なくとも1つと動作可能に結合される、シャーシの対向する第2の側とを含み、環境データを受信することと、少なくとも環境データに基づいて、表面タイプを判定することと、少なくとも表面タイプおよび第1の構成に基づいて、モードを判定することと、少なくともモードおよび表面タイプに基づいて、第2の構成を判定することと、少なくとも第2の構成に基づいて、移動コマンドを判定することと、移動コマンドを使用することによって本デバイスの構成を制御し、本デバイスを第1の構成から第2の構成に変更することとを含む、方法。37.環境データは、RGB-D画像データを備える、項目36に記載の方法。38.少なくとも表面タイプおよびモードに基づいて、占有グリッドを取り込むことと、少なくとも占有グリッドに基づいて、移動コマンドを判定することとをさらに含む、項目36に記載の方法。39.占有グリッドは、少なくとも、少なくとも1つの画像センサからのデータに基づく情報を備える、項目38に記載の方法。40.環境データは、道路表面の形態を備える、項目36に記載の方法。41.構成は、少なくとも4つの車輪のクラスタ化された2つの対を備え、2つの対の第1の対は、第1の側上に位置付けられ、2つの対の第2の対は、第2の側上に位置付けられ、第1の対は、第1の前部車輪と、第1の後部車輪とを含み、第2の対は、第2の前部車輪と、第2の後部車輪とを含む、項目36に記載の方法。42.構成の制御は、少なくとも環境データに基づく、第1の対および第2の対の協調された動力供給を含む、項目41に記載の方法。43.構成の制御は、少なくとも4つの車輪および後退されるキャスタの対を駆動することであって、キャスタの対は、シャーシに動作可能に結合される、ことから、第1の前部車輪および第2の前部車輪を持上するように回転されるクラスタ化された第1の対ならびにクラスタ化された第2の対を伴う2つの車輪を駆動することであって、本デバイスは、第1の後部車輪、第2の後部車輪、およびキャスタの対上に静置される、ことに遷移することを含む、項目41に記載の方法。44.構成の制御は、少なくとも環境データに基づいて、第1の側上の第1の2つの動力供給される車輪および第2の側上の第2の2つの動力供給される車輪と動作可能に結合される、クラスタの対を回転させることを含む、項目41に記載の方法。45.本デバイスはさらに、貨物コンテナを備え、貨物コンテナは、シャーシ上に搭載され、シャーシは、貨物コンテナの高さを制御する、項目36に記載の方法。46.貨物コンテナの高さは、少なくとも環境データに基づく、項目45に記載の方法。 36. A method for real-time control of the configuration of a device, the device comprising a chassis, at least four wheels, a first side of the chassis operably coupled to at least one of the at least four wheels, and an opposing second side of the chassis operably coupled to at least one of the at least four wheels, the method comprising receiving environmental data, determining a surface type based at least on the environmental data, determining a mode based at least on the surface type and a first configuration, determining a second configuration based at least on the mode and surface type, determining a move command based at least on the second configuration, and controlling the configuration of the device by using the move command to change the device from a first configuration to a second configuration. 37. The method according to item 36, wherein the environmental data comprises RGB-D image data. 38. The method according to item 36, further comprising capturing an occupied grid based at least on the surface type and mode, and determining a move command based at least on the occupied grid. 39. The method according to item 38, wherein the occupied grid comprises information based on data from at least one image sensor. 40. The method of item 36, wherein the environmental data comprises the morphology of the road surface. 41. The configuration comprises two clustered pairs of at least four wheels, the first pair of the two pairs being positioned on the first side, the second pair of the two pairs being positioned on the second side, the first pair comprising a first front wheel and a first rear wheel, and the second pair comprising a second front wheel and a second rear wheel, the method of item 36. 42. The control of the configuration comprises coordinated power supply of the first pair and the second pair, based at least on environmental data, the method of item 41. The method according to item 41, wherein the configuration control involves driving at least four wheels and pairs of retractable casters, the pairs of casters being operably coupled to the chassis, and driving two wheels with clustered first pairs and clustered second pairs that are rotated to lift the first front wheels and second front wheels, and the device transitions to being stationary on the first rear wheels, second rear wheels, and pairs of casters. 44. The method according to item 41, wherein the configuration control involves rotating pairs of clusters operably coupled to two first powered wheels on a first side and two second powered wheels on a second side, based at least on environmental data. 45. The method according to item 36, wherein the device further comprises a cargo container, the cargo container mounted on the chassis, and the chassis controls the height of the cargo container. 46. The method according to item 45, wherein the height of the cargo container is based at least on environmental data.

47.デバイスの構成のリアルタイム制御のためのシステムであって、本デバイスは、シャーシと、少なくとも4つの車輪と、シャーシの第1の側と、シャーシの対向する第2の側とを含み、本デバイスを囲繞するリアルタイム環境データを受信する、デバイスプロセッサであって、デバイスプロセッサは、少なくとも環境データに基づいて、表面タイプを判定し、デバイスプロセッサは、少なくとも表面タイプおよび第1の構成に基づいて、モードを判定し、デバイスプロセッサは、少なくともモードおよび表面タイプに基づいて、第2の構成を判定する、デバイスプロセッサと、少なくとも第2の構成に基づいて、移動コマンドを判定する、電力基部プロセッサであって、電力基部プロセッサは、移動コマンドを使用することによって本デバイスの構成を制御し、本デバイスを第1の構成から第2の構成に変更する、電力基部プロセッサとを備える、システム。48.環境データは、RGB-D画像データを備える、項目47に記載のシステム。49.デバイスプロセッサは、少なくとも表面タイプおよびモードに基づいて、占有グリッドを取り込むことを含む、項目47に記載のシステム。50.電力基部プロセッサは、少なくとも占有グリッドに基づいて、移動コマンドを判定することを含む、項目49に記載のシステム。51.占有グリッドは、少なくとも、少なくとも1つの画像センサからのデータに基づく情報を備える、項目49に記載のシステム。52.環境データは、道路表面の形態を備える、項目47に記載のシステム。53.構成は、少なくとも4つの車輪のクラスタ化された2つの対を備え、2つの対の第1の対は、第1の側上に位置付けられ、2つの対の第2の対は、第2の側上に位置付けられ、第1の対は、第1の前部車輪と、第1の後部車輪とを有し、第2の対は、第2の前部車輪と、第2の後部車輪とを有する、項目47に記載のシステム。54.構成の制御は、少なくとも環境データに基づく、第1の対および第2の対の協調された動力供給を含む、項目53に記載のシステム。55.構成の制御は、少なくとも4つの車輪および後退されるキャスタの対を駆動することであって、キャスタの対は、シャーシに動作可能に結合される、ことから、第1の前部車輪および第2の前部車輪を持上するように回転されるクラスタ化された第1の対ならびにクラスタ化された第2の対を伴う2つの車輪を駆動することであって、本デバイスは、第1の後部車輪、第2の後部車輪、およびキャスタの対上に静置される、ことに遷移することを含む、項目53に記載のシステム。 47. A system for real-time control of the configuration of a device, the device comprising a chassis, at least four wheels, a first side of the chassis, and an opposing second side of the chassis, the device processor receiving real-time environmental data surrounding the device, the device processor determining a surface type based on at least the environmental data, the device processor determining a mode based on at least the surface type and a first configuration, the device processor determining a second configuration based on at least the mode and surface type, and a power base processor determining a move command based on at least the second configuration, the power base processor controlling the configuration of the device by using the move command, and changing the device from a first configuration to a second configuration. 48. The system according to item 47, wherein the environmental data comprises RGB-D image data. 49. The system according to item 47, wherein the device processor includes capturing an occupied grid based on at least the surface type and mode. 50. The system according to item 49, wherein the power base processor includes determining a move command based on at least the occupied grid. 51. The system according to item 49, wherein the occupied grid comprises information based on data from at least one image sensor. 52. The system according to item 47, wherein the environmental data comprises the form of the road surface. 53. The system according to item 47, wherein the configuration comprises two clustered pairs of at least four wheels, the first pair of the two pairs positioned on the first side, the second pair of the two pairs positioned on the second side, the first pair having a first front wheel and a first rear wheel, and the second pair having a second front wheel and a second rear wheel. 54. The system according to item 53, wherein the control of the configuration includes coordinated power supply of the first pair and the second pair based on at least environmental data. 55. The system according to item 53, wherein the control of the configuration involves driving at least four wheels and pairs of retractable casters, the pairs of casters being operably coupled to the chassis, and driving two wheels, including a clustered first pair and a clustered second pair, which are rotated to lift the first front wheels and the second front wheels, and the device transitions to being stationary on the first rear wheels, the second rear wheels, and the pairs of casters.

56.グローバル占有グリッドを維持するための方法であって、自律的デバイスの第1の位置を位置特定することと、自律的デバイスが、第2の位置に移動するとき、第2の位置は、グローバル占有グリッドおよびローカル占有グリッドと関連付けられ、第1の位置と関連付けられる少なくとも1つの占有確率値を用いてグローバル占有グリッドを更新することと、ローカル占有グリッドと関連付けられる少なくとも1つの走行可能表面を用いてグローバル占有グリッドを更新することと、少なくとも1つの走行可能表面と関連付けられる表面信頼度を用いてグローバル占有グリッドを更新することと、第1のベイズ関数を使用して、少なくとも1つの占有確率値の対数オッズを用いてグローバル占有グリッドを更新することと、少なくとも第2の位置と関連付けられる特性に基づいて、対数オッズを調節することと、自律的デバイスが、第1の位置に留まり、グローバル占有グリッドおよびローカル占有グリッドが、共同設置されるとき、ローカル占有グリッドと関連付けられる少なくとも1つの走行可能表面を用いてグローバル占有グリッドを更新することと、少なくとも1つの走行可能表面と関連付けられる表面信頼度を用いてグローバル占有グリッドを更新することと、第2のベイズ関数を使用して、少なくとも1つの占有確率値の対数オッズを用いてグローバル占有グリッドを更新することと、少なくとも第2の位置と関連付けられる特性に基づいて、対数オッズを調節することとを含む、方法。57.マップを作成することは、表面を表す点群データにアクセスすることと、点群データをフィルタリングすることと、フィルタリングされた点群データを処理可能部分に形成することと、処理可能部分を少なくとも1つの凹多角形に併合することと、少なくとも1つの凹多角形内の少なくとも1つのSDSFを位置特定および標識化することであって、位置特定および標識化することは、標識化された点群データを形成する、ことと、少なくとも、少なくとも1つの凹多角形に基づいて、グラフ化多角形を作成することと、少なくともグラフ化多角形に基づいて、開始点から終了点までの経路を選定することであって、AVは、経路に沿って少なくとも1つのSDSFを横断する、こととを含む、項目35に記載の方法。58.点群データをフィルタリングすることは、点群データから過渡物体を表す点および外れ値を表す点を条件付きで除去することと、事前選択された高さを有する除去された点を置換することとを含む、項目57に記載の方法。59.処理部分を形成することは、点群データを処理可能部分にセグメント化することと、処理可能部分から事前選択された高さの点を除去することとを含む、項目57に記載の方法。60.処理可能部分を併合することは、外れ値、ボクセル、および法線を分析することによって、処理可能部分のサイズを縮小することと、縮小サイズの処理可能部分からの領域を拡大させることと、拡大された領域から初期走行可能表面を判定することと、初期走行可能表面をセグメント化およびメッシュ化することと、セグメント化およびメッシュ化された初期走行可能表面内の多角形を位置特定することと、少なくとも多角形に基づいて、少なくとも1つの走行可能表面を設定することとを含む、項目57に記載の方法。61.少なくとも1つのSDSFを位置特定および標識化することは、SDSFフィルタに従って、初期走行可能表面の点群データをソートすることであって、SDSFフィルタは、少なくとも3つのカテゴリの点を含む、ことと、少なくとも、少なくとも3つのカテゴリの点が、組み合わせて、少なくとも1つの第1の事前選択された基準を満たすかどうかに基づいて、少なくとも1つのSDSF点を位置特定することとを含む、項目60に記載の方法。62.少なくとも、複数の少なくとも1つのSDSF点が、組み合わせて、少なくとも1つの第2の事前選択された基準を満たすかどうかに基づいて、少なくとも1つのSDSF軌道を作成することをさらに含む、項目61に記載の方法。63.グラフ化多角形を作成することはさらに、少なくとも1つの走行可能表面から少なくとも1つの多角形を作成することであって、少なくとも1つの多角形は、外縁を含む、ことと、外縁を平滑化することと、平滑化された外縁に基づいて、走行マージンを形成することと、少なくとも1つのSDSF軌道を少なくとも1つの走行可能表面に追加することと、少なくとも1つの第3の事前選択された基準に従って、少なくとも1つの走行可能表面から内縁を除去することとを含む、項目62に記載の方法。64.外縁の平滑化は、外縁を外向きにトリミングし、外向き縁を形成することを含む、項目63に記載の方法。65.平滑化された外縁の走行マージンを形成することは、外向き縁を内向きにトリミングすることを含む、項目63に記載の方法。 56. A method for maintaining a global occupancy grid, comprising: locating a first position of an autonomous device; updating the global occupancy grid using at least one occupancy probability value associated with the first position, when the autonomous device moves to a second position, the second position being associated with the global occupancy grid and the local occupancy grid; updating the global occupancy grid using at least one drivable surface associated with the local occupancy grid; updating the global occupancy grid using a surface confidence value associated with at least one drivable surface; and using a first Bayesian function to update the global occupancy grid using the log odds of at least one occupancy probability value. A method comprising updating the grid, adjusting the log odds based on at least a characteristic associated with a second location, updating the global occupancy grid using at least one drivable surface associated with the local occupancy grid when the autonomous device remains at a first location and the global occupancy grid and local occupancy grid are jointly installed, updating the global occupancy grid using a surface confidence associated with at least one drivable surface, updating the global occupancy grid using the log odds of at least one occupancy probability value using a second Bayesian function, and adjusting the log odds based on at least a characteristic associated with a second location. 57. The method according to item 35, wherein creating a map includes accessing point cloud data representing a surface, filtering the point cloud data, forming the filtered point cloud data into a processable portion, merging the processable portion into at least one concave polygon, and locating and labeling at least one SDSF within at least one concave polygon, wherein locating and labeling forms labeled point cloud data, creating a graphing polygon based on at least one concave polygon, and selecting a path from a start point to an end point based on at least one graphing polygon, wherein the AV traverses at least one SDSF along the path. 58. The method according to item 57, wherein filtering point cloud data includes conditionally removing points representing transient objects and points representing outliers from the point cloud data, and replacing the removed points with pre-selected heights. 59. Forming a processing area is the method according to item 57, comprising segmenting the point cloud data into processing areas and removing points of a pre-selected height from the processing areas. 60. Merging processing areas is the method according to item 57, comprising reducing the size of the processing areas by analyzing outliers, voxels, and normals, expanding the area from the reduced-size processing areas, determining the initial drivable surface from the expanded area, segmenting and meshing the initial drivable surface, locating polygons within the segmented and meshed initial drivable surface, and defining at least one drivable surface based on at least the polygons. 61. The method according to item 60, wherein locating and labeling at least one SDSF is a sorting of point cloud data of an initial drivable surface according to an SDSF filter, wherein the SDSF filter includes points of at least three categories, and locating at least one SDSF point on the basis that at least three categories of points together satisfy at least one first pre-selected criterion. 62. The method according to item 61, further comprising creating at least one SDSF trajectory on the basis that at least a plurality of at least one SDSF points together satisfy at least one second pre-selected criterion. 63. The method according to item 62, wherein creating a graphed polygon further comprises creating at least one polygon from at least one traversable surface, the at least one polygon including an outer edge, smoothing the outer edge, forming a traversal margin based on the smoothed outer edge, adding at least one SDSF orbital to at least one traversable surface, and removing an inner edge from at least one traversable surface according to at least one third pre-selected criterion. 64. The method according to item 63, wherein the smoothing of the outer edge comprises trimming the outer edge outward to form an outward-facing edge. 65. The method according to item 63, wherein forming a traversal margin of the smoothed outer edge comprises trimming the outward-facing edge inward.

66.自律的送達車両であって、2つの動力供給される前部車輪と、2つの動力供給される後部車輪と、エネルギー貯蔵装置とを含む、電力基部であって、電力基部は、コマンドされる速度において移動するように構成される、電力基部と、複数の短距離センサを含む、貨物プラットフォームであって、貨物プラットフォームは、電力基部に機械的に取り付けられる、貨物プラットフォームと、送達するべき1つ以上の物体を受容するための容積を伴う貨物コンテナであって、貨物コンテナは、貨物プラットフォームの上に搭載される、貨物コンテナと、LIDARと、1つ以上のカメラとを備える、長距離センサスイートであって、長距離センサスイートは、貨物コンテナの上に搭載される、長距離センサスイートと、長距離センサスイートおよび複数の短距離センサからデータを受信するためのコントローラとを備える、自律的送達車両。67.複数の短距離センサは、走行可能表面の少なくとも1つの特性を検出する、項目66に記載の自律的送達車両。68.複数の短距離センサは、ステレオカメラである、項目66に記載の自律的送達車両。69.複数の短距離センサは、IRプロジェクタと、2つの画像センサと、RGBセンサとを備える、項目66に記載の自律的送達車両。70.複数の短距離センサは、レーダセンサである、項目66に記載の自律的送達車両。71.短距離センサは、RGB-Dデータをコントローラに供給する、項目66に記載の自律的送達車両。72.コントローラは、複数の短距離センサから受信されたRGB-Dデータに基づいて、道路表面の幾何学形状を判定する、項目66に記載の自律的送達車両。73.複数の短距離センサは、自律的送達車両の4メートル以内の物体を検出し、長距離センサスイートは、自律的送達車両から4メートルを上回る物体を検出する、項目66に記載の自律的送達車両。 66. An autonomous delivery vehicle comprising a power base including two powered front wheels, two powered rear wheels, and an energy storage device, wherein the power base is configured to move at a commanded speed, and a cargo platform including a plurality of short-range sensors, wherein the cargo platform is mechanically attached to the power base, and a cargo container having a volume for receiving one or more objects to be delivered, wherein the cargo container is mounted on the cargo platform, and a long-range sensor suite comprising a LIDAR and one or more cameras, wherein the long-range sensor suite is mounted on the cargo container, and a controller for receiving data from the long-range sensor suite and the plurality of short-range sensors. 67. The autonomous delivery vehicle according to item 66, wherein the plurality of short-range sensors detect at least one characteristic of a drivable surface. 68. The autonomous delivery vehicle according to item 66, wherein the plurality of short-range sensors are stereo cameras. 69. 70. The autonomous delivery vehicle according to item 66, comprising multiple short-range sensors, an IR projector, two image sensors, and an RGB sensor. 71. The autonomous delivery vehicle according to item 66, wherein the multiple short-range sensors are radar sensors. 72. The autonomous delivery vehicle according to item 66, wherein the short-range sensors supply RGB-D data to a controller. 73. The autonomous delivery vehicle according to item 66, wherein the controller determines the geometric shape of the road surface based on RGB-D data received from the multiple short-range sensors. 74. The autonomous delivery vehicle according to item 66, wherein the multiple short-range sensors detect objects within 4 meters of the autonomous delivery vehicle, and the long-range sensor suite detects objects beyond 4 meters from the autonomous delivery vehicle.

74.自律的送達車両であって、少なくとも2つの動力供給される後部車輪と、キャスタ前部車輪と、エネルギー貯蔵装置とを含む、電力基部であって、電力基部は、コマンドされる速度において移動するように構成される、電力基部と、複数の短距離センサを含む、貨物プラットフォームであって、貨物プラットフォームは、電力基部に機械的に取り付けられる、貨物プラットフォームと、送達するべき1つ以上の物体を受容するための容積を伴う貨物コンテナであって、貨物コンテナは、貨物プラットフォームの上に搭載される、貨物コンテナと、LIDARと、1つ以上のカメラとを備える、長距離センサスイートであって、長距離センサスイートは、貨物コンテナの上に搭載される、長距離センサスイートと、長距離センサスイートおよび複数の短距離センサからデータを受信するためのコントローラとを備える、自律的送達車両。75.複数の短距離センサは、走行可能表面の少なくとも1つの特性を検出する、項目74に記載の自律的送達車両。76.複数の短距離センサは、ステレオカメラである、項目74に記載の自律的送達車両。77.複数の短距離センサは、IRプロジェクタと、2つの画像センサと、RGBセンサとを備える、項目74に記載の自律的送達車両。78.複数の短距離センサは、レーダセンサである、項目74に記載の自律的送達車両。79.短距離センサは、RGB-Dデータをコントローラに供給する、項目74に記載の自律的送達車両。80.コントローラは、複数の短距離センサから受信されたRGB-Dデータに基づいて、道路表面の幾何学形状を判定する、項目74に記載の自律的送達車両。81.複数の短距離センサは、自律的送達車両の4メートル以内の物体を検出し、長距離センサスイートは、自律的送達車両から4メートルを上回る物体を検出する、項目74に記載の自律的送達車両。82.キャスタ車輪が、地面から離れて持上される間、地面に係合し得る、動力供給される車輪の第2のセットをさらに備える、項目74に記載の自律的送達車両。 74. An autonomous delivery vehicle comprising a power base including at least two powered rear wheels, caster front wheels, and an energy storage device, wherein the power base is configured to move at a commanded speed, and a cargo platform including a plurality of short-range sensors, the cargo platform being mechanically attached to the power base, and a cargo container having a volume for receiving one or more objects to be delivered, the cargo container being mounted on the cargo platform, and a long-range sensor suite comprising a LIDAR and one or more cameras, the long-range sensor suite being mounted on the cargo container, and a controller for receiving data from the long-range sensor suite and the plurality of short-range sensors. 75. The autonomous delivery vehicle according to item 74, wherein the plurality of short-range sensors detect at least one characteristic of a drivable surface. 76. The autonomous delivery vehicle according to item 74, wherein the plurality of short-range sensors are stereo cameras. 77. 78. The autonomous delivery vehicle according to item 74, comprising multiple short-range sensors, an IR projector, two image sensors, and an RGB sensor. 79. The autonomous delivery vehicle according to item 74, wherein the multiple short-range sensors are radar sensors. 80. The autonomous delivery vehicle according to item 74, wherein the short-range sensors supply RGB-D data to a controller. 81. The autonomous delivery vehicle according to item 74, wherein the controller determines the geometric shape of the road surface based on the RGB-D data received from the multiple short-range sensors. 82. The autonomous delivery vehicle according to item 74, wherein the multiple short-range sensors detect objects within 4 meters of the autonomous delivery vehicle, and the long-range sensor suite detects objects beyond 4 meters from the autonomous delivery vehicle. 83. The autonomous delivery vehicle according to item 74, further comprising a second set of powered wheels, the caster wheels capable of engaging with the ground while being lifted away from the ground.

83.自律的送達車両であって、少なくとも2つの動力供給される後部車輪と、キャスタ前部車輪と、エネルギー貯蔵装置とを含む、電力基部であって、電力基部は、コマンドされる速度において移動するように構成される、電力基部と、貨物プラットフォームであって、貨物プラットフォームは、電力基部に機械的に取り付けられる、貨物プラットフォームと、走行可能表面の少なくとも1つの特性を検出する、貨物プラットフォームに搭載される、短距離カメラアセンブリであって、カメラと、第1のライトと、第1の液冷ヒートシンクとを備え、第1の液冷ヒートシンクは、第1のライトおよびカメラを冷却する、短距離カメラアセンブリとを備える、自律的送達車両。84.短距離カメラアセンブリはさらに、カメラと液冷ヒートシンクとの間に熱電気冷却器を備える、項目83に記載の自律的送達車両。85.第1のライトおよびカメラは、カメラから離れるように第1のライトからの照明を偏向する、開口部を伴うカバー内に埋め込まれる、項目83に記載の自律的送達車両。86.ライトは、少なくとも15°下向きに角度付けられ、カバー内に少なくとも4mmに埋め込まれ、歩行者の気を散らす照明を最小限にする、項目83に記載の自律的送達車両。87.カメラは、視野を有し、第1のライトは、カメラの視野を照明するように拡散する光の2つのビームを生成するためのレンズを伴う2つのLEDを備える、項目83に記載の自律的送達車両。88.ライトは、約50°離れて角度付けられ、レンズは、60°のビームを生成する、項目87に記載の自律的送達車両。89.短距離カメラアセンブリは、カメラの上方に搭載される、超音波センサを含む、項目83に記載の自律的送達車両。90.短距離カメラアセンブリは、貨物プラットフォームの前面上の中心位置に搭載される、項目83に記載の自律的送達車両。91.貨物プラットフォームの前面の少なくとも1つの角上に搭載される、少なくとも1つのコーナーカメラアセンブリをさらに備え、少なくとも1つのコーナーカメラアセンブリは、超音波センサと、コーナーカメラと、第2のライトと、第2の液冷ヒートシンクであって、第2の液冷ヒートシンクは、第2のライトおよびコーナーカメラを冷却する、第2の液冷ヒートシンクとを備える、項目83に記載の自律的送達車両。92.履歴データは、表面データを備える、項目22に記載の方法。93.履歴データは、不連続性データを備える、項目22に記載の方法。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
自律的送達車両であって、
2つの動力供給される前部車輪と、2つの動力供給される後部車輪と、エネルギー貯蔵装置とを含む、電力基部であって、前記電力基部は、コマンドされる速度において、かつコマンドされる方向において移動し、少なくとも1つの物体の輸送を実施するように構成される、電力基部と、
複数の短距離センサを含む、貨物プラットフォームであって、前記貨物プラットフォームは、前記電力基部に機械的に取り付けられる、貨物プラットフォームと、
前記少なくとも1つの物体を受容するための容積を伴う貨物コンテナであって、前記貨物コンテナは、前記貨物プラットフォームの上に搭載される、貨物コンテナと、
LIDARと、1つ以上のカメラとを備える、長距離センサスイートであって、前記長距離センサスイートは、前記貨物コンテナの上に搭載される、長距離センサスイートと、
前記長距離センサスイートおよび前記複数の短距離センサからデータを受信するためのコントローラであって、前記コントローラは、少なくとも前記データに基づいて、前記コマンドされる速度および前記コマンドされる方向を判定し、前記コントローラは、前記コマンドされる速度および前記コマンドされる方向を前記電力基部に提供し、前記輸送を完了させる、コントローラと
を備える、自律的送達車両。
(項目2)
前記複数の短距離センサからの前記データは、その上で前記電力基部が進行する表面の少なくとも1つの特性を備える、項目1に記載の自律的送達車両。
(項目3)
前記複数の短距離センサは、少なくとも1つのステレオカメラを備える、項目1に記載の自律的送達車両。
(項目4)
前記複数の短距離センサは、少なくとも1つのIRプロジェクタと、少なくとも1つの画像センサと、少なくとも1つのRGBセンサとを備える、項目1に記載の自律的送達車両。
(項目5)
前記複数の短距離センサは、少なくとも1つのレーダセンサを備える、項目1に記載の自律的送達車両。
(項目6)
前記複数の短距離センサからの前記データは、RGB-Dデータを備える、項目1に記載の自律的送達車両。
(項目7)
前記コントローラは、前記複数の短距離センサから受信されたRGB-Dデータに基づいて、道路表面の幾何学形状を判定する、項目1に記載の自律的送達車両。
(項目8)
前記複数の短距離センサは、前記AVの4メートル以内の物体を検出し、前記長距離センサスイートは、前記自律的送達車両から4メートルを上回る物体を検出する、項目1に記載の自律的送達車両。
(項目9)
前記複数の短距離センサは、冷却回路を備える、項目1に記載の自律的送達車両。
(項目10)
前記複数の短距離センサは、超音波センサを備える、項目1に記載の自律的送達車両。
(項目11)
前記コントローラは、
実行可能コードを備え、前記実行可能コードは、
マップにアクセスすることを含み、前記マップは、マッププロセッサによって形成され、前記マッププロセッサは、
前記長距離センサスイートからの点群データにアクセスする、第1のプロセッサであって、前記点群データは、前記表面を表す、第1のプロセッサと、
前記点群データをフィルタリングする、フィルタと、
前記フィルタリングされた点群データから処理可能部分を形成する、第2のプロセッサと、
前記処理可能部分を少なくとも1つの多角形に併合する、第3のプロセッサと、
存在する場合、前記少なくとも1つの多角形内の前記少なくとも1つの実質的不連続表面特徴(SDSF)を位置特定および標識化する、第4のプロセッサであって、前記位置特定および標識化することは、標識化された点群データを形成する、第4のプロセッサと、
前記標識化された点群データからグラフ化多角形を作成する、第5のプロセッサと、
少なくとも前記グラフ化多角形に基づいて、開始点から終了点までの経路を選定する、第6のプロセッサであって、前記AVは、前記経路に沿って前記少なくとも1つのSDSFを横断する、第6のプロセッサと
を備える、項目2に記載の自律的送達車両。
(項目12)
前記フィルタは、
前記点群データから過渡物体を表す点および外れ値を表す点を条件付きで除去することと、
事前選択された高さを有する前記除去された点を置換することと
を含む、コードを実行する、第7のプロセッサを備える、項目11に記載の自律的送達車両。
(項目13)
前記第2のプロセッサは、
前記点群データを前記処理可能部分にセグメント化することと、
前記処理可能部分から事前選択された高さの点を除去することと
を含む、前記実行可能コードを含む、項目11に記載の自律的送達車両。
(項目14)
前記第3のプロセッサは、
外れ値、ボクセル、および法線を分析することによって、前記処理可能部分のサイズを縮小することと、
前記縮小サイズの処理可能部分からの領域を拡大させることと、
前記拡大された領域から初期走行可能表面を判定することと、
前記初期走行可能表面をセグメント化およびメッシュ化することと、
前記セグメント化およびメッシュ化された初期走行可能表面内の多角形を位置特定することと、
少なくとも前記多角形に基づいて、少なくとも1つの走行可能表面を設定することと
を含む、前記実行可能コードを含む、項目11に記載の自律的送達車両。
(項目15)
前記第4のプロセッサは、
SDSFフィルタに従って、前記初期走行可能表面の点群データをソートすることであって、前記SDSFフィルタは、少なくとも3つのカテゴリの点を含む、ことと、
少なくとも、前記少なくとも3つのカテゴリの点が、組み合わせて、少なくとも1つの第1の事前選択された基準を満たすかどうかに基づいて、少なくとも1つのSDSF点を位置特定することと
を含む、前記実行可能コードを含む、項目14に記載の自律的送達車両。
(項目16)
前記第4のプロセッサは、少なくとも、複数の前記少なくとも1つのSDSF点が、組み合わせて、少なくとも1つの第2の事前選択された基準を満たすかどうかに基づいて、少なくとも1つのSDSF軌道を作成することを含む、前記実行可能コードを含む、項目15に記載の自律的送達車両。
(項目17)
グラフ化多角形を作成することは、
前記少なくとも1つの走行可能表面から少なくとも1つの多角形を作成することであって、前記少なくとも1つの多角形は、外縁を含む、ことと、
前記外縁を平滑化することと、
前記平滑化された外縁に基づいて、走行マージンを形成することと、
前記少なくとも1つのSDSF軌道を前記少なくとも1つの走行可能表面に追加することと、
少なくとも1つの第3の事前選択された基準に従って、前記少なくとも1つの走行可能表面から内縁を除去することと
を含む、前記実行可能コードを含む、第8のプロセッサを含む、項目14に記載の自律的送達車両。
(項目18)
前記外縁を平滑化することは、前記外縁を外向きにトリミングし、外向き縁を形成することを含む、前記実行可能コードを含む、第9のプロセッサを含む、項目17に記載の自律的送達車両。
(項目19)
前記平滑化された外縁の走行マージンを形成することは、前記外向き縁を内向きにトリミングすることを含む、前記実行可能コードを含む、第10のプロセッサを含む、項目18に記載の自律的送達車両。
(項目20)
前記コントローラは、
前記自律的送達車両(AV)によって遭遇される少なくとも1つの実質的不連続表面特徴(SDSF)をナビゲートするためのサブシステムを備え、前記AVは、表面にわたる経路を進行し、前記表面は、前記少なくとも1つのSDSFを含み、前記経路は、開始点と、終了点とを含み、前記サブシステムは、
ルート形態にアクセスする、第1のプロセッサであって、前記ルート形態は、フィルタリングされた点群データを含む、少なくとも1つのグラフ化多角形を含み、前記フィルタリングされた点群データは、標識化された特徴を含み、前記点群データは、走行可能マージンを含む、第1のプロセッサと、
前記点群データをグローバル座標系に変換する、第2のプロセッサと、
前記少なくとも1つのSDSFの境界を判定する、第3のプロセッサであって、前記第3のプロセッサは、前記境界の周囲に事前選択されたサイズのSDSF緩衝を作成する、第3のプロセッサと、
少なくとも、少なくとも1つのSDSF横断基準に基づいて、横断され得る前記少なくとも1つのSDSFを判定する、第4のプロセッサと、
少なくとも、前記少なくとも1つのSDSF横断基準、前記変換された点群データ、および前記ルート形態に基づいて、縁/加重グラフを作成する、第5のプロセッサと、
少なくとも前記縁/加重グラフに基づいて、前記開始点から前記終了点までの前記経路を選定する、基部コントローラと
を備える、項目1に記載の自律的送達車両。
(項目21)
前記少なくとも1つのSDSF横断基準は、
前記少なくとも1つのSDSFの事前選択された幅および前記少なくとも1つのSDSFの事前選択された平滑度と、
走行可能表面を含む、前記少なくとも1つのSDSFと前記AVとの間の最小進入距離および最小退出距離と、
前記AVによる前記少なくとも1つのSDSFへの約90°アプローチを適応させる、前記少なくとも1つのSDSFと前記AVとの間の前記最小進入距離と
を備える、項目20に記載の自律的送達車両。
(項目22)
自律的デバイスに関するグローバル占有グリッドを管理するための方法であって、前記グローバル占有グリッドは、グローバル占有グリッドセルを含み、前記グローバル占有グリッドセルは、占有確率と関連付けられ、前記方法は、
前記自律的デバイスと関連付けられるセンサからセンサデータを受信することと、
少なくとも前記センサデータに基づいて、ローカル占有グリッドを作成することであって、前記ローカル占有グリッドは、ローカル占有グリッドセルを有する、ことと、
前記自律的デバイスが、第1の面積から第2の面積に移動した場合、
前記第2の面積と関連付けられる履歴データにアクセスすることと、
少なくとも前記履歴データに基づいて、静的グリッドを作成することと、
前記グローバル占有グリッドを移動させ、前記グローバル占有グリッドの中心位置において前記自律的デバイスを維持することと、
前記静的グリッドに基づいて、前記移動されたグローバル占有グリッドを更新することと、
前記グローバル占有グリッドセルのうちの少なくとも1つが、前記自律的デバイスの場所と一致する場合、前記グローバル占有グリッドセルのうちの少なくとも1つを非占有としてマーキングすることと、
前記ローカル占有グリッドセル毎に、
前記グローバル占有グリッド上の前記ローカル占有グリッドセルの位置を計算することと、
前記位置における前記グローバル占有グリッドセルからの第1の占有確率にアクセスすることと、
前記位置における前記ローカル占有グリッドセルからの第2の占有確率にアクセスすることと、
少なくとも前記第1の占有確率および前記第2の占有確率に基づいて、前記グローバル占有グリッド上の前記位置における新しい占有確率を算出することと
を含む、方法。
(項目23)
前記新しい占有確率を範囲チェックすることをさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目24)
前記範囲チェックすることは、
前記新しい占有確率が<0である場合、前記新しい占有確率を0に設定することと、
前記新しい占有確率が>1である場合、前記新しい占有確率を1に設定することと
を含む、項目23に記載の方法。
(項目25)
前記グローバル占有グリッドセルを前記新しい占有確率に設定することをさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目26)
前記グローバル占有グリッドセルを前記範囲チェックされた新しい占有確率に設定することをさらに含む、項目23に記載の方法。
(項目27)
占有グリッドを作成および管理するための方法であって、
ローカル占有グリッド作成ノードによって、センサ測定値をデバイスと関連付けられる基準フレームに変換することと、
タイムスタンプ付き測定占有グリッドを作成することと、
前記タイムスタンプ付き測定占有グリッドをローカル占有グリッドとして公開することと、
複数のローカル占有グリッドを作成することと、
リポジトリ内の表面特性に基づいて、静的占有グリッドを作成することであって、前記表面特性は、前記デバイスの位置と関連付けられる、ことと、
前記デバイスの位置と関連付けられるグローバル占有グリッドを移動させ、前記グローバル占有グリッドに対してほぼ心合される前記デバイスおよび前記ローカル占有グリッドを維持することと、
前記静的占有グリッドから前記グローバル占有グリッドに情報を追加することと、
前記デバイスによって現在占有されている前記グローバル占有グリッド内の面積を非占有としてマーキングすることと、
各ローカル占有グリッド内の少なくとも1つのセル毎に、
前記グローバル占有グリッド内の前記少なくとも1つのセルの場所を判定することと、
前記場所における第1の値にアクセスすることと、
前記第1の値と前記ローカル占有グリッド内の前記少なくとも1つのセルにおけるセル値との間の関係に基づいて、前記場所における第2の値を判定することと、
前記第2の値を事前選択された確率範囲に対して比較することと、
確率値が、前記事前選択された確率範囲内である場合、前記新しい値を伴う前記グローバル占有グリッドを設定することと
を含む、方法。
(項目28)
前記グローバル占有グリッドを公開することをさらに含む、項目27に記載の方法。
(項目29)
前記表面特性は、表面タイプと、表面不連続性とを備える、項目27に記載の方法。
(項目30)
前記関係は、合計することを含む、項目27に記載の方法。
(項目31)
占有グリッドを作成および管理するためのシステムであって、
少なくとも1つのローカル占有グリッドを作成する、複数のローカルグリッド作成ノードであって、前記少なくとも1つのローカル占有グリッドは、デバイスの位置と関連付けられ、前記少なくとも1つのローカル占有グリッドは、少なくとも1つのセルを含む、複数のローカルグリッド作成ノードと、
前記少なくとも1つのローカル占有グリッドにアクセスする、グローバル占有グリッドマネージャと
を備え、
前記グローバル占有グリッドマネージャは、
リポジトリ内の表面特性に基づいて、静的占有グリッドを作成することであって、前記表面特性は、前記デバイスの位置と関連付けられる、ことと、
前記デバイスの位置と関連付けられるグローバル占有グリッドを移動させ、前記グローバル占有グリッドに対してほぼ心合される前記デバイスおよび前記少なくとも1つのローカル占有グリッドを維持することと、
前記静的占有グリッドから少なくとも1つのグローバル占有グリッドに情報を追加することと、
前記デバイスによって現在占有されている前記グローバル占有グリッド内の面積を非占有としてマーキングすることと、
各ローカル占有グリッド内の前記少なくとも1つのセル毎に、
前記グローバル占有グリッド内の前記少なくとも1つのセルの場所を判定することと、
前記場所における第1の値にアクセスすることと、
前記第1の値と前記ローカル占有グリッド内の前記少なくとも1つのセルにおけるセル値との間の関係に基づいて、前記場所における第2の値を判定することと、
前記第2の値を事前選択された確率範囲に対して比較することと、
確率値が、前記事前選択された確率範囲内である場合、前記新しい値を伴う前記グローバル占有グリッドを設定することと
を行う、システム。
(項目32)
グローバル占有グリッドを更新するための方法であって、
自律的デバイスが、新しい位置に移動した場合、前記新しい位置と関連付けられる静的グリッドからの情報を用いて前記グローバル占有グリッドを更新することと、
前記新しい位置における表面を分析することと、
前記表面が、走行可能である場合、前記表面を更新し、前記更新された表面を用いて前記グローバル占有グリッドを更新することと、
静的値のリポジトリからの値を用いて前記グローバル占有グリッドを更新することであって、前記静的値は、前記新しい位置と関連付けられる、ことと
を含む、方法。
(項目33)
前記表面を更新することは、
前記新しい位置と関連付けられるローカル占有グリッドにアクセスすることと、
前記ローカル占有グリッド内のセル毎に、
ローカル占有グリッド表面分類信頼値およびローカル占有グリッド表面分類にアクセスすることと、
前記ローカル占有グリッド表面分類が、前記セル内の前記グローバル占有グリッド内のグローバル表面分類と同一である場合、前記グローバル占有グリッド内のグローバル表面分類信頼値を前記ローカル占有グリッド表面分類信頼値に加算し、合計を形成し、前記合計を用いて前記セルにおける前記グローバル占有グリッドを更新することと、
前記ローカル占有グリッド表面分類が、前記セル内の前記グローバル占有グリッド内の前記グローバル表面分類と同一ではない場合、前記グローバル占有グリッド内の前記グローバル表面分類信頼値から前記ローカル占有グリッド表面分類信頼値を減算し、差を形成し、前記差を用いて前記グローバル占有グリッドを更新することと、
前記差が、ゼロ未満である場合、前記ローカル占有グリッド表面分類を用いて前記グローバル占有グリッドを更新することと
を含む、項目32に記載の方法。
(項目34)
前記静的値のリポジトリからの前記値を用いて前記グローバル占有グリッドを更新することは、
ローカル占有グリッド内のセル毎に、
前記ローカル占有グリッドからの前記セルが占有値であるローカル占有グリッド確率である、対数オッズ値にアクセスすることと、
前記セルにおける前記ローカル占有グリッド対数オッズ値を用いて前記グローバル占有グリッド内の前記対数オッズ値を更新することと、
前記セルが占有されていない事前選択された確実性が、満たされる場合、および前記自律的デバイスが、レーン障壁内で進行している場合、ならびにローカル占有グリッド表面分類が、走行可能表面を示す場合、前記セルが前記ローカル占有グリッド内で占有されている前記対数オッズを減少させることと、
前記自律的デバイスが、比較的に均一な表面に遭遇することを予期する場合、および前記ローカル占有グリッド表面分類が、比較的に不均一な表面を示す場合、前記ローカル占有グリッド内の前記対数オッズを増加させることと、
前記自律的デバイスが、比較的に均一な表面に遭遇することを予期する場合、および前記ローカル占有グリッド表面分類が、比較的に均一な表面を示す場合、前記ローカル占有グリッド内の前記対数オッズを減少させることと
を含む、項目32に記載の方法。
(項目35)
デバイスの構成のリアルタイム制御のための方法であって、前記デバイスは、シャーシと、少なくとも4つの車輪と、前記少なくとも4つの車輪のうちの少なくとも1つと動作可能に結合される、前記シャーシの第1の側と、前記少なくとも4つの車輪のうちの少なくとも1つと動作可能に結合される、前記シャーシの対向する第2の側とを含み、前記方法は、
少なくとも事前の表面特徴および占有グリッドに基づいて、マップを作成することであって、前記マップは、非リアルタイムで作成され、前記マップは、少なくとも1つの場所を含み、前記少なくとも1つの場所は、少なくとも1つの表面特徴と関連付けられ、前記少なくとも1つの表面特徴は、少なくとも1つの表面分類および少なくとも1つのモードと関連付けられる、ことと、
前記デバイスが進行する際、現在の表面特徴を判定することと、
前記現在の表面特徴を用いて前記占有グリッドをリアルタイムで更新することと、
前記占有グリッドおよび前記マップから、前記デバイスが前記少なくとも1つの表面特徴を横断するために進行し得る経路を判定することと
を含む、方法。
(項目36)
デバイスの構成のリアルタイム制御のための方法であって、前記デバイスは、シャーシと、少なくとも4つの車輪と、前記少なくとも4つの車輪のうちの少なくとも1つと動作可能に結合される、前記シャーシの第1の側と、前記少なくとも4つの車輪のうちの少なくとも1つと動作可能に結合される、前記シャーシの対向する第2の側とを含み、前記方法は、
環境データを受信することと、
少なくとも前記環境データに基づいて、表面タイプを判定することと、
少なくとも前記表面タイプおよび第1の構成に基づいて、モードを判定することと、
少なくとも前記モードおよび前記表面タイプに基づいて、第2の構成を判定することと、
少なくとも前記第2の構成に基づいて、移動コマンドを判定することと、
前記移動コマンドを使用することによって前記デバイスの構成を制御し、前記デバイスを前記第1の構成から前記第2の構成に変更することと
を含む、方法。
(項目37)
前記環境データは、RGB-D画像データを備える、項目36に記載の方法。
(項目38)
少なくとも前記表面タイプおよび前記モードに基づいて、占有グリッドを取り込むことと、
少なくとも前記占有グリッドに基づいて、前記移動コマンドを判定することと
をさらに含む、項目36に記載の方法。
(項目39)
前記占有グリッドは、少なくとも、少なくとも1つの画像センサからのデータに基づく情報を備える、項目38に記載の方法。
(項目40)
前記環境データは、道路表面の形態を備える、項目36に記載の方法。
(項目41)
前記構成は、前記少なくとも4つの車輪のクラスタ化された2つの対を備え、前記2つの対の第1の対は、前記第1の側上に位置付けられ、前記2つの対の第2の対は、前記第2の側上に位置付けられ、前記第1の対は、第1の前部車輪と、第1の後部車輪とを含み、前記第2の対は、第2の前部車輪と、第2の後部車輪とを含む、項目36に記載の方法。
(項目42)
前記構成の制御は、少なくとも前記環境データに基づく、前記第1の対および前記第2の対の協調された動力供給を含む、項目41に記載の方法。
(項目43)
前記構成の制御は、前記少なくとも4つの車輪および後退されるキャスタの対を駆動することから遷移することを含み、前記キャスタの対は、前記シャーシに動作可能に結合される、ことから、前記第1の前部車輪および前記第2の前部車輪を持上するように回転される前記クラスタ化された第1の対ならびに前記クラスタ化された第2の対を伴う2つの車輪を駆動することであって、前記デバイスは、前記第1の後部車輪、前記第2の後部車輪、および前記キャスタの対上に静置される、項目41に記載の方法。
(項目44)
前記構成の制御は、少なくとも前記環境データに基づいて、前記第1の側上の第1の2つの動力供給される車輪および前記第2の側上の第2の2つの動力供給される車輪と動作可能に結合される、クラスタの対を回転させることを含む、項目41に記載の方法。
(項目45)
前記デバイスはさらに、貨物コンテナを備え、前記貨物コンテナは、前記シャーシ上に搭載され、前記シャーシは、前記貨物コンテナの高さを制御する、項目36に記載の方法。
(項目46)
前記貨物コンテナの高さは、少なくとも前記環境データに基づく、項目45に記載の方法。
(項目47)
デバイスの構成のリアルタイム制御のためのシステムであって、前記デバイスは、シャーシと、少なくとも4つの車輪と、前記シャーシの第1の側と、前記シャーシの対向する第2の側とを含み、前記システムは、
前記デバイスを囲繞するリアルタイム環境データを受信する、デバイスプロセッサであって、前記デバイスプロセッサは、少なくとも前記環境データに基づいて、表面タイプを判定し、前記デバイスプロセッサは、少なくとも前記表面タイプおよび第1の構成に基づいて、モードを判定し、前記デバイスプロセッサは、少なくとも前記モードおよび前記表面タイプに基づいて、第2の構成を判定する、デバイスプロセッサと、
少なくとも前記第2の構成に基づいて、移動コマンドを判定する、電力基部プロセッサであって、前記電力基部プロセッサは、前記移動コマンドを使用することによって前記デバイスの構成を制御し、前記デバイスを前記第1の構成から前記第2の構成に変更する、電力基部プロセッサと
を備える、システム。
(項目48)
前記環境データは、RGB-D画像データを備える、項目47に記載のシステム。
(項目49)
前記デバイスプロセッサは、少なくとも前記表面タイプおよび前記モードに基づいて、占有グリッドを取り込むことを含む、項目47に記載のシステム。
(項目50)
前記電力基部プロセッサは、少なくとも前記占有グリッドに基づいて、前記移動コマンドを判定することを含む、項目49に記載のシステム。
(項目51)
前記占有グリッドは、少なくとも、少なくとも1つの画像センサからのデータに基づく情報を備える、項目49に記載のシステム。
(項目52)
前記環境データは、道路表面の形態を備える、項目47に記載のシステム。
(項目53)
前記構成は、前記少なくとも4つの車輪のクラスタ化された2つの対を備え、前記2つの対の第1の対は、前記第1の側上に位置付けられ、前記2つの対の第2の対は、前記第2の側上に位置付けられ、前記第1の対は、第1の前部車輪と、第1の後部車輪とを有し、前記第2の対は、第2の前部車輪と、第2の後部車輪とを有する、項目47に記載のシステム。
(項目54)
前記構成の制御は、少なくとも前記環境データに基づく、前記第1の対および前記第2の対の協調された動力供給を含む、項目53に記載のシステム。
(項目55)
前記構成の制御は、前記少なくとも4つの車輪および後退されるキャスタの対を駆動することから遷移することを含み、前記キャスタの対は、前記シャーシに動作可能に結合される、ことから、前記第1の前部車輪および前記第2の前部車輪を持上するように回転される前記クラスタ化された第1の対ならびに前記クラスタ化された第2の対を伴う2つの車輪を駆動することであって、前記デバイスは、前記第1の後部車輪、前記第2の後部車輪、および前記キャスタの対上に静置される、項目53に記載のシステム。
(項目56)
グローバル占有グリッドを維持するための方法であって、
自律的デバイスの第1の位置を位置特定することと、
前記自律的デバイスが、第2の位置に移動するとき、前記前記第2の位置は、前記グローバル占有グリッドおよびローカル占有グリッドと関連付けられ、
前記第1の位置と関連付けられる少なくとも1つの占有確率値を用いて前記グローバル占有グリッドを更新することと、
前記ローカル占有グリッドと関連付けられる少なくとも1つの走行可能表面を用いて前記グローバル占有グリッドを更新することと、
前記少なくとも1つの走行可能表面と関連付けられる表面信頼度を用いて前記グローバル占有グリッドを更新することと、
第1のベイズ関数を使用して、前記少なくとも1つの占有確率値の対数オッズを用いて前記グローバル占有グリッドを更新することと、
少なくとも前記第2の位置と関連付けられる特性に基づいて、前記対数オッズを調節することと、
前記自律的デバイスが、前記第1の位置に留まり、前記グローバル占有グリッドおよび前記ローカル占有グリッドが、共同設置されるとき、
前記ローカル占有グリッドと関連付けられる前記少なくとも1つの走行可能表面を用いて前記グローバル占有グリッドを更新することと、
前記少なくとも1つの走行可能表面と関連付けられる前記表面信頼度を用いて前記グローバル占有グリッドを更新することと、
第2のベイズ関数を使用して、前記少なくとも1つの占有確率値の対数オッズを用いて前記グローバル占有グリッドを更新することと、
少なくとも前記第2の位置と関連付けられる特性に基づいて、前記対数オッズを調節することと
を含む、方法。
(項目57)
前記マップを作成することは、
前記表面を表す点群データにアクセスすることと、
前記点群データをフィルタリングすることと、
前記フィルタリングされた点群データを処理可能部分に形成することと、
前記処理可能部分を少なくとも1つの凹多角形に併合することと、
前記少なくとも1つの凹多角形内の前記少なくとも1つのSDSFを位置特定および標識化することであって、前記位置特定および標識化することは、標識化された点群データを形成する、ことと、
少なくとも、前記少なくとも1つの凹多角形に基づいて、グラフ化多角形を作成することと、
少なくとも前記グラフ化多角形に基づいて、開始点から終了点までの前記経路を選定することであって、前記AVは、前記経路に沿って前記少なくとも1つのSDSFを横断する、ことと
を含む、項目35に記載の方法。
(項目58)
前記点群データをフィルタリングすることは、
前記点群データから過渡物体を表す点および外れ値を表す点を条件付きで除去することと、
事前選択された高さを有する前記除去された点を置換することと
を含む、項目57に記載の方法。
(項目59)
処理部分を形成することは、
前記点群データを前記処理可能部分にセグメント化することと、
前記処理可能部分から事前選択された高さの点を除去することと
を含む、項目57に記載の方法。
(項目60)
前記処理可能部分を併合することは、
外れ値、ボクセル、および法線を分析することによって、前記処理可能部分のサイズを縮小することと、
前記縮小サイズの処理可能部分からの領域を拡大させることと、
前記拡大された領域から初期走行可能表面を判定することと、
前記初期走行可能表面をセグメント化およびメッシュ化することと、
前記セグメント化およびメッシュ化された初期走行可能表面内の多角形を位置特定することと、
少なくとも前記多角形に基づいて、少なくとも1つの走行可能表面を設定することと
を含む、項目57に記載の方法。
(項目61)
前記少なくとも1つのSDSFを位置特定および標識化することは、
SDSFフィルタに従って、前記初期走行可能表面の点群データをソートすることであって、前記SDSFフィルタは、少なくとも3つのカテゴリの点を含む、ことと、
少なくとも、前記少なくとも3つのカテゴリの点が、組み合わせて、少なくとも1つの第1の事前選択された基準を満たすかどうかに基づいて、少なくとも1つのSDSF点を位置特定することと
を含む、項目60に記載の方法。
(項目62)
少なくとも、複数の前記少なくとも1つのSDSF点が、組み合わせて、少なくとも1つの第2の事前選択された基準を満たすかどうかに基づいて、少なくとも1つのSDSF軌道を作成することをさらに含む、項目61に記載の方法。
(項目63)
前記グラフ化多角形を作成することはさらに、
前記少なくとも1つの走行可能表面から少なくとも1つの多角形を作成することであって、前記少なくとも1つの多角形は、外縁を含む、ことと、
前記外縁を平滑化することと、
前記平滑化された外縁に基づいて、走行マージンを形成することと、
前記少なくとも1つのSDSF軌道を前記少なくとも1つの走行可能表面に追加することと、
少なくとも1つの第3の事前選択された基準に従って、前記少なくとも1つの走行可能表面から内縁を除去することと
を含む、項目62に記載の方法。
(項目64)
前記外縁の平滑化は、前記外縁を外向きにトリミングし、外向き縁を形成することを含む、項目63に記載の方法。
(項目65)
前記平滑化された外縁の走行マージンを形成することは、前記外向き縁を内向きにトリミングすることを含む、項目63に記載の方法。
(項目66)
自律的送達車両であって、
2つの動力供給される前部車輪と、2つの動力供給される後部車輪と、エネルギー貯蔵装置とを含む、電力基部であって、前記電力基部は、コマンドされる速度において移動するように構成される、電力基部と、
複数の短距離センサを含む、貨物プラットフォームであって、前記貨物プラットフォームは、前記電力基部に機械的に取り付けられる、貨物プラットフォームと、
送達するべき1つ以上の物体を受容するための容積を伴う貨物コンテナであって、前記貨物コンテナは、前記貨物プラットフォームの上に搭載される、貨物コンテナと、
LIDARと、1つ以上のカメラとを備える、長距離センサスイートであって、前記長距離センサスイートは、前記貨物コンテナの上に搭載される、長距離センサスイートと、
前記長距離センサスイートおよび前記複数の短距離センサからデータを受信するためのコントローラと
を備える、自律的送達車両。
(項目67)
前記複数の短距離センサは、走行可能表面の少なくとも1つの特性を検出する、項目66に記載の自律的送達車両。
(項目68)
前記複数の短距離センサは、ステレオカメラである、項目66に記載の自律的送達車両。
(項目69)
前記複数の短距離センサは、IRプロジェクタと、2つの画像センサと、RGBセンサとを備える、項目66に記載の自律的送達車両。
(項目70)
前記複数の短距離センサは、レーダセンサである、項目66に記載の自律的送達車両。
(項目71)
前記短距離センサは、RGB-Dデータを前記コントローラに供給する、項目66に記載の自律的送達車両。
(項目72)
前記コントローラは、前記複数の短距離センサから受信されたRGB-Dデータに基づいて、道路表面の幾何学形状を判定する、項目66に記載の自律的送達車両。
(項目73)
前記複数の短距離センサは、前記自律的送達車両の4メートル以内の物体を検出し、前記長距離センサスイートは、前記自律的送達車両から4メートルを上回る物体を検出する、項目66に記載の自律的送達車両。
(項目74)
自律的送達車両であって、
少なくとも2つの動力供給される後部車輪と、キャスタ前部車輪と、エネルギー貯蔵装置とを含む、電力基部であって、前記電力基部は、コマンドされる速度において移動するように構成される、電力基部と、
複数の短距離センサを含む、貨物プラットフォームであって、前記貨物プラットフォームは、前記電力基部に機械的に取り付けられる、貨物プラットフォームと、
送達するべき1つ以上の物体を受容するための容積を伴う貨物コンテナであって、前記貨物コンテナは、前記貨物プラットフォームの上に搭載される、貨物コンテナと、
LIDARと、1つ以上のカメラとを備える、長距離センサスイートであって、前記長距離センサスイートは、前記貨物コンテナの上に搭載される、長距離センサスイートと、
前記長距離センサスイートおよび前記複数の短距離センサからデータを受信するためのコントローラと
を備える、自律的送達車両。
(項目75)
前記複数の短距離センサは、走行可能表面の少なくとも1つの特性を検出する、項目74に記載の自律的送達車両。
(項目76)
前記複数の短距離センサは、ステレオカメラである、項目74に記載の自律的送達車両。
(項目77)
前記複数の短距離センサは、IRプロジェクタと、2つの画像センサと、RGBセンサとを備える、項目74に記載の自律的送達車両。
(項目78)
前記複数の短距離センサは、レーダセンサである、項目74に記載の自律的送達車両。
(項目79)
前記短距離センサは、RGB-Dデータを前記コントローラに供給する、項目74に記載の自律的送達車両。
(項目80)
前記コントローラは、前記複数の短距離センサから受信されたRGB-Dデータに基づいて、道路表面の幾何学形状を判定する、項目74に記載の自律的送達車両。
(項目81)
前記複数の短距離センサは、前記自律的送達車両の4メートル以内の物体を検出し、前記長距離センサスイートは、前記自律的送達車両から4メートルを上回る物体を検出する、項目74に記載の自律的送達車両。
(項目82)
前記キャスタ車輪が、地面から離れて持上される間、前記地面に係合し得る、動力供給される車輪の第2のセットをさらに備える、項目74に記載の自律的送達車両。
(項目83)
自律的送達車両であって、
少なくとも2つの動力供給される後部車輪と、キャスタ前部車輪と、エネルギー貯蔵装置とを含む、電力基部であって、前記電力基部は、コマンドされる速度において移動するように構成される、電力基部と、
貨物プラットフォームであって、前記貨物プラットフォームは、前記電力基部に機械的に取り付けられる、貨物プラットフォームと、
走行可能表面の少なくとも1つの特性を検出する、前記貨物プラットフォームに搭載される、短距離カメラアセンブリと
を備え、
前記短距離カメラアセンブリは、
カメラと、
第1のライトと、
第1の液冷ヒートシンクと
を備え、
前記第1の液冷ヒートシンクは、前記第1のライトおよび前記カメラを冷却する、自律的送達車両。
(項目84)
前記短距離カメラアセンブリはさらに、前記カメラと前記液冷ヒートシンクとの間に熱電気冷却器を備える、項目83に記載の自律的送達車両。
(項目85)
前記第1のライトおよび前記カメラは、前記カメラから離れるように前記第1のライトからの照明を偏向する、開口部を伴うカバー内に埋め込まれる、項目83に記載の自律的送達車両。
(項目86)
前記ライトは、少なくとも15°下向きに角度付けられ、カバー内に少なくとも4mmに埋め込まれ、歩行者の気を散らす照明を最小限にする、項目83に記載の自律的送達車両。
(項目87)
前記カメラは、視野を有し、前記第1のライトは、前記カメラの視野を照明するように拡散する光の2つのビームを生成するためのレンズを伴う2つのLEDを備える、項目83に記載の自律的送達車両。
(項目88)
前記ライトは、約50°離れて角度付けられ、前記レンズは、60°のビームを生成する、項目87に記載の自律的送達車両。
(項目89)
前記短距離カメラアセンブリは、前記カメラの上方に搭載される、超音波センサを含む、項目83に記載の自律的送達車両。
(項目90)
前記短距離カメラアセンブリは、前記貨物プラットフォームの前面上の中心位置に搭載される、項目83に記載の自律的送達車両。
(項目91)
前記貨物プラットフォームの前面の少なくとも1つの角上に搭載される、少なくとも1つのコーナーカメラアセンブリをさらに備え、前記少なくとも1つのコーナーカメラアセンブリは、
超音波センサと、
コーナーカメラと、
第2のライトと、
第2の液冷ヒートシンクであって、前記第2の液冷ヒートシンクは、前記第2のライトおよび前記コーナーカメラを冷却する、第2の液冷ヒートシンクと
を備える、項目83に記載の自律的送達車両。
(項目92)
前記履歴データは、表面データを備える、項目22に記載の方法。
(項目93)
前記履歴データは、不連続性データを備える、項目22に記載の方法。
83. An autonomous delivery vehicle comprising: a power base including at least two powered rear wheels, caster front wheels, and an energy storage device, the power base being configured to move at a commanded speed; a cargo platform, the cargo platform being mechanically attached to the power base; and a short-range camera assembly mounted on the cargo platform for detecting at least one characteristic of a drivable surface, comprising a camera, a first light, and a first liquid-cooled heatsink, the first liquid-cooled heatsink cooling the first light and the camera; 84. The autonomous delivery vehicle according to item 83, wherein the short-range camera assembly further comprises a thermoelectric cooler between the camera and the liquid-cooled heatsink; 85. The autonomous delivery vehicle according to item 83, wherein the first light and camera are embedded in a cover with an opening that deflects illumination from the first light away from the camera; 86. The autonomous delivery vehicle according to item 83, wherein the lights are angled downward at least 15° and embedded at least 4 mm within the cover to minimize distracting lighting for pedestrians. 87. The autonomous delivery vehicle according to item 83, wherein the camera has a field of view and the first light comprises two LEDs with lenses for producing two beams of light that diffuse to illuminate the camera's field of view. 88. The autonomous delivery vehicle according to item 87, wherein the lights are angled about 50° apart and the lenses produce a 60° beam. 89. The autonomous delivery vehicle according to item 83, wherein the short-range camera assembly includes an ultrasonic sensor mounted above the camera. 90. The autonomous delivery vehicle according to item 83, wherein the short-range camera assembly is mounted in a central position on the front of the cargo platform. 91. The autonomous delivery vehicle according to item 83, further comprising at least one corner camera assembly mounted on at least one corner of the front of the cargo platform, the at least one corner camera assembly comprising an ultrasonic sensor, a corner camera, a second light, and a second liquid-cooled heat sink, the second liquid-cooled heat sink comprising a second liquid-cooled heat sink for cooling the second light and the corner camera. 92. The method according to item 22, wherein the historical data comprises surface data. 93. The method according to item 22, wherein the historical data comprises discontinuity data.
The present invention provides, for example, the following:
(Item 1)
An autonomous delivery vehicle,
A power base comprising two powered front wheels, two powered rear wheels, and an energy storage device, wherein the power base is configured to move at a commanded speed and in a commanded direction and to transport at least one object,
A cargo platform including multiple short-range sensors, wherein the cargo platform is mechanically attached to the power base,
A cargo container having a volume for receiving at least one object, wherein the cargo container is mounted on the cargo platform,
A long-range sensor suite comprising a LIDAR and one or more cameras, wherein the long-range sensor suite is mounted on the cargo container,
An autonomous delivery vehicle comprising: a controller for receiving data from the long-range sensor suite and the plurality of short-range sensors, the controller determining the commanded speed and the commanded direction based at least on the data, and the controller providing the commanded speed and the commanded direction to the power base to complete the delivery.
(Item 2)
The autonomous delivery vehicle according to item 1, wherein the data from the plurality of short-range sensors comprises at least one characteristic of the surface on which the power base travels.
(Item 3)
The autonomous delivery vehicle according to item 1, wherein the plurality of short-range sensors include at least one stereo camera.
(Item 4)
The autonomous delivery vehicle according to item 1, wherein the plurality of short-range sensors comprises at least one IR projector, at least one image sensor, and at least one RGB sensor.
(Item 5)
The autonomous delivery vehicle according to item 1, wherein the plurality of short-range sensors comprises at least one radar sensor.
(Item 6)
The data from the aforementioned multiple short-range sensors comprises RGB-D data, as described in item 1, for the autonomous delivery vehicle.
(Item 7)
The controller determines the geometric shape of the road surface based on RGB-D data received from the plurality of short-range sensors, as described in item 1, for the autonomous delivery vehicle.
(Item 8)
The autonomous delivery vehicle according to item 1, wherein the plurality of short-range sensors detect objects within 4 meters of the AV, and the long-range sensor suite detects objects beyond 4 meters from the autonomous delivery vehicle.
(Item 9)
The autonomous delivery vehicle according to item 1, wherein the plurality of short-range sensors are equipped with a cooling circuit.
(Item 10)
The autonomous delivery vehicle according to item 1, wherein the plurality of short-range sensors are equipped with ultrasonic sensors.
(Item 11)
The aforementioned controller,
It comprises executable code, and the executable code is
This includes accessing a map, the map being formed by a map processor, and the map processor
A first processor accesses point cloud data from the long-range sensor suite, wherein the point cloud data represents the surface,
A filter for filtering the aforementioned point cloud data,
A second processor that forms a processable portion from the filtered point cloud data,
A third processor that merges the processable portion into at least one polygon,
A fourth processor, if present, locates and labels the at least one substantial discontinuous surface feature (SDSF) within the at least one polygon, wherein the locating and labeling constitutes the formation of labeled point cloud data.
A fifth processor that creates a graphed polygon from the labeled point cloud data,
An autonomous delivery vehicle according to item 2, comprising a sixth processor for selecting a path from a start point to an end point based on at least the graphed polygon, wherein the AV traverses the at least one SDSF along the path.
(Item 12)
The aforementioned filter is
Conditionally remove points representing transient objects and points representing outliers from the aforementioned point cloud data,
An autonomous delivery vehicle according to item 11, comprising a seventh processor that executes a code including replacing the removed point having a pre-selected height.
(Item 13)
The second processor is,
The point cloud data is segmented into the processable portion,
An autonomous delivery vehicle according to item 11, comprising the executable code, which includes removing a point of a pre-selected height from the processable portion.
(Item 14)
The third processor described above is
By analyzing outliers, voxels, and normals, the size of the processable portion is reduced,
To expand the area from the reduced size processing portion,
Determining the initial drivable surface from the aforementioned enlarged region,
The initial drivable surface is segmented and meshed,
The process involves locating polygons within the segmented and meshed initial drivable surface,
An autonomous delivery vehicle according to item 11, comprising the executable code, which includes setting at least one drivable surface based on at least the polygon.
(Item 15)
The fourth processor is,
The method involves sorting the point cloud data of the initial drivable surface according to an SDSF filter, wherein the SDSF filter includes points of at least three categories.
An autonomous delivery vehicle according to item 14, comprising the executable code, which includes locating at least one SDSF point based on whether the points of at least three categories combined satisfy at least one first pre-selected criterion.
(Item 16)
The autonomous delivery vehicle according to item 15, comprising the executable code, the fourth processor, which includes at least creating at least one SDSF trajectory based on whether a plurality of the at least one SDSF points, in combination, satisfy at least one second pre-selected criterion.
(Item 17)
Creating a graphed polygon is,
Creating at least one polygon from the at least one drivable surface, wherein the at least one polygon includes an outer edge.
Smoothing the outer edge,
Based on the smoothed outer edge, a travel margin is formed,
Adding the at least one SDSF orbit to the at least one traversable surface,
An autonomous delivery vehicle according to item 14, comprising an eighth processor, which includes the executable code, which includes removing an inner edge from the at least one drivable surface according to at least one third pre-selected criterion.
(Item 18)
An autonomous delivery vehicle according to item 17, comprising a ninth processor, comprising the executable code, wherein smoothing the outer edge includes trimming the outer edge outward to form an outward-facing edge.
(Item 19)
An autonomous delivery vehicle according to item 18, comprising a tenth processor, comprising the executable code, wherein forming the smoothed outer edge travel margin includes trimming the outward edge inward.
(Item 20)
The aforementioned controller,
The autonomous delivery vehicle (AV) comprises a subsystem for navigating at least one substantial discontinuous surface feature (SDSF) encountered, wherein the AV travels a path across the surface, the surface includes the at least one SDSF, the path includes a start point and an end point, and the subsystem is
A first processor accessing a route configuration, wherein the route configuration includes at least one graphed polygon, the filtered point cloud data includes labeled features, and the point cloud data includes drivable margins, and the first processor accesses a route configuration, the route configuration includes at least one graphed polygon, the filtered point cloud data includes labeled features, and the point cloud data includes drivable margins,
A second processor that converts the aforementioned point cloud data into a global coordinate system,
A third processor for determining the boundary of at least one SDSF, wherein the third processor creates an SDSF buffer of a pre-selected size around the boundary.
A fourth processor that determines the at least one SDSF that can be crossed based on at least one SDSF crossing criterion,
A fifth processor that creates an edge/weighted graph based on at least one SDSF cross-sectional criterion, the converted point cloud data, and the root morphology,
An autonomous delivery vehicle according to item 1, comprising a base controller that selects the path from the starting point to the ending point based at least on the edge/weighting graph.
(Item 21)
The aforementioned at least one SDSF cross-sectional criterion is,
The pre-selected width of the at least one SDSF and the pre-selected smoothness of the at least one SDSF,
The minimum entry distance and minimum exit distance between the at least one SDSF and the AV, including the drivable surface,
An autonomous delivery vehicle according to item 20, comprising the minimum approach distance between the at least one SDSF and the AV, which adapts the AV to an approach of about 90° to the at least one SDSF.
(Item 22)
A method for managing a global occupancy grid for an autonomous device, wherein the global occupancy grid includes global occupancy grid cells, the global occupancy grid cells are associated with occupancy probabilities, and the method is
Receiving sensor data from a sensor associated with the autonomous device,
At least based on the sensor data, a local occupancy grid is created, wherein the local occupancy grid has local occupancy grid cells.
When the autonomous device moves from the first area to the second area,
Accessing historical data associated with the second area,
At least based on the aforementioned historical data, create a static grid,
To move the global occupied grid and maintain the autonomous device at the central position of the global occupied grid,
Based on the static grid, update the moved global occupancy grid,
If at least one of the globally occupied grid cells coincides with the location of the autonomous device, then at least one of the globally occupied grid cells is marked as unoccupied.
For each of the aforementioned locally occupied grid cells,
Calculating the position of the local occupied grid cell on the global occupied grid,
Accessing the first occupancy probability from the global occupancy grid cell at the aforementioned location,
Accessing the second occupancy probability from the local occupying grid cell at the aforementioned location,
A method comprising calculating a new occupancy probability at the location on the global occupancy grid based on at least the first occupancy probability and the second occupancy probability.
(Item 23)
The method according to item 22, further comprising performing a range check on the new occupancy probability.
(Item 24)
Checking the aforementioned range means
If the new occupancy probability is < 0, the new occupancy probability is set to 0.
The method according to item 23, which includes setting the new occupancy probability to 1 if the new occupancy probability is > 1.
(Item 25)
The method of item 22, further comprising setting the global occupancy grid cell to the new occupancy probability.
(Item 26)
The method of item 23, further comprising setting the global occupancy grid cell to the new occupancy probability that has been range-checked.
(Item 27)
A method for creating and managing an occupied grid,
The local dedicated grid creation node converts sensor measurements into a reference frame associated with the device,
Creating a timestamped measurement occupancy grid,
The aforementioned timestamped measurement occupancy grid is made public as a local occupancy grid,
Creating multiple local dedicated grids,
Creating a static occupancy grid based on surface characteristics within a repository, wherein the surface characteristics are associated with the location of the device,
To move the global occupancy grid associated with the location of the device, and to maintain the device and the local occupancy grid that are substantially aligned with the global occupancy grid,
Adding information from the statically occupied grid to the globally occupied grid,
To mark the area within the global occupied grid currently occupied by the aforementioned device as unoccupied,
For at least one cell in each local occupied grid,
Determining the location of at least one cell within the global occupancy grid,
Accessing the first value at the aforementioned location,
Based on the relationship between the first value and the cell value in at least one cell within the local occupied grid, a second value is determined at the location.
The second value is compared with a pre-selected probability range,
A method comprising setting up the global occupancy grid with the new value if the probability value is within the pre-selected probability range.
(Item 28)
The method of item 27, further comprising disclosing the global occupancy grid.
(Item 29)
The method according to item 27, wherein the surface characteristics include a surface type and surface discontinuity.
(Item 30)
The aforementioned relationship is the method described in item 27, which includes summing.
(Item 31)
A system for creating and managing occupied grids,
A plurality of local grid creation nodes that create at least one local occupied grid, wherein the at least one local occupied grid is associated with the location of a device, and the at least one local occupied grid includes at least one cell,
A global occupancy grid manager that accesses the at least one local occupancy grid,
The aforementioned global occupancy grid manager is
Creating a static occupancy grid based on surface characteristics within a repository, wherein the surface characteristics are associated with the location of the device,
To move the global occupancy grid associated with the location of the device, and to maintain the device and the at least one local occupancy grid that are substantially aligned with the global occupancy grid,
Adding information from the statically occupied grid to at least one globally occupied grid,
To mark the area within the global occupied grid currently occupied by the aforementioned device as unoccupied,
For each of the at least one cells in each local occupied grid,
Determining the location of at least one cell within the global occupied grid,
Accessing the first value at the aforementioned location,
Based on the relationship between the first value and the cell value in at least one cell within the local occupied grid, a second value is determined at the location.
The second value is compared with a pre-selected probability range,
A system that, if the probability value is within the pre-selected probability range, sets up the global occupancy grid with the new value.
(Item 32)
A method for updating the global occupancy grid,
When an autonomous device moves to a new location, it updates the global occupancy grid using information from the static grid associated with the new location.
Analyzing the surface at the aforementioned new location,
If the surface is drivable, the surface is updated, and the global occupied grid is updated using the updated surface.
A method comprising updating the global occupancy grid using values from a repository of static values, wherein the static values are associated with the new locations.
(Item 33)
Updating the aforementioned surface means
Accessing the local occupied grid associated with the aforementioned new location,
For each cell in the aforementioned local occupied grid,
Accessing the confidence value of the local occupied grid surface classification and the local occupied grid surface classification,
If the local occupied grid surface classification is the same as the global occupied grid surface classification within the cell, the confidence value of the global occupied grid surface classification is added to the confidence value of the local occupied grid surface classification to form a sum, and the global occupied grid in the cell is updated using the sum.
If the local occupied grid surface classification is not the same as the global occupied grid surface classification within the cell, the local occupied grid surface classification confidence value is subtracted from the global occupied grid surface classification confidence value to form a difference, and the global occupied grid is updated using the difference.
The method of item 32, comprising updating the global occupied grid using the local occupied grid surface classification if the difference is less than zero.
(Item 34)
Updating the global occupancy grid using the values from the static value repository is:
For each cell in the local occupying grid,
Accessing the log odds value, which is the local occupancy grid probability that the cell from the local occupancy grid is the occupancy value,
The log-odds value in the global occupancy grid is updated using the local occupancy grid log-odds value in the aforementioned cell.
If the pre-selected certainty that the cell is not occupied is met, and the autonomous device is moving within the lane barrier, and the local occupied grid surface classification indicates a drivable surface, then the log odds that the cell is occupied within the local occupied grid are reduced.
If the autonomous device anticipates encountering a relatively uniform surface, and the local occupied grid surface classification indicates a relatively non-uniform surface, then the log odds within the local occupied grid are increased.
The method of item 32, comprising reducing the log odds in the local occupied grid when the autonomous device expects to encounter a relatively uniform surface, and when the local occupied grid surface classification indicates a relatively uniform surface.
(Item 35)
A method for real-time control of the configuration of a device, the device comprising a chassis, at least four wheels, a first side of the chassis operably coupled to at least one of the at least four wheels, and an opposing second side of the chassis operably coupled to at least one of the at least four wheels, the method being
Creating a map based on at least prior surface features and occupancy grids, wherein the map is created non-real-time, the map includes at least one location, the at least one location is associated with at least one surface feature, and the at least one surface feature is associated with at least one surface classification and at least one mode.
As the device progresses, the current surface characteristics are determined,
The occupied grid is updated in real time using the current surface features,
A method comprising determining from the occupied grid and the map a path the device may take to traverse the at least one surface feature.
(Item 36)
A method for real-time control of the configuration of a device, the device comprising a chassis, at least four wheels, a first side of the chassis operably coupled to at least one of the at least four wheels, and an opposing second side of the chassis operably coupled to at least one of the at least four wheels, the method being
Receiving environmental data and,
The surface type is determined based at least on the aforementioned environmental data,
The mode is determined based at least on the surface type and the first configuration,
The second configuration is determined based at least on the mode and the surface type,
Determine the move command based at least on the second configuration described above,
A method comprising controlling the configuration of the device by using the move command, and changing the device from a first configuration to a second configuration.
(Item 37)
The environmental data comprises RGB-D image data, as described in item 36.
(Item 38)
Based at least the surface type and the mode, the occupied grid is incorporated,
The method of item 36, further comprising determining the move command based on at least the occupied grid.
(Item 39)
The method according to item 38, wherein the occupied grid comprises information based on data from at least one image sensor.
(Item 40)
The aforementioned environmental data comprises the form of a road surface, as described in item 36.
(Item 41)
The configuration according to item 36, comprising two clustered pairs of at least four wheels, wherein a first pair of the two pairs is positioned on the first side, a second pair of the two pairs is positioned on the second side, the first pair includes a first front wheel and a first rear wheel, and the second pair includes a second front wheel and a second rear wheel.
(Item 42)
The method according to item 41, wherein the control of the configuration includes coordinated power supply of the first pair and the second pair, based at least on the environmental data.
(Item 43)
The control of the configuration comprises a transition from driving the at least four wheels and pairs of reversible casters, the pairs of casters being operably coupled to the chassis, to driving two wheels, the clustered first pair and the clustered second pair, which are rotated to lift the first front wheel and the second front wheel, the device being stationary on the first rear wheel, the second rear wheel and the pairs of casters, according to item 41.
(Item 44)
The method according to item 41, wherein the control of the configuration includes rotating a pair of clusters operably coupled with two first powered wheels on the first side and two second powered wheels on the second side, based at least on the environmental data.
(Item 45)
The device further comprises a cargo container, the cargo container is mounted on the chassis, and the chassis controls the height of the cargo container, according to the method of item 36.
(Item 46)
The height of the cargo container is determined by the method described in item 45, based at least on the environmental data.
(Item 47)
A system for real-time control of the configuration of a device, wherein the device includes a chassis, at least four wheels, a first side of the chassis, and an opposing second side of the chassis, and the system is
A device processor that receives real-time environmental data surrounding the device, wherein the device processor determines a surface type based on at least the environmental data, determines a mode based on at least the surface type and a first configuration, and determines a second configuration based on at least the mode and the surface type.
A power base processor that determines a move command based on at least the second configuration, the power base processor controlling the configuration of the device by using the move command, and changing the device from a first configuration to a second configuration, comprising:
(Item 48)
The aforementioned environmental data is the system described in item 47, which includes RGB-D image data.
(Item 49)
The device processor includes taking in an occupied grid based at least on the surface type and the mode, according to item 47.
(Item 50)
The system according to item 49, wherein the power base processor includes determining the move command based at least on the occupied grid.
(Item 51)
The system according to item 49, wherein the occupied grid comprises information based on data from at least one image sensor.
(Item 52)
The aforementioned environmental data is provided for the system described in item 47, which includes the form of the road surface.
(Item 53)
The configuration comprises two clustered pairs of at least four wheels, the first pair of the two pairs being positioned on the first side, the second pair of the two pairs being positioned on the second side, the first pair having a first front wheel and a first rear wheel, and the second pair having a second front wheel and a second rear wheel, according to item 47.
(Item 54)
The control of the configuration includes the coordinated power supply of the first pair and the second pair, based at least on the environmental data, as described in item 53.
(Item 55)
Control of the configuration includes transitioning from driving the at least four wheels and pairs of reversible casters, the pairs of casters being operably coupled to the chassis, to driving two wheels, the clustered first pair and the clustered second pair, which are rotated to lift the first front wheel and the second front wheel, the device resting on the first rear wheel, the second rear wheel, and the pairs of casters, the system according to item 53.
(Item 56)
A method for maintaining the global grid,
To locate the first position of the autonomous device,
When the autonomous device moves to the second position, the second position is associated with the global occupancy grid and the local occupancy grid.
Updating the global occupancy grid using at least one occupancy probability value associated with the first position,
Updating the global occupancy grid using at least one drivable surface associated with the local occupancy grid,
Updating the global occupancy grid using the surface reliability associated with the at least one drivable surface,
The global occupancy grid is updated using the log odds of at least one occupancy probability value, using a first Bayesian function.
Adjusting the log odds based on at least the characteristics associated with the second position,
When the autonomous device remains in the first position and the global occupying grid and the local occupying grid are jointly installed,
Updating the global occupied grid using the at least one drivable surface associated with the local occupied grid,
Updating the global occupancy grid using the surface reliability associated with the at least one drivable surface,
The global occupancy grid is updated using the log odds of at least one occupancy probability value, using a second Bayesian function.
A method comprising adjusting the log odds based on at least the characteristics associated with the second position.
(Item 57)
Creating the aforementioned map means
Accessing point cloud data representing the aforementioned surface,
Filtering the aforementioned point cloud data,
The filtered point cloud data is formed into a processable portion,
Merging the aforementioned processable portion into at least one concave polygon,
The method involves locating and labeling the at least one SDSF within the at least one concave polygon, wherein the locating and labeling constitutes the formation of labeled point cloud data.
At a minimum, a graphed polygon is created based on at least one of the concave polygons,
The method of item 35, comprising selecting the path from a starting point to an ending point based on at least the graphed polygon, wherein the AV traverses at least one SDSF along the path.
(Item 58)
Filtering the aforementioned point cloud data is
Conditionally remove points representing transient objects and points representing outliers from the aforementioned point cloud data,
The method of item 57, comprising replacing the removed point having a pre-selected height.
(Item 59)
Forming the processing part is
The point cloud data is segmented into the processable portion,
The method according to item 57, comprising removing a point of a pre-selected height from the processable portion.
(Item 60)
Merging the aforementioned processable portions means
By analyzing outliers, voxels, and normals, the size of the processable portion is reduced,
To expand the area from the reduced size processing portion,
Determining the initial drivable surface from the aforementioned enlarged region,
The initial drivable surface is segmented and meshed,
The process involves locating polygons within the segmented and meshed initial drivable surface,
The method according to item 57, comprising setting at least one drivable surface based on at least the polygon.
(Item 61)
The location and labeling of the aforementioned at least one SDSF is
The method involves sorting the point cloud data of the initial drivable surface according to an SDSF filter, wherein the SDSF filter includes points of at least three categories.
The method of item 60, comprising at least locating at least one SDSF point based on whether the points of the at least three categories combined satisfy at least one first pre-selected criterion.
(Item 62)
The method according to item 61, further comprising creating at least one SDSF trajectory based on whether a plurality of the at least one SDSF points, in combination, satisfy at least one second pre-selected criterion.
(Item 63)
Creating the aforementioned graphed polygon further involves,
Creating at least one polygon from the at least one drivable surface, wherein the at least one polygon includes an outer edge.
Smoothing the outer edge,
Based on the smoothed outer edge, a travel margin is formed,
Adding the at least one SDSF orbit to the at least one traversable surface,
The method according to item 62, comprising removing an inner edge from the at least one drivable surface according to at least one third pre-selected criterion.
(Item 64)
The method according to item 63, wherein the smoothing of the outer edge includes trimming the outer edge outwards to form an outward-facing edge.
(Item 65)
The method according to item 63, wherein forming the running margin of the smoothed outer edge includes trimming the outward edge inward.
(Item 66)
An autonomous delivery vehicle,
A power base comprising two powered front wheels, two powered rear wheels, and an energy storage device, wherein the power base is configured to move at a commanded speed,
A cargo platform including multiple short-range sensors, wherein the cargo platform is mechanically attached to the power base,
A cargo container having volume for receiving one or more objects to be delivered, wherein the cargo container is mounted on the cargo platform,
A long-range sensor suite comprising a LIDAR and one or more cameras, wherein the long-range sensor suite is mounted on the cargo container,
An autonomous delivery vehicle comprising the long-range sensor suite and a controller for receiving data from the plurality of short-range sensors.
(Item 67)
The autonomous delivery vehicle according to item 66, wherein the plurality of short-range sensors detect at least one characteristic of a drivable surface.
(Item 68)
The autonomous delivery vehicle according to item 66, wherein the plurality of short-range sensors are stereo cameras.
(Item 69)
The autonomous delivery vehicle according to item 66 comprises an IR projector, two image sensors, and an RGB sensor.
(Item 70)
The aforementioned multiple short-range sensors are radar sensors, as described in item 66 for the autonomous delivery vehicle.
(Item 71)
The short-range sensor supplies RGB-D data to the controller, as described in item 66, for the autonomous delivery vehicle.
(Item 72)
The controller determines the geometric shape of the road surface based on RGB-D data received from the plurality of short-range sensors, as described in item 66, for the autonomous delivery vehicle.
(Item 73)
The autonomous delivery vehicle according to item 66, wherein the plurality of short-range sensors detect objects within 4 meters of the autonomous delivery vehicle, and the long-range sensor suite detects objects beyond 4 meters from the autonomous delivery vehicle.
(Item 74)
An autonomous delivery vehicle,
A power base comprising at least two powered rear wheels, a caster front wheel, and an energy storage device, wherein the power base is configured to move at a commanded speed,
A cargo platform including multiple short-range sensors, wherein the cargo platform is mechanically attached to the power base,
A cargo container having volume for receiving one or more objects to be delivered, wherein the cargo container is mounted on the cargo platform,
A long-range sensor suite comprising a LIDAR and one or more cameras, wherein the long-range sensor suite is mounted on the cargo container,
An autonomous delivery vehicle comprising the long-range sensor suite and a controller for receiving data from the plurality of short-range sensors.
(Item 75)
The autonomous delivery vehicle according to item 74, wherein the plurality of short-range sensors detect at least one characteristic of a drivable surface.
(Item 76)
The aforementioned multiple short-range sensors are stereo cameras, as described in item 74 for the autonomous delivery vehicle.
(Item 77)
The autonomous delivery vehicle according to item 74 comprises an IR projector, two image sensors, and an RGB sensor.
(Item 78)
The aforementioned multiple short-range sensors are radar sensors, as described in item 74 for the autonomous delivery vehicle.
(Item 79)
The short-range sensor supplies RGB-D data to the controller, as described in item 74, for the autonomous delivery vehicle.
(Item 80)
The controller determines the geometric shape of the road surface based on RGB-D data received from the plurality of short-range sensors, as described in item 74, for the autonomous delivery vehicle.
(Item 81)
The autonomous delivery vehicle according to item 74, wherein the plurality of short-range sensors detect objects within 4 meters of the autonomous delivery vehicle, and the long-range sensor suite detects objects beyond 4 meters from the autonomous delivery vehicle.
(Item 82)
The autonomous delivery vehicle according to item 74, further comprising a second set of powered wheels that can engage with the ground while the caster wheels are lifted away from the ground.
(Item 83)
An autonomous delivery vehicle,
A power base comprising at least two powered rear wheels, a caster front wheel, and an energy storage device, wherein the power base is configured to move at a commanded speed,
A cargo platform, wherein the cargo platform is mechanically attached to the power base,
A short-range camera assembly mounted on the cargo platform for detecting at least one characteristic of a drivable surface,
The aforementioned short-range camera assembly is
Camera and,
The first light and,
Equipped with a first liquid-cooled heatsink,
The first liquid-cooled heatsink cools the first light and the camera of an autonomous delivery vehicle.
(Item 84)
The autonomous delivery vehicle according to item 83, further comprising a thermoelectric cooler between the camera and the liquid-cooled heat sink of the short-range camera assembly.
(Item 85)
The autonomous delivery vehicle according to item 83, wherein the first light and the camera are embedded in a cover with an opening that deflects the illumination from the first light away from the camera.
(Item 86)
The lights are angled downward at least 15° and embedded at least 4 mm within the cover to minimize distracting lighting for pedestrians, as described in item 83 of the Autonomous Delivery Vehicle.
(Item 87)
The autonomous delivery vehicle according to item 83, wherein the camera has a field of view, and the first light comprises two LEDs with lenses for producing two beams of light that diffuse to illuminate the field of view of the camera.
(Item 88)
The lights are angled at a distance of approximately 50°, and the lenses produce a 60° beam, as described in item 87, for the autonomous delivery vehicle.
(Item 89)
The short-range camera assembly includes an ultrasonic sensor mounted above the camera, as described in item 83, for the autonomous delivery vehicle.
(Item 90)
The short-range camera assembly is mounted at a central position on the front of the cargo platform in the autonomous delivery vehicle according to item 83.
(Item 91)
The cargo platform further comprises at least one corner camera assembly mounted on at least one corner of the front of the cargo platform, the at least one corner camera assembly is
Ultrasonic sensor and,
Corner camera and
The second light,
The autonomous delivery vehicle according to item 83, comprising a second liquid-cooled heat sink, the second liquid-cooled heat sink comprising a second liquid-cooled heat sink for cooling the second light and the corner camera.
(Item 92)
The method for item 22, wherein the historical data comprises surface data.
(Item 93)
The method described in item 22, wherein the historical data includes discontinuous data.

本教示は、付随の図面とともに想定される、以下の説明を参照してより容易に理解されるであろう。 This instruction will be easier to understand by referring to the following explanation, which is assumed to be accompanied by the diagrams.

図1-1は、本教示のシステムの主要なコンポーネントの概略ブロック図である。Figure 1-1 is a schematic block diagram of the main components of the system described in this instruction.

図1-2は、本教示のマッププロセッサの主要なコンポーネントの概略ブロック図である。Figure 1-2 is a schematic block diagram of the main components of the map processor in this instruction.

図1-3は、本教示の知覚プロセッサの主要なコンポーネントの概略ブロック図である。Figure 1-3 is a schematic block diagram of the main components of the perceptual processor in this instruction.

図1-4は、本教示の自律性プロセッサの主要なコンポーネントの概略ブロック図である。Figure 1-4 is a schematic block diagram of the main components of the autonomy processor described in this teaching.

図1Aは、AVのための進行経路を準備するための本教示のシステムの概略ブロック図である。Figure 1A is a schematic block diagram of the system of this instruction for preparing the route for AV.

図1Bは、本教示のシステムを組み込むデバイスの例示的構成の絵画図である。Figure 1B is a pictorial illustration of an exemplary configuration of a device incorporating the system described in this instruction.

図1Cは、いくつかの長距離および短距離センサの視野を示す、自動的送達車両の側面図である。Figure 1C is a side view of an automated delivery vehicle showing the fields of view of several long-range and short-range sensors.

図1Dは、本教示のマッププロセッサの概略ブロック図である。Figure 1D is a schematic block diagram of the map processor described in this instruction.

図1Eは、本教示のマッププロセッサのフローの第1の部分の絵画図である。Figure 1E is a diagram illustrating the first part of the map processor flow of this instruction.

図1Fは、本教示のセグメント化された点群の画像である。Figure 1F is an image of the segmented point cloud from this instruction.

図1Gは、本教示のマッププロセッサの第2の部分の絵画図である。Figure 1G is a diagram of the second part of the map processor in this instruction.

図1Hは、本教示の走行可能表面検出結果の画像である。Figure 1H is an image showing the results of detecting drivable surfaces using this instruction.

図1Iは、本教示のSDSF探知機のフローの絵画図である。Figure 1I is a diagram illustrating the flow of the SDSF detector described in this instruction.

図1Jは、本教示のSDSFカテゴリの絵画図である。Figure 1J is a pictorial illustration of the SDSF category in this instruction.

図1Kは、本教示のシステムによって識別されるSDSFの画像である。Figure 1K is an image of the SDSF identified by the system described in this instruction.

図1Lおよび1Mは、本教示の多角形処理の絵画図である。Figures 1L and 1M are illustrations of the polygon processing described in this instruction. 図1Lおよび1Mは、本教示の多角形処理の絵画図である。Figures 1L and 1M are illustrations of the polygon processing described in this instruction.

図1Nは、本教示のシステムによって識別される多角形およびSDSFの画像である。Figure 1N shows images of polygons and SDSFs identified by the system of this instruction.

図2Aは、本教示の自律的車両の等角図である。Figure 2A is an isometric view of the autonomous vehicle in this instruction.

図2Bは、選択された長距離センサの視野を示す、貨物コンテナの上面図である。Figure 2B is a top view of a cargo container showing the field of view of the selected long-range sensor.

図2C-2Fは、長距離センサアセンブリの図である。Figure 2C-2F shows a diagram of a long-range sensor assembly. 図2C-2Fは、長距離センサアセンブリの図である。Figure 2C-2F shows a diagram of a long-range sensor assembly. 図2C-2Fは、長距離センサアセンブリの図である。Figure 2C-2F shows a diagram of a long-range sensor assembly. 図2C-2Fは、長距離センサアセンブリの図である。Figure 2C-2F shows a diagram of a long-range sensor assembly.

図2Gは、選択された短距離センサの視野を示す、貨物コンテナの上面図である。Figure 2G is a top view of a cargo container showing the field of view of the selected short-range sensor.

図2Hは、本教示の貨物プラットフォームの等角図である。Figure 2H is an isometric view of the cargo platform in this instruction.

図2I-2Lは、短距離センサの等角図である。Figure 2I-2L is an isometric view of a short-range sensor. 図2I-2Lは、短距離センサの等角図である。Figure 2I-2L is an isometric view of a short-range sensor. 図2I-2Lは、短距離センサの等角図である。Figure 2I-2L is an isometric view of a short-range sensor. 図2I-2Lは、短距離センサの等角図である。Figure 2I-2L is an isometric view of a short-range sensor.

図2M-2Nは、本教示の自律的車両の等角図である。Figure 2M-2N is an isometric view of the autonomous vehicle in this instruction. 図2M-2Nは、本教示の自律的車両の等角図である。Figure 2M-2N is an isometric view of the autonomous vehicle in this instruction.

図2O-2Pは、外板パネルが除去された、本教示の自律的車両の等角図である。Figure 2O-2P is an isometric view of the autonomous vehicle of this instruction with the outer panels removed. 図2O-2Pは、外板パネルが除去された、本教示の自律的車両の等角図である。Figure 2O-2P is an isometric view of the autonomous vehicle of this instruction with the outer panels removed.

図2Qは、上部パネルの一部が除去された、本教示の自律的車両の等角図である。Figure 2Q is an isometric view of the autonomous vehicle in this instruction, with a portion of the upper panel removed.

図2R-2Vは、本教示の自律的車両上の長距離センサの図である。Figure 2R-2V shows the long-range sensor on the autonomous vehicle in this teaching. 図2R-2Vは、本教示の自律的車両上の長距離センサの図である。Figure 2R-2V shows the long-range sensor on the autonomous vehicle in this teaching. 図2R-2Vは、本教示の自律的車両上の長距離センサの図である。Figure 2R-2V shows the long-range sensor on the autonomous vehicle in this teaching. 図2R-2Vは、本教示の自律的車両上の長距離センサの図である。Figure 2R-2V shows the long-range sensor on the autonomous vehicle in this teaching. 図2R-2Vは、本教示の自律的車両上の長距離センサの図である。Figure 2R-2V shows the long-range sensor on the autonomous vehicle in this teaching.

図2W-2Zは、超音波センサの図である。Figure 2W-2Z shows an ultrasonic sensor. 図2W-2Zは、超音波センサの図である。Figure 2W-2Z shows an ultrasonic sensor. 図2W-2Zは、超音波センサの図である。Figure 2W-2Z shows an ultrasonic sensor. 図2W-2Zは、超音波センサの図である。Figure 2W-2Z shows an ultrasonic sensor.

図2AA-2BBは、中心短距離カメラアセンブリの図である。Figure 2AA-2BB shows the central short-range camera assembly. 図2AA-2BBは、中心短距離カメラアセンブリの図である Figure 2AA-2BB shows the central short-range camera assembly .

図3Aは、本教示の一構成のシステムの概略ブロック図である。Figure 3A is a schematic block diagram of one configuration of the system described in this instruction.

図3Bは、本教示の別の構成のシステムの概略ブロック図である。Figure 3B is a schematic block diagram of a different configuration of the system described in this instruction.

図3Cは、最初にグローバル占有グリッドを作成し得る、本教示のシステムの概略ブロック図である。Figure 3C is a schematic block diagram of the system in this instruction, which can initially create a global occupancy grid.

図3Dは、本教示の静的グリッドの絵画表現である。Figure 3D is a pictorial representation of the static grid in this instruction.

図3Eおよび3Fは、本教示の占有グリッドの作成の絵画表現である。Figures 3E and 3F are pictorial representations of the creation of the occupying grid in this instruction. 図3Eおよび3Fは、本教示の占有グリッドの作成の絵画表現である。Figures 3E and 3F are pictorial representations of the creation of the occupying grid in this instruction.

図3Gは、本教示の事前の占有グリッドの絵画表現である。Figure 3G is a pictorial representation of the prior occupied grid for this instruction.

図3Hは、本教示のグローバル占有グリッドを更新する絵画表現である。Figure 3H is a pictorial representation of updating the global occupancy grid in this instruction.

図3Iは、グローバル占有グリッドを公開するための本教示の方法のフロー図である。Figure 3I is a flowchart of the method described in this teaching for exposing a global occupied grid.

図3Jは、グローバル占有グリッドを更新するための本教示の方法のフロー図である。Figure 3J is a flowchart of the method of this teaching for updating the global occupancy grid.

図3K-3Mは、グローバル占有グリッドを更新するための本教示の別の方法のフロー図である。Figure 3K-3M is a flowchart of another method of this teaching for updating the global occupancy grid. 図3K-3Mは、グローバル占有グリッドを更新するための本教示の別の方法のフロー図である。Figure 3K-3M is a flowchart of another method of this teaching for updating the global occupancy grid. 図3K-3Mは、グローバル占有グリッドを更新するための本教示の別の方法のフロー図である。Figure 3K-3M is a flowchart of another method of this teaching for updating the global occupancy grid.

図4Aは、種々のモードで据え付けられる、本教示のデバイスの斜視絵画図である。Figure 4A is a perspective view of the device described in this instruction, showing how it can be installed in various modes.

図4Bは、本教示のシステムの概略ブロック図である。Figure 4B is a schematic block diagram of the system described in this instruction.

図4Cは、本教示の走行表面プロセッサコンポーネントの概略ブロック図である。Figure 4C is a schematic block diagram of the running surface processor component of this instruction.

図4Dは、本教示のプロセスの概略ブロック/絵画フロー図である。Figure 4D is a schematic block/picture flowchart of the process described in this instruction.

図4Eおよび4Fは、それぞれ、標準モードにおける本教示のデバイスの構成の斜視図ならびに側面図である。Figures 4E and 4F are perspective and side views, respectively, of the device configuration described in this instruction in standard mode. 図4Eおよび4Fは、それぞれ、標準モードにおける本教示のデバイスの構成の斜視図ならびに側面図である。Figures 4E and 4F are perspective and side views, respectively, of the device configuration described in this instruction in standard mode.

図4GおよびHは、それぞれ、4車輪モードにおける本教示のデバイスの構成の斜視図ならびに側面図である。Figures 4G and 4H are perspective and side views, respectively, of the configuration of the device described in this instruction in four-wheel mode. 図4GおよびHは、それぞれ、4車輪モードにおける本教示のデバイスの構成の斜視図ならびに側面図である。Figures 4G and 4H are perspective and side views, respectively, of the configuration of the device of this instruction in four-wheel mode.

図4Iおよび4Jは、それぞれ、上昇4車輪モードにおける本教示のデバイスの構成の斜視図ならびに側面図である。Figures 4I and 4J are perspective and side views, respectively, of the configuration of the device of this instruction in the lifting four-wheel mode. 図4Iおよび4Jは、それぞれ、上昇4車輪モードにおける本教示のデバイスの構成の斜視図ならびに側面図である。Figures 4I and 4J are perspective and side views, respectively, of the configuration of the device of this instruction in the lifting four-wheel mode.

図4Kは、本教示の方法のフローチャートである。Figure 4K is a flowchart of the method described in this instruction.

図5Aは、本教示のデバイスコントローラの概略ブロック図である。Figure 5A is a schematic block diagram of the device controller described in this instruction.

図5Bは、本教示のSDSFプロセッサの概略ブロック図である。Figure 5B is a schematic block diagram of the SDSF processor described in this instruction.

図5Cは、本教示のシステムによって識別されるSDSFアプローチの画像である。Figure 5C is an image of the SDSF approach identified by the system of this instruction.

図5Dは、本教示のシステムによって作成されるルート形態の画像である。Figure 5D is an image of the route configuration created by the system described in this instruction.

図5Eは、本教示のモードの概略ブロック図である。Figure 5E is a schematic block diagram of the modes of instruction.

図5F-5Jは、SDSFを横断するための本教示の方法のフローチャートである。Figure 5F-5J is a flowchart of the teaching method for traversing the SDSF. 図5F-5Jは、SDSFを横断するための本教示の方法のフローチャートである。Figure 5F-5J is a flowchart of the teaching method for traversing the SDSF. 図5F-5Jは、SDSFを横断するための本教示の方法のフローチャートである。Figure 5F-5J is a flowchart of the teaching method for traversing the SDSF. 図5F-5Jは、SDSFを横断するための本教示の方法のフローチャートである。Figure 5F-5J is a flowchart of the teaching method for traversing the SDSF. 図5F-5Jは、SDSFを横断するための本教示の方法のフローチャートである。Figure 5F-5J is a flowchart of the teaching method for traversing the SDSF.

図5Kは、SDSFを横断するための本教示のシステムの概略ブロック図である。Figure 5K is a schematic block diagram of the system for traversing the SDSF in this instruction.

図5L-5Nは、図5F-5Hの方法の絵画表現である。Figures 5L-5N are pictorial representations of the method shown in Figures 5F-5H. 図5L-5Nは、図5F-5Hの方法の絵画表現である。Figures 5L-5N are pictorial representations of the method shown in Figures 5F-5H. 図5L-5Nは、図5F-5Hの方法の絵画表現である。Figures 5L-5N are pictorial representations of the method shown in Figures 5F-5H.

図5Oは、画像を多角形に変換する絵画表現である。Figure 5O is a pictorial representation that transforms an image into a polygon.

(詳細な説明)
本教示のシステムおよび方法は、オンボードセンサおよび以前に開発されたマップを使用し、占有グリッドを開発し、これらの補助を使用し、表面タイプおよび以前のものに基づいてAVを再構成することを含め、表面特徴を横断してAVをナビゲートすることができる。
(Detailed explanation)
The system and method of this teaching can navigate the AV across surface features, including using onboard sensors and previously developed maps to develop an occupancy grid and using these aids to reconstruct the AV based on surface type and prior information.

ここで図1-1を参照すると、AVシステム100は、その上にセンサ10701が搭載され得、その中でデバイスコントローラ10111が実行され得る、構造を含むことができる。構造は、構造の一部である車輪の移動を指示し得、AVの移動を可能にし得る、電力基部10112を含むことができる。デバイスコントローラ10111は、AV上に位置する少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることができ、限定ではないが、AV上に位置し得る、センサ10701からデータを受信することができる。デバイスコントローラ10111は、速度、方向、および構成情報を基部コントローラ10114に提供することができ、これは、移動コマンドを電力基部10112に提供することができる。デバイスコントローラ10111は、マッププロセッサ10104からマップ情報を受信することができ、これは、AVを囲繞する面積のマップを準備することができる。デバイスコントローラ10111は、限定ではないが、AV上センサを含む、センサ10701からの入力を受信および処理し得る、センサプロセッサ10703を含むことができる。いくつかの構成では、デバイスコントローラ10111は、知覚プロセッサ2143と、自律性プロセッサ2145と、ドライバプロセッサ2127とを含むことができる。知覚プロセッサ2143は、例えば、限定ではないが、静的および動的障害物を位置特定し、交通信号状態を判定し、占有グリッドを作成し、表面を分類することができる。自律性プロセッサ2145は、例えば、限定ではないが、AVの最大速度を判定し、AVが、例えば、道路上で、歩道上で、交差点において、および/または遠隔制御下でナビゲートしている状況のタイプを判定することができる。ドライバプロセッサ2127は、例えば、限定ではないが、自律性プロセッサ2145の指示に従ってコマンドを作成し、それらを基部コントローラ10114上に送信することができる。 Referring here to Figure 1-1, the AV system 100 may include a structure on which a sensor 10701 may be mounted, and on which a device controller 10111 may be executed. The structure may include a power base 10112 that can direct the movement of wheels which are part of the structure, and enable the movement of the AV. The device controller 10111 may run on at least one processor located on the AV, and may, but is not limited to, a processor located on the AV, and may receive data from the sensor 10701. The device controller 10111 may provide speed, direction, and configuration information to a base controller 10114, which may provide movement commands to the power base 10112. The device controller 10111 may receive map information from a map processor 10104, which may prepare a map of the area surrounding the AV. The device controller 10111 may include a sensor processor 10703 that can receive and process input from the sensor 10701, including, but is not limited to, a sensor on the AV. In some configurations, the device controller 10111 may include a perception processor 2143, an autonomy processor 2145, and a driver processor 2127. The perception processor 2143 can, for example, locate static and dynamic obstacles, determine traffic signal conditions, create occupancy grids, and classify surfaces. The autonomy processor 2145 can, for example, determine the maximum speed of the AV and the type of situation in which the AV is navigating, for example, on a road, on a sidewalk, at an intersection, and/or under remote control. The driver processor 2127 can, for example, create commands according to instructions from the autonomy processor 2145 and transmit them to the base controller 10114.

ここで図1-2を参照すると、マッププロセッサ10104は、表面特徴のマップを作成することができ、マップを、デバイスコントローラ10111を通して、知覚プロセッサ2143に提供することができ、これは、占有グリッドを更新することができる。マッププロセッサ10104は、多くの他の側面の中でもとりわけ、特徴抽出器10801、点群編成器10803、過渡プロセッサ10805、セグメンタ10807、多角形発生器10809、SDSF線発生器10811、およびコンバイナ10813を含むことができる。特徴抽出器10801は、表面を表す点群データにアクセスする、第1のプロセッサを含むことができる。点群編成器10803は、フィルタリングされた点群データから処理可能部分を形成する、第2のプロセッサを含むことができる。過渡プロセッサ10805は、点群データをフィルタリングする、第1のフィルタを含むことができる。セグメンタ10807は、限定ではないが、点群データを処理可能部分にセグメント化することと、処理可能部分から事前選択された高さの点を除去することとを含み得る、実行可能コードを含むことができる。第1のフィルタは、随意に、限定ではないが、点群データから過渡物体を表す点および外れ値を表す点を条件付きで除去することと、事前選択された高さを有する除去された点を置換することとを含み得る、実行可能コードを含むことができる。多角形発生器10809は、処理可能部分を少なくとも1つの凹多角形に併合する、第3のプロセッサを含むことができる。第3のプロセッサは、随意に、限定ではないが、外れ値、ボクセル、および法線を分析することによって、処理可能部分のサイズを縮小することと、縮小サイズの処理可能部分からの領域を拡大させることと、拡大された領域から初期走行可能表面を判定することと、初期走行可能表面をセグメント化およびメッシュ化することと、セグメント化およびメッシュ化された初期走行可能表面内の多角形を位置特定することと、少なくとも多角形に基づいて、走行可能表面を設定することとを含み得る、実行可能コードを含むことができる。SDSF線発生器10811は、少なくとも1つの凹多角形内の少なくとも1つのSDSFを位置特定および標識化する、第4のプロセッサを含み、位置特定および標識化することは、標識化された点群データを形成することができる。第4のプロセッサは、随意に、限定ではないが、SDSFフィルタに従って、走行可能表面の点群データをソートすることであって、SDSFフィルタは、少なくとも3つのカテゴリの点を含む、ことと、少なくとも、カテゴリの点が、組み合わせて、少なくとも1つの第1の事前選択された基準を満たすかどうかに基づいて、少なくとも1つのSDSF点を位置特定することとを含み得る、実行可能コードを含むことができる。コンバイナ10813は、グラフ化多角形を作成する、第5のプロセッサを含むことができる。グラフ化多角形を作成することは、随意に、限定ではないが、少なくとも1つの走行可能表面から少なくとも1つの多角形を作成することであって、少なくとも1つの多角形は、縁を含む、ことと、縁を平滑化することと、平滑化された縁に基づいて、走行マージンを形成することと、少なくとも1つのSDSF軌道を少なくとも1つの走行可能表面に追加することと、少なくとも1つの第3の事前選択された基準に従って、少なくとも1つの走行可能表面から縁を除去することとを含み得る、実行可能コードを含むことができる。縁を平滑化することは、随意に、限定ではないが、縁を外向きにトリミングすることを含み得る、実行可能コードを含むことができる。平滑化された縁の走行マージンを形成することは、随意に、限定ではないが、外向き縁を内向きにトリミングすることを含み得る、実行可能コードを含むことができる。 Referring here to Figure 1-2, the map processor 10104 can create a map of surface features and provide the map to the perception processor 2143 through the device controller 10111, which can update the occupied grid. The map processor 10104 may include, among many other aspects, a feature extractor 10801, a point cloud compiler 10803, a transient processor 10805, a segmenter 10807, a polygon generator 10809, an SDSF line generator 10811, and a combiner 10813. The feature extractor 10801 may include a first processor that accesses point cloud data representing the surface. The point cloud compiler 10803 may include a second processor that forms a processable portion from the filtered point cloud data. The transient processor 10805 may include a first filter that filters the point cloud data. The segmenter 10807 may include executable code that includes, but is not limited to, segmenting point cloud data into processable portions and removing points of a pre-selected height from the processable portions. The first filter may optionally include executable code that includes, but is not limited to, conditionally removing points representing transient objects and points representing outliers from the point cloud data and replacing the removed points of a pre-selected height. The polygon generator 10809 may include a third processor that merges the processable portions into at least one concave polygon. The third processor may optionally include executable code that includes, but is not limited to, reducing the size of the processable portions by analyzing outliers, voxels, and normals, expanding the area from the reduced-size processable portions, determining an initial drivable surface from the expanded area, segmenting and meshing the initial drivable surface, locating polygons within the segmented and meshed initial drivable surface, and defining the drivable surface based on at least the polygons. The SDSF line generator 10811 includes a fourth processor that localizes and labels at least one SDSF within at least one concave polygon, and localizing and labeling can form labeled point cloud data. The fourth processor may optionally include executable code that sorts point cloud data of drivable surfaces according to an SDSF filter, wherein the SDSF filter includes points of at least three categories, and localizes at least one SDSF point based on whether the points of the categories, in combination, satisfy at least one first pre-selected criterion. The combiner 10813 may include a fifth processor that creates graphing polygons. Creating a graphed polygon may optionally include, but is not limited to, creating at least one polygon from at least one traversable surface, wherein at least one polygon includes an edge; smoothing the edge; forming a traversal margin based on the smoothed edge; adding at least one SDSF trajectory to at least one traversable surface; and removing the edge from at least one traversable surface according to at least one third pre-selected criterion. Smoothing the edge may optionally include, but is not limited to, trimming the edge outwards, and the executable code may include that. Forming a traversal margin on the smoothed edge may optionally include, but is not limited to, trimming the outward-facing edge inwards, and the executable code may include that.

ここで図1-3を参照すると、マップが、AVに提供されることができ、これは、オンボードセンサと、動力供給される車輪と、センサおよびマップデータを受信し、それらのデータを使用し、AVが、例えば、商品を送達する際、とりわけ、種々の種類の表面を横断するようにAVを電力構成するためのプロセッサとを含むことができる。オンボードセンサは、占有グリッドを取り込み得、動的障害物を検出するために使用され得るデータを提供することができる。占有グリッドはまた、マップによって取り込まれることができる。デバイスコントローラ10111は、センサデータおよびマップデータを受信ならびに処理し得、それらのデータを用いて占有グリッドを更新し得る、知覚プロセッサ2143を含むことができる。 Referring here to Figure 1-3, a map can be provided to the AV, which may include onboard sensors, powered wheels, and a processor for receiving and using sensor and map data, and for powering the AV to traverse various types of surfaces, for example, when delivering goods. The onboard sensors may capture the occupied grid and provide data that can be used to detect dynamic obstacles. The occupied grid can also be captured by the map. The device controller 10111 may include a perception processor 2143 that can receive and process sensor and map data and update the occupied grid using that data.

ここで図1-4を参照すると、デバイスコントローラ10111は、少なくともAVのモードおよび遭遇される表面特徴に基づいて、AVの構成を自動的に判定し得る、構成プロセッサ41023を含むことができる。自律性プロセッサ2145は、少なくともマップ(辿られるべき計画されたルート)、構成プロセッサ41023からの情報、およびAVのモードに基づいて、横断される必要がある表面の種類ならびにAVが表面を横断するためにとる必要がある構成を判定し得る、制御プロセッサ40325を含むことができる。自律性プロセッサ2145は、コマンドをモータ駆動プロセッサ40326に供給し、コマンドを実装することができる。 Referring to Figure 1-4, the device controller 10111 may include a configuration processor 41023 that can automatically determine the configuration of the AV based on at least the AV mode and the surface features encountered. The autonomy processor 2145 may include a control processor 40325 that can determine the type of surface to be traversed and the configuration the AV needs to adopt to traverse the surface, based on at least a map (the planned route to be followed), information from the configuration processor 41023, and the AV mode. The autonomy processor 2145 can supply commands to the motor drive processor 40326 and implement the commands.

ここで図1Aを参照すると、マッププロセッサ10104は、デバイス、例えば、限定ではないが、AVまたは半自律的デバイスが、SDSF等の特徴を含み得る環境内でナビゲートすることを可能にすることができる。マップ内の特徴は、オンボードセンサとともに、AVが種々の表面上で進行することを可能にすることができる。特に、SDSFは、AVが、SDSFの進入および退出の間にAVの性能を自動的に維持し得、AV速度、構成、ならびに方向が、安全なSDSF横断のために制御され得るように、正確に識別および標識化されることができる。 Referring to Figure 1A, the map processor 10104 can enable a device, for example, an AV or semi-autonomous device, to navigate within an environment that may include features such as an SDSF. Features within the map, along with onboard sensors, can enable the AV to navigate across various surfaces. In particular, the SDSF can be precisely identified and marked so that the AV can automatically maintain its performance during entry into and exit from the SDSF, and its speed, configuration, and direction can be controlled for safe SDSF traversal.

継続して図1Aを参照すると、いくつかの構成では、SDSFの横断を管理するためのシステム100は、AV10101と、コアクラウドインフラストラクチャ10103と、AVサービス10105と、デバイスコントローラ10111と、センサ10701と、電力基部10112とを含むことができる。AV10101は、例えば、限定ではないが、着信センサ情報によって修正されるような動的に判定される経路を辿って、起点から目的地への輸送および送迎サービスを提供することができる。AV10101は、限定ではないが、自律モードを有するデバイス、完全に自律的に動作し得るデバイス、少なくとも部分的に遠隔で動作され得るデバイス、およびそれらの特徴の組み合わせを含み得るデバイスを含むことができる。輸送デバイスサービス10105は、特徴を含む走行可能表面情報をデバイスコントローラ10111に提供することができる。デバイスコントローラ10111は、少なくとも、例えば、限定ではないが、着信センサ情報および特徴横断要件に従って、走行可能表面情報を修正することができ、修正された走行可能表面情報に基づいて、AV10101のための経路を選定することができる。デバイスコントローラ10111は、電力基部10112にコマンドを提示することができ、これは、速度、方向、および構成コマンドを車輪モータならびにクラスタモータに提供するように電力基部10112に指示し、コマンドは、AV10101に、選定された経路を辿らせ、それに応じて、その貨物を上昇および降下させることができる。輸送デバイスサービス10105は、限定ではないが、記憶装置およびコンテンツ配信設備を含み得る、コアクラウドインフラストラクチャ10103からのルート関連情報にアクセスすることができる。いくつかの構成では、コアクラウドインフラストラクチャ10103は、例えば、限定ではないが、AMAZON WEB SERVICES(登録商標)、GOOGLE CLOUDTM、およびORACLE CLOUD(登録商標)等の商業用製品を含むことができる。 Continuing to refer to Figure 1A, in some configurations, the system 100 for managing the traverse of the SDSF may include an AV 10101, a core cloud infrastructure 10103, an AV service 10105, a device controller 10111, a sensor 10701, and a power base 10112. The AV 10101 can provide transportation and pick-up services from a starting point to a destination by following a dynamically determined route, for example, but not limited to, one that is modified by incoming sensor information. The AV 10101 may include, but not limited to, a device having an autonomous mode, a device that can operate fully autonomously, a device that can operate at least partially remotely, and a device that includes a combination of these features. The transportation device service 10105 can provide the device controller 10111 with drivable surface information, including features. The device controller 10111 can modify drivable surface information according to, for example, incoming sensor information and feature cross-sectional requirements, and select a route for the AV 10101 based on the modified drivable surface information. The device controller 10111 can present commands to the power base 10112, which instructs the power base 10112 to provide speed, direction, and configuration commands to the wheel motors and cluster motors, and the commands can cause the AV 10101 to follow the selected route and, accordingly, raise and lower its cargo. The transport device service 10105 can access route-related information from the core cloud infrastructure 10103, which may include, but is not limited to, storage and content distribution equipment. In some configurations, the core cloud infrastructure 10103 may include, for example, but not limited to, commercial products such as Amazon Web Services®, Google Cloud , and Oracle Cloud®.

ここで図1Bを参照すると、本教示のマッププロセッサ10104(図1A)から情報を受信し得るデバイスコントローラ10111(図1A)を含み得る例示的AVは、例えば、限定ではないが、2018年7月13日に出願され、「Mobility Device」と題された、米国特許出願第16/035,205号または2001年8月15日に出願され、「Control System and Method」と題された、米国特許第6,571,892号(その両方は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる)に完全に説明される、例えば、限定ではないが、電力基部等の電力基部アセンブリを含むことができる。例示的電力基部アセンブリは、本教示を限定するためではなく、代わりに、本教示の技術を実装する際に有用であり得る任意の電力基部アセンブリの特徴を明確にするために本明細書に説明される。例示的電力基部アセンブリは、随意に、電力基部10112と、車輪クラスタアセンブリ11100と、ペイロードキャリア高さアセンブリ10068とを含むことができる。例示的電力基部アセンブリは、随意に、車輪11203と、車輪11203を上昇および降下させ得るクラスタ11100とを駆動するために、電気的ならびに機械的動力を提供することができる。電力基部10112は、本教示の実質的不連続表面横断を支援するために、クラスタアセンブリ11100の回転およびペイロードキャリア高さアセンブリ10068の昇降を制御することができる。他のそのようなデバイスも、本教示のSDSF検出および横断を適応させるために使用されることができる。 Referring here to Figure 1B, an exemplary AV, which may include a device controller 10111 (Figure 1A) capable of receiving information from the map processor 10104 (Figure 1A) of this teaching, may include, for example, a power base assembly such as a power base, which is fully described in, for example, U.S. Patent Application No. 16/035,205, filed July 13, 2018, titled “Mobility Device” or U.S. Patent No. 6,571,892, filed August 15, 2001, titled “Control System and Method” (both of which are incorporated herein by reference as a whole). The exemplary power base assembly is described herein not to limit this teaching, but rather to highlight the features of any power base assembly that may be useful in implementing the art of this teaching. The exemplary power base assembly may optionally include a power base 10112, a wheel cluster assembly 11100, and a payload carrier height assembly 10068. The exemplary power base assembly may optionally provide electrical and mechanical power to drive the wheel 11203 and the cluster 11100, which can raise and lower the wheel 11203. The power base 10112 can control the rotation of the cluster assembly 11100 and the raising and lowering of the payload carrier height assembly 10068 to support the substantial discontinuous surface crossing of this teaching. Other such devices may also be used to adapt the SDSF detection and crossing of this teaching.

再び図1Aを参照すると、いくつかの構成では、例示的電力基部の内部のセンサが、AV10101の配向および配向の変化率を検出することができ、モータが、サーボ動作を可能にすることができ、コントローラが、内部センサならびにモータからの情報を理解することができる。適切なモータコマンドが、輸送機性能を達成し、経路追従コマンドを実装するために算出されることができる。左および右車輪モータが、AV10101の両側上の車輪を駆動することができる。いくつかの構成では、前部および後部車輪が、2つの左車輪が、ともに駆動し得、2つの右車輪が、ともに駆動し得るように、ともに駆動するように結合されることができる。いくつかの構成では、方向転換が、異なる率において左および右モータを駆動することによって遂行されることができ、クラスタモータが、前/後方向にホイールベースを回転させることができる。これは、前部車輪が、後部車輪よりも高い、または低い状態になる間、AV10101が、水平なままであることを可能にすることができる。本特徴は、例えば、限定ではないが、SDSFを昇り降りするときに有用であり得る。ペイロードキャリア10173は、少なくとも下層地形に基づいて、自動的に上昇および降下されることができる。 Referring again to Figure 1A, in some configurations, internal sensors in the exemplary power base can detect the orientation of the AV10101 and the rate of change of orientation, the motors can enable servo operation, and the controller can understand the information from the internal sensors and motors. Appropriate motor commands can be calculated to achieve transporter performance and implement path-following commands. Left and right wheel motors can drive the wheels on both sides of the AV10101. In some configurations, the front and rear wheels can be coupled to drive together such that the two left wheels can drive together and the two right wheels can drive together. In some configurations, turning can be accomplished by driving the left and right motors at different rates, and the cluster motors can rotate the wheelbase in the forward/rear direction. This can allow the AV10101 to remain horizontal while the front wheels are higher or lower than the rear wheels. This feature may be useful, for example, when ascending or descending an SDSF. The payload carrier 10173 can be automatically ascended and descended based on at least the lower terrain.

継続して図1Aを参照すると、いくつかの構成では、点群データが、AV10101が進行するべきである面積に関するルート情報を含むことができる。可能性として、AV10101に類似する、またはそれと同じであるマッピングデバイスによって収集される、点群データは、タイムタグを付けられることができる。それに沿ってマッピングデバイスが進行する経路は、マッピングされた軌道と称され得る。本明細書に説明される点群データ処理は、マッピングデバイスがマッピングされた軌道を横断する際、または点群データ収集が完了した後に行われることができる。点群データが、収集された後、それらは、本明細書に説明されるような初期フィルタリングおよび点縮小、点群セグメント化、ならびに特徴検出を含み得る、点群データ処理を受けることができる。いくつかの構成では、コアクラウドインフラストラクチャ10103は、収集された点群データに関する長期または短期記憶を提供することができ、データをAVサービス10105に提供することができる。AVサービス10105は、AV10101に関する所望の開始点およびAV10101に関する所望の目的地を囲繞する地域を網羅するデータセットを見出すために、可能性として考えられる点群データセットの中から選択することができる。AVサービス10105は、限定ではないが、点群データのサイズを縮小し、点群データ内に表される特徴を判定し得る、マッププロセッサ10104を含むことができる。いくつかの構成では、マッププロセッサ10104は、点群データからSDSFの場所を判定することができる。いくつかの構成では、多角形が、点群データをセグメント化し、最終的に、走行可能表面を設定するための技法として、点群データから作成されることができる。いくつかの構成では、SDSF探知および走行可能表面判定は、並行して進むことができる。いくつかの構成では、SDSF探知および走行可能表面判定は、順次進むことができる。 Continuing to refer to Figure 1A, in some configurations, the point cloud data may include route information relating to the area that AV 10101 should traverse. Possibly, point cloud data collected by a mapping device similar to or identical to AV 10101 may be time-tagged. The path along which the mapping device traverses may be referred to as a mapped trajectory. The point cloud data processing described herein may be performed when the mapping device traverses the mapped trajectory or after point cloud data collection is complete. After the point cloud data has been collected, it may undergo point cloud data processing, which may include initial filtering and point reduction, point cloud segmentation, and feature detection, as described herein. In some configurations, the core cloud infrastructure 10103 may provide long-term or short-term storage for the collected point cloud data and provide the data to AV service 10105. The AV service 10105 can select from possible point cloud datasets to find a dataset that covers the area surrounding a desired starting point and a desired destination related to AV 10101. The AV service 10105 may, but is not limited to, include a map processor 10104 capable of reducing the size of the point cloud data and determining the features represented within the point cloud data. In some configurations, the map processor 10104 can determine the location of SDSFs from the point cloud data. In some configurations, polygons can be created from the point cloud data as a technique for segmenting the point cloud data and ultimately defining drivable surfaces. In some configurations, SDSF detection and drivable surface determination can proceed in parallel. In some configurations, SDSF detection and drivable surface determination can proceed sequentially.

ここで図1Cを参照すると、いくつかの構成では、AVは、貨物を送達する、および/または所望の場所に自律的にナビゲートすることを伴う他の機能を実施するように構成されてもよい。いくつかの用途では、AVは、遠隔で誘導されてもよい。いくつかの構成では、AV20100は、遠隔で、ユーザ入力に応答して、自動的に、または手動で開放され、ユーザが、荷物および他のアイテムを設置もしくは除去することを可能にし得る、貨物コンテナを備える。貨物コンテナ20110は、電力基部20170に機械的に接続される、貨物プラットフォーム20160上に搭載される。電力基部20170は、4つの動力供給される車輪20174と、2つのキャスタ車輪20176とを含む。電力基部は、地面に沿って、かつ縁石および他の不連続表面特徴を含む障害物にわたって貨物コンテナ20110を移動させるために、速度ならびに方向制御を提供する。 Referring here to Figure 1C, in some configurations, the AV may be configured to perform other functions involving the delivery of cargo and/or autonomous navigation to a desired location. In some applications, the AV may be remotely guided. In some configurations, the AV 20100 includes a cargo container that can be remotely, automatically, or manually released in response to user input, allowing the user to place or remove cargo and other items. The cargo container 20110 is mounted on a cargo platform 20160, which is mechanically connected to a power base 20170. The power base 20170 includes four powered wheels 20174 and two caster wheels 20176. The power base provides speed and direction control for moving the cargo container 20110 along the ground and over obstacles including curbs and other discontinuous surface features.

継続して図1Cを参照すると、貨物プラットフォーム20160は、2つのUフレーム20162を通して電力基部20170に接続される。各Uフレーム20162は、貨物プラットフォーム20160の構造に堅く取り付けられ、回転可能ジョイント20164が、電力基部20170上の各アーム20172の端部とともに形成されることを可能にする、2つの孔を含む。電力基部は、アームの回転位置を制御し、したがって、貨物コンテナ20110の高さおよび傾角を制御する。 Continuing to refer to Figure 1C, the cargo platform 20160 is connected to the power base 20170 through two U-frames 20162. Each U-frame 20162 is rigidly attached to the structure of the cargo platform 20160 and includes two holes, allowing a rotatable joint 20164 to be formed together with the ends of each arm 20172 on the power base 20170. The power base controls the rotational position of the arms and, therefore, controls the height and tilt angle of the cargo container 20110.

継続して図1Cを参照すると、いくつかの構成では、AV20100は、データを受信し、経路をナビゲートし、電力基部20170の方向および速度を選択するための1つ以上のプロセッサを含む。 Continuing to refer to Figure 1C, in some configurations, the AV20100 includes one or more processors for receiving data, navigating the path, and selecting the direction and speed of the power base 20170.

ここで図1Dを参照すると、いくつかの構成では、本教示のマッププロセッサ10104は、マップ上にSDSFを位置付けることができる。マッププロセッサ10104は、限定ではないが、特徴抽出器10801、点群編成器10803、過渡プロセッサ10805、セグメンタ10807、多角形発生器10809、SDSF線発生器10811、およびデータコンバイナ10813を含むことができる。 Referring to Figure 1D, in some configurations, the map processor 10104 of this teaching can position the SDSF on the map. The map processor 10104 may, but is not limited to, include a feature extractor 10801, a point cloud compiler 10803, a transient processor 10805, a segmenter 10807, a polygon generator 10809, an SDSF line generator 10811, and a data combiner 10813.

継続して図1Dを参照すると、特徴抽出器10801(図1-2)は、限定ではないが、点群データ10131およびマッピングされた軌道10133の視通線フィルタリング10121を含むことができる。視通線フィルタリングは、点群データを収集し、マッピングされた軌道を形成するセンサの直接視通線から隠される点を除去することができる。点群編成器10803(図1-2)は、可能性として、具体的特徴と関連付けられる事前選択された基準に従って、縮小された点群データ10132を編成する(10151)ことができる。いくつかの構成では、過渡プロセッサ10805(図1-2)は、本明細書に説明される方法を含む、任意の数の方法によって編成された点群データおよびマッピングされた軌道10133から過渡点を除去する(10153)ことができる。過渡点は、特に、具体的特徴が、定常である場合、処理を複雑化し得る。セグメンタ10807(図1-2)は、処理された点群データ10135を処理可能な塊に分割することができる。いくつかの構成では、処理された点群データ10135は、事前選択された最小数の点、例えば、限定ではないが、約100,000個の点を有する区分にセグメント化されることができる(10155)。いくつかの構成では、さらなる点縮小が、抽出されるべき特徴に関連し得る事前選択された基準に基づくことができる。例えば、ある高さを上回る点が、特徴を位置特定することに対して重要ではない場合、それらの点は、点群データから削除され得る。いくつかの構成では、点群データを収集するセンサのうちの少なくとも1つの高さは、起点と見なされ得、起点を上回る点は、例えば、着目点のみが、表面特徴と関連付けられるとき、点群データから除去され得る。フィルタリングされた点群データ10135が、セグメント化された後、セグメント10137を形成し、残りの点は、走行可能表面区分に分割されることができ、表面特徴が、位置特定されることができる。いくつかの構成では、多角形発生器10809(図1-2)は、例えば、限定ではないが、本明細書に説明されるような多角形10139を発生させる(10161)ことによって、走行可能表面を位置特定することができる。いくつかの構成では、SDSF線発生器10811(図1-2)は、例えば、限定ではないが、本明細書に説明されるようなSDSF線10141を発生させる(10163)ことによって、表面特徴を位置特定することができる。いくつかの構成では、コンバイナ10813(図1-2)は、多角形10139およびSDSF10141を組み合わせる(10165)ことによって、AV10101(図1A)が進行し得る実際の経路を発生させるためにさらに処理され得る、データセットを作成することができる。 Continuing with Figure 1D, the feature extractor 10801 (Figure 1-2) may include, but is not limited to, line-of-sight filtering 10121 of the point cloud data 10131 and the mapped trajectory 10133. Line-of-sight filtering can remove points that are hidden from the direct line of sight of the sensor that collects the point cloud data and forms the mapped trajectory. The point cloud organizer 10803 (Figure 1-2) may, as possible, organize the reduced point cloud data 10132 according to pre-selected criteria associated with specific features (10151). In some configurations, the transient processor 10805 (Figure 1-2) may remove transient points from the organized point cloud data and mapped trajectory 10133 by any number of methods, including those described herein (10153). Transient points can complicate processing, in particular when the specific features are stationary. The segmenter 10807 (Figure 1-2) can divide the processed point cloud data 10135 into processable chunks. In some configurations, the processed point cloud data 10135 can be segmented into chunks having a pre-selected minimum number of points, e.g., approximately 100,000 points (10155), though not limited to these. In some configurations, further point reduction can be based on pre-selected criteria that may relate to the features to be extracted. For example, if points above a certain height are not important for localizing features, those points can be removed from the point cloud data. In some configurations, the height of at least one of the sensors collecting the point cloud data can be considered the origin, and points above the origin can be removed from the point cloud data, e.g., when only points of interest are associated with surface features. After the filtered point cloud data 10135 has been segmented, it forms segments 10137, and the remaining points can be divided into drivable surface chunks, from which surface features can be localized. In some configurations, the polygon generator 10809 (Figure 1-2) can locate traversable surfaces by generating polygons 10139 (10161), for example, as described herein (but not limited to) (10161). In some configurations, the SDSF line generator 10811 (Figure 1-2) can locate surface features by generating SDSF lines 10141 (10163), for example, as described herein (but not limited to) (10163). In some configurations, the combiner 10813 (Figure 1-2) can combine polygons 10139 and SDSF lines 10141 (10165) to create a dataset that can be further processed to generate actual paths that AV 10101 (Figure 1A) may travel.

ここで、主として図1Eを参照すると、点群データ10131(図1D)から、例示的タイムスタンプ付き点10751等のマッピングされた軌道10133に対して過渡的である物体を排除すること10153(図1D)は、光線10753を、マッピングされた軌道10133上のタイムスタンプ付き点から、実質的に同一のタイムスタンプを有する点群データ10131(図1D)内の各タイムスタンプ付き点に投じることを含むことができる。光線10753が、マッピングされた軌道10133上のタイムスタンプ付き点と光線10753の終点との間の点、例えば、点D10755と交差する場合、交点D10755は、カメラの異なる掃引の間に点群データに入ったと仮定されることができる。交点、例えば、交点D10755は、過渡物体の一部であると仮定されることができ、SDSF等の固定特徴を表さないものとして縮小された点群データ10132(図1D)から除去されることができる。結果は、例えば、限定ではないが、過渡物体のない、処理された点群データ10135(図1D)となる。過渡物体の一部として除去されたが、また、実質的に地面レベルにある点は、処理された点群データ10135(図1D)に返されることができる(10754)。過渡物体は、例えば、限定ではないが、SDSF10141(図1D)等のある特徴を含むことができず、したがって、SDSF10141(図1D)が、検出されている特徴であるとき、点群データ10131(図1D)の完全性に干渉することなく除去されることができる。 Here, primarily referring to Figure 1E, removing transient objects with respect to the mapped trajectory 10133, such as an exemplary timestamped point 10751, from the point cloud data 10131 (Figure 1D) 10153 (Figure 1D) may include casting a ray 10753 from a timestamped point on the mapped trajectory 10133 to each timestamped point in the point cloud data 10131 (Figure 1D) that has substantially the same timestamped point. If the ray 10753 intersects a point between the timestamped point on the mapped trajectory 10133 and the endpoint of the ray 10753, for example, point D10755, then the intersection point D10755 can be assumed to have entered the point cloud data between different sweeps of the camera. The intersection point, for example, intersection point D10755, can be assumed to be part of a transient object and can be removed from the reduced point cloud data 10132 (Figure 1D) as not representing fixed features such as SDSF. The result is, for example, processed point cloud data 10135 (Figure 1D) without transient objects, though not limited to them. Points that were removed as part of transient objects but are also substantially at ground level can be returned to processed point cloud data 10135 (Figure 1D) (10754). Transient objects cannot include certain features, such as, for example, SDSF 10141 (Figure 1D), and therefore, when SDSF 10141 (Figure 1D) is a detected feature, it can be removed without interfering with the integrity of point cloud data 10131 (Figure 1D).

継続して図1Eを参照すると、処理された点群データ10135(図1D)をセグメント化すること10155(図1D)は、事前選択されたサイズおよび形状、例えば、限定ではないが、最小の事前選択された側長を有し、約100,000個の点を含む、長方形10154(図1F)を有する、区分10757を生成することができる。各区分10757から、必ずしも具体的タスクに関するものではない点、例えば、限定ではないが、事前選択されたレベルの上方に位置する点は、データセットサイズを縮小するために除去されることができる(10157)(図1D)。いくつかの構成では、事前選択されたレベルは、AV10101(図1A)の高さであり得る。これらの点を除去することは、データセットのより効率的な処理につながることができる。 Continuing with Figure 1E, segmenting the processed point cloud data 10135 (Figure 1D) by 10155 (Figure 1D) can generate segments 10757 having rectangles 10154 (Figure 1F) with pre-selected size and shape, e.g., minimum pre-selected side length, and containing approximately 100,000 points. From each segment 10757, points not necessarily related to the specific task, e.g., points located above a pre-selected level, can be removed to reduce the dataset size (10157) (Figure 1D). In some configurations, the pre-selected level may be the height of AV 10101 (Figure 1A). Removing these points can lead to more efficient processing of the dataset.

再び、主として図1Dを参照すると、マッププロセッサ10104は、デバイスコントローラ10111に、AV10101(図1A)を制御するための方向、速度、および構成コマンドを生成するために使用され得る少なくとも1つのデータセットを供給することができる。少なくとも1つのデータセットは、データセット内の他の点に接続され得る点を含むことができ、データセット内の点を接続する線はそれぞれ、走行可能表面を横断する。そのようなルート点を判定するために、セグメント化された点群データ10137は、多角形10139に分割されることができ、多角形10139の頂点は、可能性として、ルート点になることができる。多角形10139は、例えば、SDSF10141等の特徴を含むことができる。 Referring again, primarily to Figure 1D, the map processor 10104 can supply the device controller 10111 with at least one dataset that can be used to generate direction, speed, and configuration commands for controlling the AV 10101 (Figure 1A). At least one dataset may include points that can be connected to other points in the dataset, and each line connecting points in the dataset traverses a traversable surface. To determine such root points, the segmented point cloud data 10137 can be divided into polygons 10139, and the vertices of the polygons 10139 can potentially be root points. The polygons 10139 may include features such as, for example, an SDSF 10141.

継続して図1Dを参照すると、いくつかの構成では、処理された点群データ10135を作成することは、ボクセルをフィルタリングすることを含むことができる。将来の処理を受けるであろう点の数を低減させるために、いくつかの構成では、データセット内の各ボクセルの重心が、ボクセル内の点を近似するために使用されることができ、重心を除く全ての点は、点群データから排除されることができる。いくつかの構成では、ボクセルの中心が、ボクセル内の点を近似するために使用されることができる。例えば、限定ではないが、均一にランダムに選択される、固定数の点が、フィルタリングされたセグメント10251(図1G)から排除され得るように、ランダム点サブサンプルをとること等、フィルタリングされたセグメント10251(図1G)のサイズを縮小するための他の方法も、使用されることができる。 Continuing to refer to Figure 1D, in some configurations, creating the processed point cloud data 10135 may include filtering voxels. To reduce the number of points that will undergo future processing, in some configurations, the centroid of each voxel in the dataset can be used to approximate the points within the voxel, and all points other than the centroid can be excluded from the point cloud data. In some configurations, the center of a voxel can be used to approximate the points within the voxel. Other methods for reducing the size of the filtered segment 10251 (Figure 1G) can also be used, such as taking a random point subsample so that a fixed number of points, selected uniformly and randomly (but not limited to), can be excluded from the filtered segment 10251 (Figure 1G).

継続してなおもさらに図1Dを参照すると、いくつかの構成では、処理された点群データ10135を作成することは、それから外れ値が除去されており、ボクセルフィルタリングを通してサイズ縮小されているデータセットから法線を算出することを含むことができる。フィルタリングされたデータセット内の各点に対する法線は、曲線再構築アルゴリズムを含む、種々の処理の可能性のために使用されることができる。いくつかの構成では、データセット内の法線を推定およびフィルタリングすることは、表面メッシュ化技法を使用してデータセットから下層表面を取得することと、表面メッシュから法線を算出することとを含むことができる。いくつかの構成では、法線を推定することは、例えば、限定ではないが、点のk個の最近傍近隣に総最小二乗法を適用することによって取得されるフィッティング平面に対する法線を判定すること等、直接データセットから表面法線を推論するために近似を使用することを含むことができる。いくつかの構成では、kの値は、少なくとも経験的データに基づいて選定されることができる。法線をフィルタリングすることは、x-y平面に垂直なものから約45°を上回る任意の法線を除去することを含むことができる。いくつかの構成では、フィルタが、同一の方向に法線を整合させるために使用されることができる。データセットの一部が、平面表面を表す場合、隣接する法線内に含有される冗長情報は、ランダムサブサンプリングを実施することによって、または関連する点のセットから1つの点をフィルタリングして取り除くことによってのいずれかで、フィルタリングして取り除かれることができる。いくつかの構成では、点を選定することは、各ボックスが、多くてもk個の点を含有するまで、データセットをボックスに再帰的に分解することを含むことができる。単一の法線が、各ボックス内のk個の点から算出されることができる。 Continuing to refer to Figure 1D, in some configurations, creating the processed point cloud data 10135 may involve calculating normals from a dataset from which outliers have been removed and which has been resized through voxel filtering. The normals for each point in the filtered dataset can be used for various processing possibilities, including curve reconstruction algorithms. In some configurations, estimating and filtering normals in the dataset may involve obtaining the underlying surface from the dataset using a surface meshing technique and calculating normals from the surface mesh. In some configurations, estimating normals may involve using approximations to infer surface normals directly from the dataset, such as determining the normals to a fitting plane obtained by applying the total least squares method to the k nearest neighbors of a point, for example, but not limited to. In some configurations, the value of k may be selected based on at least empirical data. Filtering normals may involve removing any normals greater than approximately 45° from those perpendicular to the x-y plane. In some configurations, the filter may be used to align normals in the same direction. If a portion of the dataset represents a planar surface, redundant information contained within adjacent normals can be filtered out either by performing random subsampling or by filtering out one point from the set of related points. In some configurations, point selection may involve recursively decomposing the dataset into boxes until each box contains at most k points. A single normal can be calculated from the k points within each box.

継続して図1Dを参照すると、いくつかの構成では、処理された点群データ10135を作成することは、データセットを表した表面と幾何学的に適合する点をクラスタリングすることによって、データセット内の領域を拡大させることと、最大数の点の最良の近似を取得するために、領域が拡大するにつれて表面を精緻化することとを含むことができる。領域拡大は、平滑度制約の観点から点を併合することができる。いくつかの構成では、平滑度制約は、例えば、経験的に判定されることができる、または所望の表面平滑度に基づくことができる。いくつかの構成では、平滑度制約は、約10π/180~約20π/180の範囲を含むことができる。領域拡大の出力は、点クラスタのセットであり、各点クラスタは、点のセットであり、そのそれぞれは、同一の平滑表面の一部であると見なされる。いくつかの構成では、領域拡大は、法線の間の角度の比較に基づくことができる。領域拡大は、例えば、限定ではないが、領域拡大セグメント化http://pointclouds.org/documentation/tutorials/region_growing_segmentation.phpおよびhttp://pointclouds.org/documentation/tutorials/cluster_extraction.php#cluster-extraction等のアルゴリズムによって遂行されることができる。 Continuing to refer to Figure 1D, in some configurations, creating the processed point cloud data 10135 may involve expanding the region within the dataset by clustering points that geometrically fit the surface representing the dataset, and refining the surface as the region expands to obtain the best approximation of the maximum number of points. Region expansion can merge points in terms of smoothness constraints. In some configurations, the smoothness constraints may be determined empirically, for example, or based on a desired surface smoothness. In some configurations, the smoothness constraints may range from approximately 10π/180 to approximately 20π/180. The output of region expansion is a set of point clusters, each point cluster being a set of points, each of which is considered to be part of the same smooth surface. In some configurations, region expansion may be based on a comparison of angles between normals. Region expansion can be segmented, for example, but is not limited to, http://pointclouds. This can be performed using algorithms such as those found in org/documentation/tutorials/regiment_growing_segmentation.php and http://pointclouds.org/documentation/tutorials/cluster_extraction.php#cluster-extraction.

ここで図1Gを参照すると、セグメント化された点群データ10137(図1D)は、多角形10759、例えば、5m×5m多角形を発生させる(10161)(図1D)ために使用されることができる。点サブクラスタは、例えば、メッシュ化を使用して、多角形10759に変換されることができる。メッシュ化は、例えば、限定ではないが、マーチング立方体、マーチング四面体、表面ネット、グリーディメッシュ化、および二重輪郭形成等の標準的方法によって遂行されることができる。いくつかの構成では、多角形10759は、点の法線に沿って点の局所近隣を投影し、接続されていない点を接続することによって発生されることができる。結果として生じる多角形10759は、少なくとも、近隣のサイズ、考慮されるべき点に関する最大許容可能距離、多角形に関する最大縁長、多角形の最小および最大角度、ならびに法線が相互からとり得る最大偏差に基づくことができる。いくつかの構成では、多角形10759は、多角形10759が、AV10101(図1A)が通行するために小さすぎるであろうかどうかに従ってフィルタリングされることができる。いくつかの構成では、AV10101(図1A)のサイズの円が、公知の手段によって多角形10759のそれぞれの周囲にドラッグされることができる。円が、多角形10759内に実質的に該当する場合、多角形10759、したがって、結果として生じる走行可能表面は、AV10101(図1A)を適応させることができる。いくつかの構成では、多角形10759の面積は、AV10101(図1A)の占有面積と比較されることができる。多角形は、不規則であると仮定されることができ、したがって、多角形10759の面積を判定するための最初のステップは、公知の方法によって多角形10759を正多角形10759Aに分離することになる。正多角形10759A毎に、標準的面積方程式が、そのサイズを判定するために使用されることができる。各正多角形10759Aの面積は、多角形10759の面積を求めるためにともに加算されることができ、その面積は、AV10101(図1A)の占有面積と比較されることができる。フィルタリングされた多角形は、サイズ基準を満たす多角形のサブセットを含むことができる。フィルタリングされた多角形は、最終走行可能表面を設定するために使用されることができる。 Referring here to Figure 1G, the segmented point cloud data 10137 (Figure 1D) can be used to generate a polygon 10759, for example, a 5m × 5m polygon (10161) (Figure 1D). Point subclusters can be transformed into a polygon 10759 using, for example, meshing. Meshing can be performed by standard methods such as, but are not limited to, marching cubes, marching tetrahedrons, surface nets, greedy meshing, and double contour formation. In some configurations, the polygon 10759 can be generated by projecting the local neighborhoods of points along the normals of the points and connecting unconnected points. The resulting polygon 10759 can be based on, at least, the size of the neighborhoods, the maximum allowable distance with respect to the points to be considered, the maximum edge length with respect to the polygon, the minimum and maximum angles of the polygon, and the maximum deviation that the normals can take from each other. In some configurations, polygons 10759 can be filtered according to whether polygons 10759 would be too small for AV 10101 (Figure 1A) to pass through. In some configurations, circles the size of AV 10101 (Figure 1A) can be dragged around each of polygons 10759 by known means. If the circles substantially fit within polygons 10759, then polygons 10759, and therefore the resulting traversable surface, can accommodate AV 10101 (Figure 1A). In some configurations, the area of polygon 10759 can be compared to the area occupied by AV 10101 (Figure 1A). The polygons can be assumed to be irregular, and therefore the first step in determining the area of polygon 10759 is to separate polygon 10759 into regular polygons 10759A by known methods. For each regular polygon 10759A, a standard area equation can be used to determine its size. The areas of each regular polygon 10759A can be added together to determine the area of polygon 10759, which can then be compared to the area occupied by AV10101 (Figure 1A). The filtered polygons may include a subset of polygons that satisfy the size criteria. The filtered polygons can be used to define the final drivable surface.

継続して図1Gを参照すると、いくつかの構成では、多角形10759は、例えば、限定ではないが、Point Cloud Library, http://pointclouds.org/documentation/tutorials/statistical_outlier.phpにおいて利用可能なもの等の統計分析技法等の従来の手段によって、外れ値を除去することによって処理されることができる。フィルタリングは、限定ではないが、Point Cloud Library, http://pointclouds.org/documentation/tutorials/voxel_grid.phpにおいて利用可能であるようなボクセル化グリッドアプローチを含む、従来の手段によってセグメント10137(図1D)をサイズ縮小することを含むことができる。凹多角形10263は、例えば、限定ではないが、「A New Concave Hull Algorithm and Concaveness Measure for n-dimensional Datasets」, Park et al., Journal of Information Science and Engineering 28, pp. 587-600, 2012に記載されるプロセスに記載されるプロセスによって作成されることができる。 Continuing to refer to Figure 1G, in some configurations, polygon 10759 can be processed by removing outliers using conventional means such as statistical analysis techniques, for example, but not limited to those available in Point Cloud Library, http://pointclouds.org/documentation/tutorials/statistical_outlier.php. Filtering may include reducing the size of segment 10137 (Figure 1D) by conventional means, including a voxelized grid approach, for example, those available in Point Cloud Library, http://pointclouds.org/documentation/tutorials/voxel_grid.php. The concave polygon 10263 can be created, for example, by a process described in, but is not limited to, "A New Concave Hull Algorithm and Concavenness Measure for n-dimensional Datasets," Park et al., Journal of Information Science and Engineering 28, pp. 587-600, 2012.

ここで、主として図1Hを参照すると、いくつかの構成では、処理された点群データ10135(図1D)は、初期走行可能表面10265を判定するために使用されることができる。領域拡大は、走行可能表面の一部である点を含み得る、点クラスタを生成することができる。いくつかの構成では、初期走行可能表面を判定するために、基準平面が、点クラスタのそれぞれにフィットされることができる。いくつかの構成では、点クラスタは、点クラスタの配向と基準平面との間の関係に従ってフィルタリングされることができる。例えば、点クラスタ平面と基準平面との間の角度が、例えば、限定ではないが、約30°を下回る場合、点クラスタは、予備的に、初期走行可能表面の一部であると見なされることができる。いくつかの構成では、点クラスタは、例えば、限定ではないが、サイズ制約に基づいてフィルタリングされることができる。いくつかの構成では、点群データ10131(図1D)内の合計点の約20%よりも点サイズにおいて大きい点クラスタは、大きすぎると見なされることができ、点群データ10131(図1D)内の合計点の約0.1%よりもサイズにおいて小さい点クラスタは、小さすぎると見なされることができる。初期走行可能表面は、点クラスタのフィルタリングされたものを含むことができる。いくつかの構成では、点クラスタは、いくつかの公知の方法のうちのいずれかによって、さらなる処理を継続するために分割されることができる。いくつかの構成では、雑音を伴うアプリケーションの密度ベースの空間クラスタリング(DBSCAN)が、点クラスタを分割するために使用されることができる一方、いくつかの構成では、k平均クラスタリングが、点クラスタを分割するために使用されることができる。DBSCANは、ともに密集する点をともに群化し、実質的に孤立する、または低密度領域における点を外れ値としてマーキングすることができる。密集していると見なされるために、点は、候補点からの事前選択された距離内に位置していなければならない。いくつかの構成では、事前選択された距離に関するスケール係数が、経験的または動的に判定されることができる。いくつかの構成では、スケール係数は、約0.1~1.0の範囲内であり得る。 Referring primarily to Figure 1H, in some configurations, the processed point cloud data 10135 (Figure 1D) can be used to determine the initial drivable surface 10265. Region expansion can generate point clusters that may contain points that are part of the drivable surface. In some configurations, a reference plane can be fitted to each point cluster to determine the initial drivable surface. In some configurations, point clusters can be filtered according to the relationship between the orientation of the point cluster and the reference plane. For example, if the angle between the point cluster plane and the reference plane is, for example, less than approximately 30°, then the point cluster can be provisionally considered to be part of the initial drivable surface. In some configurations, point clusters can be filtered based on size constraints, for example, but not limited to size constraints. In some configurations, point clusters larger in point size than approximately 20% of the total points in the point cloud data 10131 (Figure 1D) can be considered too large, and point clusters smaller in size than approximately 0.1% of the total points in the point cloud data 10131 (Figure 1D) can be considered too small. The initial traversable surface may include filtered point clusters. In some configurations, point clusters can be divided by any of several known methods to continue further processing. In some configurations, density-based spatial clustering of noisy applications (DBSCAN) can be used to divide point clusters, while in some configurations, k-means clustering can be used to divide point clusters. DBSCAN can group points that are densely clustered together and mark points that are substantially isolated or in low-density regions as outliers. To be considered densely clustered, points must be located within a pre-selected distance from candidate points. In some configurations, a scale factor with respect to the pre-selected distance can be determined empirically or dynamically. In some configurations, the scale factor may be in the range of approximately 0.1 to 1.0.

主として図1Iを参照すると、SDSF線を発生させること(10163)(図1D)は、走行可能表面10265(図1H)上の凹多角形10263のさらなるフィルタリングによってSDSFを位置特定することを含むことができる。いくつかの構成では、多角形を構成する点群データからの点は、上側ドーナツ点10351(図1J)、下側ドーナツ点10353(図1J)、または円筒点10355(図1J)のいずれかとしてカテゴリ化されることができる。上側ドーナツ点10351(図1J)は、地面から最も遠いSDSFモデル10352の形状に該当することができる。下側ドーナツ点10353(図1J)は、地面に最近接する、または地面レベルにおけるSDSFモデル10352の形状に該当する。円筒点10355(図1J)は、上側ドーナツ点10351(図1J)と下側ドーナツ点10353(図1J)との間の形状に該当することができる。カテゴリの組み合わせは、ドーナツ10371を形成することができる。ドーナツ10371がSDSFを形成するかどうかを判定するために、ある基準が、試験される。例えば、各ドーナツ10371において、上側ドーナツ点10351(図1J)である最小数の点および下側ドーナツ点10353(図1J)である最小数が、存在しなければならない。いくつかの構成では、最小値は、経験的に選択されることができ、約5~20の範囲に該当することができる。各ドーナツ10371は、複数の部分、例えば、2つの半球に分割されることができる。ドーナツ10371内の点がSDSFを表すかどうかを判定するための別の基準は、点の大部分が、ドーナツ10371の部分の対向する半球内に位置するかどうかである。円筒点10355(図1J)は、第1の円筒領域10357(図1J)または第2の円筒領域10359(図1J)のいずれかにおいて生じることができる。SDSF選択に関する別の基準は、両方の円筒領域10357/10359(図1J)内に最小数の点が存在しなければならないことである。いくつかの構成では、最小数の点は、経験的に選択されることができ、3~20の範囲に該当することができる。SDSF選択に関する別の基準は、ドーナツ10371が、3つのカテゴリの点、すなわち、上側ドーナツ点10351(図1J)、下側ドーナツ点10353(図1J)、および円筒点10355(図1J)のうちの少なくとも2つを含まなければならないことである。 Referring primarily to Figure 1I, generating an SDSF line (10163) (Figure 1D) may include locating the SDSF by further filtering of the concave polygon 10263 on the drivable surface 10265 (Figure 1H). In some configurations, points from the point cloud data constituting the polygon can be categorized as either an upper donut point 10351 (Figure 1J), a lower donut point 10353 (Figure 1J), or a cylindrical point 10355 (Figure 1J). The upper donut point 10351 (Figure 1J) may correspond to the shape of the SDSF model 10352 furthest from the ground. The lower donut point 10353 (Figure 1J) may correspond to the shape of the SDSF model 10352 closest to the ground or at ground level. The cylindrical point 10355 (Figure 1J) can correspond to a shape between the upper donut point 10351 (Figure 1J) and the lower donut point 10353 (Figure 1J). Combinations of categories can form a donut 10371. Certain criteria are tested to determine whether a donut 10371 forms an SDSF. For example, in each donut 10371, there must be a minimum number of points that are upper donut points 10351 (Figure 1J) and a minimum number that are lower donut points 10353 (Figure 1J). In some configurations, the minimum values can be selected empirically and can correspond to a range of about 5 to 20. Each donut 10371 can be divided into multiple parts, for example, into two hemispheres. Another criterion for determining whether a point within the donut 10371 represents an SDSF is whether the majority of the points are located within the opposing hemispheres of the portion of the donut 10371. The cylindrical point 10355 (Figure 1J) can occur in either the first cylindrical region 10357 (Figure 1J) or the second cylindrical region 10359 (Figure 1J). Another criterion for SDSF selection is that a minimum number of points must exist within both cylindrical regions 10357/10359 (Figure 1J). In some configurations, the minimum number of points can be empirically selected and may range from 3 to 20. Another criterion for SDSF selection is that the donut 10371 must contain at least two points from three categories: upper donut point 10351 (Figure 1J), lower donut point 10353 (Figure 1J), and cylindrical point 10355 (Figure 1J).

継続して、主として図1Iを参照すると、いくつかの構成では、多角形は、並行して処理されることができる。各カテゴリワーカ10362は、SDSF点10789(図1N)に関するその割り当てられた多角形を探索することができ、SDSF点10789(図1N)をカテゴリ10763(図1G)に割り当てることができる。多角形が、処理される際、結果として生じる点カテゴリ10763(図1G)は、組み合わせられ(10363)、組み合わせられたカテゴリ10366を形成することができ、カテゴリは、短縮され(10365)、短縮された組み合わせられたカテゴリ10368を形成することができる。SDSF点10789(図1N)を短縮することは、地面からのそれらの距離に関してSDSF点10789(図1N)をフィルタリングすることを含むことができる。短縮された組み合わせられたカテゴリ10368は、各SDSF点10766(図1G)の周囲の面積を探索し、平均点10765(図1G)を発生させることによって、平均化され、可能性として、平均ワーカ10373によって並行して処理され、カテゴリの点は、平均化されたドーナツ10375のセットを形成することができる。いくつかの構成では、各SDSF点10766(図1G)の周囲の半径は、経験的に判定されることができる。いくつかの構成では、各SDSF点10766(図1G)の周囲の半径は、0.1m~1.0mの範囲を含むことができる。平均点10765(図1G)におけるSDSFに関するSDSF軌道10377(図1G)上の1つの点と別のものとの間の高さ変化が、計算されることができる。平均化されたドーナツ10375をともに接続することは、SDSF軌道10377(図1Gおよび1K)を発生させることができる。SDSF軌道10377(図1Gおよび1K)を作成する際、開始点の探索半径内に2つの次の候補点が、存在する場合、次の点は、少なくとも、以前の線セグメント、開始点、および候補目的地点の間に可能な限り一直線の線を形成することに基づいて選定されることができ、その上で、候補の次の点は、以前の点と候補の次の点との間のSDSF高の最も小さい変化を表す。いくつかの構成では、SDSF高は、上側ドーナツ10351(図1J)および下側ドーナツ10353(図1J)の高さの間の差異として定義されることができる。 Continuing, primarily with reference to Figure 1I, in some configurations, polygons can be processed in parallel. Each category worker 10362 can search for its assigned polygon with respect to an SDSF point 10789 (Figure 1N) and assign the SDSF point 10789 (Figure 1N) to category 10763 (Figure 1G). As the polygons are processed, the resulting point categories 10763 (Figure 1G) can be combined (10363) to form a combined category 10366, and the categories can be shortened (10365) to form a shortened combined category 10368. Shortening the SDSF points 10789 (Figure 1N) may include filtering the SDSF points 10789 (Figure 1N) with respect to their distance from the ground. The shortened combined categories 10368 are averaged by exploring the area around each SDSF point 10766 (Figure 1G) and generating an average point 10765 (Figure 1G), which may be processed in parallel by an average worker 10373, so that the points of the categories can form a set of averaged donuts 10375. In some configurations, the radius around each SDSF point 10766 (Figure 1G) can be determined empirically. In some configurations, the radius around each SDSF point 10766 (Figure 1G) can range from 0.1m to 1.0m. The height change between one point and another on the SDSF trajectory 10377 (Figure 1G) with respect to the SDSF at the average point 10765 (Figure 1G) can be calculated. Connecting the averaged donuts 10375 together can generate the SDSF trajectory 10377 (Figures 1G and 1K). When creating the SDSF trajectory 10377 (Figures 1G and 1K), if two next candidate points exist within the search radius of the starting point, the next point can be selected based on the principle that it forms a line as straight as possible between the previous line segment, the starting point, and the candidate destination point, and then the candidate next point represents the smallest change in SDSF height between the previous point and the candidate next point. In some configurations, the SDSF height can be defined as the difference between the heights of the upper donut 10351 (Figure 1J) and the lower donut 10353 (Figure 1J).

ここで、主として図1Lを参照すると、凹多角形およびSDSF線を組み合わせること10165(図1D)は、多角形10139(図1D)ならびにSDSF10141(図1D)を含むデータセットを生成することができ、データセットは、SDSFデータを用いてグラフ化多角形を生成するために操作されることができる。凹多角形10263を操作することは、限定ではないが、凹多角形10263を併合し、併合された多角形10771を形成することを含むことができる。凹多角形10263を併合することは、例えば、限定ではないが、(http://www.angusj.com/delphi/clipper.php)に見出されるもの等の公知の方法を使用して遂行されることができる。併合された多角形10771は、縁を平滑化し、拡張された多角形10772を形成するために拡張されることができる。拡張された多角形10772は、走行マージンを提供するために収縮され、収縮された多角形10774を形成することができ、それにSDSF軌道10377(図1M)が、追加されることができる。内向きトリミング(収縮)は、少なくともAV10101(図1A)のサイズに基づく事前選択された量だけ走行可能表面のサイズを縮小することによって、AV10101(図1A)が進行するための余地が縁の近傍に存在することを保証することができる。多角形拡張および収縮は、例えば、限定ではないが、ARCGIS(登録商標)クリップコマンド(http://desktop.arcgis.com/en/arcmap/10.3/manage-data/editing-existing-features/clipping-a-polygon-feature.htm)等の商業的に利用可能な技術によって遂行されることができる。 Referring primarily to Figure 1L, combining a concave polygon and an SDSF line 10165 (Figure 1D) can generate a dataset including polygons 10139 (Figure 1D) and SDSF 10141 (Figure 1D), which can be manipulated to generate a graphed polygon using the SDSF data. Manipulating the concave polygon 10263 may include, but are not limited to, merging the concave polygon 10263 to form a merged polygon 10771. Merging the concave polygon 10263 can be carried out using known methods, such as, but are not limited to, those found at (http://www.angusj.com/delphi/clipper.php). The merged polygon 10771 may be smoothed at the edges and expanded to form an extended polygon 10772. The expanded polygon 10772 can be contracted to provide a travel margin, forming a contracted polygon 10774, to which an SDSF track 10377 (Figure 1M) can be added. Inward trimming (contraction) can ensure that there is room for AV 10101 (Figure 1A) to travel near the edges by reducing the size of the traversable surface by at least a pre-selected amount based on the size of AV 10101 (Figure 1A). Polygonal expansion and contraction can be performed by commercially available techniques such as, for example, the ARCGIS® clipping command (http://desktop.arcgis.com/en/arcmap/10.3/manage-data/editing-existing-features/clipping-a-polygon-feature.htm), for example.

ここで、主として図1Mを参照すると、収縮された多角形10774は、多角形10778にパーティション化されることができ、そのそれぞれは、非走行可能表面に遭遇することなく横断されることができる。収縮された多角形10774は、例えば、限定ではないが、z次曲線ハッシングによって最適化され、孔、捩れ多角形、縮退、および自己交差を取り扱うために拡張される、イヤースライシング等の従来の手段によってパーティション化されることができる。商業的に利用可能なイヤースライシング実装は、限定ではないが、(https://github.com/mapbox/earcut.hpp)に見出されるものを含むことができる。SDSF軌道10377は、多角形頂点10781に接続され得るSDSF点10789(図1N)を含むことができる。頂点10781は、AV10101(図1A)のための可能性として考えられる進行経路を形成するために相互に接続され得る、可能性として考えられる経路点であると見なされることができる。データセットでは、SDSF点10789(図1N)は、そのように標識化されることができる。パーティション化が、進行する際、例えば、限定ではないが、縁10777および10779等の冗長縁が導入されることが、可能性として考えられる。縁10777または10779のうちの1つを除去することは、さらなる分析の複雑性を低減させることができ、多角形メッシュを留保することができる。いくつかの構成では、Hertel-Mehlhorn多角形パーティション化アルゴリズムが、縁を除去し、特徴として標識化された縁を省略するために使用されることができる。標識化された特徴を含む、多角形10778のセットは、可能性として考えられる経路点の数を低減させるためにさらなる簡略化を受けることができ、可能性として考えられる経路点は、占有グリッドを取り込むために使用され得る、注釈付き点データ10379(図5B)の形態においてデバイスコントローラ10111(図1A)に提供されることができる。 Referring primarily to Figure 1M, the contracted polygon 10774 can be partitioned into polygons 10778, each of which can be traversed without encountering a non-traversable surface. The contracted polygon 10774 can be partitioned by conventional means such as ear slicing, which are optimized, for example, by z-order curve hashing and extended to handle holes, torsional polygons, degeneracy, and self-intersections. Commercially available ear slicing implementations include, but are not limited to, those found at (https://github.com/mapbox/earcut.hpp). The SDSF trajectory 10377 may include an SDSF point 10789 (Figure 1N) that can be connected to a polygon vertex 10781. Vertex 10781 can be considered a possible path point that can be interconnected to form a possible progression path for AV 10101 (Figure 1A). In the dataset, SDSF point 10789 (Figure 1N) can be labeled in this way. As partitioning proceeds, it is possible that redundant edges such as edges 10777 and 10779 may be introduced, for example, but not limited to these. Removing one of edges 10777 or 10779 can reduce the complexity of further analysis and allow for the retention of the polygonal mesh. In some configurations, the Hertel-Mehlhorn polygonal partitioning algorithm can be used to remove edges and omit edges that have been labeled as features. The set of polygons 10778, including the labeled features, can undergo further simplification to reduce the number of possible path points, which can then be provided to the device controller 10111 (Figure 1A) in the form of annotated point data 10379 (Figure 5B), which can be used to capture the occupied grid.

ここで図2A-2Bを参照すると、AVによって集積されるセンサデータはまた、占有グリッドを取り込むために使用されることができる。AV内のプロセッサは、貨物コンテナ20110の上に搭載される長距離センサアセンブリ20400内のセンサから、および貨物プラットフォーム20160内に位置する短距離センサ20510、20520、20530、20540、ならびに他のセンサからデータを受信することができる。加えて、プロセッサは、貨物コンテナ20110の前部の上部の近傍に搭載される、随意の短距離センサ20505からデータを受信してもよい。プロセッサはまた、セルラー、WiFi、ならびに/もしくはGPSを含む、1つ以上のアンテナ20122A、20122B(図1C)からデータを受信してもよい。一実施例では、AV20100は、長距離センサアセンブリ20400の上に位置するGPSアンテナ20122A(図1C)および/または貨物コンテナ20110の上に位置するアンテナ20122B(図1C)を有する。プロセッサは、AV20100内の任意の場所に位置してもよい。いくつかの実施例では、1つ以上のプロセッサが、長距離センサアセンブリ20400内に位置する。付加的プロセッサが、貨物プラットフォーム20160内に位置してもよい。他の実施例では、プロセッサは、貨物コンテナ20110内に、および/または電力基部20170の一部として位置してもよい。 Referring here to Figure 2A-2B, the sensor data collected by the AV can also be used to capture the occupied grid. The processor in the AV can receive data from sensors in the long-range sensor assembly 20400 mounted on top of the cargo container 20110, and from short-range sensors 20510, 20520, 20530, 20540 located within the cargo platform 20160, as well as from other sensors. In addition, the processor may receive data from an optional short-range sensor 20505 mounted near the upper front of the cargo container 20110. The processor may also receive data from one or more antennas 20122A, 20122B (Figure 1C), including cellular, Wi-Fi, and/or GPS. In one embodiment, the AV20100 has a GPS antenna 20122A (Figure 1C) located on the long-range sensor assembly 20400 and/or an antenna 20122B (Figure 1C) located on the cargo container 20110. The processor may be located anywhere within the AV20100. In some embodiments, one or more processors are located within the long-range sensor assembly 20400. An additional processor may be located within the cargo platform 20160. In other embodiments, the processor may be located within the cargo container 20110 and/or as part of the power base 20170.

継続して図2A-2Bを参照すると、長距離センサアセンブリ20400は、貨物コンテナの上に搭載され、AVを囲繞する環境の改良されたビューを提供する。一実施例では、長距離センサアセンブリ20400は、進行表面または地面から1.2mフィートを上回って上方にある。他の実施例では、貨物コンテナが、より高い、または電力基部構成が、貨物プラットフォーム20160を上昇させる場合、長距離センサアセンブリ20400は、AVがそれにわたって移動している地面から1.8m上方にあってもよい。長距離センサアセンブリ20400は、最小距離から最大範囲までのAVの周囲の環境についての情報を提供する。最小距離は、長距離センサ20400および貨物コンテナ20110の相対的位置によって定義されてもよい。最小距離はさらに、センサの視野(FOV)によって定義されてもよい。最大距離は、長距離センサアセンブリ20400内の長距離センサの範囲によって、および/またはプロセッサによって定義されてもよい。一実施例では、長距離センサの範囲は、20メートルに限定される。一実施例では、Velodyne Puck LIDARは、100mまでの範囲を有する。長距離センサアセンブリ20400は、全ての方向における物体に関するデータを提供してもよい。センサアセンブリは、AV20100の周囲の360°角度にわたる構造、表面、および障害物に関する情報を提供してもよい。 Continuing to refer to Figures 2A-2B, the long-range sensor assembly 20400 is mounted on top of a cargo container and provides an improved view of the environment surrounding the AV. In one embodiment, the long-range sensor assembly 20400 is positioned above 1.2 m feet from the surface of travel or the ground. In other embodiments, if the cargo container is higher, or if the power base configuration raises the cargo platform 20160, the long-range sensor assembly 20400 may be positioned 1.8 m from the ground over which the AV is traveling. The long-range sensor assembly 20400 provides information about the environment surrounding the AV from a minimum distance to a maximum range. The minimum distance may be defined by the relative positions of the long-range sensor 20400 and the cargo container 20110. The minimum distance may further be defined by the field of view (FOV) of the sensor. The maximum distance may be defined by the range of the long-range sensor within the long-range sensor assembly 20400 and/or by the processor. In one embodiment, the range of the long-range sensor is limited to 20 meters. In another embodiment, the Velodyne Puck Lidar has a range of up to 100 meters. The long-range sensor assembly 20400 may provide data on objects in all directions. The sensor assembly may provide information on structures, surfaces, and obstacles across a 360° angle around the AV20100.

継続して図2Aを参照すると、窓20434、20436、および20438を通して観察する3つの長距離カメラが、ともに360°FOVを提供する、水平FOV20410、20412、20414を提供することができる。水平FOVは、選択されたカメラおよび長距離カメラアセンブリ20400内のカメラの場所によって定義されてもよい。視野の説明では、ゼロ角は、AV20100の中心を通した、AVの前部に垂直な垂直平面内に位置する光線である。ゼロ角光線は、AVの前部を通して通過する。窓20434を通して視認する前部長距離カメラは、311°~47°の96°FOV20410を有する。窓20436を通して視認する左側長距離カメラは、47°~180°のFOV20412を有する。窓20438を通して視認する右側長距離カメラは、180°~311°のFOV20414を有する。長距離センサアセンブリ20400は、長距離カメラよりもAV20100の正面の物体および表面に関するより詳細な情報を提供する、窓20432を通して観察するように位置する、産業カメラを含んでもよい。窓20432の後方に位置する産業カメラは、選択されたカメラおよび長距離カメラアセンブリ20400内のカメラの場所によって定義される、FOV20416を有してもよい。一実施例では、窓20432の後方の産業カメラは、23°~337°のFOVを有する。 Continuing to refer to Figure 2A, three long-range cameras observed through windows 20434, 20436, and 20438 can provide horizontal FOVs 20410, 20412, and 20414, all of which provide a 360° FOV. The horizontal FOV may be defined by the selected camera and the camera's location within the long-range camera assembly 20400. In describing the field of view, the zero angle is a ray of light located in a vertical plane perpendicular to the front of the AV, passing through the center of the AV20100. The zero-angle ray passes through the front of the AV. The front long-range camera viewed through window 20434 has a 96° FOV 20410, ranging from 311° to 47°. The left-side long-range camera viewed through window 20436 has an FOV 20412, ranging from 47° to 180°. The right-side long-range camera, viewed through window 20438, has an FOV of 180° to 311°. The long-range sensor assembly 20400 may also include an industrial camera positioned to observe through window 20432, providing more detailed information about objects and surfaces in front of the AV 20100 than the long-range camera. The industrial camera located behind window 20432 may have an FOV of 20416, defined by the selected camera and the camera's location within the long-range camera assembly 20400. In one embodiment, the industrial camera behind window 20432 has an FOV of 23° to 337°.

ここで図2Bを参照すると、LIDAR20420は、AV20100の周囲の360°水平FOVを提供する。垂直FOVは、LIDAR器具によって限定されてもよい。一実施例では、40°であり、地面から1.2m~1.8m上方に搭載される垂直FOV20418は、AV20100から3.3m~5mにセンサの最小距離を設定する。 Referring to Figure 2B, the LIDAR 20420 provides a 360° horizontal FOV around the AV20100. The vertical FOV may be limited by the LIDAR device. In one embodiment, a vertical FOV 20418, with a 40° angle and mounted 1.2m to 1.8m above the ground, sets the minimum sensor distance from the AV20100 to 3.3m to 5m.

ここで図2Cおよび2Dを参照すると、長距離センサアセンブリ20400が、カバー20430とともに示される。カバー20430は、それを通して長距離カメラおよび産業カメラが、AV20100の周囲の環境を観察する、窓20434、20432、20436を含む。長距離センサアセンブリ20400のためのカバー20430は、カバー20430と貨物コンテナ20110の上部との間のOリングによって天候からシールされる。 Referring here to Figures 2C and 2D, the long-range sensor assembly 20400 is shown together with the cover 20430. The cover 20430 includes windows 20434, 20432, and 20436 through which the long-range camera and industrial camera observe the environment surrounding the AV 20100. The cover 20430 for the long-range sensor assembly 20400 is sealed from the weather by an O-ring between the cover 20430 and the top of the cargo container 20110.

ここで図2Eおよび2Fを参照すると、カバー20430は、カメラおよびプロセッサの実施例を露見させるために、除去されている。LIDARセンサ20420は、AVの周囲の表面までの範囲または距離に関するデータを提供する。これらのデータは、長距離センサアセンブリ20400内に位置する、プロセッサ20470に提供されてもよい。LIDARは、長距離カメラ20440A-Cおよびカバー20430の上方の構造20405上に搭載される。LIDARセンサ20420は、反射されるレーザパルス化光に基づく測距センサの一実施例である。反射される電波を使用するレーダ等の他の測距センサもまた、使用されることができる。一実施例では、LIDARセンサ20420は、VELODYNE LIDAR(登録商標)(San Jose, CA)によるPuckセンサである。3つの長距離カメラ20440A、20440B、20440Cは、AV20100の周囲の物体、表面、および構造のデジタル画像を提供する。3つの長距離カメラ20440A、20440B、20440Cは、AVの周囲の360°全体を網羅する3つの水平FOVを提供するために、カバー20430に対して構造20405の周囲に配列される。長距離カメラ20440A、20440B、20440Cは、貨物コンテナ20110に搭載される、上昇リング構造20405上にある。長距離カメラ20440A、20440B、20440Cは、カバー20430内に搭載される窓20434、20436、20438を通して画像を受信する。長距離カメラは、印刷回路基板(PCB)上のカメラと、レンズとを備えてもよい。 Referring here to Figures 2E and 2F, cover 20430 has been removed to expose an embodiment of the camera and processor. Lidar sensor 20420 provides data relating to the range or distance to the surrounding surface of the AV. This data may be provided to processor 20470, located within long-range sensor assembly 20400. The Lidar is mounted on long-range cameras 20440A-C and structure 20405 above cover 20430. Lidar sensor 20420 is an embodiment of a ranging sensor based on reflected laser pulsed light. Other ranging sensors, such as radar, which use reflected radio waves, can also be used. In one embodiment, Lidar sensor 20420 is a Puck sensor by VELODYNE Lidar® (San Jose, CA). Three long-range cameras 20440A, 20440B, and 20440C provide digital images of objects, surfaces, and structures surrounding the AV20100. The three long-range cameras 20440A, 20440B, and 20440C are arranged around the structure 20405 relative to the cover 20430 to provide three horizontal FOVs covering the entire 360° around the AV. The long-range cameras 20440A, 20440B, and 20440C are mounted on the lifting ring structure 20405, which is mounted on the cargo container 20110. The long-range cameras 20440A, 20440B, and 20440C receive images through windows 20434, 20436, and 20438 mounted within the cover 20430. The long-range cameras may comprise a camera and lens on a printed circuit board (PCB).

ここで図2Fを参照すると、長距離カメラ20440Aの一実施例は、デジタルカメラ20444の正面に搭載される魚眼レンズ20442を伴うデジタルカメラ20444を備えてもよい。魚眼レンズ20442は、カメラのFOVをはるかに広角に拡大し得る。一実施例では、魚眼レンズは、視野を180°に拡大する。一実施例では、デジタルカメラ20444は、E-con Systems(San Jose, CA)によるe-cam52A_56540_MODに類似する。一実施例では、魚眼レンズ20442は、Sunex(Carlsbad, CA)によるモデルDSL227に類似する。 Referring to Figure 2F, one embodiment of the long-range camera 20440A may include a digital camera 20444 with a fisheye lens 20442 mounted on the front of the digital camera 20444. The fisheye lens 20442 can greatly widen the camera's field of view (FOV). In one embodiment, the fisheye lens expands the field of view to 180°. In one embodiment, the digital camera 20444 is similar to the e-cam52A_56540_MOD by E-con Systems (San Jose, CA). In one embodiment, the fisheye lens 20442 is similar to the Model DSL227 by Sunex (Carlsbad, CA).

継続して図2Fを参照すると、長距離センサアセンブリ20400はまた、カバー20430内の窓20432を通して視覚的データを受信する、産業カメラ20450を含んでもよい。産業カメラ20450は、AVの正面の物体、表面、および構造に関する付加的データをプロセッサ20470に提供する。カメラは、Kowa産業カメラ(部品番号LM6HC)に類似し得る。産業カメラ20450および長距離カメラ20440A-Cは、AV20100がそれにわたって移動している表面から1.2m~1.8m上方に位置する。 Continuing to refer to Figure 2F, the long-range sensor assembly 20400 may also include an industrial camera 20450 that receives visual data through a window 20432 in the cover 20430. The industrial camera 20450 provides the processor 20470 with additional data regarding objects, surfaces, and structures in front of the AV. The camera may be similar to a Kowa industrial camera (part number LM6HC). The industrial camera 20450 and the long-range cameras 20440A-C are positioned 1.2m to 1.8m above the surface over which the AV 20100 is moving.

継続して図2Fを参照すると、貨物コンテナの上に長距離センサアセンブリ20400を搭載することは、少なくとも2つの利点を提供する。長距離カメラ20440A-Cと、産業カメラ20450と、LIDAR20420とを含む長距離センサに関する視野は、多くの場合、センサが、地面からさらに上方に搭載されるとき、人々、自動車、低い壁等の近傍の物体によって遮断されることが少ない。加えて、歩行者専用道路は、人々が知覚するための標識、フェンス高等を含む視覚的キューを提供するように設計され、典型的な眼の高さは、1.2m~1.8mの範囲内である。貨物コンテナの上に長距離センサアセンブリ20400を搭載することは、標識と同一のレベルに、かつ歩行者に向けられる視覚的キューの上に長距離カメラ20440A-C、20450を置く。長距離センサは、AV20100の移動によって引き起こされる偏向に耐える、実質的な剛性のマウントを提供する構造20405上に搭載される。 Continuing to refer to Figure 2F, mounting the long-range sensor assembly 20400 on top of a cargo container offers at least two advantages. The field of view for the long-range sensor, including the long-range cameras 20440A-C, the industrial camera 20450, and the LIDAR 20420, is often less obstructed by nearby objects such as people, vehicles, and low walls when the sensor is mounted higher above the ground. In addition, pedestrian walkways are designed to provide visual cues, including signs and fence heights, for people to perceive, with a typical eye level ranging from 1.2m to 1.8m. Mounting the long-range sensor assembly 20400 on top of a cargo container places the long-range cameras 20440A-C and 20450 at the same level as signs and on visual cues directed towards pedestrians. The long-range sensor is mounted on a structure 20405 that provides a substantially rigid mount to withstand the deflection caused by the movement of the AV20100.

再び図2Eおよび2Fを参照すると、長距離センサアセンブリは、慣性測定ユニット(IMU)と、長距離センサからデータを受信し、処理されたデータをナビゲーションのために他のプロセッサに出力する、1つ以上のプロセッサとを含んでもよい。垂直基準(VRU)を伴うIMU20460が、構造20405に搭載される。IMU/VRU20460は、LIDAR20420に関する位置データを提供するように、LIDAR20420の直下に位置してもよい。IMU/VRU20460からの位置および配向は、他の長距離センサからのデータと組み合わせられてもよい。一実施例では、IMU/VRU 20460は、Xsens Technologies(The Netherlands)によって供給されるモデルMTi 20である。1つ以上のプロセッサは、少なくとも産業カメラ20450からデータを受信する、プロセッサ20465を含んでもよい。加えて、プロセッサ20470は、以下のLIDAR20420、長距離カメラ20440A-C、産業カメラ20450、およびIMU/VRU20460のうちの少なくとも1つからデータを受信してもよい。プロセッサ20470は、循環冷却剤システムに接続される、液冷熱交換器20475によって冷却されてもよい。 Referring again to Figures 2E and 2F, the long-range sensor assembly may include an inertial measurement unit (IMU) and one or more processors that receive data from the long-range sensor and output the processed data to other processors for navigation. An IMU 20460 with a vertical reference unit (VRU) is mounted on structure 20405. The IMU/VRU 20460 may be positioned directly below the LIDAR 20420 to provide positional data related to the LIDAR 20420. Position and orientation data from the IMU/VRU 20460 may be combined with data from other long-range sensors. In one embodiment, the IMU/VRU 20460 is model MTi 20 supplied by Xsens Technologies (The Netherlands). One or more processors may include processor 20465 that receives data from at least the industrial camera 20450. In addition, the processor 20470 may receive data from at least one of the following: the LiDAR 20420, the long-range cameras 20440A-C, the industrial camera 20450, and the IMU/VRU 20460. The processor 20470 may be cooled by a liquid-cooled heat exchanger 20475 connected to a circulating coolant system.

ここで図2Gを参照すると、AV20100は、AVから所定の距離内の走行表面および障害物を検出する、いくつかの短距離センサを含んでもよい。短距離センサ20510、20520、20530、20540、20550、および20560は、コンテナプラットフォーム20160の周辺上に位置する。これらのセンサは、貨物コンテナ20110(図2B)の下方に位置し、長距離センサアセンブリ20400(図2C)よりも地面に近接する。短距離センサ20510、20520、20530、20540、20550、および20560は、長距離センサアセンブリ20400(図2C)内のセンサによって見られることができない表面ならびに物体を捕捉するFOVを提供するために、下向きに角度付けられる。地面により近接して位置し、下向きに角度付けられるセンサの視野は、地面からより遠くに搭載されるセンサよりも近傍の物体および歩行者によって妨害される可能性が低い。一実施例では、短距離センサは、AV20100から最大4mまでの地面表面および物体についての情報を提供する。 Referring here to Figure 2G, the AV 20100 may include several short-range sensors that detect the travel surface and obstacles within a predetermined distance from the AV. The short-range sensors 20510, 20520, 20530, 20540, 20550, and 20560 are located above the perimeter of the container platform 20160. These sensors are located below the cargo container 20110 (Figure 2B) and are closer to the ground than the long-range sensor assembly 20400 (Figure 2C). The short-range sensors 20510, 20520, 20530, 20540, 20550, and 20560 are angled downward to provide an FOV that captures surfaces and objects that cannot be seen by the sensors in the long-range sensor assembly 20400 (Figure 2C). A sensor positioned closer to the ground and angled downwards has a field of view that is less likely to be obstructed by nearby objects and pedestrians than a sensor mounted further from the ground. In one embodiment, the short-range sensor provides information about the ground surface and objects up to 4 meters from AV20100.

再び図2Bを参照すると、短距離センサのうちの2つに関する垂直FOVが、AV20100の側面図において示される。後向きセンサ20540の垂直FOV20542は、中心線20544を中心とする。中心線20544は、貨物プラットフォーム20160の上面の下方に角度付けられる。一実施例では、センサ20540は、垂直FOV42°と、貨物プラットフォーム20160の上板によって画定される平面20547の下方に22°~28°角度付けられる中心線20546とを有する。ある実施例では、短距離センサ20510および20540は、地面から約0.55m~0.71m上方にある。結果として生じるFOV20512、20542は、AVから0.4m~4.2mの地面を網羅する。貨物基部20160上に搭載される短距離センサ20510、20520、20530、20550(図2G)、20560(図2G)は、類似する垂直視野および貨物プラットフォームの上部に対する中心線角度を有する。貨物プラットフォーム20160上に搭載される短距離センサは、AV20100の外縁から0.4~4.7メートルの地面を視認することができる。 Referring again to Figure 2B, the vertical FOVs for two of the short-range sensors are shown in the side view of AV 20100. The vertical FOV 20542 of the rear-facing sensor 20540 is centered on the centerline 20544. The centerline 20544 is angled downwards from the upper surface of the cargo platform 20160. In one embodiment, sensor 20540 has a vertical FOV of 42° and a centerline 20546 angled 22° to 28° downwards from the plane 20547 defined by the upper plate of the cargo platform 20160. In one embodiment, the short-range sensors 20510 and 20540 are located approximately 0.55 m to 0.71 m above the ground. The resulting FOVs 20512 and 20542 cover the ground from 0.4 m to 4.2 m above the AV. The short-range sensors 20510, 20520, 20530, 20550 (Figure 2G), and 20560 (Figure 2G), mounted on the cargo base 20160, have similar vertical field of view and centerline angles relative to the top of the cargo platform. The short-range sensors mounted on the cargo platform 20160 can perceive the ground from 0.4 to 4.7 meters from the outer edge of the AV20100.

継続して図2Bを参照すると、短距離センサ20505は、貨物コンテナ20110の上部に近傍の前面上に搭載されてもよい。一実施例では、センサ20505は、AVの正面の地面の付加的ビューを、短距離センサ20510によって提供されるビューに提供してもよい。別の実施例では、センサ20505は、短距離センサ20510によって提供されるビューの代わりに、AVの正面の地面のビューを提供してもよい。一実施例では、短距離センサ20505は、42°の垂直FOV20507を有してもよく、貨物プラットフォーム20160の上部に対する中心線の角度は、39°である。結果として生じる地面のビューは、AVから0.7m~3.75mに延在する。 Continuing with Figure 2B, the short-range sensor 20505 may be mounted on the front of the cargo container 20110, near the top. In one embodiment, sensor 20505 may provide an additional view of the ground in front of the AV, in addition to the view provided by short-range sensor 20510. In another embodiment, sensor 20505 may provide a view of the ground in front of the AV instead of the view provided by short-range sensor 20510. In one embodiment, short-range sensor 20505 may have a vertical FOV 20507 of 42°, and the angle of its centerline relative to the top of cargo platform 20160 is 39°. The resulting ground view extends from 0.7m to 3.75m from the AV.

再び図2Gを参照すると、短距離センサ20510、20520、20530、20540、20550、20560の水平FOVは、AV20100の周囲の全ての方向を網羅する。20520および20530等の隣接するセンサの水平FOV20522ならびに20532は、AV20100から離れたある距離において重複する。一実施例では、隣接するセンサ20520、20530および20560、20550の水平FOV20522、20532ならびに20562、20552は、AVから0.5~2メートルにおいて重複する。短距離センサは、貨物基部20160の周辺の周囲に分散され、水平視野を有し、具体的角度において設置され、AVを囲繞する地面のほぼ完全な視覚的カバレッジを提供する。一実施例では、短距離センサは、69°の水平FOVを有する。前部センサ20510は、AVに対してゼロ角において前方に向き、FOV20512を有する。一実施例では、2つの前部コーナーセンサ20520、20560は、中心線が、65°の角度20564にあるように、角度付けられる。ある実施例では、後側センサ20530、20550は、20530および20560の中心線が、110°の角度20534にあるように、角度付けられる。いくつかの構成では、AV20100の周囲の地面のほぼ完全なビューを提供するために貨物基部20160の周辺の周囲に搭載される、他の水平FOVを伴う他の数のセンサも、可能性として考えられる。 Referring again to Figure 2G, the horizontal FOVs of the short-range sensors 20510, 20520, 20530, 20540, 20550, and 20560 cover all directions around the AV 20100. The horizontal FOVs 20522 and 20532 of adjacent sensors such as 20520 and 20530 overlap at a certain distance from the AV 20100. In one embodiment, the horizontal FOVs 20522, 20532, and 20562 and 20552 of adjacent sensors 20520, 20530, and 20560, and 20550 overlap at 0.5 to 2 meters from the AV. The short-range sensors are distributed around the cargo base 20160, have a horizontal field of view, are installed at specific angles, and provide nearly complete visual coverage of the ground surrounding the AV. In one embodiment, the short-range sensor has a horizontal FOV of 69°. The front sensor 20510 faces forward at zero angle to the AV and has an FOV of 20512. In one embodiment, the two front corner sensors 20520, 20560 are angled such that their centerlines are at an angle of 65° 20564. In another embodiment, the rear sensors 20530, 20550 are angled such that their centerlines are at an angle of 110° 20534. In some configurations, a number of other sensors with other horizontal FOVs, mounted around the cargo base 20160 to provide a nearly complete view of the ground around the AV 20100, are also possible.

ここで図2Hを参照すると、短距離センサ20510、20520、20530、20540、20550、20560は、貨物基部20160の周辺上に位置する。短距離カメラは、短距離カメラの角度および場所を設定する、突起部内に搭載される。別の構成では、センサは、貨物基部の内部上に搭載されて位置し、貨物基部20160の外側外板と整合される窓を通して視覚的データを受信する。 Referring to Figure 2H, the short-range sensors 20510, 20520, 20530, 20540, 20550, and 20560 are positioned around the cargo base 20160. The short-range camera is mounted within a projection that sets the angle and position of the short-range camera. In another configuration, the sensors are mounted and positioned on the interior of the cargo base and receive visual data through a window aligned with the outer casing of the cargo base 20160.

ここで図2Iおよび2Jを参照すると、短距離センサ20600は、貨物基部20160の外板要素20516内に搭載され、液体冷却システムを含んでもよい。外板要素20516は、貨物基部20160の上部に対する所定の場所および垂直角度において、かつ貨物基部20160の前部に対するある角度において短距離センサアセンブリ20600を保持する、形成された突出部20514を含む。いくつかの構成では、短距離センサ20510は、28°だけ貨物プラットフォーム20160に対して下向きに角度付けられ、短距離センサ20520および20560は、18°下向きかつ25°前方に角度付けられ、短距離センサ20530および20550は、34°下向きかつ20°後方に角度付けられ、短距離センサ20540は、28°だけ貨物プラットフォーム20160に対して下向きに角度付けられる。外板要素20516は、カメラアセンブリ20600を受容するための空洞20517を含む。外板要素20516はまた、限定ではないが、リベット、ねじ、およびボタンを含む、機械的締結具を受容するための複数の要素20518を含んでもよい。代替として、カメラアセンブリは、接着剤を用いて搭載される、または外板要素20516に締結されるクリップを用いて定位置に保持されてもよい。ガスケット20519は、カメラ20610の前部に対するシールを提供することができる。 Referring here to Figures 2I and 2J, the short-range sensor 20600 is mounted within an outer panel element 20516 of the cargo base 20160 and may include a liquid cooling system. The outer panel element 20516 includes a formed projection 20514 that holds the short-range sensor assembly 20600 at a predetermined location and vertical angle to the top of the cargo base 20160 and at a certain angle to the front of the cargo base 20160. In some configurations, the short-range sensor 20510 is angled downward by 28° relative to the cargo platform 20160, the short-range sensors 20520 and 20560 are angled 18° downward and 25° forward, the short-range sensors 20530 and 20550 are angled 34° downward and 20° backward, and the short-range sensor 20540 is angled downward by 28° relative to the cargo platform 20160. The outer panel element 20516 includes a cavity 20517 for receiving the camera assembly 20600. The outer panel element 20516 may also include a plurality of elements 20518 for receiving mechanical fasteners, including, but not limited to, rivets, screws, and buttons. Alternatively, the camera assembly may be mounted using adhesive or held in place using clips fastened to the outer panel element 20516. A gasket 20519 can provide a seal to the front of the camera 20610.

ここで図2Kおよび2Lを参照すると、短距離センサアセンブリ20600は、水冷板20626に取り付けられるブラケット20622上に搭載される、短距離センサ20610を備える。外側ケース20612、透明カバー20614、およびヒートシンク20618は、短距離センサ20610の熱放散要素であるセンサブロック20616ならびに電子ブロック20620をより良好に可視化するために、図2Kおよび2Lにおいて部分的に除去されている。短距離センサアセンブリ20600は、ブラケット20622と液冷板20626との間に1つ以上の熱電気冷却器(TEC)20630を含んでもよい。液冷板20626は、板20626に熱的に接続される20628を通して圧送される冷却剤によって冷却される。TECは、第1および第2の側を伴う電動要素である。電動TECは、第1の側を冷却しながら、第1の側から除去された熱エネルギーに電力を加えたものを第2の側において除斥する。短距離センサアセンブリ20600では、TEC20630は、ブラケット20622を冷却し、熱冷却エネルギーに電気エネルギーを加えたものを水冷板20626に伝達する。代替として、TEC20630は、TEC20630に供給される電圧の大きさおよび極性を変動させることによって、カメラ20600の温度を能動的に制御するために使用されることができる。 Referring here to Figures 2K and 2L, the short-range sensor assembly 20600 comprises a short-range sensor 20610 mounted on a bracket 20622 attached to a water-cooled plate 20626. The outer case 20612, transparent cover 20614, and heat sink 20618 are partially removed in Figures 2K and 2L to better visualize the sensor block 20616 and electronic block 20620, which are heat dissipation elements for the short-range sensor 20610. The short-range sensor assembly 20600 may include one or more thermoelectric coolers (TECs) 20630 between the bracket 20622 and the water-cooled plate 20626. The water-cooled plate 20626 is cooled by a coolant that is pumped through 20628 which is thermally connected to the plate 20626. The TEC is an electrically powered element with first and second sides. The electric TEC cools the first side while rejecting the thermal energy removed from the first side, plus electrical energy, on the second side. In the short-range sensor assembly 20600, the TEC 20630 cools the bracket 20622 and transfers the thermal cooling energy plus electrical energy to the water-cooled plate 20626. Alternatively, the TEC 20630 can be used to actively control the temperature of the camera 20600 by varying the magnitude and polarity of the voltage supplied to the TEC 20630.

冷却モードにおいてTEC20630を動作させることは、短距離センサ20610が、冷却剤温度を下回る温度において動作することを可能にする。ブラケット20622は、2つの場所において短距離センサ20610に熱的に接続され、センサブロック20616および電子ブロック20620の冷却を最大限にする。ブラケット20622は、ねじ20625を介してヒートシンク20618に熱的に取り付けられる、タブ20624を含む。ヒートシンク20618は、センサブロック20616に熱的に接続される。ブラケットは、したがって、ヒートシンク20618、ねじ20625、およびタブ20624を介してセンサブロック20616に熱的に接続される。ブラケット20622はまた、電子ブロック20620に機械的に取り付けられ、電子機器ブロック20620の直接冷却を提供する。ブラケット20622は、限定ではないが、図2Jの要素20518と係合するねじおよびリベットを含む、複数の機械的アタッチメントを含んでもよい。短距離センサ20610は、限定ではないが、カメラ、ステレオカメラ、超音波センサ、短距離レーダ、および赤外線プロジェクタならびにCMOSセンサを含む、1つ以上のセンサを組み込んでもよい。一例示的短距離センサは、IRプロジェクタと、2つのイメージャチップと、RGBカメラとを備える、Intel(Santa Clara, California)によるリアルセンス深度カメラD435に類似する。 Operating the TEC 20630 in cooling mode allows the short-range sensor 20610 to operate at temperatures below the coolant temperature. The bracket 20622 is thermally connected to the short-range sensor 20610 in two locations to maximize cooling of the sensor block 20616 and the electronic block 20620. The bracket 20622 includes a tab 20624, which is thermally attached to the heatsink 20618 via a screw 20625. The heatsink 20618 is thermally connected to the sensor block 20616. The bracket is therefore thermally connected to the sensor block 20616 via the heatsink 20618, the screw 20625, and the tab 20624. The bracket 20622 is also mechanically attached to the electronic block 20620, providing direct cooling of the electronic block 20620. Bracket 20622 may include, but is not limited to, multiple mechanical attachments, including screws and rivets that engage with element 20518 in Figure 2J. The short-range sensor 20610 may incorporate, but is not limited to, one or more sensors, including cameras, stereo cameras, ultrasonic sensors, short-range radars, infrared projectors, and CMOS sensors. An exemplary short-range sensor is similar to the RealSense depth camera D435 by Intel (Santa Clara, California), which comprises an IR projector, two imager chips, and an RGB camera.

ここで図2M-2Oを参照すると、AV20100の別の実施形態が、示される。AV20100Aは、貨物プラットフォーム20160および電力基部20170上に搭載される、貨物コンテナ20110を含む。AV20100Aは、複数の長距離および短距離センサを含む。一次長距離センサは、貨物コンテナ20110の上のセンサパイロン20400A内に搭載される。センサパイロンは、LIDAR20420と、広い視野を提供するために発散方向に向けられる、複数の長距離カメラ(図示せず)とを含んでもよい。いくつかの構成では、LIDAR20420は、例えば、限定ではないが、占有グリッドの取り込みを可能にし得る点群データを提供し、目印を識別する、その環境内のAV20100を位置特定する、および/またはナビゲート可能空間を判定するための情報を提供するために、本明細書の別の場所に説明されるように使用されることができる。いくつかの構成では、Leopard Imaging Inc.からの長距離カメラが、目印を識別する、その環境内のAV20100を位置特定する、および/またはナビゲート可能空間を判定するために使用されることができる。 Referring here to Figure 2M-2O, another embodiment of the AV20100 is shown. The AV20100A includes a cargo container 20110 mounted on a cargo platform 20160 and a power base 20170. The AV20100A includes a plurality of long-range and short-range sensors. The primary long-range sensor is mounted in a sensor pylon 20400A on the cargo container 20110. The sensor pylon may include a LIDAR 20420 and a plurality of long-range cameras (not shown) oriented in a divergent direction to provide a wide field of view. In some configurations, the LIDAR 20420 can be used, for example, to provide point cloud data that may enable the capture of an occupied grid, to identify landmarks, to locate the AV20100 in its environment, and/or to provide information for determining navigable space, as described elsewhere in this specification. In some configurations, Leopard Imaging Inc. Long-range cameras can be used to identify landmarks, locate the AV20100 within its environment, and/or determine navigable space.

継続して図2M-2Oを参照すると、短距離センサは、主として、貨物プラットフォーム20160内に搭載され、AV20100Aの近傍の障害物についての情報を提供する。いくつかの実施形態では、短距離センサは、AV20100Aから4m以内の障害物および表面に関するデータを供給する。いくつかの構成では、短距離センサは、AV20100Aから最大10mまでの情報を提供する。少なくとも部分的に、前方を向いている複数のカメラが、貨物プラットフォーム20160内に搭載される。いくつかの構成では、複数のカメラは、3つのカメラを含むことができる。 Continuing to refer to Figure 2M-2O, the short-range sensors are primarily mounted within the cargo platform 20160 and provide information about obstacles in the vicinity of AV20100A. In some embodiments, the short-range sensors supply data about obstacles and surfaces within 4 m of AV20100A. In some configurations, the short-range sensors provide information up to 10 m from AV20100A. At least partially, multiple forward-facing cameras are mounted within the cargo platform 20160. In some configurations, the multiple cameras may include three cameras.

ここで図2Oを参照すると、上部カバー20830は、サブルーフ20810を露見させるために、部分的に裁断されている。サブルーフ20810は、その上に複数のアンテナ20820が搭載され得る、単一部品を提供する。ある実施例では、10個のアンテナ20820が、サブルーフ20810に搭載される。さらに、例えば、4つのセルラー通信チャネルが、それぞれ、2つのアンテナを有し、2つのWiFiアンテナが、存在する。アンテナは、セルラー伝送および受信のための主要アンテナならびに補助アンテナとして配線される。補助アンテナは、限定ではないが、干渉を低減させること、および4G LTEコネクティビティを達成することを含む、いくつかの方法によってセルラー機能性を改良し得る。サブルーフ20810ならびに上部カバー20830は、非金属である。サブルーフ20810は、上部カバー20830から10mm~20mm以内のプラスチック表面であり、これは、構造的ではなく、上部カバー20830が取り付けられる前に、アンテナがプロセッサに接続されることを可能にする。アンテナ接続は、多くの場合、高インピーダンスであり、土、グリース、および誤使用に敏感である。アンテナをサブルーフ20810に搭載および接続することは、上部カバーが、アンテナ接続に触れることなく、配設ならびに除去されることを可能にする。保守および修理動作は、サブルーフを除去することなく、またはアンテナを接続解除することなく、上部カバーを除去することを含んでもよい。上部カバー20830の配設とは別のアンテナの組立は、試験/修理を促進する。上部カバー20830は、耐候性であり、水および砂埃が貨物コンテナ20110に進入しないように防止する。アンテナをサブルーフ上に搭載することは、上部カバー20830上の開口部の数を最小限にする。 Referring here to Figure 2O, the upper cover 20830 is partially cut away to expose the sub-roof 20810. The sub-roof 20810 provides a single component on which multiple antennas 20820 can be mounted. In one embodiment, ten antennas 20820 are mounted on the sub-roof 20810. Furthermore, for example, there are four cellular communication channels, each having two antennas, and two Wi-Fi antennas. The antennas are wired as primary and auxiliary antennas for cellular transmission and reception. The auxiliary antennas can improve cellular functionality in several ways, including, but not limited to, reducing interference and achieving 4G LTE connectivity. The sub-roof 20810 and the upper cover 20830 are non-metallic. The sub-roof 20810 is a plastic surface within 10-20 mm of the upper cover 20830, which is non-structural and allows the antenna to be connected to the processor before the upper cover 20830 is installed. Antenna connections are often high impedance and sensitive to dirt, grease, and misuse. Mounting and connecting the antenna to the sub-roof 20810 allows the upper cover to be installed and removed without touching the antenna connections. Maintenance and repair operations may include removing the upper cover without removing the sub-roof or disconnecting the antenna. Assembling the antenna separately from the installation of the upper cover 20830 facilitates testing/repair. The upper cover 20830 is weatherproof and prevents water and dust from entering the cargo container 20110. Mounting the antenna on the sub-roof minimizes the number of openings on the upper cover 20830.

ここで図2P、2Q、および2Rを参照すると、貨物コンテナ(図示せず)の上に搭載される、長距離センサアセンブリ(LRSA)20400Aの別の実施例が、示される。LRSAは、AV20100Aの環境のパノラマビューを提供するためにLRSA構造20950上の異なる位置に搭載される、LIDARと、複数の長距離カメラとを含んでもよい。LIDAR20420は、途切れないビューを提供するために、LRSA構造20950上の最上部に搭載される。LIDARは、VELODYNE LIDARを含むことができる。複数の長距離カメラ20910A-20910Dは、LIDAR20420の下方の次のレベル上でLRSA構造20950上に搭載される。ある実施例では、4つのカメラが、構造の周囲に90°毎に1つずつ搭載され、AV20100の周囲の環境の4つのビューを提供する。いくつかの実施例では、4つのビューは、重複するであろう。いくつかの実施例では、各カメラは、運動の方向と整合されるか、または移動の方向に直交するかのいずれかである。ある実施例では、1つのカメラが、AV20100Aの主要な面、すなわち、正面、背面、左側、および右側のそれぞれと並ぶ。ある実施例では、長距離カメラは、Leopard Imaging Inc.によって作製されるモデルLI-AR01 44-MIPI-M12である。長距離カメラは、プロセッサへの高速データ転送を提供するために、MIPI CSI-2インターフェースを有してもよい。長距離カメラは、50°~70°の水平視野と、30°~40°の垂直視野とを有してもよい。 Referring here to Figures 2P, 2Q, and 2R, another embodiment of the Long Range Sensor Assembly (LRSA) 20400A, mounted on a cargo container (not shown), is shown. The LRSA may include a LiDAR and multiple long-range cameras, mounted at different positions on the LRSA structure 20950 to provide a panoramic view of the environment of the AV20100A. The LiDAR 20420 is mounted at the very top of the LRSA structure 20950 to provide an uninterrupted view. The LiDAR may include a Velodyne LiDAR. Multiple long-range cameras 20910A–20910D are mounted on the LRSA structure 20950 on the next level below the LiDAR 20420. In one embodiment, four cameras are mounted one at each 90° interval around the structure to provide four views of the environment around the AV20100. In some embodiments, the four views will overlap. In some embodiments, each camera is either aligned with the direction of motion or perpendicular to the direction of motion. In one embodiment, one camera aligns with each of the main faces of the AV20100A, i.e., the front, rear, left, and right sides. In one embodiment, the long-range camera is a model LI-AR01 44-MIPI-M12 manufactured by Leopard Imaging Inc. The long-range camera may have a MIPI CSI-2 interface to provide high-speed data transfer to the processor. The long-range camera may have a horizontal field of view of 50°–70° and a vertical field of view of 30°–40°.

ここで図2Sおよび2Tを参照すると、長距離プロセッサ20940が、長距離カメラ20910A-20910DおよびLIDAR20420の下方のLRSA構造20950上に位置する。長距離プロセッサ20940は、長距離カメラおよびLIDARからデータを受信する。長距離プロセッサは、AV20100A内の別の場所の1つ以上のプロセッサと通信する。長距離プロセッサ20940は、長距離カメラおよびLIDARから導出されたデータを、本明細書の別の場所に説明される、AV20100A上の別の場所に位置する1つ以上のプロセッサに提供する。長距離プロセッサ20940は、冷却器20930によって液冷されてもよい。冷却器20930は、長距離カメラおよびLIDARの下の構造に搭載されてもよい。冷却器20930は、長距離プロセッサ20940のための搭載場所を提供してもよい。冷却器20930は、2020年5月26日に出願され、「Apparatus for Electronic Cooling on an Autonomous Device」と題された、米国特許出願第16/883,668号(弁理士整理番号第AA280号)(参照することによって全体として本明細書に組み込まれる)に説明されている。冷却器は、冷却液体を冷却器20930に提供する、液体供給導管および戻り導管を提供される。 Referring here to Figures 2S and 2T, the long-range processor 20940 is located on the LRSA structure 20950 below the long-range cameras 20910A-20910D and the LiDAR 20420. The long-range processor 20940 receives data from the long-range cameras and LiDAR. The long-range processor communicates with one or more processors located elsewhere in the AV20100A. The long-range processor 20940 provides the data derived from the long-range cameras and LiDAR to one or more processors located elsewhere on the AV20100A, as described elsewhere in this specification. The long-range processor 20940 may be liquid-cooled by a cooler 20930. The cooler 20930 may be mounted in the structure below the long-range cameras and LiDAR. The cooler 20930 may provide a mounting location for the long-range processor 20940. Cooler 20930 is described in U.S. Patent Application No. 16/883,668 (Patent Attorney No. AA280), filed on 26 May 2020, titled "Apparatus for Electronic Cooling on an Autonomous Device" (incorporated herein by reference as a whole). The cooler is provided with a liquid supply conduit and a return conduit for supplying a cooling liquid to cooler 20930.

再び図2Mおよび2Nを参照すると、短距離カメラアセンブリ20740A-Cは、コンテナプラットフォーム20160の前部上に搭載され、進行表面および障害物、段差、縁石、ならびに他の実質的不連続表面特徴(SDSF)についての情報を収集するように角度付けられる。カメラアセンブリ20740A-Cは、進行表面、地面上の物体、およびSDSFを照明するために、1つ以上のLEDライトを含む。 Referring again to Figures 2M and 2N, the short-range camera assembly 20740A-C is mounted on the front of the container platform 20160 and is angled to collect information about the surface underway and obstacles, steps, curbs, and other substantial discontinuous surface features (SDSFs). The camera assembly 20740A-C includes one or more LED lights to illuminate the surface underway, objects on the ground, and SDSFs.

ここで図2U-2Xを参照すると、カメラアセンブリ20740A-Bは、地面および物体を照明し、カメラ20732からの改良された画像データを提供するために、ライト20732を含む。カメラアセンブリ20740Aが、20740Cの鏡像であり、20740Aの説明が、暗示的に20740Cに適用されることに留意されたい。カメラ20732は、単焦点カメラ、ステレオカメラ、および/または赤外線プロジェクタならびにCMOSセンサを含んでもよい。カメラの一実施例は、IRプロジェクタと、レンズを伴う2つのイメージャチップと、RGBカメラとを備える、Intel(Santa Clara, CA)によるReal-Sense Depth D435カメラである。LEDライト20734は、夜間に、または弱光条件において使用されてもよい、もしくは画像データを改良するために常時使用されてもよい。1つの動作原理は、ライトが、投影面を照明し、窪みに影を作成することによって、コントラストを作成することである。LEDライトは、ある実施例では、白色LEDであってもよい。ある実施例では、LEDライト20734は、Cree Inc.からのXlamp XHP50である。別の実施例では、LEDライトは、近傍の歩行者または運転者の気を散らす、もしくは邪魔することなく、カメラ20372のための照明を提供するために、赤外線で発光してもよい。 Referring here to Figure 2U-2X, camera assemblies 20740A-B include a light 20732 to illuminate the ground and objects and provide improved image data from camera 20732. Note that camera assembly 20740A is a mirror image of 20740C, and the description of 20740A implicitly applies to 20740C. Camera 20732 may include a single-focus camera, a stereo camera, and/or an infrared projector and a CMOS sensor. One embodiment of the camera is the Real-Sense Depth D435 camera by Intel (Santa Clara, CA), which includes an IR projector, two imager chips with lenses, and an RGB camera. The LED light 20734 may be used at night or in low-light conditions, or may be used continuously to improve the image data. One operating principle is that the light creates contrast by illuminating the projection surface and casting shadows in recesses. In one embodiment, the LED light may be a white LED. In one embodiment, the LED light 20734 is an Xlamp XHP50 from Cree Inc. In another embodiment, the LED light may emit infrared light to provide illumination for the camera 20372 without distracting or disturbing nearby pedestrians or drivers.

継続して図2U-2Xを参照すると、ライト20374の設置および角度ならびにカバー20736A、20736Bの形状は、カメラ20732がライト20374を見ないように防止する。ライト20374およびカバー20736A、20736Bの角度ならびに設置は、ライトが運転者に干渉しない、または歩行者を邪魔しないように防止する。カメラ20732内のセンサがライト20734によって盲目にされ、したがって、AV20100Aの正面および側面の地面ならびに物体からのより弱い光信号を検出しないように妨げられることを防止するために、カメラ20732が、ライト20734に暴露されないことが有利である。カメラ20732および/またはライト20734は、ポート20736を通してカメラアセンブリの内外に流動する液体を用いて冷却されてもよい。 Continuing to refer to Figure 2U-2X, the placement and angle of light 20374 and the shape of covers 20736A and 20736B prevent camera 20732 from viewing light 20374. The angle and placement of light 20374 and covers 20736A and 20736B prevent the light from interfering with drivers or obstructing pedestrians. It is advantageous that camera 20732 is not exposed to light 20734 to prevent the sensor within camera 20732 from being blinded by light 20734 and thus being prevented from detecting weaker light signals from the ground and objects in front of and to the sides of AV20100A. Camera 20732 and/or light 20734 may be cooled using a liquid flowing in and out of the camera assembly through port 20736.

ここで図2Wおよび2Xを参照すると、短距離カメラアセンブリ20740Aは、超音波またはソナー短距離センサ20730Aを含む。第2の短距離カメラアセンブリ20740Cもまた、超音波短距離センサ20730B(図2N)を含む。 Referring here to Figures 2W and 2X, the short-range camera assembly 20740A includes an ultrasonic or sonar short-range sensor 20730A. The second short-range camera assembly 20740C also includes an ultrasonic short-range sensor 20730B (Figure 2N).

ここで図2Yを参照すると、超音波センサ20730Aは、カメラ20732の上方に搭載される。ある実施例では、超音波センサ20730Aの中心線は、貨物コンテナ20110の基部と平行であり、これは、多くの場合、センサ20730Aが水平であることを意味する。センサ20730Aは、前方を向いた状態から45°に角度付けられる。カバー20376Aは、超音波センサ20730Aから出現し、それによって受信される超音波を指向するためのホーン20746を提供する。 Referring to Figure 2Y, the ultrasonic sensor 20730A is mounted above the camera 20732. In one embodiment, the centerline of the ultrasonic sensor 20730A is parallel to the base of the cargo container 20110, which often means that the sensor 20730A is horizontal. The sensor 20730A is angled 45° from a forward-facing position. The cover 20376A provides a horn 20746 for directing the ultrasonic waves emerging from and received by the ultrasonic sensor 20730A.

継続して図2Yを参照すると、カメラアセンブリ20740A内のカメラ20732、ライト20734の断面が、カバー20736における角度および開口部を図示する。短距離カメラアセンブリ内のカメラは、AVの正面および側面の地面をより良好に撮像するために、下向きに角度付けられる。中心カメラアセンブリ20740Bは、水平面において真正面に配向される。コーナーカメラアセンブリ20740A、20740Cは、水平面における真正面に対してそれらの個別の側に25°に角度付けられる。カメラ20732は、垂直平面において貨物プラットフォームの上部に対して20°下向きに角度付けられる。AVは、概して、貨物プラットフォームを水平に保持するため、カメラは、したがって、水平から20°下方に角度付けられる。同様に、中心カメラアセンブリ20740B(図2M)は、28°だけ水平から下方に角度付けられる。ある実施例では、カメラアセンブリ内のカメラは、25°~35°だけ下向きに角度付けられてもよい。別の実施例では、カメラアセンブリ内のカメラは、15°~45°だけ下向きに角度付けられてもよい。LEDライト20734は、同様に、カメラ20732によって撮像される地面を照明し、歩行者の気を散らすことを最小限にするために、下向きに角度付けられる。一実施例では、LEDライト中心線20742は、カメラ中心線20738から5°以内で平行である。カバー20736Aは、カメラアセンブリ20740A-C内のLED20734の明るい光からカメラ20732および歩行者の両方を保護する。LEDによって放出される光を隔離するカバーはまた、カメラ20732の視野を最大限にするために、漸広された開口部20737を提供する。ライトは、カバーの開口部から少なくとも4mmにおいて埋め込まれる。ライト開口部は、上側壁20739および下側壁20744によって画定される。上側壁20739は、中心線2074と略平行(±5°)である。下側壁20744は、地面および地面の近傍の物体の照明を最大限にするために、中心線20742から約18°に漸広される。 Continuing to refer to Figure 2Y, the cross-sections of camera 20732 and light 20734 within camera assembly 20740A illustrate the angles and openings in cover 20736. The cameras in the short-range camera assembly are angled downward to better image the ground in front of and to the sides of the AV. The center camera assembly 20740B is oriented directly forward in the horizontal plane. The corner camera assemblies 20740A and 20740C are angled 25° to their respective sides relative to directly forward in the horizontal plane. Camera 20732 is angled 20° downward relative to the top of the cargo platform in the vertical plane. Since the AV generally keeps the cargo platform horizontal, the cameras are therefore angled 20° downward from the horizontal. Similarly, the center camera assembly 20740B (Figure 2M) is angled 28° downward from the horizontal. In one embodiment, the camera in the camera assembly may be angled downward by 25° to 35°. In another embodiment, the camera in the camera assembly may be angled downward by 15° to 45°. The LED light 20734 is similarly angled downward to illuminate the ground imaged by the camera 20732 and to minimize distraction to pedestrians. In one embodiment, the LED light centerline 20742 is parallel to the camera centerline 20738 within 5°. The cover 20736A protects both the camera 20732 and pedestrians from the bright light of the LED 20734 in the camera assembly 20740A-C. The cover, which isolates the light emitted by the LED, also provides a gradually widening opening 20737 to maximize the field of view of the camera 20732. The light is embedded at least 4 mm from the opening in the cover. The light opening is defined by the upper wall 20739 and the lower wall 20744. The upper wall 20739 is approximately parallel (±5°) to the centerline 2074. The lower wall 20744 gradually widens to approximately 18° from the centerline 20742 to maximize illumination of the ground and objects near the ground.

ここで図2Z-2AAを参照すると、一構成では、ライト20734は、それぞれ、正方形レンズ20734B下に2つのLED20734Aを含み、光のビームを生成する。LED/レンズは、カメラ20732のFOVの外側の光のこぼれを殆ど伴わずにカメラの視野を照明するために、カメラ20372に対して角度付けられ、位置する。2つのLED/レンズは、2つのライトの間に定義された角度20762を伴って単一のPCB20752上にともに搭載される。別の構成では、2つのLED/レンズは、相互に対してある角度において別個のPCB上のヒートシンク20626A上に個々に搭載される。ある実施例では、ライトは、Cree, Inc.からのXlamp XHP50であり、レンズは、LEDilからの60°レンズHB-SQ-Wである。ライトは、相互に対して約50°に角度付けられ、したがって、レンズの前部の間の角度20762は、130°である。ライトは、カメラ20732の前部から約18mm(±5mm)20764後方およびカメラ20732の中心線から約30mm20766下方に位置する。 Referring here to Figure 2Z-2AA, in one configuration, each light 20734 includes two LEDs 20734A under a square lens 20734B to generate a beam of light. The LEDs/lenses are angled and positioned relative to the camera 20372 to illuminate the camera's field of view with minimal light spill outside the camera's FOV. The two LEDs/lenses are mounted together on a single PCB 20752 with a defined angle 20762 between the two lights. In another configuration, the two LEDs/lenses are mounted individually on separate PCBs with heatsinks 20626A at a certain angle to each other. In one embodiment, the light is an Xlamp XHP50 from Cree, Inc., and the lens is a 60° lens HB-SQ-W from LEDil. The lights are angled approximately 50° relative to each other, and therefore the angle between the front of the lenses is 130°. The lights are located approximately 18 mm ( ± 5 mm) rear of the front of the camera 20732 and approximately 30 mm below the centerline of the camera 20732.

ここで図2AA-2BBを参照すると、カメラ20732は、熱電気冷却器(TEC)20630によって冷却され、これは、低温ブロック20626Aを通して流動する液体冷却剤によってライト20734とともに冷却される。カメラは、カメラのセンサブロック部分の中に螺着するねじ20625を介してブラケット20622に取り付けられる一方、ブラケット20622の後部は、カメラの電子機器ブロックにボルト留めされる。ブラケット20622は、カメラ20732内のIR撮像チップ(CMOSチップ)の性能を維持するために、2つのTECによって冷却される。TECは、ブラケット20622からの熱およびそれらが引き込む電力を低温ブロック20626Aに除斥する。 Referring here to Figure 2AA-2BB, camera 20732 is cooled by a thermoelectric cooler (TEC) 20630, which, along with light 20734, is cooled by a liquid coolant flowing through a cryogenic block 20626A. The camera is mounted to bracket 20622 via screws 20625 that screw into the sensor block portion of the camera, while the rear of bracket 20622 is bolted to the camera's electronics block. Bracket 20622 is cooled by two TECs to maintain the performance of the IR imaging chip (CMOS chip) within camera 20732. The TECs dissipate the heat from bracket 20622 and the power they draw in to the cryogenic block 20626A.

ここで図2BBを参照すると、冷却剤は、中心フィン20626Dによって作成されるU形経路を通して指向される。冷却剤は、ライト20734のLED/レンズ/PCBの後方に直接流動する。フィン20626B、20626Cは、ライト20734から冷却剤への熱伝達を向上させる。冷却剤は、上向きに流動し、TEC20630の高温側の傍を通過する。流体経路は、低温ブロック20626Aの後部に取り付けられる板20737(図2X)によって作成される。 Referring to Figure 2BB, the coolant is directed through a U-shaped path created by the central fin 20626D. The coolant flows directly behind the LED/lens/PCB of light 20734. Fins 20626B and 20626C improve heat transfer from light 20734 to the coolant. The coolant flows upward, passing alongside the high-temperature side of TEC 20630. The fluid path is created by plate 20737 (Figure 2X), which is attached to the rear of the low-temperature block 20626A.

ここで図3Aを参照すると、センサデータおよびマップデータが、占有グリッドを更新するために使用されることができる。本教示のシステムおよび方法は、グリッドマップに関して自律的にナビゲートしているデバイスのためのグローバル占有グリッドを管理することができる。グリッドマップは、本デバイスが始点から目的地まで辿り得るルートまたは経路を含むことができる。グローバル占有グリッドは、本デバイスがナビゲートすることが安全である場所を示し得る、自由空間インジケーションを含むことができる。可能性として考えられる経路および自由空間インジケーションは、グローバル占有グリッド上で組み合わせられ、その上で本デバイスが目的地に安全に到着するために進行し得る最適な経路を確立することができる。 Referring to Figure 3A, sensor data and map data can be used to update the occupied grid. The system and method of this teaching can manage a global occupied grid for a device autonomously navigating with respect to a grid map. The grid map may include routes or paths that the device can take from a starting point to a destination. The global occupied grid may include free-space indications that indicate where it is safe for the device to navigate. Possible routes and free-space indications can be combined on the global occupied grid to establish the optimal path that the device can take to safely reach its destination.

継続して図3Aを参照すると、本デバイスが移動する際、非妨害ナビゲーションルートを判定するために使用されるであろうグローバル占有グリッドは、本デバイスの場所に基づいてアクセスされることができ、グローバル占有グリッドは、本デバイスが移動する際に更新されることができる。更新は、少なくとも、本デバイスの場所におけるグローバル占有グリッドと関連付けられる現在の値、本デバイスがナビゲートしている近隣についての履歴情報を含み得る静的占有グリッド、および本デバイスが進行する際にセンサによって収集されるデータに基づくことができる。センサは、本明細書に説明されるように、本デバイス上に位置することができ、それらは、別の場所に位置することができる。 Continuing to refer to Figure 3A, the global occupancy grid, which will be used to determine a non-interference navigation route as the device moves, can be accessed based on the device's location, and the global occupancy grid can be updated as the device moves. The update can be based on at least the current value associated with the global occupancy grid at the device's location, a static occupancy grid which may contain historical information about the neighborhood the device is navigating, and data collected by sensors as the device moves. Sensors can be located on the device as described herein, and they can be located elsewhere.

継続してなおもさらに図3Aを参照すると、グローバル占有グリッドは、セルを含むことができ、セルは、占有確率値と関連付けられることができる。グローバル占有グリッドの各セルは、障害物がセルの場所において識別されたかどうか、以前に収集されたデータから判定されるような、および本デバイスがナビゲートする際に収集されるデータによって判定されるような、その場所における、ならびにそれを囲繞する進行表面の特性および不連続性、ならびにその場所と関連付けられる事前の占有データ等の情報と関連付けられることができる。本デバイスがナビゲートする際に捕捉されたデータは、その中心が本デバイスであるローカル占有グリッド内に記憶されることができる。グローバル占有グリッドを更新するとき、静的な以前に収集されたデータは、以前の更新において判定されたローカル占有グリッドデータおよびグローバル占有データと組み合わせられ、非占有としてマーキングされる、本デバイスによって占有される空間を伴う新しいグローバル占有グリッドを作成することができる。いくつかの構成では、ベイズ方法が、グローバル占有グリッドを更新するために使用されることができる。本方法は、ローカル占有グリッド内のセル毎に、グローバル占有グリッド上のセルの位置を計算することと、現在のグローバル占有グリッドからのその位置における値にアクセスすることと、静的占有グリッドからのその位置における値にアクセスすることと、ローカル占有グリッドからのその位置における値にアクセスすることと、グローバル占有グリッドからの現在の値、静的占有グリッドからの値、およびローカル占有グリッドからの値の関数としてグローバル占有グリッド上のその位置における新しい値を算出することとを含むことができる。いくつかの構成では、新しい値を算出するために使用される関係は、静的値およびローカル占有グリッド値の合計から現在の値を差し引いたものを含むことができる。いくつかの構成では、新しい値は、例えば、算出的限界に基づいて、事前選択された値によって制限されることができる。 Continuing to refer to Figure 3A, the global occupancy grid can contain cells, and each cell can be associated with an occupancy probability value. Each cell in the global occupancy grid can be associated with information such as the characteristics and discontinuities of the surrounding traversal surface, as well as prior occupancy data associated with that location, as determined from previously collected data and from data collected as the device navigates, as well as whether an obstacle has been identified at the cell's location. Data captured as the device navigates can be stored in a local occupancy grid, whose center is the device. When updating the global occupancy grid, static, previously collected data can be combined with the local and global occupancy grid data determined in the previous update to create a new global occupancy grid with spaces occupied by the device that are marked as unoccupied. In some configurations, a Bayesian method can be used to update the global occupancy grid. This method may include, for each cell in the local occupancy grid, calculating the cell's position on the global occupancy grid, accessing the value at that position from the current global occupancy grid, accessing the value at that position from the static occupancy grid, accessing the value at that position from the local occupancy grid, and calculating a new value at that position on the global occupancy grid as a function of the current value from the global occupancy grid, the value from the static occupancy grid, and the value from the local occupancy grid. In some configurations, the relationship used to calculate the new value may include subtracting the current value from the sum of the static value and the local occupancy grid value. In some configurations, the new value may be limited by a pre-selected value, for example, based on computational limits.

継続して図3Aを参照すると、本教示のシステム30100は、グローバル占有グリッドを管理することができる。グローバル占有グリッドは、初期データから開始することができ、本デバイスが移動する際に更新されることができる。初期グローバル占有グリッドを作成することは、第1のプロセスを含むことができ、グローバル占有グリッドを更新することは、第2のプロセスを含むことができる。システム30100は、限定ではないが、種々のソースから情報を受信し得、少なくとも情報に基づいて、グローバル占有グリッド30505を更新し得る、グローバル占有サーバ30121を含むことができる。情報は、例えば、限定ではないが、本デバイス上および/または別の場所に位置するセンサ、静的情報、ならびにナビゲーション情報によって供給されることができる。いくつかの構成では、センサは、例えば、表面特性および障害物を検出し得る、カメラならびにレーダを含むことができる。センサは、有利なこととして、例えば、本デバイスによる安全な進行を可能にするために十分な周辺のカバレッジを提供するように、本デバイス上に位置することができる。いくつかの構成では、LIDAR30103は、LIDAR自由空間情報30213を用いてローカル占有グリッドを取り込むことを可能にし得る、LIDAR点群(PC)データ30201を提供することができる。いくつかの構成では、従来の地面検出逆センサモデル(ISM)30113は、LIDAR PCデータ30201を処理し、LIDAR自由空間情報30213を生成することができる。 Continuing to refer to Figure 3A, the system 30100 of this teaching can manage a global occupancy grid. The global occupancy grid can start with initial data and can be updated as the device moves. Creating the initial global occupancy grid may include a first process, and updating the global occupancy grid may include a second process. The system 30100 may include a global occupancy server 30121 that can receive information from various sources and update the global occupancy grid 30505 based on at least the information. The information may be supplied by sensors located on and/or elsewhere, static information, and navigation information, for example, but not limited to. In some configurations, the sensors may include cameras and radar, for example, that can detect surface characteristics and obstacles. The sensors may be positioned on the device to provide sufficient peripheral coverage to enable safe movement by the device, for example. In some configurations, the LIDAR 30103 can provide LIDAR point cloud (PC) data 30201, which may enable the capture of a locally occupied grid using LIDAR free-space information 30213. In some configurations, a conventional ground detection inverse sensor model (ISM) 30113 can process the LIDAR PC data 30201 and generate LIDAR free-space information 30213.

継続して図3Aを参照すると、いくつかの構成では、RGB-Dカメラ30101は、RGB-D PCデータ30202およびRGBカメラデータ30203を提供することができる。RGB-D PCデータ30202は、深度自由空間情報30209を用いてローカル占有グリッドを取り込むことができ、RGB-Dカメラデータ30203は、表面データ30211を用いてローカル占有グリッドを取り込むことができる。いくつかの構成では、RGB-D PCデータ30202は、例えば、限定ではないが、従来のステレオ自由空間ISM30109によって処理されることができ、RGB-Dカメラデータ30203は、例えば、限定ではないが、従来の表面検出ニューラルネットワーク30111にフィードされることができる。いくつかの構成では、RGB MIPIカメラ30105は、RGBデータ30205を提供し、LIDAR PCデータ30201と組み合わせて、LIDAR/MIPI自由空間情報30215を伴うローカル占有グリッドを生成することができる。いくつかの構成では、RGBデータ30205は、従来の自由空間ニューラルネットワーク30115にフィードされることができ、その出力は、LIDAR PCデータ30201とともに、従来の2D-3D位置合わせ30117にフィードされる前に、正確度に関して最も重要であるRGBデータ30205の部分を識別し得る、事前選択されたマスク30221を受けることができる。2D-3D位置合わせ30117は、RGBデータ30205からの画像をLIDAR PCデータ30201上に投影することができる。いくつかの構成では、2D-3D位置合わせ30117は、必要とされない。センサおよびセンサデータを処理するための方法の任意の組み合わせが、データを集積し、グローバル占有グリッドを更新するために使用されることができる。任意の数の自由空間推定手順が、グローバル占有グリッド内の占有確率の判定および検証を可能にするために、使用され、組み合わせられることができる。 Continuing to refer to Figure 3A, in some configurations, the RGB-D camera 30101 can provide RGB-D PC data 30202 and RGB camera data 30203. The RGB-D PC data 30202 can capture a local occupied grid using depth free space information 30209, and the RGB-D camera data 30203 can capture a local occupied grid using surface data 30211. In some configurations, the RGB-D PC data 30202 can be processed by, for example, a conventional stereo free space ISM 30109, and the RGB-D camera data 30203 can be fed into, for example, a conventional surface detection neural network 30111, for example. In some configurations, the RGB MIPI camera 30105 provides RGB data 30205, which, combined with LIDAR PC data 30201, can generate a locally occupied grid with LIDAR/MIPI free-space information 30215. In some configurations, the RGB data 30205 can be fed into a conventional free-space neural network 30115, whose output, along with the LIDAR PC data 30201, can receive a pre-selected mask 30221 that identifies the most accuracy-critical portion of the RGB data 30205 before being fed into a conventional 2D-3D alignment 30117. The 2D-3D alignment 30117 can project an image from the RGB data 30205 onto the LIDAR PC data 30201. In some configurations, the 2D-3D alignment 30117 is not required. Any combination of sensors and methods for processing sensor data can be used to collect data and update the global occupancy grid. Any number of free-space estimation procedures can be used and combined to enable the determination and verification of occupancy probabilities within the global occupancy grid.

継続して図3Aを参照すると、いくつかの構成では、履歴データは、例えば、ナビゲーション面積と関連付けられる情報を有する、以前に収集および処理されたデータのリポジトリ30107によって提供されることができる。いくつかの構成では、リポジトリ30107は、例えば、限定ではないが、例えば、多角形30207等のルート情報を含むことができる。いくつかの構成では、これらのデータは、従来の多角形パーサ30119にフィードされることができ、これは、縁30303、不連続性30503、および表面30241をグローバル占有グリッドサーバ30121に提供することができる。グローバル占有グリッドサーバ30121は、センサによって収集されたローカル占有グリッドデータを処理されたリポジトリデータと融合させ、グローバル占有グリッド30505を判定することができる。グリッドマップ30601(図3D)は、グローバル占有データから作成されることができる。 Continuing to refer to Figure 3A, in some configurations, historical data can be provided by a repository 30107 of previously collected and processed data, which, for example, has information associated with the navigation area. In some configurations, the repository 30107 may include, for example, route information such as polygons 30207, but is not limited to these. In some configurations, this data can be fed into a conventional polygon parser 30119, which can provide edges 30303, discontinuities 30503, and surfaces 30241 to a global occupancy grid server 30121. The global occupancy grid server 30121 can merge the locally occupy grid data collected by the sensors with the processed repository data to determine the global occupancy grid 30505. A grid map 30601 (Figure 3D) can be created from the global occupancy data.

ここで図3Bを参照すると、いくつかの構成では、センサは、ソナー自由空間30225を伴うローカル占有グリッドをグローバル占有グリッドサーバ30121に提供し得る、ソナー30141を含むことができる。深度データ30209は、従来の自由空間ISM30143によって処理されることができる。ソナー自由空間30225を伴うローカル占有グリッドは、表面および不連続性30223を伴うローカル占有グリッド、LIDAR自由空間30213を伴うローカル占有グリッド、LIDAR/MIPI自由空間30215を伴うローカル占有グリッド、ステレオ自由空間30209を伴うローカル占有グリッド、ならびに縁30303(図3F)、不連続性30503(図3F)、ナビゲーション点30501(図3F)、表面信頼度30513(図3F)、および表面30241(図3F)と融合され、グローバル占有グリッド30505を形成することができる。 Referring here to Figure 3B, in some configurations, the sensor may include a sonar 30141 that can provide a local occupied grid with sonar free space 30225 to a global occupied grid server 30121. Depth data 30209 can be processed by a conventional free-space ISM 30143. The local occupied grid with sonar free space 30225 can be merged with a local occupied grid with surface and discontinuity 30223, a local occupied grid with LIDAR free space 30213, a local occupied grid with LIDAR/MIPI free space 30215, a local occupied grid with stereo free space 30209, and with edges 30303 (Figure 3F), discontinuity 30503 (Figure 3F), navigation point 30501 (Figure 3F), surface confidence 30513 (Figure 3F), and surface 30241 (Figure 3F) to form a global occupied grid 30505.

ここで図3C-3Fを参照すると、グローバル占有グリッドを初期化するために、グローバル占有グリッド初期化30200は、グローバル占有グリッドサーバ30121によって、グローバル占有グリッド30505および静的グリッド30249を作成することを含むことができる。グローバル占有グリッド30505は、ローカル占有グリッド30118からのデータを着目領域内に位置する縁30303、不連続性30503、および表面30241と融合することによって作成されることができる。静的グリッド30249(図3D)は、例えば、限定ではないが、表面データ30241、不連続性データ30503、縁30303、および多角形30207等のデータを含むように作成されることができる。初期グローバル占有グリッド30505が、静的グリッド30249(図3E)からの占有確率データをセンサ30107Aからの収集されたデータから導出された占有データに加算し、グローバル占有グリッド30505の事前のもの30505A(図3F)から占有データを減算することによって算出されることができる。ローカル占有グリッド30118は、限定ではないが、ISMを通してステレオ自由空間推定30209(図3B)からもたらされるローカル占有グリッドデータ、表面/不連続性検出結果30223(図3B)を含むローカル占有グリッドデータ、ISMを通してLIDAR自由空間推定30213(図3B)からもたらされるローカル占有グリッドデータ、およびいくつかの構成では、2D-3D位置合わせ30117(図3B)に続く、LIDAR/MIPI自由空間推定30215(図3B)からもたらされるローカル占有グリッドデータを含むことができる。いくつかの構成では、ローカル占有グリッド30118は、ISMを通してソナー自由空間推定30225からもたらされるローカル占有グリッドデータを含むことができる。いくつかの構成では、自由空間推定を伴う種々のローカル占有グリッドが、事前選択された公知のプロセスに従って、ローカル占有グリッド30118に融合されることができる。グローバル占有グリッド30505から、本デバイスの近傍の占有および表面データを含み得る、グリッドマップ30601(図3E)が、作成されることができる。いくつかの構成では、グリッドマップ30601(図3E)および静的グリッド30249(図3D)は、例えば、限定ではないが、ロボット動作システム(ROS)サブスクライブ/公開特徴を使用して公開されることができる。 Referring here to Figure 3C-3F, in order to initialize the global occupied grid, the global occupied grid initializer 30200 may include the global occupied grid server 30121 creating the global occupied grid 30505 and the static grid 30249. The global occupied grid 30505 can be created by fusing data from the local occupied grid 30118 with edges 30303, discontinuities 30503, and surfaces 30241 located within the area of interest. The static grid 30249 (Figure 3D) can be created to include, for example, surface data 30241, discontinuity data 30503, edges 30303, and polygon data 30207, etc. The initial global occupancy grid 30505 can be calculated by adding occupancy probability data from the static grid 30249 (Figure 3E) to occupancy data derived from data collected from sensor 30107A, and subtracting occupancy data from the prior global occupancy grid 30505A (Figure 3F). The local occupancy grid 30118 may include, but are not limited to, local occupancy grid data obtained from stereo free-space estimation 30209 (Figure 3B) via ISM, local occupancy grid data including surface/discontinuity detection results 30223 (Figure 3B), local occupancy grid data obtained from LIDAR free-space estimation 30213 (Figure 3B) via ISM, and, in some configurations, local occupancy grid data obtained from LIDAR/MIPI free-space estimation 30215 (Figure 3B) following 2D-3D alignment 30117 (Figure 3B). In some configurations, the local occupancy grid 30118 may include local occupancy grid data derived from sonar free-space estimation 30225 via ISM. In some configurations, various local occupancy grids with free-space estimations can be merged into the local occupancy grid 30118 according to a pre-selected known process. From the global occupancy grid 30505, a grid map 30601 (Figure 3E) can be created, which may include occupancy and surface data of the device's vicinity. In some configurations, the grid map 30601 (Figure 3E) and the static grid 30249 (Figure 3D) can be exposed using, for example, a Robot Operating System (ROS) subscribe/publish feature, but are not limited to these.

ここで図3Gおよび3Hを参照すると、本デバイスが移動する際に占有グリッドを更新するために、占有グリッド更新30300は、本デバイスが移動しているときに測定されるデータに関してローカル占有グリッドを更新し、それらのデータを静的グリッド30249と組み合わせることを含むことができる。静的グリッド30249は、本デバイスが、作業している占有グリッド範囲から外に移動するときにアクセスされる。本デバイスは、第1の時間に、第1の場所30513Aにおいて占有グリッド30245A内に位置付けられることができる。本デバイスが、第2の場所30513Bに移動する際、本デバイスは、その新しい場所から、および可能性として、占有グリッド30245A内の値から導出される値のセットを含む、占有グリッド30245B内に位置付けられる。静的グリッド30249からのデータおよび第2の時間における占有グリッド30245B内のセルと場所的に位置する初期グローバル占有グリッド30505(図3C)からの表面データが、測定された表面データならびに占有確率とともに使用され、事前選択された関係に従って各グリッドセルを更新することができる。いくつかの構成では、関係は、静的データを測定されたデータと合計することを含むことができる。第3の時間および第3の場所30513Cにおける結果として生じる占有グリッド30245Cは、本デバイスのナビゲーションを知らせるために、移動マネージャ30123に利用可能にされることができる。 Referring here to Figures 3G and 3H, in order to update the occupied grid as the device moves, the occupied grid update 30300 may include updating the local occupied grid with respect to data measured as the device is moving and combining that data with the static grid 30249. The static grid 30249 is accessed when the device moves out of the occupied grid range it is working with. The device can be positioned in occupied grid 30245A at a first location 30513A in a first time. When the device moves to a second location 30513B, the device is positioned in occupied grid 30245B, which includes a set of values derived from the values in occupied grid 30245A from its new location. Data from the static grid 30249 and surface data from the initial global occupied grid 30505 (Figure 3C), which is spatially located to the cells in occupied grid 30245B in the second time, can be used together with measured surface data and occupancy probabilities to update each grid cell according to a pre-selected relationship. In some configurations, the relationship may include summing static data with measured data. The resulting occupied grid 30245C at a third time and third location 30513C can be made available to the movement manager 30123 to signal the navigation of this device.

ここで図3Iを参照すると、占有グリッドを作成および管理するための方法30450は、限定ではないが、ローカル占有グリッド作成ノード30122によって、センサ測定値を本デバイスと関連付けられる基準フレームに変換すること30451と、タイムスタンプ付き測定占有グリッドを作成すること30453と、タイムスタンプ付き測定占有グリッドをローカル占有グリッド30234(図3G)として公開すること30455とを含むことができる。方法30450と関連付けられるシステムは、複数のローカル占有グリッド30234(図3G)が、もたらされ得るように、複数のローカルグリッド作成ノード30122、例えば、センサ毎に1つを含むことができる。センサは、限定ではないが、RGB-Dカメラ30325(図3G)、LIDAR/MIPI30231(図3G)、およびLIDAR30233(図3G)を含むことができる。方法30450と関連付けられるシステムは、ローカル占有グリッドを受信し、方法30450に従ってそれらを処理し得る、グローバル占有グリッドサーバ30121を含むことができる。特に、方法30450は、表面をロードすること30242と、例えば、限定ではないが、縁石等の表面不連続性にアクセスすること30504と、例えば、限定ではないが、表面および表面不連続性を含み得る、リポジトリ30107内で利用可能である任意の特性から静的占有グリッド30249を作成すること30248とを含むことができる。方法30450は、公開されたローカル占有グリッドを受信すること30456と、グローバル占有グリッドを移動させ、マップの中心に本デバイスを維持すること30457とを含むことができる。方法30450は、静的事前占有グリッド30249からの事前情報を伴うマップ上の新しい領域を設定すること30459と、本デバイスによって現在占有されている面積を非占有としてマーキングすること30461とを含むことができる。方法30450は、各ローカル占有グリッド内のセル毎に、ループ30463を実行することができる。ループ30463は、限定ではないが、グローバル占有グリッド上のセルの位置を計算することと、グローバル占有グリッド上のその位置における以前の値にアクセスすることと、以前の値とローカル占有グリッド内のセルにおける値との間の関係に基づいて、セル位置における新しい値を計算することとを含むことができる。関係は、限定ではないが、値を合計することを含むことができる。ループ30463は、新しい値を事前選択された許容可能な確率範囲に対して比較することと、新しい値を伴うグローバル占有グリッドを設定することとを含むことができる。比較は、確率が、最小または最大許容可能確率よりも低いもしくは高い場合、確率を最小または最大許容可能確率に設定することを含むことができる。方法30450は、グローバル占有グリッドを公開すること30467を含むことができる。 Referring here to Figure 3I, the method 30450 for creating and managing a occupy grid may include, but is not limited to, converting sensor measurements into reference frames associated with the device by a local occupy grid creation node 30122 30451, creating a timestamped measurement occupy grid 30453, and exposing the timestamped measurement occupy grid as a local occupy grid 30234 (Figure 3G) 30455. The system associated with method 30450 may include multiple local grid creation nodes 30122, for example, one per sensor, so that multiple local occupy grids 30234 (Figure 3G) may be brought about. The sensors may include, but are not limited to, an RGB-D camera 30325 (Figure 3G), a LiDAR/MIPI 30231 (Figure 3G), and a LiDAR 30233 (Figure 3G). A system associated with Method 30450 may include a global occupancy grid server 30121 that can receive local occupancy grids and process them according to Method 30450. In particular, Method 30450 may include loading surfaces 30242, accessing surface discontinuities such as curbs 30504, and creating a static occupancy grid 30249 from any properties available in the repository 30107, which may include surfaces and surface discontinuities 30248. Method 30450 may include receiving published local occupancy grids 30456 and moving a global occupancy grid to keep the device at the center of the map 30457. Method 30450 may include setting up a new area on the map with prior information from a static pre-occupancy grid 30249 30459 and marking an area currently occupied by the device as unoccupied 30461. Method 30450 may execute loop 30463 for each cell in each local occupying grid. Loop 30463 may include, but is not limited to, calculating the cell's location on the global occupying grid, accessing the previous value at that location on the global occupying grid, and calculating a new value at the cell location based on the relationship between the previous value and the value at the cell in the local occupying grid. The relationship may include, but is not limited to, summing the values. Loop 30463 may include comparing the new value against a pre-selected range of acceptable probabilities and setting the global occupying grid with the new value. The comparison may include setting the probability to the minimum or maximum acceptable probability if the probability is lower or higher than the minimum or maximum acceptable probability. Method 30450 may also include exposing the global occupying grid 30467.

ここで図3Jを参照すると、グローバル占有グリッドを作成するための代替方法30150は、限定ではないが、30151において、本デバイスが、移動した場合、古いマップ面積(これが移動する前に本デバイスがあった場所)と関連付けられる占有確率値にアクセスし、古いマップ面積からの値を用いて新しいマップ面積(これが移動した後に本デバイスがあった場所)上のグローバル占有グリッドを更新すること30153と、新しいマップ面積内のグローバル占有グリッドのセルと関連付けられる走行可能表面にアクセスし、走行可能表面を用いて更新されたグローバル占有グリッド内のセルを更新すること30155と、ステップ30159に進むこととを含むことができる。30151において、本デバイスが、移動しなかった場合、およびグローバル占有グリッドが、ローカル占有グリッドと共同設置される場合、方法30150は、少なくとも1つのローカル占有グリッドからの走行可能表面と関連付けられる表面信頼度を用いて可能性として更新されたグローバル占有グリッドを更新すること30159と、例えば、限定ではないが、ベイズ関数を使用して、少なくとも1つのローカル占有グリッドからの占有確率値の対数オッズを用いて更新されたグローバル占有グリッドを更新すること30161と、少なくともその場所と関連付けられる特性に基づいて、対数オッズを調節すること30163とを含むことができる。30157において、グローバル占有グリッドが、ローカル占有グリッドと共同設置されない場合、方法30150は、ステップ30151に戻ることを含むことができる。特性は、限定ではないが、非占有として本デバイスの場所を設定することを含むことができる。 Referring here to Figure 3J, an alternative method 30150 for creating a global occupancy grid may include, but is not limited to, step 30151, if the device moves, accessing the occupancy probability value associated with the old map area (where the device was before it moved) and updating the global occupancy grid on the new map area (where the device was after it moved) using the value from the old map area 30153, accessing the drivable surface associated with the cells of the global occupancy grid in the new map area and updating the cells in the updated global occupancy grid using the drivable surface 30155, and proceeding to step 30159. In step 30151, if the device has not moved and the global occupancy grid is co-located with the local occupancy grid, method 30150 may include updating the global occupancy grid as possible using surface confidence associated with drivable surfaces from at least one local occupancy grid 30159, updating the global occupancy grid as updated using log odds of occupancy probability values from at least one local occupancy grid, for example, using a Bayesian function 30161, and adjusting the log odds based on at least a characteristic associated with its location 30163. In step 30157, if the global occupancy grid is not co-located with the local occupancy grid, method 30150 may include returning to step 30151. The characteristic may include, but is not limited to, setting the device's location as unoccupied.

ここで図3Kを参照すると、別の構成では、グローバル占有グリッドを作成するための方法30250は、限定ではないが、30251において、本デバイスが、移動した場合、本デバイスの新しい場所と関連付けられる静的グリッドからの情報を用いてグローバル占有グリッドを更新すること30253を含むことができる。方法30250は、新しい場所における表面を分析すること30257を含むことができる。30259において、表面が、走行可能である場合、方法30250は、グローバル占有グリッド上の表面を更新すること30261と、マップ上の新しい位置と関連付けられる静的値のリポジトリからの値を用いてグローバル占有グリッドを更新すること30263とを含むことができる。 Referring here to Figure 3K, in an alternative configuration, method 30250 for creating a global occupancy grid may, but is not limited to, 30251, update the global occupancy grid with information from a static grid associated with the device's new location 30253 if the device moves. Method 30250 may also include analyzing the surface at the new location 30257. 30259, if the surface is traversable, method 30250 may include updating the surface on the global occupancy grid 30261 and updating the global occupancy grid with values from a repository of static values associated with the new location on the map 30263.

ここで図3Lを参照すると、表面を更新すること30261は、限定ではないが、特定のセンサに関するローカル占有グリッド(LOG)にアクセスすること30351を含むことができる。30353において、処理するべきさらなるセルが、ローカル占有グリッド内に存在する場合、方法30261は、ローカル占有グリッドからの表面分類信頼値および表面分類にアクセスすること30355を含むことができる。30357において、ローカル占有グリッド内のセルにおける表面分類が、セルの場所におけるグローバル占有グリッド内の表面分類と同一である場合、方法30261は、新しいグローバル占有グリッド(GOG)表面信頼度を、古いグローバル占有グリッド表面信頼度およびローカル占有グリッド表面信頼度の合計に設定すること30461を含むことができる。30357において、ローカル占有グリッド内のセルにおける表面分類が、セルの場所におけるグローバル占有グリッド内の表面分類と同一ではない場合、方法30261は、新しいグローバル占有グリッド表面信頼度を、古いグローバル占有グリッド表面信頼度とローカル占有グリッド表面信頼度との間の差に設定すること30359を含むことができる。30463において、新しいグローバル占有グリッド表面信頼度が、ゼロ未満である場合、方法30261は、新しいグローバル占有グリッド表面分類をローカル占有グリッド表面分類の値に設定すること30469を含むことができる。 Referring here to Figure 3L, updating the surface 30261 may include, but is not limited to, accessing the local occupied grid (LOG) for a particular sensor 30351. In 30353, if further cells to be processed reside within the local occupied grid, method 30261 may include accessing the surface classification confidence value and surface classification from the local occupied grid 30355. In 30357, if the surface classification of a cell in the local occupied grid is identical to the surface classification in the global occupied grid at the cell's location, method 30261 may include setting the new global occupied grid (GOG) surface confidence to the sum of the old global occupied grid surface confidence and the local occupied grid surface confidence 30461. In 30357, if the surface classification of a cell in the local occupied grid is not identical to the surface classification in the global occupied grid at the cell's location, method 30261 may include setting the new global occupied grid surface confidence to the difference between the old global occupied grid surface confidence and the local occupied grid surface confidence 30359. In 30463, if the new global occupied grid surface confidence is less than zero, method 30261 may include setting the new global occupied grid surface classification to the value of the local occupied grid surface classification 30469.

ここで図3Mを参照すると、静的値のリポジトリからの値を用いてグローバル占有グリッドを更新すること30263は、限定ではないが、以下を含むことができ、すなわち、30361において、処理するべきさらなるセルが、ローカル占有グリッド内に存在する場合、方法30263は、ローカル占有グリッドからの対数オッズにアクセスすること30363と、その場所におけるローカル占有グリッドからの値を用いてグローバル占有グリッド内の対数オッズを更新すること30365とを含むことができる。30367において、セルが空である最大確実性が、満たされる場合、および30369において、本デバイスが、所定のレーン障壁内で進行している場合、ならびに30371において、表面が、走行可能である場合、方法30263は、セルが占有されている確率を更新すること30373と、さらなるセルを処理し続けるために戻ることとを含むことができる。30367において、セルが空である最大確実性に到達しない場合、または30369において、本デバイスが、所定のレーン内で進行していない場合、もしくは30371において、表面が、本デバイスが現在進行しているモードにおいて走行可能ではない場合、方法30263は、対数オッズを更新することなく、さらなるセルを考慮するために戻ることを含むことができる。本デバイスが、標準モード、すなわち、本デバイスが比較的に均一な表面をナビゲートし得るモードであり、表面分類が、表面が比較的に均一ではないことを示す場合、方法30263は、対数オッズを更新する(30373)ことによって、セルが占有されている確率を増加させることによって、本デバイスの経路を調節することができる。本デバイスが、標準モードであり、表面分類が、表面が比較的に均一であることを示す場合、方法30263は、対数オッズを更新する(30373)ことによって、セルが占有されている確率を減少させることによって、本デバイスの経路を調節することができる。本デバイスが、4車輪モード、すなわち、本デバイスが不均一な地形をナビゲートし得るモードにおいて進行している場合、セルが占有されている確率の調節は、必要ではない場合がある。 Referring here to Figure 3M, updating the global occupancy grid using values from a repository of static values 30263 can include, but is not limited to, the following: if, in 30361, there are further cells to be processed within the local occupancy grid, method 30263 may include accessing the log odds from the local occupancy grid 30363 and updating the log odds in the global occupancy grid using the values from the local occupancy grid at that location 30365. If, in 30367, the maximum certainty that a cell is empty is met, and in 30369, the device is moving within a given lane barrier, and in 30371, the surface is traversable, method 30263 may include updating the probability that a cell is occupied 30373 and returning to continue processing further cells. If, in 30367, the maximum certainty that the cell is empty is not reached, or in 30369, the device is not moving within a given lane, or in 30371, the surface is not traversable in the mode in which the device is currently moving, method 30263 may include returning to consider further cells without updating the log odds. If the device is in standard mode, i.e., a mode in which the device can navigate a relatively uniform surface, and the surface classification indicates that the surface is not relatively uniform, method 30263 may adjust the path of the device by updating the log odds (30373) to increase the probability that the cell is occupied. If the device is in standard mode and the surface classification indicates that the surface is relatively uniform, method 30263 may adjust the path of the device by updating the log odds (30373) to decrease the probability that the cell is occupied. When this device is operating in four-wheel mode, i.e., in a mode that allows it to navigate uneven terrain, adjusting the probability of cell occupancy may not be necessary.

ここで図4Aを参照すると、AVは、デバイス構成、例えば、デバイス42114Aにおいて描写される構成およびデバイス42114Bにおいて描写される構成と関連付けられ得る、具体的モードにおいて進行することができる。少なくとも1つの環境因子および本デバイスの状況に基づく、本デバイスの構成のリアルタイム制御のための本教示のシステムは、限定ではないが、センサと、移動手段と、センサおよび移動手段と動作可能に結合される、シャーシであって、移動手段は、モータおよび電力供給源によって駆動される、シャーシと、センサからデータを受信する、デバイスプロセッサと、移動手段を制御する、電力基部プロセッサとを含むことができる。いくつかの構成では、デバイスプロセッサは、環境データを受信し、環境因子を判定し、環境因子および本デバイスの状況に従って、構成変更を判定し、構成変更を電力基部プロセッサに提供することができる。電力基部プロセッサは、本デバイスを場所から場所へ移動させるためのコマンドを移動手段に発行し、道路表面タイプによって要求されるとき、本デバイスを物理的に再構成することができる。 Referring here to Figure 4A, the AV can proceed in a specific mode that can be associated with device configurations, for example, the configuration depicted in device 42114A and the configuration depicted in device 42114B. A system of this teaching for real-time control of the device configuration based on at least one environmental factor and the status of the device may include, but is not limited to, a sensor, a moving means, a chassis operably coupled to the sensor and the moving means, the moving means being driven by a motor and a power source, a device processor receiving data from the sensor, and a power base processor controlling the moving means. In some configurations, the device processor can receive environmental data, determine environmental factors, determine configuration changes according to the environmental factors and the status of the device, and provide the configuration changes to the power base processor. The power base processor can issue commands to the moving means to move the device from place to place and physically reconfigure the device when required by the road surface type.

継続して図4Aを参照すると、環境データを収集するセンサは、限定ではないが、例えば、カメラ、LIDAR、レーダ、温度計、圧力センサ、および天候条件センサを含むことでき、そのうちのいくつかは、本明細書に説明される。本一連のデータから、デバイスプロセッサは、デバイス構成変更が基づき得る環境因子を判定することができる。いくつかの構成では、環境因子は、例えば、限定ではないが、表面タイプ、表面特徴、および表面条件等の表面因子を含むことができる。デバイスプロセッサは、環境因子および本デバイスの現在の状況に基づいて、検出された表面タイプを横断することを適応させるために構成を変更する方法をリアルタイムで判定することができる。 Continuing with Figure 4A, sensors that collect environmental data may include, but are not limited to, cameras, LiDAR, radar, thermometers, pressure sensors, and weather condition sensors, some of which are described herein. From this set of data, the device processor can determine the environmental factors on which device configuration changes may be based. In some configurations, environmental factors may include, but are not limited to, surface factors such as surface type, surface features, and surface conditions. Based on the environmental factors and the current status of the device, the device processor can determine in real time how to modify the configuration to adapt to crossing the detected surface type.

継続して図4Aを参照すると、いくつかの構成では、デバイス42114A/B/C(集合的に、デバイス42114と称される)の構成変更は、例えば、移動手段の構成の変更を含むことができる。現在のモードおよび表面タイプに依存し得る、ユーザ情報ディスプレイならびにセンサ制御装置等の他の構成変更も、想定される。いくつかの構成では、移動手段は、本明細書に説明されるように、シャーシ42112の各側上に2つずつの少なくとも4つの駆動車輪442101と、シャーシ42112と動作可能に結合される、少なくとも2つのキャスタ車輪42103とを含むことができる。いくつかの構成では、駆動車輪442101は、対42105において動作可能に結合されることができ、各対42105は、4つの駆動車輪442101の第1の駆動車輪42101Aおよび第2の駆動車輪42101Bを含むことができ、対42105は、それぞれ、シャーシ42112の対向する側上に位置する。動作可能結合具は、車輪クラスタアセンブリ42110を含むことができる。いくつかの構成では、電力基部プロセッサ41016(図4B)は、クラスタアセンブリ42110の回転を制御することができる。左および右車輪モータ41017(図4B)は、シャーシ42112の両側上で車輪442101を駆動することができる。方向転換が、異なる率において左および右車輪モータ41017(図4B)を駆動することによって遂行されることができる。クラスタモータ41019(図4B)が、前/後方向にホイールベースを回転させることができる。ホイールベースの回転は、前部駆動車輪442101Aが、例えば、不連続表面特徴に遭遇するとき、後部駆動車輪442101Bよりも高いまたは低い状態になる間、貨物が、仮にそうなったとしても、駆動車輪442101から独立して回転することを可能にすることができる。クラスタアセンブリ42110は、2つの車輪の各対42105を独立して動作させ、それによって、コマンドに応じて、デバイス42114の前進、後進、および回転運動を提供することができる。クラスタアセンブリ42110は、対42105のための構造的支持を提供することができる。クラスタアセンブリ42110は、車輪駆動アセンブリをともに回転させるための機械的動力を提供し、クラスタアセンブリ回転に依存する機能、例えば、限定ではないが、不連続表面特徴の登り、種々の表面タイプ、および不均一な地形を可能にすることができる。クラスタ化された車輪の動作についてのさらなる詳細が、2018年7月13日に出願され、「Mobility Device」と題された、米国特許出願第16,035,205号(弁理士整理番号第X80号)(参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる)に見出されることができる。 Continuing to refer to Figure 4A, in some configurations, configuration changes of device 42114A/B/C (collectively referred to as device 42114) may include, for example, configuration changes of the moving mechanism. Other configuration changes, such as user information displays and sensor control devices, which may depend on the current mode and surface type, are also conceivable. In some configurations, the moving mechanism may include at least four drive wheels 442101, two on each side of the chassis 42112, and at least two caster wheels 42103 operably coupled to the chassis 42112, as described herein. In some configurations, the drive wheels 442101 may be operably coupled in pairs 42105, each pair 42105 may include a first drive wheel 42101A and a second drive wheel 42101B of the four drive wheels 442101, with each pair 42105 located on opposing sides of the chassis 42112. The operable coupling may include a wheel cluster assembly 42110. In some configurations, a power base processor 41016 (Figure 4B) can control the rotation of the cluster assembly 42110. Left and right wheel motors 41017 (Figure 4B) can drive the wheels 442101 on either side of the chassis 42112. Direction changes can be performed by driving the left and right wheel motors 41017 (Figure 4B) at different rates. A cluster motor 41019 (Figure 4B) can rotate the wheelbase in the forward/rear direction. Wheelbase rotation can allow the cargo to rotate independently of the drive wheels 442101, if so, while the front drive wheel 442101A is higher or lower than the rear drive wheel 442101B, for example, when encountering a discontinuous surface feature. The cluster assembly 42110 allows each pair of wheels 42105 to operate independently, thereby providing forward, reverse, and rotational motion of the device 42114 in response to commands. The cluster assembly 42110 can provide structural support for the pair 42105. The cluster assembly 42110 provides mechanical power to rotate the wheel drive assembly together, enabling functions that depend on the rotation of the cluster assembly, such as, but not limited to, climbing discontinuous surface features, various surface types, and uneven terrain. Further details regarding the operation of the clustered wheels can be found in U.S. Patent Application No. 16,035,205 (Patent Attorney's Reference No. X80), filed July 13, 2018, titled "Mobility Device" (incorporated herein in whole by reference).

継続して図4Aを参照すると、デバイス42114の構成は、限定ではないが、デバイス42114のモード41033(図4B)と関連付けられることを含め、関連付けられることができる。デバイス42114は、モード41033(図4B)のうちのいくつかにおいて動作することができる。標準モード10100-1(図5E)では、デバイス42114Bは、駆動車輪442101Bのうちの2つおよびキャスタ車輪42103のうちの2つの上で動作することができる。標準モード10100-1(図5E)は、比較的に堅固な水平の表面、例えば、限定ではないが、屋内環境、歩道、および舗道上で方向転換性能ならびに移動性を提供することができる。強化モード10100-2(図5E)または4車輪モードでは、デバイス42114A/Cは、駆動車輪442101A/Bのうちの4つにコマンドすることができ、オンボードセンサを通して能動的に安定化されることができ、シャーシ42112、キャスタ42103、および貨物を上昇させる、ならびに/もしくは再配向することができる。4車輪モード10100-2(図5E)は、種々の環境において移動性を提供し、デバイス42114A/Cが、急な傾斜を登り、軟質の不均一な地形にわたって進行することを可能にすることができる。4車輪モード10100-2(図5E)では、駆動車輪442101A/Bの4つ全てが、展開されることができ、キャスタ車輪42103は、後退されることができる。クラスタ42110の回転は、不均一な地形上での動作を可能にすることができ、駆動車輪442101A/Bは、不連続表面特徴の上で、それにわたって走行することができる。本機能性は、デバイス42114A/Cに多種多様な屋外環境における移動性を提供することができる。デバイス42114Bは、堅固かつ安定しているが、湿潤している屋外表面上で動作することができる。凍上および他の自然現象は、屋外表面を劣化させ、亀裂および弛んだ物質を生じさせ得る。4車輪モード10100-2(図5E)では、デバイス42114A/Cは、これらの劣化した表面上で動作することができる。モード41033(図4B)は、2003年6月3日に発行され、「Control System and Method」と題された、米国特許第6,571,892号(第‘892号)(参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる)に詳細に説明されている。 Continuing to refer to Figure 4A, the configuration of device 42114 can be associated with, but is not limited to, mode 41033 (Figure 4B) of device 42114. Device 42114 can operate in some of the modes 41033 (Figure 4B). In standard mode 10100-1 (Figure 5E), device 42114B can operate on two of the drive wheels 442101B and two of the caster wheels 42103. Standard mode 10100-1 (Figure 5E) can provide turning and mobility on relatively firm horizontal surfaces, such as, but is not limited to, indoor environments, sidewalks, and pavements. In reinforced mode 10100-2 (Figure 5E) or four-wheel mode, the device 42114A/C can command four of the drive wheels 442101A/B to be actively stabilized via onboard sensors, raising the chassis 42112, casters 42103, and cargo, and/or reorienting them. Four-wheel mode 10100-2 (Figure 5E) provides mobility in various environments and allows the device 42114A/C to climb steep inclines and travel across soft, uneven terrain. In four-wheel mode 10100-2 (Figure 5E), all four of the drive wheels 442101A/B can be deployed, and the caster wheels 42103 can be retracted. Rotation of the cluster 42110 can enable operation on uneven terrain, and the drive wheels 442101A/B can travel over and across discontinuous surface features. This functionality can provide device 42114A/C with mobility in a wide variety of outdoor environments. Device 42114B can operate on solid and stable but wet outdoor surfaces. Frost heave and other natural phenomena can degrade outdoor surfaces, causing cracks and loose material. In four-wheel mode 10100-2 (Figure 5E), device 42114A/C can operate on these degraded surfaces. Mode 41033 (Figure 4B) is described in detail in U.S. Patent No. 6,571,892 (No. '892), issued on June 3, 2003, titled "Control System and Method" (incorporated herein in whole by reference).

ここで図4Bを参照すると、システム41000は、センサ41031からの入力を処理し、車輪442101(図4A)を駆動するために車輪モータ41017へのコマンドを発生させ、クラスタ42110(図4A)を駆動するためにクラスタモータ41019へのコマンドを発生させることによって、デバイス42114(図4A)を駆動することができる。システム41000は、限定ではないが、デバイスプロセッサ41014と、電力基部プロセッサ41016とを含むことができる。デバイスプロセッサ41014は、センサ41031からの環境データ41022を受信および処理し、構成情報40125を電力基部プロセッサ41016に提供することができる。いくつかの構成では、デバイスプロセッサ41014は、センサ41031からの環境データ41022を受信および処理し得る、センサプロセッサ41021を含むことができる。センサ41031は、限定ではないが、本明細書に説明されるように、カメラを含むことができる。これらのデータから、例えば、デバイス42114(図4A)によって横断されている走行表面についての情報が、蓄積および処理されることができる。いくつかの構成では、走行表面情報は、リアルタイムで処理されることができる。デバイスプロセッサ41014は、例えば、デバイス42114(図4A)によって横断されている、環境データ41022からの表面タイプ40121を判定し得る、構成プロセッサ41023を含むことができる。構成プロセッサ41023は、例えば、環境データ41022から走行表面分類層、走行表面信頼度層、および占有層を作成し得る、例えば、走行表面プロセッサ41029(図4C)を含むことができる。これらのデータは、本明細書に説明されるように、移動コマンド40127およびモータコマンド40128を作成するために、電力基部プロセッサ41016によって使用されることができ、経路計画のために使用され得る占有グリッドを更新するために、グローバル占有グリッドプロセッサ41025によって使用されることができる。構成40125は、少なくとも部分的に、表面タイプ40121に基づくことができる。表面タイプ40121およびモード41033は、少なくとも部分的に、占有グリッド内のセルが占有されている確率を含み得る、占有グリッド情報41022を判定するために使用されることができる。占有グリッドは、少なくとも部分的に、デバイス42114(図4A)がとり得る経路の判定を可能にすることができる。 Referring here to Figure 4B, the system 41000 can drive device 42114 (Figure 4A) by processing input from sensor 41031, generating commands to wheel motor 41017 to drive wheel 442101 (Figure 4A), and generating commands to cluster motor 41019 to drive cluster 42110 (Figure 4A). The system 41000 may include, but is not limited to, a device processor 41014 and a power base processor 41016. The device processor 41014 may receive and process environmental data 41022 from sensor 41031 and provide configuration information 40125 to the power base processor 41016. In some configurations, the device processor 41014 may include a sensor processor 41021 that can receive and process environmental data 41022 from sensor 41031. Sensor 41031 may include, but is not limited to, a camera as described herein. From this data, information about the travel surface traversed by device 42114 (Figure 4A) can be stored and processed. In some configurations, the travel surface information can be processed in real time. The device processor 41014 may include a configuration processor 41023 that can determine the surface type 40121 from environmental data 41022 traversed by device 42114 (Figure 4A). The configuration processor 41023 may include a travel surface processor 41029 (Figure 4C) that can create a travel surface classification layer, a travel surface confidence layer, and an occupation layer from the environmental data 41022. This data can be used by the power base processor 41016 to create travel commands 40127 and motor commands 40128, as described herein, and by the global occupation grid processor 41025 to update the occupation grid that can be used for route planning. Configuration 40125 can be at least partially based on the surface type 40121. Surface type 40121 and mode 41033 can be used to determine occupied grid information 41022, which may at least partially include the probability that a cell in the occupied grid is occupied. The occupied grid can at least partially enable the determination of possible paths for device 42114 (Figure 4A).

継続して図4Bを参照すると、電力基部プロセッサ41016は、デバイスプロセッサ41014から構成情報40125を受信し、他の情報、例えば、経路情報とともに、構成情報40125を処理することができる。電力基部プロセッサ41016は、少なくとも構成情報40125に基づいて、移動コマンド40127を作成し、移動コマンド40127をモータ駆動プロセッサ40326に提供し得る、制御プロセッサ40325を含むことができる。モータ駆動プロセッサ40326は、デバイス42114(図4A)を指示し、移動させ得る、モータコマンド40128を発生させることができる。具体的には、モータ駆動プロセッサ40326は、車輪モータ41017を駆動し得る、モータコマンド40128を発生させることができ、クラスタモータ41019を駆動し得る、モータコマンド40128を発生させることができる。 Continuing to refer to Figure 4B, the power base processor 41016 receives configuration information 40125 from the device processor 41014 and can process the configuration information 40125 together with other information, such as routing information. The power base processor 41016 may include a control processor 40325 that can create a move command 40127 based on at least the configuration information 40125 and provide the move command 40127 to the motor drive processor 40326. The motor drive processor 40326 can generate a motor command 40128 that can instruct and move the device 42114 (Figure 4A). Specifically, the motor drive processor 40326 can generate a motor command 40128 that can drive the wheel motor 41017, and a motor command 40128 that can drive the cluster motor 41019.

ここで図4Cを参照すると、本教示のリアルタイム表面検出は、限定ではないが、走行表面プロセッサ41029を含み得る、構成プロセッサ41023を含むことができる。走行表面プロセッサ41029は、その上でデバイス42114(図4A)がナビゲートしている走行表面の特性を判定することができる。特性は、デバイス42114(図4A)の将来の構成を判定するために使用されることができる。走行表面プロセッサ41029は、限定ではないが、ニューラルネットワークプロセッサ40207、データ変換40215、40219、および40239、層プロセッサ40241、ならびに占有グリッドプロセッサ40242を含むことができる。ともに、これらのコンポーネントは、デバイス42114(図4A)の構成の変更を指示し得る情報を生成することができ、デバイス42114(図4A)の進行に関する経路計画を知らせ得る占有グリッド40244(図4C)の修正を可能にすることができる。 Referring here to Figure 4C, the real-time surface detection of this teaching may include a configuration processor 41023, which may include, but is not limited to, a travel surface processor 41029. The travel surface processor 41029 can determine the characteristics of the travel surface on which device 42114 (Figure 4A) is navigating. These characteristics can be used to determine the future configuration of device 42114 (Figure 4A). The travel surface processor 41029 may include, but is not limited to, a neural network processor 40207, data transformations 40215, 40219, and 40239, a layer processor 40241, and an occupied grid processor 40242. Together, these components can generate information that can instruct changes to the configuration of device 42114 (Figure 4A) and enable modifications to the occupied grid 40244 (Figure 4C) that can inform the path plan for the progress of device 42114 (Figure 4A).

ここで図4Cおよび4Dを参照すると、ニューラルネットワークプロセッサ40207は、環境データ41022(図4B)を、センサ41031(図4B)によって収集されたデータの点毎に、点が表す可能性が高い表面のタイプを示し得る、訓練されたニューラルネットワークに晒すことができる。環境データ41022(図4B)は、限定ではないが、カメラ画像40202として受信されることができ、カメラは、カメラ性質40204と関連付けられることができる。カメラ画像40202は、X分解能40205(図4D)と、Y分解能40204(図4D)とを有する、点40201の2Dグリッドを含むことができる。いくつかの構成では、カメラ画像40202は、RGB-D画像を含むことができ、X分解能40205(図4D)は、40,640ピクセルを含むことができ、Y分解能40204(図4D)は、40,480ピクセルを含むことができる。いくつかの構成では、カメラ画像40202は、選定されたニューラルネットワークの要件に従ってフォーマットされる画像に変換されることができる。いくつかの構成では、データは、正規化され、スケーリングされ、2Dから1Dに変換されることができ、これは、ニューラルネットワークの処理効率を向上させることができる。ニューラルネットワークは、限定ではないが、RGB-Dカメラ画像を用いて訓練することを含む、多くの方法で訓練されることができる。いくつかの構成では、ニューラルネットワークファイル40209(図4D)において表される、訓練されたニューラルネットワークは、訓練されたニューラルネットワークを実行するプロセッサへの直接接続を通して、または、例えば、通信チャネルを通して、ニューラルネットワークプロセッサ40207に利用可能にされることができる。いくつかの構成では、ニューラルネットワークプロセッサ40207は、訓練されたニューラルネットワークファイル40209(図4D)を使用し、環境データ41022(図4B)内の表面タイプ40121(図4C)を識別することができる。いくつかの構成では、表面タイプ40121(図4C)は、限定ではないが、走行不能、硬質走行可能、軟質走行可能、および縁石を含むことができる。いくつかの構成では、表面タイプ40121(図4C)は、限定ではないが、走行不能/背景、アスファルト、コンクリート、レンガ、固まった土、木板、砂利/小石、草、マルチ、砂、縁石、固体金属、金属格子、点字ブロック、雪/氷、および鉄道線路を含むことができる。ニューラルネットワーク処理の結果は、X分解能40205と、Y分解能40203と、中心40211とを有する、点40213の表面分類グリッド40303を含むことができる。表面分類グリッド40303内の各点40213は、表面タイプ40121(図4C)のうちの具体的な1つである尤度と関連付けられることができる。 Referring here to Figures 4C and 4D, the neural network processor 40207 can expose environmental data 41022 (Figure 4B) to a trained neural network that can indicate the type of surface that each point of data collected by the sensor 41031 (Figure 4B) is likely to represent. The environmental data 41022 (Figure 4B) can, but is not limited to, be received as a camera image 40202, and the camera can be associated with camera properties 40204. The camera image 40202 may include a 2D grid of points 40201 having an X resolution 40205 (Figure 4D) and a Y resolution 40204 (Figure 4D). In some configurations, the camera image 40202 may include an RGB-D image, the X resolution 40205 (Figure 4D) may include 40,640 pixels, and the Y resolution 40204 (Figure 4D) may include 40,480 pixels. In some configurations, the camera image 40202 can be converted into an image formatted according to the requirements of the selected neural network. In some configurations, the data can be normalized, scaled, and converted from 2D to 1D, which can improve the processing efficiency of the neural network. The neural network can be trained in many ways, including, but not limited to, training with RGB-D camera images. In some configurations, the trained neural network, represented in the neural network file 40209 (Figure 4D), can be made available to the neural network processor 40207 through a direct connection to the processor running the trained neural network, or, for example, through a communication channel. In some configurations, the neural network processor 40207 can use the trained neural network file 40209 (Figure 4D) to identify surface types 40121 (Figure 4C) in the environmental data 41022 (Figure 4B). In some configurations, surface type 40121 (Figure 4C) can include, but are not limited to, impassable, hard drivable, soft drivable, and curb. In some configurations, surface type 40121 (Figure 4C) can include, but are not limited to, impassable/background, asphalt, concrete, brick, compacted soil, wooden planks, gravel/pebbles, grass, mulch, sand, curb, solid metal, metal grid, tactile paving, snow/ice, and railway tracks. The result of the neural network processing can include a surface classification grid 40303 of points 40213 having an X resolution 40205, a Y resolution 40203, and a center 40211. Each point 40213 within the surface classification grid 40303 can be associated with a likelihood of being one of the specific surface types 40121 (Figure 4C).

継続して図4Cおよび4Dを参照すると、走行表面プロセッサ41029(図4C)は、2Dカメラフレーム内の2D表面分類グリッド40303(図4D)から、カメラによって見られるような3D実世界座標内の3D画像キューブ40307(図4D)に逆投影し得る、2D-3D変換40215を含むことができる。逆投影は、2Dデータの3D性質を復元することができ、RGB-Dカメラからの2D画像を3Dカメラフレーム40305(図4C)に変換することができる。キューブ40307(図4D)内の点40233(図4D)は、それぞれ、表面タイプ40121(図4C)のうちの具体的な1つである尤度、および深度座標ならびにX/Y座標と関連付けられることができる。点キューブ40307(図4D)の寸法は、例えば、限定ではないが、例えば、焦点距離x、焦点距離y、および投影中心40225等のカメラ性質40204(図4C)に従って区切られることができる。例えば、カメラ性質40204は、それにわたってカメラが確実に投影し得る最大範囲を含むことができる。さらに、画像40202に干渉し得る、デバイス42114(図4A)の特徴が、存在し得る。例えば、キャスタ42103(図4A)は、カメラ40227(図4D)のビューに干渉し得る。これらの因子は、点キューブ40307(図4D)内の点の数を限定することができる。いくつかの構成では、カメラ40227(図4D)は、約6メートルを超えて確実に投影することができず、これは、カメラ40227(図4D)の範囲の上限を表すことができ、点キューブ40307(図4D)内の点の数を限定することができる。いくつかの構成では、デバイス42114(図4A)の特徴は、カメラ40227(図4D)の範囲の最小限界として作用することができる。例えば、キャスタ42103(図4A)の存在は、いくつかの構成では、約1メートルに設定され得る、最小限界を含意することができる。いくつかの構成では、点キューブ40307(図4D)内の点は、カメラ40227(図4D)から1メートルまたはそれを上回る、およびカメラ40227(図4D)から6メートルまたはそれを下回る点に限定されることができる。 Continuing with reference to Figures 4C and 4D, the traveling surface processor 41029 (Figure 4C) may include a 2D-to-3D transformation 40215 that can backproject from a 2D surface classification grid 40303 (Figure 4D) in a 2D camera frame to a 3D image cube 40307 (Figure 4D) in 3D real-world coordinates as seen by the camera. The backprojection can restore the 3D properties of the 2D data and can transform a 2D image from an RGB-D camera into a 3D camera frame 40305 (Figure 4C). Each point 40233 (Figure 4D) within the cube 40307 (Figure 4D) can be associated with a likelihood, depth coordinate, and X/Y coordinate, respectively, which are specific to one of the surface types 40121 (Figure 4C). The dimensions of the point cube 40307 (Figure 4D) can be defined according to camera properties 40204 (Figure 4C), such as, for example, focal length x, focal length y, and projection center 40225, although this is not limited to these properties. For example, camera properties 40204 may include the maximum range over which the camera can reliably project. Furthermore, there may be features of device 42114 (Figure 4A) that may interfere with the image 40202. For example, the caster 42103 (Figure 4A) may interfere with the view of camera 40227 (Figure 4D). These factors can limit the number of points in the point cube 40307 (Figure 4D). In some configurations, camera 40227 (Figure 4D) cannot reliably project beyond about 6 meters, which can represent an upper limit to the range of camera 40227 (Figure 4D) and limit the number of points in the point cube 40307 (Figure 4D). In some configurations, the features of device 42114 (Figure 4A) can act as a minimum limit to the range of camera 40227 (Figure 4D). For example, the presence of caster 42103 (Figure 4A) can imply a minimum limit, which in some configurations may be set to approximately 1 meter. In some configurations, points within point cube 40307 (Figure 4D) can be limited to points 1 meter or more from camera 40227 (Figure 4D), and 6 meters or less from camera 40227 (Figure 4D).

継続して図4Cおよび4Dを参照すると、走行表面プロセッサ41029(図4C)は、点の3Dキューブをデバイス42114(図4A)と関連付けられる座標、すなわち、ベースリンクフレーム40309(図4C)に変換し得る、ベースリンク変換40219を含むことができる。ベースリンク変換40219は、キューブ40307(図4D)内の3Dデータ点40223(図4D)を、Z次元がデバイス42114(図4A)の基部に設定される、キューブ40308(図4D)内の点40233(図4D)に変換することができる。走行表面プロセッサ41029(図4C)は、キューブ40308(図4D)内の点40233(図4D)をキューブ40311(図4D)内の点40237(図4D)として占有グリッド40244(図4D)上に投影し得る、OG準備40239を含むことができる。層プロセッサ40241は、点40237(図4D)によって表されるデータに応じて、点40237(図4D)を種々の層40312(図4C)に平坦化することができる。いくつかの構成では、層プロセッサ40241は、スカラ値を層40312(図4C)に適用することができる。いくつかの構成では、層40312(図4C)は、占有層40243の確率と、ニューラルネットワークプロセッサ40207によって判定されるような表面分類層40245(図4D)と、表面タイプ信頼度層40247(図4D)とを含むことができる。いくつかの構成では、表面タイプ信頼度層40247(図4D)は、ニューラルネットワークプロセッサ40207からのクラススコアを、対数(クラススコア)/Σ対数(各クラス)としてクラススコアを出力クラスにわたる確率分布に正規化することによって判定され得るスコアに変換することによって判定されることができる。いくつかの構成では、1つ以上の層は、走行不能表面の確率を提供する層によって置換または拡張されることができる。 Continuing with reference to Figures 4C and 4D, the traveling surface processor 41029 (Figure 4C) may include a base link transformer 40219 that can transform a 3D cube of points into coordinates associated with the device 42114 (Figure 4A), i.e., a base link frame 40309 (Figure 4C). The base link transformer 40219 can transform a 3D data point 40223 (Figure 4D) in cube 40307 (Figure 4D) into a point 40233 (Figure 4D) in cube 40308 (Figure 4D), where the Z dimension is set to the base of the device 42114 (Figure 4A). The running surface processor 41029 (Figure 4C) may include an OG preparation 40239 that can project point 40233 (Figure 4D) in cube 40308 (Figure 4D) onto the occupied grid 40244 (Figure 4D) as point 40237 (Figure 4D) in cube 40311 (Figure 4D). The layer processor 40241 can flatten point 40237 (Figure 4D) into various layers 40312 (Figure 4C) depending on the data represented by point 40237 (Figure 4D). In some configurations, the layer processor 40241 can apply scalar values to the layers 40312 (Figure 4C). In some configurations, layer 40312 (Figure 4C) may include the probability of the occupied layer 40243, a surface classification layer 40245 (Figure 4D) determined by the neural network processor 40207, and a surface type confidence layer 40247 (Figure 4D). In some configurations, the surface type confidence layer 40247 (Figure 4D) may be determined by converting the class score from the neural network processor 40207 into a score that can be determined by normalizing the class score to a probability distribution across output classes as logarithm(class score)/Σlogarithm(each class). In some configurations, one or more layers may be replaced or extended by layers that provide the probability of unmovable surfaces.

継続して図4Cおよび4Dを参照すると、いくつかの構成では、占有層40243における確率値は、対数オッズ(対数オッズ->ln(p/(1-p))値として表されることができる。いくつかの構成では、占有層40243における確率値は、少なくともモード41033(図4B)および表面タイプ40121(図4B)の組み合わせに基づくことができる。いくつかの構成では、占有層40243における事前選択された確率値は、例えば、限定ではないが、(1)表面タイプ40121(図4A)が硬質かつ走行可能であるとき、およびデバイス42114(図4A)がモード41033(図4B)の事前選択されたセットにあるとき、または(2)表面タイプ40121(図4A)が軟質かつ走行可能であるとき、およびデバイス42114(図4A)が、例えば、標準モード等の具体的な事前選択されたモードにあるとき、または(3)表面タイプ40121(図4A)が軟質かつ走行可能であるとき、およびデバイス42114(図4A)が、例えば、4車輪モード等の具体的な事前選択されたモードにあるとき、または(4)表面タイプ40121(図4A)が不連続であるとき、およびデバイス42114(図4A)が、例えば、標準モード等の具体的な事前選択されたモードにあるとき、または(5)表面タイプ40121(図4A)が不連続であるとき、およびデバイス42114(図4A)が4車輪モード等の具体的な事前選択されたモードにあるとき、もしくは(6)表面タイプ40121(図4A)が走行不能であるとき、およびデバイス42114(図4A)がモード41033(図4B)の事前選択されたセットにあるとき等の状況を網羅するように選定されることができる。いくつかの構成では、確率値は、限定ではないが、表Iに記載されるものを含むことができる。いくつかの構成では、ニューラルネットワーク予測確率は、必要な場合、調整されることができ、表Iに列挙される確率に取って代わることができる。
Continuing to refer to Figures 4C and 4D, in some configurations, the probability value in the occupied layer 40243 can be expressed as a log-odds (log-odds -> ln(p/(1-p)) value). In some configurations, the probability value in the occupied layer 40243 can be based on at least a combination of mode 41033 (Figure 4B) and surface type 40121 (Figure 4B). In some configurations, the pre-selected probability value in the occupied layer 40243 is, for example, not limited to However, (1) when surface type 40121 (Figure 4A) is rigid and drivable, and device 42114 (Figure 4A) is in a pre-selected set of mode 41033 (Figure 4B), or (2) when surface type 40121 (Figure 4A) is flexible and drivable, and device 42114 (Figure 4A) is in a specific pre-selected mode such as standard mode, or (3 The configuration can be selected to cover situations such as when chair 42114 (Figure 4A) is in a specific pre-selected mode, such as four-wheel mode, or (4) when surface type 40121 (Figure 4A) is discontinuous and device 42114 (Figure 4A) is in a specific pre-selected mode, such as standard mode, or (5) when surface type 40121 (Figure 4A) is discontinuous and device 42114 (Figure 4A) is in a specific pre-selected mode, such as four-wheel mode, or (6) when surface type 40121 (Figure 4A) is immobile and device 42114 (Figure 4A) is in a pre-selected set of mode 41033 (Figure 4B). In some configurations, the probability values may include, but are not limited to, those listed in Table I. In some configurations, the neural network predicted probabilities may be adjusted as needed and may replace the probabilities listed in Table I.

再び図4Cを参照すると、占有グリッドプロセッサ40242は、例えば、限定ではないが、表面タイプ40121および占有グリッド情報41022等の占有グリッド40244の確率値に影響を及ぼし得るパラメータをグローバル占有グリッドプロセッサ41025にリアルタイムで提供することができる。例えば、限定ではないが、モード41033および表面タイプ40121等の構成情報40125(図4B)は、電力基部プロセッサ41016(図4B)に提供されることができる。電力基部プロセッサ41016(図4B)は、少なくとも構成情報40125(図4B)に基づいて、デバイス42114(図4A)の構成を設定し得る、モータコマンド40128(図4B)を判定することができる。 Referring again to Figure 4C, the occupied grid processor 40242 can provide the global occupied grid processor 41025 in real time with parameters that may affect the probability value of the occupied grid 40244, such as, for example, surface type 40121 and occupied grid information 41022. For example, configuration information 40125 (Figure 4B), such as mode 41033 and surface type 40121, can be provided to the power base processor 41016 (Figure 4B). The power base processor 41016 (Figure 4B) can determine a motor command 40128 (Figure 4B) that can configure the device 42114 (Figure 4A), based at least on the configuration information 40125 (Figure 4B).

ここで図4Eおよび4Fを参照すると、デバイス42100Aは、標準モードにおいて動作するように本教示に従って構成されることができる。標準モードでは、キャスタ42103および第2の駆動車輪42101Bは、デバイス42100Aが、その経路をナビゲートする際、地面上に静置されることができる。第1の駆動車輪42101Aは、事前選択された量42102(図4F)だけ上昇されることができ、走行表面を通過することができる。デバイス42100Aは、比較的に堅固な水平の表面上で正常にナビゲートすることができる。標準モードにおいて走行するとき、占有グリッド40244(図4C)は、表面タイプ限界(表I参照)を反映することができ、したがって、モードの適合する選定を可能にすることができる、または表面タイプおよび現在のモードに基づく構成変更を可能にすることができる。 Referring here to Figures 4E and 4F, device 42100A can be configured according to this teaching to operate in standard mode. In standard mode, the caster 42103 and the second drive wheel 42101B can be stationary on the ground as device 42100A navigates its path. The first drive wheel 42101A can be raised by a pre-selected amount 42102 (Figure 4F) to pass over the travel surface. Device 42100A can navigate normally on a relatively firm, horizontal surface. When traveling in standard mode, the occupied grid 40244 (Figure 4C) can reflect surface type limits (see Table I), thus allowing for the selection of a suitable mode, or configuration changes based on the surface type and current mode.

ここで図4G-4Jを参照すると、デバイス42100B/Cは、4車輪モードにおいて動作するように本教示に従って構成されることができる。4車輪モードにおける一構成では、第1の駆動車輪42101Aおよび第2の駆動車輪42101Bは、デバイス42100Aが、その経路をナビゲートする際、地面上に静置されることができる。キャスタ42103は、後退されることができ、事前選択された量42104(図4H)だけ走行表面を通過することができる。4車輪モードにおける別の構成では、第1の駆動車輪42101Aおよび第2の駆動車輪42101Bは、デバイス42100Aが、その経路をナビゲートする際、地面上に実質的に静置されることができる。キャスタ42103は、後退されることができ、シャーシ42111は、例えば、不連続表面を適応させるために回転されることができる(したがって、地面からより遠くにキャスタ42103を移動させる)。本構成では、キャスタ42103は、事前選択された量42108(図1J)だけ走行表面を通過することができる。デバイス42100A/Cは、軟質表面および不連続表面を含む、種々の表面上で正常にナビゲートすることができる。4車輪モードにおける別の構成では、第2の駆動車輪42101Bは、デバイス42100Aとして地面上に静置されることができる一方、第1の駆動車輪42101Aは、デバイス42100C(図1J)が、その経路をナビゲートする際、上昇されることができる。キャスタ42103は、後退されることができ、シャーシ42111は、例えば、不連続表面を適応させるために回転されることができる(したがって、地面からより遠くにキャスタ42103を移動させる)。4車輪モードにおいて走行するとき、占有グリッド40244(図4C)は、表面タイプ(表I参照)を反映することができ、したがって、モードの適合する選定を可能にすることができる、または表面タイプおよび現在のモードに基づく構成変更を可能にすることができる。 Referring here to Figure 4G-4J, the device 42100B/C can be configured according to this teaching to operate in four-wheel mode. In one configuration in four-wheel mode, the first drive wheel 42101A and the second drive wheel 42101B can be stationary on the ground as the device 42100A navigates its path. The caster 42103 can be retracted and can pass over the travel surface by a pre-selected amount 42104 (Figure 4H). In another configuration in four-wheel mode, the first drive wheel 42101A and the second drive wheel 42101B can be substantially stationary on the ground as the device 42100A navigates its path. The caster 42103 can be retracted, and the chassis 42111 can be rotated, for example, to adapt to discontinuous surfaces (thus moving the caster 42103 further away from the ground). In this configuration, the caster 42103 can traverse the travel surface by a pre-selected amount 42108 (Figure 1J). Device 42100A/C can navigate successfully on various surfaces, including soft and discontinuous surfaces. In another configuration in four-wheel mode, the second drive wheel 42101B can be stationary on the ground as device 42100A, while the first drive wheel 42101A can be raised as device 42100C (Figure 1J) navigates its path. The caster 42103 can be retracted, and the chassis 42111 can be rotated, for example, to adapt to discontinuous surfaces (thus moving the caster 42103 further from the ground). When traveling in four-wheel mode, the occupied grid 40244 (Figure 4C) can reflect the surface type (see Table I), thus allowing for the selection of a suitable mode, or configuration changes based on the surface type and current mode.

ここで図4Kを参照すると、少なくとも1つの環境因子およびデバイス構成に基づいて、経路を進行する、例えば、限定ではないが、AV等のデバイスのデバイス構成のリアルタイム制御のための方法40150は、限定ではないが、センサデータを受信すること40151と、少なくともセンサデータに基づいて、表面タイプを判定すること40153と、少なくとも表面タイプおよび現在のデバイス構成に基づいて、現在のモードを判定すること40155とを含むことができる。方法40150は、少なくとも現在のモードおよび表面タイプに基づいて、次のデバイス構成を判定すること40157と、少なくとも次のデバイス構成に基づいて、移動コマンドを判定すること40159と、少なくとも移動コマンドに基づいて、現在のデバイス構成を次のデバイス構成に変更すること40161とを含むことができる。 Referring here to Figure 4K, a method 40150 for real-time control of the device configuration of a device, such as an AV device, progressing along a path based on at least one environmental factor and device configuration, may include, but is not limited to, receiving sensor data 40151, determining the surface type 40153 based at least on the sensor data, and determining the current mode 40155 based at least on the surface type and the current device configuration. Method 40150 may also include determining the next device configuration 40157 based at least on the current mode and surface type, determining a move command 40159 based at least on the next device configuration, and changing the current device configuration to the next device configuration 40161 based at least on the move command.

ここで、主として図5Aを参照すると、AVの経路に現れる物体に応答するために、注釈付き点データ10379(図5B)が、デバイスコントローラ10111に提供されることができる。経路を進行するようにAV10101(図1A)に命令するために使用され得るルート情報のための基礎であり得る、注釈付き点データ10379(図5B)は、限定ではないが、ナビゲート可能縁、例えば、限定ではないが、マッピングされた軌道10413/10415(図5D)等のマッピングされた軌道、および、例えば、限定ではないが、SDSF10377(図5C)等の標識化された特徴を含むことができる。マッピングされた軌道10413/10415(図5C)は、ルート空間の縁のグラフと、ルート空間の部分に割り当てられた初期加重とを含むことができる。縁のグラフは、例えば、限定ではないが、方向性および容量等の特性を含むことができ、縁は、これらの特性に従ってカテゴリ化されることができる。マッピングされた軌道10413/10415(図5C)は、ルート空間の表面と関連付けられるコスト修飾子と、縁と関連付けられる走行モードとを含むことができる。走行モードは、限定ではないが、経路追従およびSDSF登りを含むことができる。他のモードは、例えば、限定ではないが、自律、マッピング、および介入の待機等の動作モードを含むことができる。最終的に、経路は、少なくともより低いコスト修飾子に基づいて選択されることができる。マッピングされた軌道10413/10415(図5C)から比較的に遠い形態は、より高いコスト修飾子を有する可能性があり、経路を形成するときにあまり着目され得ない。初期加重は、AV10101(図1A)が動作している間に調節され、可能性として、経路の修正を引き起こすことができる。調節された加重は、縁/加重グラフ10381(図5B)を調節するために使用されることができ、少なくとも現在の走行モード、現在の表面、および縁カテゴリに基づくことができる。 Referring primarily to Figure 5A, annotated point data 10379 (Figure 5B) can be provided to the device controller 10111 in response to objects appearing in the path of the AV. The annotated point data 10379 (Figure 5B), which may form the basis for route information that can be used to command the AV 10101 (Figure 1A) to proceed along the path, may include, but are not limited to, navigable edges, mapped trajectories such as, but are not limited to, mapped trajectories 10413/10415 (Figure 5D), and labeled features such as, but are not limited to, SDSF 10377 (Figure 5C). The mapped trajectories 10413/10415 (Figure 5C) may include a graph of edges in the route space and initial weights assigned to portions of the route space. The graph of edges may include, but are not limited to, characteristics such as directionality and capacitance, and edges may be categorized according to these characteristics. The mapped trajectories 10413/10415 (Figure 5C) may include cost modifiers associated with the surface of the route space and travel modes associated with the edges. Travel modes may include, but are not limited to, path following and SDSF climbing. Other modes may include, but are not limited to, operation modes such as autonomous, mapping, and wait for intervention. Ultimately, the path can be selected based on at least the lower cost modifier. Forms relatively far from the mapped trajectories 10413/10415 (Figure 5C) may have higher cost modifiers and may not be of much interest when forming the path. The initial weighting is adjusted while AV 10101 (Figure 1A) is operating and may, as a possibility, cause a modification of the path. The adjusted weighting can be used to adjust the edge/weighting graph 10381 (Figure 5B) and may be based on at least the current travel mode, current surface, and edge category.

継続して図5Aを参照すると、デバイスコントローラ10111は、任意の特徴の偏心を経路の中に組み込むことに関連する具体的タスクを実施し得る、特徴プロセッサを含むことができる。いくつかの構成では、特徴プロセッサは、限定ではないが、SDSFプロセッサ10118を含むことができる。いくつかの構成では、デバイスコントローラ10111は、限定ではないが、それぞれ、本明細書に説明される、SDSFプロセッサ10118と、センサプロセッサ10703と、モードコントローラ10122と、基部コントローラ10114とを含むことができる。SDSFプロセッサ10118、センサプロセッサ10703、およびモードコントローラ10122は、入力を基部コントローラ10114に提供することができる。 Continuing with Figure 5A, the device controller 10111 may include a feature processor capable of performing specific tasks related to incorporating the eccentricity of any feature into the path. In some configurations, the feature processor may include, but is not limited to, an SDSF processor 10118. In some configurations, the device controller 10111 may include, but is not limited to, the SDSF processor 10118, the sensor processor 10703, the mode controller 10122, and the base controller 10114, each as described herein. The SDSF processor 10118, the sensor processor 10703, and the mode controller 10122 may provide inputs to the base controller 10114.

継続して図5Aを参照すると、基部コントローラ10114は、少なくともモードコントローラ10122、SDSFプロセッサ10118、およびセンサプロセッサ10703によって提供された入力に基づいて、少なくとも縁/加重グラフ10381(図5B)に基づいて基部コントローラ10114によって判定された経路上でAV10101(図1A)を走行させるために電力基部10112が使用し得る情報を判定することができる。いくつかの構成では、基部コントローラ10114は、AV10101(図1A)が、開始点から目的地まで所定の経路を辿り、少なくとも外部および/または内部条件に基づいて、所定の経路を修正し得ることを保証することができる。いくつかの構成では、外部条件は、限定ではないが、AV10101(図1A)によって走行されている経路内またはその近傍の停止信号、SDSF、および障害物を含むことができる。いくつかの構成では、内部条件は、限定ではないが、外部条件に対してAV10101(図1A)が行う応答を反映するモード遷移を含むことができる。デバイスコントローラ10111は、少なくとも外部および内部条件に基づいて、電力基部10112に送信するコマンドを判定することができる。コマンドは、限定ではないが、コマンドされた速度でコマンドされた方向に進行するようにAV10101(図1A)に指示し得る、速度および方向コマンドを含むことができる。他のコマンドは、例えば、SDSF登り等の特徴応答を可能にする、例えば、コマンドの群を含むことができる。基部コントローラ10114は、限定ではないが、例えば、内点オプティマイザ(IPOPT)大規模非線形最適化(https://projects.coin-or.org/Ipopt)を含む、従来の方法によって経路のウェイポイントの間の所望の速度を判定することができる。基部コントローラ10114は、少なくとも、例えば、限定ではないが、ダイクストラアルゴリズム、A探索アルゴリズム、または幅優先探索アルゴリズムに基づく技術等の従来の技術に基づいて、所望の経路を判定することができる。基部コントローラ10114は、障害物検出が実施され得る面積を設定するために、マッピングされた軌道10413/10415(図5C)の周囲にボックスを形成することができる。ペイロードキャリアの高さは、調節可能であるとき、少なくとも部分的に、指示された速度に基づいて調節されることができる。 Continuing with Figure 5A, the base controller 10114 can determine, based on inputs provided by at least the mode controller 10122, the SDSF processor 10118, and the sensor processor 10703, information that the power base 10112 can use to drive the AV 10101 (Figure 1A) along a path determined by the base controller 10114 based on at least the edge/weighted graph 10381 (Figure 5B). In some configurations, the base controller 10114 can ensure that the AV 10101 (Figure 1A) follows a predetermined path from a starting point to a destination and can modify the predetermined path based on at least external and/or internal conditions. In some configurations, external conditions may include, but are not limited to, stop signals, SDSFs, and obstacles within or near the path being traveled by the AV 10101 (Figure 1A). In some configurations, the internal conditions may include, but are not limited to, mode transitions that reflect the response of AV 10101 (Figure 1A) to external conditions. The device controller 10111 can determine commands to send to the power base 10112 based on at least external and internal conditions. The commands may include, but are not limited to, velocity and direction commands that instruct AV 10101 (Figure 1A) to proceed in a commanded direction at a commanded velocity. Other commands may include, for example, a set of commands that enable feature responses such as SDSF climbing. The base controller 10114 may determine the desired velocity between waypoints in the path by conventional methods, for example, including the Interior Point Optimizer (IPOPT) Large-Scale Nonlinear Optimization (https://projects.coin-or.org/Ipopt). The base controller 10114 can determine a desired path based on, for example, but not limited to, conventional techniques such as Dijkstra's algorithm, A * search algorithm, or techniques based on breadth-first search algorithms. The base controller 10114 can form a box around the mapped trajectory 10413/10415 (Figure 5C) to set an area where obstacle detection can be performed. The height of the payload carrier can be adjusted, at least in part, based on a specified velocity, when adjustable.

継続して図5Aを参照すると、基部コントローラ10114は、速度および方向判定をモータコマンドに変換することができる。例えば、限定ではないが、例えば、縁石または斜面等のSDSFに遭遇するとき、基部コントローラ10114は、SDSF登りモードにおいて、ペイロードキャリア10173(図1A)を上昇させ、AV10101(図1A)を約90°角度においてSDSFと整合させ、比較的に低いレベルまで速度を低減させるように電力基部10112に指示することができる。AV10101(図1A)が、実質的不連続表面を登るとき、基部コントローラ10114は、増加されたトルクが、傾斜の上にAV10101(図1A)を移動させるために要求されるため、速度が増加される登りフェーズに遷移するように電力基部10112に指示することができる。AV10101(図1A)が、比較的に水平の表面に遭遇するとき、基部コントローラ10114は、SDSFの任意の平坦な部分の上に留まるために、速度を低減させることができる。平坦な部分と関連付けられる下りの傾斜路の場合に、AV10101(図1A)が、実質的不連続表面を下り始めるとき、および両方の車輪が、下りの傾斜路上にあるとき、基部コントローラ10114は、速度が増加することを可能にすることができる。例えば、限定ではないが、斜面等のSDSFに遭遇するとき、斜面は、識別され、ある構造として処理されることができる。構造の特徴は、例えば、事前選択されたサイズの傾斜路を含むことができる。傾斜路は、約30°の傾斜を含むことができ、随意に、限定ではないが、平坦域の両側上にあり得る。デバイスコントローラ10111(図5A)は、知覚された特徴の角度を予期される斜面傾斜路角度と比較することによって、障害物と斜面とを区別することができ、角度は、センサプロセッサ10703(図5A)から受信されることができる。 Continuing to refer to Figure 5A, the base controller 10114 can translate speed and direction determinations into motor commands. For example, but not limited to, when encountering an SDSF such as a curb or slope, the base controller 10114 can instruct the power base 10112 to raise the payload carrier 10173 (Figure 1A), align the AV 10101 (Figure 1A) with the SDSF at an angle of approximately 90°, and reduce the speed to a relatively low level in the SDSF climbing mode. When the AV 10101 (Figure 1A) is climbing a substantially discontinuous surface, the base controller 10114 can instruct the power base 10112 to transition to an climbing phase in which the speed is increased because an increased torque is required to move the AV 10101 (Figure 1A) up the slope. When AV10101 (Figure 1A) encounters a relatively horizontal surface, the base controller 10114 can reduce speed to stay over any flat portion of the SDSF. In the case of a downhill ramp associated with a flat portion, when AV10101 (Figure 1A) begins descending a substantially discontinuous surface, and both wheels are on the downhill ramp, the base controller 10114 can allow speed to increase. For example, when encountering an SDSF such as a slope, the slope can be identified and treated as a structure. The features of the structure may include, for example, a ramp of a pre-selected size. The ramp may include an incline of about 30° and may optionally be on both sides of a flat area. The device controller 10111 (Figure 5A) can distinguish between obstacles and slopes by comparing the angle of the perceived feature with the expected slope/incline angle, and the angle can be received from the sensor processor 10703 (Figure 5A).

ここで、主として図5Bを参照すると、SDSFプロセッサ10118は、注釈付き点データ10379内に表される多角形のメッシュによって形成される走行可能表面のブロックから、AV10101(図1A)による横断のための経路を作成するために使用され得るナビゲート可能縁を位置特定することができる。SDSF線10377(図5C)の周囲に事前選択されたサイズの面積を形成し得る、SDSF緩衝10407(図5C)内で、ナビゲート可能縁は、SDSF横断を前提として、特別な取扱に備えて消去されることができる(図5D参照)。セグメント10409(図5C)等の閉じ線セグメントが、以前に判定されたSDSF点10789(図1N)の対の間でSDSF緩衝10407(図5C)を二分するために描画されることができる。いくつかの構成では、閉じ線セグメントがSDSF横断のための候補として見なされるために、セグメント端部10411(図5C)は、走行可能表面の非妨害部分に該当することができ、AV10101(図1A)が線セグメントに沿って隣接するSDSF点10789(図1N)の間を進行するための十分な余地が、存在することができ、SDSF点10789(図1N)の間の面積は、走行可能表面であり得る。セグメント端部10411(図5C)は、下層形態に接続され、頂点および走行可能縁を形成することができる。例えば、横断基準を満たす線セグメント10461、10463、10465、および10467(図5C)が、図5Dに形態の一部として示される。対照的に、線セグメント10409(図5C)は、少なくとも、セグメント端部10411(図5C)が、走行可能表面上に該当しないため、基準を満たさなかった。重複するSDSF緩衝10506(図5C)は、SDSF不連続性を示すことができ、これは、重複されたSDSF緩衝10506(図5C)内のSDSFのSDSF横断を不利にし得る。SDSF線10377(図5C)は、平滑化されることができ、SDSF点10789(図1N)の場所は、それらが、事前選択された距離を中心として離れて該当するように、調節されることができ、事前選択された距離は、少なくともAV10101(図1A)の占有面積に基づく。 Here, primarily referring to Figure 5B, the SDSF processor 10118 can locate navigable edges from blocks of traversable surfaces formed by polygonal meshes represented in annotated point data 10379, which can be used to create paths for crossing by AV 10101 (Figure 1A). Within an SDSF buffer 10407 (Figure 5C), which can form an area of a pre-selected size around an SDSF line 10377 (Figure 5C), the navigable edges can be erased in preparation for special handling in anticipation of an SDSF crossing (see Figure 5D). Closed line segments, such as segment 10409 (Figure 5C), can be drawn to bisect the SDSF buffer 10407 (Figure 5C) between pairs of previously determined SDSF points 10789 (Figure 1N). In some configurations, since a closed line segment is considered a candidate for SDSF crossing, the segment end 10411 (Figure 5C) can be located in an unobstructed portion of the traversable surface, and there can be sufficient room for AV 10101 (Figure 1A) to travel along the line segment between adjacent SDSF points 10789 (Figure 1N), and the area between SDSF points 10789 (Figure 1N) can be the traversable surface. The segment end 10411 (Figure 5C) can be connected to the underlying configuration to form a vertex and a traversable edge. For example, line segments 10461, 10463, 10465, and 10467 (Figure 5C) that satisfy the crossing criterion are shown as part of the configuration in Figure 5D. In contrast, line segment 10409 (Figure 5C) did not satisfy the criterion because, at least, the segment end 10411 (Figure 5C) does not lie on the traversable surface. Overlapping SDSF buffers 10506 (Figure 5C) can indicate SDSF discontinuities, which can disadvantage SDSF crossings of SDSFs within the overlapping SDSF buffers 10506 (Figure 5C). SDSF lines 10377 (Figure 5C) can be smoothed, and the locations of SDSF points 10789 (Figure 1N) can be adjusted so that they are located at a pre-selected distance, based on the area occupied by at least AV 10101 (Figure 1A).

継続して図5Bを参照すると、SDSFプロセッサ10118は、注釈付き点データ10379を、SDSF横断のための形態修正を含む、縁/加重グラフ10381に変換することができる。SDSFプロセッサ10118は、第7のプロセッサ10601と、第8のプロセッサ10702と、第9のプロセッサ10603と、第10のプロセッサ10605とを含むことができる。第7のプロセッサ10601は、注釈付き点データ10379内の点の座標をグローバル座標系に変換し、GPS座標との互換性を達成し、GPS互換性データセット10602を生成することができる。第7のプロセッサ10601は、例えば、限定ではないが、アフィン行列変換およびPostGIS変換等の従来のプロセスを使用し、GPS互換性データセット10602を生成することができる。世界測地系(WGS)が、これが地球の曲率を考慮するため、標準的座標系として使用されることができる。マップは、ユニバーサル横メルカトル図法(UTM)座標系内に記憶されることができ、具体的住所が位置する場所を見出すことが必要であるとき、WGSに切り替えられることができる。 Continuing to refer to Figure 5B, the SDSF processor 10118 can convert the annotated point data 10379 into an edge/weighted graph 10381, including morphological modifications for SDSF cross-sections. The SDSF processor 10118 may include a seventh processor 10601, an eighth processor 10702, a ninth processor 10603, and a tenth processor 10605. The seventh processor 10601 can convert the coordinates of points in the annotated point data 10379 into a global coordinate system, achieve compatibility with GPS coordinates, and generate a GPS-compatible dataset 10602. The seventh processor 10601 can generate the GPS-compatible dataset 10602 using conventional processes such as, for example, affine matrix transformations and PostGIS transformations, but is not limited to these. The World Geodetic System (WGS) can be used as the standard coordinate system because it takes into account the curvature of the Earth. The map can be stored in the Universal Transverse Mercator (UTM) coordinate system and can be switched to the WGS when it is necessary to find the location of a specific address.

ここで、主として図5Cを参照すると、第8のプロセッサ10702(図5B)は、SDSFを平滑化し、SDSF10377の境界を判定し、SDSF境界の周囲に緩衝10407を作成し、これがSDSF境界から遠くなるにつれて、表面のコスト修飾子を増加させることができる。マッピングされた軌道10413/10415は、最も低いコスト修飾子を有する特別な場合のレーンであり得る。より低いコスト修飾子10406は、概して、SDSF境界の近傍に位置することができる一方、より高いコスト修飾子10408は、概して、SDSF境界から比較的に遠くに位置することができる。第8のプロセッサ10702は、コストを伴う点群データ10704(図5B)を第9のプロセッサ10603(図5B)に提供することができる。 Referring primarily to Figure 5C, the eighth processor 10702 (Figure 5B) smooths the SDSF, determines the boundary of the SDSF 10377, and creates a buffer 10407 around the SDSF boundary, increasing the surface cost modifier as it moves further from the SDSF boundary. The mapped trajectories 10413/10415 may be special-case lanes with the lowest cost modifiers. Lower cost modifiers 10406 can generally be located near the SDSF boundary, while higher cost modifiers 10408 can generally be located relatively far from the SDSF boundary. The eighth processor 10702 can provide point cloud data 10704 (Figure 5B) with costs to the ninth processor 10603 (Figure 5B).

継続して、主として図5Cを参照すると、第9のプロセッサ10603(図5B)は、AV10101(図1A)が、それらを横断可能として標識化するための基準を満たしたSDSF10377を横断するための約90°アプローチ10604(図5B)を計算することができる。基準は、SDSF幅と、SDSF平滑度とを含むことができる。線セグメント10409等の線セグメントが、それらの長さが、AV10101(図1A)がSDSF10377に接近するために要求し得る最小進入距離およびSDSF10377から退出するために要求され得る最小退出距離を示すように作成されることができる。終点10411等のセグメント終点が、下層ルーティング形態と統合されることができる。SDSFアプローチが可能であるかどうかを判定するために使用される基準は、いくつかのアプローチの可能性を排除することができる。SDSF緩衝10407等のSDSF緩衝は、有効なアプローチおよびルート形態縁作成を計算するために使用されることができる。 Continuing, primarily with reference to Figure 5C, the ninth processor 10603 (Figure 5B) can calculate an approximately 90° approach 10604 (Figure 5B) for AV 10101 (Figure 1A) to traverse an SDSF 10377 that meets the criteria for labeling them as traversable. The criteria may include the SDSF width and the SDSF smoothness. Line segments such as line segment 10409 can be created such that their lengths indicate the minimum approach distance that AV 10101 (Figure 1A) may be required to approach the SDSF 10377 and the minimum exit distance that may be required to exit the SDSF 10377. Segment endpoints such as endpoint 10411 may be integrated with the underlying routing configuration. The criteria used to determine whether an SDSF approach is possible may exclude several possible approaches. SDSF buffers such as SDSF buffer 10407 can be used to calculate effective approach and root morphological margin formation.

再び、主として図5Bを参照すると、第10のプロセッサ10605は、マップを通した経路を計算するために使用され得る、本明細書で開発される、縁および加重のグラフである、縁/加重グラフ10381を形態から作成することができる。形態は、コスト修飾子と、走行モードとを含むことができ、縁は、方向性と、容量とを含むことができる。加重は、任意の数のソースからの情報に基づいて、ランタイム時に調節されることができる。第10のプロセッサ10605は、特定の点における推奨される走行モードに加えて、順序付けられた点の少なくとも1つのシーケンスを基部コントローラ10114に提供し、経路発生を可能にすることができる。点の各シーケンス内の各点は、処理された走行可能表面上の可能性として考えられる経路点の場所および標識化を表す。いくつかの構成では、標識化は、点が、例えば、限定ではないが、SDSF等の経路に沿って遭遇され得る特徴の一部を表すことを示すことができる。いくつかの構成では、特徴は、特徴のタイプに基づいて、示唆される処理を用いてさらに標識化され得る。例えば、いくつかの構成では、経路点が、SDSFとして標識化される場合、さらなる標識化は、あるモードを含むことができる。モードは、例えば、AV10101(図1A)がSDSF10377(図5C)を横断することを可能にするために、AV10101(図1A)をSDSF登りモード100-31(図5E)に切り替えること等、AV10101(図1A)のための示唆される走行命令としてAV10101(図1A)によって解釈されることができる。 Referring again, primarily to Figure 5B, the tenth processor 10605 can generate from a morphology an edge/weight graph 10381, which is an edge and weight graph developed herein, that can be used to calculate a path through the map. The morphology may include cost modifiers and travel modes, and the edges may include directionality and capacity. The weights can be adjusted at runtime based on information from any number of sources. The tenth processor 10605 can provide the base controller 10114 with at least one sequence of ordered points, in addition to a recommended travel mode at a particular point, to enable path generation. Each point in each sequence of points represents the location and labeling of a possible path point on the processed traversable surface. In some configurations, the labeling may indicate that the point represents a part of the features that may be encountered along the path, such as, for example, an SDSF, etc. In some configurations, the features may be further labeled using suggested processing based on the type of feature. For example, in some configurations, if a path point is labeled as an SDSF, further labeling may include a mode. This mode can be interpreted by AV10101 (Figure 1A) as a suggested travel command for AV10101 (Figure 1A), such as switching AV10101 (Figure 1A) to SDSF uphill mode 100-31 (Figure 5E) to allow AV10101 (Figure 1A) to traverse SDSF 10377 (Figure 5C).

ここで図5Eを参照すると、いくつかの構成では、モードコントローラ10122は、基部コントローラ10114(図5A)に、モード遷移を実行するための指示を提供することができる。モードコントローラ10122は、AV10101(図1A)が進行しているモードを確立することができる。例えば、モードコントローラ10122は、基部コントローラ10114に、モードインジケーションの変更を提供し、例えば、SDSFが、進行経路に沿って識別されるとき、経路追従モード10100-32とSDSF登りモード10100-31との間で変更することができる。いくつかの構成では、注釈付き点データ10379(図5B)は、例えば、モードが、ルートを適応させるために変更されるとき、ルートに沿った種々の点においてモード識別子を含むことができる。例えば、SDSF10377(図5C)が、注釈付き点データ10379(図5B)内で標識化されている場合、デバイスコントローラ10111は、ルート点と関連付けられるモード識別子を判定し、可能性として、所望のモードに基づいて、電力基部10112(図5A)への命令を調節することができる。SDSF登りモード10100-31および経路追従モード10100-32に加えて、いくつかの構成では、AV10101(図1A)は、限定ではないが、本明細書に説明される、標準モード10100-1と、強化(4車輪)モード10100-2とを含み得る、動作モードを支援することができる。ペイロードキャリア10173(図1A)の高さは、障害物にわたって、および斜面に沿って必要なクリアランスを提供するために調節されることができる。 Referring here to Figure 5E, in some configurations, the mode controller 10122 can provide instructions to the base controller 10114 (Figure 5A) to perform mode transitions. The mode controller 10122 can establish the mode in which the AV 10101 (Figure 1A) is progressing. For example, the mode controller 10122 can provide the base controller 10114 with a change in mode indication, for example, between route-following mode 10100-32 and SDSF climbing mode 10100-31 when the SDSF is identified along the progress path. In some configurations, annotated point data 10379 (Figure 5B) can include mode identifiers at various points along the route, for example, when the mode is changed to adapt the route. For example, if the SDSF 10377 (Figure 5C) is labeled within the annotated point data 10379 (Figure 5B), the device controller 10111 can determine the mode identifier associated with the route point and, potentially, adjust the commands to the power base 10112 (Figure 5A) based on the desired mode. In addition to the SDSF climbing mode 10100-31 and path-following mode 10100-32, in some configurations, the AV 10101 (Figure 1A) can support operating modes, which may include, but are not limited to, the standard mode 10100-1 and the enhanced (four-wheel) mode 10100-2 described herein. The height of the payload carrier 10173 (Figure 1A) can be adjusted to provide the necessary clearance across obstacles and along slopes.

ここで図5Fを参照すると、少なくとも1つのSDSFを横断する目標点に向かってAVをナビゲートするための方法11150は、限定ではないが、SDSF、目標点の場所、およびAVの場所に関連するSDSF情報を受信すること11151を含むことができる。SDSF情報は、限定ではないが、それぞれ、SDSF点として分類される点のセットと、点がSDSF点である点毎の関連付けられる確率とを含むことができる。方法11150は、AVの場所、目標点の場所を包含する閉多角形を描画し、目標点とAVの場所との間に経路線を描画すること11153を含むことができる。閉多角形は、事前選択された幅を含むことができる。表Iは、本明細書に議論される事前選択された変数に関する可能性として考えられる範囲を含む。方法11150は、多角形内に位置するSDSF点のうちの2つを選択すること11155と、2つの点の間にSDSF線を描画すること11157とを含むことができる。いくつかの構成では、SDSF点の選択は、ランダムである、または任意の他の方法であり得る。11159において、SDSF線の第1の事前選択された距離内に第1の事前選択された数の点よりも少ないものが、存在する場合、および11161において、SDSF点を選定することにおいて第2の事前選択された回数の試行を下回るものが、存在し、それらの間に線を描画し、SDSF線の周囲に第1の事前選択された数の点よりも少ないものを有する場合、方法11150は、ステップ11155に戻ることを含むことができる。11161において、SDSF点を選定することにおいて第2の事前選択された回数の試行が、存在し、それらの間に線を描画し、SDSF線の周囲に第1の事前選択された数の点よりも少ないものを有する場合、方法11150は、いかなるSDSF線も検出されなかったことを認めること11163を含むことができる。 Referring here to Figure 5F, a method 11150 for navigating an AV towards a target point that traverses at least one SDSF may include, but is not limited to, receiving SDSF information related to the SDSF, the location of the target point, and the location of the AV. The SDSF information may, but is not limited to, a set of points classified as SDSF points and the associated probability for each point that a point is an SDSF point. Method 11150 may include drawing a closed polygon encompassing the location of the AV and the location of the target point, and drawing a path line between the target point and the location of the AV. The closed polygon may include a pre-selected width. Table I contains a range of possible pre-selected variables discussed herein. Method 11150 may include selecting two of the SDSF points located within the polygon, 11155, and drawing an SDSF line between the two points. In some configurations, the selection of SDSF points may be random or by any other method. If, in step 11159, fewer than a first pre-selected number of points exist within a first pre-selected distance of the SDSF line, and in step 11161, fewer than a second pre-selected number of attempts exist in selecting SDSF points, drawing lines between them and having fewer than a first pre-selected number of points around the SDSF line, then method 11150 may include returning to step 11155. If, in step 11161, a second pre-selected number of attempts exist in selecting SDSF points, drawing lines between them and having fewer than a first pre-selected number of points around the SDSF line, then method 11150 may include acknowledging that no SDSF lines were detected.

ここで、主として図5Gを参照すると、11159(図5F)において、第1の事前選択された数の点またはそれを上回るものが、存在する場合、方法11150は、SDSF線の第1の事前選択された距離内に該当する点に曲線をフィットすること11165を含むことができる。11167において、曲線の第1の事前選択された距離内にある点の数が、SDSF線の第1の事前選択された距離内の点の数を超える場合、および11171において、曲線が、経路線と交差する場合、ならびに11173において、第2の事前選択された距離を超える曲線上の点の間にいかなる間隙も、存在しない場合、方法11150は、曲線をSDSF線として識別すること11175を含むことができる。11167において、曲線の第1の事前選択された距離内にある点の数が、SDSF線の第1の事前選択された距離内の点の数を超えない場合、または11171において、曲線が、経路線と交差しない場合、もしくは11173において、第2の事前選択された距離を超える曲線上の点の間の間隙が、存在する場合、および11177において、SDSF線が、安定したままではない場合、ならびに11169において、曲線フィットが、第2の事前選択された回数の試行を上回って試行されていない場合、方法11150は、ステップ11165に戻ることを含むことができる。安定するSDSF線は、同一またはより少ない点をもたらす後続反復の結果である。 Here, primarily referring to Figure 5G, if in 11159 (Figure 5F) there are a first pre-selected number of points or more, method 11150 may include fitting the curve to the points that fall within a first pre-selected distance of the SDSF line 11165. If in 11167 the number of points within the first pre-selected distance of the curve exceeds the number of points within the first pre-selected distance of the SDSF line, and in 11171 the curve intersects a path line, and in 11173 there are no gaps between points on the curve beyond a second pre-selected distance, method 11150 may include identifying the curve as an SDSF line 11175. If, in step 11167, the number of points within the first pre-selected distance of the curve does not exceed the number of points within the first pre-selected distance of the SDSF line, or in step 11171, the curve does not intersect the path line, or in step 11173, there are gaps between points on the curve that exceed the second pre-selected distance, and in step 11177, the SDSF line does not remain stable, and in step 11169, the curve fit has not been attempted more than the second pre-selected number of times, then method 11150 may return to step 11165. A stable SDSF line is the result of subsequent iterations that yield the same or fewer points.

ここで、主として図5Hを参照すると、11169(図5G)において、曲線フィットが、第2の事前選択された回数の試行だけ試行されている場合、または11177(図5G)において、SDSF線が、安定したままである、もしくは劣化する場合、方法11150は、占有グリッド情報を受信すること11179を含むことができる。占有グリッドは、障害物がある点に存在する確率を提供することができる。占有グリッド情報は、占有グリッドが、多角形との共通地理的面積にわたって捕捉および/または算出されたデータを含むとき、AV経路ならびにSDSFを囲繞する多角形内に見出されるSDSFおよび経路情報を強化することができる。方法11150は、共通地理的面積からの点およびその関連付けられる確率を選択すること11181を含むことができる。11183において、障害物が選択された点に存在する確率が、事前選択されたパーセントよりも高い場合、および11185において、障害物が、AVと目標点との間に位置する場合、ならびに11186において、障害物が、SDSF線と目標点との間のSDSF線からの第3の事前選択された距離を下回る場合、方法11150は、障害物をSDSF線に投影すること11187を含むことができる。11183において、場所が障害物を含む確率が、事前選択されたパーセントを下回る、またはそれに等しい場合、もしくは11185において、障害物が、AVと目標点との間に位置しない場合、または11186において、障害物が、SDSFと目標点との間のSDSF線からの第3の事前選択された距離に等しい、もしくはそれを上回る距離に位置する場合、および11189において、処理するべきさらなる障害物が、存在する場合、方法11150は、ステップ11179における処理を再開することを含むことができる。 Here, primarily referring to Figure 5H, if, in 11169 (Figure 5G), the curve fit has been attempted only a second pre-selected number of times, or if, in 11177 (Figure 5G), the SDSF line remains stable or degrades, method 11150 may include receiving occupancy grid information 11179. The occupancy grid can provide the probability of an obstacle being present at a point. The occupancy grid information can enhance the SDSF and path information found within the polygon surrounding the AV path and the SDSF, when the occupancy grid includes data captured and/or calculated over a common geographical area with the polygon. Method 11150 may include selecting a point from the common geographical area and its associated probability 11181. In step 11183, if the probability that an obstacle is present at the selected point is higher than a pre-selected percentage, and in step 11185, if the obstacle is located between AV and the target point, and in step 11186, if the obstacle is located less than a third pre-selected distance from the SDSF line between the SDSF line and the target point, method 11150 may include projecting the obstacle onto the SDSF line 11187. In step 11183, if the probability that a location contains an obstacle is less than or equal to a pre-selected percentage, or in step 11185, if the obstacle is not located between AV and the target point, or in step 11186, if the obstacle is located at a distance equal to or greater than a third pre-selected distance from the SDSF line between the SDSF and the target point, and in step 11189, if there are further obstacles to be dealt with, method 11150 may include resuming the processing in step 11179.

ここで、主として図5Iを参照すると、11189(図5H)において、処理するべき障害物が、それ以上存在しない場合、方法11150は、投影を接続し、SDSF線に沿って接続された投影の終点を見出すこと11191を含むことができる。方法11150は、投影終点の間のSDSF線の一部を非横断可能としてマーキングすること11193を含むことができる。方法11150は、非横断可能区分の外側にあるSDSF線の一部を横断可能としてマーキングすること11195を含むことができる。方法11150は、SDSF線の横断可能区分に垂直な第5の事前選択された量以内までAVを方向転換させること11197を含むことができる。11199において、SDSF線の横断可能区分に垂直な線に対する方位誤差が、第1の事前選択された量を上回る場合、方法11150は、第9の事前選択された量だけAVを減速させること11251を含むことができる。方法11150は、AVをSDSF線に向かって前方に走行させ、AVと横断可能SDSF線との間のメートル距離あたりの第2の事前選択された量だけ減速させること11253を含むことができる。11255において、横断可能SDSF線からのAVの距離が、第4の事前選択された距離を下回る場合、および11257において、方位誤差が、SDSF線に垂直な線に対して第3の事前選択された量を上回る、またはそれに等しい場合、方法11150は、AVを第9の事前選択された量だけ減速させること11252を含むことができる。 Here, primarily referring to Figure 5I, in 11189 (Figure 5H), if there are no further obstacles to be dealt with, method 11150 may include connecting the projections and finding the endpoints of the connected projections along the SDSF line 11191. Method 11150 may include marking a portion of the SDSF line between the projection endpoints as non-crossable 11193. Method 11150 may include marking a portion of the SDSF line outside the non-crossable section as crossable 11195. Method 11150 may include redirecting the AV to within a fifth pre-selected amount perpendicular to the crossable section of the SDSF line 11197. In 11199, if the azimuth error with respect to a line perpendicular to the crossable section of the SDSF line exceeds a first pre-selected amount, method 11150 may include decelerating the AV by a ninth pre-selected amount 11251. Method 11150 may include moving the AV forward toward the SDSF line and decelerating it by a second pre-selected amount per meter distance between the AV and the traversable SDSF line 11253. If, in 11255, the distance of the AV from the traversable SDSF line is less than a fourth pre-selected distance, and in 11257, the azimuth error is greater than or equal to a third pre-selected amount relative to a line perpendicular to the SDSF line, method 11150 may include decelerating the AV by a ninth pre-selected amount 11252.

ここで、主として図5Jを参照すると、11257(図5I)において、方位誤差が、SDSF線に垂直な線に対して第3の事前選択された量を下回る場合、方法11150は、更新されたSDSF情報を無視し、事前選択された速度においてAVを走行させること11260を含むことができる。11259において、AVの後部部分に対するAVの前部部分の上昇が、第6の事前選択された量と第5の事前選択された量との間である場合、方法11150は、AVを前方に走行させ、AVの速度を上昇度あたりの第8の事前選択された量まで増加させること11261を含むことができる。11263において、AVの後部に対する前部の上昇が、第6の事前選択された量を下回る場合、方法11150は、第7の事前選択された速度においてAVを前方に走行させること11265を含むことができる。11267において、AVの後部が、SDSF線からの第5の事前選択された距離を上回る場合、方法11150は、AVがSDSFを横断することを完了したことを認めること11269を含むことができる。11267において、AVの後部が、SDSF線からの第5の事前選択された距離を下回る、またはそれに等しい場合、方法11150は、ステップ11260に戻ることを含むことができる。 Here, primarily referring to Figure 5J, in 11257 (Figure 5I), if the azimuth error is less than a third pre-selected amount relative to a line perpendicular to the SDSF line, method 11150 may include ignoring the updated SDSF information and driving the AV at a pre-selected speed 11260. In 11259, if the rise of the front portion of the AV relative to the rear portion of the AV is between a sixth pre-selected amount and a fifth pre-selected amount, method 11150 may include driving the AV forward and increasing the speed of the AV to an eighth pre-selected amount per degree of rise 11261. In 11263, if the rise of the front portion of the AV relative to the rear portion is less than a sixth pre-selected amount, method 11150 may include driving the AV forward at a seventh pre-selected speed 11265. In step 11267, if the rear of the AV is greater than a fifth pre-selected distance from the SDSF line, method 11150 may include acknowledging that the AV has completed crossing the SDSF 11269. In step 11267, if the rear of the AV is less than, or equal to, a fifth pre-selected distance from the SDSF line, method 11150 may include returning to step 11260.

ここで図5Kを参照すると、少なくとも1つのSDSFを横断する目標点に向かってAVをナビゲートするためのシステム51100は、限定ではないが、経路線プロセッサ11103と、SDSF検出器11109と、SDSFコントローラ11127とを含むことができる。システム51100は、例えば、限定ではないが、AV10101(図5L)の周辺の画像を含み得る、センサ情報を処理し得る、表面プロセッサ11601と動作可能に結合されることができる。表面プロセッサ11601は、SDSFのインジケーションを含む、リアルタイム表面特徴更新を提供することができる。いくつかの構成では、カメラが、その点が表面タイプに従って分類され得る、RGB-Dデータを提供することができる。いくつかの構成では、システム51100は、SDSFとして分類された点およびそれらの関連付けられる確率を処理することができる。システム51100は、AV10101(図5L)の動作の側面を管理し得る、システムコントローラ11602と動作可能に結合されることができる。システムコントローラ11602は、AV10101(図5L)の近傍のナビゲート可能面積に関する利用可能なソースからの情報を含み得る、占有グリッド11138を維持することができる。占有グリッド11138は、障害物が存在する確率を含むことができる。本情報は、SDSF情報と併せて、SDSF10377(図5N)が、障害物11681(図5M)に遭遇することなく、AV10101(図5L)によって横断され得るかどうかを判定するために使用されることができる。システムコントローラ11602は、環境および他の情報に基づいて、AV10101(図5N)が超えるべきではない速度限界11148を判定することができる。速度限界11148は、システム51100によって設定される速度の指針として使用されることができる、またはそれを上書きすることができる。システム51100は、基部コントローラ10114と動作可能に結合されることができ、これは、SDSFコントローラ11127によって発生された走行コマンド11144をAV10101(図5L)の走行コンポーネントに送信することができる。基部コントローラ10114は、SDSF横断の間のAV10101(図5L)の配向についての情報をSDSFコントローラ11127に提供することができる。 Referring here to Figure 5K, the system 51100 for navigating the AV towards a target point traversing at least one SDSF may include, but is not limited to, a path line processor 11103, an SDSF detector 11109, and an SDSF controller 11127. The system 51100 can be operably coupled with a surface processor 11601 capable of processing sensor information, which may, for example, include, but is not limited to, images of the vicinity of the AV 10101 (Figure 5L). The surface processor 11601 can provide real-time surface feature updates, including indications of SDSFs. In some configurations, a camera may provide RGB-D data, which may classify its points according to surface type. In some configurations, the system 51100 can process points classified as SDSFs and their associated probabilities. The system 51100 can be operably coupled with a system controller 11602 capable of managing aspects of the operation of the AV 10101 (Figure 5L). The system controller 11602 can maintain an occupied grid 11138 which may include information from available sources regarding the navigable area in the vicinity of AV 10101 (Figure 5L). The occupied grid 11138 may include the probability of obstacles being present. This information, in conjunction with the SDSF information, can be used to determine whether SDSF 10377 (Figure 5N) can be traversed by AV 10101 (Figure 5L) without encountering obstacle 11681 (Figure 5M). Based on the environment and other information, the system controller 11602 can determine a speed limit 11148 that AV 10101 (Figure 5N) should not exceed. The speed limit 11148 can be used as a guideline for the speed set by system 51100, or it can be overridden. System 51100 can be operably coupled to the base controller 10114, which can transmit travel commands 11144 generated by the SDSF controller 11127 to the travel components of AV 10101 (Figure 5L). The base controller 10114 can provide the SDSF controller 11127 with information about the orientation of AV 10101 (Figure 5L) during SDSF crossing.

継続して図5Kを参照すると、経路線プロセッサ11103は、限定ではないが、SDSFとして分類される点を含み得る、表面分類点10789をリアルタイムで連続的に受信することができる。経路線プロセッサ11103は、目標点11139の場所と、例えば、限定ではないが、AV10101(図5L)の中心11202(図5L)によって示されるようなAV場所11141とを受信することができる。システム51100は、AV場所11141と、目標点11139の場所と、目標点11139とAV場所11141との間の経路11214とを包含する、多角形11147を描画する、多角形プロセッサ11105を含むことができる。多角形11147は、事前選択された幅を含むことができる。いくつかの構成では、事前選択された幅は、AV10101(図5L)のおおよその幅を含むことができる。多角形11147内に該当するSDSF点10789が、識別されることができる。 Continuing to refer to Figure 5K, the path line processor 11103 can continuously receive surface classification points 10789 in real time, which may include, but are not limited to, points classified as SDSF. The path line processor 11103 can receive the location of the target point 11139 and the AV location 11141, which may be, for example, indicated by the center 11202 (Figure 5L) of AV 10101 (Figure 5L). The system 51100 may include a polygon processor 11105 that draws a polygon 11147 encompassing AV location 11141, the location of the target point 11139, and the path 11214 between the target point 11139 and AV location 11141. The polygon 11147 may include a pre-selected width. In some configurations, the pre-selected width may include the approximate width of AV 10101 (Figure 5L). The SDSF point 10789 located within polygon 11147 can be identified.

継続して図5Kを参照すると、SDSF検出器11109は、表面分類点10789、経路11214、多角形11147、および目標点11139を受信することができ、着信データ内で利用可能である、本明細書に記載される基準に従って、最も好適なSDSF線10377を判定することができる。SDSF検出器11109は、限定ではないが、点プロセッサ11111と、SDSF線プロセッサ11113とを含むことができる。点プロセッサ11111は、多角形11147内に位置するSDSF点10789のうちの2つを選択することと、2つの点の間にSDSF10377線を描画することとを含むことができる。SDSF線10377の第1の事前選択された距離内に第1の事前選択された数の点よりも少ないものが、存在する場合、およびSDSF点10789を選定することにおいて第2の事前選択された回数の試行を下回るものが、存在し、2つの点の間に線を描画し、SDSF線の周囲に第1の事前選択された数の点よりも少ないものを有する場合、点プロセッサ11111は、再び、本明細書に記載されるような選択-描画-試験ループを通してループすることを含むことができる。SDSF点を選定することにおいて第2の事前選択された回数の試行が、存在し、それらの間に線を描画し、SDSF線の周囲に第1の事前選択された数の点よりも少ないものを有する場合、点プロセッサ11111は、いかなるSDSF線も検出されなかったことを認めることを含むことができる。 Continuing to refer to Figure 5K, the SDSF detector 11109 can receive surface classification points 10789, paths 11214, polygons 11147, and target points 11139, and can determine the most suitable SDSF line 10377 according to the criteria described herein, which are available in the incoming data. The SDSF detector 11109 may include, but is not limited to, a point processor 11111 and an SDSF line processor 11113. The point processor 11111 may include selecting two of the SDSF points 10789 located within polygon 11147 and drawing an SDSF line 10377 between the two points. If there are fewer than a first pre-selected number of points within a first pre-selected distance of the SDSF line 10377, and if there are fewer than a second pre-selected number of attempts in selecting an SDSF point 10789, and a line is drawn between the two points, with fewer than a first pre-selected number of points around the SDSF line, the point processor 11111 may again loop through the selection-draw-test loop as described herein. If there are a second pre-selected number of attempts in selecting SDSF points, and a line is drawn between them, with fewer than a first pre-selected number of points around the SDSF line, the point processor 11111 may recognize that no SDSF line was detected.

継続して図5Kを参照すると、SDSF線プロセッサ11113は、第1の事前選択された数またはそれを上回る点10789が、存在する場合、SDSF線10377の第1の事前選択された距離内に該当する点10789に曲線11609-11611(図5L)をフィットすることを含むことができる。曲線11609-11611(図5L)の第1の事前選択された距離内にある点10789の数が、SDSF線10377の第1の事前選択された距離内の点10789の数を超える場合、および曲線11609-11611(図5L)が、経路線11214と交差する場合、ならびに第2の事前選択された距離を超える曲線11609-11611(図5L)上の点10789の間にいかなる間隙も、存在しない場合、SDSF線プロセッサ11113は、曲線11609-11611(図5L)を(例えば)SDSF線10377として識別することを含むことができる。曲線11609-11611(図5L)の事前選択された距離内にある点10789の数が、SDSF線10377の第1の事前選択された距離内の点10789の数を超えない場合、または曲線11609-11611(図5L)が、経路線11214と交差しない場合、もしくは第2の事前選択された距離を超える曲線11609-11611(図5L)上の点10789の間の間隙が、存在する場合、およびSDSF線10377が、安定したままではない場合、ならびに曲線フィットが、第2の事前選択された回数の試行を上回って試行されていない場合、SDSF線プロセッサ11113は、曲線フィットループを再び実行することができる。 Continuing to refer to Figure 5K, the SDSF line processor 11113 may, if there are a first pre-selected number or more of points 10789, fit the curve 11609-11611 (Figure 5L) to the points 10789 that fall within the first pre-selected distance of the SDSF line 10377. The SDSF line processor 11113 may identify curve 11609-11611 (Figure 5L) as (for example) SDSF line 10377 if the number of points 10789 within a first pre-selected distance of curve 11609-11611 (Figure 5L) exceeds the number of points 10789 within a first pre-selected distance of SDSF line 10377, and if curve 11609-11611 (Figure 5L) intersects with path line 11214, and if there are no gaps between points 10789 on curve 11609-11611 (Figure 5L) beyond a second pre-selected distance. If the number of points 10789 within a pre-selected distance of curve 11609–11611 (Figure 5L) does not exceed the number of points 10789 within a first pre-selected distance of SDSF line 10377, or if curve 11609–11611 (Figure 5L) does not intersect with path line 11214, or if there are gaps between points 10789 on curve 11609–11611 (Figure 5L) that exceed a second pre-selected distance, and if SDSF line 10377 is not stable, and if the curve fit has not been attempted more than the second pre-selected number of times, the SDSF line processor 11113 can run the curve fit loop again.

継続して図5Kを参照すると、SDSFコントローラ11127は、SDSF線10377、占有グリッド11138、AV配向変化11142、および速度限界11148を受信することができ、SDSF10377(図5N)を正しく横断するようにAV10101(図5L)を走行させるためのSDSFコマンド11144を発生させることができる。SDSFコントローラ11127は、限定ではないが、障害物プロセッサ11115と、SDSFアプローチ11131と、SDSF横断11133とを含むことができる。障害物プロセッサ11115は、SDSF線10377、目標点11139、および占有グリッド11138を受信することができ、占有グリッド11138内に識別される障害物の中から、それらのうちのいずれかが、これがSDSF10377(図5N)を横断する際にAV10101(図5N)を妨害し得るかどうかを判定することができる。障害物プロセッサ11115は、限定ではないが、障害物セレクタ11117と、障害物テスタ11119と、横断ロケータ11121とを含むことができる。障害物セレクタ11117は、限定ではないが、本明細書に説明されるような占有グリッド11138を受信することを含むことができる。障害物セレクタ11117は、占有グリッド11138および多角形11147の両方に共通である地理的面積から占有グリッド点ならびにその関連付けられる確率を選択することを含むことができる。障害物が選択されたグリッド点に存在する確率が、事前選択されたパーセントよりも高い場合、および障害物が、AV10101(図5L)と目標点11139との間に位置する場合、ならびに障害物が、SDSF線10377と目標点11139との間のSDSF線10377からの第3の事前選択された距離を下回る場合、障害物テスタ11119は、障害物をSDSF線10377に投影し、SDSF線10377と交差する投影11621を形成することを含むことができる。場所が障害物を含む確率が、事前選択されたパーセントを下回る、またはそれに等しい場合、もしくは障害物が、AV10101(図5L)と目標点11139との間に位置しない場合、または障害物が、SDSF線10377と目標点11139との間のSDSF線10377からの第3の事前選択された距離に等しい、もしくはそれを上回る距離に位置する場合、障害物テスタ11119は、処理するべきさらなる障害物が、存在する場合、占有グリッド11138を受信することにおける実行を再開することを含むことができる。 Continuing to refer to Figure 5K, the SDSF controller 11127 can receive SDSF lines 10377, occupied grids 11138, AV orientation changes 11142, and speed limits 11148, and can generate SDSF commands 11144 to cause AV 10101 (Figure 5L) to travel so as to correctly traverse SDSF 10377 (Figure 5N). The SDSF controller 11127 may, but is not limited to, include obstacle processors 11115, SDSF approaches 11131, and SDSF crossings 11133. The obstacle processor 11115 can receive the SDSF line 10377, the target point 11139, and the occupied grid 11138, and can determine from among the obstacles identified in the occupied grid 11138 whether any of them could interfere with AV 10101 (Figure 5N) as it crosses the SDSF 10377 (Figure 5N). The obstacle processor 11115 may include, but is not limited to, an obstacle selector 11117, an obstacle tester 11119, and a crossing locator 11121. The obstacle selector 11117 may include, but is not limited to, receiving the occupied grid 11138 as described herein. The obstacle selector 11117 may select occupied grid points and their associated probabilities from a geographic area common to both the occupied grid 11138 and the polygon 11147. If the probability of an obstacle being present at a selected grid point is higher than a pre-selected percentage, and the obstacle is located between AV 10101 (Figure 5L) and target point 11139, and the obstacle is less than a third pre-selected distance from SDSF line 10377 between SDSF line 10377 and target point 11139, the obstacle tester 11119 may project the obstacle onto SDSF line 10377 to form a projection 11621 intersecting SDSF line 10377. If the probability of a location containing an obstacle is less than or equal to a pre-selected percentage, or if the obstacle is not located between AV 10101 (Figure 5L) and target point 11139, or if the obstacle is located at a distance equal to or greater than a third pre-selected distance from SDSF line 10377 between SDSF line 10377 and target point 11139, the obstacle tester 11119 may include resuming execution in receiving the occupied grid 11138 if further obstacles to be processed exist.

継続して図5Kを参照すると、横断ロケータ11121は、投影点を接続し、SDSF線10377に沿った接続された投影11621(図5M)の終点11622/11623(図5M)を位置特定することを含むことができる。横断ロケータ11121は、投影終点11622/11623(図5M)の間のSDSF線10377の部分11624(図5M)を非横断可能としてマーキングすることを含むことができる。横断ロケータ11121は、非横断可能部分11624(図5M)の外側にあるSDSF線10377の部分11626(図5M)を横断可能としてマーキングすることを含むことができる。 Continuing with Figure 5K, the transverse locator 11121 may include connecting projection points and locating the endpoints 11622/11623 (Figure 5M) of the connected projection 11621 (Figure 5M) along the SDSF line 10377. The transverse locator 11121 may also include marking the portion 11624 (Figure 5M) of the SDSF line 10377 between the projection endpoints 11622/11623 (Figure 5M) as non-traversable. The transverse locator 11121 may also include marking the portion 11626 (Figure 5M) of the SDSF line 10377 outside the non-traversable portion 11624 (Figure 5M) as traversable.

継続して図5Kを参照すると、SDSFアプローチ11131は、SDSF線10377の横断可能部分11626(図5N)に垂直な第5の事前選択された量以内までAV10101(図5N)を方向転換させるためのSDSFコマンド11144を送信することを含むことができる。SDSF線10377の横断可能区分11626(図5N)に垂直である、垂直線11627(図5N)に対する方位誤差が、第1の事前選択された量を上回る場合、SDSFアプローチ11131は、第9の事前選択された量だけAV10101(図5N)を減速させるためのSDSFコマンド11144を送信することを含むことができる。いくつかの構成では、第9の事前選択された量は、非常に遅いものから完全に停止されるものに及ぶことができる。SDSFアプローチ11131は、SDSF線10377に向かってAV10101(図5N)を前方に走行させるためのSDSFコマンド11144を送信し、進行するメートルあたりの第2の事前選択された量だけAV10101(図5N)を減速させるためのSDSFコマンド11144を送信することを含むことができる。AV10101(図5N)と横断可能SDSF線11626(図5N)との間の距離が、第4の事前選択された距離を下回る場合、および方位誤差が、SDSF線10377に垂直な線に対して第3の事前選択された量を上回る、またはそれに等しい場合、SDSFアプローチ11131は、第9の事前選択された量だけAV10101(図5N)を減速させるためのSDSFコマンド11144を送信することを含むことができる。 Continuing to refer to Figure 5K, the SDSF approach 11131 may include sending an SDSF command 11144 to redirect the AV 10101 (Figure 5N) to within a fifth pre-selected amount perpendicular to the traversable portion 11626 (Figure 5N) of the SDSF line 10377. If the azimuth error with respect to the vertical line 11627 (Figure 5N), which is perpendicular to the traversable portion 11626 (Figure 5N) of the SDSF line 10377, exceeds a first pre-selected amount, the SDSF approach 11131 may include sending an SDSF command 11144 to decelerate the AV 10101 (Figure 5N) by a ninth pre-selected amount. In some configurations, the ninth pre-selected amount can range from very slow to a complete stop. The SDSF approach 11131 may include sending an SDSF command 11144 to move AV 10101 (Figure 5N) forward toward SDSF line 10377, and sending an SDSF command 11144 to decelerate AV 10101 (Figure 5N) by a second pre-selected amount per meter traveled. If the distance between AV 10101 (Figure 5N) and the traversable SDSF line 11626 (Figure 5N) is less than a fourth pre-selected distance, and the azimuth error is greater than or equal to a third pre-selected amount relative to a line perpendicular to SDSF line 10377, the SDSF approach 11131 may also include sending an SDSF command 11144 to decelerate AV 10101 (Figure 5N) by a ninth pre-selected amount.

継続して図5Kを参照すると、方位誤差が、SDSF線10377に垂直な線に対して第3の事前選択された量を下回る場合、SDSF横断11133は、更新されたSDSF情報を無視し、事前選択された率においてAV10101(図5N)を走行させるためのSDSFコマンド11144を送信することを含むことができる。AV配向変化11142が、AV10101(図5N)の後縁11703(図5N)に対するAV10101(図5N)の前縁11701(図5N)の上昇が、第6の事前選択された量と第5の事前選択された量との間であることを示す場合、SDSF横断11133は、AV10101(図5N)を前方に走行させるためのSDSFコマンド11144を送信し、AV10101(図5N)の速度を上昇度あたりの事前選択された率まで増加させるためのSDSFコマンド11144を送信することを含むことができる。AV配向変化11142が、AV10101(図5N)の後縁11703(図5N)に対する前縁11701(図5N)の上昇が、第6の事前選択された量を下回ることを示す場合、SDSF横断11133は、第7の事前選択された速度においてAV10101(図5N)を前方に走行させるためのSDSFコマンド11144を送信することを含むことができる。AV場所11141が、後縁11703(図5N)が、SDSF線10377からの第5の事前選択された距離を上回ることを示す場合、SDSF横断11133は、AV10101(図5N)がSDSF10377を横断することを完了したことを認めることを含むことができる。AV場所11141が、後縁11703(図5N)が、SDSF線10377からの第5の事前選択された距離を下回る、またはそれに等しいことを示す場合、SDSF横断11133は、更新されたSDSF情報を無視することから始まるループを再び実行することを含むことができる。 Continuing to refer to Figure 5K, if the azimuth error is less than a third pre-selected amount relative to a line perpendicular to the SDSF line 10377, the SDSF crossing 11133 may include sending an SDSF command 11144 to ignore the updated SDSF information and drive AV 10101 (Figure 5N) at a pre-selected rate. If the AV orientation change 11142 indicates that the rise of the leading edge 11701 (Figure 5N) of AV 10101 (Figure 5N) relative to the trailing edge 11703 (Figure 5N) of AV 10101 (Figure 5N) is between a sixth pre-selected amount and a fifth pre-selected amount, the SDSF crossing 11133 may include sending an SDSF command 11144 to move AV 10101 (Figure 5N) forward and an SDSF command 11144 to increase the speed of AV 10101 (Figure 5N) to a pre-selected rate per degree of rise. If the AV orientation change 11142 indicates that the rise of the leading edge 11701 (Figure 5N) relative to the trailing edge 11703 (Figure 5N) of AV 10101 (Figure 5N) is less than a sixth pre-selected amount, the SDSF crossing 11133 may transmit an SDSF command 11144 to cause AV 10101 (Figure 5N) to travel forward at a seventh pre-selected speed. If the AV location 11141 indicates that the trailing edge 11703 (Figure 5N) is beyond a fifth pre-selected distance from the SDSF line 10377, the SDSF crossing 11133 may acknowledge that AV 10101 (Figure 5N) has completed crossing the SDSF 10377. If AV location 11141 indicates that the trailing edge 11703 (Figure 5N) is less than or equal to a fifth pre-selected distance from SDSF line 10377, the SDSF crossing 11133 may include repeating a loop that begins with ignoring the updated SDSF information.

本明細書に説明される事前選択された値に関するいくつかの例示的範囲は、限定ではないが、表IIに概略されるものを含むことができる。

Some illustrative ranges of the pre-selected values described herein may include, but are not limited to, those outlined in Table II.

ここで図5Oを参照すると、リアルタイムデータ集積を支援するために、いくつかの構成では、本教示のシステムは、例えば、限定ではないが、RGD-Dカメラ画像データ等のデータを受信することに応じて、種々の表面タイプの3次元空間内の場所を生成することができる。本システムは、画像12155を回転させ、それらをカメラ座標系12157からUTM座標系12159に変換することができる。本システムは、変換された画像から多角形ファイルを生成することができ、多角形ファイルは、表面タイプ12161と関連付けられる3次元場所を表すことができる。AV10101であって、姿勢12163を有する、AV10101によって受信されるカメラ画像12155から特徴12151を位置特定するための方法12150は、限定ではないが、AV10101によって、カメラ画像12155を受信することを含むことができる。カメラ画像12155はそれぞれ、画像タイムスタンプ12171を含むことができ、画像12155はそれぞれ、画像色ピクセル12167と、画像深度ピクセル12169とを含むことができる。方法12150は、AV10101の姿勢12163を受信することであって、姿勢12163は、姿勢タイムスタンプ12171を有する、ことと、姿勢タイムスタンプ12171に最近接する画像タイムスタンプ12165を有するカメラ画像12155からの画像を識別することによって、選択された画像12173を判定することとを含むことができる。方法12150は、選択された画像12173内の画像深度ピクセル12169から画像色ピクセル12167を分離することと、画像色ピクセル12167を第1の機械学習モデル12177に提供し、画像深度ピクセル12169を第2の機械学習モデル12179に提供することによって、選択された画像12173に関する画像表面分類12161を判定することとを含むことができる。方法12150は、カメラ画像12173内の特徴の外周点12181を判定することを含むことができ、特徴は、外周内の特徴ピクセル12151を含み、特徴ピクセル12151はそれぞれ、同一の表面分類12161を有し、外周点12181はそれぞれ、座標のセット12157を有することができる。方法12150は、座標のセット12157のそれぞれをUTM座標12159に変換することを含むことができる。 Referring here to Figure 5O, in some configurations, to support real-time data accumulation, the system of this teaching can generate locations in three-dimensional space of various surface types in response to receiving data such as, for example, RGD-D camera image data. The system can rotate images 12155 and convert them from camera coordinate system 12157 to UTM coordinate system 12159. The system can generate polygonal files from the converted images, and the polygonal files can represent three-dimensional locations associated with surface type 12161. A method 12150 for locating features 12151 from camera images 12155 received by AV 10101, having orientation 12163, may include, for example, receiving camera images 12155 by AV 10101. Each camera image 12155 may include an image timestamp 12171, and each image 12155 may include an image color pixel 12167 and an image depth pixel 12169. Method 12150 may include receiving a posture 12163 of AV 10101, wherein the posture 12163 has a posture timestamp 12171, and determining a selected image 12173 by identifying an image from a camera image 12155 having an image timestamp 12165 adjacent to the posture timestamp 12171. Method 12150 may include separating image color pixels 12167 from image depth pixels 12169 within a selected image 12173, providing the image color pixels 12167 to a first machine learning model 12177, and providing the image depth pixels 12169 to a second machine learning model 12179, thereby determining the image surface classification 12161 for the selected image 12173. Method 12150 may also include determining the perimeter points 12181 of a feature within the camera image 12173, where the feature includes feature pixels 12151 within the perimeter, each feature pixel 12151 having the same surface classification 12161, and each perimeter point 12181 having a set of coordinates 12157. Method 12150 may also include converting each of the coordinate sets 12157 to UTM coordinates 12159.

本教示の構成は、本明細書の説明に議論される方法を遂行するためのコンピュータシステムと、これらの方法を遂行するためのプログラムを含有するコンピュータ可読媒体とを対象とする。未加工データおよび結果は、将来の読出および処理のために記憶される、印刷される、表示される、別のコンピュータに転送される、ならびに/もしくは別の場所に転送されることができる。通信リンクは、例えば、セルラー通信システム、軍事通信システム、および衛星通信システムを使用して、有線または無線であり得る。本システムの一部は、可変数のCPUを有するコンピュータ上で動作することができる。他の代替コンピュータプラットフォームも、使用されることができる。 The structure of this instruction relates to a computer system for carrying out the methods discussed herein and a computer-readable medium containing programs for carrying out these methods. Raw data and results can be stored, printed, displayed, transferred to another computer, and/or transferred to another location for future reading and processing. Communication links can be wired or wireless, for example, using cellular communication systems, military communication systems, and satellite communication systems. Parts of this system can operate on a computer with a variable number of CPUs. Other alternative computer platforms may also be used.

本構成はまた、本明細書に議論される方法を遂行するためのソフトウェアと、これらの方法を遂行するためのソフトウェアを記憶するコンピュータ可読媒体とを対象とする。本明細書に説明される種々のモジュールは、同一のCPU上で遂行されることができる、または異なるコンピュータ上で遂行されることができる。法令に従って、本構成は、構造的および方法的特徴に関して、多かれ少なかれ具体的な言語で説明された。しかしながら、本構成が、本明細書に開示される手段が、本構成を具体化する好ましい形態を備えるため、示され、説明される具体的特徴に限定されないことを理解されたい。 This configuration also covers software for performing the methods discussed herein and computer-readable media for storing the software for performing these methods. The various modules described herein may be performed on the same CPU or on different computers. In accordance with the law, this configuration has been described in more or less specific language with respect to its structural and methodological features. However, it should be understood that this configuration is not limited to the specific features shown and described, as the means disclosed herein constitute a preferred form of embodying this configuration.

方法は、全体的または部分的に、電子的に実装されることができる。本システムおよび他の開示される構成の要素によってとられるアクションを表す信号は、少なくとも1つのライブ通信ネットワークを経由して進行することができる。制御およびデータ情報は、少なくとも1つのコンピュータ可読媒体上で電子的に実行および記憶されることができる。本システムは、少なくとも1つのライブ通信ネットワークにおける少なくとも1つのコンピュータノード上で実行されるように実装されることができる。少なくとも1つのコンピュータ可読媒体の一般的形態は、例えば、限定ではないが、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、または任意の他の磁気媒体、コンパクトディスク読取専用メモリもしくは任意の他の光学媒体、パンチカード、紙テープ、または孔のパターンを伴う任意の他の物理的媒体、ランダムアクセスメモリ、プログラマブル読取専用メモリ、および消去可能プログラマブル読取専用メモリ(EPROM)、フラッシュEPROM、または任意の他のメモリチップもしくはカートリッジ、もしくはそこからコンピュータが読み取り得る、任意の他の媒体を含むことができる。さらに、少なくとも1つのコンピュータ可読媒体は、限定ではないが、グラフィック交換フォーマット(GIF)、共同写真専門家グループ(JPEG)、ポータブルネットワークグラフィックス(PNG)、スケーラブルベクターグラフィックス(SVG)、およびタグ付き画像ファイルフォーマット(TIFF)を含む、必要に応じて、適切なライセンスを受ける、任意の形態におけるグラフを含有することができる。 The method can be implemented electronically, either entirely or in part. Signals representing actions taken by the System and other disclosed components of the System can be transmitted via at least one live communication network. Control and data information can be electronically executed and stored on at least one computer-readable medium. The System can be implemented to run on at least one computer node in at least one live communication network. General forms of at least one computer-readable medium include, but are not limited to, floppy disks, flexible disks, hard disks, magnetic tapes, or any other magnetic media, compact disk read-only memory or any other optical media, punch cards, paper tapes, or any other physical media with perforation patterns, random access memory, programmable read-only memory, and erasable programmable read-only memory (EPROM), flash EPROM, or any other memory chip or cartridge, or any other medium from which a computer can read. Furthermore, at least one computer-readable medium may contain graphs in any form, provided they are appropriately licensed, including, but are not limited to, Graphics Interchange Format (GIF), Joint Photographic Professional Group (JPEG), Portable Network Graphics (PNG), Scalable Vector Graphics (SVG), and Tagged Image File Format (TIFF).

本教示は、具体的構成の観点から上記に説明されたが、それらが、これらの開示される構成に限定されないことを理解されたい。多くの修正および他の構成が、これが関連する当業者に想起され、本開示および添付される請求項の両方によって網羅されることが意図され、網羅される。本教示の範囲が、本明細書および添付される図面における開示に依拠する当業者によって理解されるように、添付される請求項ならびにそれらの法的均等物の適切な解釈および構築によって判定されるべきであることを意図している。 While these instructions have been described above in terms of specific configurations, it should be understood that they are not limited to these disclosed configurations. Many modifications and other configurations are intended and will be covered by both the disclosure and the accompanying claims, as this would be recalled by those skilled in the art. The scope of these instructions is intended to be determined by the proper interpretation and construction of the accompanying claims and their legal equivalents, as understood by those skilled in the art relying on the disclosures in this specification and the accompanying drawings.

Claims (11)

デバイスの構成のリアルタイム制御のための方法であって、前記デバイスは、シャーシと、4つの車輪と、前記4つの車輪のうちの1つと動作可能に結合される、前記シャーシの第1の側と、前記4つの車輪のうちの他の1つと動作可能に結合される、前記シャーシの第2の側とを含み、前記方法は、
環境データを受信することと、
前記環境データに基づいて、表面タイプを判定することと、
前記表面タイプおよび第1の構成に基づいて、モードを判定することと、
前記モードおよび前記表面タイプに基づいて、第2の構成を判定することと、
前記第2の構成に基づいて、移動コマンドを判定することと、
前記移動コマンドに基づいて前記デバイスの構成を制御することであって、前記デバイスを前記第1の構成から前記第2の構成に変更することを含む、制御することと、
前記デバイスに関する経路計画目的のために世界を表す占有グリッドに基づいて、前記移動コマンドを判定することと
を含み、
前記環境データが、RGB-D画像データ、道路表面の形態データ、目印データ、長距離カメラデータ、短距離カメラデータ、LIDARデータ、レーダデータ、温度計データ、圧力センサデータ、天候条件センサデータ、およびそれらの組み合わせを含む、
方法
A method for real-time control of the configuration of a device, the device comprising: a chassis; four wheels ; a first side of the chassis operably coupled to one of the four wheels ; and a second side of the chassis operably coupled to another of the four wheels , wherein the method
Receiving environmental data and,
Based on the aforementioned environmental data, the surface type is determined,
Based on the surface type and the first configuration, the mode is determined,
Based on the mode and the surface type, a second configuration is determined,
Based on the second configuration described above , the movement command is determined,
Controlling the configuration of the device based on the move command, including changing the device from a first configuration to a second configuration,
To determine the move command based on an occupied grid representing the world for the purpose of route planning for the device,
Includes,
The environmental data includes RGB-D image data, road surface morphology data, landmark data, long-range camera data, short-range camera data, LIDAR data, radar data, thermometer data, pressure sensor data, weather condition sensor data, and combinations thereof.
method .
少なくとも前記表面タイプおよび前記モードに基づいて、前記占有グリッドを取り込むことをさらに含む、請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1 , further comprising incorporating the occupied grid based at least on the surface type and the mode. 前記構成の制御は、前記環境データに基づく、前記4つの車輪のクラスタの第1の対および前記4つの車輪のクラスタの第2の対の協調された動力供給を含む、請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the control of the configuration includes coordinated power supply of a first pair of the four-wheel clusters and a second pair of the four-wheel clusters based on the environmental data. 前記構成の制御は、前記4つの車輪および上下方向に移動可能に構成されたキャスタの対を駆動することであって、前記キャスタの対は、前記シャーシに動作可能に結合される、ことから、第1の前部車輪および第2の前部車輪を持上するように回転されるクラスタ化された第1の対ならびにクラスタ化された第2の対を伴う2つの車輪を駆動することに移行し、前記デバイスは、第1の後部車輪、第2の後部車輪、および前記キャスタの対上に静置される、ことを含み、前記クラスタ化された第1の対が前記第1の前部車輪および前記第1の後部車輪を含み、前記クラスタ化された第2の対が前記第2の前部車輪および前記第2の後部車輪を含む、請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the control of the configuration is to drive the four wheels and pairs of casters configured to be movable in the vertical direction , the pairs of casters being operably coupled to the chassis, and the control is to drive two wheels, including a clustered first pair and a clustered second pair which are rotated to lift the first front wheel and the second front wheel, the device being stationary on the first rear wheel, the second rear wheel and the pairs of casters, the clustered first pair including the first front wheel and the first rear wheel, and the clustered second pair including the second front wheel and the second rear wheel . 前記構成の制御は、前記環境データに基づいて、前記第1の側上の第1の2つの動力供給される車輪および前記第2の側上の第2の2つの動力供給される車輪と動作可能に結合される、クラスタの対を回転させることを含む、請求項3に記載の方法。 The method according to claim 3, wherein the control of the configuration includes rotating a pair of clusters operably coupled with two first powered wheels on the first side and two second powered wheels on the second side, based on the environmental data . 前記デバイスは、貨物コンテナをさらに備え、前記貨物コンテナは、前記シャーシ上に搭載され、前記シャーシは、前記貨物コンテナの高さを制御する、請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the device further comprises a cargo container, the cargo container is mounted on the chassis, and the chassis controls the height of the cargo container. 前記貨物コンテナの高さは、前記環境データに基づく、請求項6に記載の方法。 The height of the cargo container is determined by the method according to claim 6 , based on the environmental data. デバイスの構成のリアルタイム制御のためのシステムであって、前記デバイスは、シャーシと、4つの車輪と、前記シャーシの第1の側と、前記シャーシの第2の側とを含み、前記システムは、
デバイスプロセッサであって、前記デバイスプロセッサは、前記デバイスを囲繞する環境データを受信することと、前記環境データに基づいて、表面タイプを判定することと、前記表面タイプおよび第1の構成に基づいて、モードを判定することと、前記モードおよび前記表面タイプに基づいて、第2の構成を判定することとを行うように構成される、デバイスプロセッサと、
前記第2の構成に基づいて、移動コマンドを判定する、電力基部プロセッサであって、前記電力基部プロセッサは、前記移動コマンドに基づいて前記デバイスの構成を制御し、前記デバイスを前記第1の構成から前記第2の構成に変更する、電力基部プロセッサと
を備える、システムであって、
前記電力基部プロセッサは、前記デバイスに関する経路計画目的のために世界を表す占有グリッドに基づいて、前記移動コマンドを判定し、
前記環境データが、RGB-D画像データ、道路表面の形態データ、目印データ、長距離カメラデータ、短距離カメラデータ、LIDARデータ、レーダデータ、温度計データ、圧力センサデータ、天候条件センサデータ、およびそれらの組み合わせを含む、
システム
A system for real-time control of the configuration of a device, wherein the device includes a chassis, four wheels , a first side of the chassis, and a second side of the chassis, and the system is
A device processor, the device processor is configured to receive environmental data surrounding the device, determine a surface type based on the environmental data , determine a mode based on the surface type and a first configuration, and determine a second configuration based on the mode and the surface type,
A power base processor that determines a move command based on the second configuration, the power base processor controls the configuration of the device based on the move command and changes the device from a first configuration to a second configuration, comprising:
The power base processor determines the move command based on an occupied grid representing the world for the purpose of route planning for the device,
The environmental data includes RGB-D image data, road surface morphology data, landmark data, long-range camera data, short-range camera data, LIDAR data, radar data, thermometer data, pressure sensor data, weather condition sensor data, and combinations thereof.
system .
前記占有グリッドは、表面タイプおよび/またはモードに関する情報を備える、請求項8に記載のシステム。 The system according to claim 8, wherein the occupied grid comprises information relating to surface type and/or mode. 前記構成の制御は、前記環境データに基づく、前記4つの車輪のクラスタの第1の対および前記4つの車輪のクラスタの第2の対の協調された動力供給を含む、請求項8に記載のシステム。 The system according to claim 8, wherein the control of the configuration includes coordinated power supply of a first pair of the four-wheel clusters and a second pair of the four-wheel clusters based on the environmental data . 前記構成の制御は、前記4つの車輪および上下方向に移動可能に構成されたキャスタの対を駆動することであって、前記キャスタの対は、前記シャーシに動作可能に結合される、ことから、第1の前部車輪および第2の前部車輪を持上するように回転されるクラスタ化された第1の対ならびにクラスタ化された第2の対を伴う2つの車輪を駆動することに移行し、前記デバイスは、第1の後部車輪、第2の後部車輪、および前記キャスタの対上に静置される、ことを含み、前記クラスタ化された第1の対が前記第1の前部車輪および前記第1の後部車輪を含み、前記クラスタ化された第2の対が前記第2の前部車輪および前記第2の後部車輪を含む、請求項8に記載のシステム。 Control of the configuration is to drive the four wheels and pairs of casters configured to be movable in the vertical direction , the pairs of casters being operably coupled to the chassis, and the system is to drive two wheels, including a clustered first pair and a clustered second pair which are rotated to lift the first front wheels and the second front wheels, the device being stationary on the first rear wheels, the second rear wheels and the pairs of casters, the clustered first pair including the first front wheels and the first rear wheels, and the clustered second pair including the second front wheels and the second rear wheels .
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