针对自主车辆的安全轨迹选择制造技术

一种用以从一组轨迹（T1‑T3）中选择出要由自主或半自主地面车辆（GV）使用的一个轨迹、即所谓的选定轨迹（ST）的方法，其特征在于以下步骤：●利用一个、两个或多个验证模块（VM1‑VM4）来评估所述一组轨迹（T1‑T3），并且针对轨迹（T1‑T3）中的每一个返回质量评估（Q11‑Q43），以及●利用排名方案（RS）对所述轨迹（T1‑T3）进行排名，其中，在对轨迹（T1‑T3）进行排名时考虑质量评估（Q11‑Q43），以及●基于轨迹（T1‑T3）的排名来精确选择一个轨迹，即选定轨迹（TR）。

【技术实现步骤摘要】
针对自主车辆的安全轨迹选择
本专利技术涉及用以从一组轨迹中选择出要由自主或半自主地面车辆使用的一个轨迹、即所谓的选定轨迹的方法。另外，本专利技术涉及一种用于选择一个轨迹的选定轨迹选择设备、以及一种选定轨迹生成设备。最后，本专利技术涉及一种自主或半自主地面车辆，其包括用于选择一个轨迹的选定轨迹选择设备和/或选定轨迹生成设备。本专利技术涉及自主或半自主地面车辆（按术语“车辆”缩写），诸如自主或半自主汽车。所述车辆与诸如公路、城市或郊区设置之类的公共基础设施中的其他自主或非自主车辆紧密靠近地进行操作。所述车辆实现轨迹生成器，该轨迹生成器生成轨迹，车辆会沿着该轨迹移动。然而，轨迹生成器可能变得有错误并且产生不安全轨迹。不安全轨迹是在如下意义上不安全的轨迹：地面车辆如果要沿着所述有错误的轨迹移动，将会对所述车辆内的乘客或所述车辆外面的人造成伤害。例如，如果假设车辆内部的乘客或所述车辆的环境中的人将会由于撞击而变得受伤是合理的，则导致所述车辆与静止或移动对象撞击的轨迹就被认为是不安全轨迹。不是不安全的轨迹被认为是安全轨迹。本专利技术的目的是公开一种用于安全轨迹选择的方法和设备，该方法和设备从由两个或更多个轨迹生成器生成的一组轨迹中选择出可以由车辆使用的轨迹，即所谓的“选定轨迹”。该目的通过如上所提及的方法来实现，其中，根据本专利技术，所述方法的特征在于以下步骤：●利用一个、两个或多个验证模块来评估所述一组轨迹，并且针对轨迹中的每一个返回质量评估，以及●利用排名（Ranking）方案对所述轨迹进行排名，其中，在对轨迹进行排名时考虑质量评估，以及●基于轨迹的排名来精确选择一个轨迹，即“选定轨迹”。根据该方法，最佳排名的轨迹可以是选定轨迹或被选择为选定轨迹。在至少一个轨迹生成器产生安全轨迹的假设下，所述选定轨迹是安全轨迹，即使在轨迹生成器中的一个、两个或更多个产生了不安全轨迹的情形下亦是如此。在两个或更多个轨迹生成器产生了安全轨迹的情况下，根据本专利技术，将最佳安全轨迹选为选定轨迹。安全轨迹选择被配置成：应用轨迹排名方案来将最佳安全轨迹确定为选定轨迹。如本申请中所公开的，所述安全轨迹选择的特殊性显著改进了自主或半自主车辆沿着安全轨迹操纵的可能性，该安全轨迹是超过当前现有技术的最佳轨迹。优选地，提供了两个或更多个轨迹生成器，这些轨迹生成器通常在车辆中实现。所有轨迹生成器被配置成产生安全轨迹。然而，由于故障（例如，设计故障、软件故障、随机硬件故障等），一个、两个或许多个轨迹生成器可能发生故障，并且由于这种故障而产生不安全轨迹。根据本专利技术的安全轨迹选择实现了验证模块以及决策机（DecisionMaker），以便从由轨迹生成器生成的轨迹中选择选定轨迹，其中，选定轨迹是相对于所配置的排名方案的最佳轨迹，并且优选地是安全的。如上所提及的，可以提供的是，该组轨迹是由两个或更多个轨迹生成器生成的，其中优选地，两个或更多个轨迹生成器中的每个轨迹生成器与其他轨迹生成器独立地生成该组轨迹中的一个或多个轨迹。轨迹生成器中的一个、两个或更多个可能发生故障并且产生不安全轨迹。然而，使用两个或更优选地更多个轨迹生成器提高了至少一个轨迹生成器产生安全轨迹的可能性，使得相对于排名方案的最佳轨迹是安全轨迹。可以提供的是，所有轨迹生成器是互异的，特别是在于：轨迹生成器中的每一个使用与其他轨迹生成器不同的算法以用于生成轨迹，和/或每个轨迹生成器在不同的硬件上实现。在这种情况下，标识出特别地在具体情形下产生了“更好”轨迹的轨迹生成器和/或算法、以及产生了“不太好”或甚至不安全轨迹的轨迹生成器，并且使用关于这些轨迹生成器和/或算法的信息作为附加输入（还参见下文）以用于根据排名方案来对轨迹进行排名可以是可能的。验证模块关于各种属性来分析由轨迹生成器生成的轨迹。验证模块的示例（所述模块可以执行的检查）是：分析与障碍物碰撞的可能性是否足够低；根据车辆动力学来分析轨迹是否可由车辆行驶；或者分析轨迹是否符合法律规范。决策机将验证模块的结果当作是输入，并且优选地也将附加输入IN当作是输入。附加输入IN例如是以下各项中的任何一个或任意组合：车辆状态信息（速度和/或加速度和/或方向和/或轮胎摩擦和/或转向角）、地图数据、轨迹生成器诊断、关于轨迹生成器的汽车安全完整性等级（ASIL）的知识、关于车辆环境的知识。基于所述输入，决策机基于其输入并且使用排名方案来选择选定轨迹。车辆使用如由安全轨迹选择所选择的选定轨迹来确定其未来移动。优选地，该方法和车辆被配置成周期性地执行如上概述的过程（轨迹生成、轨迹选择、轨迹执行）。该过程执行的典型周期为从1ms至100ms，但是也可能远低于1ms或远高于100ms。下面描述本专利技术的进一步优点，这些优点可以单独地实现，或者可以以任意组合的方式来实现：可以提供决策机，该决策机对轨迹进行排名和/或选择精确地一个选定轨迹。对于排名，例如利用决策机，可以考虑用于选择选定轨迹的其他输入，例如在于：决策机在使用排名方案对轨迹进行排名时考虑所述其他输入。在选择“选定轨迹”时可以考虑本地存储的信息，例如在于：决策机在使用排名方案对轨迹进行排名时考虑所述本地存储的信息。排名方案可以是静态的，或者排名方案可以是动态的，例如在于：它可以基于输入而改变。用于评估轨迹的每个验证模块可以被适配成对轨迹执行至少一个测试，其中，至少一个测试是以下测试之一：●碰撞概率测试，CPT●车辆动力学测试，VDT●车辆稳定性测试，VST●合法性和规范测试，LRT●舒适性和便利性测试，CCT●能量效率测试，EET●用户定义的偏好测试，UPT。优选地，不同的验证模块对轨迹执行不同的测试。排名方案可以在安全相关验证模块与非安全相关验证模块之间进行辨别，其中，决策机通过使用排名方案可以选择具有最佳安全排名的轨迹作为选定轨迹。在两个或更多个轨迹具有相等安全排名的情况下，可以提供的是：决策机通过使用排名方案从具有相等安全排名的所述轨迹中选择出具有最高非安全排名的轨迹作为选定轨迹。在两个或更多个轨迹具有相等安全排名和相等非安全排名的情况下，决策机可以通过使用排名方案和决胜器（TieBreaker）来选择选定轨迹。所述决胜器可以是：●相应轨迹的轨迹生成器的标识符，或●从本地存储的信息导出的，或●从其他输入导出的。根据本专利技术的用于从一组轨迹中选择出一个轨迹、即所谓的“选定轨迹”（该选定轨迹要由自主或半自主地面车辆使用）的选定轨迹选择设备包括一个、两个或多个验证模块以及决策机，其中，安全轨迹选择设备被适配成执行如上所述的方法。根据本专利技术的选定轨迹生成设备包括：●两个或更多个轨迹生成器，其被适配成生成一组轨迹，以及●上面提及的选定轨迹选择设备，以用于从轨迹生成器生成的一组轨迹中选择出一个轨迹，即选定轨迹。优选地，轨迹生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于从一组轨迹（T1-T3）中选择出要由自主或半自主地面车辆（GV）使用的一个轨迹、即所谓的选定轨迹（ST）的方法，其特征在于以下步骤：/n●利用一个、两个或多个验证模块（VM1-VM4）来评估所述一组轨迹（T1-T3），并且针对轨迹（T1-T3）中的每一个返回质量评估（Q11-Q43），以及/n●利用排名方案（RS）对所述轨迹（T1-T3）进行排名，其中，在对轨迹（T1-T3）进行排名时考虑质量评估（Q11-Q43），以及/n●基于轨迹（T1-T3）的排名来精确选择一个轨迹，即选定轨迹（TR）。/n

【技术特征摘要】
20190704 EP 19184425.71.用于从一组轨迹（T1-T3）中选择出要由自主或半自主地面车辆（GV）使用的一个轨迹、即所谓的选定轨迹（ST）的方法，其特征在于以下步骤：
●利用一个、两个或多个验证模块（VM1-VM4）来评估所述一组轨迹（T1-T3），并且针对轨迹（T1-T3）中的每一个返回质量评估（Q11-Q43），以及
●利用排名方案（RS）对所述轨迹（T1-T3）进行排名，其中，在对轨迹（T1-T3）进行排名时考虑质量评估（Q11-Q43），以及
●基于轨迹（T1-T3）的排名来精确选择一个轨迹，即选定轨迹（TR）。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，一组轨迹（T1-T3）由两个或更多个轨迹生成器（TG1、TG2、TG3）生成。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，两个或更多个轨迹生成器（TG1、TG2、TG3）中的每个轨迹生成器独立于其他轨迹生成器而生成一组轨迹中的一个或多个轨迹。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所有轨迹生成器是互异的，特别是在于：轨迹生成器中的每一个使用与其他轨迹生成器不同的算法以用于生成轨迹，和/或每个轨迹生成器在不同的硬件上实现。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，提供了决策机（DM），其对所述轨迹（T1-T3）进行排名和/或选择精确地一个选定轨迹（ST）。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，例如为了利用所述决策机（DM）进行排名，考虑用于选择所述选定轨迹（ST）的其他输入（IN），例如在于：所述决策机（DM）在使用所述排名方案（RS）对所述轨迹（T1-T3）进行排名时考虑所述其他输入。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在选择所述选定轨迹（ST）时考虑本地存储的信息（INF），例如在于：所述决策机在使用所述排名方案（RS）对所述轨迹（T1-T3）进行排名时考虑所述本地存储的信息（INF）。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述排名方案（RS）是静态的。


9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述排名方案（RS）是动态的，例如在于，其基于输入（IN）而改变。


10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，用于评估所述轨迹（T1-T3）的每个验证模块（VM1-VM4）被适配成对轨迹执行至少一个测试，其中，所述至少一个测试是以下测试之一：
●碰撞概率测试，CPT
●车辆动力学测试，VDT
●车辆稳定性测试，VST
●合法性和规范测试，LRT
●舒适性和便利性测试，CCT
●能量效率...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·波莱德纳，W·施泰纳，
申请(专利权)人：TTTECH汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT