用于确定车辆的经更新的轨迹的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于确定在特定时间点的经更新的轨迹(413)的方法(500)，该经更新的轨迹(413)用于车辆(100)的纵向和/或横向引导。该方法(500)包括在在先前时间点所确定的轨迹(403)的邻近周围(414)中确定(501)近程区域候选轨迹，其中以车辆(110)的一个或多个状态变量的相对精细的数值分辨率来确定近程区域候选轨迹。此外，该方法(500)包括在在先前时间点所确定的轨迹(403)的邻近周围(414)之外确定(502)至少一个远程区域候选轨迹，其中以一个或多个状态变量的相对粗略的数值分辨率来确定远程区域候选轨迹。此外，该方法(500)包括基于所确定的近程区域候选轨迹并且基于所确定的远程区域候选轨迹，确定(503)在特定时间点的经更新的轨迹(413)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定车辆的经更新的轨迹的方法
本专利技术涉及用于在驾驶操纵期间确定用于控制和/或调节车辆的横向和/或纵向引导的轨迹的方法和相应的装置。
技术介绍
车辆(特别是道路机动车)具有增强的部分自动驾驶功能或高度自动驾驶功能。部分自动驾驶功能或高度自动驾驶功能的中心方面是规划尽可能最优的车辆轨迹，通过该车辆轨迹避免与其他道路使用者发生碰撞，并且通过该车辆轨迹实现尽可能高的驾驶舒适性。在执行驾驶操纵期间重复确定这种轨迹(例如，让道轨迹)涉及到高的运算量，这通常仅可以在有限的程度上由车辆中的控制单元提供。
技术实现思路
本文件所涉及的技术目的在于，可以使得在驾驶操纵期间以减少的运算工作量重复确定最优的车辆轨迹。该目的通过独立权利要求来实现。在从属权利要求中描述了有利的实施方式。需要指出的是，从属于独立权利要求的权利要求的附加特征可以在没有独立权利要求的特征的情况下，或在仅与独立权利要求的特征的子集相组合的情况下形成自己的且独立于独立权利要求的所有特征的组合的专利技术，该专利技术可以作为独立权利要求、分案申请或后续申请的主题。这以同样的方式适用于说明书中所描述的可以形成独立于独立权利要求的特征的专利技术的技术教导。根据一个方面，描述了一种用于确定在特定时间点的(例如，在一系列(可选地，等距的)时间点中的时间点(n+1)的)经更新的轨迹的方法。该轨迹可以用于车辆的纵向和/或横向引导、特别是道路机动车的(自动的)纵向和/或横向引导。特别地，经更新的轨迹可以用于确定车辆助力转向系统的转向预设和/或车辆制动装置的减速度预设和/或车辆驱动系统的加速度预设。因此，可以根据(持续更新的)轨迹来进行车辆的纵向和/或横向引导。轨迹示出了车辆的一个或多个状态变量从初始状态到最终状态的值的时间曲线或时间序列。示例性的状态变量为车辆的位置x1(k)、车辆的速度车辆的加速度和/或车辆的急动度该方法包括确定在在先前时间点规划的轨迹的邻近周围或近程区域中的近程区域候选轨迹。可以针对一系列时间点、特别是针对一系列等距的时间点重复执行该方法。在此，先前的时间点n可以是时间点序列中的直接位于特定时间点n+1之前的时间点。可以在时间点中的每个时间点处更新在先前时间点所确定的轨迹。在此，车辆的状态可以沿时间点序列变化。在此，可以至少部分地根据重复确定的或经更新的轨迹来产生车辆的状态变化。可以利用一个或多个状态变量的相对精细的数值分辨率来确定近程区域候选轨迹。因此，可以在先前的时间步长所确定的轨迹的邻近周围中以相对较高的精度搜索轨迹的更新版本(其中经更新的轨迹基于经更新的初始状态)。在此，邻近周围或近程区域通常表示可能的候选轨迹的整体解空间的有限子空间。经更新的轨迹特别地可以是可能的候选轨迹的整体解空间的一部分。在先前时间点规划的轨迹的邻近周围通常表示可能的候选轨迹的整体解空间中的近程区域候选轨迹的部分解空间。在先前时间点规划的轨迹的邻近周围可以使得近程区域候选轨迹的部分解空间包括候选轨迹的整体解空间的20％、10％或更少。因此，可以通过有效的方式在先前确定的轨迹的邻近周围中对经更新的轨迹进行局部的、有限的、详细的搜索。因此，可以涵盖相对有可能的情况，即，经更新的轨迹位于先前确定的轨迹的邻近周围中。此外，该方法包括确定在先前时间点规划的轨迹的邻近周围之外的至少一个(通常是多个)远程区域候选轨迹。因此，可以从整体解空间的如下部分中获取一个或多个远程区域候选轨迹，该部分不是近程区域候选轨迹的部分解空间的一部分。可以利用一个或多个状态变量的相对粗略的数值分辨率来确定至少一个远程区域候选轨迹。用于确定远程区域候选轨迹的数值分辨率特别地可以比用于确定近程区域候选轨迹的数值分辨率粗略2倍、3倍、4倍、5倍、10倍或更多倍。因此，可以通过有效但相对不精确的方式来确定待确定的经更新的轨迹的一个或多个远程区域候选轨迹。因此，可以考虑相对不太可能的情况，即，经更新的轨迹不在先前确定的轨迹的邻近周围中(例如，由于车辆附近的行驶状况的突然变化)。该方法还包括：基于所确定的近程区域候选轨迹并且基于一个或多个所确定的远程区域候选轨迹，确定在特定时间点的经更新的轨迹。为此目的，可以从所确定的近程区域候选轨迹和所确定的一个或多个远程区域候选轨迹中选择一个候选轨迹作为经更新的轨迹。在此，可以进行该选择使得满足与车辆周边环境中的至少一个障碍物有关的一个或多个次要条件(例如，以便确定无碰撞的经更新的轨迹)。备选地或附加地，可以进行该选择使得改善、特别是优化质量函数的值。在此，候选轨迹的质量函数的值例如可以取决于候选轨迹在由车辆实施时的行驶舒适性。因此，该方法使得能够有效且精确地更新用于车辆的(自动)横向和/或纵向引导的轨迹。可以以特定的频率(例如，10Hz、20Hz、50Hz或更高)进行更新，例如，在执行自动驾驶操纵期间。在此，在更新中利用以下事实：经更新的轨迹以相对较高的可能性位于先前确定的轨迹的邻近周围中。因此，在先前确定的轨迹的邻近周围中确定精确的候选轨迹。然而，为了涵盖相对不太可能的情况(即，经更新的轨迹不在先前确定的轨迹的邻近周围中)，在邻近周围之外以相对较低的精度确定一个或多个候选轨迹。如果应当选择这些远程区域候选轨迹中的一个远程区域候选轨迹，则直接在下一次更新轨迹时(即，直接在下一时间步长中)(在所确定的轨迹的邻近周围内)精确地确定轨迹。状态变量的数值分辨率例如描述了在确定候选轨迹时状态变量的可能值被栅格化(rastern)的精细程度。数值分辨率可以是在对状态变量可能值的栅格化的不同栅格点之间的(均匀)栅格宽度。该方法可以包括确定经更新的轨迹的最终状态与(先前确定的)轨迹的最终状态之间的间距量度的间距值。最终状态例如可以由车辆的驾驶功能和/或驾驶员辅助系统预设。在此，所期望的最终状态通常不会发生重大变化。然而，可选地，可以出现所期望的最终状态的重大变化(例如，在驾驶操纵中断的情况下)。可以根据间距值来确定近程区域候选轨迹和/或至少一个远程区域候选轨迹。特别地，当间距值大于间距阈值时，可以不以不同精细程度的数值分辨率来确定近程区域候选轨迹和至少一个远程区域候选轨迹，和/或仅当间距值小于间距阈值时才以不同精细程度的数值分辨率来确定近程区域候选轨迹和至少一个远程区域候选轨迹。因此，例如在驾驶操纵中断时可以使得有效地切换到待重新规划的轨迹的新的最终状态。备选地或附加地，在先前时间点规划的轨迹的邻近周围、特别是邻近周围的大小或邻近周围内可能的候选轨迹的比例可以取决于间距值。在此，周围、特别是周围的大小和/或邻近周围内可能的候选轨迹的比例可以随着间距值的增大而增大。因此，轨迹规划可以以可靠且灵活的方式适配于变化的目标预设。该方法可以包括确定经更新的轨迹的所预设的最终状态附近的公差范围。换言之，在规划一个或多个状态变量的最终值时可以允许公差。因此，可以扩大可能的候选轨迹的整体解空间，这通常会提高所确定轨迹的质量(在轨迹规划所基于的质量函数方面)。在此，由于所描述的方法的运算量减小，因此可以考虑公差范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定在特定时间点的经更新的轨迹(413)的方法，所述经更新的轨迹(413)用于车辆(100)的纵向和/或横向引导；其中轨迹(403、413)指示所述车辆(100)的一个或多个状态变量从初始状态(401、411)直到最终状态(402、412)的时间曲线；其中所述方法(500)包括：/n–在在先前时间点所确定的轨迹(403)的邻近周围(414)中确定(501)近程区域候选轨迹；其中以所述一个或多个状态变量的相对精细的数值分辨率来确定所述近程区域候选轨迹；/n–在在所述先前时间点所确定的所述轨迹(403)的所述邻近周围(414)之外确定(502)至少一个远程区域候选轨迹；其中以所述一个或多个状态变量的相对粗略的数值分辨率来确定所述远程区域候选轨迹；并且/n–基于所确定的所述近程区域候选轨迹并且基于所确定的所述远程区域候选轨迹，确定(503)在所述特定时间点的所述经更新的轨迹(413)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180627 DE 102018210510.31.一种用于确定在特定时间点的经更新的轨迹(413)的方法，所述经更新的轨迹(413)用于车辆(100)的纵向和/或横向引导；其中轨迹(403、413)指示所述车辆(100)的一个或多个状态变量从初始状态(401、411)直到最终状态(402、412)的时间曲线；其中所述方法(500)包括：
–在在先前时间点所确定的轨迹(403)的邻近周围(414)中确定(501)近程区域候选轨迹；其中以所述一个或多个状态变量的相对精细的数值分辨率来确定所述近程区域候选轨迹；
–在在所述先前时间点所确定的所述轨迹(403)的所述邻近周围(414)之外确定(502)至少一个远程区域候选轨迹；其中以所述一个或多个状态变量的相对粗略的数值分辨率来确定所述远程区域候选轨迹；并且
–基于所确定的所述近程区域候选轨迹并且基于所确定的所述远程区域候选轨迹，确定(503)在所述特定时间点的所述经更新的轨迹(413)。


2.根据权利要求1所述的方法(500)，其中所述方法(500)包括：
–确定所述经更新的轨迹(413)的最终状态(412)与在所述先前时间点所确定的所述轨迹(403)的最终状态(402)之间的间距量度的间距值；
–根据所述间距值，确定(501)近程区域候选轨迹和/或确定(502)至少一个远程区域候选轨迹。


3.根据权利要求2所述的方法(500)，其中
–在所述先前时间点所确定的所述轨迹(403)的所述邻近周围(414)、特别是所述邻近周围(414)的大小取决于所述间距值，特别是随着间距值的增大而增大；和/或
–当所述间距值大于间距阈值时，不会以不同精细程度的数值分辨率进行对近程区域候选轨迹的确定(501)和对至少一个远程区域候选轨迹的确定(502)，和/或仅当所述间距值小于所述间距阈值时才会以不同精细程度的数值分辨率进行对近程区域候选轨迹的确定(501)和对至少一个远程区域候选轨迹的确定(502)。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(500)，其中
–所述经更新的轨迹(413)是候选轨迹的整体解空间的一部分；
–在所述先前时间点所确定的所述轨迹(403)的所述邻近周围(414)表示近程区域候选轨迹的部分解空间；并且
–在所述先前时间点所确定的所述轨迹(403)的所述邻近周围(414)使得近程区域候选轨迹的所述部分解空间包括候选轨迹的所述整体解空间的20％、10％或更少。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法(500)，其中用于确定(502)所述远程区域候选轨迹的数值分辨率比用于确定(501)所述近程区域候选轨迹的数值分辨率粗略2倍、3倍、4倍、5倍、10倍或更多倍。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法(500)，其中，
–针对...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·诺恩，T·芬德勒，
申请(专利权)人：宝马汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE