用于确定至少部分受辅助地运行的机动车辆的轨迹的方法技术

本发明专利技术涉及用于确定至少部分受辅助地运行的机动车辆的轨迹的方法，具体而言涉及一种用于确定机动车辆的轨迹的方法，该机动车辆受辅助地运行，其中，检测在所述机动车辆的环境中的至少一个对象，并且确定所述对象的至少一个不确定性，其中，根据检测到的环境和检测到的对象，借助所述电子计算装置预测所述对象的未来环境，其中，基于借助所述电子计算装置确定的碰撞概率和特定的最可能的撞击状况和最可能的撞击状况的特定的事故严重性来确定规划的轨迹的风险值，其中，在所述风险值中对所述碰撞概率和所述事故严重性进行加权，且其中，根据确定的所述风险值来确定所述轨迹。本发明专利技术还涉及一种计算机程序产品以及一种辅助系统。系统。系统。

【技术实现步骤摘要】
用于确定至少部分受辅助地运行的机动车辆的轨迹的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于确定借助机动车辆的辅助系统至少部分地受辅助地运行的机动车辆的轨迹的方法。此外，本专利技术涉及一种计算机程序产品以及一种辅助系统。

技术介绍

[0002]尤其是对于至少部分受辅助地运行的车辆或自动工作的车辆，求取相应的行为规划，尤其是行驶轨迹。在此，为了安全和保护所涉及的交通参与方，重要的是避免事故或碰撞，或者，如果无法做到这一点，至少要降低事故的严重程度。因此，例如通过集成的车辆传感器和例如机动车辆到基础设施的通信来感知环境，在自动驾驶中，于是通过对象预测来估计其他交通参与方的行为，或者在辅助驾驶中，除此之外还估计自己的车辆的驾驶行为，并且基于该知识规划自己的行驶轨迹。
[0003]这里的一个主要挑战是，由于对车辆环境的传感检测和其他交通参与方的未知意图，感知和预测结果是不确定的。特别是，在危急情况下存在如下挑战，在用于避免碰撞和减轻碰撞的机动之间做出有根据的决定。避免碰撞机动有可能完全防止事故发生。然而，如果回避机动失败，与从一开始的缓解机动相比，这可能导致事故严重性增加，因此这将是选择的方法。通常，假设安全系统具有组合的转向和制动干预。此外，在选择机动时，也可以考虑约束系统的设定，例如在撞击前收紧安全带。
[0004]可以使用合适的事故严重性度量来区分由于不同驾驶轨迹而发生的事故群。在这种情况下，例如事故严重性为S＝0的无碰撞机动将被分类，因此最终可以评估和比较所有处理选项，例如可能的机动，并选择最佳轨迹。然而，前面提到的不确定性使得很难求取出事故的严重程度。因此，可以借助概率理论来求取出与事故严重性有关的预期值。在本专利技术中，预期值也被称为“风险”，其根据标准化的定义，将潜在的损害程度与该损害发生的概率加权。此外，上述应用对事故严重性度量及其确定提出了要求。为了选择合适的驾驶行为，必须既考虑撞击点、平移和旋转动力学，又考虑相关的静态参数。
[0005]在现有技术中，例如通过所谓的蒙特卡罗模拟确定轨迹风险的计算量是非常大的，因为对于这些问题通常没有最终的解决方案。当用于对象跟踪的常规方法(例如扩展卡尔曼滤波器)通常描述不确定性的对象状态时，情况尤其如此。然而，由于动态环境中的轨迹规划受到实时要求的影响，因此必须找到合适的计算方法，其在可接受的计算时间内提供所需的质量。
[0006]在此，J.Hardy和M.Campbell在IEEE Transactions on Robotics(2013)中发表的“Contingency Planning over Probabilistic Obstacle Predictions for Autonomous Road Vehicles(自动道路车辆概率障碍预测的应急规划)”形成了现有技术。
[0007]此外，DE 10 2016 218 080 B3涉及用于确定车辆与对象的碰撞概率的设备和方法，包括以下步骤：检测车辆姿态和对象姿态；使用计算装置计算碰撞概率，其中，执行以下步骤：A)从车辆姿态和对象姿态确定组合概率分布；B)根据车辆的车辆面积和对象的对象面积计算共同碰撞面积；C)基于组合概率分布来变换共同碰撞面积；D)确定概率密度函数
在变换后的碰撞面积上的积分，以计算碰撞概率，其中，为了确定积分，从通过存储器提供的查找表中检索和提供值；且其中，概率密度函数为二元标准正态分布的概率密度函数，且借助输出装置将计算出的碰撞概率作为碰撞概率信号输出。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是，提出一种方法、一种计算机程序产品以及一种辅助系统，借助它们可以改进地确定用于至少部分受辅助地运行的机动车辆的轨迹。
[0009]本专利技术的一个方面涉及一种用于确定机动车辆的轨迹的方法，该机动车辆通过机动车辆的辅助系统至少部分受辅助地运行，其中，借助辅助系统的环境检测装置检测在机动车辆的环境中的至少一个对象，并且借助辅助系统的电子计算装置确定对象的不确定性，其中，根据检测到的环境和检测到的对象，借助电子计算装置预测对象的未来环境，其中，基于借助电子计算装置确定的碰撞概率和特定的最可能的撞击状况和最可能的撞击状况的特定的事故严重性来确定规划轨迹的风险值，其中，在风险值中对碰撞概率和事故严重性进行加权，且其中，根据确定的风险值确定轨迹。
[0010]因此可以改进地确定轨迹。因此，尤其可以在特定的不确定性下权衡避免碰撞或减轻碰撞，并且例如可以基于转向和制动来执行避让机动，或者可以解决碰撞情况。换言之，进行特别是对于规避机动和缓解机动而言具有相同效果的轨迹规划，因此特别是可以在它们之间进行权衡。此处对不确定性进行了明确建模和考虑，从而选择纯粹基于可能轨迹的风险，而无需例如制定或设置关于规避或减缓的预选择/预约束。特别是，此处利用了在瞬时水平上在轨迹规划中的风险，包括划分为碰撞概率和严重性。
[0011]特别是，所提出的方法因而能够实现在轨迹规划中的不确定性下在规避和缓解之间进行大致的区分。特别地，作为轨迹，例如可以确定紧急轨迹。在这里，考虑了组合的转向机动和制动机动。最终，由此可以提高在道路交通中的安全性。此外，可以实现统计上碰撞位置寻址，从而提高在道路交通中的安全性。计算时间短可以实现，在机动车辆的行为规划中例如确定自动的轨迹规划，或者在监控驾驶员时在辅助运动中在实时条件下针对大量轨迹确定风险，进而比较处理选项。此外，这是一种有效的解决方案，其比基于蒙特卡罗的方法要快得多，而且精度相当。特别是，所提出的方法具有高度的准确性，同时可以快速计算，即使例如不使用蒙特卡罗模拟或数值积分方法。特别是，与蒙特卡罗模拟相比，它因而是一种确定性方法。由此可估计计算运行时间，并且计算运行时间与样本数量或离散化步骤无关。
[0012]尤其因此提出，借助环境检测设备检测环境，其中，在此尤其能够确定对象姿态及其相对于对象的不确定性。此外，还考虑了与机动车辆有关的不确定性，在未来中预测环境，并基于此信息来规划安全轨迹。将确定风险，其中，根据碰撞概率和最可能的撞击状况来确定风险。此外，针对最可能的撞击状况，具体地求取出事故严重性，并且相应地对碰撞概率和严重性进行加权。然后基于风险进行轨迹规划。例如，然后可以在危急情况下进行紧急机动，其中，这是基于概率论在危急情况下的不确定性下在规避和缓解之间做出稳健的决策来执行的，以便最终执行组合的转向和制动干预，以提高交通安全性。然后，机动车辆可以执行所求取的紧急机动。然后附加地可以实现重新调整，其中重新从头开始该方法。
[0013]尤其是，以下方法既可以应用于二维道路交通中的车辆，又可以应用于三维区域
中的移动，即例如用于飞机等，只要这在此对于事故严重性有意义。该应用尤其被规定用于轨迹。但是，也可以使用在常规驾驶中基于风险的所提出的关键性度量。本专利技术在此既可以在自动驾驶中使用，又可以在辅助驾驶中使用。如果在自动驾驶中可以持续估计并减小轨迹的风险，则可以附加地基于风险值对辅助驾驶进行干预。
[0014]对象可以是静态对象，或者也可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定机动车辆（1）的轨迹（8）的方法，该机动车辆通过所述机动车辆（1）的辅助系统（2）至少部分受辅助地运行，其中，借助所述辅助系统（2）的环境检测装置（3）检测在所述机动车辆（1）的环境（5）中的至少一个对象（6），并且借助所述辅助系统（2）的电子计算装置（4）确定所述对象（6）的至少一个不确定性（7），其中，根据检测到的环境（5）和检测到的对象（6），借助所述电子计算装置（4）预测所述对象（6）的未来环境（5），其中，基于借助所述电子计算装置（4）确定的碰撞概率（9）和特定的最可能的撞击状况（10）和最可能的撞击状况（10）的特定的事故严重性（11）来确定规划的轨迹（8a、8b、8c）的风险值（R），其中，在所述风险值（R）中对所述碰撞概率（9）和所述事故严重性（10）进行加权，且其中，根据确定的所述风险值（R）来确定所述轨迹（8）。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作为轨迹（8），将确定相对于所述对象（6）的回避机动（8a），或者确定相对于所述对象（6）的缓解机动（8c）。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述轨迹（8）情况下，至少部分辅助地对所述机动车辆（1）的纵向加速装置（14）和/或横向加速装置（15）进行干预。4.根据前述权利要求中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：