用于规划理论运动轨迹的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于规划要由车辆(1)自动行驶的理论运动轨迹(T

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于规划理论运动轨迹的方法


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于规划理论运动轨迹的方法。

技术介绍

[0002]DE 10 2015 208 790 A1公开了一种用于自动确定车辆运动轨迹的方法和系统。该运动轨迹将对应于车辆当前位置的起点与目标点相连。在该方法中确定多个中间点，在此还确定至少一个第一部分运动轨迹，其将起点与其中一个中间点相连。此外，确定多个第二部分运动轨迹，其将目标点与各自其中一个中间点相连。此外，通过选择所述至少一个第一部分运动轨迹之一和所述第二部分运动轨迹之一来确定该运动轨迹，并且基于所确定的运动轨迹来控制车辆的至少一个组件，其中，至少两个部分运动轨迹在每个中间点处结束。
[0003]此外，WO 2019/223909描述了一种用于至少部分自动地控制机动车的方法。该方法包括接收代表用机动车环境传感器系统所检测的机动车环境的环境信号。在探测与机动车行驶方向相关地位于机动车前方的对象时基于所收到的环境信号。该方法还规定查明交叉路口是否位于用于超过对象的超车运动轨迹内以及机动车对向交通是否在超车期间受阻。如果所述查明表明在超过对象的超车运动轨迹内不存在交叉路口并且在超车期间内对向交通未受阻，则基于该超车运动轨迹输出控制信号以用于至少部分自动控制机动车横向和纵向操控。

技术实现思路

[0004]因此本专利技术的目的是，说明一种用于规划车辆要自动行驶的理论运动轨迹的改进方法。
[0005]根据本专利技术，该目的通过一种具有权利要求1所述特征的方法来实现。
[0006]本专利技术的有利实施方式是从属权利要求的主题。
[0007]一种用于规划车辆要自动行驶的理论运动轨迹的方法规定，将运动轨迹的一个离散集合确定为理论运动轨迹的候选者，其中，每个运动轨迹由多个接连排列的运动轨迹段组成。该方法还规定，该规划基于选择其中一个运动轨迹作为理论运动轨迹，其中，该选择基于利用预定的成本函数对这些运动轨迹的评估并且对被评估为最划算的那个运动轨迹的识别。根据本专利技术，为每个运动轨迹段分配一组部分运动轨迹，其分别具有相同的位置设定和不同的动态设定。位置设定在此是指关于车辆在沿各自运动轨迹段行驶时要遵循的位置变化曲线的设定，而动态设定是指关于车辆动态的设定，特别是关于车辆在沿各自运动轨迹段行驶时应根据其运动的加速度和/或速度的设定。如果确定了要遵守的边界条件和/或要执行的驾驶任务有变化时，则如此完成所述选择的预控制，即，针对这些部分运动轨迹将成本函数调整适应于改变的边界条件和/或驾驶任务，以给所述部分运动轨迹分派比其它部分运动轨迹更好地适合遵守变化的边界条件和/或执行变化的驾驶任务的较低成本。
[0008]通过应用该方法，可以实现自动驾驶车辆的不同驾驶任务，其中，能尽可能确保只在不违反安全关键标准情况下才执行驾驶任务。
[0009]驾驶任务尤其包括形成救援巷道、在某些行车情况下预防性降低车辆行驶速度、由于某些车辆如警车和/或紧急服务部门车辆而将车辆而变道、将车辆停止紧急车道上和/或考虑车辆转向系统或制动系统的退化。
[0010]借助该方法允许通过有目的地预控制理论运动轨迹的规划实时实现自动驾驶车辆的不同驾驶任务。如果有因执行驾驶任务而违反安全限制条件的风险，则理论运动轨迹的规划可超越设定条件并提供更安全的理论运动轨迹。
[0011]在该方法的一个实施方式中，每个被确定为候选者的运动轨迹和进而还有作为数据组从候选者集合中选择的理论运动轨迹不仅包括关于车辆沿着各自运动轨迹行驶时应遵循的位置变化曲线的信息，还包括关于动态、尤其是关于车辆在沿各自运动轨迹行驶时应按照其运动的加速度和/或行驶速度的其它信息。因此，借助从运动轨迹集合中选择的理论运动轨迹，不仅确定车辆在自动驾驶模式下应沿着哪个位置坐标行驶，还规定车辆应如何动态运动，即车辆应在哪个时刻应该位于各自位置坐标处。因此，该方法允许找到用于自动化车辆操控的最佳位置变化曲线，同时也可以找到最佳车辆动态。
[0012]此外，在另一个实施方式中，从中选出理论运动轨迹的运动轨迹集合被如此离散化，即，在可预定的预测范围内确定运动轨迹支持点的预定集合作为可能的车辆驻留地点，具体而言，从该运动轨迹支持点集合中选择多个沿行驶方向延伸的点行并如此确定该运动轨迹，即，其均延伸经过其中一个点行。换而言之，运动轨迹支持点是在预测范围内的、一个或多个运动轨迹被引导经过的位置。因此，每个所述运动轨迹被引导经过运动轨迹的预定集合，其中，在两个运动轨迹支持点之间的部分形成所提到的运动轨迹段，其分别对应配属于所述组的部分运动轨迹。因此，这些运动轨迹由多个部分运动轨迹组成，每个部分运动轨迹在其中一个运动轨迹支持点处彼此相连。由于部分运动轨迹的数量有限，故由其组成的运动轨迹的数量也有限。该运动轨迹集合以下被称为运动轨迹组。由于理论运动轨迹的规划追溯到从运动轨迹组中选择一个运动轨迹，故可以用少量计算成本来规划理论运动轨迹。
[0013]在一个可能改进方案中，使用预定的成本函数针对运动轨迹组中的每个运动轨迹来计算成本，其中，该成本函数针对这些运动轨迹段和其分别所属的部分运动轨迹依据要遵守的边界条件或要执行的驾驶任务被限定。因此，成本函数考虑了边界条件，例如待选的理论运动轨迹不应离开自动驾驶车辆的车道和理论运动轨迹实体上可以针对自动驾驶车辆来实现。
[0014]在该方法的一个可能改进方案中，针对几个运动轨迹段的各不同部分运动轨迹分别设定自己的、针对各不同的边界条件或驾驶任务所限定的成本函数。在此，成本函数表明可以多好地满足与理论运动轨迹相关的各自边界条件或驾驶任务。比较好的满足获得低成本的回报，而较差的满足会得到高成本的处罚。
[0015]有利地，通过将已分配给各自运动轨迹段的部分运动轨迹的成本加权求和来针对每个运动轨迹段计算总成本。
[0016]一个运动轨迹的成本有利地通过其运动轨迹段的总成本的求和来计算。
[0017]为了确定相对最佳的理论运动轨迹，在另一可能实施方式中，运动轨迹段的总成本借助运动轨迹段的针对各不同边界条件所确定的成本的加权求和来计算。
[0018]随后，在一个可能的改进方案中，运动轨迹的成本通过其运动轨迹段的总成本求
和来计算，其中，从运动轨迹组中选择在考虑边界条件和/或驾驶任务下具有最低成本的运动轨迹作为自动驾驶车辆所行驶的理论运动轨迹。
[0019]此外，该方法规定，借助预控制来修改成本函数，其中，借助预控制使运动轨迹规划适配于当前驾驶任务，并且在有多个驾驶任务的情况下进行优先级排序。预控制所谋求的目标是将运动轨迹规划、特别是理论运动轨迹的选择调整适应于包括所需的边界条件在内的当前驾驶任务，并在有多个驾驶任务情况下完成优先级排序。因此，在考虑当前的驾驶任务或可能多个相互协调的要考虑的驾驶任务情况下进行理论运动轨迹的选择。
附图说明
[0020]下面结合图来详细解释本专利技术的实施例，其中：
[0021]图1示意性示出用于确定运动轨迹组的第一步骤，
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于规划要由车辆(1)自动行驶的理论运动轨迹(T
Soll
)的方法，
‑
其中，一个运动轨迹(T)的离散集合被确定为理论运动轨迹(T
Soll
)的候选者，
‑
其中，每个运动轨迹(T)都由多个接连排列的运动轨迹段(TR,TR
(0,0)(1,1)
)组成，
‑
其中，该规划基于将其中一个运动轨迹(T)选择为理论运动轨迹(T
Soll
)，和
‑
其中，该选择基于利用预定的成本函数(K)对运动轨迹(T)的评估和对评估为最划算的运动轨迹(T)的识别，其特征在于，
‑
为每个运动轨迹段(TR,TR
(0,0)(1,1)
)分配分别具有相同的位置设定和不同的动态设定的多个部分运动轨迹，并且根据预定的成本函数(K)分别给部分运动轨迹分配成本，和
‑
当确定了要遵守的边界条件和/或要执行的驾驶任务变化时，通过使该成本函数(K)针对各个运动轨迹适配于变化的边界条件和/或驾驶任务来完成该选择的预控制，以给所述部分运动轨迹分派与其它相比更好地适合于遵守变化的边界条件和/或执行变化的驾驶任务的更低成本。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作为数据组的每个运动轨迹(T)既包含关于车辆(1)在沿各自运动轨迹(T)行驶时应遵循的位置变化曲线的信息，也包含关于车辆(1)在沿各自运动轨迹(T
Soll
)行驶时应根据其运动的动态的其它信息。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：U，
申请(专利权)人：梅赛德斯奔驰集团股份公司，
类型：发明
国别省市：