用于控制机动车辆的方法以及控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种用于自动化地控制机动车辆(10)方法，该机动车辆在道路(12)上在当前的行车道(14)中行驶，其中道路(12)具有至少一个另外的行车道(16)。该方法包括以下步骤：生成和/或接收至少两个临时行驶操作，这些临时行驶操作包括：从当前的行车道(14)到至少一个另外的行车道(16)的变换和该变换的起始时间点。该至少两个临时行驶操作的起始时间点处于不同的时间点。在考虑相应的起始时间点的情况下对该至少两个行驶操作进行比较。基于所述比较来选择这些起始时间点中的一个起始时间点。此外，提出一种用于用来控制机动车辆的系统的控制装置。

【技术实现步骤摘要】
用于控制机动车辆的方法以及控制装置
本专利技术涉及一种用于控制机动车辆的方法、一种用于用来控制机动车辆的系统的控制装置、一种机动车辆以及一种用于执行所述方法的计算机程序。
技术介绍
对于部分自动化控制机动车辆的纵向运动和横向运动的驾驶辅助系统并且尤其对于完全自动化行驶的机动车辆而言，主要挑战之一在于分析机动车辆所处的具体状况并且以此为基础推导出对于该机动车辆有意义的对应行驶操作。行驶操作的计算复杂度通常随各个行驶操作的持续时间而增加。如果应确定针对较长的时间段(例如长于三秒种)的不同的、可能的行驶操作或者涉及具有多次变道的复杂的行驶操作，那么先前已知方法通常不再能够实时地获取这些行驶操作。在几乎每种交通状况中，都存在能够如何控制机动车辆的非常多的不同可能性。这些不同可能性例如在所需的行驶时间方面彼此区别可能非常明显。尤其在交通密集时，先前已知的方法通常不再能够从控制机动车辆的不同可能性中选出适合的可能性。在此，特殊的挑战是机动车辆例如为了超过其他交通参与者应实施的变道。在此，尤其变道的起始时间点非常重要，这是因为所有进一步的行驶操作规划都取决于起始时间点。目前已知的方法在此不再能够选出用于变道的最佳起始时间点。
技术实现思路
本专利技术的目的因此在于，提供一种方法以及一种用于用来控制机动车辆的系统的控制装置，该方法和控制装置允许可靠地获取最佳的变道时间点。根据本专利技术的目的通过一种用于自动化地控制机动车辆的方法来实现，该机动车辆在道路上在当前的行车道中行驶，其中该道路具有至少一个另外的行车道。该方法包括以下步骤：生成和/或接收至少两个临时行驶操作，这些临时行驶操作包括：从当前的行车道到至少一个另外的行车道的变换和该变换的起始时间点，其中所述至少两个临时的行驶操作的起始时间点处在不同的时间点。在考虑相应的起始时间点的情况下对该至少两个行驶操作进行比较。基于所述比较来选择这些起始时间点中的一个起始时间点。本专利技术基于如下基本思想，即获取用于从当前的行车道向至少一个另外的行车道变道的最佳起始时间点，其方式为将具有预定的不同起始时间点的不同的临时行驶操作互相进行比较。因此，作为对于单独的临时行驶操作而言分别固定的参数来处理起始时间点。通过将具有不同起始时间点的这些临时行驶操作互相进行比较，可以确定最佳起始时间点；或者更准确地说，可以从多个不同的起始时间点中选出最佳起始时间点。在此并且在下文中，“最佳起始时间点”始终应被理解为多个不同的起始时间点中的最好地满足预定的比较标准的那些起始时间点。在此并且在下文中，“临时行驶操作”应被理解为机动车辆的对应的空间-时间轨迹尚未最终被固定在一条线上，而是仅固定在确定的空间-时间区域上。本专利技术的一个方面提出：为了比较所述至少两个行驶操作，执行以下步骤：-分别基于所述至少两个临时行驶操作中的一个临时行驶操作，分别生成一个目标行驶操作；-比较所述至少两个目标行驶操作；以及-基于所述比较来选择所述至少两个目标行驶操作中的一个目标行驶操作，其中选择以所选择的目标行驶操作为基础的临时行驶操作的、所属起始时间点来作为所述起始时间点。即，为了获取最佳起始时间点，不是仅仅将相应的临时行驶操作互相进行比较，而是首先分别获取所属的目标行驶操作并且然后将这些目标行驶操作互相进行比较。目标行驶操作分别涉及如下行驶操作，即，当在对应的时间点开始变道时机动车辆应实施该行驶操作。与此相对应地，目标行驶操作分别包括描述机动车辆的所规划路径的空间-时间轨迹。通过这种方式对用于机动车辆的轨迹规划的实际最终可能性进行比较，并且基于这个比较获取最佳起始时间点。根据本专利技术的另一方面，对至少两个临时行驶操作进行优化，以便生成目标行驶操作。换言之，目标行驶操作是分别经优化的临时行驶操作。因此，对于多个可能的起始时间点、尤其对于所有可能的起始时间点，分别获取最佳的目标行驶操作。所获取的目标行驶操作中的每一个目标行驶操作都是“局部最佳”的，即在相应的所属的起始时间点为固定的前提条件下是最佳的。通过比较最佳的目标行驶操作，于是可以获取“全局最佳”的目标行驶操作。随后选出属于这个全局最佳的目标行驶操作的起始时间点。根据本专利技术的一个设计方案，确定成本函数，所述成本函数至少基于相应的起始时间点将成本因子指配给所述临时行驶操作，其中为了比较所述至少两个行驶操作将所述成本因子进行比较，尤其其中对所述成本函数取极值，以对所述至少两个临时行驶操作进行优化。上述目标行驶操作分别是这样的行驶操作，即，该行驶操作使该成本函数对于相应的起始时间点取极值。换言之，该成本函数在相应的目标行驶操作中具有至少一个局部的极值、尤其全局的极值。与此相对应地，目标行驶操作是这样的行驶操作，即，该行驶操纵相对于相应的临时行驶操作已被优化。在下文中，“经优化的行驶操作”始终应被理解为这样的行驶操作：该行驶操作的所指配的空间-时间轨迹使成本函数至少局部地取极值、尤其全局地取极值。本专利技术的另一个方面提出，针对机动车辆的纵向运动并且针对该机动车辆的侧向运动分别确定成本函数。这两个成本函数可以依次、并行或彼此独立地取极值。尤其首先使用于机动车辆的纵向运动的成本函数取极值，由此获得机动车辆的经优化的纵向轨迹。然后可以基于经优化的纵向轨迹使用于侧向运动的成本函数取极值，由此获得相应的目标行驶操作。尤其使成本函数最小化，以便获得相应的目标行驶操作。因为成本因子越小，对应的行驶操作就越有利，因此可以通过简单的方式和方法确定最佳行驶操作、即目标行驶操作。应指出的是，在成本函数的其他可能的定义中，例如在与(-1)相乘的成本函数中，必须使成本函数最大化，以便获得目标行驶操作。然而，成本函数的以上选择的定义(即，成本因子越小，对应的行驶操作就越有利)对应于对成本因子的直观理解。本专利技术的另一个方面提出，将指配给所述至少两个目标行驶操作的成本因子互相比较，以便比较所述至少两个目标行驶操作。成本函数或成本因子用作比较标准，以便判断应选择分别在相应的变道起始时间点的前提条件下获取的目标行驶操作中的哪个目标行驶操作。尤其选出其所指配的成本因子最小的目标行驶操作以及因此选出其所指配的成本因子最小的起始时间点。根据本专利技术的一个设计方案，所述成本函数以二次方形式依赖于被指配给对应的临时行驶操作的相应的轨迹，尤其至少依赖于所述机动车辆在所述道路的纵向方向上的速度的轨迹。即，成本函数是二次函数，因此成本函数始终至少存在一个局部的极值。换言之，因此该优化问题始终存在解。尤其，成本函数依赖于机动车辆的(纵向)轨迹的一阶时间导数，即依赖于机动车辆的(纵向)速度。此外，成本函数可以依赖于机动车辆的(纵向)轨迹的二阶时间导数，即依赖于机动车辆的(纵向)加速度。此外，成本函数可以依赖于机动车辆的(纵向)轨迹的三阶时间导数，即依赖于机动车辆的(纵向)加速度的变化，这也被称为急动度(Ruck)。在至少一个附加条件下优选对至少两个临时行驶操作进行优化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自动化地控制机动车辆(10)的方法，所述机动车辆在道路(12)上在当前的行车道(14)中行驶，其中所述道路(12)具有至少一个另外的行车道(16)，所述方法具有以下步骤：/n-生成和/或接收至少两个临时行驶操作，所述行驶操作包括：从所述当前的行车道(14)到所述至少一个另外的行车道(16)的变换和所述变换的起始时间点，其中所述至少两个临时行驶操作的起始时间点处于不同的时间点；/n-在考虑相应的起始时间点的情况下比较所述至少两个行驶操作；并且/n-基于所述比较来选择所述起始时间点中的一个起始时间点。/n

【技术特征摘要】
20191106 DE 102019129879.21.一种用于自动化地控制机动车辆(10)的方法，所述机动车辆在道路(12)上在当前的行车道(14)中行驶，其中所述道路(12)具有至少一个另外的行车道(16)，所述方法具有以下步骤：
-生成和/或接收至少两个临时行驶操作，所述行驶操作包括：从所述当前的行车道(14)到所述至少一个另外的行车道(16)的变换和所述变换的起始时间点，其中所述至少两个临时行驶操作的起始时间点处于不同的时间点；
-在考虑相应的起始时间点的情况下比较所述至少两个行驶操作；并且
-基于所述比较来选择所述起始时间点中的一个起始时间点。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了比较所述至少两个行驶操作，执行以下步骤：
-分别基于所述至少两个临时行驶操作中的一个临时行驶操作，各自生成目标行驶操作；
-比较所述至少两个目标行驶操作；并且
-基于所述比较来选择所述至少两个目标行驶操作中的一个目标行驶操作，其中选择以所选择的目标行驶操作为基础的临时行驶操作的所属的起始时间点作为所述起始时间点。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述至少两个临时行驶操作进行优化，以便生成所述目标行驶操作。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定成本函数，所述成本函数至少基于相应的起始时间点将成本因子指配给所述临时行驶操作，其中为了比较所述至少两个行驶操作将所述成本因子进行比较，尤其其中对所述成本函数取极值，以对所述至少两个临时行驶操作进行优化。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·纳特曼，C·维辛，M·施密特，A·霍曼，C·连克，N·斯坦纳茨，T·伯特伦，
申请(专利权)人：采埃孚股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE