WO2020015888A1 - Method and control device for determining a trajectory for a lateral-dynamic driving manoeuvre for a vehicle - Google Patents
Method and control device for determining a trajectory for a lateral-dynamic driving manoeuvre for a vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020015888A1 WO2020015888A1 PCT/EP2019/062115 EP2019062115W WO2020015888A1 WO 2020015888 A1 WO2020015888 A1 WO 2020015888A1 EP 2019062115 W EP2019062115 W EP 2019062115W WO 2020015888 A1 WO2020015888 A1 WO 2020015888A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- driving
- corridor
- vehicle
- path
- paths
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
- B60W60/001—Planning or execution of driving tasks
- B60W60/0011—Planning or execution of driving tasks involving control alternatives for a single driving scenario, e.g. planning several paths to avoid obstacles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
- B60W30/18163—Lane change; Overtaking manoeuvres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
- B60W30/18145—Cornering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W50/0098—Details of control systems ensuring comfort, safety or stability not otherwise provided for
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/16—Anti-collision systems
- G08G1/167—Driving aids for lane monitoring, lane changing, e.g. blind spot detection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2520/10—Longitudinal speed
- B60W2520/105—Longitudinal acceleration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2554/00—Input parameters relating to objects
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2554/00—Input parameters relating to objects
- B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects
Definitions
- Method and control device for determining a travel trajectory for a transverse dynamic driving maneuver for a vehicle
- the invention is based on a method or a control device according to the type of the independent claims.
- the present invention also relates to a computer program.
- a vehicle with automated driving functions may need a forecast of its own future movement behavior.
- the vehicle can behave differently or
- the movement of the vehicle can be planned in advance so that a statement can be made as to where it is likely to be and at what point in time. This planning data can be used to control and regulate the actuators of the
- Vehicle for example a drive train, a brake and a steering, and redundant actuators can be used.
- EP 3 208 786 A1 and WO 2017/165687 describe methods for planning a movement behavior of the vehicle when changing lanes or an obstacle to driving.
- the approach presented here provides a method for determining a travel trajectory for a transverse dynamic driving maneuver for a vehicle, also a control unit that uses this method, and finally a corresponding computer program according to the
- a roadway can be divided into driving corridors and a bundle of paths with potential paths within the driving corridors can be determined. Based on various driving dynamics relevant
- the paths of the bundle of paths can be evaluated, influencing variables with regard to driving behavior and external conditions of the vehicle, and then the travel trajectory can be selected based on the evaluation result. In this way, the travel trajectory can advantageously be determined quickly and efficiently. It is thus possible to consider the
- the method comprises at least a step of dividing, a step of determining, a step of evaluating and a step of selecting.
- a roadway is divided into at least one outer driving corridor.
- a path bundle with at least two potential paths between a starting point and a target point of the lateral dynamic driving maneuver is determined.
- the bundle of paths runs within the outer corridor.
- the paths are evaluated using a cost function.
- the cost functional comprises at least two terms or at least three terms that are different
- Step of selecting is under Using a result of the step of evaluating a path selected from the path bundle as the driving trajectory.
- Driving corridor and the outer driving corridor can be divided.
- the inner corridor then runs inside the outer corridor.
- the target point of the lateral dynamic driving maneuver lies within the inner driving corridor.
- the inner driving corridor represents a comfort zone and the outer driving corridor a border zone.
- the starting point of the lateral dynamic driving maneuver can be outside the inner driving corridor. Alternatively, the starting point can also be within the inner corridor.
- the vehicle can be a motor vehicle, for example a car, a bus, a commercial vehicle, or a transport vehicle for transporting goods or people.
- the vehicle can be designed as a vehicle with automated ferry operation, that is to say as a driverless vehicle, for example in the form of a self-driving motor vehicle.
- the vehicle can be designed as a vehicle with automated ferry operation, that is to say as a driverless vehicle, for example in the form of a self-driving motor vehicle.
- the driving trajectory can be understood to mean the time-dependent movement along a path or a movement path of the vehicle.
- a transverse dynamic driving maneuver can be, for example, cornering, cornering or changing lanes.
- the roadway can be understood as a street, for example.
- the driving corridor can be an area of the road.
- the driving corridor can correspond to a marked lane of the lane, or can comprise the lane, or can be an area within a lane, or the driving corridor can be independent of one
- the outer driving corridor can include the inner driving corridor.
- the border zone of the outer driving corridor can represent an area of the roadway, the outer boundaries of which cannot be crossed in order to avoid collisions, in particular with infrastructure elements.
- the comfort zone of the inner driving corridor can represent, for example, a preferred stay area of the vehicle, for example an area that is intended for
- Comfort of vehicle occupants can contribute.
- the path bundle can include at least two or a plurality of potential paths.
- the cost functional can be a predetermined processing rule, for example in the form of an algorithm.
- the at least two terms that represent different driving parameters can be, for example, values that can be determined / sensed by devices of the vehicle or values that are estimated on the basis of the corridors or the planned path and that are an influencing variable that is relevant in relation to the driving dynamics of the vehicle
- a reference line can be determined in the dividing step. This can, but does not have to, correspond to the center line of the inner corridor.
- the target point of the driving maneuver can be arranged on the reference line.
- the inner driving corridor can represent the comfort zone, that is, a preferred driving area of the vehicle.
- the trajectory can advantageously be determined in such a way that it ends in the inner driving corridor on the reference line, which is advantageous with regard to a subsequent route and a determination of a further trajectory.
- the evaluating step according to one embodiment, the
- different driving parameters can be weighted differently in this way, for example in order to weight driving parameters relating to the safety of the trajectory more than others.
- the at least two terms as driving parameters can be a jerk and additionally or alternatively an acceleration and additionally or alternatively one
- the driving parameters mentioned can be detected by a sensor device of the vehicle and by this
- the driving parameters can be determined using a course of the paths.
- the jerk and speed driving parameters may depend on the curvature of a path.
- Driving parameter duration can depend on a length and also the curvature of a path.
- Stored reference parameters can be used to determine the driving parameters. In this way, different criteria relevant to the driving dynamics can advantageously be used as a basis in the evaluation step, with several driving parameters
- the method can include a step of standing at least one boundary condition at the end of the path of the paths and at least one movement direction condition as path conditions.
- the path bundle can be determined using the path conditions.
- the boundary condition at the end of the path can be
- a requirement for the path to be planned in the form of a smoothness at the target point for example, as a boundary condition at the end of the path, a matching function value and a certain continuity in the transition to the reference line can be made as a requirement in at least one derivative.
- the direction of movement condition can be
- a requirement for a length of the path to be planned which may be limited, for example, by a limit of a detection area or a range of a surroundings detection device of the vehicle. In this way, the fulfillment of certain requirements can advantageously be achieved
- Requirements for the at least two potential paths of the path bundle can be achieved, which takes into account requirements, environmental conditions or vehicle conditions when determining the travel trajectory
- the method can also include a step of recognizing a driving situation of the vehicle based on a driving function of the vehicle.
- the driving situation can be recognized as a path condition.
- the driving situation can be determined as
- Deposit condition are used, a current or future driving situation can be taken into account when determining the path bundle.
- this is advantageous in order to recognize a current state of the driving function, for example whether the driving function is switched on or off.
- the method can have a step of checking the paths of the path bundle determined in the step of determining for physical driveability with regard to physical boundary conditions. Additionally or alternatively, a
- Collision probability of the paths of the path bundle determined in the step of determining are checked.
- the paths can be evaluated depending on the result of the examination. Depending on the test result, individual paths can be excluded from an evaluation based on the cost function, which saves time. Checking the paths on
- Driveability and collision probability can also increase driving safety.
- Driving corridor or the outer driving corridor represent a current lane of the vehicle and additionally or alternatively a future lane of the vehicle after a lane change as a transverse dynamic driving maneuver.
- the method can have a step of setting a transverse position of the vehicle using the travel trajectory selected in the step of selecting.
- the result of the travel trajectory determined in the step of selecting can advantageously be used for planning or setting a transverse position.
- This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.
- control unit can have at least one computing unit for processing signals or data, at least one storage unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading sensor signals from the sensor or for outputting control signals to the actuator and / or at least one
- the computing unit can be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, and the storage unit can be a flash memory, an EEPROM or a magnetic storage unit.
- the communication interface can be designed to read or output data wirelessly and / or line-bound, a communication interface that can input or output line-based data, for example electrically or optically insert this data from a corresponding data transmission line or output it into a corresponding data transmission line.
- a control device can be understood to mean an electrical device that processes sensor signals and outputs control and / or data signals as a function thereof.
- the control device can have an interface that can be designed in terms of hardware and / or software.
- the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which functions in a wide variety of ways
- Control unit includes.
- the interfaces are separate, integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
- the interfaces can be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
- control device controls a driving function of the vehicle.
- control unit can, for example, use sensor signals such as a radar signal from a surroundings detection device of the vehicle and an electrical signal from an acceleration sensor Access vehicle.
- sensor signals such as a radar signal from a surroundings detection device of the vehicle and an electrical signal from an acceleration sensor Access vehicle.
- the control takes place via actuators like that
- a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the above
- FIG. 1 shows a schematic illustration of a vehicle with a control device for determining a travel trajectory for a transverse dynamic driving maneuver for the vehicle according to an exemplary embodiment
- FIG. 2 shows a schematic illustration of a control device for determining a travel trajectory for a lateral dynamic driving maneuver for a vehicle according to an exemplary embodiment
- FIG. 3 shows a schematic illustration of a roadway and a vehicle according to an exemplary embodiment
- FIG. 4 shows a schematic illustration of a control device for determining a travel trajectory for a lateral dynamic driving maneuver for a vehicle according to an exemplary embodiment
- FIG. 5 shows a flowchart of a method for determining a
- FIG. 1 shows a schematic illustration of a vehicle 100 with a control device 105 for determining a travel trajectory 110 for a vehicle
- the vehicle 100 is shown by way of example on a roadway 115.
- the vehicle 100 includes, for example, a sensor device 120 as a device for detecting lanes and at least one actuator 125, for example a drive train and a steering system, as devices for influencing the vehicle speed and the direction of vehicle movement. According to what is shown here
- control device 105 is designed, one of the
- Sensor device 120 provided read sensor signal 130 and output a control signal 135 to the actuator 125.
- the sensor signal 130 and the control signal 135 can represent a plurality of different sensors and sensor signals
- the control unit 105 is designed to determine the travel trajectory 110 for the lateral dynamic driving maneuver of the vehicle 100 between one
- Starting point 140 and a destination point 145 to determine a path bundle 150 with at least two potential paths 155, 160 and to select the travel trajectory 110 from the path bundle 150.
- the control device 105 shown here can be used for path planning or trajectory planning for the vehicle 100, for example for planning one
- a division into four levels is possible: a navigation level, a level of the Behavior planning of the vehicle 100, a level of the movement control of the vehicle 100 and a level of the movement planning of the vehicle, with a speed or longitudinal planning and a path or lateral planning, as is done by means of the control unit 105 shown here.
- FIG. 2 shows a schematic illustration of a control unit 105 for
- the control device 105 comprises a dividing device 205, a determining device 210, a
- Dividing device 205 is designed to divide the roadway into at least one outer driving corridor. As an example, an exemplary embodiment is described below in which the dividing device 205 is designed to divide the roadway into at least one inner driving corridor and one outer driving corridor. The inner corridor runs inside the outer one
- the starting point of the lateral dynamic driving maneuver and the target point of the lateral dynamic driving maneuver lie within the inner driving corridor. Alternatively, the starting point is outside of the inside
- the inner driving corridor represents a comfort zone and the outer driving corridor a border zone. According to the embodiment shown here
- Dividing device 205 designed to read in sensor signal 130 for dividing the road, for example via an interface to the sensor device shown in FIG. 1. For example, the division of the roadway is carried out using an image of the roadway transmitted via the sensor signal 130.
- the scheduling device 205 is designed to provide the result of the scheduling in the form of a scheduling signal 225 to the determination device 210.
- the determination device 210 is designed to use the one-part signal 225 to determine a path bundle with at least two potential paths between the starting point and the destination point.
- the determination device 210 is designed to determine the path bundle using a determination rule, wherein for determining different paths, for example, different values for a maximum change in direction and / or maximum acceleration of the vehicle. Further flows according to one
- the path bundle is determined in such a way that it runs within the outer driving corridor.
- the determination device 210 is also designed to produce the result of the determination in the form of a
- the path bundle signal 230 includes, for example, historical data of the individual paths.
- the evaluation device 215 is designed using the
- the cost functional 235 comprises at least two terms, for example at least three terms according to this exemplary embodiment, which represent different driving parameters.
- the evaluation device 215 is designed to provide the result of the evaluation in the form of an evaluation signal 240 to the selection device 220.
- the selection device 220 is designed to use the evaluation signal 240 to select a path from the path bundle as the travel trajectory and to provide the selection result in the form of the control signal 135.
- the cost functional 235 comprises weighting the at least two terms.
- the evaluation device 215 is designed to evaluate the paths using the cost function 235 with weighting of the terms.
- the cost functional 235 may include a predetermined comparison rule, such as that shown here
- Embodiment is pre-stored in the evaluation device 215.
- the at least two terms represent different driving parameters.
- the at least two terms represent a jerk occurring during the driving maneuver, which can be felt by an occupant, and additionally or alternatively an acceleration occurring during the driving maneuver and additionally or alternatively a speed driven during the driving maneuver and additionally or alternatively a duration of the driving maneuver and additionally or alternatively a distance to surrounding objects during the driving maneuver and additionally or alternatively a duration of the stay in the driving corridors during the driving maneuver and additionally or alternatively a collision probability during the driving maneuver and additionally or alternatively a driveability of the driving maneuver.
- the one for each path applicable values of the terms can be estimated on the basis of the sensor signal 130.
- FIG. 3 shows a schematic illustration of a roadway 115 and a vehicle 100 according to an exemplary embodiment.
- the vehicle 100 comprises the control unit 105.
- the vehicle 100 and the control unit 105 correspond or are similar to the vehicle and the control unit, from the figures mentioned above.
- the dividing device of the control unit 105 is corresponding
- the inner driving corridor 305 runs inside the outer driving corridor 310.
- the starting point of the lateral dynamic driving maneuver and the target point of the lateral dynamic driving maneuver are, for example, inside the inner driving corridor 305.
- the inner driving corridor 305 represents a comfort zone and the outer driving corridor 310, more precisely an outside of the inner driving corridor 305 lying area of the outer corridor 310, a border zone.
- the roadway 115 is, for example, a street, at least one of which
- Section is represented by at least two nested corridors 305, 310.
- the inner corridor 305 represents a preferred one
- the outer driving corridor 310 by virtue of its extension, marks a border, when crossing it there is an increased probability of collision for the vehicle 100, and thus represents the border zone.
- the dividing device of the control device 105 is also designed to draw a reference line 315
- the reference line 315 runs along the center line of the inner driving corridor 305.
- the target point is arranged on the reference line 315 as an example.
- the inner driving corridor 305 or the outer driving corridor 310 represents a current lane of the vehicle 100 and additionally or alternatively a future lane of the vehicle 100 after changing lanes as a transverse dynamic driving maneuver. This is advantageous since it is thus possible to divide the roadway 115 and that
- Control unit 105 can also be carried out in areas without marked lanes.
- an escalation cascade can be represented by nesting the driving corridors 305, 310.
- FIG. 4 shows a schematic illustration of a control unit 105 for
- the control device 105 shown here is similar to the control device from one of the above-mentioned figures and accordingly comprises the dividing device 205, the determination device 210, the evaluation device 215 and the selection device 220.
- the control device 105 comprises an actuating device 405, a detection device 410 , a testing device 415 and an adjusting device 420 or at least one of the named
- the actuating device 405 is designed to have at least one boundary condition at the end of the path and at least one
- the boundary condition at the end of the path and the path condition are determined, for example, using specifications for possible geometric courses of potential paths.
- Determination device 210 is designed to determine the path bundle using the path conditions of the path condition signal 425.
- the recognition device 410 is designed to recognize a driving situation of the vehicle on the basis of a driving function of the vehicle, the driving situation being set as a path condition.
- the driving function can be automated or manual, for example Represent function mode.
- the recognition device 410 is designed to provide the recognized driving situation in the form of a driving situation signal 430 to the actuating device 405, and the actuating device 405 is designed to transmit the path condition signal 425 using the
- control device 105 is designed according to the exemplary embodiment shown here for planning a lateral dynamic
- Detection device 410 to analyze the driving situation. Conditions for the driving maneuver to be planned are then determined by means of the adjusting device 405, and a bundle of paths is determined using the determining device 210. The determined paths of the path bundle are then evaluated by means of the evaluation device 215 using the cost function 235 using a number of criteria relevant to driving dynamics, the at least two terms of the cost function 235. Finally, the most suitable path is selected by means of the selection device 220. The path
- the driving situation is therefore first analyzed based on the current state of the automated driving function by means of the detection device 410.
- the driving situation is analyzed, for example, as to whether an automated driving function of the vehicle, such as automated lateral guidance, is switched on or off, available or in standby mode , Alternatively, the current state of the vehicle is predicted temporally and additionally or alternatively locally in the future by means of the recognition device 410, and this prediction is set as a boundary condition.
- the result is provided by the recognition device 410 to the actuating device 405.
- the actuating device 405 is designed to determine path conditions in order to place boundary conditions at the end of the path to be planned. According to one embodiment, the path ends on the reference line, so the target point of the trajectory lies on the
- the actuating device 405 is designed to determine at least one direction of movement condition as a path condition.
- conditions can be set for the length of the path.
- condition of the direction of movement can be used to ensure that the boundaries of the outer driving corridor are not crossed, as a result
- Determination device 210 is designed to identify the potential paths of the
- the determination device 210 can be designed, for example, to vary parameters of the path, for example the path conditions, for determining the at least two potential paths of the path bundle during the calculation.
- the path bundle can be more dense in certain areas of one state space than in others.
- the state space is first roughly scanned and then scanned more closely in favorable areas.
- the determination of the path bundle by means of the determination device 210 saves time compared to an iterative calculation of possible paths and thus reduces the costs of the overall system. It also makes it easier to achieve reproducible computing times.
- the procedure described also ensures that there is always a driving trajectory, even if this is possibly not optimal in terms of driving dynamics. This is a decisive contribution to the robustness of the described method, which can be carried out using an exemplary embodiment of the control unit 105 shown here.
- control device 105 also includes the test device 415.
- the test device 415 is designed using that provided by the determination device 210
- Path bundle signal 230 to check the determined path bundle for driveability and additionally or alternatively for a collision probability.
- the test device 415 is designed, the test result in the form of a Provide test signal 435 to the evaluation device 215.
- Evaluation device 215 is designed to evaluate the paths using test signal 435 and thus depending on the result of the test.
- the paths of the path bundle are checked, for example, for a collision with surrounding static and dynamic objects and / or drivability, using a planned vehicle speed over time or the path as well as a probable or predicted movement of surrounding dynamic objects.
- Both driveability and collision checking using tester 415 can be probabilistic, i.e. there is a scalar each that represents the probability of driveability or a collision.
- individual paths are excluded from the further evaluation by means of the evaluation device 215 on the basis of the result in order to save computing time, as a result of which the number of paths to be considered further is reduced.
- Travel trajectory selected which minimizes or minimizes the cost functional 235, while observing the restrictions determined by means of the actuating device 405.
- That path is always selected that is optimal within the path bundle determined by the determination device 210 with regard to the criteria evaluated by the evaluation device 215.
- the travel trajectory selected by means of the selection device 220 is provided in the form of the control signal 135.
- the control device 105 additionally comprises the setting device 420.
- the setting device 420 is designed to set a transverse position of the vehicle using the control signal 135.
- the setting device 420 is designed to provide a setting signal 440 for setting the transverse position, for example to one or more actuators of the vehicle.
- the path and speed planning can be carried out alternately, for example, or the path and speed planning can be combined.
- one each Bundles of possible paths and a bundle of possible speed profiles can be determined. The bundles form the basis for testing for collision and driveability using the testing device 415 and for evaluating using the cost function 235 using the evaluating device 215, and for making a selection using the selection device 220.
- control device 105 can be used in particular in connection with a vehicle with automated driving functions, which include automated lateral guidance, such as one
- Lane Keeping Assist a traffic jam assistant, a traffic jam pilot or a motorway pilot.
- FIG. 5 shows a flowchart of a method 500 for determining a travel trajectory for a lateral dynamic driving maneuver for a vehicle according to an exemplary embodiment.
- the method 500 has at least a step 505 of division, a step 510 of determination, a step 515 of evaluation and a step 520 of selection.
- a roadway is divided into at least one outer driving corridor.
- the inner driving corridor can run inside the outer driving corridor.
- a starting point of the lateral dynamic driving maneuver is optional and a target point of the lateral dynamic driving maneuver is, for example, within the inner driving corridor if an inner driving corridor is present. An exception to this arises if the automated driving function is activated while the system is outside.
- the inner driving corridor represents a comfort zone and the outer driving corridor a border zone.
- a path bundle with at least two potential paths between the starting point and the destination point is determined.
- the bundle of paths runs within the outer corridor.
- the paths are evaluated using a cost function.
- the cost functional includes at least two terms that are different Represent driving parameters.
- a path is selected from the path bundle as the travel trajectory.
- a reference line is determined in step 505 of the division, for example the center line of the inner one
- Corridor can represent.
- the target point can then be on this
- the inner driving corridor or the outer driving corridor represents a current lane of the vehicle and additionally or alternatively a future lane of the vehicle after a lane change as a transverse dynamic driving maneuver.
- the cost functional comprises, according to one exemplary embodiment, a weighting of the at least two terms.
- the at least two terms as driving parameters in step 515 of the evaluation optionally represent a jerk and / or an acceleration and / or a speed and / or a duration of the driving maneuver and / or a distance from surrounding objects and / or a duration of the stay in the vehicle Driving corridors and / or a collision probability and / or a
- the method 500 also includes a step 525 of standing at least one boundary condition at the end of the path and at least one movement direction condition as path conditions.
- the path bundle is determined using the path conditions.
- the step 525 of standing is accordingly optionally carried out before the step 510 of determining.
- the method 500 comprises a step 530 of recognizing a driving situation of the vehicle on the basis of a driving function of the vehicle.
- the driving situation is recognized as a path condition.
- step 530 of the recognition is optionally carried out before step 525 of standing.
- the method 500 comprises a step 535 of checking, which is optionally carried out after the step 510 of determining and before step 515 of the evaluation. In step 535 of the checking, the paths of the path bundle determined in step 510 are checked for driveability and additionally or alternatively for a probability of collision. in the
- step 515 the paths are then evaluated based on the result of checking step 535.
- the method 500 also comprises a step 540 of setting.
- step 540 of setting a transverse position of the vehicle is determined using that in step 520 of selecting
- step 540 is optionally carried out after step 520. If an exemplary embodiment comprises a “and / or” link between a first feature and a second feature, this is to be read in such a way that the embodiment according to one embodiment has both the first feature and the second feature and according to a further embodiment either only that has the first feature or only the second feature.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
Description
Beschreibung description
Titel title
Verfahren und Steuergerät zum Bestimmen einer Fahrttrajektorie für ein querdynamisches Fahrmanöver für ein Fahrzeug Method and control device for determining a travel trajectory for a transverse dynamic driving maneuver for a vehicle
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung geht von einem Verfahren oder einem Steuergerät nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm. The invention is based on a method or a control device according to the type of the independent claims. The present invention also relates to a computer program.
Ein Fahrzeug mit automatisierten Fahrfunktionen kann eine Vorausschau über sein eigenes, zukünftiges Bewegungsverhalten benötigen. Mittels der A vehicle with automated driving functions may need a forecast of its own future movement behavior. By means of the
Vorausschau kann das Fahrzeug verschiedene Verhaltens- oder Foresight, the vehicle can behave differently or
Manöveroptionen gegeneinander abwägen und diese auf abstrakte Ziele wie beispielsweise Kollisionsfreiheit hin überprüfen. Dabei kann die Bewegung des Fahrzeugs vorausgeplant werden, um so eine Aussage treffen zu können, an welchem Ort es sich zu welchem Zeitpunkt voraussichtlich aufhalten wird. Diese Planungsdaten können zur Steuerung und Regelung der Aktuatoren des Weigh maneuver options against each other and check them for abstract goals such as freedom from collisions. The movement of the vehicle can be planned in advance so that a statement can be made as to where it is likely to be and at what point in time. This planning data can be used to control and regulate the actuators of the
Fahrzeugs, beispielsweise einem Antriebstrang, einer Bremse und einer Lenkung sowie redundanter Aktuatoren verwendet werden. Vehicle, for example a drive train, a brake and a steering, and redundant actuators can be used.
Die EP 3 208 786 Al und die WO 2017/165687 beschreiben Verfahren zum Planen eines Bewegungsverhaltens des Fahrzeugs bei einem Spurwechsel oder einem Fahrthindernis. EP 3 208 786 A1 and WO 2017/165687 describe methods for planning a movement behavior of the vehicle when changing lanes or an obstacle to driving.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Bestimmen einer Fahrttrajektorie für ein querdynamisches Fahrmanöver für ein Fahrzeug, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Against this background, the approach presented here provides a method for determining a travel trajectory for a transverse dynamic driving maneuver for a vehicle, also a control unit that uses this method, and finally a corresponding computer program according to the
Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens und Steuergeräts möglich. Main claims presented. The measures listed in the dependent claims allow advantageous developments and improvements of the method and control device specified in the independent claim.
Mit dem hier vorgestellten Ansatz ist es möglich, eine Fahrttrajektorie eines Fahrmanövers eines Fahrzeugs unabhängig von einer Fahrspurkennzeichnung einer Fahrbahn zu bestimmen. Dazu kann eine Fahrbahn in Fahrkorridore eingeteilt und ein Pfadbündel mit potentiellen Pfaden innerhalb der Fahrkorridore ermittelt werden. Anhand von verschiedenen fahrdynamisch relevanten With the approach presented here, it is possible to determine a travel trajectory of a driving maneuver of a vehicle independently of a lane identification of a lane. For this purpose, a roadway can be divided into driving corridors and a bundle of paths with potential paths within the driving corridors can be determined. Based on various driving dynamics relevant
Einflussgrößen bezüglich eines Fahrverhaltens und äußerer Gegebenheiten des Fahrzeugs können die Pfade des Pfadbündels bewertet werden, anschließend kann basierend auf dem Bewertungsergebnis die Fahrttrajektorie ausgewählt werden. Vorteilhafterweise kann die Fahrttrajektorie auf diese Weise schnell und effizient bestimmt werden. Es ist somit möglich, die hinsichtlich der The paths of the bundle of paths can be evaluated, influencing variables with regard to driving behavior and external conditions of the vehicle, and then the travel trajectory can be selected based on the evaluation result. In this way, the travel trajectory can advantageously be determined quickly and efficiently. It is thus possible to consider the
zugrungegelegten fahrdynamischen Kriterien vorteilhafte Fahrttrajektorie zu bestimmen. Die indirekte Ermittlung der Fahrttrajektorie über ein Pfadbündel ermöglicht ein zeitsparendes und kostengünstiges Bestimmen der to determine advantageous driving trajectories based on dynamic driving criteria. The indirect determination of the travel trajectory via a path bundle enables time-saving and inexpensive determination of the
Fahrttrajektorie. Travel trajectory.
Es wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Fahrttrajektorie für ein There will be a method of determining a travel trajectory for a
querdynamisches Fahrmanöver für ein Fahrzeug vorgestellt. Das Verfahren umfasst zumindest einen Schritt des Einteilens, einen Schritt des Ermittelns, einen Schritt des Bewertens und einen Schritt des Auswählens. Im Schritt des Einteilens wird eine Fahrbahn in zumindest einen äußeren Fahrkorridor eingeteilt. Im Schritt des Ermittelns wird ein Pfadbündel mit zumindest zwei potentiellen Pfaden zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt des querdynamischen Fahrmanövers ermittelt. Das Pfadbündel verläuft innerhalb des äußeren Fahrkorridors. Im Schritt des Bewertens werden die Pfade unter Verwendung eines Kostenfunktionais bewertet. Das Kostenfunktional umfasst zumindest zwei Terme oder zumindest drei Terme, die unterschiedliche transverse dynamic driving maneuver for a vehicle presented. The method comprises at least a step of dividing, a step of determining, a step of evaluating and a step of selecting. In the dividing step, a roadway is divided into at least one outer driving corridor. In the determining step, a path bundle with at least two potential paths between a starting point and a target point of the lateral dynamic driving maneuver is determined. The bundle of paths runs within the outer corridor. In the evaluating step, the paths are evaluated using a cost function. The cost functional comprises at least two terms or at least three terms that are different
Fahrparameter repräsentieren. Im Schritt des Auswählens wird unter Verwendung eines Ergebnisses des Schrits des Bewertens ein Pfad aus dem Pfadbündel als die Fahrtrajektorie ausgewählt. Represent driving parameters. In the step of selecting is under Using a result of the step of evaluating a path selected from the path bundle as the driving trajectory.
Im Schrit des Einteilens kann die Fahrbahn in zumindest einen inneren In the step of dividing the roadway into at least one inner
Fahrkorridor und den äußeren Fahrkorridor eingeteilt werden. Der innere Fahrkorridor verläuft dann innerhalb des äußeren Fahrkorridors. Der Zielpunkt des querdynamischen Fahrmanövers liegt in diesem Fall innerhalb des inneren Fahrkorridors. Der innere Fahrkorridor repräsentiert eine Komfortzone und der äußere Fahrkorridor eine Grenzzone. Der Startpunkt des querdynamischen Fahrmanövers kann außerhalb des inneren Fahrkorridors liegen. Alternativ kann der Startpunkt ebenfalls innerhalb des inneren Fahrkorridors liegen. Driving corridor and the outer driving corridor can be divided. The inner corridor then runs inside the outer corridor. In this case, the target point of the lateral dynamic driving maneuver lies within the inner driving corridor. The inner driving corridor represents a comfort zone and the outer driving corridor a border zone. The starting point of the lateral dynamic driving maneuver can be outside the inner driving corridor. Alternatively, the starting point can also be within the inner corridor.
Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug sein, beispielsweise ein Auto, ein Bus, ein Nutzfahrzeug, oder ein Transportfahrzeug zum Transportieren von Gütern oder Personen. Das Fahrzeug kann als Fahrzeug mit automatisiertem Fährbetrieb, also als fahrerlos fahrendes Fahrzeugs ausgeführt sein, beispielsweise in Form eines selbstfahrenden Kraftfahrzeugs. Das Fahrzeug kann eine The vehicle can be a motor vehicle, for example a car, a bus, a commercial vehicle, or a transport vehicle for transporting goods or people. The vehicle can be designed as a vehicle with automated ferry operation, that is to say as a driverless vehicle, for example in the form of a self-driving motor vehicle. The vehicle can
Sensoreinrichtung mit einer Umfelderfassungseinrichtung aufweisen, sowie Aktoren wie einen Antriebsstrang, eine Bremse und eine Lenkung. Unter der Fahrtrajektorie kann die zeitabhängige Bewegung entlang eines Pfades oder einer Bewegungsbahn des Fahrzeugs verstanden werden. Ein querdynamisches Fahrmanöver kann beispielsweise das Fahren einer Kurve, ein Kurvenschneiden oder ein Spurwechsel sein. Unter der Fahrbahn kann beispielsweise eine Straße verstanden werden. Bei dem Fahrkorridor kann es sich um einen Bereich der Fahrbahn handeln. Der Fahrkorridor kann einer gekennzeichneten Fahrspur der Fahrbahn entsprechen, oder die Fahrspur umfassen, oder ein Bereich innerhalb einer Fahrspur sein, oder der Fahrkorridor kann unabhängig von einer Have sensor device with an environment detection device, and actuators such as a drive train, a brake and a steering. The driving trajectory can be understood to mean the time-dependent movement along a path or a movement path of the vehicle. A transverse dynamic driving maneuver can be, for example, cornering, cornering or changing lanes. The roadway can be understood as a street, for example. The driving corridor can be an area of the road. The driving corridor can correspond to a marked lane of the lane, or can comprise the lane, or can be an area within a lane, or the driving corridor can be independent of one
Kennzeichnung von Fahrspuren einem Bereich der Fahrbahn entsprechen. Der äußere Fahrkorridor kann den inneren Fahrkorridor umfassen. Die Grenzzone des äußeren Fahrkorridors kann einen Bereich der Fahrbahn repräsentieren, dessen äußere Grenzen zum Vermeiden von Kollisionen insbesondere mit Infrastrukturelementen nicht überfahren werden können. Die Komfortzone des inneren Fahrkorridors kann beispielsweise einen bevorzugten Aufenthaltsbereich des Fahrzeugs repräsentieren, beispielsweise einen Bereich, der zum Marking of lanes corresponds to an area of the lane. The outer driving corridor can include the inner driving corridor. The border zone of the outer driving corridor can represent an area of the roadway, the outer boundaries of which cannot be crossed in order to avoid collisions, in particular with infrastructure elements. The comfort zone of the inner driving corridor can represent, for example, a preferred stay area of the vehicle, for example an area that is intended for
Komfortempfinden von Fahrzeuginsassen beitragen kann. Das Pfadbündel kann zumindest zwei oder eine Mehrzahl an potentiellen Pfaden umfassen. Das Kostenfunktional kann eine vorbestimmte Verarbeitungsvorschrift sein, beispielsweise in Form eines Algorithmus. Bei den zumindest zwei Termen, die unterschiedliche Fahrparameter repräsentieren, kann es sich beispielsweise um von Einrichtungen des Fahrzeugs ermittelbare / sensierte Werte oder anhand der Korridore oder des geplanten Pfades geschätzte Werte handeln, die eine in Bezug auf die Fahrdynamik des Fahrzeugs relevante Einflussgröße Comfort of vehicle occupants can contribute. The path bundle can include at least two or a plurality of potential paths. The cost functional can be a predetermined processing rule, for example in the form of an algorithm. The at least two terms that represent different driving parameters can be, for example, values that can be determined / sensed by devices of the vehicle or values that are estimated on the basis of the corridors or the planned path and that are an influencing variable that is relevant in relation to the driving dynamics of the vehicle
repräsentieren, beispielsweise um eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit, eine aktuelle Fahrbahngegebenheit oder eine Dauer des Fahrmanövers. represent, for example, a current driving speed, a current road surface condition or a duration of the driving maneuver.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Einteilens eine Referenzlinie bestimmt werden. Diese kann, aber muss nicht, der Mittellinie des inneren Fahrkorridors entsprechen. Der Zielpunkt des Fahrmanövers kann auf der Referenzlinie angeordnet werden. Der innere Fahrkorridor kann die Komfortzone, also einen bevorzugten Fahrbereich des Fahrzeugs, repräsentieren. According to one embodiment, a reference line can be determined in the dividing step. This can, but does not have to, correspond to the center line of the inner corridor. The target point of the driving maneuver can be arranged on the reference line. The inner driving corridor can represent the comfort zone, that is, a preferred driving area of the vehicle.
Vorteilhafterweise kann die Trajektorie so bestimmt werden, dass sie im inneren Fahrkorridor auf der Referenzlinie endet, was hinsichtlich einer anschließenden Fahrtstrecke und einem Bestimmen einer weiteren Trajektorie vorteilhaft ist. The trajectory can advantageously be determined in such a way that it ends in the inner driving corridor on the reference line, which is advantageous with regard to a subsequent route and a determination of a further trajectory.
Im Schritt des Bewertens kann gemäß einer Ausführungsform das In the evaluating step, according to one embodiment, the
Kostenfunktional eine Gewichtung der zumindest zwei Terme umfassen. Functionally include a weighting of the at least two terms.
Vorteilhafterweise können auf diese Weise unterschiedliche Fahrparameter unterschiedlich stark gewichtet werden, beispielsweise um die Sicherheit der Trajektorie betreffende Fahrparameter stärker zu gewichten als andere. Advantageously, different driving parameters can be weighted differently in this way, for example in order to weight driving parameters relating to the safety of the trajectory more than others.
Zudem können im Schritt des Bewertens gemäß einer Ausführungsform die zumindest zwei Terme als Fahrparameter einen Ruck und zusätzlich oder alternativ eine Beschleunigung und zusätzlich oder alternativ eine In addition, in the step of evaluating according to one embodiment, the at least two terms as driving parameters can be a jerk and additionally or alternatively an acceleration and additionally or alternatively one
Geschwindigkeit und zusätzlich oder alternativ eine Dauer des Fahrmanövers und zusätzlich oder alternativ einen Abstand zu umgebenden Objekten und zusätzlich oder alternativ eine Dauer des Aufenthalts in den Fahrkorridoren und zusätzlich oder alternativ eine Kollisionswahrscheinlichkeit und zusätzlich oder alternativ eine Fahrbarkeit repräsentieren. Die genannten Fahrparameter können mittels einer Sensoreinrichtung des Fahrzeugs erfasst und von dieser Speed and additionally or alternatively represent a duration of the driving maneuver and additionally or alternatively a distance to surrounding objects and additionally or alternatively represent a duration of the stay in the driving corridors and additionally or alternatively a collision probability and additionally or alternatively represent driveability. The driving parameters mentioned can be detected by a sensor device of the vehicle and by this
bereitgestellt oder anderweitig beispielsweise geschätzt werden. Zusätzlich oder alternativ können die Fahrparameter unter Verwendung eines Verlaufs der Pfade bestimmt werden. So können die Fahrparameter Ruck und Geschwindigkeit beispielsweise von einer Krümmung eines Pfades abhängig sein. Der provided or otherwise estimated, for example. In addition or alternatively, the driving parameters can be determined using a course of the paths. For example, the jerk and speed driving parameters may depend on the curvature of a path. The
Fahrparameter Dauer kann von einer Länge und ebenfalls der Krümmung eines Pfades abhängig sein. Dabei kann zum Bestimmen der Fahrparameter auf gespeicherte Referenzparameter zurückgegriffen werden. Vorteilhafterweise können so unterschiedliche für die Fahrdynamik relevante Kriterien im Schritt des Bewertens zugrunde gelegt werden, wobei mehrere Fahrparameter Driving parameter duration can depend on a length and also the curvature of a path. Stored reference parameters can be used to determine the driving parameters. In this way, different criteria relevant to the driving dynamics can advantageously be used as a basis in the evaluation step, with several driving parameters
berücksichtigt werden können. can be taken into account.
Das Verfahren kann gemäß einer Ausführungsform einen Schritt des Stehens von zumindest einer Randbedingung am Pfadende der Pfade und zumindest einer Bewegungsrichtungsbedingung als Pfadbedingungen umfassen. Im Schritt des Ermittelns kann das Pfadbündel unter Verwendung der Pfadbedingungen ermittelt werden. Bei der Randbedingung am Pfadende kann es sich According to one embodiment, the method can include a step of standing at least one boundary condition at the end of the path of the paths and at least one movement direction condition as path conditions. In the determining step, the path bundle can be determined using the path conditions. The boundary condition at the end of the path can be
beispielsweise um eine Anforderung an den zu planenden Pfad in Form einer Glattheit am Zielpunkt handeln, beispielsweise kann als Randbedingung am Pfadende ein übereinstimmender Funktionswert sowie eine bestimmte Stetigkeit im Übergang zur Referenzlinie in mindestens einer Ableitung als Anforderung gestellt werden. Bei der Bewegungsrichtungsbedingung kann es sich for example, a requirement for the path to be planned in the form of a smoothness at the target point, for example, as a boundary condition at the end of the path, a matching function value and a certain continuity in the transition to the reference line can be made as a requirement in at least one derivative. The direction of movement condition can be
beispielsweise um eine Anforderung an eine Länge des zu planenden Pfads handeln, die beispielsweise durch eine Grenze eines Erfassungsbereichs oder eine Reichweite einer Umfelderfassungseinrichtung des Fahrzeugs limitiert sein kann. Vorteilhafterweise kann auf dieses Weise das Erfüllen bestimmter for example, a requirement for a length of the path to be planned, which may be limited, for example, by a limit of a detection area or a range of a surroundings detection device of the vehicle. In this way, the fulfillment of certain requirements can advantageously be achieved
Anforderungen an die zumindest zwei potentiellen Pfade des Pfadbündels erreicht werden, was eine Berücksichtigung von Vorgaben, Umweltbedingungen oder Fahrzeuggegebenheiten bei dem Bestimmen der Fahrttrajektorie Requirements for the at least two potential paths of the path bundle can be achieved, which takes into account requirements, environmental conditions or vehicle conditions when determining the travel trajectory
ermöglicht. allows.
Auch kann das Verfahren gemäß einer Ausführungsform einen Schritt des Erkennens einer Fahrsituation des Fahrzeugs anhand einer Fahrfunktion des Fahrzeugs umfassen. Die Fahrsituation kann als Pfadbedingung erkannt werden. Im Schritt des Ermittelns kann die Fahrsituation auf diese Weise als According to one embodiment, the method can also include a step of recognizing a driving situation of the vehicle based on a driving function of the vehicle. The driving situation can be recognized as a path condition. In this step, the driving situation can be determined as
Pfandbedingung verwendet werden, so kann beim Ermitteln des Pfadbündels eine aktuelle oder zukünftige Fahrsituation berücksichtigt werden. Insbesondere wenn das Fahrzeug eine automatisierte Fahrfunktion aufweist ist dies vorteilhaft, um einen aktuellen Zustand der Fahrfunktion, beispielsweise ob die Fahrfunktion ein- oder ausgeschaltet ist, zu erkennen. Deposit condition are used, a current or future driving situation can be taken into account when determining the path bundle. In particular if the vehicle has an automated driving function, this is advantageous in order to recognize a current state of the driving function, for example whether the driving function is switched on or off.
Außerdem kann das Verfahren gemäß einer Ausführungsform einen Schritt des Prüfens der im Schritt des Ermittelns ermittelten Pfade des Pfadbündels auf eine physikalische Fahrbarkeit hinsichtlich physikalischer Randbedingungen aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann im Schritt des Prüfens eine In addition, according to one embodiment, the method can have a step of checking the paths of the path bundle determined in the step of determining for physical driveability with regard to physical boundary conditions. Additionally or alternatively, a
Kollisionswahrscheinlichkeit der im Schritt des Ermittelns ermittelten Pfade des Pfadbündels geprüft werden. Im Schritt des Bewertens können die Pfade abhängig vom Ergebnis des Prüfens bewertet werden. Je nach Prüfungsergebnis können einzelne Pfade von einem Bewerten anhand des Kostenfunktionais ausgeschlossen werden, was zeitsparend ist. Das Prüfen der Pfade auf Collision probability of the paths of the path bundle determined in the step of determining are checked. In the evaluating step, the paths can be evaluated depending on the result of the examination. Depending on the test result, individual paths can be excluded from an evaluation based on the cost function, which saves time. Checking the paths on
Fahrbarkeit und Kollisionswahrscheinlichkeit kann zudem die Fahrsicherheit erhöhen. Driveability and collision probability can also increase driving safety.
Im Schritt des Einteilens kann gemäß einer Ausführungsform der innere In the dividing step, according to one embodiment, the inner
Fahrkorridor oder der äußere Fahrkorridor eine aktuelle Fahrspur des Fahrzeugs und zusätzlich oder alternativ eine zukünftige Fahrspur des Fahrzeugs nach einem Spurwechsel als querdynamisches Fahrmanöver repräsentieren. Driving corridor or the outer driving corridor represent a current lane of the vehicle and additionally or alternatively a future lane of the vehicle after a lane change as a transverse dynamic driving maneuver.
Zudem kann das Verfahren gemäß einer Ausführungsform einen Schritt des Einstellens einer Querposition des Fahrzeugs unter Verwendung der im Schritt des Auswählens ausgewählten Fahrttrajektorie aufweisen. Vorteilhafterweise kann das im Schritt des Auswählens bestimmte Ergebnis der Fahrttrajektorie zum Planen oder Einstellen einer Querposition verwendet werden. In addition, according to one embodiment, the method can have a step of setting a transverse position of the vehicle using the travel trajectory selected in the step of selecting. The result of the travel trajectory determined in the step of selecting can advantageously be used for planning or setting a transverse position.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein. This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in The approach presented here also creates a control device which is designed to carry out the steps of a variant of a method presented here
entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. to carry out, control or implement appropriate facilities. Also through this embodiment variant of the invention in the form of a control unit the object on which the invention is based can be achieved quickly and efficiently.
Hierzu kann das Steuergerät zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine For this purpose, the control unit can have at least one computing unit for processing signals or data, at least one storage unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading sensor signals from the sensor or for outputting control signals to the actuator and / or at least one
Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einiesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einiesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann. Have communication interface for reading in or outputting data which are embedded in a communication protocol. The computing unit can be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, and the storage unit can be a flash memory, an EEPROM or a magnetic storage unit. The communication interface can be designed to read or output data wirelessly and / or line-bound, a communication interface that can input or output line-based data, for example electrically or optically insert this data from a corresponding data transmission line or output it into a corresponding data transmission line.
Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des In the present case, a control device can be understood to mean an electrical device that processes sensor signals and outputs control and / or data signals as a function thereof. The control device can have an interface that can be designed in terms of hardware and / or software. In the case of hardware training, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which functions in a wide variety of ways
Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Control unit includes. However, it is also possible that the interfaces are separate, integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In the case of software training, the interfaces can be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch das Steuergerät eine Steuerung einer Fahrfunktion des Fahrzeugs. Hierzu kann das Steuergerät beispielsweise auf Sensorsignale wie ein Radarsignal einer Umfelderfassungseinrichtung des Fahrzeugs und ein elektrisches Signal eines Beschleunigungssensors des Fahrzeugs zugreifen. Die Ansteuerung erfolgt über Aktoren wie dem In an advantageous embodiment, the control device controls a driving function of the vehicle. For this purpose, the control unit can, for example, use sensor signals such as a radar signal from a surroundings detection device of the vehicle and an electrical signal from an acceleration sensor Access vehicle. The control takes place via actuators like that
Antriebstrang, der Bremse und der Lenkung des Fahrzeugs. Drivetrain, brake and steering of the vehicle.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend Also advantageous is a computer program product or computer program with program code, which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the above
beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird. described embodiments is used, in particular if the program product or program is executed on a computer or a device.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt: Embodiments of the approach presented here are shown in the drawings and explained in more detail in the following description. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Steuergerät zum Bestimmen einer Fahrttrajektorie für ein querdynamisches Fahrmanöver für das Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel; 1 shows a schematic illustration of a vehicle with a control device for determining a travel trajectory for a transverse dynamic driving maneuver for the vehicle according to an exemplary embodiment;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Steuergeräts zum Bestimmen einer Fahrttrajektorie für ein querdynamisches Fahrmanöver für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel; 2 shows a schematic illustration of a control device for determining a travel trajectory for a lateral dynamic driving maneuver for a vehicle according to an exemplary embodiment;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Fahrbahn und eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel; 3 shows a schematic illustration of a roadway and a vehicle according to an exemplary embodiment;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Steuergeräts zum Bestimmen einer Fahrttrajektorie für ein querdynamisches Fahrmanöver für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel; und 4 shows a schematic illustration of a control device for determining a travel trajectory for a lateral dynamic driving maneuver for a vehicle according to an exemplary embodiment; and
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen einer 5 shows a flowchart of a method for determining a
Fahrttrajektorie für ein querdynamisches Fahrmanöver für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel. In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren Travel trajectory for a transverse dynamic driving maneuver for a vehicle according to an embodiment. In the following description of advantageous exemplary embodiments of the present invention are described in the various figures
dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche illustrated and similarly acting elements are the same or similar
Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. Reference numerals are used, a repeated description of these elements being omitted.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem Steuergerät 105 zum Bestimmen einer Fahrttrajektorie 110 für ein 1 shows a schematic illustration of a vehicle 100 with a control device 105 for determining a travel trajectory 110 for a vehicle
querdynamisches Fahrmanöver für das Fahrzeug 100 gemäß einem lateral dynamic driving maneuver for the vehicle 100 according to one
Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 100 ist beispielhaft auf einer Fahrbahn 115 gezeigt. Das Fahrzeug 100 umfasst außer dem Steuergerät 105 beispielhaft eine Sensoreinrichtung 120 als Einrichtung zur Detektion von Fahrspuren und zumindest einen Aktuator 125, beispielsweise einen Antriebstrang und eine Lenkung, als Einrichtungen zur Beeinflussung der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugbewegungsrichtung. Gemäß dem hier gezeigten Embodiment. The vehicle 100 is shown by way of example on a roadway 115. In addition to the control device 105, the vehicle 100 includes, for example, a sensor device 120 as a device for detecting lanes and at least one actuator 125, for example a drive train and a steering system, as devices for influencing the vehicle speed and the direction of vehicle movement. According to what is shown here
Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 105 ausgebildet, ein von der Exemplary embodiment, the control device 105 is designed, one of the
Sensoreinrichtung 120 bereitgestelltes Sensorsignal 130 einzulesen und ein Steuersignal 135 an den Aktuator 125 auszugeben. Das Sensorsignal 130 und das Steuersignal 135 können dabei stellvertretend für eine Mehrzahl von unterschiedlichen Sensoren bereitgestellten Sensorsignalen und an Sensor device 120 provided read sensor signal 130 and output a control signal 135 to the actuator 125. The sensor signal 130 and the control signal 135 can represent a plurality of different sensors and sensor signals
unterschiedliche Aktuatoren oder Steuereinrichtungen bereitgestellte provided different actuators or control devices
Steuersignale aufgefasst werden. Control signals are understood.
Das Steuergerät 105 ist ausgebildet, zum Bestimmen der Fahrttrajektorie 110 für das querdynamische Fahrmanöver des Fahrzeugs 100 zwischen einem The control unit 105 is designed to determine the travel trajectory 110 for the lateral dynamic driving maneuver of the vehicle 100 between one
Startpunkt 140 und einem Zielpunkt 145 ein Pfadbündel 150 mit zumindest zwei potentiellen Pfaden 155, 160 zu ermitteln und die Fahrttrajektorie 110 aus dem Pfadbündel 150 auszuwählen. Starting point 140 and a destination point 145 to determine a path bundle 150 with at least two potential paths 155, 160 and to select the travel trajectory 110 from the path bundle 150.
Das hier gezeigte Steuergerät 105 ist zur Pfadplanung oder Trajektorienplanung für das Fahrzeug 100 einsetzbar, beispielsweise zum Planen eines The control device 105 shown here can be used for path planning or trajectory planning for the vehicle 100, for example for planning one
querdynamischen Fahrmanövers eines Fahrzeugs mit automatisierter lateral dynamic driving maneuvers of a vehicle with automated
Querführung als Fahrzeug 100 auf einer Straße als Fahrbahn 115. Beim Planen einer Fahraufgabe wie das Bestimmen der Fahrttrajektorie ist eine Aufteilung in vier Ebenen möglich: einer Navigationsebene, einer Ebene der Verhaltensplanung des Fahrzeugs 100, einer Ebene der Bewegungsregelung des Fahrzeugs 100 und einer Ebene der Bewegungsplanung des Fahrzeugs, mit einer Geschwindigkeits- oder Längsplanung und einer Pfad-oder Querplanung, wie sie mittels des hier gezeigten Steuergeräts 105 erfolgt. Lateral guidance as a vehicle 100 on a road as a lane 115. When planning a driving task such as determining the travel trajectory, a division into four levels is possible: a navigation level, a level of the Behavior planning of the vehicle 100, a level of the movement control of the vehicle 100 and a level of the movement planning of the vehicle, with a speed or longitudinal planning and a path or lateral planning, as is done by means of the control unit 105 shown here.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuergeräts 105 zum 2 shows a schematic illustration of a control unit 105 for
Bestimmen einer Fahrttrajektorie für ein querdynamisches Fahrmanöver für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Steuergerät 105 umfasst eine Einteileinrichtung 205, eine Ermittlungseinrichtung 210, eine Determining a travel trajectory for a transverse dynamic driving maneuver for a vehicle according to an exemplary embodiment. The control device 105 comprises a dividing device 205, a determining device 210, a
Bewertungseinrichtung 215 und eine Auswahleinrichtung 220. Die Evaluation device 215 and a selection device 220. Die
Einteileinrichtung 205 ist ausgebildet, die Fahrbahn in zumindest einen äußeren Fahrkorridor einzuteilen. Beispielhaft wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die Einteileinrichtung 205 ist ausgebildet ist, die Fahrbahn in zumindest einen inneren Fahrkorridor und einen äußeren Fahrkorridor einzuteilen. Der innere Fahrkorridor verläuft innerhalb des äußeren Dividing device 205 is designed to divide the roadway into at least one outer driving corridor. As an example, an exemplary embodiment is described below in which the dividing device 205 is designed to divide the roadway into at least one inner driving corridor and one outer driving corridor. The inner corridor runs inside the outer one
Fahrkorridors. Der Startpunkt des querdynamischen Fahrmanövers und der Zielpunkt des querdynamischen Fahrmanövers liegen innerhalb des inneren Fahrkorridors. Alternativ liegt der Startpunkt außerhalb des inneren Travel corridor. The starting point of the lateral dynamic driving maneuver and the target point of the lateral dynamic driving maneuver lie within the inner driving corridor. Alternatively, the starting point is outside of the inside
Fahrkorridors. Wird die Fahrbahn nur in einen äußeren Fahrkorridor eingeteilt, so liegen Startpunkt und Zielpunkt innerhalb des äußeren Fahrkorridors. Der innere Fahrkorridor repräsentiert eine Komfortzone und der äußere Fahrkorridor eine Grenzzone. Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Travel corridor. If the roadway is only divided into an outer driving corridor, the starting point and destination are within the outer driving corridor. The inner driving corridor represents a comfort zone and the outer driving corridor a border zone. According to the embodiment shown here
Einteileinrichtung 205 dazu ausgebildet, zum Einteilen der Fahrbahn das Sensorsignal 130 einzulesen, beispielsweise über eine Schnittstelle zu der in Fig. 1 gezeigten Sensoreinrichtung. Beispielsweise wird das Einteilen der Fahrbahn unter Verwendung eines über das Sensorsignal 130 übertragenen Abbilds der Fahrbahn vorgenommen. Zudem ist die Einteileinrichtung 205 ausgebildet, das Ergebnis des Einteilens in Form eines Einteilsignals 225 an die Ermittlungseinrichtung 210 bereitzustellen. Die Ermittlungseinrichtung 210 ist ausgebildet, unter Verwendung des Einteilsignals 225 ein Pfadbündel mit zumindest zwei potentiellen Pfaden zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt zu ermitteln. Beispielsweise ist die Ermittlungseinrichtung 210 ausgebildet, um das Pfadbündel unter Verwendung einer Ermittlungsvorschrift zu bestimmen, wobei zur Ermittlung unterschiedlicher Pfade beispielsweise unterschiedliche Werte für eine maximale Richtungsänderung und/oder maximale Beschleunigung des Fahrzeugs zu Grunde gelegt werden. Ferner fließt gemäß einem Dividing device 205 designed to read in sensor signal 130 for dividing the road, for example via an interface to the sensor device shown in FIG. 1. For example, the division of the roadway is carried out using an image of the roadway transmitted via the sensor signal 130. In addition, the scheduling device 205 is designed to provide the result of the scheduling in the form of a scheduling signal 225 to the determination device 210. The determination device 210 is designed to use the one-part signal 225 to determine a path bundle with at least two potential paths between the starting point and the destination point. For example, the determination device 210 is designed to determine the path bundle using a determination rule, wherein for determining different paths, for example, different values for a maximum change in direction and / or maximum acceleration of the vehicle. Further flows according to one
Ausführungsbeispiel ein Verlauf zumindest des äußeren Korridors in die Embodiment a course of at least the outer corridor in the
Ermittlung des Pfadbündels mit ein. Das Pfadbündel wird dabei so ermittelt, dass es innerhalb des äußeren Fahrkorridors verläuft. Die Ermittlungseinrichtung 210 ist ferner ausgebildet, das Ergebnis des Ermittelns in Form eines Determination of the path bundle with a. The path bundle is determined in such a way that it runs within the outer driving corridor. The determination device 210 is also designed to produce the result of the determination in the form of a
Pfadbündelsignals 230 an die Bewertungseinrichtung 215 bereitzustellen. Das Pfadbündelsignal 230 umfasst beispielsweise Verlaufsdaten der einzelnen Pfade. Die Bewertungseinrichtung 215 ist ausgebildet, unter Verwendung des Provide path bundle signal 230 to the evaluation device 215. The path bundle signal 230 includes, for example, historical data of the individual paths. The evaluation device 215 is designed using the
Pfadbündelsignals 230 und eines Kostenfunktionais 235 die Pfade zu bewerten. Das Kostenfunktional 235 umfasst zumindest zwei Terme, gemäß diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft zumindest drei Terme, die unterschiedliche Fahrparameter repräsentieren. Die Bewertungseinrichtung 215 ist ausgebildet, das Ergebnis des Bewertens in Form eines Bewertungssignals 240 an die Auswahleinrichtung 220 bereitzustellen. Die Auswahleinrichtung 220 ist ausgebildet, unter Verwendung des Bewertungssignals 240 einen Pfad aus dem Pfadbündel als die Fahrttrajektorie auszuwählen und das Auswahlergebnis in Form des Steuersignals 135 bereitzustellen. Path bundle signal 230 and a cost function 235 to evaluate the paths. The cost functional 235 comprises at least two terms, for example at least three terms according to this exemplary embodiment, which represent different driving parameters. The evaluation device 215 is designed to provide the result of the evaluation in the form of an evaluation signal 240 to the selection device 220. The selection device 220 is designed to use the evaluation signal 240 to select a path from the path bundle as the travel trajectory and to provide the selection result in the form of the control signal 135.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Kostenfunktional 235 eine Gewichtung der zumindest zwei Terme. Die Bewertungseinrichtung 215 ist in diesem Fall ausgebildet, die Pfade unter Verwendung des Kostenfunktionais 235 mit Gewichtung der Terme zu bewerten. Das Kostenfunktional 235 kann eine vorbestimme Vergleichsvorschrift umfassen, die wie im hier gezeigten According to one exemplary embodiment, the cost functional 235 comprises weighting the at least two terms. In this case, the evaluation device 215 is designed to evaluate the paths using the cost function 235 with weighting of the terms. The cost functional 235 may include a predetermined comparison rule, such as that shown here
Ausführungsbeispiel in der Bewertungseinrichtung 215 vorgespeichert ist. Die zumindest zwei Terme repräsentieren unterschiedliche Fahrparameter. Gemäß einem Ausführungsbeispiel repräsentieren die zumindest zwei Terme einen bei dem Fahrmanöver auftretenden Ruck, der von einem Insassen spürbar ist, und zusätzlich oder alternativ eine bei dem Fahrmanöver auftretende Beschleunigung und zusätzlich oder alternativ eine während des Fahrmanövers gefahrene Geschwindigkeit und zusätzlich oder alternativ eine Dauer des Fahrmanövers und zusätzlich oder alternativ einen Abstand zu umgebenden Objekten während des Fahrmanövers und zusätzlich oder alternativ eine Dauer des Aufenthalts in den Fahrkorridoren während des Fahrmanövers und zusätzlich oder alternativ eine Kollisionswahrscheinlichkeit während des Fahrmanövers und zusätzlich oder alternativ eine Fahrbarkeit des Fahrmanövers. Die für die einzelnen Pfade geltenden Werte der Terme können anhand des Sensorsignals 130 geschätzt werden. Embodiment is pre-stored in the evaluation device 215. The at least two terms represent different driving parameters. According to one exemplary embodiment, the at least two terms represent a jerk occurring during the driving maneuver, which can be felt by an occupant, and additionally or alternatively an acceleration occurring during the driving maneuver and additionally or alternatively a speed driven during the driving maneuver and additionally or alternatively a duration of the driving maneuver and additionally or alternatively a distance to surrounding objects during the driving maneuver and additionally or alternatively a duration of the stay in the driving corridors during the driving maneuver and additionally or alternatively a collision probability during the driving maneuver and additionally or alternatively a driveability of the driving maneuver. The one for each path applicable values of the terms can be estimated on the basis of the sensor signal 130.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Fahrbahn 115 und eines Fahrzeugs 100 gemäß eines Ausführungsbeispiels. Das Fahrzeug 100 umfasst das Steuergerät 105. Das Fahrzeug 100 und das Steuergerät 105 entsprechen oder ähneln dem Fahrzeug und dem Steuergerät, aus den vorstehend genannten Figuren. Die Einteileinrichtung des Steuergeräts 105 ist entsprechend 3 shows a schematic illustration of a roadway 115 and a vehicle 100 according to an exemplary embodiment. The vehicle 100 comprises the control unit 105. The vehicle 100 and the control unit 105 correspond or are similar to the vehicle and the control unit, from the figures mentioned above. The dividing device of the control unit 105 is corresponding
ausgebildet, die Fahrbahn 115 in zumindest einen inneren Fahrkorridor 305 und einen äußeren Fahrkorridor 310 einzuteilen. Der innere Fahrkorridor 305 verläuft innerhalb des äußeren Fahrkorridors 310. Der Startpunkt des querdynamischen Fahrmanövers und der Zielpunkt des querdynamischen Fahrmanövers liegen beispielhaft innerhalb des inneren Fahrkorridors 305. Der innere Fahrkorridor 305 repräsentiert eine Komfortzone und der äußere Fahrkorridor 310, genauer gesagt ein außerhalb des inneren Fahrkorridors 305 liegender Bereich des äußeren Fahrkorridors 310, eine Grenzzone. configured to divide the roadway 115 into at least one inner driving corridor 305 and one outer driving corridor 310. The inner driving corridor 305 runs inside the outer driving corridor 310. The starting point of the lateral dynamic driving maneuver and the target point of the lateral dynamic driving maneuver are, for example, inside the inner driving corridor 305. The inner driving corridor 305 represents a comfort zone and the outer driving corridor 310, more precisely an outside of the inner driving corridor 305 lying area of the outer corridor 310, a border zone.
Die Fahrbahn 115 ist beispielsweise eine Straße, von der zumindest ein The roadway 115 is, for example, a street, at least one of which
Abschnitt durch zumindest zwei ineinander geschachtelte Fahrkorridore 305, 310 repräsentiert wird. Der innere Fahrkorridor 305 stellt einen bevorzugten Section is represented by at least two nested corridors 305, 310. The inner corridor 305 represents a preferred one
Aufenthaltsbereich des Fahrzeugs 100 und damit die Komfortzone dar. Der äußere Fahrkorridor 310 markiert durch seine Ausdehnung eine Grenze, bei deren Überquerung eine erhöhte Kollisionswahrscheinlichkeit für das Fahrzeug 100 besteht, und repräsentiert somit die Grenzzone. The area of stay of the vehicle 100 and thus the comfort zone. The outer driving corridor 310, by virtue of its extension, marks a border, when crossing it there is an increased probability of collision for the vehicle 100, and thus represents the border zone.
Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Einteileinrichtung des Steuergeräts 105 zudem dazu ausgebildet, eine Referenzlinie 315 zu According to the exemplary embodiment shown here, the dividing device of the control device 105 is also designed to draw a reference line 315
bestimmen, die beliebig innerhalb des äußeren Fahrkorridors 110 und/oder des inneren Fahrkorridors 305 verlaufen kann. Lediglich beispielhaft verläuft die Referenzlinie 315 entlang der Mittellinie des inneren Fahrkorridors 305. determine which can run arbitrarily within the outer driving corridor 110 and / or the inner driving corridor 305. For example only, the reference line 315 runs along the center line of the inner driving corridor 305.
Beispielhaft ist der Zielpunkt auf der Referenzlinie 315 angeordnet. The target point is arranged on the reference line 315 as an example.
Zudem repräsentiert der innere Fahrkorridor 305 oder der äußere Fahrkorridor 310 gemäß einem Ausführungsbeispiel eine aktuelle Fahrspur des Fahrzeugs 100 und zusätzlich oder alternativ eine zukünftige Fahrspur des Fahrzeugs 100 nach einem Spurwechsel als querdynamisches Fahrmanöver. Dies ist von Vorteil, da es somit möglich ist, das Einteilen der Fahrbahn 115 und das In addition, the inner driving corridor 305 or the outer driving corridor 310 represents a current lane of the vehicle 100 and additionally or alternatively a future lane of the vehicle 100 after changing lanes as a transverse dynamic driving maneuver. This is advantageous since it is thus possible to divide the roadway 115 and that
Bestimmen des geplanten Pfads, der Fahrttrajektorie 110, mittels des Determining the planned path, the travel trajectory 110, using the
Steuergeräts 105 auch in Bereichen ohne gekennzeichnete Fahrspuren durchzuführen. Zudem kann durch die Schachtelung der Fahrkorridore 305, 310 eine Eskalationskaskade abgebildet werden. Ferner ist es auf diese Weise auch möglich, Bereiche innerhalb einer Fahrspur als bevorzugter Aufenthaltsort, also als inneren Fahrkorridor 305, zu definieren, was beispielsweise Kurvenschneiden ermöglicht. Control unit 105 can also be carried out in areas without marked lanes. In addition, an escalation cascade can be represented by nesting the driving corridors 305, 310. Furthermore, it is also possible in this way to define areas within a lane as a preferred location, that is to say as an inner driving corridor 305, which enables, for example, curve cutting.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuergeräts 105 zum 4 shows a schematic illustration of a control unit 105 for
Bestimmen einer Fahrttrajektorie für ein querdynamisches Fahrmanöver für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier gezeigte Steuergerät 105 ähnelt dem Steuergerät aus einer der vorstehend genannten Figuren und umfasst entsprechend die Einteileinrichtung 205, die Ermittlungseinrichtung 210, die Bewertungseinrichtung 215 und die Auswahleinrichtung 220. Zusätzlich umfasst das Steuergerät 105 gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine Stelleinrichtung 405, eine Erkenneinrichtung 410, eine Prüfeinrichtung 415 und eine Einstelleinrichtung 420 oder zumindest eine der genannten Determining a travel trajectory for a transverse dynamic driving maneuver for a vehicle according to an exemplary embodiment. The control device 105 shown here is similar to the control device from one of the above-mentioned figures and accordingly comprises the dividing device 205, the determination device 210, the evaluation device 215 and the selection device 220. In addition, according to the exemplary embodiment shown here, the control device 105 comprises an actuating device 405, a detection device 410 , a testing device 415 and an adjusting device 420 or at least one of the named
Einrichtungen 405, 410, 415, 420. Facilities 405, 410, 415, 420.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Stelleinrichtung 405 dazu ausgebildet, zumindest eine Randbedingung am Pfadende und zumindest eine According to one exemplary embodiment, the actuating device 405 is designed to have at least one boundary condition at the end of the path and at least one
Bewegungsrichtungsbedingung als Pfadbedingungen zu ermitteln, und die ermittelten Pfadbedingungen in Form eines Pfadbedingungssignals 425 an die Ermittlungseinrichtung 210 bereitzustellen. Die Randbedingung am Pfadende und die Pfadbedingung werden beispielsweise unter Verwendung von Vorgaben für mögliche geometrische Verläufe potenzieller Pfade ermittelt. Die To determine the direction of movement condition as path conditions and to provide the determined path conditions in the form of a path condition signal 425 to the determination device 210. The boundary condition at the end of the path and the path condition are determined, for example, using specifications for possible geometric courses of potential paths. The
Ermittlungseinrichtung 210 ist ausgebildet, das Pfadbündel unter Verwendung der Pfadbedingungen des Pfadbedingungssignals 425 zu ermitteln. Determination device 210 is designed to determine the path bundle using the path conditions of the path condition signal 425.
Die Erkenneinrichtung 410 ist gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, eine Fahrsituation des Fahrzeugs anhand einer Fahrfunktion des Fahrzeugs zu erkennen, wobei die Fahrsituation als Pfadbedingung gesetzt wird. Die Fahrfunktion kann beispielsweise einen automatisierten oder manuellen Funktionsmodus repräsentieren. Entsprechend ist die Erkenneinrichtung 410 dazu ausgebildet, die erkannte Fahrsituation in Form eines Fahrsituationssignals 430 an die Stelleinrichtung 405 bereitzustellen, und die Stelleinrichtung 405 ist ausgebildet, das Pfadbedingungssignal 425 unter Verwendung des According to the exemplary embodiment shown here, the recognition device 410 is designed to recognize a driving situation of the vehicle on the basis of a driving function of the vehicle, the driving situation being set as a path condition. The driving function can be automated or manual, for example Represent function mode. Correspondingly, the recognition device 410 is designed to provide the recognized driving situation in the form of a driving situation signal 430 to the actuating device 405, and the actuating device 405 is designed to transmit the path condition signal 425 using the
Fahrsituationssignals 430 an die Ermittlungseinrichtung 210 bereitzustellen. Provide driving situation signal 430 to the determination device 210.
Im Folgenden wird eine beispielhafte Verwendung des Steuergeräts 105 zum Bestimmen der Fahrttrajektorie für das querdynamische Fahrmanöver für das Fahrzeug beschrieben: Das Steuergerät 105 ist gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ausgebildet, zur Planung eines querdynamischen An example of use of the control device 105 for determining the travel trajectory for the lateral dynamic driving maneuver for the vehicle is described below: The control device 105 is designed according to the exemplary embodiment shown here for planning a lateral dynamic
Fahrmanövers, also zum Bestimmen der Fahrttrajektorie, mittels der Driving maneuvers, i.e. for determining the travel trajectory, using the
Erkenneinrichtung 410 die Fahrsituation zu analysieren. Anschließend werden mittels der Stelleinrichtung 405 Bedingungen an das zu planende Fahrmanöver bestimmt, und unter Verwendung der Ermittlungseinrichtung 210 wird ein Bündel an Pfaden ermittelt. Anschließend werden die ermittelten Pfade des Pfadbündels mittels der Bewertungseinrichtung 215 unter Verwendung des Kostenfunktionais 235 anhand mehrerer fahrdynamisch relevanter Kriterien, den zumindest zwei Termen des Kostenfunktionais 235, bewertet. Schließlich erfolgt eine Auswahl des geeignetsten Pfads mittels der Auswahleinrichtung 220. Der Pfad Detection device 410 to analyze the driving situation. Conditions for the driving maneuver to be planned are then determined by means of the adjusting device 405, and a bundle of paths is determined using the determining device 210. The determined paths of the path bundle are then evaluated by means of the evaluation device 215 using the cost function 235 using a number of criteria relevant to driving dynamics, the at least two terms of the cost function 235. Finally, the most suitable path is selected by means of the selection device 220. The path
repräsentiert die Fahrttrajektorie und damit das zu planende Fahrmanöver. Es erfolgt also zuerst eine Analyse der Fahrsituation basierend auf dem aktuellen Zustand der automatisierten Fahrfunktion mittels der Erkenneinrichtung 410. Dabei wird als Fahrsituation beispielsweise analysiert, ob eine automatisierte Fahrfunktion des Fahrzeugs wie eine automatisierte Querführung ein- oder ausgeschaltet, verfügbar oder im Standby-Modus ist. Alternativ wird mittels der Erkenneinrichtung 410 der aktuelle Zustand des Fahrzeugs zeitlich und zusätzlich oder alternativ örtlich in die Zukunft prädiziert und diese Prädiktion als eine Randbedingung gesetzt. Das Ergebnis wird von der Erkenneinrichtung 410 an die Stelleinrichtung 405 bereitgestellt. Die Stelleinrichtung 405 ist ausgebildet, Pfadbedingungen zu ermitteln, um Randbedingungen an das Ende des zu planenden Pfads zu stellen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel endet der Pfad auf der Referenzlinie, der Zielpunkt der Trajektorie liegt also auf der represents the travel trajectory and thus the driving maneuver to be planned. The driving situation is therefore first analyzed based on the current state of the automated driving function by means of the detection device 410. The driving situation is analyzed, for example, as to whether an automated driving function of the vehicle, such as automated lateral guidance, is switched on or off, available or in standby mode , Alternatively, the current state of the vehicle is predicted temporally and additionally or alternatively locally in the future by means of the recognition device 410, and this prediction is set as a boundary condition. The result is provided by the recognition device 410 to the actuating device 405. The actuating device 405 is designed to determine path conditions in order to place boundary conditions at the end of the path to be planned. According to one embodiment, the path ends on the reference line, so the target point of the trajectory lies on the
Referenzlinie, die sich innerhalb des mittels der Einteileinrichtung 205 Reference line which is located within the by means of the dividing device 205
bestimmten inneren Fahrkorridors befindet. Als Randbedingung, auch certain inner corridor. As a constraint, too
Endbedingung genannt, werden am Ende des Pfads Anforderungen an die Glatheit im Übergang zur Referenzlinie gestellt, es wird eine Stetigkeit in mindestens einer Ableitung gefordert. Die geforderte Glatheit stellt nicht nur die physikalische Fahrbarkeit des Pfads sicher, sondern trägt zudem zum End condition, requirements at the end of the path Smoothness in the transition to the reference line, continuity in at least one derivative is required. The required smoothness not only ensures the physical driveability of the path, but also contributes to it
Komfortempfinden der Fahrzeuginsassen bei. Zudem ist die Stelleinrichtung 405 gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ausgebildet, zumindest eine Bewegungsrichtungsbedingung als Pfadbedingung zu ermiteln. Dazu können beispielsweise Bedingungen an die Länge des Pfads gestellt werden. Zudem kann mitels der Bewegungsrichtungsbedingung sichergestellt werden, dass die Grenzen des äußeren Fahrkorridors nicht überfahren werden, wodurch Vehicle occupants' sense of comfort. In addition, the actuating device 405 according to the exemplary embodiment shown here is designed to determine at least one direction of movement condition as a path condition. For example, conditions can be set for the length of the path. In addition, the condition of the direction of movement can be used to ensure that the boundaries of the outer driving corridor are not crossed, as a result
Kollisionen beispielsweise mit Infrastrukturelementen vermieden werden können. Durch Bedingungen an die Pfadlänge kann insbesondere der Reichweite von im Fahrzeug verbauten Umfeldsensoren Rechnung getragen werden. Die Collisions with infrastructure elements, for example, can be avoided. By means of conditions on the path length, in particular the range of environmental sensors installed in the vehicle can be taken into account. The
Ermitlungseinrichtung 210 ist ausgebildet, die potentiellen Pfade des Determination device 210 is designed to identify the potential paths of the
Pfadbündels unter Berücksichtigung der Pfadbedingungen zu ermiteln. Dazu kann die Ermitlungseinrichtung 210 beispielsweise ausgebildet sein, Parameter des Pfads, beispielsweise die Pfadbedingungen, zum Ermiteln der zumindest zwei potentiellen Pfade des Pfadbündels bei der Berechnung zu variieren. Das Pfadbündel kann in gewissen Bereichen eines Zustandsraums dichter sein als in anderen. Dabei wird der Zustandsraum zuerst grob abgetastet, um dann in günstigen Bereichen enger abzutasten. Das Ermiteln des Pfadbündels mitels der Ermitlungseinrichtung 210 spart gegenüber einer iterativen Berechnung von möglichen Pfaden Zeit und senkt damit die Kosten des Gesamtsystems. Zudem wird die Erzielung reproduzierbarer Rechenzeiten einfacher. Die beschriebene Vorgehensweise stellt darüber hinaus sicher, dass immer eine Fahrtrajektorie vorliegt, auch wenn diese fahrdynamisch möglicherweise nicht optimal ist. Das ist ein entscheidender Beitrag zur Robustheit des beschriebenen Verfahrens, das mitels einem Ausführungsbeispiel des hier gezeigten Steuergeräts 105 ausführbar ist. To determine the path bundle taking into account the path conditions. For this purpose, the determination device 210 can be designed, for example, to vary parameters of the path, for example the path conditions, for determining the at least two potential paths of the path bundle during the calculation. The path bundle can be more dense in certain areas of one state space than in others. The state space is first roughly scanned and then scanned more closely in favorable areas. The determination of the path bundle by means of the determination device 210 saves time compared to an iterative calculation of possible paths and thus reduces the costs of the overall system. It also makes it easier to achieve reproducible computing times. The procedure described also ensures that there is always a driving trajectory, even if this is possibly not optimal in terms of driving dynamics. This is a decisive contribution to the robustness of the described method, which can be carried out using an exemplary embodiment of the control unit 105 shown here.
Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Steuergerät 105 zudem die Prüfeinrichtung 415. Die Prüfeinrichtung 415 ist ausgebildet, unter Verwendung des von der Ermitlungseinrichtung 210 bereitgestellten According to the exemplary embodiment shown here, the control device 105 also includes the test device 415. The test device 415 is designed using that provided by the determination device 210
Pfadbündelsignals 230 das ermitelte Pfadbündel auf eine Fahrbarkeit und zusätzlich oder alternativ auf eine Kollisionswahrscheinlichkeit zu prüfen. Zudem ist die Prüfeinrichtung 415 ausgebildet, das Prüfergebnis in Form eines Prüfsignals 435 an die Bewertungseinrichtung 215 bereitzustellen. Die Path bundle signal 230 to check the determined path bundle for driveability and additionally or alternatively for a collision probability. In addition, the test device 415 is designed, the test result in the form of a Provide test signal 435 to the evaluation device 215. The
Bewertungseinrichtung 215 ist ausgebildet, die Pfade unter Verwendung des Prüfsignals 435 und damit abhängig vom Ergebnis des Prüfens zu bewerten. Dazu werden die Pfade des Pfadbündels beispielsweise auf eine Kollision mit umgebenden statischen und dynamischen Objekten und/oder Fahrbarkeit geprüft, wobei eine geplante Fahrzeuggeschwindigkeit über der Zeit oder dem Weg sowie eine wahrscheinliche oder prädizierte Bewegung umgebender dynamischer Objekte herangezogen wird. Sowohl die Fahrbarkeits- als auch die Kollisionsüberprüfung mittels der Prüfeinrichtung 415 können probabilistisch sein, d.h. es gibt je einen Skalar, der die Wahrscheinlichkeit der Fahrbahrkeit bzw. einer Kollision repräsentiert. Optional werden anhand des Ergebnisses einzelne Pfade von der weiteren Bewertung mittels der Bewertungseinrichtung 215 ausgeschlossen, um Rechenzeit zu sparen, wodurch die Anzahl der im Weiteren zu betrachtenden Pfade reduziert wird. Evaluation device 215 is designed to evaluate the paths using test signal 435 and thus depending on the result of the test. For this purpose, the paths of the path bundle are checked, for example, for a collision with surrounding static and dynamic objects and / or drivability, using a planned vehicle speed over time or the path as well as a probable or predicted movement of surrounding dynamic objects. Both driveability and collision checking using tester 415 can be probabilistic, i.e. there is a scalar each that represents the probability of driveability or a collision. Optionally, individual paths are excluded from the further evaluation by means of the evaluation device 215 on the basis of the result in order to save computing time, as a result of which the number of paths to be considered further is reduced.
Aus den mittels der Bewertungseinrichtung 215 unter Verwendung des From the evaluation device 215 using the
Kostenfunktionais bewerteten Pfaden wird gemäß dem hier gezeigten Paths rated cost functionally will be according to the one shown here
Ausführungsbeispiel mittels der Auswahleinrichtung 220 der Pfad als Exemplary embodiment by means of the selection device 220 the path as
Fahrttrajektorie ausgewählt, der unter Einhaltung der mittels der Stelleinrichtung 405 bestimmten Einschränkungen das Kostenfunktional 235 minimiert bzw. Travel trajectory selected, which minimizes or minimizes the cost functional 235, while observing the restrictions determined by means of the actuating device 405.
innerhalb des Bündels geplanter Pfade den kleinsten Wert für das the smallest value for the within the bundle of planned paths
Kostenfunktional 235 aufweist. Hierdurch wird immer derjenige Pfad ausgewählt, der innerhalb des mittels der Ermittlungseinrichtung 210 ermittelten Pfadbündels hinsichtlich der mittels der Bewertungseinrichtung 215 bewerteten Kriterien optimal ist. Die mittels der Auswahleinrichtung 220 ausgewählte Fahrttrajektorie wird in Form des Steuersignals 135 bereitgestellt. Has cost functional 235. In this way, that path is always selected that is optimal within the path bundle determined by the determination device 210 with regard to the criteria evaluated by the evaluation device 215. The travel trajectory selected by means of the selection device 220 is provided in the form of the control signal 135.
Das Steuergerät 105 umfasst gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zusätzlich die Einstelleinrichtung 420. Die Einstelleinrichtung 420 ist ausgebildet, unter Verwendung des Steuersignals 135 eine Querposition des Fahrzeugs einzustellen. Zudem ist die Einstelleinrichtung 420 ausgebildet, ein Einstellsignal 440 zum Einstellen der Querposition bereitzustellen, beispielsweise an einen oder mehrere Aktuatoren des Fahrzeugs. Dazu kann beispielsweise die Pfad- und Geschwindigkeitsplanung iterativ alternierend erfolgen, oder die Pfad- und Geschwindigkeitsplanung finden kombiniert statt. Alternativ kann auch je ein Bündel möglicher Pfade und ein Bündel möglicher Geschwindigkeitsverläufe ermittelt werden. Die Bündel bilden die Grundlage zum Prüfung auf Kollision und Fahrbarkeit mittels der Prüfeinrichtung 415 und zum Bewerten anhand des Kostenfunktionais 235 mittels der Bewertungseinrichtung 215 sowie für die Auswahl mittels der Auswahleinrichtung 220. According to the exemplary embodiment shown here, the control device 105 additionally comprises the setting device 420. The setting device 420 is designed to set a transverse position of the vehicle using the control signal 135. In addition, the setting device 420 is designed to provide a setting signal 440 for setting the transverse position, for example to one or more actuators of the vehicle. For this purpose, the path and speed planning can be carried out alternately, for example, or the path and speed planning can be combined. Alternatively, one each Bundles of possible paths and a bundle of possible speed profiles can be determined. The bundles form the basis for testing for collision and driveability using the testing device 415 and for evaluating using the cost function 235 using the evaluating device 215, and for making a selection using the selection device 220.
Ein Ausführungsbeispiel des hier gezeigten Steuergeräts 105 ist insbesondere in Verbindung mit einem Fahrzeug mit automatisierten Fahrfunktionen, die eine automatisierte Querführung umfassen, einsetzbar, wie einem An exemplary embodiment of the control device 105 shown here can be used in particular in connection with a vehicle with automated driving functions, which include automated lateral guidance, such as one
Spurhalteassistenten, einem Stauassistenten, einem Staupiloten oder einem Autobahnpiloten. Lane Keeping Assist, a traffic jam assistant, a traffic jam pilot or a motorway pilot.
Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 zum Bestimmen einer Fahrttrajektorie für ein querdynamisches Fahrmanöver für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 500 weist zumindest einen Schritt 505 des Einteilens, einen Schritt 510 des Ermittelns, einen Schritt 515 des Bewertens und einen Schritt 520 des Auswählens auf. Im Schritt 505 des Einteilens wird eine Fahrbahn in zumindest einen äußeren Fahrkorridor eingeteilt. FIG. 5 shows a flowchart of a method 500 for determining a travel trajectory for a lateral dynamic driving maneuver for a vehicle according to an exemplary embodiment. The method 500 has at least a step 505 of division, a step 510 of determination, a step 515 of evaluation and a step 520 of selection. In step 505 of the division, a roadway is divided into at least one outer driving corridor.
Wenn die Fahrbahn in zumindest einen inneren Fahrkorridor und einen äußeren Fahrkorridor eingeteilt wird, kann der innere Fahrkorridor innerhalb des äußeren Fahrkorridors verlaufen. Ein Startpunkt des querdynamischen Fahrmanövers liegt optional und ein Zielpunkt des querdynamischen Fahrmanövers liegt bei Vorhandensein eines inneren Fahrkorridors beispielhaft innerhalb des inneren Fahrkorridors. Eine Ausnahme hiervon ergibt sich, wenn die automatisierte Fahrfunktion aktiviert wird, während sich das System außerhalb befindet. Der innere Fahrkorridor repräsentiert eine Komfortzone und der äußere Fahrkorridor eine Grenzzone. If the roadway is divided into at least one inner driving corridor and one outer driving corridor, the inner driving corridor can run inside the outer driving corridor. A starting point of the lateral dynamic driving maneuver is optional and a target point of the lateral dynamic driving maneuver is, for example, within the inner driving corridor if an inner driving corridor is present. An exception to this arises if the automated driving function is activated while the system is outside. The inner driving corridor represents a comfort zone and the outer driving corridor a border zone.
Im Schritt 510 des Ermittelns wird ein Pfadbündel mit zumindest zwei potentiellen Pfaden zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt ermittelt. Das Pfadbündel verläuft innerhalb des äußeren Fahrkorridors. Im Schritt 515 des Bewertens werden die Pfade unter Verwendung eines Kostenfunktionais bewertet. Das Kostenfunktional umfasst zumindest zwei Terme die unterschiedliche Fahrparameter repräsentieren. Im Schritt 520 des Auswählens wird unter Verwendung eines Ergebnisses des Schritts 515 des Bewertens ein Pfad aus dem Pfadbündel als die Fahrttrajektorie ausgewählt. In step 510 of the determination, a path bundle with at least two potential paths between the starting point and the destination point is determined. The bundle of paths runs within the outer corridor. In step 515 of evaluating, the paths are evaluated using a cost function. The cost functional includes at least two terms that are different Represent driving parameters. In step 520 of selection, using a result of step 515 of evaluating, a path is selected from the path bundle as the travel trajectory.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 505 des Einteilens eine Referenzlinie bestimmt, die beispielsweise die Mittellinie des inneren According to one exemplary embodiment, a reference line is determined in step 505 of the division, for example the center line of the inner one
Fahrkorridors repräsentieren kann. Der Zielpunkt kann dann auf dieser Corridor can represent. The target point can then be on this
Referenzlinie angeordnet werden. Optional repräsentiert im Schritt 505 des Einteilens der innere Fahrkorridor oder der äußere Fahrkorridor eine aktuelle Fahrspur des Fahrzeugs und zusätzlich oder alternativ eine zukünftige Fahrspur des Fahrzeugs nach einem Spurwechsel als querdynamisches Fahrmanöver. Reference line can be arranged. Optionally, in step 505 of dividing, the inner driving corridor or the outer driving corridor represents a current lane of the vehicle and additionally or alternatively a future lane of the vehicle after a lane change as a transverse dynamic driving maneuver.
Im Schritt 515 des Bewertens umfasst das Kostenfunktional gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Gewichtung der zumindest zwei Terme. Zudem repräsentieren die zumindest zwei Terme als Fahrparameter im Schritt 515 des Bewertens optional einen Ruck und/oder eine Beschleunigung und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Dauer des Fahrmanövers und/oder einen Abstand zu umgebenden Objekten und/oder eine Dauer des Aufenthalts in den Fahrkorridoren und/oder eine Kollisionswahrscheinlichkeit und/oder eine In step 515 of the evaluation, the cost functional comprises, according to one exemplary embodiment, a weighting of the at least two terms. In addition, the at least two terms as driving parameters in step 515 of the evaluation optionally represent a jerk and / or an acceleration and / or a speed and / or a duration of the driving maneuver and / or a distance from surrounding objects and / or a duration of the stay in the vehicle Driving corridors and / or a collision probability and / or a
Fahrbarkeit. Drivability.
Das Verfahren 500 umfasst gemäß einem Ausführungsbeispiel zudem einen Schritt 525 des Stehens von zumindest einer Randbedingung am Pfadende und zumindest einer Bewegungsrichtungsbedingung als Pfadbedingungen. Im Schritt 510 des Ermittelns wird das Pfadbündel in diesem Fall unter Verwendung der Pfadbedingungen ermittelt. Der Schritt 525 des Stehens wird entsprechend optional vor dem Schritt 510 des Ermittelns ausgeführt. According to one exemplary embodiment, the method 500 also includes a step 525 of standing at least one boundary condition at the end of the path and at least one movement direction condition as path conditions. In this case, in step 510 of determining, the path bundle is determined using the path conditions. The step 525 of standing is accordingly optionally carried out before the step 510 of determining.
Zudem umfasst das Verfahren 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel einen Schritt 530 des Erkennens einer Fahrsituation des Fahrzeugs anhand einer Fahrfunktion des Fahrzeugs. Die Fahrsituation wird dabei als Pfadbedingung erkannt, entsprechend wird der Schritt 530 des Erkennens optional vor dem Schritt 525 des Stehens ausgeführt. Ferner umfasst das Verfahren 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel einen Schritt 535 des Prüfens, der optional nach dem Schritt 510 des Ermittelns und vor dem Schritt 515 des Bewertens durchgeführt wird. Im Schritt 535 des Prüfens werden die im Schritt 510 ermittelten Pfade des Pfadbündels auf eine Fahrbarkeit und zusätzlich oder alternativ auf eine Kollisionswahrscheinlichkeit geprüft. ImIn addition, according to one exemplary embodiment, the method 500 comprises a step 530 of recognizing a driving situation of the vehicle on the basis of a driving function of the vehicle. The driving situation is recognized as a path condition. Accordingly, step 530 of the recognition is optionally carried out before step 525 of standing. Furthermore, according to an exemplary embodiment, the method 500 comprises a step 535 of checking, which is optionally carried out after the step 510 of determining and before step 515 of the evaluation. In step 535 of the checking, the paths of the path bundle determined in step 510 are checked for driveability and additionally or alternatively for a probability of collision. in the
Schritt 515 werden die Pfade dann abhängig vom Ergebnis des Prüfens des Schritts 535 bewertet. In step 515, the paths are then evaluated based on the result of checking step 535.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren 500 auch einen Schritt 540 des Einstellens. Im Schritt 540 des Einstellens wird eine Querposition des Fahrzeugs unter Verwendung der im Schritt 520 des Auswählens According to an exemplary embodiment, the method 500 also comprises a step 540 of setting. In step 540 of setting, a transverse position of the vehicle is determined using that in step 520 of selecting
ausgewählten Fahrttrajektorie eingestellt, entsprechend wird der Schritt 540 optional nach dem Schritt 520 ausgeführt. Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder“- Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist. selected travel trajectory, accordingly, step 540 is optionally carried out after step 520. If an exemplary embodiment comprises a “and / or” link between a first feature and a second feature, this is to be read in such a way that the embodiment according to one embodiment has both the first feature and the second feature and according to a further embodiment either only that has the first feature or only the second feature.
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102018212033.1A DE102018212033A1 (en) | 2018-07-19 | 2018-07-19 | Method and control device for determining a travel trajectory for a transverse dynamic driving maneuver for a vehicle |
| DE102018212033.1 | 2018-07-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2020015888A1 true WO2020015888A1 (en) | 2020-01-23 |
Family
ID=66542261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2019/062115 Ceased WO2020015888A1 (en) | 2018-07-19 | 2019-05-11 | Method and control device for determining a trajectory for a lateral-dynamic driving manoeuvre for a vehicle |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102018212033A1 (en) |
| WO (1) | WO2020015888A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111252069A (en) * | 2020-02-05 | 2020-06-09 | 北京百度网讯科技有限公司 | Method and device for changing lane of vehicle |
| US11783178B2 (en) | 2020-07-30 | 2023-10-10 | Toyota Research Institute, Inc. | Systems and methods for corridor intent prediction |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102020109665A1 (en) | 2020-04-07 | 2021-10-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Computer-implemented method for trajectory planning for a vehicle |
| DE102020119571B4 (en) | 2020-07-24 | 2025-03-13 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Method for the automatic autonomous control of a motor vehicle |
| EP4039557B1 (en) * | 2021-02-09 | 2024-07-31 | Aptiv Technologies AG | Trajectory validation for autonomous driving |
| CN114506343B (en) * | 2022-03-02 | 2024-07-16 | 阿波罗智能技术(北京)有限公司 | Track planning method, device, equipment, storage medium and automatic driving vehicle |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012215060A1 (en) * | 2012-08-24 | 2014-02-27 | Robert Bosch Gmbh | Method for guiding vehicle, involves detecting parameter of environment of vehicle on basis of sensor, and determining driving corridor and desire point in driving corridor on basis of detected parameter |
| DE102014200687A1 (en) * | 2014-01-16 | 2015-07-16 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating a vehicle |
| DE102014215244A1 (en) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Collision-free transverse / longitudinal guidance of a vehicle |
| DE102016202070A1 (en) * | 2016-02-11 | 2017-08-17 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Motor vehicle control device and method for determining avoidance trajectories for a collision-free avoidance maneuver of several motor vehicles |
| EP3208786A1 (en) | 2016-02-22 | 2017-08-23 | Volvo Car Corporation | Method and system for evaluating inter-vehicle traffic gaps and time instances to perform a lane change manoeuvre |
| US20170259816A1 (en) * | 2016-03-14 | 2017-09-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Vehicle control system, vehicle control method, and vehicle control program |
| WO2017165687A1 (en) | 2016-03-24 | 2017-09-28 | Honda Motor Co., Ltd. | System and method for trajectory planning for unexpected pedestrians |
-
2018
- 2018-07-19 DE DE102018212033.1A patent/DE102018212033A1/en active Pending
-
2019
- 2019-05-11 WO PCT/EP2019/062115 patent/WO2020015888A1/en not_active Ceased
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012215060A1 (en) * | 2012-08-24 | 2014-02-27 | Robert Bosch Gmbh | Method for guiding vehicle, involves detecting parameter of environment of vehicle on basis of sensor, and determining driving corridor and desire point in driving corridor on basis of detected parameter |
| DE102014200687A1 (en) * | 2014-01-16 | 2015-07-16 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating a vehicle |
| DE102014215244A1 (en) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Collision-free transverse / longitudinal guidance of a vehicle |
| DE102016202070A1 (en) * | 2016-02-11 | 2017-08-17 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Motor vehicle control device and method for determining avoidance trajectories for a collision-free avoidance maneuver of several motor vehicles |
| EP3208786A1 (en) | 2016-02-22 | 2017-08-23 | Volvo Car Corporation | Method and system for evaluating inter-vehicle traffic gaps and time instances to perform a lane change manoeuvre |
| US20170259816A1 (en) * | 2016-03-14 | 2017-09-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Vehicle control system, vehicle control method, and vehicle control program |
| WO2017165687A1 (en) | 2016-03-24 | 2017-09-28 | Honda Motor Co., Ltd. | System and method for trajectory planning for unexpected pedestrians |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111252069A (en) * | 2020-02-05 | 2020-06-09 | 北京百度网讯科技有限公司 | Method and device for changing lane of vehicle |
| CN111252069B (en) * | 2020-02-05 | 2021-08-31 | 北京百度网讯科技有限公司 | Method and device for vehicle lane change |
| US11783178B2 (en) | 2020-07-30 | 2023-10-10 | Toyota Research Institute, Inc. | Systems and methods for corridor intent prediction |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102018212033A1 (en) | 2020-01-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2020015888A1 (en) | Method and control device for determining a trajectory for a lateral-dynamic driving manoeuvre for a vehicle | |
| DE102017009435B4 (en) | Evaluation of components of automatic driving functions and lane recognition at different processing levels | |
| DE102017204603B4 (en) | Vehicle control system and method for controlling a vehicle | |
| DE102018133576A1 (en) | TRAJEKTORIENPLANER WITH DYNAMIC COST LEARNING FOR AUTONOMOUS DRIVING | |
| DE102019104974A1 (en) | Method and system for determining a driving maneuver | |
| DE102016113903A1 (en) | Vehicle route determination | |
| DE102017118728B4 (en) | Automated lane keeping copilot for autonomous vehicles | |
| DE102017221286A1 (en) | Method for setting fully automatic vehicle guidance functions in a predefined navigation environment and motor vehicle | |
| DE102017118710A1 (en) | AUTOMATED CO-PILOT CONTROL FOR AUTONOMOUS VEHICLES | |
| DE102017118702B4 (en) | Trajectory integrity co-pilot for autonomous vehicles | |
| EP3063732B1 (en) | Situation analysis for a driver assistance system | |
| DE102017200580A1 (en) | Method for optimizing a maneuver planning for autonomous vehicles | |
| DE102020213514A1 (en) | Situation-dependent definition of observation areas for at least partially autonomously operated motor vehicles | |
| DE102017214493A1 (en) | Method for operating a motor vehicle, control device and motor vehicle | |
| DE102020103507A1 (en) | ONLINE DRIVING PERFORMANCE EVALUATION WITH SPATIAL AND TEMPORARY TRAFFIC INFORMATION FOR AUTONOMOUS DRIVING SYSTEMS | |
| DE102017223621A1 (en) | Method and control unit for controlling a function of an at least partially automated vehicle | |
| EP4412882B1 (en) | Method for planning a trajectory of a driving maneuver of a motor vehicle, computer program product, computer-readable storage medium, and vehicle | |
| DE102018124161A1 (en) | Method for at least partially automated driving of a motor vehicle on a roadway | |
| DE102018222509A1 (en) | Procedure, control unit and vehicle | |
| DE102018007298A1 (en) | Method for route planning | |
| WO2021219172A1 (en) | Parking assistance system | |
| DE102021000652A1 (en) | Procedure for the prediction of parameters relevant to traffic management | |
| DE102005043838A1 (en) | Motor vehicle driving maneuver e.g. lane change, detecting method, involves defining bayes networks for specifying probability of presence of maneuver based on preset state variables, and calculating probability of presence of maneuver | |
| DE102021200858B3 (en) | Method for operating an electronic computing device and electronic computing device | |
| EP3969846B1 (en) | Method for validating a map actuality |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19724177 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19724177 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |