[发明专利]用于获取轨迹跟随精度的方法

说明书

一种用于获取精度（12）的方法，车辆（1）能够以该精度驶过预先给定的目标轨迹y（2），其中，车辆（1）的物理的状态通过状态张量X表示，该状态张量在初始时间点的不确定性以协方差张量的形式已知（105）。

技术领域

本发明涉及获取精度，给定的车辆能够利用该精度在考虑其结构特性、其当前状态和外部干扰影响的情况下驶过预先给定的目标轨迹。

背景技术

至少部分自动化行驶的车辆利用物理传感装置检测其环境并根据适用的交通规则解释该环境。然后，车辆规划目标轨迹，该目标轨迹通向期望的行驶目标并考虑进一步的愿望或边界条件。这些愿望可以涉及例如最短可能的行驶时间，尽可能少的燃料消耗或尽可能大的行驶舒适性。然而，具有最高优先级的边界条件通常是所选轨迹的碰撞风险的最小化或碰撞自由度。

从DE 10 2015 200 926 A1中已知一种用于规划轨迹的方法，其确定车辆环境中的物体的最小和最大轮廓，并从最大轮廓开始逐步减小物体的假定轮廓，直到找到无碰撞轨迹。

从EP 3 016 827 B1中已知另一种用于规划轨迹的方法。除了用于正常运行的轨迹之外，在由于技术故障而不能确保自动行驶运行并且必须最快可能地安全地停靠（anhalten）车辆的情况下，附加地规划安全轨迹。

发明内容

在本发明的框架中，开发了一种用于获取精度的方法，车辆利用该精度能够驶过预先给定的目标轨迹y。

该精度在此可以特别地定义为停留概率（Aufenthaltswahrscheinlichkeit）。说明性地这意味着，如果例如至少部分自动化行驶的车辆驶过恒定（gleichbleibende）的目标轨迹n次（其中n是整数），则每次驶过略微不同的实际轨迹。对于n→∞，精度的所需映射结果为沿着目标轨迹的停留概率。因此，可以定义和理解用于精度的标量值，尤其是作为用于概率分布的参数或其它描述。在此，例如，低精度可以对应于更高的方差，相反地，更高的精度对应于更低的方差。

该方法认为，车辆的物理的状态由状态张量X代表，即状态张量X包含足以至少完全描述车辆的物理的状态的一组参量，如其对于获取所需（gesuchten）精度在定性和定量方面至关重要。例如，在通用技术动力系统的情况下，当状态张量物理地描述系统中包含的能量存储器的能量含量（Energieinhalt）时就是这种情况。进一步假设，在初始时间点，状态张量X的不确定性以协方差张量P的形式已知。因此，协方差张量P表明，状态张量X的分量作为随机变量围绕相应标称值分布，其中该分布不限于正态分布（Normalverteilung）。

状态张量X的时间上的演变通过使用代表车辆的动力的第一运算符F基于状态张量X和预先给定的目标轨迹y的组合以及通过接下来使用代表外部干扰的第二运算符W基于所述结果建模。这种建模可以时间离散地以预先给定的采样率实现，但也可以是连续的。

因此，运算符F概括地描述了，当车辆处于确定的物理的状态X中并且同时应该跟随目标轨迹y时，车辆如何改变其物理的状态。例如，在确定的时间点，从直线行驶开始，目标轨迹y可以预先给定相邻车道的车道变换。然后，运算符F描述在没有外部干扰影响的情况下，该车道变换如何在运动学（kinematisch）上详细地进行，并且在这方面包含涉及车辆本身的相关信息。因此例如，一速度是有限的，利用所述速度能够调节用于转向回转（Lenkeinschlags）的变化（Änderung）的致动器。此外，运算符F例如根据车辆中的质量分布来描述物理相互作用（Wechselwirkungen），使得在强烈的转向回转时车辆作为一个整体在车道平面中的不仅运动方向被改变，而且此外也施加关于车辆的纵轴的倾斜力矩。在运算符F中例如也可以包含边界条件，使得轮胎的静摩擦从转弯时的一确定的离心力开始转入（übergeht）到滑动摩擦中并且该滑动摩擦然后支配车辆的进一步运动学。而运算符W描述外部影响，例如车道（Fahrbahn）的坡度的变化或风造成的作用力（Krafteinwirkungen）。