[发明专利]自动化控制汽车的方法在审

专利信息
申请号: 202010304653.4 申请日: 2020-04-17
公开(公告)号: CN111845766A 公开(公告)日: 2020-10-30
发明(设计)人: M·巴斯;M·凯勒;T·伯特伦;C·里恩克;C·维辛;A·霍曼;M·施密特;N·斯坦纳茨 申请(专利权)人: 采埃孚公司
主分类号: B60W40/10 分类号: B60W40/10;B60W50/00;B60W60/00
代理公司: 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人: 王小东;黄纶伟
地址: 德国腓*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 自动化 控制 汽车 方法
【说明书】:

自动化控制汽车的方法。本发明提出一种自动化控制汽车(10)的方法。所述方法包括以下步骤:产生和/或接收用于所述汽车(10)的参考轨迹(T*);产生至少两个用于所述汽车(10)的可行轨迹;将所述至少两个可行轨迹与所述参考轨迹(T*)进行比较;并且基于所述至少两个可行轨迹与所述参考轨迹(T*)的比较来选择所述至少两个可行轨迹中的一个。本发明还提出一种针对用于控制汽车(10)的系统的控制仪(24)。

技术领域

本发明涉及一种自动化控制汽车的方法,一种针对用于控制汽车的系统的控制仪,一种汽车以及一种用于实施所述方法的计算机程序。

背景技术

对汽车的纵向运动和横向运动进行部分自动化控制的驾驶辅助系统,特别是全自动化行驶汽车,的一项主要挑战是,对汽车所处的具体状况进行分析,并且据此实时测定针对汽车的相应合理的行驶策略并加以执行。

行驶策略的计算复杂度通常随着各行驶策略的持续时间而增大。如果需要在较长时间(如在三秒以上)内测定不同的行驶策略,或者涉及的是具有多次换道的行驶策略,则现有的方法通常无法实时测定行驶策略。

一项重大挑战在于,几乎在每个交通状况中均存在控制汽车的大量不同方案。各种方案例如可能在所需行驶时间方面截然不同。特别是在交通繁忙时,目前所知的方法经常无法从控制汽车的各种方案中选出合适的方案。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的是提供一种方法以及一种针对用于控制汽车的系统的控制仪,从而纠正现有技术中的缺点。

本发明用以达成上述目的的解决方案为一种自动化控制汽车的方法,包括以下步骤:

产生和/或接收用于所述汽车的参考轨迹。产生至少两个用于所述汽车的可行轨迹。将所述至少两个可行轨迹与所述参考轨迹进行比较,基于所述至少两个可行轨迹与所述参考轨迹的比较来选择所述至少两个可行轨迹中的一个。

所述参考轨迹为空间-时间-曲线且相当于所述汽车应实施的目标行驶策略。

“可行轨迹”指的是与汽车在某个预定义时间段内可以实施的行驶策略相符的轨迹。

本发明的方法基于以下基本理念:将行驶策略规划与随后的汽车控制分离开来。在第一步骤中,首先在行驶策略规划中产生参考轨迹或者接收参考轨迹。随后在下一步骤中,测定可行轨迹,即汽车在预定义时间段内可以实施的轨迹,并将其与参考轨迹进行比较。一般而言,随后基于这种比较来选择最接近参考轨迹的可行轨迹。通过将这两个步骤分离开来就能大幅加快每个步骤的实施速度,从而整体上缩短测定待实施行驶策略所需时间。

根据本发明的一个方面,借助所述汽车的数学相似模型来产生所述可行轨迹,特别是其中所述数学相似模型为非线性模型和/或单道模型。使用非线性模型后,数学相似模型即使在纵向和/或横向加速度较高的情况下也能预测汽车的实际动作。而使用单道模型能够减少产生可行轨迹所需的计算时间和/或其他资源。

用来产生可行轨迹的数学相似模型的阶数特别是高于用来进行行驶策略规划(即用来产生参考轨迹)的数学相似模型。产生参考轨迹时不太需要模拟汽车的动作细节。为此,举例而言,具有相应辅助条件的简单的汽车点质量模型就足以进一步节约计算时间。

根据本发明的另一方面,在产生所述可行轨迹时将至少一个输入变量考虑在所述数学相似模型中,其中所述输入变量尤指所述汽车的转向运动,特别是方向盘角、加速度、减速、速度和/或偏转速度。随后基于这些输入变量来测定可行轨迹。

这些可行轨迹中的每个特别是对应于刚好一组输入变量。换言之,创建多组输入变量并且针对这些组输入变量中的每组产生一个可行轨迹。亦即,这些可行轨迹是针对预定义的汽车的转向运动,特别是方向盘角、加速度、减速、速度和/或偏转速度,的经预测的轨迹。

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