[发明专利]用于车辆的、自动的运动控制的方法

说明书

在用于车辆的、自动的运动控制的方法中，基于环境状态数据和行驶状态数据来确定至少一个轨迹，并且，随后借助数学的车辆模型、以所述轨迹为基础计算用于前方时间段的行驶状态量。

本发明涉及一种用于车辆的、自动的运动控制的方法，其中，基于环境状态数据和行驶状态数据来确定轨迹。

背景技术

已知的是，借助车辆自身的传感机构来确定关于纵向动力学和横向动力学的行驶状态量（如，车辆速度和加速度量），以及，借助环境传感机构和/或导航系统来确定车辆在道路上的、当前的位置。以此为出发点，能够计算轨迹，车辆应当沿着所述轨迹在道路上运动，并且，能够操控在车辆中的执行器（例如，发动机、转向执行机构和制动执行机构），使得车辆自动地沿着所述轨迹运动。所述轨迹必须满足所定义的条件，例如不得发生具有几何形状的限制的碰撞，并且，鉴于在车辆中的加速度必须考虑到安全方面和舒适方面。

发明内容

根据本发明的方法能够被用于车辆的、自动的运动控制，其中，基于环境状态数据和行驶状态数据来确定一个或者过个轨迹（运动轨道），车辆应当通过操控在车辆中的一个或者多个执行器自动地沿着所述轨迹运动。自动的运动控制包括在无任何驾驶员干预的情况下车辆的、完全自动化的行驶和部分自动化的行驶，就部分自动化的行驶而言，至少一个控制功能由执行器接管，并且至少一个控制功能由驾驶员接管；例如，车辆速度能够自动化地被调节，并且转向运动能够由驾驶员接管。

就所述方法而言，首先在第一步骤中确定轨迹，沿着所述轨迹，车辆应当沿着所确定的路段运动。所述轨迹对在道路上的运动轨道进行定义；此外，轨迹也能够包括附加的信息，尤其是关于运动学的行驶状态量（如，速度、加速度或者突然的运动变化（Ruck））。基于环境状态量和行驶状态量来确定轨迹，所述环境状态量和行驶状态量在轨迹确定的瞬间或者在所定义的时间段中是已知的，所述时间段在所述轨迹确定之前。

环境数据例如来源于导航系统（包括车辆位置确定系统）和/或在车辆中的环境传感机构（例如，摄像系统、激光雷达系统、超声系统或者雷达系统）。行驶状态数据在车辆自身的传感机构中被确定，并且，包括尤其是在车辆纵向、车辆横向和/或车辆竖向方向上的位置、速度水平和/或加速度水平的、运动学的量。

在确定轨迹之后，在随后的第二步骤中计算行驶状态量，所述行驶状态量以先前所确定的轨迹为基础、从数学的车辆模型中得出。为此，在数学的车辆模型中模拟车辆沿着轨迹的运动，并且，在车辆沿着轨迹运动期间计算行驶状态量。为前方时间段或者与前方时间段对应地为车辆沿着轨迹的、不同的位置预测性地进行模拟，在车辆在这上行驶之前。

参照所定义的计算规则，从在前面的时间段中的、所计算出的行驶状态量中确定用于轨迹的评估标准。评估标准或者导致接受所述轨迹，使得：这个轨迹能够被考虑以用于调节在车辆中的一个或者多个执行器，并且，部分自动的或者全自动的、沿着所述轨迹的、运动的车辆能够被实现。

评估标准也可能导致轨迹的拒绝（Ablehnen）或者修正。在这种情况下，例如处于安全性或者舒适性的原因，不能够实现原始的轨迹，使得为了满足所定义的（尤其是在安全性或舒适性方面的）标准另选替代的或者经修正的轨迹。

这个方法的优点在于，时间上在实际在轨迹上行驶之前，借助数学的车辆模型能够确定对车辆的影响。因此，所述方法着眼于未来并且计算在驶离轨迹时对车辆的影响。这实现了，也预测复杂的并且行驶动态临界的行驶状态，并且，如有必要采取补救措施，例如，如果在行驶在轨迹上时确定了车辆的突然转向（Ausbrechen）或者打滑（Schleudern）。作为补救措施，修正了轨迹，另选替代的轨迹或者采取其他的措施，尤其是在出现安全性临界或者舒适性临界的状态之前，例如通过对车辆的、提早的制动或者通过干预转向系统来自动地影响行驶状态量。

除了车辆在车道上的、空间上的运动轨道，轨迹也能够包括配属的行驶状态量，所述行驶状态量关于纵向动力学、横向动力学和/或竖向动力学。就这点而言，对轨迹的干预包括改变运动轨道和车辆的行驶状态量（例如，车辆速度或者转向角度）。