CN112394723A - 用于在交通节点处的轨迹规划的方法、控制器和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于商用车在尤其具有环形交通的交通节点处的轨迹规划的方法，所述轨迹规划通过控制器实施，其中，在驶入到所述交通节点中之前，检查商用车在交通节点的车道宽度以内在车道的可行驶性；如果不能常规地驶过交通节点，则对借助替代的轨迹穿过交通节点的中心进行检查，探测和/或预测周围环境交通并且在考虑所探测的和/或所预测的周围环境交通的情况下对替代的轨迹实施轨迹规划。此外，公开了一种控制器、一种计算机程序以及一种机器可读的存储介质。

Description

用于在交通节点处的轨迹规划的方法、控制器和存储介质
技术领域
本发明涉及一种用于商用车在交通节点、尤其是环形交通处的轨迹规划的方法、一种控制器、一种计算机程序和一种机器可读的存储介质。
背景技术
可自动化运行的商用车提供多种应用可能性并且可以提高运输货物时的安全性。为了优化例如城市交通流，在许多城市中，设置越来越多的环形交通作为交通节点。为了节省环形交通的空间需求，这种环形交通在其中心处通常不具有安全岛(Verkehrsinseln)或上方结构。由此，由于其车辆规格或其负载状态而不能常规地驶过或绕过环形交通的商用车可以直接穿过环形交通的中心。
然而，有问题的是，自动化运行的商用车的程序不允许碾过环形交通的车道标记。因此，自动化运行的商用车与其车辆规格和负载状态无关地尝试常规地驶过环形交通并因此避开中心。尤其，对轨迹的计算与以下内容无关：车辆特性或对在直接路线上以穿过环形交通的中心的方式驶过该环形交通的可行性的评判。
这可能会导致环形交通由于自动化运行的商用车而堵塞，或者其他交通参与者、例如骑自行车的人由于商用车向外摆转或其负载而受到危险。
发明内容
本发明所基于的任务可以看作是，提出一种用于考虑环形交通的中心的可直接行驶性的方法。
借助本发明的技术方案来解决该任务。本发明的有利的构型是优选实施方式。
根据本发明的一个方面，提供一种用于商用车在交通节点、尤其是在环形交通处的轨迹规划的方法，所述轨迹规划通过控制器实施。在一个步骤中，在驶入交通节点之前，检查：商用车在交通节点的车道宽度以内在车道的可行驶性。在此，尤其可以检查交通节点借助常规的轨迹的可行驶性，在所述常规的轨迹的情况下，使用一般设置的交通路线和道路来行驶。在评判可行驶性时，可以求取并且考虑通行高度、车道宽度、弯道半径、邻接的建筑物、路灯、道路边界等。
在另一步骤中，如果常规地驶过或者说借助常规的轨迹驶过交通节点是不可行的，则对借助替代的轨迹驶过交通节点的中心进行检查。因此，可以检查：商用车是否可以部分地或完全地离开交通节点以内的车道和是否能“抄近路穿过”弯道或沿直线驶过交通节点。
接下来，探测和/或预测周围环境交通并且在考虑所探测的和/或所预测的周围环境交通的情况下对替代的轨迹实施轨迹规划。由此，可以避免相邻的交通参与者由于商用车而受到危险。
根据本发明的另一方面，提供一种控制器，其中，该控制器设置为用于实施该方法。在此，所述控制器可以是车辆内部的控制器。所述控制器可以构型为单独的构件或者集成到现有的控制器或控制装置中。尤其可以以基于软件和/或基于硬件的方式构造和操控所述控制器。替代地或附加地，所述控制器可以实施为车辆外部的服务器单元。这样的服务器单元可以基于云技术。
此外，根据本发明的一个方面，提供一种计算机程序，该计算机程序包括指令，在通过计算机或控制器执行该计算机程序时，所述指令安排该计算机实施根据本发明的方法。根据本发明的另一方面，提供一种机器可读的存储介质，在所述机器可读的存储介质上存储本发明的计算机程序。
在此，商用车可以按照BASt标准，被辅助地、部分自动化地、高度自动化地和/或全自动化地或无驾驶员地运行。商用车尤其可以构型为载重车、公共汽车、运输车、车辆挂车、牵引车和类似的车辆。商用车尤其也可以是乘用车或具有过大尺寸的车辆规格的车辆。
通过该方法，可以在以下方面对交通节点进行分析：这些交通节点是否可以在所指明的车道内被驶过，或者横穿需求区域、例如环形交通的中心是否是有利的。为此，在存在不允许符合规则地驶出交通节点的状况时，可以检查：环形交通的中心是否是可行驶的。因此，可以检查：交通节点是能沿着常规的轨迹驶过还是能沿着替代的轨迹驶过，所述常规的轨迹沿着一般的交通路线导向。优选地，替代的轨迹可以至少区域地在一般的车道区段以外延伸并且简化对商用车的操作和减小由商用车造成的危害。
例如可以在考虑车辆侧的或基础设施侧的环境传感器的情况下评判交通节点的常规的可行驶性和/或替代的可行驶性，所述环境传感器也检查其他交通参与者的存在。由此可以触发驶入到交通节点中的许可，并且可以生成以控制指令形式导出的轨迹。接下来，可以由车辆控制装置实现控制指令并且可以保持商用车的自动化行驶模式。
通过本发明的方法可以避免关于商用车的堵塞状况以及拥堵状况。此外，可以提高商用车的可用性和灵活性。
根据一种实施例，为了评判交通节点的可行驶性，将商用车的车辆参数与数字地图的数据进行比较。由此，可以将数字地图的信息，例如商用车的车道的弯道半径或通行高度与车辆参数进行比较。车辆参数例如包括车辆外形尺寸、转弯圆、负载、车辆外形尺寸在转向机动动作时的变化和类似的参数。
根据另一实施例，接收商用车的车辆环境的测量数据并且将其用于评判交通节点的可行驶性。优选，测量数据可以通过控制器从车辆侧的和/或车辆外部的传感器装置或环境传感器装置接收并且进行分析评价。基于所接收的测量数据可以求取商用车所行驶的车道。此外，可以探测对应的车道标记和车道边界并且可以通过分析评价测量数据来确定相应的弯道半径和可供使用的行驶面。在这里，可供使用的行驶面也可以存在于车道以外，并且例如通过建筑物和辅助设备、例如路灯来限界。接下来可以检查：该面对于该商用车而言是否足够用于驶过车道。例如，可以将商用车所必需的面积与所探测的几何形状进行比较，所述商用车所必需的面积相当于在具有最小使用面积的环形交通中行驶。可以探测在交通节点前面的交通状况并且可以检验交通节点的可行驶性。
车辆侧的或车辆外部的环境传感器装置例如可以具有摄像机传感器、激光雷达传感器、雷达传感器、超声波传感器和类似的传感器。
根据另一实施方式，基于可行驶性对交通节点的中心进行分类。通过该措施可以检查：交通节点的中心是否是可行驶的或者说可通行的。交通节点的中心例如可以是环形交通的中心、交叉路口处的安全岛或T形交叉路口、减速带、车道变窄处等。
通过对环境传感器装置的测量数据进行分析评价，可以按照可通行性和可行驶性对位于前方的交通节点的中心进行分类。在此例如推断出，中心没有种花或者没有设计有石块或障碍物。尤其可以检查：中心的区域是否是没有凹坑的平坦面和该面是否由可行驶的材料，例如柏油、沥青、鹅卵石路面组成。这例如可以借助从数字地图接收的信息或在交通节点处通过分析评价摄像机传感器的测量数据来记录。如果中心的区域应具有由可行驶材料组成的平坦面，则将该中心分类为可行驶的。这些信息也可以从地图提取，然而可以在穿过中心之前通过分析评价测量数据进行检查。
根据另一实施方式，探测在交通节点的中心处的凸起、凹陷和/或车道区段。由此，可以以更精细的等级来分类可行驶性。尤其，可以记录并且在计算替代的轨迹时考虑中心的部分可行驶性或区域可行驶性。例如，可以居中地驶过中心，或者可以由于种植物而具有侧面引入的可行驶区段。
根据另一实施方式，经由通信连接来接收关于交通节点的信息。由此，可以从数据库或从数字地图接收信息并且将其考虑用于轨迹规划。所述通信连接例如可以基于WLAN、UMTS、GSM、4G、5G和类似的传输标准。
根据另一构型，在缺少交通节点的可行驶性的情况下，接通遥控操作器和/或激活远程控制。由此，遥控操作器可以指明中心的可行驶区域或普遍可行驶性。此外，可以通过遥控操作器实施对商用车的暂时远程控制。
根据另一实施例，在缺少交通节点的可行驶性的情况下，求取用于转向机动动作的轨迹并且产生用于驶过所求取的轨迹的控制指令。由此，可以使自动化运行的商用车从不能行驶的交通节点离开，使得绕开该交通节点行驶。
根据另一实施方式，在商用车的路线规划中求取并且避开不能行驶的交通节点。通过该措施可以防止靠近不能行驶的交通节点和接下来转向，使得避免由于转向机动动作造成的拥堵状况和交通阻碍。
附图说明
下面，借助高度简化的示意图详细阐述本发明的优选实施例。在此示出：
图1用于说明本发明的方法的交通节点的示意图；
图2用于说明根据一种实施例的所述方法的示意图。
具体实施方式
图1示出用于说明本发明的方法2的交通节点1的示意图。交通节点1例如实施为环形交通4并且具有四个驶入道路6。
在城市的或郊区的交通空间中，通过环形交通4来调节这种交通节点1的交通流。在此，通常使用具有以下结构形式的环形交通4：所述结构形式不允许商用车8使用环形交通4中的假定车道10，因为商用车8由于其尺寸而需要比通过当前结构形式所能实现的更大的转弯圆并且扫过更大的车道面积。在这种状况下，对应的商用车8必须决定，它们是可以代替地在中心12中驶过环形交通4还是必须实施进一步的路线匹配和机动动作。
替代地或附加地，交通节点1可以具有多个中心12，所述多个中心可以划分和/或限界车道10。中心12尤其可以是安全岛、环形交通的中心、减速带、车道隔离带、三角形岛等。
在此，根据BASt标准，商用车8可以被辅助地、部分自动化地、高度自动化地和/或全自动化地或无驾驶员地运行。商用车8尤其可以构型为载重车、公共汽车、运输车、车辆挂车、牵引车等。商用车尤其也可以是乘用车或具有超大尺寸车辆规格的车辆。在所示的实施例中，商用车8实施为公共汽车，该公共汽车计划要驶过环形交通4。
商用车8具有控制器14和环境传感器装置16。控制器14可以实施为用于实施自动化行驶功能的车辆控制装置的一部分或实施为独立的部件。
环境传感器装置16例如具有摄像机传感器、激光雷达传感器、雷达传感器和类似的传感器。由环境传感器装置16求取的测量数据可以被控制器14接收并且进行分析评价。
此外，控制器14具有集成的通信单元，经由该集成的通信单元，控制器14可以与外部单元建立和保持无线的数据传导的通信连接18。这样的外部单元例如可以是外部操作器或遥控操作器20和外部服务器单元22。
通过与遥控操作器20的连接，商用车8可以在需要时被远程控制或被辅助。通过与外部服务器单元22的通信连接18能实现数据和信息的交换，该通信连接也可以表现为云技术。
控制器14可以检查：交通节点1是能借助常规的轨迹24还是能借助替代的轨迹26被驶过。
在图2中示出用于说明根据一种实施例的方法2的示意图。本发明的方法2使自动化运行的车辆8、尤其是商用车能够对位于前方的、例如呈环形交通4形式的交通节点1进行如下评价：是否能符合交通规则地经过。在此，可以区分两种变型方案“常规地驶出交通节点1”和“替代地驶过交通节点1”。优选地，所述方法2可以通过根据该实施例布置在车辆侧的控制器14来实施。
在第一步骤28中，在驶入到交通节点1中之前，检查商用车8在交通节点1的车道宽度以内在车道10的可行驶性。在此，可以求取：商用车8是否可以在车道10内驶过位于前方的交通节点并因此能够按照常规的轨迹24驶过。在此，常规的轨迹24相当于由一般的车辆和交通参与者所使用的轨迹。
为了估计可行驶性，可以例如从外部服务器单元22接收数字地图的信息并且对其进行分析评价。这样的信息可以包括弯道半径、车道宽度和类似的信息。交通节点1的这些参数可以与车辆8的车辆参数，例如车辆宽度、车辆高度、车辆长度、离心特性、转弯半径进行比较。
此外，可以基于商用车或者说车辆8的环境传感器装置16的测量数据并且尤其通过由控制器14对测量数据进行分析评价来求取交通节点1的参数，并且将这些参数考虑用于可行驶性的评价。为了评价可行驶性，例如可以探测对应的车道边界、中心12，并且可以得出对应的半径和可供使用的行驶面积。因此，可以考虑将交通节点1的参数与车辆参数的比较用于检查该面积对于车辆8而言是否足以用于驶过车道10。
在另一步骤29中，如果常规地驶过交通节点1是不可行的，则对借助替代的轨迹26驶过交通节点1的中心12进行检查。例如，可以检查：环形交通4的中心12是否能通行。为此，可以借助环境传感器装置16按照可通行性和可行驶性对环形交通4的位于前方的中心12进行分类。
例如可以排除，中心12种花或设有建筑物。求取：中心12中的区域是否具有不带孔的平坦面，并且该面是否由可行驶的材料组成。如果区域12具有由可行驶的材料组成的平坦面，则中心12被分类为可通行的。
这些信息也可以从地图提取，然而优选，可以在车辆8通行之前以所说明的步骤进行检查。
在另一步骤30中，探测和/或预测周围环境交通并且在考虑所探测的和/或所预测的周围环境交通的情况下对替代的轨迹26进行后续的轨迹规划31。优选，可以基于环境传感器装置16的信息来创建替代的轨迹26。
此外，可以作出驶入决策并且可以实施使车辆8沿着计算出的替代的轨迹26的调节32。为此，控制器14可以产生控制指令，该控制指令安排车辆控制装置驶过替代的轨迹26。
环境传感器装置16还可以用于探测和预测周围环境交通，以确保在驶过期间没有违反法律规定地妨碍交通参与者。如果不存在对相邻交通参与者的妨碍或危害，则尤其可以触发对驶过交通节点1的许可并且可以调整附加的轨迹26。
在驶过交通节点1或环形交通4之后，车辆8可以继续行驶。

Claims (12)

1.一种用于商用车(8)在尤其是具有环形交通(4)的交通节点(1)处的轨迹规划的方法(2)，所述轨迹规划通过控制器(14)实施，其中，
-在驶入所述交通节点(1)之前，检查(28)：所述商用车(8)在所述交通节点(1)的车道宽度以内在车道(10)的可行驶性；
-如果不能常规地驶过所述交通节点(1)，则对借助替代的轨迹(26)驶过所述交通节点(1)的中心(12)进行检查(29)；
-探测和/或预测周围环境交通(30)并且在考虑所探测的和/或所预测的周围环境交通的情况下对所述替代的轨迹(26)实施轨迹规划(31)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，为了评判所述交通节点(1)的可行驶性，将所述商用车(8)的车辆参数与数字地图的数据进行比较。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，接收所述商用车(8)的车辆环境的测量数据并且将所述测量数据用于评判所述交通节点(1)的可行驶性。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，基于所述可行驶性对所述交通节点(1)的所述中心(12)进行分类。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，探测在所述交通节点(1)的所述中心(12)中的凸起、凹陷和/或车道区段。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，经由通信连接(18)接收关于所述交通节点(1)的信息。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，在缺少所述交通节点(1)的可行驶性的情况下，接通遥控操作器(20)和/或激活远程控制。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，在缺少所述交通节点(1)的可行驶性的情况下，求取用于转向机动动作的轨迹并且产生用于驶过所求取的轨迹的控制指令。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，在所述商用车(8)的路线规划中求取并且避开不能行驶的交通节点(1)。
10.一种控制器(14)，所述控制器设置为用于实施根据上述权利要求中任一项所述的方法(2)中的至少一个。
11.一种计算机程序，所述计算机程序包括指令，在通过计算机或控制器(14)执行所述计算机程序时，所述指令安排该计算机实施根据权利要求1至9中任一项所述的方法(2)。
12.一种机器可读的存储介质，在所述机器可读的存储介质上存储有根据权利要求11所述的计算机程序。
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