DE102014215244A1 - Collision-free transverse / longitudinal guidance of a vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Ermittlung einer Soll-Trajektorie für die Steuerung und/oder Regelung der Quer-/Längsführung eines Fahrzeugs. Insbesondere wird ein Verfahren beschrieben, welches das Detektieren von ein oder mehreren Objekten in einer Umgebung des Fahrzeugs, auf Basis von Umfelddaten umfasst. Desweiteren umfasst das Verfahren das Durchführen einer globalen Planung, um in Abhängigkeit von den ein oder mehreren detektierten Objekten eine Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern zu ermitteln, sowie das Auswählen eines Fahrmanövers aus der Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern. Außerdem umfasst das Verfahren das Durchführen einer lokalen Planung, um für das ausgewählte Fahrmanöver eine Soll-Trajektorie für die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs zu ermitteln.The invention relates to a method and a corresponding device for determining a desired trajectory for the control and / or regulation of the transverse / longitudinal guidance of a vehicle. In particular, a method is described, which includes the detection of one or more objects in an environment of the vehicle, based on environmental data. Furthermore, the method comprises performing a global planning to determine a plurality of potentially possible driving maneuvers in dependence on the one or more detected objects, as well as selecting a driving maneuver from the multiplicity of potentially possible driving maneuvers. In addition, the method comprises performing a local planning in order to determine a desired trajectory for the longitudinal and / or transverse guidance of the vehicle for the selected driving maneuver.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Ermittlung einer Soll-Trajektorie für die Steuerung und/oder Regelung der Quer-/Längsführung eines Fahrzeugs.The invention relates to a method and a corresponding device for determining a desired trajectory for the control and / or regulation of the transverse / longitudinal guidance of a vehicle.

Die Realisierung eines teil- oder hochautomatisierten Fahrbetriebs eines Fahrzeugs (insbesondere eines Straßen-Kraftfahrzeugs) wird sowohl in der Forschung wie auch verstärkt in der Automobilindustrie vorangetrieben. Ein zentraler Aspekt des teil- oder hochautomatisierten Fahrbetriebs ist die Planung einer möglichst optimalen Trajektorie des Fahrzeugs, durch die Kollisionen mit anderen Verkehrsteilnehmern vermieden werden. Die Ermittlung einer derartigen Trajektorie (z. B. einer Ausweichtrajektorie) ist mit einem hohen Rechenaufwand verbunden, der von Steuergeräten in einem Fahrzeug typischerweise nicht oder nur begrenzt erbracht werden kann.The realization of a partially or highly automated driving operation of a vehicle (in particular a road motor vehicle) is driven forward both in research and increasingly in the automotive industry. A central aspect of the partially or highly automated driving operation is the planning of an optimal trajectory of the vehicle by which collisions with other road users are avoided. The determination of such a trajectory (eg an avoidance trajectory) is associated with a high level of computation, which typically can not be provided by control devices in a vehicle, or only to a limited extent.

Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine möglichst optimale Trajektorie für ein Fahrzeug mit einem reduzierten Rechenaufwand zu ermitteln. Insbesondere soll dabei der Rechenaufwand derart reduziert werden, dass eine Implementierung der Trajektorienplanung auf einem Steuergerät des Fahrzeugs ermöglicht wird.The present document deals with the technical task to determine the most optimal trajectory for a vehicle with a reduced computational effort. In particular, the computational effort is to be reduced in such a way that an implementation of the trajectory planning on a control device of the vehicle is made possible.

Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u. a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is solved by the independent claims. Advantageous embodiments are u. a. in the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Ermittlung einer Trajektorie für die Längs- und/oder Querführung eines Fahrzeugs (insbesondere eines Straßen-Kraftfahrzeugs) beschrieben. Das Verfahren kann beispielsweise auf einem Steuergerät des Fahrzeugs aufgeführt werden. Die ermittelte Trajektorie, insbesondere eine ermittelte Soll-Trajektorie, kann dazu verwendet werden, eine automatische Unterstützung eines Fahrers des Fahrzeugs in Bezug auf die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs bereitzustellen. Insbesondere kann in Abhängigkeit von der ermittelten Soll-Trajektorie eine Lenkvorgabe für eine Hilfskraftlenkung (Electronic Power Steering) des Fahrzeugs und/oder eine Verzögerungsvorgabe für eine Bremsanlage des Fahrzeugs und/oder ein Vorgabe für einen Antrieb des Fahrzeugs bestimmt und ggf. geregelt werden.According to one aspect, a method for determining a trajectory for the longitudinal and / or transverse guidance of a vehicle (in particular a road motor vehicle) is described. The method can be listed, for example, on a control unit of the vehicle. The determined trajectory, in particular a determined target trajectory, can be used to provide automatic assistance to a driver of the vehicle with regard to the longitudinal and / or transverse guidance of the vehicle. In particular, depending on the determined desired trajectory, a steering input for an auxiliary power steering (Electronic Power Steering) of the vehicle and / or a deceleration specification for a brake system of the vehicle and / or a specification for a drive of the vehicle can be determined and possibly regulated.

Das Verfahren kann das Ermitteln von Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs umfassen. Die Umfelddaten können durch ein Umfeldmodel (UFM) des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Beispielsweise kann das Fahrzeug ein oder mehrere Kameras, ein oder mehrere Radarsensoren und/oder ein oder mehrere Lidarsensoren als Umfeldsensoren umfassen. Die Umfelddaten können Informationen bzgl. der Umgebung vor, seitlich neben und/oder hinter dem Fahrzeug umfassen. Auf Basis der Umfelddaten können so ein oder mehrere Objekte (und deren Position) in der Umgebung des Fahrzeugs detektiert werden. Beispielsweise kann ein Hindernis auf einer Straße vor dem Fahrzeug (welches auch als Ego-Fahrzeug bezeichnet wird) detektiert werden. Das Verfahren kann in einem solchen Fall eine Trajektorie für das Fahrzeug ermitteln, anhand der eine Kollision mit dem Hindernis vermieden werden kann. Desweiteren können z. B. weitere Fahrzeuge in der Umgebung des Fahrzeugs (z. B. auf anderen Fahrspuren) detektiert werden. Die Trajektorie kann derart ermittelt werden, dass es bei Umsetzung der Trajektorie zu keiner Kollision mit den weiteren Fahrzeugen kommt.The method may include determining environmental data from one or more environmental sensors of the vehicle. The environment data can be provided by an environment model (UFM) of the vehicle. For example, the vehicle may include one or more cameras, one or more radar sensors, and / or one or more lidar sensors as environment sensors. The environment data may include information regarding the environment in front of, beside and / or behind the vehicle. On the basis of the environmental data, one or more objects (and their position) can be detected in the surroundings of the vehicle. For example, an obstacle on a road in front of the vehicle (which is also referred to as an ego vehicle) can be detected. In such a case, the method can determine a trajectory for the vehicle, by means of which a collision with the obstacle can be avoided. Furthermore, z. B. further vehicles in the vicinity of the vehicle (eg., On other lanes) are detected. The trajectory can be determined in such a way that, when the trajectory is implemented, no collision occurs with the other vehicles.

Das Verfahren umfasst weiter das Durchführen einer globalen Planung, um in Abhängigkeit von den ein oder mehreren detektierten Objekten eine Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern zu ermitteln. Die potentiell möglichen Fahrmanöver können derart ermittelt werden, dass gewährleistet ist, dass die potentiell möglichen Fahrmanöver durch das Fahrzeug gefahren werden können (z. B. unter Berücksichtigung einer maximal möglichen Beschleunigung des Fahrzeugs sowie der Kollsionsfreiheit).The method further comprises performing global planning to determine a plurality of potentially possible driving maneuvers in dependence on the one or more detected objects. The potentially possible driving maneuvers can be determined in such a way that it is ensured that the potentially possible driving maneuvers can be driven through the vehicle (eg taking into account a maximum possible acceleration of the vehicle and the freedom from collision).

Im Rahmen der globalen Planung kann z. B. eine Vielzahl von unterschiedlichen örtlichen Zielbereichen für das Fahrzeug, auf Basis der Umfelddaten und unter Berücksichtigung (zumindest eines Teils) der ein oder mehreren detektierten Objekte, ermittelt werden. Die örtlichen Zielbereiche können disjunkt voneinander sein. Die örtlichen Zielbereiche können beispielsweise unterschiedliche Bereiche darstellen, zu denen das Ego-Fahrzeug fahren kann, um eine Kollision mit einem detektierten Hindernis zu vermeiden. Für jeden Zielbereich kann ein potentiell mögliches Fahrmanöver ermittelt werden.In the context of global planning can z. B. a plurality of different local target areas for the vehicle, on the basis of the environment data and taking into account (at least a part) of the one or more detected objects, are determined. The local target areas may be disjoint. For example, the local target areas may represent different areas to which the ego vehicle may travel to avoid collision with a detected obstacle. For each target area a potentially possible driving maneuver can be determined.

Die Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern kann z. B. einen Spurwechsel des Fahrzeugs auf eine links gelegene Fahrspur einer mehrspurigen Straße umfassen. Der entsprechende Zielbereich kann dabei auf der vom Ego-Fahrzeug links gelegenen Fahrspur liegen. Alternativ oder ergänzend kann die Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern einen Spurwechsel des Fahrzeugs auf eine rechts gelegene Fahrspur der mehrspurigen Straße umfassen. Der entsprechende Zielbereich kann dabei auf der rechts gelegenen Fahrspur liegen. Alternativ oder ergänzend kann die Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern eine Verzögerung oder Beschleunigung auf einer aktuell befahrenen Straße umfassen. Der entsprechende Zielbereich kann dabei auf einer Fahrspur des Ego-Fahrzeugs vor einer aktuellen Position des Ego-Fahrzeugs liegen.The variety of potentially possible driving maneuvers can be z. B. a lane change of the vehicle to a left lane one include multi-lane road. The corresponding target area can lie on the left lane of the ego vehicle. Alternatively or additionally, the plurality of potentially possible driving maneuvers may include a lane change of the vehicle to a right lane of the multi-lane road. The corresponding target area can lie on the right-hand lane. Alternatively or additionally, the plurality of potentially possible driving maneuvers may include a deceleration or acceleration on a currently traveled road. The corresponding target area can lie on a lane of the ego vehicle in front of a current position of the ego vehicle.

Das Verfahren umfasst weiter das Auswählen eines Fahrmanövers aus der Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern. Beispielsweise kann dazu ein Wert eines globalen Auswahlmaßes für jede der Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern ermittelt werden. Das globale Auswahlmaß kann z. B. von einer Kollisionswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs mit den ein oder mehreren detektierten Objekten abhängen. Das globale Auswahlmaß kann somit z. B. dazu verwendet werden, ein Kollisionsrisiko des Ego-Fahrzeugs zu reduzieren. Alternativ oder ergänzend kann ein globales Auswahlmaß definiert werden, welches darauf ausgerichtet ist, einen Komfort für die Insassen des Fahrzeugs oder eine Sportlichkeit der Fahrweise des Fahrzeugs zu erhöhen. Das Fahrmanöver kann auf Basis der Werte des globalen Auswahlmaßes für die Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern ausgewählt werden. Insbesondere kann das Fahrmanöver mit dem höchsten oder niedrigsten Wert des globalen Auswahlmaßes ausgewählt werden.The method further includes selecting a driving maneuver from the plurality of potentially possible driving maneuvers. For example, a value of a global selection measure for each of the plurality of potentially possible driving maneuvers can be determined for this purpose. The global selection measure can, for. B. depending on a collision probability of the vehicle with the one or more detected objects. The global selection size can thus z. B. can be used to reduce the risk of collision of the ego vehicle. Alternatively or additionally, a global selection measure can be defined, which is aimed at increasing comfort for the occupants of the vehicle or sportiness of the driving style of the vehicle. The driving maneuver can be selected on the basis of the values of the global selection measure for the multiplicity of potentially possible driving maneuvers. In particular, the driving maneuver with the highest or lowest value of the global selection measure can be selected.

Im Rahmen der globalen Planung kann somit aus einer Vielzahl von möglichen Zielbereichen/Fahrmanövern, ein einziger Zielbereich/ein einziges Fahrmanöver ausgewählt werden. Die Ermittlung einer Soll-Trajektorie kann dann auf den ausgewählten Zielbereich/auf das ausgewählte Fahrmanöver beschränkt werden. Somit kann der Lösungsraum für mögliche Trajektorien substantiell verkleinert werden, was zu einer Reduzierung des Rechenaufwands für die Ermittlung der Soll-Trajektorie führt. Gleichzeitig kann durch eine geeignete Auswahl des Zielbereichs/der Soll-Trajektorie (z. B. durch eine Auswahl mittels eines globalen Auswahlmaßes) sichergestellt werden, dass weiterhin eine (nahezu) optimale Soll-Trajektorie ermittelt werden kann.In the context of global planning, a single target area / a single driving maneuver can thus be selected from a large number of possible target areas / driving maneuvers. The determination of a desired trajectory can then be limited to the selected target area / driving maneuver. Thus, the solution space for possible trajectories can be substantially reduced, which leads to a reduction of the computational effort for the determination of the desired trajectory. At the same time, it can be ensured by a suitable selection of the target area / target trajectory (for example by a selection by means of a global selection criterion) that an (almost) optimal target trajectory can continue to be determined.

Das Verfahren umfasst weiter das Durchführen einer lokalen Planung, um für das ausgewählte Fahrmanöver eine Soll-Trajektorie für die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs zu ermitteln. Insbesondere kann die lokale Planung auf das ausgewählte Fahrmanöver beschränkt werden. Mit anderen Worten, es kann ausschließlich für das ausgewählte Fahrmanöver/den ausgewählten Zielbereich eine Soll-Trajektorie berechnet werden. Somit kann der Rechenaufwand für die Ermittlung der Soll-Trajektorie reduziert werden.The method further comprises performing a local planning to determine a desired trajectory for the longitudinal and / or transverse guidance of the vehicle for the selected driving maneuver. In particular, the local planning can be limited to the selected driving maneuver. In other words, a desired trajectory can be calculated exclusively for the selected driving maneuver / the selected target area. Thus, the computational effort for the determination of the desired trajectory can be reduced.

Das Durchführen der globalen Planung kann das Ermitteln einer Vielzahl von vorläufigen Trajektorien für die entsprechende Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern umfassen. Dabei kann für jedes potentiell mögliche Fahrmanöver genau eine (repräsentative) vorläufige Trajektorie ermittelt werden. Der Wert des globalen Auswahlmaßes kann z. B. auf Basis der vorläufigen Trajektorie eines potentiell möglichen Fahrmanövers ermittelt werden. Somit können die vorläufigen Trajektorien dazu verwendet werden, ein bestimmtes Fahrmanöver auszuwählen. Aufgrund der limitierten Anzahl von Trajektorien, die für ein Fahrmanöver ermittelt werden, kann die Auswahl eines Fahrmanövers in effizienter Weise erfolgen.Performing the global scheduling may include determining a plurality of preliminary trajectories for the corresponding plurality of potentially possible driving maneuvers. In this case, exactly one (representative) provisional trajectory can be determined for each potentially possible driving maneuver. The value of the global selection measure can be z. B. based on the provisional trajectory of a potentially possible driving maneuver can be determined. Thus, the preliminary trajectories can be used to select a particular driving maneuver. Due to the limited number of trajectories that are determined for a driving maneuver, the selection of a driving maneuver can be done efficiently.

Desweiteren kann ein Modell zur Beschreibung einer vorläufigen Trajektorie verwendet werden, welches eine geringere Anzahl von Parametern aufweist als ein Modell zur Beschreibung der Soll-Trajektorie. Alternativ oder ergänzend kann im Rahmen der globalen Planung eine geringere Anzahl an Trajektorien ermittelt werden als bei der Ermittlung der Soll-Trajektorie bzw. zur Ermittlung einer vorläufigen Trajektorie kann eine geringere Anzahl von Trajektorien ermittelt werden als für die Ermittlung der Soll-Trajektorie. Wie in diesem Dokument dargelegt, können im Rahmen der Ermittlung einer möglichst optimalen Trajektorie eine Vielzahl von unterschiedlichen Trajektorien für unterschiedliche Annahmen (z. B. für unterschiedlichen Annahmen bzgl. eines Endzustands einer Trajektorie) ermittelt werden. Dabei kann die Anzahl von ermittelten unterschiedlichen Trajektorien (und damit die Anzahl der Annahmen) für eine vorläufige Trajektorie (bei der globalen Planung) geringer sein als für eine Soll-Trajektorie (bei der lokalen Planung). Mit anderen Worten, die vorläufigen Trajektorien können mit einer geringeren Genauigkeit ermittelt werden, als die von dem Verfahren bereitgestellte Soll-Trajektorie. Bei dem Modell zur Beschreibung einer Trajektorie kann es sich z. B. um ein Polynom einer bestimmten Ordnung handeln. Die Ordnung, welche für vorläufige Trajektorien verwendet wird, kann geringer sein als die Ordnung, die für die Soll-Trajektorie verwendet wird. Durch die Verwendung von vereinfachten Modellen zur Beschreibung der vorläufigen Trajektorie kann der Rechenaufwand der globalen Planung weiter reduziert werden.Furthermore, a model for describing a preliminary trajectory may be used, which has a smaller number of parameters than a model for describing the desired trajectory. Alternatively or additionally, a smaller number of trajectories can be determined in the context of global planning than in determining the desired trajectory or for determining a preliminary trajectory, a smaller number of trajectories can be determined than for determining the desired trajectory. As explained in this document, in the context of determining the best possible trajectory, a large number of different trajectories can be determined for different assumptions (eg for different assumptions with respect to a final state of a trajectory). The number of determined different trajectories (and thus the number of assumptions) for a provisional trajectory (in global planning) may be lower than for a desired trajectory (in local planning). In other words, the preliminary trajectories can be determined with a lower accuracy than the desired trajectory provided by the method. In the model for describing a trajectory, it may, for. B. can be a polynomial of a certain order. The order used for preliminary trajectories may be less than the order used for the desired trajectory. By using simplified models to describe the preliminary trajectory, the computational burden of global planning can be further reduced.

Die Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern kann mindestens ein potentiell mögliches Fahrmanöver für ein Fahren des Fahrzeugs (insbesondere für ein Vorwärtsfahren auf einer Straße) und mindestens ein potentiell mögliches Fahrmanöver für ein Parken des Fahrzeugs (insbesondere für ein Einparken) umfassen. Es können somit im Rahmen der globalen Planung immer die Fälle „Fahren” und „Parken” gleichzeitig betrachtet werden. Bei der Auswahl eines relevanten Fahrmanövers kann dann immer einer der beiden Fälle ausgeschlossen werden. Dennoch kann durch die parallele Betrachtung der Fälle „Fahren” und „Parken” ein fließender Übergang bei der Unterstützung des Fahrers zwischen den beiden Fällen bereitgestellt werden.The plurality of potentially possible driving maneuvers may include at least one potentially possible driving maneuver for driving the vehicle (in particular for driving forward on a road) and at least one potentially possible driving maneuver for parking the vehicle (in particular for parking). Thus, in the context of global planning, the cases "driving" and "parking" can always be considered simultaneously. When selecting a relevant driving maneuver can then always one of the two cases be excluded. Nevertheless, by considering the cases "driving" and "parking" in parallel, a smooth transition can be provided in assisting the driver between the two cases.

Das Detektieren von ein oder mehreren Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs kann das Detektieren von ein oder mehreren Objekten umfassen, die für ein Fahrmanöver beim Fahren des Fahrzeugs relevant sind. Desweiteren kann das Detektieren von ein oder mehreren Objekten das Detektieren von ein oder mehreren Objekten umfassen, die für ein Fahrmanöver beim Parken des Fahrzeugs relevant sind. Allgemeiner ausgedrückt, es können für die unterschiedlichen potentiell möglichen Fahrmanöver unterschiedliche ein oder mehrere Objekte detektiert werden, die für das jeweilige Fahrmanöver relevant sind. Im Rahmen der lokalen Planung können dann nur die ein oder mehreren Objekte berücksichtigt werden, die für das ausgewählte Fahrmanöver relevant sind. Die anderen Objekte in der Umgebung des Ego-Fahrzeugs können unberücksichtigt bleiben. So kann der Rechenaufwand für die Ermittlung einer Soll-Trajektorie im Rahmen der lokalen Planung reduziert werden.Detecting one or more objects in the environment of the vehicle may include detecting one or more objects that are relevant to a driving maneuver while driving the vehicle. Furthermore, detecting one or more objects may include detecting one or more objects that are relevant to a driving maneuver when parking the vehicle. More generally, different one or more objects that are relevant to the respective driving maneuver can be detected for the different potentially possible driving maneuvers. In the context of local planning, only the one or more objects that are relevant for the selected driving maneuver can then be taken into account. The other objects around the ego vehicle may be disregarded. Thus, the computational effort for the determination of a desired trajectory in the context of local planning can be reduced.

Das Durchführen der lokalen Planung kann das Ermitteln eines Anwendungsbereichs der Soll-Trajektorie umfassen. Der Anwendungsbereich kann dabei eine automatische Unterstützung nur für die Längsführung des Fahrzeugs (und nicht für die Querführung des Fahrzeugs), eine automatische Unterstützung nur für die Querführung des Fahrzeugs (und nicht für die Längsführung des Fahrzeugs), oder eine automatische Unterstützung sowohl für die Längsführung als auch für die Querführung des Fahrzeugs umfassen. Der Anwendungsbereich kann beispielsweise von einer Fahrerassistenzfunktion abhängen, für die die Soll-Trajektorie ermittelt wird. Beispielsweise kann bei einem Ausweichassistenten eine Soll-Trajektorie nur zur Unterstützung der Querführung des Fahrzeugs oder eine Soll-Trajektorie nur zur Unterstützung der Längsführung des Fahrzeugs ermittelt werden. Die Soll-Trajektorie kann dann in Abhängigkeit von (d. h. unter Berücksichtigung von) dem Anwendungsbereich ermittelt werden. Insbesondere kann durch die Berücksichtigung des jeweiligen Anwendungsbereichs im Mittel der Rechenaufwand zur Ermittlung der Soll-Trajektorie reduziert werden.Performing the local planning may include determining an application range of the desired trajectory. The scope of application may include automatic support only for the longitudinal guidance of the vehicle (and not for the lateral guidance of the vehicle), automatic support only for the lateral guidance of the vehicle (and not for the longitudinal guidance of the vehicle), or automatic support for both the longitudinal guidance as well as for the transverse guidance of the vehicle. The application area may depend, for example, on a driver assistance function for which the desired trajectory is determined. For example, in the case of an evasion assistant, a desired trajectory can be determined only to support the transverse guidance of the vehicle or a desired trajectory only to support the longitudinal guidance of the vehicle. The desired trajectory can then be determined as a function of (that is to say taking into account) the field of application. In particular, by taking into account the respective field of application, on average the computational outlay for determining the desired trajectory can be reduced.

Das Durchführen der lokalen Planung kann das Ermitteln einer Vielzahl von möglichen Trajektorien für das ausgewählte Fahrmanöver umfassen. Die möglichen Trajektorien können gemäß der für die Soll-Trajektorie erforderlichen Genauigkeit ermittelt werden. Durch die Ermittlung einer Vielzahl von unterschiedlichen möglichen Trajektorien kann sichergestellt werden, dass eine möglichst optimale Soll-Trajektorie (z. B. optimal in Hinblick auf eine Kollisionsvermeidung, den Komfort und/oder die Sportlichkeit) ermittelt werden kann. Die Soll-Trajektorie kann aus der Vielzahl von möglichen Trajektorien ausgewählt werden.Performing the local planning may include determining a plurality of possible trajectories for the selected driving maneuver. The possible trajectories can be determined according to the accuracy required for the desired trajectory. By determining a multiplicity of different possible trajectories, it is possible to ensure that the best possible desired trajectory (for example, optimally with regard to collision avoidance, comfort and / or sportiness) can be determined. The desired trajectory can be selected from the multiplicity of possible trajectories.

Das Ermitteln einer möglichen Trajektorie für das ausgewählte Fahrmanöver kann das Ermitteln von Anfangswerten für eine Vielzahl von Zustandsgrößen des Fahrzeugs an einem Anfangszeitpunkt der möglichen Trajektorie umfassen. Dabei kann die Vielzahl von Zustandsgrößen eine Position des Fahrzeugs, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder einen Ruck des Fahrzeugs umfassten. Die Anfangswerte können sich aus dem aktuellen Zustand des Fahrzeugs ergeben. Desweiteren können Endwerte zu einem Endzeitpunkt der möglichen Trajektorie für die Vielzahl von Zustandsgrößen des Fahrzeugs ermittelt werden. Die Endwerte können sich z. B. aus der globalen Planung ergeben. Desweiteren kann die mögliche Trajektorie auf Basis der Anfangswerte, der Endwerte, dem Endzeitpunkt und auf Basis von einem Polynom mit 7. oder höherer/niedrigerer Ordnung bestimmt werden. Zur Berücksichtigung des Rucks ist dabei mindestens ein Polynom mit 7. Ordnung erforderlich. Dabei kann anhand des Polynoms die Position des Fahrzeugs entlang der möglichen Trajektorie bestimmt werden. Die Koeffizienten des Polynoms können auf Basis der Anfangswerte und der Endwerte ermittelt werden.Determining a possible trajectory for the selected driving maneuver may include determining initial values for a plurality of state variables of the vehicle at an initial instant of the possible trajectory. In this case, the plurality of state variables may include a position of the vehicle, a speed of the vehicle, an acceleration of the vehicle and / or a jerk of the vehicle. The initial values can result from the current state of the vehicle. Furthermore, end values can be determined at an end time of the possible trajectory for the plurality of state variables of the vehicle. The final values can be z. B. from global planning. Furthermore, the possible trajectory can be determined on the basis of the initial values, the end values, the end time and on the basis of a polynomial of the 7th or higher / lower order. To account for the jerk, at least one polynomial of 7th order is required. In this case, the position of the vehicle along the possible trajectory can be determined on the basis of the polynomial. The coefficients of the polynomial can be determined on the basis of the initial values and the final values.

Insbesondere können im Rahmen der lokalen Planung ein oder mehrere fahrdynamische Randbedingungen (z. B. Reibwert) ermittelt werden. Desweiteren können Randbedingung in Bezug auf eine Kollisionsfreiheit mit ein oder mehreren Objekten entlang der Soll-Trajektorie ermittelt und berücksichtigt werden. Die Soll-Trajektorie kann in Abhängigkeit von den ein oder mehreren fahrdynamischen Randbedingungen und mit Hinblick auf Kollisionsfreiheit ausgewählt werden. Somit kann sichergestellt werden, dass die ausgewählte Soll-Trajektorie auch tatsächlich durch das Fahrzeug umgesetzt werden kann.In particular, within the framework of local planning, one or more driving-dynamic boundary conditions (eg coefficient of friction) can be determined. Furthermore, boundary conditions with respect to a collision freedom with one or more objects along the desired trajectory can be determined and taken into account. The desired trajectory can be selected as a function of the one or more driving dynamic boundary conditions and with regard to freedom from collision. Thus, it can be ensured that the selected target trajectory can actually be implemented by the vehicle.

Alternativ oder ergänzend können im Rahmen der lokalen Planung Werte eines lokalen Auswahlmaßes für ein oder mehrere der Vielzahl von möglichen Trajektorien ermittelt werden. Das lokale Auswahlmaß kann von einer Kollisionswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs mit den ein oder mehreren detektierten (und ggf. für das ausgewählte Fahrmanöver relevanten) Objekten abhängig sein. Die Soll-Trajektorie kann in Abhängigkeit von dem lokalen Auswahlmaß ausgewählt werden. So kann sichergestellt werden, dass durch die ausgewählte Soll-Trajektorie eine kollisionsfreie Unterstützung der Längs-/Querführung des Fahrzeugs erfolgt.Alternatively or additionally, as part of the local planning, values of a local selection measure for one or more of the plurality of possible trajectories can be determined. The local selection measure can be dependent on a collision probability of the vehicle with the one or more detected (and possibly relevant for the selected driving maneuver) objects. The desired trajectory can be selected as a function of the local selection measure. Thus it can be ensured that by the selected desired trajectory collision-free support of the longitudinal / lateral guidance of the vehicle takes place.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Trajektorie für die Quer- und/oder Längsführung eines Fahrzeugs beschrieben. Die Vorrichtung kann weiter eingerichtet sein, die Quer- und/oder Längsführung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von einer ermittelten Soll-Trajektorie zu unterstützen. Insbesondere kann die Vorrichtung einen Regler umfassen, der das Fahrzeug veranlasst, gemäß der ermittelten Soll-Trajektorie zu fahren. According to a further aspect, a device for determining a trajectory for the transverse and / or longitudinal guidance of a vehicle is described. The device can also be set up to support the transverse and / or longitudinal guidance of the vehicle as a function of a determined desired trajectory. In particular, the device may include a controller that causes the vehicle to travel in accordance with the determined desired trajectory.

Die Vorrichtung ist eingerichtet, Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs und/oder von einem Umfeldmodell des Fahrzeugs zu empfangen, und auf Basis der Umfelddaten, ein oder mehrere Objekte in einer Umgebung des Fahrzeugs zu detektieren Die Vorrichtung ist weiter eingerichtet, eine globale Planung durchzuführen, um in Abhängigkeit von den ein oder mehreren detektierten Objekten eine Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern zu ermitteln, und ein Fahrmanöver aus der Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern auszuwählen. Außerdem ist die Vorrichtung eingerichtet, eine lokale Planung durchzuführen, um für das ausgewählte Fahrmanöver eine Soll-Trajektorie für die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs zu ermitteln.The device is configured to receive environmental data from one or more environmental sensors of the vehicle and / or from an environmental model of the vehicle, and based on the environmental data to detect one or more objects in an environment of the vehicle. The device is further equipped with global planning in order to determine a plurality of potentially possible driving maneuvers in dependence on the one or more detected objects, and to select a driving maneuver from the plurality of potentially possible driving maneuvers. In addition, the device is set up to carry out local planning in order to determine a desired trajectory for the longitudinal and / or transverse guidance of the vehicle for the selected driving maneuver.

Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Ermittlung einer Trajektorie für die Längs- und/oder Querführung eines Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren umfasst das Ermitteln von Anfangswerten für eine Vielzahl von Zustandsgrößen des Fahrzeugs. Die Vielzahl von Zustandsgrößen umfasst dabei eine Position des Fahrzeugs, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Beschleunigung des Fahrzeugs und einen Ruck des Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst weiter das Ermitteln von Endwerten zu einem Endzeitpunkt der Trajektorie für die Vielzahl von Zustandsgrößen des Fahrzeugs. Außerdem umfasst das Fahrzeug das Bestimmen einer Trajektorie auf Basis der Anfangswerte, der Endwerte, dem Endzeitpunkt und auf Basis von einem Polynom mit 7. oder höherer Ordnung.According to one aspect, a method for determining a trajectory for the longitudinal and / or transverse guidance of a vehicle is described. The method includes determining initial values for a plurality of state variables of the vehicle. The plurality of state variables includes a position of the vehicle, a speed of the vehicle, an acceleration of the vehicle and a jerk of the vehicle. The method further comprises determining end values at an end time of the trajectory for the plurality of state variables of the vehicle. In addition, the vehicle includes determining a trajectory based on the initial values, the end values, the end time, and a polynomial of the seventh or higher order.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug (z. B. ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung zur Ermittlung einer Trajektorie für die Quer- und/oder Längsführung des Fahrzeugs umfasst.In another aspect, a vehicle (eg, a passenger car, a lorry, or a motorcycle) is described that includes the apparatus for determining a trajectory for the lateral and / or longitudinal guidance of the vehicle described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z. B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.In another aspect, a software (SW) program is described. The SW program may be set up to run on a processor (eg, on a control device of a vehicle) and thereby perform the method described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.In another aspect, a storage medium is described. The storage medium may include a SW program that is set up to run on a processor and thereby perform the method described in this document.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtung und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigtIt should be understood that the methods, devices and systems described herein may be used alone as well as in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, apparatus, and systems described herein may be combined in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined in a variety of ways. Furthermore, the invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments. It shows

1 eine beispielhafte Verkehrssituation, die die Planung einer Trajektorie erfordert; und 1 an exemplary traffic situation that requires the planning of a trajectory; and

2 eine beispielhafte funktionale Struktur eines Systems zur Regelung der Quer-/Längsführung eines Fahrzeugs. 2 an exemplary functional structure of a system for controlling the lateral / longitudinal guidance of a vehicle.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der technischen Aufgabe den Rechenaufwand für die Ermittlung einer Trajektorie eines Fahrzeugs (welches auch als Ego-Fahrzeug bezeichnet wird) zu reduzieren. In diesem Zusammenhang zeigt 1 eine beispielhafte Verkehrssituation. Das Ego-Fahrzeug 100 fahrt auf einer mehrspurigen Straße 101. Ein Fahrzeug 102 auf der gleichen Fahrspur der Straße 101 vor dem Ego-Fahrzeug 102 bremst ab, so dass das Ego-Fahrzeug 100 reagieren muss, um eine Kollision zu vermeiden. Das Ego-Fahrzeug 100 hat nun die Möglichkeit auf der gleichen Fahrspur zu bleiben und abzubremsen oder entlang einer Trajektorie die Fahrspur zu wechseln, um dem abbremsenden Fahrzeug 102 auszuweichen. Dabei ist eine Vielzahl von unterschiedlichen Trajektorien für die unterschiedlichen Optionen möglich. Die Ermittlung einer optimalen Trajektorie aus der Vielzahl von möglichen Trajektorien ist typischerweise mit einem hohen Rechenaufwand verbunden, so dass eine Ermittlung in Echtzeit typischerweise nicht möglich ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der gesamte Lösungsraum (z. B. alle möglichen Fahrspuren der Straße 101) für die Ermittlung einer optimalen Trajektorie betrachtet wird.As explained above, the present document deals with the technical task of reducing the computational outlay for determining a trajectory of a vehicle (which is also referred to as an ego vehicle). In this context shows 1 an exemplary traffic situation. The ego vehicle 100 drive on a multi-lane road 101 , A vehicle 102 on the same lane of the road 101 in front of the ego vehicle 102 slows down, leaving the ego vehicle 100 must react in order to avoid a collision. The ego vehicle 100 now has the possibility to stay on the same lane and brake or to change the lane along a trajectory to the decelerating vehicle 102 dodge. There are a variety of different trajectories for the different options possible. The determination of an optimal trajectory from the plurality of possible trajectories is typically associated with a high computational effort, so that a determination in real time is typically not possible. This is especially the case if the entire solution space (eg all possible lanes of the road 101 ) is considered for the determination of an optimal trajectory.

Es wird daher ein schrittweises Vorgeben vorgeschlagen. Insbesondere wird vorgeschlagen, in einer globalen Planung einen Zielbereich aus einer Vielzahl von Zielbereichen auszuwählen. Beispielsweise kann im Rahmen der globalen Planung ermittelt werden, ob ein Längsmanöver stattfinden soll (z. B. ein Verbleib auf der gleichen Fahrbahn) oder ob ein Quermanöver stattfinden soll (z. B. ein Wechsel auf eine benachbarte Fahrbahn). Im Rahmen der globalen Planung kann z. B. für jede einer Vielzahl von möglichen Zielbereichen und/oder Fahrmanövern eine vorläufige Trajektorie ermittelt werden. In dem in 1 dargestellten Beispiel kann z. B. für die drei Fahrmanöver (Ausweichen auf linke Fahrspur, Abbremsen auf aktueller Fahrspur, und Ausweichen auf rechte Fahrspur) je eine vorläufige Trajektorie 111 ermittelt werden. It is therefore proposed a gradual predetermination. In particular, it is proposed to select a target area from a plurality of target areas in a global planning. For example, in the context of global planning, it can be determined whether a longitudinal maneuver should take place (eg a stay on the same road) or whether a lateral maneuver should take place (eg a change to an adjacent road). In the context of global planning can z. B. for each of a plurality of possible target areas and / or driving maneuvers a preliminary trajectory can be determined. In the in 1 example shown may, for. For example, for the three driving maneuvers (avoidance on the left lane, braking on the current lane, and avoiding on the right lane) each a preliminary trajectory 111 be determined.

Die globale Planung kann dabei eine Trajektorienplanung mit reduzierter Genauigkeit umfassen. Beispielsweise kann bei der globalen Planung eine vorläufige Trajektorie 111 mit einem Polynom reduzierter Ordnung (im Vergleich zu einer folgenden lokalen Planung) ermittelt werden. Beispielsweise können Polynome 2. Ordnung oder 5. Ordnung verwendet werden (im Vergleich zu Polynomen 5. Ordnung oder 7. Ordnung für die Ermittlung einer optimalen Trajektorie 112). Alternativ oder ergänzend kann im Rahmen der globalen Planung auf eine Sample-basierte Lösung mit Kollisionscheck verzichtet werden. Beispielsweise kann auf Basis von TTC (Time to Collision) Berechnungen ein möglicher Zielbereich/ein mögliches Fahrmanöver analytisch ausgewählt werden.Global planning can include trajectory planning with reduced accuracy. For example, in global planning, a preliminary trajectory may be used 111 with a polynomial of reduced order (compared to a subsequent local planning). For example, 2nd order or 5th order polynomials may be used (as compared to 5th order or 7th order polynomials for determining an optimal trajectory 112 ). Alternatively or additionally, in the context of global planning, a sample-based solution with collision check can be dispensed with. For example, based on TTC (time to collision) calculations, a possible target range / a possible driving maneuver can be analytically selected.

Bei der globalen Planung kann der gesamte zu Verfügung stehende Lösungsraum eingeschränkt werden, um den Aufwand für eine optimale Trajektorie 112 zu reduzieren. Beispielsweise kann durch Berücksichtigung maximal möglicher Verzögerungen/Beschleunigungen des Ego-Fahrzeugs 100 und/oder der anderen Fahrzeuge 102 ein zeitlicher Horizont der vorläufigen Trajektorien 111 abgeschätzt werden. Vorläufige Trajektorien 111 die innerhalb kürzester Zeit große Geschwindigkeiten auf- oder abbauen müssen, können ebenso wie Spurwechsel in zu kurzen Zeitintervallen ausgeschlossen werden. In Summe können somit mögliche Zielbereiche/mögliche Fahrmanöver in effizienter Weise ausgewählt werden.In global planning, the entire available solution space can be limited to the cost of an optimal trajectory 112 to reduce. For example, by taking into account maximum possible delays / accelerations of the ego vehicle 100 and / or the other vehicles 102 a temporal horizon of the preliminary trajectories 111 be estimated. Preliminary trajectories 111 The need to build or break down high speeds within a very short time, as well as lane changes in too short time intervals can be excluded. In sum, thus possible target areas / possible driving maneuvers can be selected efficiently.

Beispielsweise kann bei der globalen Planung wie folgt vorgegangen werden: In einem ersten Schritt werden pro Fahrspur ein Vorderfahrzeug 102 und/oder ein Hinterfahrzeug 102 ermittelt. Ggf. kann ein Phantomfahrzeug am Rand der Horizontwahrnehmung der Umfeldsensoren des Ego-Fahrzeugs 100 berücksichtigt werden, wenn in der unmittelbaren Umgebung des Ego-Fahrzeugs 100 kein Fahrzeug 102 detektiert wird. So können ICS (Inevitable Collision States) vermieden werden. In einem weiteren Schritt können Referenztrajektorien aus den prädizierten vorläufigen Fahrzeugtrajektorien 111 mit Abstandsgesetz bestimmt werden. Desweiteren können eine Minimalzeit tmin bzw. eine Maximalzeit tmax bei maximal möglicher/erlaubter Beschleunigungen/Verzögerungen für die Referenztrajektorien bzw. für die vorläufigen Trajektorien 111 ermittelt werden. Außerdem kann ein Geschwindigkeitsprofil vmax überlagert werden, welches auf Basis des Fahrerwunsch, des Geschwindigkeitslimits, und/oder des Betrachtungs-Horizonts ermittelt wurde. Die einzelnen vorläufigen Trajektorien 111 können mit einem Gütefunktional bewertet werden, und es kann die günstigste vorläufige Trajektorie 111 ausgewählt werden, um einen Zielbereich/ein Fahrmanöver zu bestimmen. Falls im Rahmen der globalen Planung keine gültige Trajektorie 111 ermittelt werden kann, so kann ggf. die globale Planung unter Berücksichtigung einer erhöhten Notfallparametrierung (z. B. Notfallbeschleunigung, Notfallverzögerung) wiederholt werden.For example, in global planning, the procedure is as follows. In a first step, a leading vehicle per lane becomes 102 and / or a rear vehicle 102 determined. Possibly. a phantom vehicle may be at the edge of the horizon perception of the environment sensors of the ego vehicle 100 Be considered when in the immediate vicinity of the ego vehicle 100 no vehicle 102 is detected. This way, ICS (Inevitable Collision States) can be avoided. In a further step, reference trajectories from the predicted preliminary vehicle trajectories 111 be determined with distance law. Furthermore, a minimum time t min or a maximum time t max at maximum possible / permitted accelerations / decelerations for the reference trajectories or for the provisional trajectories 111 be determined. In addition, a speed profile v max can be superposed, which was determined on the basis of the driver's request, the speed limit, and / or the viewing horizon. The individual preliminary trajectories 111 can be valued with a quality-functional, and it can be the most favorable preliminary trajectory 111 be selected to determine a target area / driving maneuver. If in the context of global planning no valid trajectory 111 If necessary, the global planning can be repeated taking into account an increased emergency parameterization (eg emergency acceleration, emergency deceleration).

Auf Basis der ermittelten vorläufigen Trajektorien 111 der globalen Planung kann somit ein Zielbereich/Fahrmanöver aus der Vielzahl von möglichen Zielbereichen/Fahrmanövern ausgewählt werden. Die Vielzahl von möglichen Zielbereichen/Fahrmanöver können derart ermittelt werden, dass sichergestellt ist, dass die möglichen Zielbereiche/Fahrmanöver durch das Ego-Fahrzeug 100 umgesetzt werden können. Dabei kann die Fahrdynamik (z. B. eine maximal mögliche Beschleunigung) des Ego-Fahrzeugs 100 berücksichtigt werden. Desweiteren kann, wie oben dargelegt, ein Auswahlmaß berechnet werden. Es kann dann der Zielbereich aus der Vielzahl von Zielbereichen ausgewählt werden, für den das relativ beste Auswahlmaß ermittelt wird.Based on the calculated preliminary trajectories 111 The global planning can thus be a target area / driving maneuver selected from the plurality of possible target areas / driving maneuvers. The plurality of possible target areas / driving maneuvers can be determined such that it is ensured that the possible target areas / driving maneuvers by the ego vehicle 100 can be implemented. The driving dynamics (eg a maximum possible acceleration) of the ego vehicle can thereby 100 be taken into account. Furthermore, as stated above, a selection measure can be calculated. The destination area can then be selected from the plurality of destination areas for which the relatively best selection measure is determined.

In dem in 1 dargestellten Beispiel wird im Rahmen der globalen Planung die linke Fahrspur als Zielbereich ausgewählt. Nach der Auswahl eines Zielbereiches kann dann im Rahmen einer lokalen Planung die eigentliche Trajektorienplanung erfolgen. Dabei kann eine Vielzahl von möglichen Trajektorien 112 ermittelt werden, und es kann aus der Vielzahl von möglichen Trajektorien 112 eine optimale Trajektorie 112 ausgewählt werden (z. B. auf Basis eines lokalen Auswahlmaßes).In the in 1 As an example, in the context of global planning, the left lane is selected as the destination area. After selecting a target area, the actual trajectory planning can then take place within the framework of a local planning. It can be a variety of possible trajectories 112 can be determined, and it can from the variety of possible trajectories 112 an optimal trajectory 112 be selected (eg based on a local selection measure).

Durch die Aufteilung der Trajektorienplanung in eine globale Planung und in eine anschließende lokale Planung kann der Aufwand zu Ermittlung einer (möglichst) optimalen Trajektorie 112 (auch als Soll-Trajektorie bezeichnet) reduziert werden. Insbesondere kann mit einem relativ geringen Aufwand ein Zielbereich ermittelt werden, und die Trajektorienplanung auf den ermittelten Zielbereich fokussiert werden.By dividing the trajectory planning in a global planning and in a subsequent local planning, the effort to determine a (best) optimal trajectory 112 (also referred to as the desired trajectory) can be reduced. In particular, a target area can be determined with relatively little effort, and the trajectory planning can be focused on the determined target area.

2 zeigt eine beispielhafte funktionale Struktur eines Systems zur Regelung der Längs-/Querführung eines Fahrzeugs 100. Das System umfasst einen Block 210 für die globale Planung einer Trajektorie und einen Block 220 für die lokale Planung einer Trajektorie. Der Block 210 für die globale Planung kann einen ersten Unterblock 211 für die globale Planung beim „Fahren” des Fahrzeugs 100 und einen zweiten Unterblock 215 für die globale Planung beim „Parken” des Fahrzeugs 100 umfassen. Im Rahmen der globalen Planung 210 kann sowohl für das „Fahren” als auch für das „Parken” eine grundsätzliche Manöverplanung (Blöcke 212, 216) in Bezug auf die Längs-/Querführung des Fahrzeugs 100 erfolgen. Insbesondere kann für beide Fälle ein Zielbereich ermittelt werden, für den eine präzise, lokale Trajektorie 112 ermittelt werden soll. Desweiteren können jeweils relevante Objekte aus der Umgebung des Fahrzeugs (insbesondere die Objekte 102 in Bezug auf den ermittelten Zielbereich bzw. auf das ermittelte Manöver) bestimmt werden (Blöcke 213, 217). 2 shows an exemplary functional structure of a system for controlling the longitudinal / lateral guidance of a vehicle 100 , The system includes a block 210 for the global planning of a trajectory and a block 220 for the local planning of a trajectory. The block 210 for global planning can be a first subblock 211 for global planning while "driving" the vehicle 100 and a second sub-block 215 for global planning when "parking" the vehicle 100 include. As part of global planning 210 can for the "driving" as well as for the "parking" a basic maneuver planning (blocks 212 . 216 ) with respect to the longitudinal / transverse guidance of the vehicle 100 respectively. In particular, for both cases, a target area can be determined for which a precise, local trajectory 112 to be determined. Furthermore, relevant objects from the environment of the vehicle (in particular the objects 102 in relation to the determined target area or to the determined maneuver) (blocks 213 . 217 ).

Eine Koordinator-Einheit 201 kann auswählen, ob unter Berücksichtigung der aktuellen Fahrsituation das im Unterblock „Fahren” 211 oder im Unterblock „Parken” ermittelte Fahrmanöver bzw. der ermittelte Zielbereich relevant ist. Das ermittelte Manöver/der ermittelte Zielbereich wird dann an den Block 220 für die lokale Planung weitergeleitet.A coordinator unit 201 can select whether, in consideration of the current driving situation, that in the sub-block "Driving" 211 or in the sub-block "Parking" determined driving maneuver or the determined target area is relevant. The determined maneuver / the determined target area is then sent to the block 220 forwarded for local planning.

In den Unterblöcken 221, 222 der lokalen Planung 220 kann festgelegt werden, ob die Längsführung des Fahrzeugs 100 durch den Fahrer erfolgen soll oder ob die Längsführung durch automatische Aktionen des Fahrzeugs 100 unterstützt bzw. durchgeführt werden soll. Über den Umschalter 225 kann festgelegt werden, ob eine manuelle Längsführung durch den Fahrer (Unterblock 221) oder eine automatische/unterstützende Längsführung durch eine Assistenzfunktion des Fahrzeugs 100 (Unterblock 222) erfolgen soll. In analoger Weise kann über die Unterblöcke 223, 224 und über den Umschalter 226 eine Auswahl bzgl. einer automatischen/unterstützenden Querführung (Unterblock 223) und einer manuellen Querführung durch den Fahrer (Unterblock 223) erfolgen.In the sub-blocks 221 . 222 the local planning 220 can be determined whether the longitudinal guidance of the vehicle 100 should be done by the driver or whether the longitudinal guidance by automatic actions of the vehicle 100 should be supported or carried out. About the switch 225 can be determined whether a manual longitudinal guidance by the driver (sub block 221 ) or an automatic / supportive longitudinal guidance by an assistance function of the vehicle 100 (Sub-block 222 ). In an analogous way, via the sub-blocks 223 . 224 and over the switch 226 a selection regarding an automatic / supportive lateral guidance (subblock 223 ) and a manual lateral guidance by the driver (subblock 223 ) respectively.

Die Auswahl kann z. B. in Abhängigkeit von ein oder mehreren Fahrerassistenzfunktionen des Fahrzeugs 100 erfolgen. Bei einer ersten Fahrerassistenzfunktion (z. B. bei einem Ausweichassistenten) kann z. B. die Unterstützung des Fahrzeugs 100 bei dem Fahrmanöver auf eine Unterstützung der Querführung des Fahrzeugs 100 beschränkt sein. Andererseits kann ggf. bei einer zweiten Fahrerassistenzfunktion (z. B. beim Adaptive Cruise Control) die automatische Unterstützung durch das Fahrzeug 100 auf eine Unterstützung der Längsführung beschränkt sein.The selection can z. B. depending on one or more driver assistance functions of the vehicle 100 respectively. In the case of a first driver assistance function (eg in the case of an evasive assistant), z. B. the support of the vehicle 100 in the driving maneuver on a support of the transverse guidance of the vehicle 100 be limited. On the other hand, in the case of a second driver assistance function (eg in the case of Adaptive Cruise Control), automatic assistance by the vehicle may possibly occur 100 be limited to a support of the longitudinal guide.

In Abhängigkeit von der ausgewählten Kombination in Bezug auf die Längsführung/Querführung (d. h. in Abhängigkeit von dem Anwendungsbereich der zu ermittelnden Trajektorie) kann dann durch die Trajektorien-Berechnungseinheit 227 eine Vielzahl von möglichen Trajektorien 112 in Bezug auf den ausgewählten Zielbereich ermittelt werden.Depending on the selected combination with respect to the longitudinal guide / transverse guide (ie depending on the application of the trajectory to be determined) can then by the trajectory calculation unit 227 a multitude of possible trajectories 112 in relation to the selected target area.

In einer ersten Auswahleinheit 228 können fahrdynamische Aspekte berücksichtigt werden. Insbesondere können in Abhängigkeit von ein oder mehreren Fahrzeugparametern und/oder in Abhängigkeit von einer aktuellen Fahrsituation die Trajektorien 112 aus der Vielzahl von möglichen Trajektorien 112 ausgewählt werden, die mit dem Fahrzeug 100 realistisch gefahren werden können. Dabei kann z. B. der Kammsche Kreis für das Fahrzeug 100 bei der aktuellen Fahrsituation berücksichtigt werden. Desweiteren kann eine vom Fahrzeug 100 umsetzbare Krümmung berücksichtigt werden. Weitere Beispiele für Fahrzeugparameter, die berücksichtigt werden können, sind eine (bei der aktuellen Fahrsituation umsetzbare) Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs 100.In a first selection unit 228 Driving dynamics aspects can be considered. In particular, depending on one or more vehicle parameters and / or depending on a current driving situation, the trajectories 112 from the multitude of possible trajectories 112 be selected with the vehicle 100 can be driven realistically. It can be z. B. the comb circle for the vehicle 100 be taken into account in the current driving situation. Furthermore, one of the vehicle 100 feasible curvature be considered. Further examples of vehicle parameters that can be taken into account are an acceleration or deceleration of the vehicle (which can be implemented in the current driving situation) 100 ,

In einer zweiten Auswahleinheit 229 können die verbleibenden möglichen Trajektorien 112 daraufhin überprüft werden, ob mit ihnen eine Kollision mit den detektierten Objekten 102 in der Umgebung des Ego-Fahrzeugs 100 vermieden werden kann. Beispielsweise kann als Auswahlmaß eine Kollisionswahrscheinlichkeit für die möglichen Trajektorien 112 ermittelt werden, und es kann die mögliche Trajektorie 112 mit der geringsten Kollisionswahrscheinlichkeit als Soll-Trajektorie 112 ausgewählt werden.In a second selection unit 229 can the remaining possible trajectories 112 be checked to see if with them a collision with the detected objects 102 around the ego vehicle 100 can be avoided. For example, as a selection measure, a collision probability for the possible trajectories 112 be determined, and it may be the possible trajectory 112 with the lowest probability of collision as the desired trajectory 112 to be selected.

Die so ermittelte Soll-Trajektorie 112 kann dann an ein oder mehrere Regler 202, 203 für die Querführung/Längsführung des Fahrzeugs übergeben werden. Insbesondere kann ein Bahnführungsregler 202 verwendet werden, um sicherzustellen, dass das Fahrzeug 100 entlang der ermittelten Soll-Trajektorie 112 fährt. Desweiteren kann ein Fahrzeugführungsregler 203 dafür sorgen, dass die dafür erforderlichen Brems-/Beschleunigungs-/Lenkmomente erbracht werden. Die Aufteilung der Längs-/Querführungsregelung in einen Bahnführungsregler 202 und einen Fahrzeugführungsregler 203 ist vorteilhaft, da aufgrund der Aufteilung ein relativ einfaches Modell des Fahrzeugs 100 innerhalb des Bahnführungsreglers 202 verwendet werden kann, und somit die Regelung der Führung des Fahrzeugs 100 entlang der ermittelten Soll-Trajektorie 112 robuster und stabiler gestaltet werden kann.The thus determined target trajectory 112 can then contact one or more controllers 202 . 203 for the transverse guide / longitudinal guidance of the vehicle. In particular, a web guide controller 202 used to make sure the vehicle 100 along the determined desired trajectory 112 moves. Furthermore, a vehicle control controller 203 ensure that the required braking / acceleration / steering torques are provided. The division of the longitudinal / transverse control into a web guider 202 and a vehicle control controller 203 is advantageous because due to the division a relatively simple model of the vehicle 100 within the path control controller 202 can be used, and thus the regulation of the guidance of the vehicle 100 along the determined desired trajectory 112 can be made more robust and stable.

Die Planung einer Trajektorie 111, 112 kann durch ein oder mehrere Planungsparameter beeinflusst werden. Insbesondere kann die Planung einer Trajektorie 111, 112 in Abhängigkeit von ein oder mehreren Planungsparametern erfolgen. Ein Planungsparameter kann von einer Einheit extern zu dem in 2 dargestellten System vorgegeben werden. Beispielhafte Parameter sind:

  • • ein Korridorverlauf für ein Fahrmanöver;
  • • eine Zieltrajektorie innerhalb des Korridors eines Fahrmanövers;
  • • die Definition/Festlegung von statischen und dynamischen Objekten für eine globale Kollisionsprüfung im Rahmen der globalen Planung;
  • • die Definition/Festlegung darüber, welcher Teil eines Korridors eines Fahrmanövers auf Kollisionen geprüft werden soll;
  • • die Definition/Festlegung, ob die Möglichkeit von Kollisionen mit einzelnen Objekten geprüft werden soll;
  • • die Definition des Verhaltens des Verfahrens bei Vorliegen einer ermittelten Kollision;
  • • Festlegen eines Toleranzbandes für die Ermittlung einer Trajektorie 111, 112;
  • • Vorgabe, ob eine Trajektorie für die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs 100 ermittelt werden soll;
  • • Festlegen eines Kollisionsraums, der zu berücksichtigen ist; und/oder
  • • Festlegen eines Planungshorizonts für die Ermittlung einer Trajektorie 111, 112.
The planning of a trajectory 111 . 112 can be influenced by one or more planning parameters. In particular, planning a trajectory 111 . 112 depending on one or more planning parameters. A scheduling parameter may be from a unit external to the one in 2 presented system can be specified. Exemplary parameters are:
  • • a corridor course for a driving maneuver;
  • A target trajectory within the corridor of a driving maneuver;
  • • the definition / definition of static and dynamic objects for a global collision check in the context of global planning;
  • • the definition / determination of which part of a corridor of a driving maneuver should be checked for collisions;
  • • the definition / determination of whether the possibility of collisions with individual objects should be checked;
  • • the definition of the behavior of the procedure in the event of a detected collision;
  • • Defining a tolerance band for the determination of a trajectory 111 . 112 ;
  • • Specification, whether a trajectory for the longitudinal and / or transverse guidance of the vehicle 100 to be determined;
  • • defining a collision space to be considered; and or
  • • Defining a planning horizon for the determination of a trajectory 111 . 112 ,

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 300 zur Ermittlung einer (Soll-)Trajektorie 112 für ein Fahrzeug 100. Die Ermittlung einer Trajektorie 112 erfolgt bevorzugt in einem entkrümmten Koordinatensystem, relativ zu einem Fahrbahnverlauf. Das Verfahren 300 kann daher den Schritt umfassen, Zustandsdaten bzw. Werte von Zustandsgrößen des Fahrzeugs 100 (wie z. B. die Position des Fahrzeugs 100, einen Gierwinkel des Fahrzeugs 100 und/oder einen Lenkwinkel des Fahrzeugs 100) aus einem kartesischen Koordinatensystem in ein (entkrümmtes) Frenet-Koordinatensystem zu transformieren. 3 shows a flowchart of an exemplary method 300 for determining a (desired) trajectory 112 for a vehicle 100 , The determination of a trajectory 112 preferably takes place in a deviated coordinate system, relative to a roadway course. The procedure 300 may therefore include the step, state data or values of state variables of the vehicle 100 (such as the position of the vehicle 100 , a yaw angle of the vehicle 100 and / or a steering angle of the vehicle 100 ) from a Cartesian coordinate system into a (de-curved) Frenet coordinate system.

Die Entkrümmung ist beispielhaft in 4 dargestellt. Für die Entkrümmung werden Messsignale bzgl. des Zustands des Fahrzeugs 100 in ein Fahrspurkoordinatensystem transformiert. Die Trajektorienplanung selbst findet damit nicht in einem kartesischen Koordinatensystem 401 statt sondern in einem Frenet-Koordinatensystem. Das Frenet-Koordinatensystem wird bezüglich einer Referenzkurve 400 (z. B. der Fahrspurmitte eines Straßenverlaufs) beschrieben. Die Fahrzeugposition wird damit durch die Variablen s(t) 403 in Längsrichtung und d(t) 402 in Querrichtung beschrieben. ṡ(t) und d .(t) beschreiben die Längs- und Quergeschwindigkeit und s ..(t) und s ..(t) beschreiben die Beschleunigungen. Sowohl die Fahrzeugeigenbewegung als auch die zu berücksichtigenden Verkehrsteilnehmer werden im Frenet-Koordinatensystem berücksichtigt. Anschaulich entspricht diese Transformation der Entkrümmung des Koordinatensystems 401 und erlaubt so die getrennte Optimierung der Längs- und Querbewegung des Fahrzeugs.The warp is exemplary in 4 shown. For the decurling measurement signals are regarding the condition of the vehicle 100 transformed into a lane coordinate system. The trajectory planning itself does not find itself in a Cartesian coordinate system 401 instead of in a Frenet coordinate system. The Frenet coordinate system is relative to a reference curve 400 (eg the lane center of a roadway). The vehicle position is thus replaced by the variables s (t) 403 in the longitudinal direction and d (t) 402 described in the transverse direction. ṡ (t) and d. (t) describe the longitudinal and lateral velocities and s .. (t) and s .. (t) describe the accelerations. Both the vehicle's own movement and the road users to be considered are taken into account in the Frenet coordinate system. Clearly, this transformation corresponds to the warping of the coordinate system 401 and thus allows the separate optimization of the longitudinal and transverse movement of the vehicle.

Die Bestimmung einer Trajektorie 112 unter Berücksichtigung von physikalischen, technischen sowie komfortorientierten Randbedingungen resultiert in einem Optimierungsproblem mit Nebenbedingungen. Das daraus resultierende Optimierungsproblem weißt aufgrund von harten Randbedingungen (wie z. B. fahrdynamischen Begrenzungen, Aktuatorbegrenzungen und Kollisionsfreiheit) Gleichungs- wie Ungleichungsnebenbedingungen auf. Diese Tatsache macht die Lösung des Optimierungsproblems zu einem komplexen Problem, vor allem dann wenn sich die Anzahl und Gestalt der Nebenbedingungen ändert. Dies kann insbesondere aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen von unterschiedlichen Fahrerassistenzfunktionen auftreten.The determination of a trajectory 112 taking into account physical, technical and comfort-oriented boundary conditions results in an optimization problem with constraints. The resulting optimization problem due to hard boundary conditions (such as driving dynamics limitations, actuator limitations and collision freedom) on equation and inequality constraints on. This fact makes the solution of the optimization problem a complex problem, especially when the number and shape of the constraints changes. This can occur in particular due to the different requirements of different driver assistance functions.

Zur Sicherstellung der Konvergenz der Optimierung und zur Bestimmung des globalen Optimums ist typischerweise die Konvexität des Optimierungsproblems nachzuweisen, was aufgrund der vorliegenden Nebenbedingungen typischerweise nicht gewährleistet werden kann. Somit müsste die Optimierung mit unterschiedlichen Initialbedingungen durchgeführt werden, um letztendlich das beste Ergebnis zu erreichen. Desweiteren ist bei Anwendung eines Optimierungsalgorithmus die maximale Anzahl an Iterationen und damit die erforderliche Rechenzeit schwer abzuschätzen, was für ein Steuergerät eines Fahrzeugs 100, welches Trajektorien 112 in Echtzeit berechnen soll, zu substantiellen Problemen führen kann.In order to ensure the convergence of the optimization and to determine the global optimum, the convexity of the optimization problem is typically to be proven, which can typically not be guaranteed due to the existing constraints. Thus, the optimization would have to be done with different initial conditions to ultimately achieve the best result. Furthermore, when using an optimization algorithm, it is difficult to estimate the maximum number of iterations and thus the required computing time, which is the case for a control unit of a vehicle 100 , which trajectories 112 in real time, can lead to substantial problems.

Aus den genannten Gründen wird im Folgenden eine alternative Lösung des Optimierungsproblems herangezogen, welche die Struktur des gesamten Optimierungsproblems und das Wissen über die Beschränktheit der möglichen Lösungen ausnutzt. Damit kann eine erhebliche Reduktion des Rechenaufwands erreicht werden.For the reasons mentioned above, an alternative solution to the optimization problem is used below, which makes use of the structure of the entire optimization problem and the knowledge of the limitedness of the possible solutions. This can be a significant reduction of the computational effort can be achieved.

Die Quer- und Längsbewegung eines Fahrzeugs 100 lässt sich als Optimalsteuerproblem mit Ausgang s(t) = x1(t) (im Falle der Längsplanung) bzw. d(t) = x1(t) (im Falle der Querplanung) eines Integratorsystems (d. h. eines Fahrzeugmodells) beschreiben. Dabei ist x1(t) eine erste Zustandsgröße des Fahrzeugs 100, welche die Position des Fahrzeugs 100 (in Längsrichtung bzw. in Querrichtung) beschreibt. Als Eingang des Integratorsystems kann der Ruck x (3) / 1(t) (d. h. die 3te Ableitung der Zustandsgröße x1(t)) definiert werden. In diesem Dokument wird jedoch vorgeschlagen, als Eingang die Ableitung des Rucks x (4) / 1(t) (d. h. die 4te Ableitung der Zustandsgröße x1(t)) zu verwenden. Damit können, wie im Folgenden gezeigt, Polynome 7. Ordnung als Ansatz verwendet werden. Insbesondere kann damit die Anzahl der Freiheitsgrade (z. B. die Anzahl der Randbedingungen) erhöht werden, was insbesondere in Bezug auf die Querführung des Fahrzeugs 100 vorteilhaft ist. The transverse and longitudinal movement of a vehicle 100 can be described as an optimal control problem with output s (t) = x 1 (t) (in the case of longitudinal planning) or d (t) = x 1 (t) (in the case of cross-planning) of an integrator system (ie a vehicle model). In this case, x 1 (t) is a first state variable of the vehicle 100 indicating the position of the vehicle 100 (in the longitudinal direction or in the transverse direction) describes. As an input of the integrator system, the jerk x (3) / 1 (t) (ie the 3 th derivative of the state variable x 1 (t)) are defined. In this document, however, it is proposed to use as an input the derivative of the jerk x (4) / 1 (t) (ie, the 4 th derivative of the state variable x 1 (t)) to be used. Thus, 7th order polynomials can be used as an approach, as shown below. In particular, this allows the number of degrees of freedom (eg, the number of boundary conditions) to be increased, which is in particular with regard to the transverse guidance of the vehicle 100 is advantageous.

Das insbesondere für die Querplanung verwendete Integratorsystem kann wie folgt definiert werden:

Figure DE102014215244A1_0002
wobei die Eingangsröße u der Ableitung des Rucks x (4) / 1(t) entspricht. Der Zustand eines Fahrzeugs 100 zu einem bestimmten Zeitpunkt t kann durch den Zustandsvektor xT = [x1, x2, x3, x4] beschrieben werden, wobei x2(t) = ẋ1(t), x3(t) = ẋ2(t) und x4(t) = ẋ3(t). The integrator system used in particular for the cross-planning can be defined as follows:
Figure DE102014215244A1_0002
where the input u is the derivative of the jerk x (4) / 1 (t) equivalent. The condition of a vehicle 100 at a certain time t can be described by the state vector x T = [x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ], where x 2 (t) = ẋ 1 (t), x 3 (t) = ẋ 2 (t) and x 4 (t) = ẋ 3 (t).

Es kann gezeigt werden, dass sich der Zustandsvektor x(t) ergibt als

Figure DE102014215244A1_0003
It can be shown that the state vector x (t) results as
Figure DE102014215244A1_0003

Dabei beschreiben die o. g. Gleichungen ein Polynom 7. Ordnung in Bezug auf den räumlichen Verlauf x1(t).The equations above describe a polynomial of the 7th order with respect to the spatial course x 1 (t).

Zur Lösung des Optimierungsproblems basierend auf einem Polynom 7. Ordnung kann folgendes Gütefunktional zugrundegelegt werden:

Figure DE102014215244A1_0004
To solve the optimization problem based on a polynomial of 7th order, the following quality functional can be used:
Figure DE102014215244A1_0004

Die Parameter c0123 T = [c0, c1, c2, c3] berechnen sich aus den Anfangsbedingungen x(0) = x0 der Trajektorie 112 zum Zeitpunkt t = 0 als c0123 = M –1 / 1(0)x0 The parameters c 0123 T = [c 0 , c 1 , c 2 , c 3 ] are calculated from the initial conditions x (0) = x 0 of the trajectory 112 at time t = 0 as c 0123 = M -1 / 1 (0) x 0

Die Parameter c4567 T = [c4, c5, c6, c7] berechnen sich aus den Endbedingungen x(tf) der Trajektorie 112 zum Zeitpunkt t = tf als c4567 = M –1 / 2(tf)(x(tf) – M1(tf)c0123) The parameters c 4567 T = [c 4 , c 5 , c 6 , c 7 ] are calculated from the final conditions x (t f ) of the trajectory 112 at the time t = t f as c 4567 = M -1 / 2 (t f ) (x (t f ) - M 1 (t f ) c 0123 )

Die Endbedingungen können, wie in der obigen Formel, vorgegeben werden. Alternativ kann ein Referenzverlauf beschrieben durch xref = [x1,ref, x2,ref, x3,ref, x4,ref]T vorgegeben werden. Das Optimierungsziel liegt in dem Fall darin möglichst nahe an diesen Referenzverlauf zu kommen. In diesem Fall können die Parameter c4567 T wie folgt berechnet werden:

Figure DE102014215244A1_0005
The final conditions can be specified as in the above formula. Alternatively, a reference profile described by x ref = [x 1, ref , x 2, ref , x 3, ref , x 4, ref ] T can be specified. The optimization goal is to come as close as possible to this reference curve. In this case, the parameters c 4567 T can be calculated as follows:
Figure DE102014215244A1_0005

Das Optimierungsproblem besteht nun darin sowohl die Endzeit bzw. den Endzeitpunkt tf als auch ggf. den Endzustand x(tf) für eine optimale Trajektorie 112 zu bestimmen.The optimization problem now consists of both the end time or the end time t f and possibly the final state x (t f ) for an optimal trajectory 112 to determine.

Insbesondere zur Berechnung einer Quer-Trajektorie können Polynome 7. Ordnung gewählt werden, um so die 3. Ableitung der Trajektorie 112 am Anfang und Ende der Trajektorie 112 vorgeben zu können. Insbesondere kann so deutlich exakter ein Lenkwinkel am Anfang und am Ende der Trajektorie 112 vorgegeben werden. Als gewünschter Endpunkt einer Trajektorie 112 kann der Zielbereich dziel verwendet werden, der im Rahmen der globalen Planung (z. B. anhand einer vorläufigen Trajektorie 111) ermittelt wurde. Dieser Zielbereich kann z. B. als Endposition des Endzustands x(tf) festgelegt werden, mit x1(tf) = dziel. Insbesondere können unterschiedliche Trajektorien 112 in einem Zielfenster ermittelt werden, wobei das Zielfenster im Rahmen der globalen Planung ermittelt wurde.In particular, for the calculation of a transverse trajectory polynomials of the 7th order can be chosen so as to obtain the third derivative of the trajectory 112 at the beginning and end of the trajectory 112 to pretend. In particular, so much more accurate steering angle at the beginning and at the end of the trajectory 112 be specified. As the desired endpoint of a trajectory 112 The target area d target can be used as part of global planning (eg, using a preliminary trajectory 111 ) was determined. This target area can, for. B. are determined as the end position of the final state x (t f ), with x 1 (t f ) = d goal . In particular, different trajectories 112 in a target window, whereby the target window was determined as part of global planning.

Als Auswahlmaß oder als Gütemaß für die Ermittlung einer Trajektorie 112 für die Querführung des Fahrzeugs 100 kann folgende Funktion verwendet werden:

Figure DE102014215244A1_0006
As a measure of choice or as a measure of quality for the determination of a trajectory 112 for the transverse guidance of the vehicle 100 the following function can be used:
Figure DE102014215244A1_0006

Dabei bewertet der erste Ausdruck, die Entwicklung der Ableitung des Rucks entlang der Trajektorie 112. Der zweite Ausdruck bewertet die Abweichung der Endposition d(tf) von der Zielposition dziel. Desweiteren bewertet der dritte Ausdruck die zeitliche Länge der Trajektorie 112. Über die Gewichtungsfaktoren kq1 und kq2 kann die Ausprägung der Trajektorie 112 gewichtet werden.The first expression evaluates the evolution of the derivative of the jerk along the trajectory 112 , The second term evaluates the deviation of the final position d (t f ) from the target position d target . Furthermore, the third expression evaluates the time length of the trajectory 112 , The expression of the trajectory can be determined by the weighting factors k q1 and k q2 112 be weighted.

Die Längsplanung kann in ähnlicher Weise erfolgen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass für die Längsplanung ein Polynom 4. oder 5. Ordnung ausreichend ist. Desweiteren kann durch eine Kombination (z. B. eine Summenbildung) der Auswahlmaße für die Querführung und für die Längsführung eine kombinierte Längs- und Querplanung erfolgen.The longitudinal planning can be done in a similar way. However, it has been shown that a 4th or 5th order polynomial is sufficient for longitudinal planning. Furthermore, a combination (eg a summation) of the selection dimensions for the transverse guidance and for the longitudinal guidance can be combined with longitudinal and lateral planning.

Zur Ermittlung einer optimalen Trajektorie, kann das Auswahlmaß J für unterschiedliche Werte von tf und/oder für unterschiedliche Endzustände x(tf) berechnet werden. Dazu können die o. g. Formeln verwendet werden. Es ergibt sich somit ein Verlauf des Auswahlmaßes J, wobei ein Minimalwert des Auswahlmaßes J den optimalen Wert für die Zeit tf und/oder für den Endzustand x(tf) angibt. In einem weiteren Schritt können dann ein oder mehrere Nebenbedingungen berücksichtigt werden.To determine an optimal trajectory, the selection measure J can be calculated for different values of t f and / or for different final states x (t f ). The above formulas can be used for this. This results in a course of the selection measure J, wherein a minimum value of the selection measure J indicates the optimum value for the time t f and / or for the final state x (t f ). In a further step, one or more secondary conditions can then be taken into account.

Die Nebenbedingungen können somit nachgelagert an die Optimierung berücksichtigt werden. Dazu kann die im Sinne des Kostenfunktionals J (d. h. des Auswahlmaßes) beste Trajektorie 112 ausgewählt und auf Einhaltung der Nebenbedingungen geprüft werden. Werden die Nebenbedingungen eingehalten wird die Trajektorie 112 umgesetzt. Andernfalls wird die nächstbeste Trajektorie 112 ausgewählt und auf die Nebenbedingungen überprüft. Dieses Vorgehen wird solange angewandt bis eine optimale Lösung gefunden wird, die die Nebenbedingungen erfüllt.The secondary conditions can thus be taken into account downstream of the optimization. For this purpose, the best trajectory in the sense of the cost function J (ie the selection measure) 112 selected and checked for compliance with the constraints. If the constraints are met, the trajectory is maintained 112 implemented. Otherwise, the next best trajectory 112 selected and checked for the constraints. This procedure is applied until an optimal solution is found which fulfills the secondary conditions.

Als Nebenbedingungen können Aktuator- und Fahrdynamikbegrenzungen berücksichtigt werden. Desweiteren kann die Kollisionsfreiheit mit prädizierten Objekttrajektorien von anderen Objekten/Fahrzeugen 102 berücksichtigt werden.As constraints, actuator and vehicle dynamics limitations can be considered. Furthermore, the collision freedom with predicted object trajectories of other objects / vehicles 102 be taken into account.

Das in 3 veranschaulichte Verfahren 300 zur Ermittlung einer Trajektorie 112 für die Längs- und/oder Querführung eines Fahrzeugs 100 umfasst das Ermitteln 301 von Anfangswerten bzw. Anfangsbedingungen x(0) = x0 für eine Vielzahl von Zustandsgrößen x des Fahrzeugs 100. Die Vielzahl von Zustandsgrößen umfasst dabei eine Position x1(t) des Fahrzeugs 100, eine Geschwindigkeit ẋ1(t) des Fahrzeugs 100, eine Beschleunigung ẍ1(t) des Fahrzeugs 100 und einen Ruck x (3) / 1(t) des Fahrzeugs 100. Dabei gibt x (3) / 1(t) die dritte Ableitung der Position x1(t) des Fahrzeugs 100 an.This in 3 illustrated method 300 for determining a trajectory 112 for the longitudinal and / or transverse guidance of a vehicle 100 includes determining 301 of initial values x (0) = x 0 for a plurality of state variables x of the vehicle 100 , The plurality of state variables comprises a position x 1 (t) of the vehicle 100 , a speed ẋ 1 (t) of the vehicle 100 , an acceleration ẍ 1 (t) of the vehicle 100 and a jerk x (3) / 1 (t) of the vehicle 100 , There are x (3) / 1 (t) the third derivative of the position x 1 (t) of the vehicle 100 at.

Das Verfahren 300 umfasst außerdem das Ermitteln 302 von Endwerten x(tf) zu einem Endzeitpunkt tf für die Vielzahl von Zustandsgrößen x des Fahrzeugs 100. Außerdem umfasst das Verfahren 300 das Bestimmen 303 einer Trajektorie 112 auf Basis der Anfangswerte x(0) = x0, der Endwerte x(tf), dem Endzeitpunkt tf und auf Basis von einem Polynom mit 7. oder höherer/niederer Ordnung. Das Polynom mit 7. oder höherer/niederer Ordnung kann die Position x1(t) des Fahrzeugs 100 als Funktion der Zeit t zwischen der Anfangsposition x1(0) und der Endposition x1(tf) der Trajektorie 112 beschreiben. Zur Berechnung der (Zustands-)Trajektorie x(t) 112 können die oben wiedergegebenen Formeln für c0123 T, c4567 T und x(t) verwendet werden. Insbesondere durch die Formel für x(t) wird die Position x1(t) des Fahrzeugs 100 durch ein Polynom mit 7. Ordnung beschrieben.The procedure 300 also includes determining 302 of final values x (t f ) at an end time t f for the plurality of state variables x of the vehicle 100 , In addition, the process includes 300 the determining 303 a trajectory 112 on the basis of the initial values x (0) = x 0 , the final values x (t f ), the end time t f and on the basis of a polynomial of 7th or higher / lower order. The polynomial of 7th or higher / lower order may be the position x 1 (t) of the vehicle 100 as a function of the time t between the initial position x 1 (0) and the end position x 1 (t f ) of the trajectory 112 describe. To calculate the (state) trajectory x (t) 112 For example, the formulas given above for c 0123 T , c 4567 T and x (t) can be used. In particular, by the formula for x (t), the position becomes x 1 (t) of the vehicle 100 described by a polynomial of 7th order.

Zur Ermittlung einer optimalen (Zustands-)Trajektorie 112 (im Sinne eines Auswahlmaßes J) können die Werte des Auswahlmaßes J für (Zustands-)Trajektorien 112 mit unterschiedlichen Endzeitpunkte tf und/oder mit unterschiedlichen Endwerten x(t1) der Vielzahl von Zustandsgrößen ermittelt werden. Es kann dann die (Zustands-)Trajektorie 112 ausgewählt werden, die das Auswahlmaß J optimiert. Desweiteren kann überprüft werden, ob ein oder mehrere Nebenbedingungen erfüllt werden (wie oben dargelegt).To determine an optimal (state) trajectory 112 (in the sense of a selection measure J), the values of the selection measure J for (state) trajectories 112 be determined with different end times t f and / or with different end values x (t 1 ) of the plurality of state variables. It can then be the (state) trajectory 112 which optimizes the selection measure J. Furthermore, it can be checked whether one or more constraints are met (as stated above).

Die ermittelte Trajektorie 112 kann abschließend von dem Frenet-Koordinatensystem zurück in ein kartesisches Koordinatensystem transformiert werden. Desweiteren kann die ermittelte Trajektorie 112 dazu verwendet werden, das Fahrzeug zu führen (z. B. für ein Ausweichmanöver oder für ein Einparkmanöver).The determined trajectory 112 can finally be transformed back from the Frenet coordinate system into a Cartesian coordinate system. Furthermore, the determined trajectory 112 be used to guide the vehicle (eg for an evasive maneuver or for a parking maneuver).

Somit können im Rahmen einer lokalen Planung präzise Soll-Trajektorien 112 ermittelt werden. Insbesondere bei Beschreibung einer Trajektorie 112 mittels eines Polynoms 7. Ordnung können Vorgaben bzgl. des Lenkwinkels/Rucks der Trajektorie 112 gemacht werden, wodurch der Komfort der ermittelten Trajektorie 112 erhöht werden kann.Thus, in the context of a local planning precise target trajectories 112 be determined. Especially when describing a trajectory 112 By means of a 7th-order polynomial, specifications can be made regarding the steering angle / jerk of the trajectory 112 be made, reducing the comfort of the trajectory detected 112 can be increased.

Die in diesem Dokument beschriebene Struktur für die Ermittlung einer Trajektorie 112 ist vorteilhaft, da eine Einsparung von Ressourcen (z. B. von Rechenzeit, Speicher, Bordnetz) ermöglicht wird. Durch die Bereitstellung einer globalen Planung für „Fahren” und „Parken” sind Übergänge zwischen Parkieren und Fahren (und umgekehrt) darstellbar. Desweiteren ist die beschriebene Struktur skalierbar und modular. Beispielsweise ist eine isolierte Trajektorienplanung für Quer- oder Längsführung, sowie eine kombinierte Trajektorienplanung für Quer- und Längsführung möglich. Ggf. kann eine Trajektorienplanung nur für Parkierfunktionen erfolgen. Desweiteren ist eine Kollisionsprüfung von ermittelten Trajektorien verwendbar. Außerdem kann eine ermittelte Trajektorie an fahrdynamische Randbedingungen (z. B. Reibwert) angepasst werden.The structure described in this document for the determination of a trajectory 112 is advantageous because a saving of resources (eg of computing time, memory, vehicle electrical system) is made possible. By providing global planning for "driving" and "parking", transitions between parking and driving (and vice versa) can be represented. Furthermore, the described structure is scalable and modular. For example, isolated trajectory planning for transverse or longitudinal guidance, as well as a combined trajectory planning for transverse and longitudinal guidance is possible. Possibly. Trajectory planning can only be done for parking functions. Furthermore, a collision check of determined trajectories can be used. In addition, a determined trajectory can be adapted to driving-dynamic boundary conditions (eg coefficient of friction).

Ggf. kann die Ermittlung einer Trajektorie an die Einstellung einer Fahrerpräferenz angepasst werden (z. B. an einen eingestellten Fahrerlebnisschalter). Beispielsweise kann ein Fahrer eine komfortable, eine ökonomische oder eine sportliche Einstellung des Fahrzeugs auswählen. Die Trajektorie kann dann in Abhängigkeit von einer derartigen Einstellung ermittelt werden.Possibly. the determination of a trajectory can be adapted to the setting of a driver preference (eg to a set driving experience switch). For example, a driver may select a comfortable, an economical, or a sporty attitude of the vehicle. The trajectory can then be determined as a function of such a setting.

Desweiteren können Anfangs-/Endbedingung Lenkwinkel-/Krümmungsänderung berücksichtigt werden. Außerdem kann ein Gütefunktional bei der globalen Planung nach Bedarf erweitert werden (z. B. durch Verwendung eines Backend, durch Berücksichtigung von Verkehrsschildern, etc.), um sich energetisch optimal im Straßenverkehr zu bewegen.Furthermore, the start / end condition steering angle / curvature change can be taken into account. In addition, a quality functional in the global planning can be extended as needed (eg by using a backend, by taking into account traffic signs, etc.) in order to move energetically optimally in the traffic.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not limited to the embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and figures are intended to illustrate only the principle of the proposed methods, apparatus and systems.

Claims (15)

Verfahren zur Ermittlung einer Trajektorie (112) für die Längs- und/oder Querführung eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren umfasst, – Detektieren von ein oder mehreren Objekten (102) in einer Umgebung des Fahrzeugs (100), auf Basis von Umfelddaten bzgl. eines Umfelds des Fahrzeugs (100); – Durchführen einer globalen Planung, um in Abhängigkeit von den ein oder mehreren detektierten Objekten (102) eine Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern zu ermitteln; – Auswählen eines Fahrmanövers aus der Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern; und – Durchführen einer lokalen Planung, um für das ausgewählte Fahrmanöver eine Soll-Trajektorie (112) für die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs (100) zu ermitteln.Method for determining a trajectory ( 112 ) for the longitudinal and / or transverse guidance of a vehicle ( 100 ), the method comprising, - detecting one or more objects ( 102 ) in an environment of the vehicle ( 100 ), based on environmental data relating to an environment of the vehicle ( 100 ); Performing a global planning in order, depending on the one or more detected objects ( 102 ) to determine a variety of potentially possible driving maneuvers; Selecting a driving maneuver from the plurality of potentially possible driving maneuvers; and Performing a local planning in order to obtain a desired trajectory for the selected driving maneuver ( 112 ) for the longitudinal and / or transverse guidance of the vehicle ( 100 ) to investigate. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Durchführen der globalen Planung umfasst, – Ermitteln einer Vielzahl von unterschiedlichen örtlichen Zielbereichen für das Fahrzeug (100), auf Basis der Umfelddaten und unter Berücksichtigung der ein oder mehreren detektierten Objekte (102); und – Ermitteln eines potentiell möglichen Fahrmanövers für jeden örtlichen Zielbereich.The method of claim 1, wherein performing the global scheduling comprises determining a plurality of different local target areas for the vehicle. 100 ), based on the environment data and taking into account the one or more detected objects ( 102 ); and - determining a potentially possible maneuver for each local target area. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – das Durchführen der globalen Planung umfasst, Ermitteln einer Vielzahl von vorläufigen Trajektorien (111) für die entsprechende Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern; und – ein Modell zur Beschreibung einer vorläufigen Trajektorie (111) eine geringere Anzahl von Parametern aufweist als ein Modell zur Beschreibung der Soll-Trajektorie (112) und/oder zur Ermittlung einer vorläufigen Trajektorie (111) eine geringere Anzahl von Trajektorien ermittelt wird als für die Ermittlung der Soll-Trajektorie (112).Method according to one of the preceding claims, wherein - carrying out the global planning comprises determining a plurality of preliminary trajectories ( 111 ) for the corresponding multiplicity of potentially possible driving maneuvers; and - a model for describing a preliminary trajectory ( 111 ) has a smaller number of parameters than a model for describing the desired trajectory ( 112 ) and / or for determining a preliminary trajectory ( 111 ) a smaller number of trajectories is determined than for the determination of the desired trajectory ( 112 ). Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern umfasst, – mindestens ein potentiell mögliches Fahrmanöver für ein Fahren des Fahrzeugs (100); und – mindestens ein potentiell mögliches Fahrmanöver für ein Parken des Fahrzeugs (100).Method according to one of the preceding claims, wherein the plurality of potentially possible driving maneuvers comprises, - at least one potentially possible driving maneuver for driving the vehicle ( 100 ); and - at least one potentially possible driving maneuver for parking the vehicle ( 100 ). Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei das Detektieren von ein oder mehreren Objekten (112) in der Umgebung des Fahrzeugs (100) umfasst, – Detektieren von ein oder mehreren Objekten (102), die für ein Fahrmanöver beim Fahren des Fahrzeugs (100) relevant sind; und – Detektieren von ein oder mehreren Objekten (102), die für ein Fahrmanöver beim Parken des Fahrzeugs (100) relevant sind.The method of claim 4, wherein detecting one or more objects ( 112 ) in the vicinity of the vehicle ( 100 ), - detecting one or more objects ( 102 ) necessary for a driving maneuver while driving the vehicle ( 100 ) are relevant; and - detecting one or more objects ( 102 ) required for a maneuver when parking the vehicle ( 100 ) are relevant. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern ein oder mehrere umfasst von, – einen Spurwechsel des Fahrzeugs (100) auf eine links gelegene Fahrspur einer mehrspurigen Straße (101); – einen Spurwechsel des Fahrzeugs (100) auf eine rechts gelegene Fahrspur der mehrspurigen Straße (101); und/oder – eine Verzögerung oder Beschleunigung auf einer aktuell befahrenen Straße (101).Method according to one of the preceding claims, wherein the plurality of potentially possible driving maneuvers comprises one or more of - a lane change of the vehicle ( 100 ) to a left lane of a multi-lane road ( 101 ); A lane change of the vehicle ( 100 ) to a right lane of the multi-lane road ( 101 ); and / or - a deceleration or acceleration on a currently traveled road ( 101 ). Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Auswählen eines Fahrmanövers umfasst, – Ermitteln eines Wertes eines globalen Auswahlmaßes für jede der Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern; und – Auswählen des Fahrmanövers auf Basis der Werte des globalen Auswahlmaßes für die Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern.Method according to one of the preceding claims, wherein selecting comprises a driving maneuver, - determining a value of a global selection score for each of the plurality of potentially possible driving maneuvers; and Selecting the driving maneuver on the basis of the values of the global selection measure for the plurality of potentially possible driving maneuvers. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – das Durchführen der lokalen Planung umfasst, Ermitteln eines Anwendungsbereichs der Soll-Trajektorie (112); – der Anwendungsbereich eines umfasst von, – automatische Unterstützung nur für die Längsführung des Fahrzeugs (100), – automatische Unterstützung nur für die Querführung des Fahrzeugs (100), oder – automatische Unterstützung sowohl für die Längsführung als auch für die Querführung des Fahrzeugs (100); und – die Soll-Trajektorie (112) in Abhängigkeit von dem Anwendungsbereich ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein - carrying out the local planning comprises determining an application range of the desired trajectory ( 112 ); - the scope of one includes: - automatic support only for the longitudinal guidance of the vehicle ( 100 ), - automatic support only for the transverse guidance of the vehicle ( 100 ), or - automatic support for both the longitudinal guidance and the lateral guidance of the vehicle ( 100 ); and - the desired trajectory ( 112 ) is determined depending on the field of application. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Durchführen der lokalen Planung umfasst, – Ermitteln einer Vielzahl von möglichen Trajektorien (112) für das ausgewählte Fahrmanöver; und – Auswählen der Soll-Trajektorie (112) aus der Vielzahl von möglichen Trajektorien (112).Method according to one of the preceding claims, wherein carrying out the local planning comprises, - determining a multiplicity of possible trajectories ( 112 ) for the selected driving maneuver; and - selecting the desired trajectory ( 112 ) from the multitude of possible trajectories ( 112 ). Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei – das Durchführen der lokalen Planung umfasst, Überprüfung auf Erfüllung von ein oder mehreren Randbedingungen; – die ein oder mehreren Randbedingungen eine fahrdynamische Randbedingung umfassen und/oder auf eine Kollisionsfreiheit mit ein oder mehreren Objekten (102) entlang der Soll-Trajektorie (112) gerichtet sind; und – die Soll-Trajektorie (112) in Abhängigkeit von den ein oder mehreren Randbedingungen ausgewählt wird.The method of claim 9, wherein - performing the local scheduling comprises checking for satisfaction of one or more constraints; The one or more boundary conditions comprise a driving dynamic boundary condition and / or a collision freedom with one or more objects ( 102 ) along the desired trajectory ( 112 ) are directed; and - the desired trajectory ( 112 ) is selected depending on the one or more boundary conditions. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 10, wobei – das Durchführen der lokalen Planung umfasst, Ermitteln eines lokalen Auswahlmaßes für ein oder mehrere der Vielzahl von möglichen Trajektorien (112); und – die Soll-Trajektorie (112) in Abhängigkeit von dem lokalen Auswahlmaß ausgewählt wird.The method of claim 9, wherein performing the local scheduling comprises determining a local selection measure for one or more of the plurality of possible trajectories. 112 ); and - the desired trajectory ( 112 ) is selected depending on the local selection amount. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Ermitteln einer möglichen Trajektorie (112) für das ausgewählte Fahrmanöver umfasst, – Ermitteln (301) von Anfangswerten für eine Vielzahl von Zustandsgrößen des Fahrzeugs (100); wobei die Vielzahl von Zustandsgrößen eine Position (x1(t)) des Fahrzeugs (100), eine Geschwindigkeit (ẋ1(t)) des Fahrzeugs (100), eine Beschleunigung (ẍ1(t)) des Fahrzeugs (100) und einen Ruck ( x (3) / 1(t) ) des Fahrzeugs (100) umfasst; – Ermitteln (302) von Endwerten zu einem Endzeitpunkt für die Vielzahl von Zustandsgrößen des Fahrzeugs (100); und – Bestimmen (303) der möglichen Trajektorie (112) auf Basis der Anfangswerte, der Endwerte, dem Endzeitpunkt und auf Basis von einem Polynom mit 7. Ordnung.Method according to one of claims 9 to 11, wherein the determination of a possible trajectory ( 112 ) for the selected driving maneuver, - determining ( 301 ) of initial values for a plurality of state variables of the vehicle ( 100 ); wherein the plurality of state variables is a position (x 1 (t)) of the vehicle ( 100 ), a speed (ẋ 1 (t)) of the vehicle ( 100 ), an acceleration (ẍ 1 (t)) of the vehicle ( 100 ) and a jerk ( x (3) / 1 (t) ) of the vehicle ( 100 ); - Determine ( 302 ) of end values at an end time for the plurality of state variables of the vehicle ( 100 ); and - determining ( 303 ) of the possible trajectory ( 112 ) on the basis of the initial values, the end values, the end time and on the basis of a polynomial of 7th order. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend, Bestimmen einer Lenkvorgabe für eine Hilfskraftlenkung des Fahrzeugs (100) und/oder einer Verzögerungsvorgabe für eine Bremsanlage des Fahrzeugs (100) und/oder eine Beschleunigungsvorgabe für einen Antrieb des Fahrzeugs (100) in Abhängigkeit von der Soll-Trajektorie (112).Method according to one of the preceding claims, further comprising determining a steering input for a power steering system of the vehicle ( 100 ) and / or a deceleration specification for a brake system of the vehicle ( 100 ) and / or an acceleration specification for a drive of the vehicle ( 100 ) as a function of the desired trajectory ( 112 ). Vorrichtung zur Ermittlung einer Trajektorie (112) für die Quer- und/oder Längsführung eines Fahrzeugs (100), wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, – auf Basis der Umfelddaten bzgl. eines Umfelds des Fahrzeugs (100), ein oder mehrere Objekte (102) in einer Umgebung des Fahrzeugs (100) zu detektieren; – eine globale Planung durchzuführen, um in Abhängigkeit von den ein oder mehreren detektierten Objekten (102) eine Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern zu ermitteln; – ein Fahrmanöver aus der Vielzahl von potentiell möglichen Fahrmanövern auszuwählen; und – eine lokale Planung durchzuführen, um für das ausgewählte Fahrmanöver eine Soll-Trajektorie (112) für die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs (100) zu ermitteln.Device for determining a trajectory ( 112 ) for the transverse and / or longitudinal guidance of a vehicle ( 100 ), wherein the device is set up, - on the basis of the environmental data relating to an environment of the vehicle ( 100 ), one or more objects ( 102 ) in an environment of the vehicle ( 100 ) to detect; To carry out a global planning in order to determine, depending on the one or more detected objects ( 102 ) to determine a variety of potentially possible driving maneuvers; To select a driving maneuver from the plurality of potentially possible driving maneuvers; and - carry out a local planning in order to obtain a desired trajectory for the selected driving maneuver ( 112 ) for the longitudinal and / or transverse guidance of the vehicle ( 100 ) to investigate. Verfahren (300) zur Ermittlung einer Trajektorie (112) für die Längs- und/oder Querführung eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren (300) umfasst, – Ermitteln (301) von Anfangswerten für eine Vielzahl von Zustandsgrößen des Fahrzeugs (100); wobei die Vielzahl von Zustandsgrößen eine Position (x1(t)) des Fahrzeugs (100), eine Geschwindigkeit (ẋ1(t)) des Fahrzeugs (100), eine Beschleunigung (ẍ1(t)) des Fahrzeugs (100) und einen Ruck ( x (3) / 1(t) ) des Fahrzeugs (100) umfasst; – Ermitteln (302) von Endwerten zu einem Endzeitpunkt für die Vielzahl von Zustandsgrößen des Fahrzeugs (100); und – Bestimmen (303) einer Trajektorie (112) auf Basis der Anfangswerte, der Endwerte, dem Endzeitpunkt und auf Basis von einem Polynom mit 7. Ordnung.Procedure ( 300 ) for determining a trajectory ( 112 ) for the longitudinal and / or transverse guidance of a vehicle ( 100 ), the process ( 300 ), - determining ( 301 ) of initial values for a plurality of state variables of the vehicle ( 100 ); wherein the plurality of state variables is a position (x 1 (t)) of the vehicle ( 100 ), a speed (ẋ 1 (t)) of the vehicle ( 100 ), an acceleration (ẍ 1 (t)) of the vehicle ( 100 ) and a jerk ( x (3) / 1 (t) ) of the vehicle ( 100 ); - Determine ( 302 ) of end values at an end time for the plurality of state variables of the vehicle ( 100 ); and - determining ( 303 ) a trajectory ( 112 ) on the basis of the initial values, the end values, the end time and on the basis of a polynomial of 7th order.
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