DE102022205381A1 - Driver assistance system, method for determining an optimal driving trajectory, and motor vehicle - Google Patents

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Fabian Hausberg
Maximilian Rieder
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer Fahrtrajektorienplanungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, unter Verwendung von einem Straßenmodell, Objektinformationen bezüglich Objekten im Umfeld des Kraftfahrzeugs und einem Fahrdynamikmodell des Kraftfahrzeugs eine optimale Fahrtrajektorie für das Kraftfahrzeug zu berechnen. Die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung ist weiter dazu ausgebildet, zum Berechnen der optimalen Fahrtrajektorie durch Aktuatorbegrenzungsinformationen vorgegebene Nebenbedingungen zu berücksichtigen, wobei die Aktuatorbegrenzungsinformationen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer Begrenzung von mindestens einem Aktuatorparameter von mindestens einem Aktuator des Kraftfahrzeugs umfassen.

Figure DE102022205381A1_0000
The invention relates to a driver assistance system for a motor vehicle, with a travel trajectory planning device which is designed to calculate an optimal travel trajectory for the motor vehicle using a road model, object information regarding objects in the surroundings of the motor vehicle and a driving dynamics model of the motor vehicle. The travel trajectory planning device is further designed to take into account secondary conditions specified by actuator limitation information in order to calculate the optimal travel trajectory, the actuator limitation information comprising a future time course of a limitation of at least one actuator parameter of at least one actuator of the motor vehicle.
Figure DE102022205381A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem und ein Verfahren zum Ermitteln einer optimalen Fahrtrajektorie. Weiter betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a driver assistance system and a method for determining an optimal driving trajectory. The invention further relates to a motor vehicle.

Zur autonomen oder halbautonomen Steuerung von Fahrzeugen kommen Fahrerassistenzsysteme zum Einsatz, welche zu befahrende Fahrtrajektorien berechnen können.Driver assistance systems are used to autonomously or semi-autonomously control vehicles and can calculate the driving trajectories to be traveled.

Bei einem modellprädiktiven Ansatz kann eine optimale Trajektorie sowohl für komfortable Anwendungsfälle (z.B. gleichmäßiges Fahren in einer Spur, systeminitiierter Spurwechsel) als auch für Notfälle berechnet werden. Dazu können ein Fahrzeugmodell, Informationen über die Aktuatoren des Fahrzeugs und die Straßenreibung berücksichtigt werden. Daraus kann im Voraus berechnet werden, ob oder wie gut die Trajektorie voraussichtlich befahren werden kann. Darüber hinaus kann die Trajektorie nach mehreren Kriterien optimiert werden, z. B. nach der eingestellten Geschwindigkeitsabweichung, der Querbeschleunigung und dem Querruck, der Längsbeschleunigung und dem Längsruck. Für verschiedene Fahrmanöver können verschiedene Trajektorien berechnet werden. Mögliche Fahrmanöver umfassen dabei Spurwechsel, Spurhalten oder Spurhalten bei gleichzeitigem Abbremsen auf eine bestimmte Geschwindigkeit.With a model-predictive approach, an optimal trajectory can be calculated both for comfortable use cases (e.g. steady driving in a lane, system-initiated lane change) and for emergencies. For this purpose, a vehicle model, information about the vehicle's actuators and road friction can be taken into account. From this it can be calculated in advance whether or how well the trajectory can probably be traveled. In addition, the trajectory can be optimized according to several criteria, e.g. B. according to the set speed deviation, the lateral acceleration and the lateral jerk, the longitudinal acceleration and the longitudinal jerk. Different trajectories can be calculated for different driving maneuvers. Possible driving maneuvers include changing lanes, staying in lane or staying in lane while simultaneously braking to a certain speed.

Den Trajektorien kann ein Kostenwert zugeordnet werden, so dass die Trajektorien anhand dieses Kostenwerts verglichen werden können, um das beste Manöver zu ermitteln.The trajectories can be assigned a cost value so that the trajectories can be compared based on this cost value to determine the best maneuver.

Die Aktuatoren des Kraftfahrzeugs können bestimmten Beschränkungen unterliegen, welche physikalischen Ursprung sein können, d. h. durch das technisch Mögliche bedingt sind, oder auch aus Sicherheitsgründen vorgegeben sein können. So können beispielsweise Lenkwinkel, Lenkwinkelgeschwindigkeit oder auch Beschleunigung oder Verzögerung, welche beim autonomen oder halbautonomen Fahren gesteuert werden, limitiert sein, um dem Fahrer weiterhin die Möglichkeit zu geben, zusätzlich eingreifen zu können.The actuators of the motor vehicle may be subject to certain limitations, which may have physical origins, i.e. H. are determined by what is technically possible, or can also be specified for safety reasons. For example, the steering angle, steering angular speed or acceleration or deceleration, which are controlled during autonomous or semi-autonomous driving, can be limited in order to continue to give the driver the opportunity to intervene additionally.

Sofern derartige Informationen beim Berechnen der Trajektorie nicht berücksichtigt werden, kann es auftreten, dass die berechnete Trajektorie tatsächlich gar nicht umsetzbar ist.If such information is not taken into account when calculating the trajectory, it may happen that the calculated trajectory is actually not implementable at all.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine optimale Fahrtrajektorie zu finden, welche tatsächlich gefahren werden kann.It is therefore an object of the invention to find an optimal driving trajectory that can actually be driven.

Diese Aufgabe wird durch ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Ermitteln einer optimalen Fahrtrajektorie für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.This task is solved by a driver assistance system for a motor vehicle, a motor vehicle and a method for determining an optimal driving trajectory for a motor vehicle with the features of the independent patent claims.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.Further preferred embodiments are the subject of the subclaims.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer Fahrtrajektorienplanungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, unter Verwendung von einem Straßenmodell, Objektinformationen bezüglich Objekten im Umfeld des Kraftfahrzeugs und einem Fahrdynamikmodell des Kraftfahrzeugs eine optimale Fahrtrajektorie für das Kraftfahrzeug zu berechnen. Die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung ist weiter dazu ausgebildet, zum Berechnen der optimalen Fahrtrajektorie durch Aktuatorbegrenzungsinformationen vorgegebene Nebenbedingungen zu berücksichtigen, wobei die Aktuatorbegrenzungsinformationen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer Begrenzung von mindestens einem Aktuatorparameter von mindestens einem Aktuator des Kraftfahrzeugs umfassen.According to a first aspect, the invention relates to a driver assistance system for a motor vehicle, with a travel trajectory planning device which is designed to calculate an optimal travel trajectory for the motor vehicle using a road model, object information regarding objects in the surroundings of the motor vehicle and a driving dynamics model of the motor vehicle. The travel trajectory planning device is further designed to take into account secondary conditions specified by actuator limitation information in order to calculate the optimal travel trajectory, the actuator limitation information comprising a future time course of a limitation of at least one actuator parameter of at least one actuator of the motor vehicle.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem.According to a second aspect, the invention relates to a motor vehicle with a driver assistance system according to the invention.

Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln einer optimalen Fahrtrajektorie für ein Kraftfahrzeug. Das Verfahren umfasst das Empfangen von Aktuatorbegrenzungsinformationen, wobei die Aktuatorbegrenzungsinformationen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer Begrenzung von mindestens einem Aktuatorparameter von mindestens einem Aktuator des Kraftfahrzeugs umfassen. Weiter umfasst das Verfahren das Berechnen einer optimalen Fahrtrajektorie für das Kraftfahrzeug unter Verwendung von einem Straßenmodell, Objektinformationen bezüglich Objekten im Umfeld des Kraftfahrzeugs und einem Fahrdynamikmodell des Kraftfahrzeugs, wobei zum Berechnen der optimalen Fahrtrajektorie durch Aktuatorbegrenzungsinformationen vorgegebene Nebenbedingungen berücksichtigt werden.According to a third aspect, the invention relates to a method for determining an optimal travel trajectory for a motor vehicle. The method includes receiving actuator limitation information, wherein the actuator limitation information includes a future time course of a limitation of at least one actuator parameter of at least one actuator of the motor vehicle. The method further includes calculating an optimal travel trajectory for the motor vehicle using a road model, object information relating to objects in the surroundings of the motor vehicle and a driving dynamics model of the motor vehicle, with additional conditions specified by actuator limitation information being taken into account to calculate the optimal travel trajectory.

Die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung berücksichtigt beim Berechnen der optimalen Trajektorie den zukünftigen zeitlichen Verlauf der Begrenzung von mindestens einem Aktuatorparameter von mindestens einem Aktuator des Kraftfahrzeugs. Der zukünftige zeitliche Verlauf kann dabei als kontinuierliche oder zeitdiskrete Funktion vorgegeben sein und gibt Limitierungen der Aktuatorparameter vor. Der mindestens eine Aktuator kann somit nur anhand von Aktuatorparametern angesteuert werden, welche die vorgegebene Begrenzung einhalten. Beispielsweise kann ein zeitlicher Verlauf eines maximal zulässigen Aktuatorparameters vorgegeben werden. Es kann vorgesehen sein, einen zeitlichen Verlauf eines maximal zulässigen Bereichs des Aktuatorparameters zu ermitteln. Der zeitliche Verlauf kann dabei einen vorgegebenen Zeitraum abdecken, etwa mindestens 5 Sekunden, bevorzugt mindestens 8 Sekunden. Durch Berücksichtigung des Zeitverlaufs kann garantiert werden, dass die berechnete optimale Trajektorie innerhalb dieses Zeitraums auch tatsächlich gefahren werden kann. Die Fahrbarkeit wird somit nicht nur zum jetzigen Zeitpunkt, sondern für ein ganzes Manöver garantiert werden, auch wenn ein Aktuator an seine Grenzen stößt. Bei den Limitierungen kann es sich dabei um Sicherheitsgrenzen oder physikalische Grenzen handeln.When calculating the optimal trajectory, the travel trajectory planning device takes into account the future time course of the limitation of at least one actuator parameter of at least one actuator of the motor vehicle. The future time course can be specified as a continuous or discrete-time function and specifies limitations to the actuator parameters. The at least one actuator can therefore only be controlled based on actuator parameters that comply with the specified limitation. For example, a time course of a maximum permissible actuator parameter can be specified. Provision can be made to determine a time course of a maximum permissible range of the actuator parameter. The time course can cover a predetermined period of time, for example at least 5 seconds, preferably at least 8 seconds. By taking the time course into account, it can be guaranteed that the calculated optimal trajectory can actually be driven within this period. Drivability will therefore not only be guaranteed at this point in time, but for an entire maneuver, even if an actuator reaches its limits. The limitations can be safety limits or physical limits.

Ein unbeabsichtigtes Verlassen der Fahrspur kann verhindert werden und ein Eingreifen des Fahrers ist dadurch nicht erforderlich. Insbesondere kann das Fahrzeug auch bei geringer Reibung, etwa aufgrund von Schnee oder Eis, auf der gewünschten Fahrtrajektorie fahren.Unintentional lane departure can be prevented and the driver does not need to intervene. In particular, the vehicle can drive on the desired trajectory even with low friction, for example due to snow or ice.

Autonome Fahrfunktionen können auch bei eingeschränkter Funktionalität der Aktuatoreinrichtungen gewährleistet werden. Ein autonomes Fahrzeug muss auch im Falle eines Ausfalls seine Funktion aufrechterhalten und so lange sicher fahren, bis der Fahrer das Kommando übernimmt. Im Falle eines gestörten Lenkmoments, z.B. bei Ausfall der zweiten Spule des Lenkmotors, können die Fahrtrajektorien so geplant werden, dass sie auch mit dem gestörten Lenkmoment fahrbar sind.Autonomous driving functions can be guaranteed even if the functionality of the actuator devices is limited. Even in the event of a failure, an autonomous vehicle must continue to function and drive safely until the driver takes over command. In the event of a disturbed steering torque, e.g. if the second coil of the steering motor fails, the travel trajectories can be planned so that they can also be driven with the disturbed steering torque.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Fahrerassistenzsystems eine Manöverplanungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, eine Liste an Fahrmanövern zu generieren. Die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung ist dabei dazu ausgebildet, für jedes Fahrmanöver der Liste an Fahrmanövern eine optimale Fahrtrajektorie zu berechnen. Die Manöverplanungseinrichtung ist weiter dazu ausgebildet, eine zu befahrende Fahrtrajektorie der von der Fahrtrajektorienplanungseinrichtung berechneten Fahrtrajektorien auszuwählen. Durch die Separierung in Erzeugung von Manövern und Berechnung von Fahrtrajektorien kann die gesamte Planung vereinfacht werden.According to a further embodiment, the driver assistance system comprises a maneuver planning device which is designed to generate a list of driving maneuvers. The travel trajectory planning device is designed to calculate an optimal travel trajectory for each driving maneuver in the list of driving maneuvers. The maneuver planning device is further designed to select a travel trajectory to be traveled from the travel trajectories calculated by the travel trajectory planning device. By separating the generation of maneuvers and the calculation of travel trajectories, the entire planning can be simplified.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems ist die Manöverplanungseinrichtung weiter dazu ausgebildet, die zu befahrende Fahrtrajektorie unter Verwendung einer Kostenfunktion auszuwählen, welche von Sicherheitskriterien, Komfortkriterien und/oder einem Fahrerwunsch abhängt. Falls beispielsweise der Fahrer die Fahrspur wechseln möchte, wird bevorzugt eine Spurwechsel-Fahrtrajektorie ausgewählt, falls diese unter Einhaltung den Nebenbedingungen fahrbar ist.According to a further embodiment of the driver assistance system, the maneuver planning device is further designed to select the travel trajectory to be traveled using a cost function which depends on safety criteria, comfort criteria and/or a driver request. For example, if the driver wants to change lanes, a lane change travel trajectory is preferably selected if it can be driven while complying with the additional conditions.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems ist die Manöverplanungseinrichtung weiter dazu ausgebildet, ein Manöver aus der Liste an Fahrmanövern zu verwerfen, falls die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung für das Manöver keine Trajektorie ermitteln kann. Wenn ein von einem Fahrer oder einem globalen Planer angefordertes Manöver nicht durchführbar ist, kann dies rückgemeldet werden. Beispiele sind Fahrspurwechsel oder Verlassen einer Auffahrt mit scharfer Kurve bei aktueller Geschwindigkeit.According to a further embodiment of the driver assistance system, the maneuver planning device is further designed to reject a maneuver from the list of driving maneuvers if the travel trajectory planning device cannot determine a trajectory for the maneuver. If a maneuver requested by a driver or global planner is not feasible, this can be reported back. Examples include changing lanes or exiting a driveway with a sharp curve at the current speed.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems ist die Manöverplanungseinrichtung weiter dazu ausgebildet, eine optimale Fahrtrajektorie für mindestens ein Notmanöver von der Fahrtrajektorienplanungseinrichtung anzufordern. Es können optimale Notfallreaktionen ermittelt werden, da die möglichen zukünftigen Optionen einschließlich der Fahrzeugdynamik berechnet werden können und somit die optimale Option gewählt werden kann.According to a further embodiment of the driver assistance system, the maneuver planning device is further designed to request an optimal travel trajectory for at least one emergency maneuver from the travel trajectory planning device. Optimal emergency responses can be determined because the possible future options including vehicle dynamics can be calculated and thus the optimal option can be chosen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems umfassen die Aktuatorbegrenzungsinformationen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer maximal möglichen Lenkwinkelgeschwindigkeit.According to a further embodiment of the driver assistance system, the actuator limitation information includes a future time profile of a maximum possible steering angular speed.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems umfassen die Aktuatorbegrenzungsinformationen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf eines maximal möglichen Lenkwinkels.According to a further embodiment of the driver assistance system, the actuator limitation information includes a future time course of a maximum possible steering angle.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems umfassen die Aktuatorbegrenzungsinformationen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer maximal möglichen Verzögerung.According to a further embodiment of the driver assistance system, the actuator limitation information includes a future time course of a maximum possible delay.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems umfassen die Aktuatorbegrenzungsinformationen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer maximal möglichen Beschleunigung.According to a further embodiment of the driver assistance system, the actuator limitation information includes a future time course of a maximum possible acceleration.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems umfassen die Aktuatorbegrenzungsinformationen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer Maximalgeschwindigkeit, wobei die optimale Fahrtrajektorie mit einer Geschwindigkeit kleiner als die Maximalgeschwindigkeit abfahrbar ist.According to a further embodiment of the driver assistance system, the actuator limitation information includes a future time profile of a maximum speed, wherein the optimal travel trajectory can be traveled at a speed smaller than the maximum speed.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems ist die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung dazu ausgebildet ist, zum Berechnen der optimalen Fahrtrajektorie einen Reibwert zu berücksichtigen.According to a further embodiment of the driver assistance system, the travel trajectory planning device is designed to take a coefficient of friction into account to calculate the optimal travel trajectory.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems umfassen die Aktuatorbegrenzungsinformationen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer aus Sicherheitsgründen vorgegebenen Begrenzung von mindestens einem Aktuatorparameter von mindestens einem Aktuator des Kraftfahrzeugs. Die aus Sicherheitsgründen ausgewählten Begrenzungen können dabei niedriger sein als die physikalisch möglichen Begrenzungen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Fahrer weiterhin eingreifen kann.According to a further embodiment of the driver assistance system, the actuator limitation information includes a future temporal Course of a limitation of at least one actuator parameter of at least one actuator of the motor vehicle, which is predetermined for safety reasons. The limits selected for safety reasons can be lower than the physically possible limits. This can ensure that the driver can continue to intervene.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Fahrerassistenzsystem eine Bewegungssteuerungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, unter Verwendung von Aktuatormodellen und/oder Schnittstellensignalen von den Aktuatoren die Aktuatorbegrenzungsinformationen zu berechnen. Die Bewegungssteuerungseinrichtung kann hierzu beispielsweise das aktuelle und zukünftige Beschleunigungspotential vom Antriebstrang erfassen.According to a further embodiment, the driver assistance system comprises a motion control device which is designed to calculate the actuator limitation information using actuator models and/or interface signals from the actuators. For this purpose, the movement control device can, for example, detect the current and future acceleration potential of the drive train.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Fahrerassistenzsystem eine Bewegungssteuerungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, unter Verwendung des Fahrbahnmodells die Aktuatorbegrenzungsinformationen zu berechnen. Die Bewegungssteuerungseinrichtung kann hierzu beispielweise ein Straßenmodell und eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit berücksichtigen.According to a further embodiment, the driver assistance system comprises a motion control device which is designed to calculate the actuator limitation information using the road model. For this purpose, the movement control device can, for example, take into account a road model and a current driving speed.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems ist die Bewegungssteuerungseinrichtung weiter dazu ausgebildet, die Aktuatorbegrenzungsinformationen basierend auf der von der Fahrtrajektorienplanungseinrichtung ermittelten optimalen Fahrtrajektorie zu berechnen. Dadurch entsteht eine Rückkopplung, was die Berechnung der optimalen Fahrtrajektorie verbessern kann. Hierfür kann eine Schnittstelle zur Bewegungssteuerungseinrichtung vorgesehen sein, über welche neben der auszuführenden Fahrtrajektorie auch Fahrtrajektorien zur Prüfung übermittelt werden können. Die Bewegungssteuerungseinrichtung verwendet zur Ansteuerung der Aktuatoren weiterhin die auszuführende Fahrtrajektorie, prüft jedoch in einem weiteren Schritt sämtliche zur Prüfung übermittelten Fahrtrajektorien. Pro geprüfter Fahrtrajektorie werden nun die Aktuatorbegrenzungen an die Manöverplanungseinrichtung übertragen sowie eine Information, ob die jeweilige Fahrtrajektorie ausführbar ist. Speziell für die richtige Bearbeitung des Lenkungslimits wird ein Geschwindigkeitsprofil übertragen, mit der eine angeforderte Trajektorie machbar wäre. Ist es beispielsweise nicht möglich, einen Spurwechsel mit der geplanten Geschwindigkeit abzufahren, welcher jedoch mit einem niedrigeren Geschwindigkeitsverlauf machbar ist, dann bekommt der Fahrtrajektorienplaner diese zukünftige Grenzgeschwindigkeit als Signal über der Zeit zurück und kann im nächsten Planungszyklus eine fahrbare Spurwechseltrajektorie planen.According to a further embodiment of the driver assistance system, the movement control device is further designed to calculate the actuator limitation information based on the optimal travel trajectory determined by the travel trajectory planning device. This creates feedback, which can improve the calculation of the optimal travel trajectory. For this purpose, an interface to the movement control device can be provided, via which, in addition to the travel trajectory to be carried out, travel trajectories can also be transmitted for testing. The movement control device continues to use the travel trajectory to be carried out to control the actuators, but in a further step checks all travel trajectories transmitted for testing. For each tested travel trajectory, the actuator limitations are now transmitted to the maneuver planning device as well as information as to whether the respective travel trajectory can be carried out. A speed profile is transmitted specifically for the correct processing of the steering limit, with which a requested trajectory would be feasible. For example, if it is not possible to change lanes at the planned speed, but this is possible with a lower speed, then the travel trajectory planner receives this future limit speed as a signal over time and can plan a drivable lane change trajectory in the next planning cycle.

Die Manöverplanungseinrichtung kann je nach Vorliegen günstiger weiterer Fahrtrajektorien entscheiden, ob die Fahrtrajektorie zu einem bestimmten nicht ausführbaren Manöver verworfen wird und damit beispielsweise einfach „Spurhalten“ an Stelle von „Spurwechsel“ durchgeführt wird.Depending on the existence of favorable additional travel trajectories, the maneuver planning device can decide whether the travel trajectory for a specific maneuver that cannot be carried out is rejected and thus, for example, simply “keeping in lane” instead of “changing lane” is carried out.

Alternativ kann die Manöverplanungseinrichtung entscheiden, dass die Fahrtrajektorie zu einem bestimmten nicht ausführbaren Manöver aufgrund des maximal machbaren Geschwindigkeitsprofils und/oder weiterer Beschränkungen neu berechnet und wieder an die Bewegungssteuerungseinrichtung übertragen wird. Sollte die neu berechnete und geprüfte Fahrtrajektorie nun abfahrbar sein, wird diese Fahrtrajektorie in der Manöverplanungseinrichtung in die Entscheidung über die nächste auszuführende Fahrtrajektorie mit einbezogen.Alternatively, the maneuver planning device can decide that the travel trajectory for a specific maneuver that cannot be carried out is recalculated based on the maximum feasible speed profile and / or further restrictions and transmitted again to the movement control device. If the newly calculated and checked travel trajectory can now be traveled, this travel trajectory is included in the maneuver planning device in the decision about the next travel trajectory to be carried out.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems kann die Fahrbarkeit über eine Zielnavigationsroute basierend auf einer Karte bewertet werden. Die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung berechnet für eine gegebene Lenkgrenze (z.B. maximale Lenkwinkelgeschwindigkeit als Funktion der Zeit, maximaler Lenkwinkel als Funktion der Zeit) eine maximale Geschwindigkeit entlang der Route. Die Neuplanung muss nicht in einem Zeitrahmen von hunderten Millisekunden erfolgen, vielmehr ist ein Zeitrahmen von etwa 8 Sekunden ausreichend. Die maximal mögliche Geschwindigkeit pro Fahrtrajektorie wird an die Manöverplanungseinrichtung zurückgesendet. Weicht die mögliche Geschwindigkeit sehr stark von der von einem globalen Planer beabsichtigten Geschwindigkeit ab, welche dieser etwa anhand von Verkehrsregeln, Fahrzeugdynamik und Backend-Daten über den Verkehrsfluss berechnet, wird eine frühzeitige Fahrerübernahme-Information ausgelöst. Dieser Vorgang kann auch auf einem Backend-Server ablaufen.According to a further embodiment of the driver assistance system, drivability over a target navigation route can be evaluated based on a map. The travel trajectory planning device calculates a maximum speed along the route for a given steering limit (e.g. maximum steering angular speed as a function of time, maximum steering angle as a function of time). The replanning does not have to take place in a time frame of hundreds of milliseconds, but a time frame of around 8 seconds is sufficient. The maximum possible speed per travel trajectory is sent back to the maneuver planning device. If the possible speed deviates significantly from the speed intended by a global planner, which is calculated based on traffic rules, vehicle dynamics and back-end data about traffic flow, early driver takeover information is triggered. This process can also occur on a backend server.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems kann die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung mehrere Fahrtrajektorien berechnen, falls etwa die Parameter für die Trajektorienplanung nicht genau bekannt sind. So kann die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung Fahrtrajektorien für verschiedene Reibwerte berechnen und es kann z.B. die wahrscheinlichste oder konservativste Fahrtrajektorie gewählt werden.According to a further embodiment of the driver assistance system, the travel trajectory planning device can calculate several travel trajectories if, for example, the parameters for the trajectory planning are not precisely known. The travel trajectory planning device can thus calculate travel trajectories for different friction values and, for example, the most likely or most conservative travel trajectory can be selected.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems berechnet die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung für die aktuelle Setzgeschwindigkeit die zukünftigen Fahrtrajektorien auf Basis des Straßenmodells für beispielsweise die nächsten zwei Kilometer und zeigt der übergeordneten Manöverplanungseinrichtung die maximal fahrbaren Geschwindigkeiten an. Die Manöverplanungseinrichtung wird via Mensch-Maschine-Schnittstelle eine Fahrerübernahme anfordern, wenn die berechnete Geschwindigkeit der fahrbaren Trajektorien zu weit von der Setzgeschwindigkeit oder der nach Geschwindigkeitsbegrenzung fahrbaren Geschwindigkeit abweicht.According to a further embodiment of the driver assistance system, the travel trajectory planning device calculates the future travel trajectories for the current setting speed based on the road model for, for example, the next two kilometers and displays the maximum drivable speeds to the higher-level maneuver planning device. The maneuver planning The device will request driver takeover via the human-machine interface if the calculated speed of the mobile trajectories deviates too far from the set speed or the speed that can be driven according to the speed limit.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.The present invention is explained in more detail below using the exemplary embodiments shown in the schematic figures of the drawings.

Es zeigen:

  • 1 ein Blockdiagramm eines Fahrerassistenzsystems für ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 ein Blockdiagramm eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 einen beispielhaften zukünftigen zeitlichen Verlauf einer maximal möglichen Verzögerung;
  • 4 einen beispielhaften zukünftigen zeitlichen Verlauf einer maximal möglichen Beschleunigung;
  • 5 ein erstes beispielhaftes Szenario zur Erläuterung der Erfindung;
  • 6 ein zweites beispielhaftes Szenario zu einem ersten Zeitpunkt zur Erläuterung der Erfindung;
  • 7 das zweite beispielhafte Szenario zu einem zweiten Zeitpunkt;
  • 8 eine Schnittstelle zwischen einer Manöverplanungseinrichtung und einer Fahrtrajektorienplanungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 9 ein drittes beispielhaftes Szenario;
  • 10 zeitliche Verläufe maximal möglicher Lenkwinkel;
  • 11 zeitliche Verläufe maximal möglicher Lenkwinkel für verschiedene Geschwindigkeiten; und
  • 12 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Ermitteln einer optimalen Fahrtrajektorie für ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Show it:
  • 1 a block diagram of a driver assistance system for a motor vehicle according to an embodiment of the invention;
  • 2 a block diagram of a motor vehicle according to an embodiment of the invention;
  • 3 an exemplary future time course of a maximum possible delay;
  • 4 an exemplary future time course of a maximum possible acceleration;
  • 5 a first exemplary scenario to explain the invention;
  • 6 a second exemplary scenario at a first point in time to explain the invention;
  • 7 the second exemplary scenario at a second point in time;
  • 8th an interface between a maneuver planning device and a travel trajectory planning device according to an embodiment of the invention;
  • 9 a third exemplary scenario;
  • 10 temporal progressions of maximum possible steering angles;
  • 11 temporal progressions of maximum possible steering angles for different speeds; and
  • 12 a flowchart of a method for determining an optimal travel trajectory for a motor vehicle according to an embodiment of the invention.

Sofern sinnvoll lassen sich die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.If it makes sense, the described configurations and further developments can be combined with one another as desired. Further possible refinements, further developments and implementations of the invention also include combinations of features of the invention described previously or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned.

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei gleiche oder ähnlich wirkende Komponenten.The accompanying drawings are intended to provide further understanding of embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, in connection with the description, serve to explain principles and concepts of the invention. Other embodiments and many of the advantages mentioned arise with regard to the drawings. The elements of the drawings are not necessarily shown to scale to one another. The same reference numbers designate the same or similar components.

1 zeigt ein Blockdiagramm eines Fahrerassistenzsystems 10 für ein Kraftfahrzeug. Das Fahrerassistenzsystem 10 umfasst eine Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1 sowie eine Manöverplanungseinrichtung 2. 1 shows a block diagram of a driver assistance system 10 for a motor vehicle. The driver assistance system 10 includes a travel trajectory planning device 1 and a maneuver planning device 2.

Die Manöverplanungseinrichtung 2 empfängt Informationen 4, welche ein Straßenmodell, Objektinformationen und Fahrinformationen umfassen. Das Straßenmodell umfasst etwa Abmessungen und räumliche Anordnungen von Straßen, Fahrspuren und dergleichen. Die Objektinformationen umfassen weitere Verkehrsteilnehmer und Hindernisse im Umfeld des Kraftfahrzeugs. Die Fahrinformationen umfassen etwa den Ort, eine aktuelle Geschwindigkeit und eine aktuelle Beschleunigung des Kraftfahrzeugs. Die Informationen 4 können mittels Sensoren des Kraftfahrzeugs erzeugt worden sein, etwa Radarsensoren, Kameras, Lasersensoren oder Ultraschallsensoren.The maneuver planning device 2 receives information 4, which includes a road model, object information and driving information. The road model includes dimensions and spatial arrangements of roads, lanes and the like. The object information includes other road users and obstacles in the vicinity of the motor vehicle. The driving information includes, for example, the location, a current speed and a current acceleration of the motor vehicle. The information 4 may have been generated using sensors in the motor vehicle, such as radar sensors, cameras, laser sensors or ultrasonic sensors.

Die Manöverplanungseinrichtung 2 erzeugt eine Liste mit einer Vielzahl von Fahrmanövern anhand der Informationen 4 und der Informationen weiterer Einrichtungen, wie einer Manöver-Prüfeinrichtung 5, eines Modus- und Zustandsmanagers 6, einer globale-Planung-Einrichtung 7 und einer Kollisionsverhinderung-Einrichtung 8, welche weiter unten beschrieben werden. In Abhängigkeit von vorhandenen Fahrspuren und dem Fahrbahnverlauf sowie anderen Verkehrsteilnehmer erzeugt die Manöverplanungseinrichtung 2 alle möglichen Fahrmanöver, etwa Spurwechsel, Spurhalten, Notbremsen in einer aktuellen Fahrspur des Kraftfahrzeugs, Notausweichen in der aktuellen Fahrspur des Kraftfahrzeugs und Notausweichen in eine der aktuellen Fahrspur des Kraftfahrzeugs benachbarte Fahrspur.The maneuver planning device 2 generates a list with a large number of driving maneuvers based on the information 4 and the information of other devices, such as a maneuver test device 5, a mode and state manager 6, a global planning device 7 and a collision prevention device 8, which be described further below. Depending on existing lanes and the course of the road as well as other road users, the maneuver planning device 2 generates all possible driving maneuvers, such as lane changing, lane keeping, emergency braking in a current lane of the motor vehicle, emergency evasion in the current lane of the motor vehicle and emergency evasion into a lane adjacent to the current lane of the motor vehicle .

Die Manöverplanungseinrichtung 2 umfasst eine Manöverzustands-Einrichtung 21, welche alle erforderlichen Fahrtrajektorienanforderungen für die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1 erzeugt. Beispielsweise wird dabei eine Setzgeschwindigkeit vorgegeben.The maneuver planning device 2 includes a maneuver state device 21, which generates all the necessary travel trajectory requirements for the travel trajectory planning device 1. For example, a setting speed is specified.

Die Liste mit den Fahrmanövern wird an die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1 übertragen. Die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1 berechnet für jedes Fahrmanöver der Liste an Fahrmanövern durch Optimieren einer ersten Kostenfunktion (numerische Optimierung) höchstens eine Fahrtrajektorie. Die Optimierung erfolgt unter Verwendung des Straßenmodells, der Objektinformationen und einem Fahrdynamikmodell des Kraftfahrzeugs.The list of driving maneuvers is transmitted to the driving trajectory planning device 1. The travel trajectory planning device 1 calculates at most one travel trajectory for each driving maneuver in the list of driving maneuvers by optimizing a first cost function (numerical optimization). The optimization is carried out using the road model, the object information and a driving dynamics model of the motor vehicle.

Die erste Kostenfunktion kann von Komfortparametern und Sicherheitsparametern abhängen. Die Komfortparameter dienen dazu, eine zu starke Beschleunigung oder einen zu starken Ruck zu verhindern, welche der Fahrer als unangenehm empfinden könnte. Die Komfortparameter können hierzu eine Querbeschleunigung, einen Querruck, eine Längsbeschleunigung und einen Längsruck umfassen. Höheren Werten dieser Komfortparameter entsprechen höhere Kosten in der ersten Kostenfunktion, sodass zu große Werte verhindert werden.The first cost function may depend on comfort parameters and security parameters. The comfort parameters serve to prevent excessive acceleration or excessive jerking, which the driver could find uncomfortable. For this purpose, the comfort parameters can include a lateral acceleration, a lateral jerk, a longitudinal acceleration and a longitudinal jerk. Higher values of these comfort parameters correspond to higher costs in the first cost function, so that values that are too large are prevented.

Die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1 berücksichtigt zum Berechnen der optimalen Fahrtrajektorie Nebenbedingungen, welche die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1 anhand von Aktuatorbegrenzungsinformationen ermittelt. Die Nebenbedingungen müssen beim Optimieren der Fahrtrajektorie mit Hilfe der ersten Kostenfunktion eingehalten werden. Die Aktuatorbegrenzungsinformationen umfassen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer Begrenzung von mindestens einem Aktuatorparameter von mindestens einem Aktuator des Kraftfahrzeugs.To calculate the optimal travel trajectory, the travel trajectory planning device 1 takes into account additional conditions, which the travel trajectory planning device 1 determines based on actuator limitation information. The additional conditions must be adhered to when optimizing the travel trajectory using the first cost function. The actuator limitation information includes a future time course of a limitation of at least one actuator parameter of at least one actuator of the motor vehicle.

Die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1 kann das Optimieren der Fahrtrajektorie mit Hilfe der ersten Kostenfunktion weiter unter Berücksichtigung mindestens einer weiteren Nebenbedingung durchführen. Die mindestens eine weitere Nebenbedingung kann in Abhängigkeit von dem Fahrbahnmodel erzeugt werden. Beispielsweise kann gefordert werden, dass eine jeweilige Fahrtrajektorie vollständig innerhalb einer vorgegebenen Fahrspur oder innerhalb vorgegebener Fahrspuren liegt. Weiter kann auch eine Maximalgeschwindigkeit übermittelt werden, welche entlang der Fahrtrajektorie einzuhalten ist. Des Weiteren kann ein minimaler Abstand zu Objekten als Nebenbedingung formuliert werden.The travel trajectory planning device 1 can continue to optimize the travel trajectory using the first cost function, taking at least one further secondary condition into account. The at least one further secondary condition can be generated depending on the road model. For example, it can be required that a respective travel trajectory lies completely within a predetermined lane or within predetermined lanes. A maximum speed can also be transmitted, which must be maintained along the travel trajectory. Furthermore, a minimum distance to objects can be formulated as a secondary condition.

Weiter kann die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1 ausgebildet sein, zum Berechnen der optimalen Fahrtrajektorie einen Reibwert der Fahrbahn zu berücksichtigen. Der Reibwert kann anhand von Sensordaten und/oder Wetterdaten ermittelt werden.Furthermore, the travel trajectory planning device 1 can be designed to take into account a coefficient of friction of the road in order to calculate the optimal travel trajectory. The coefficient of friction can be determined using sensor data and/or weather data.

Die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1 empfängt die Aktuatorbegrenzungsinformationen von einer Bewegungssteuerungseinrichtung 3 des Kraftfahrzeugs. Es kann vorgesehen sein, dass die Belegungssteuereinrichtung 3 die Aktuatorbegrenzungsinformationen basierend auf der von der Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1 ermittelten optimalen Fahrtrajektorie berechnet. Dadurch kann eine Rückkopplungsmöglichkeit geben sein, d. h. die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1 ermittelt die optimale Fahrtrajektorie unter Berücksichtigung der Aktuatorbegrenzungsinformationen und die Belegungssteuereinrichtung 3 ermittelt die Aktuatorbegrenzungsinformationen basierend auf der optimalen Fahrtrajektorie.The travel trajectory planning device 1 receives the actuator limitation information from a motion control device 3 of the motor vehicle. It can be provided that the occupancy control device 3 calculates the actuator limitation information based on the optimal travel trajectory determined by the travel trajectory planning device 1. This can provide an opportunity for feedback, i.e. H. the travel trajectory planning device 1 determines the optimal travel trajectory taking into account the actuator limitation information and the occupancy control device 3 determines the actuator limitation information based on the optimal travel trajectory.

Die Manöverplanungseinrichtung 2 wählt durch Auswertung einer zweiten Kostenfunktion genau eine zu befahrende Fahrtrajektorie der von der Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1 berechneten Fahrtrajektorien aus. Die Manöverplanungseinrichtung 2 wählt somit letztlich ein Manöver aus, welches die geringsten Kosten gemäß der zweiten Kostenfunktion aufweist. Die zweite Kostenfunktion kann von Sicherheitskriterien, Komfortkriterien und/oder einem Fahrerwunsch abhängen. Zusätzlich zu den Kosten der Fahrtrajektorie können auch binäre Informationen, die nicht innerhalb der Kostenfunktion formuliert sind (z.B. Kollision, Verlassen der Spur) mit in die Auswertung einfließen.The maneuver planning device 2 selects exactly one travel trajectory to be traveled from the travel trajectories calculated by the travel trajectory planning device 1 by evaluating a second cost function. The maneuver planning device 2 ultimately selects a maneuver that has the lowest costs according to the second cost function. The second cost function can depend on safety criteria, comfort criteria and/or a driver's request. In addition to the costs of the travel trajectory, binary information that is not formulated within the cost function (e.g. collision, leaving the lane) can also be included in the evaluation.

Insbesondere aufgrund der Nebenbedingungen kann es vorkommen, dass die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1 für ein Manöver keine Trajektorie ermitteln kann. Die Manöverplanungseinrichtung 2 verwirft in diesem Fall das Manöver. Das Manöver kann beispielsweise von der Manöverliste gestrichen werden und die Manöverplanungseinrichtung 2 wählt aus den verbleibenden Manövern ein Manöver aus und somit auch die zugeordnete optimale Fahrtrajektorie.Particularly due to the additional conditions, it may happen that the travel trajectory planning device 1 cannot determine a trajectory for a maneuver. In this case, the maneuver planning device 2 rejects the maneuver. The maneuver can, for example, be deleted from the maneuver list and the maneuver planning device 2 selects a maneuver from the remaining maneuvers and thus also the assigned optimal travel trajectory.

Weiter kann vorgesehen sein, dass die Manöverplanungseinrichtung 2 eine optimale Fahrtrajektorie für mindestens ein Notmanöver von der Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1 anfordert.Furthermore, it can be provided that the maneuver planning device 2 requests an optimal travel trajectory for at least one emergency maneuver from the travel trajectory planning device 1.

Die Manöverplanungseinrichtung 2 ist über eine Schnittstelle 9, etwa einen CAN-Bus oder dergleichen, mit der Bewegungssteuerungseinrichtung 3 gekoppelt und gibt an diese die gewählte Fahrtrajektorie aus. Die Bewegungssteuerungseinrichtung 3 steuert die Aktuatoreinrichtungen an (etwa ein elektronisches Bremssystem). Die Bewegungssteuerungseinrichtung 3 kann eine allgemeine Software-Komponente zur Bewegungssteuerung und ein Aktuatorsteuergerät umfassen. Die Bewegungssteuerungseinrichtung 3 kann basierend auf einem Ansteuersignal der Manöverplanungseinrichtung 2 das Fahrzeug steuern, d.h. etwa beschleunigen, bremsen oder lenken. Die Bewegungssteuerungseinrichtung 3 steuert dabei die Aktuatoreinrichtungen derart an, dass das Kraftfahrzeug entlang der ausgewählten zu befahrenden Fahrtrajektorie gelenkt wird, z.B. durch Lenkmomentanforderung, Bremsmomentanforderung und/oder Achsmomentanforderung.The maneuver planning device 2 is coupled to the motion control device 3 via an interface 9, such as a CAN bus or the like, and outputs the selected travel trajectory to it. The movement control device 3 controls the actuator devices (such as an electronic braking system). The motion control device 3 may include a general software component for motion control and an actuator control device. The movement control device 3 can control the vehicle based on a control signal from the maneuver planning device 2, that is, for example, accelerate, brake or steer. The movement control device 3 controls the actuator devices in such a way that the motor vehicle is steered along the selected travel trajectory to be traveled, e.g. through steering torque request, braking torque request and/or axle torque request.

Weiter umfasst das System einen Modus- und Zustandsmanager 6, welcher von der Manöverplanungseinrichtung 2 über das auszuführende Manöver informiert wird und umgekehrt der Manöverplanungseinrichtung 2 Fahrzeugzustandsinformationen übermittelt, etwa Handlungen des Fahrers (z.B. Setzen eines Blinkers), welche einen Fahrerwunsch des Fahrers anzeigen, welcher bei den Fahrtrajektorien berücksichtigt werden kann. Weitere Informationen können einen Degradierungszustand des Kraftfahrzeugs umfassen. Wird beispielsweise der Ausfall der Seitensensoren gemeldet, kann kein Spurwechsel mehr angefordert werden.The system further comprises a mode and status manager 6, which is informed by the maneuver planning device 2 about the maneuver to be carried out and, conversely, transmits vehicle status information to the maneuver planning device 2, such as actions by the driver (e.g. setting a turn signal), which indicate a driver's request, which at the travel trajectories can be taken into account. Further information may include a state of degradation of the motor vehicle. For example, if the failure of the side sensors is reported, a lane change can no longer be requested.

Die Informationen des Modus- und Zustandsmanagers 6 können von der Manöverplanungseinrichtung 2 zum Erzeugen der Liste von Fahrmanövern berücksichtigt werden. Falls der Modus- und Zustandsmanager 6 beispielsweise einen Fahrerwunsch „Spurwechsel“ ermittelt, fügt die Manöverplanungseinrichtung 2 das Fahrmanöver „Spurwechsel“ zur Liste hinzu.The information from the mode and state manager 6 can be taken into account by the maneuver planning device 2 to generate the list of driving maneuvers. If the mode and state manager 6, for example, determines a driver's request to "change lanes", the maneuver planning device 2 adds the driving maneuver "lane change" to the list.

Das Fahrerassistenzsystem 10 kann weitere optionale Komponenten umfassen, welche gestrichelt dargestellt sind, und im Folgenden beschrieben werden. Das Fahrerassistenzsystem 10 kann dabei eine beliebige Kombination dieser Komponenten umfassen.The driver assistance system 10 may include further optional components, which are shown in dashed lines and are described below. The driver assistance system 10 can include any combination of these components.

Die Manöverplanungseinrichtung 2 kann eine Fahrtrajektorienliste-Evaluierungseinrichtung 24 umfassen, welche die Fahrtrajektorie auswählt. Die Liste der zur Auswahl stehenden Fahrtrajektorien setzt sich zusammen aus den jeweils für ein Manöver optimierten Fahrtrajektorien und gegebenfalls einer Sicherheitsfahrtrajektorie. Die Fahrtrajektorienliste-Evaluierungseinrichtung 24 übermittelt die ausgewählte Fahrtrajektorie über die Schnittstelle 9 an die Bewegungssteuereinrichtung 3.The maneuver planning device 2 may include a travel trajectory list evaluation device 24, which selects the travel trajectory. The list of travel trajectories available for selection consists of the travel trajectories optimized for a maneuver and, if necessary, a safety travel trajectory. The travel trajectory list evaluation device 24 transmits the selected travel trajectory to the movement control device 3 via the interface 9.

Weiter kann eine Kollisionsverhinderung-Einrichtung 8 vorgesehen sein, welche basierend auf dem Fahrbahnmodel, der Objektliste und den Fahrinformationen berechnet, ob eine Kollision bevorsteht. In Abhängigkeit von dieser Auswertung empfiehlt die Kollisionsverhinderung-Einrichtung 8 der Manöverplanungeinrichtung 2 ein Manöver (etwa eine Notbremsung oder ein Ausweichmanöver) und/oder gibt für die Manöverplanungseinrichtung 2 höhere Begrenzungen z.B. in Längs- und Querbeschleunigung frei.Furthermore, a collision prevention device 8 can be provided, which calculates whether a collision is imminent based on the road model, the object list and the driving information. Depending on this evaluation, the collision prevention device 8 recommends a maneuver to the maneuver planning device 2 (such as emergency braking or an evasive maneuver) and/or releases higher limits for the maneuver planning device 2, for example in longitudinal and lateral acceleration.

Die Informationen der Kollisionsverhinderung-Einrichtung 8 können von der Manöverplanungseinrichtung 2 zum Erzeugen der Liste von Fahrmanövern berücksichtigt werden. Falls die Kollisionsverhinderung-Einrichtung 8 beispielsweise ermittelt, dass eine Kollision bevorsteht, fügt die Manöverplanungseinrichtung 2 die Fahrmanöver „Notausweichen“ und „Notbremsen“ zur Liste hinzu.The information from the collision prevention device 8 can be taken into account by the maneuver planning device 2 to generate the list of driving maneuvers. For example, if the collision prevention device 8 determines that a collision is imminent, the maneuver planning device 2 adds the driving maneuvers “emergency avoidance” and “emergency braking” to the list.

Weiter kann die Manöverplanungseinrichtung 2 eine Aggregierte-Kosten-Einrichtung 23 umfassen, welche die aggregierten Kosten der Fahrtrajektorien mit Hilfe der zweiten Kostenfunktion ermittelt, wobei etwa auch Informationen über mögliche Kollisionen einberechnet werden.Furthermore, the maneuver planning device 2 can include an aggregated cost device 23, which determines the aggregated costs of the travel trajectories using the second cost function, with information about possible collisions also being taken into account.

Die Manöverplanungseinrichtung 2 kann bei der Auswahl der Manöver auch Informationen von einer globale-Planung-Einrichtung 7 umfassen, wobei etwa die Route eines Navigationsgeräts des Kraftfahrzeugs umfasst sein kann. Beispielsweise können bei der Auswahl der Manöver Distanzen zur nächsten Abfahrt berücksichtigt werden, sodass nur solche Manöver vorgeschlagen werden, welche es ermöglichen, die nächste Abfahrt zu befahren.When selecting the maneuvers, the maneuver planning device 2 can also include information from a global planning device 7, for example the route of a navigation device of the motor vehicle can be included. For example, when selecting the maneuvers, distances to the next descent can be taken into account, so that only those maneuvers are suggested that make it possible to drive on the next descent.

Weiter kann eine Manöver-Prüfeinrichtung 5 vorgesehen sein, welche beispielsweise anhand von Verkehrsregeln überprüft, welche Manöver zulässig sind und eine Liste der zulässigen Manöver an die Manöver-Planungseinrichtung 2 übermittelt.Furthermore, a maneuver testing device 5 can be provided, which checks, for example, based on traffic rules, which maneuvers are permitted and transmits a list of the permitted maneuvers to the maneuver planning device 2.

Weiter kann die Manöverplanungseinrichtung 2 eine Kollisionsminderung-Einrichtung 22 umfassen, welche die Fahrtrajektorien unter Verwendung eines Kollisionsminderungsverfahrens bewertet, sodass die zu befahrende Fahrtrajektorie unter Berücksichtigung einer Kollisionsminderung bei einer bevorstehenden Kollision ausgewählt wird. Beispielsweise kann die Fahrtrajektorie mit der geringsten Unfallschwere ermittelt werden, falls nur kollidierende Fahrtrajektorien in der Liste verbleiben. Optional kann auch die Fahrtrajektorie mit der minimalen erwarteten Unfallschwere ausgewählt werden (z.B. eine Notbremsung auf der Fahrspur, seitliche Verschiebung zum Aufprall auf ein vorausfahrendes Objekt mit hundertprozentiger Überlappung von vorderer Stoßstange und hinterer Stoßstange). Es kann auch die Zeit bis zum Aufprall für die Aktoren maximiert werden, etwa zur Airbag-Konditionierung oder Beifahrerpositionierung.Furthermore, the maneuver planning device 2 can include a collision reduction device 22, which evaluates the travel trajectories using a collision reduction method, so that the travel trajectory to be traveled is selected taking into account collision reduction in the event of an impending collision. For example, the travel trajectory with the lowest accident severity can be determined if only colliding travel trajectories remain in the list. Optionally, the driving trajectory with the minimum expected accident severity can also be selected (e.g. emergency braking in the lane, lateral shift to impact an object in front with 100% overlap of the front bumper and rear bumper). The time until impact can also be maximized for the actuators, for example for airbag conditioning or passenger positioning.

Die oben beschriebenen Komponenten können als separate Hardwareelemente ausgestaltet sein, etwa Mikrocontroller, Mikrocomputer, anwendungsspezifische Schaltungen oder dergleichen. Einige oder alle der Komponenten können auch durch eine einzige Hardware-Komponente implementiert sein.The components described above can be designed as separate hardware elements, such as microcontrollers, microcomputers, application-specific circuits or the like. Some or all of the components may also be implemented by a single hardware component.

2 zeigt ein Blockdiagramm eines Kraftfahrzeugs 100, welches ein oben beschriebenes Fahrerassistenzsystem 10 aufweist. 2 shows a block diagram of a motor vehicle 100, which has a driver assistance system 10 described above.

3 zeigt einen beispielhaften zukünftigen Verlauf einer maximal möglichen Verzögerung, d. h. negativen Beschleunigung a als Funktion der Zeit t. Dabei wird berücksichtigt, dass die Aktuatoreinrichtung erst nach einer ersten Zeitspanne Bremsdruck aufbauen kann und sich der maximale Bremsdruck erst nach einer zweiten Zeitspanne aufgebaut hat. 3 shows an exemplary future course of a maximum possible deceleration, ie negative acceleration a as a function of time t. It is taken into account that the actuator device can only build up brake pressure after a first period of time and the maximum brake pressure has only built up after a second period of time.

4 zeigt einen beispielhaften zukünftigen zeitlichen Verlauf einer maximal möglichen Beschleunigung a. Dabei wird berücksichtigt, dass die Aktuatoreinrichtung erst nach einer ersten Zeitspanne die Beschleunigung a erhöht und erst nach einer zweiten Zeitspanne die maximale Beschleunigung a bereitgestellt werden kann. 4 shows an exemplary future time course of a maximum possible acceleration a. It is taken into account here that the actuator device only increases the acceleration a after a first period of time and the maximum acceleration a can only be provided after a second period of time.

Weitere Aktuatorbegrenzungsinformationen können einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer maximal möglichen Lenkwinkelgeschwindigkeit oder eines maximal möglichen Lenkwinkels umfassen.Further actuator limitation information may include a future time course of a maximum possible steering angular speed or a maximum possible steering angle.

5 zeigt ein erstes beispielhaftes Szenario zur Erläuterung der Erfindung. Das Kraftfahrzeug 100 fährt dabei eine Linkskurve. Der Fahrer zeigt an, dass er einen Fahrbahnwechsel durchführen möchte. Falls die Aktuatorbegrenzungsinformationen zum Berechnen einer ersten Fahrtrajektorie 502 nicht berücksichtigt werden, verlässt das Kraftfahrzeug 100 auf der ersten Fahrtrajektorie 502 die Fahrbahn. Bei korrekter Berücksichtigung der Aktuatorbegrenzungsinformationen als Nebenbedingungen wird eine optimale Fahrtrajektorie 501 berechnet, welche die Fahrbahn nicht verlässt. 5 shows a first exemplary scenario to explain the invention. The motor vehicle 100 makes a left turn. The driver indicates that he wants to change lanes. If the actuator limitation information is not taken into account for calculating a first travel trajectory 502, the motor vehicle 100 leaves the road on the first travel trajectory 502. If the actuator limitation information is correctly taken into account as secondary conditions, an optimal travel trajectory 501 is calculated, which does not leave the road.

6 zeigt ein zweites beispielhaftes Szenario zur Erläuterung der Erfindung. Das Kraftfahrzeug 100 versucht dabei durch ein Ausweichmanöver eine Kollision mit einem vorausfahrenden Fahrzeug zu vermeiden. Zur korrekten Berechnung einer sicheren Fahrtrajektorie bzw., ob eine solche überhaupt möglich ist, ist die Berücksichtigung der Aktuatorbegrenzungsinformationen, welche auch den zeitlichen Verlauf der Begrenzungen der Aktuatoren umfassen, erforderlich. 6 shows a second exemplary scenario to explain the invention. The motor vehicle 100 tries to avoid a collision with a vehicle in front through an evasive maneuver. In order to correctly calculate a safe travel trajectory or whether such a trajectory is even possible, it is necessary to take into account the actuator limitation information, which also includes the time course of the limitations of the actuators.

7 zeigt das zweite beispielhaftes Szenario zu einem späteren Zeitpunkt. Gezeigt ist dabei ein Auffahrunfall des Kraftfahrzeugs 100 mit dem vorausfahrenden Fahrzeug. Ein derartiger nicht frontaler Aufprall ist zu vermeiden, da dieser gegenüber einem zentralen Aufprall mit höheren Schäden einhergehen kann. Durch Berücksichtigung der Aktuatorbegrenzungsinformationen kann frühzeitig erkannt werden, ob ein Ausweichmanöver noch möglich ist oder ob gegebenenfalls eine zentrale Kollision bei einem Notbremsmanöver zu bevorzugen ist, da die zu erwartenden Schäden geringer sind. 7 shows the second exemplary scenario at a later point in time. What is shown is a rear-end collision between the motor vehicle 100 and the vehicle in front. Such a non-frontal impact should be avoided as it can result in greater damage than a central impact. By taking the actuator limitation information into account, it can be recognized at an early stage whether an evasive maneuver is still possible or whether a central collision is preferable during an emergency braking maneuver, since the expected damage is lower.

8 zeigt eine Schnittstelle zwischen der Bewegungssteuerungseinrichtung 3 und der Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1. Über die Schnittstelle werden eine anzusteuernde optimale Fahrtrajektorie 81 sowie weitere Fahrtrajektorien zur Überprüfung von der Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1 an die Bewegungssteuerungseinrichtung 3 übermittelt. Die Bewegungssteuerungseinrichtung 3 verwendet zur Ansteuerung der Aktuatoren die auszuführende optimale Fahrtrajektorie 81. Weiter prüft die Bewegungssteuerungseinrichtung 3 die zur Prüfung übermittelten Fahrtrajektorien 82. Pro geprüfter Fahrtrajektorie 82 überträgt die Bewegungssteuerungseinrichtung 3 die Aktuatorbegrenzungsinformationen 83 an die die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1, sowie eine Information, ob die Fahrtrajektorie befahrbar ist. 8th shows an interface between the motion control device 3 and the travel trajectory planning device 1. An optimal travel trajectory 81 to be controlled and further travel trajectories for checking are transmitted from the travel trajectory planning device 1 to the motion control device 3 via the interface. The motion control device 3 uses the optimal travel trajectory 81 to be executed to control the actuators. The motion control device 3 further checks the travel trajectories 82 transmitted for testing. For each tested travel trajectory 82, the motion control device 3 transmits the actuator limitation information 83 to the travel trajectory planning device 1, as well as information as to whether the travel trajectory is passable.

9 zeigt ein drittes beispielhaftes Szenario. Ein Kraftfahrzeug 100 befährt eine Straße und möchte einen Spurwechsel durchführen. Dabei sind eine erste Trajektorie 901 mit ermittelten Ortspunkten 903 bis 907 sowie eine zweite Trajektorie 902 eingezeichnet. 9 shows a third exemplary scenario. A motor vehicle 100 is traveling on a road and wants to change lanes. A first trajectory 901 with determined location points 903 to 907 and a second trajectory 902 are shown.

10 zeigt die Verläufe 1001 bis 1005 maximal möglicher Lenkwinkel α als Funktion der Zeit t für die Ortspunkte 903 bis 907. Dabei wird ermittelt, dass die beiden letzten Punkte 906, 907 außerhalb der Verläufe 1003 bis 1005 maximal möglicher Lenkwinkel a für die drei letzten Punkte 905 bis 907 liegen. 10 shows the curves 1001 to 1005 of the maximum possible steering angle α as a function of time t for the location points 903 to 907. It is determined that the last two points 906, 907 are outside the curves 1003 to 1005 of the maximum possible steering angle a for the last three points 905 up to 907.

Die Manöverplanungseinrichtung 2 kann in diesem Fall das Manöver verwerfen und etwa anstelle eines Spurwechsels ein Spurhaltemanöver durchführen. Die Manöverplanungseinrichtung 2 kann auch die Fahrtrajektorie für den Spurwechsel mit einem anderen Geschwindigkeitsprofil und/oder weiteren Beschränkungen neu berechnen lassen und, bei Befahrbarkeit, diese Fahrtrajektorie ansteuern lassen.In this case, the maneuver planning device 2 can reject the maneuver and, for example, carry out a lane keeping maneuver instead of changing lanes. The maneuver planning device 2 can also have the travel trajectory for the lane change recalculated with a different speed profile and/or further restrictions and, if drivable, have this travel trajectory controlled.

11 zeigt zeitliche Verläufe maximal möglicher Lenkwinkel α für verschiedene Geschwindigkeiten. Für einen ersten Ortspunkt 903 ist eine Kurve 1101 für den maximal möglichen Lenkwinkel α als Funktion der Zeit t für die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit V_ist illustriert. Weiter übermittelt die Manöverplanungseinrichtung 3 einen Skalierungsfaktor scaler für eine geänderte Fahrzeuggeschwindigkeit, sodass die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1 Fahrtrajektorien mit geänderter Fahrzeuggeschwindigkeit berechnen kann. 11 shows temporal progressions of the maximum possible steering angle α for different speeds. For a first location point 903, a curve 1101 is illustrated for the maximum possible steering angle α as a function of time t for the current vehicle speed V_ist. The maneuver planning device 3 further transmits a scaling factor scaler for a changed vehicle speed, so that the travel trajectory planning device 1 can calculate travel trajectories with a changed vehicle speed.

12 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Ermitteln einer optimalen Fahrtrajektorie für ein Kraftfahrzeug 100. Das Verfahren kann bevorzugt durch ein oben beschriebenes Fahrerassistenzsystem 10 durchgeführt werden. 12 shows a flowchart of a method for determining an optimal travel trajectory for a motor vehicle 100. The method can preferably be carried out by a driver assistance system 10 described above.

In einem Verfahrensschritt S1 berechnet eine Manöverplanungseinrichtung 2 eine Manöverliste mit einer Vielzahl an Manövern.In a method step S1, a maneuver planning device 2 calculates a maneuver list with a large number of maneuvers.

In einem Verfahrensschritt S2 berechnet eine Bewegungssteuerungseinrichtung 3 Aktuatorbegrenzungsinformationen, welche einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer Begrenzung von mindestens einem Aktuatorparameter von mindestens einem Aktuator des Kraftfahrzeugs 100 umfassen.In a method step S2, a motion control device 3 calculates actuator limitation information, which includes a future time course of a limitation of at least one actuator parameter of at least one actuator of the motor vehicle 100.

In einem Verfahrensschritt S3 empfängt die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung 1 die Aktuatorbegrenzungsinformationen und die Manöverliste und berechnet in einem Verfahrensschritt S4 eine optimale Fahrtrajektorie. Optional kann die optimale Fahrtrajektorie an die Bewegungssteuerungseinrichtung 3 ausgegeben werden. Die Bewegungssteuerungseinrichtung 3 kann die Aktuatorbegrenzungsinformationen unter Berücksichtigung der optimalen Trajektorie ermitteln.In a method step S3, the travel trajectory planning device 1 receives the actuator limitation information and the maneuver list and calculates an optimal travel trajectory in a method step S4. Optionally, the optimal travel trajectory can be output to the movement control device 3. The motion control device 3 can determine the actuator limitation information taking the optimal trajectory into account.

In einem weiteren Verfahrensschritt S5 wählt die Manöverplanungseinrichtung 2 eine Fahrtrajektorie aus den ermittelten optimalen Fahrtrajektorien aus. Die Manöverplanungeinrichtung 2 wählt somit eines der Manöver aus.In a further method step S5, the maneuver planning device 2 selects a travel trajectory from the determined optimal travel trajectories. The maneuver planning device 2 thus selects one of the maneuvers.

In einem weiteren Verfahrensschritt S6 wird die ausgewählte Fahrtrajektorie an die Bewegungssteuerungseinrichtung 3 übertragen, welche die Aktuatoren ansteuert, um das Kraftfahrzeug entlang der ausgewählten Fahrtrajektorie zu bewegen.In a further method step S6, the selected travel trajectory is transmitted to the movement control device 3, which controls the actuators in order to move the motor vehicle along the selected travel trajectory.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
FahrtrajektorienplanungseinrichtungTravel trajectory planning device
22
ManöverplanungseinrichtungManeuver planning facility
33
BewegungssteuerungseinrichtungMotion control device
44
Informationeninformation
55
Manöver-PrüfeinrichtungManeuver testing facility
66
Modus- und ZustandsmanagerMode and state manager
77
globale-Planung-Einrichtungglobal planning facility
88th
Kollisionsverhinderung-EinrichtungCollision avoidance facility
1010
FahrerassistenzsystemDriver assistance system
2121
Manöverzustands-EinrichtungManeuver condition facility
2222
Kollisionsminderung-EinrichtungCollision mitigation facility
2323
Aggregierte-Kosten-EinrichtungAggregate Cost Setup
2424
Fahrtrajektorienliste-EvaluierungseinrichtungTravel trajectory list evaluation facility
8181
optimale Fahrtrajektorieoptimal travel trajectory
8282
Fahrtrajektorie zur ÜberprüfungTravel trajectory for review
8383
AktuatorbegrenzungsinformationenActuator limitation information
100100
Kraftfahrzeugmotor vehicle
501, 502501, 502
TrajektorienTrajectories
901, 902901, 902
TrajektorienTrajectories
903-907903-907
OrtspunkteLocation points
1001-10051001-1005
zeitliche Verläufe maximal möglicher LenkwinkelTime courses of maximum possible steering angles
1101, 11021101, 1102
zeitliche Verläufe maximal möglicher LenkwinkelTime courses of maximum possible steering angles
S1-S6S1-S6
VerfahrensschritteProcedural steps

Claims (15)

Fahrerassistenzsystem (10) für ein Kraftfahrzeug (100), mit: einer Fahrtrajektorienplanungseinrichtung (1), welche dazu ausgebildet ist, unter Verwendung von einem Straßenmodell, Objektinformationen bezüglich Objekten im Umfeld des Kraftfahrzeugs (100) und einem Fahrdynamikmodell des Kraftfahrzeugs (100) eine optimale Fahrtrajektorie für das Kraftfahrzeug (100) zu berechnen; wobei die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung (1) weiter dazu ausgebildet ist, zum Berechnen der optimalen Fahrtrajektorie durch Aktuatorbegrenzungsinformationen vorgegebene Nebenbedingungen zu berücksichtigen, wobei die Aktuatorbegrenzungsinformationen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer Begrenzung von mindestens einem Aktuatorparameter von mindestens einem Aktuator des Kraftfahrzeugs (100) umfassen.Driver assistance system (10) for a motor vehicle (100), with: a travel trajectory planning device (1), which is designed to calculate an optimal travel trajectory for the motor vehicle (100) using a road model, object information regarding objects in the surroundings of the motor vehicle (100) and a driving dynamics model of the motor vehicle (100); wherein the travel trajectory planning device (1) is further designed to take into account secondary conditions specified by actuator limitation information in order to calculate the optimal travel trajectory, the actuator limitation information comprising a future time course of a limitation of at least one actuator parameter of at least one actuator of the motor vehicle (100). Fahrerassistenzsystem (10) nach Anspruch 1, mit: einer Manöverplanungseinrichtung (2), welche dazu ausgebildet ist, eine Liste an Fahrmanövern zu generieren; wobei die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung (1) dazu ausgebildet ist, für jedes Fahrmanöver der Liste an Fahrmanövern eine optimale Fahrtrajektorie zu berechnen; und wobei die Manöverplanungseinrichtung (2) weiter dazu ausgebildet ist, eine zu befahrende Fahrtrajektorie der von der Fahrtrajektorienplanungseinrichtung (1) berechneten Fahrtrajektorien auszuwählen.Driver assistance system (10). Claim 1 , with: a maneuver planning device (2), which is designed to generate a list of driving maneuvers; wherein the travel trajectory planning device (1) is designed to calculate an optimal travel trajectory for each driving maneuver in the list of driving maneuvers; and wherein the maneuver planning device (2) is further designed to select a travel trajectory to be traveled from the travel trajectories calculated by the travel trajectory planning device (1). Fahrerassistenzsystem (10) nach Anspruch 2, wobei die Manöverplanungseinrichtung (2) weiter dazu ausgebildet ist, die zu befahrende Fahrtrajektorie unter Verwendung einer Kostenfunktion auszuwählen, welche von Sicherheitskriterien, Komfortkriterien und/oder einem Fahrerwunsch abhängt.Driver assistance system (10). Claim 2 , wherein the maneuver planning device (2) is further designed to calculate the travel trajectory to be traveled using a cost function choose which depends on safety criteria, comfort criteria and/or a driver's wishes. Fahrerassistenzsystem (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Manöverplanungseinrichtung (2) weiter dazu ausgebildet ist, ein Manöver aus der Liste an Fahrmanövern zu verwerfen, falls die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung (1) für das Manöver keine Trajektorie ermitteln kann.Driver assistance system (10). Claim 2 or 3 , wherein the maneuver planning device (2) is further designed to reject a maneuver from the list of driving maneuvers if the travel trajectory planning device (1) cannot determine a trajectory for the maneuver. Fahrerassistenzsystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Aktuatorbegrenzungsinformationen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer maximal möglichen Lenkwinkelgeschwindigkeit umfassen.Driver assistance system (10) according to one of the preceding claims, wherein the actuator limitation information includes a future time course of a maximum possible steering angular velocity. Fahrerassistenzsystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Aktuatorbegrenzungsinformationen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf eines maximal möglichen Lenkwinkels umfassen.Driver assistance system (10) according to one of the preceding claims, wherein the actuator limitation information includes a future time profile of a maximum possible steering angle. Fahrerassistenzsystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Aktuatorbegrenzungsinformationen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer maximal möglichen Verzögerung umfassen.Driver assistance system (10) according to one of the preceding claims, wherein the actuator limitation information includes a future time course of a maximum possible delay. Fahrerassistenzsystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Aktuatorbegrenzungsinformationen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer maximal möglichen Beschleunigung umfassen.Driver assistance system (10) according to one of the preceding claims, wherein the actuator limitation information includes a future time course of a maximum possible acceleration. Fahrerassistenzsystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Aktuatorbegrenzungsinformationen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer Maximalgeschwindigkeit umfassen, wobei die optimale Fahrtrajektorie mit einer Geschwindigkeit kleiner als die Maximalgeschwindigkeit abfahrbar ist.Driver assistance system (10) according to one of the preceding claims, wherein the actuator limitation information includes a future time course of a maximum speed, the optimal travel trajectory being able to be traveled at a speed smaller than the maximum speed. Fahrerassistenzsystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Fahrtrajektorienplanungseinrichtung (1) dazu ausgebildet ist, zum Berechnen der optimalen Fahrtrajektorie einen Reibwert zu berücksichtigen.Driver assistance system (10) according to one of the preceding claims, wherein the travel trajectory planning device (1) is designed to take a coefficient of friction into account to calculate the optimal travel trajectory. Fahrerassistenzsystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Aktuatorbegrenzungsinformationen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer aus Sicherheitsgründen vorgegebenen Begrenzung von mindestens einem Aktuatorparameter von mindestens einem Aktuator des Kraftfahrzeugs (100) umfassen.Driver assistance system (10) according to one of the preceding claims, wherein the actuator limitation information includes a future time course of a limitation of at least one actuator parameter of at least one actuator of the motor vehicle (100), which is predetermined for safety reasons. Fahrerassistenzsystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Bewegungssteuerungseinrichtung (3), welche dazu ausgebildet ist, die Aktuatorbegrenzungsinformationen basierend auf der von der Fahrtrajektorienplanungseinrichtung (1) ermittelten optimalen Fahrtrajektorie zu berechnen.Driver assistance system (10) according to one of the preceding claims, with a movement control device (3) which is designed to calculate the actuator limitation information based on the optimal travel trajectory determined by the travel trajectory planning device (1). Fahrerassistenzsystem (10) nach Anspruch 12, wobei die Bewegungssteuerungseinrichtung (3) weiter dazu ausgebildet ist, die Aktuatorbegrenzungsinformationen basierend auf einem Satz von von der Fahrtrajektorienplanungseinrichtung (1) erzeugten optimalen Fahrtrajektorien bezüglich einer Abfahrbarkeit zu prüfen und ein Ergebnis der Prüfung bezüglich der Abfahrbarkeit und die jeweiligen Aktuatorbegrenzungsinformationen an die Manöverplanungseinrichtung (2) zu übertragen.Driver assistance system (10). Claim 12 , wherein the movement control device (3) is further designed to check the actuator limitation information based on a set of optimal travel trajectories generated by the travel trajectory planning device (1) with regard to drivability and to send a result of the test regarding drivability and the respective actuator limitation information to the maneuver planning device (2 ) transferred to. Kraftfahrzeug (100) mit einem Fahrerassistenzsystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche.Motor vehicle (100) with a driver assistance system (10) according to one of the preceding claims. Verfahren zum Ermitteln einer optimalen Fahrtrajektorie für ein Kraftfahrzeug (100), mit den Schritten: Empfangen (S2) von Aktuatorbegrenzungsinformationen, wobei die Aktuatorbegrenzungsinformationen einen zukünftigen zeitlichen Verlauf einer Begrenzung von mindestens einem Aktuatorparameter von mindestens einem Aktuator des Kraftfahrzeugs (100) umfassen; und Berechnen (S3) einer optimalen Fahrtrajektorie für das Kraftfahrzeug (100) unter Verwendung von einem Straßenmodell, Objektinformationen bezüglich Objekten im Umfeld des Kraftfahrzeugs (100) und einem Fahrdynamikmodell des Kraftfahrzeugs (100), wobei zum Berechnen der optimalen Fahrtrajektorie durch Aktuatorbegrenzungsinformationen vorgegebene Nebenbedingungen berücksichtigt werden.Method for determining an optimal travel trajectory for a motor vehicle (100), with the steps: Receiving (S2) actuator limitation information, the actuator limitation information comprising a future time course of a limitation of at least one actuator parameter of at least one actuator of the motor vehicle (100); and Calculating (S3) an optimal travel trajectory for the motor vehicle (100) using a road model, object information regarding objects in the surroundings of the motor vehicle (100) and a driving dynamics model of the motor vehicle (100), wherein to calculate the optimal travel trajectory, additional conditions specified by actuator limitation information are taken into account .
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