EP-4737254-A1 - METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING TARGET TRAJECTORY CONSTRAINTS OF A VEHICLE, DEVICE AND STORAGE MEDIUM

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Abstract

Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung stellen ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestimmung von Zieltrajektorienbeschränkungen eines Fahrzeugs, ein Gerät und ein Speichermedium bereit. Das Verfahren umfasst: Berechnen von Potenzialen mehrerer Aktuatoren des Fahrzeugs basierend auf einem Straßenoberflächenhaftungskoeffizienten und Umwandeln des jeweiligen Potenzials in das dynamische Potenzial des gesamten Fahrzeugs, um dynamische Trajektorienbeschränkungsinformationen für das Fahrzeug zu erhalten, Bestimmen von Komfort-Trajektorienbeschränkungsinformationen des Fahrzeugs basierend auf Straßenoberflächen- und Hindernisinformationen sowie Fahrzeuginsassen-Identifikationsinformationen, und Fusionieren und Verarbeiten der dynamischen Trajektorienbeschränkungsinformationen und der Komfort-Trajektorienbeschränkungsinformationen, um Informationen über die Zieltrajektorienbeschränkungen des Fahrzeugs zu erhalten. Unter umfassender Berücksichtigung von Faktoren wie der Dynamik des Fahrwerks des Fahrzeugs, der Komfortanforderung und der Komplexität der Fahrumgebung wird durch das oben beschriebene Verfahren eine genaue Beschränkung und Anpassung der Fahrtrajektorie des Fahrzeugs ermöglicht. Dadurch werden nicht nur die Sicherheit und die Stabilität beim Fahren erhöht, sondern auch der Fahrkomfort und das Fahrterlebnis der Passagiere werden optimiert. Gleichzeitig werden das Intelligenzniveau des autonomen Fahrsystems, die Betriebseffizienz und die Energieeffizienz des Fahrzeugs verbessert.

Inventors

LUO, ZHENG
WANG, XIANDONG
ORMANKIRAN, MESUT
Fang, Gaoming

Assignees

ZF Friedrichshafen AG

Dates

Publication Date: 20260506
Application Date: 20251014

Claims (12)

Verfahren zur Bestimmung von Zieltrajektorienbeschränkungen eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: Berechnen von Potenzialen mehrerer Aktuatoren des Fahrzeugs basierend auf einem vorbestimmten Straßenoberflächenhaftungskoeffizienten; Umwandeln des Potenzials jedes Aktuators in das dynamische Potenzial des gesamten Fahrzeugs, um dynamische Trajektorienbeschränkungsinformationen für das Fahrzeug zu erhalten; Bestimmen von Komfort-Trajektorienbeschränkungsinformationen des Fahrzeugs basierend auf vorab ermittelten Straßenoberflächen- und Hindernisinformationen sowie Fahrzeuginsassen-Identifikationsinformationen; und Fusionieren und Verarbeiten der dynamischen Trajektorienbeschränkungsinformationen und der Komfort-Trajektorienbeschränkungsinformationen, um Informationen über die Zieltrajektorienbeschränkungen des Fahrzeugs zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen von Komfort-Trajektorienbeschränkungsinformationen des Fahrzeugs basierend auf vorab ermittelten Straßenoberflächen- und Hindernisinformationen sowie Fahrzeuginsassen-Identifikationsinformationen umfasst: Bestimmen eines Komfortsteuermodus gemäß den Fahrzeuginsassen-Identifikationsinformationen; und Erhalten der Komfort-Trajektorienbeschränkungsinformationen durch eine Fuzzy-Regelungsberechnung basierend auf den Straßenoberflächeninformationen, den Hindernisinformationen und dem Komfortsteuermodus.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhalten der Komfort-Trajektorienbeschränkungsinformationen durch eine Fuzzy-Regelungsberechnung basierend auf den Straßenoberflächeninformationen, den Hindernisinformationen und dem Komfortsteuermodus umfasst: Bestimmen von Komfort-Straßenoberflächenbeschränkungsinformationen basierend auf den Straßenoberflächeninformationen; Bestimmen von Komfort-Hindernisbeschränkungsinformationen basierend auf den Hindernisinformationen; Bestimmen eines Korrekturfaktors gemäß dem Komfortsteuermodus; und Fusionieren und Korrigieren der Komfort-Straßenoberflächenbeschränkungsinformationen und der Komfort-Hindernisbeschränkungsinformationen durch einen Fuzzy-Regelungsalgorithmus basierend auf dem Korrekturfaktor, um die Komfort-Trajektorienbeschränkungsinformationen zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Aktuatoren einen Antriebsaktuator, einen Bremsaktuator, einen Lenkaktuator und einen Aufhängungsaktuator umfasst, so dass das Berechnen von Potenzialen mehrerer Aktuatoren des Fahrzeugs basierend auf einem vorbestimmten Straßenoberflächenhaftungskoeffizienten umfasst: Berechnen eines Potenzials des Antriebsaktuators basierend auf einem Straßenoberflächenhaftungskoeffizienten; Berechnen eines Potenzials des Bremsaktuators basierend auf einem Straßenoberflächenhaftungskoeffizienten; Berechnen eines Potenzials des Lenkaktuators basierend auf einem Straßenoberflächenhaftungskoeffizienten; und Berechnen eines Potenzials des Aufhängungsaktuators basierend auf einem Straßenoberflächenhaftungskoeffizienten.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen eines Komfortsteuermodus gemäß den Fahrzeuginsassen-Identifikationsinformationen umfasst: Bestimmen eines Kindermodus als Komfortsteuermodus, wenn die Fahrzeuginsassen-Identifikationsinformationen anzeigen, dass die Fahrzeuginsassen ein Kind umfassen; Bestimmen eines Seniorenmodus als Komfortsteuermodus, wenn die Fahrzeuginsassen-Identifikationsinformationen anzeigen, dass die Fahrzeuginsassen kein Kind und aber einen Senioren umfassen; Bestimmen eines Passagiermodus als Komfortsteuermodus, wenn die Fahrzeuginsassen-Identifikationsinformationen anzeigen, dass die Fahrzeuginsassen einen Passagier und aber kein Kind und keinen Senioren umfassen; und Bestimmen eines Fahrermodus als Komfortsteuermodus basierend auf Informationen über die Merkmale des Fahrers, wenn die Fahrzeuginsassen-Identifikationsinformationen anzeigen, dass die Fahrzeuginsassen nur den Fahrer umfassen, wobei es sich bei dem Fahrermodus um einen ersten Fahrermodus, einen zweiten Fahrermodus oder einen dritten Fahrermodus handelt, und wobei der erste Fahrermodus, der zweite Fahrermodus und der dritte Fahrermodus verschiedene Fahrpräferenzen charakterisieren.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: Bestimmen eines vom Fahrer festgelegten Steuermodus als Komfortsteuermodus, wenn vorab ermittelte Mensch-Maschine-Interaktion/HMI-Informationen anzeigen, dass der Fahrer den Steuermodus festgelegt hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen über die Zieltrajektorienbeschränkungen Maximal- und Minimalwerte der folgenden Größen in beliebiger Kombination umfassen: die Längsbeschleunigung, die Veränderungsrate der Längsbeschleunigung, die Querbeschleunigung, die Veränderungsrate der Querbeschleunigung, die Krümmung einer Zieltrajektorie, die Veränderungsrate der Krümmung einer Zieltrajektorie, die Fahrgeschwindigkeit, die Vertikalbeschleunigung der Karosserie, die Veränderungsrate der Vertikalbeschleunigung der Karosserie, die Giergeschwindigkeit, die Veränderungsrate der Giergeschwindigkeit, die Nickgeschwindigkeit, die Veränderungsrate der Nickgeschwindigkeit, die Wankgeschwindigkeit und die Veränderungsrate der Wankgeschwindigkeit.
Verfahren zur Bestimmung einer Zieltrajektorie eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: Beschränken und Anpassen einer geplanten ursprünglichen Trajektorie gemäß den Informationen über die Zieltrajektorienbeschränkungen, um die Zieltrajektorie zu erhalten, wobei die Informationen über die Zieltrajektorienbeschränkungen durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 bestimmt sind.
Einrichtung zur Bestimmung von Zieltrajektorienbeschränkungen eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: ein Berechnungsmodul, das dazu dient, Potenziale mehrerer Aktuatoren des Fahrzeugs basierend auf einem vorbestimmten Straßenoberflächenhaftungskoeffizienten zu berechnen; ein Umwandlungsmodul, das dazu dient, das Potenzial jedes Aktuators in das dynamische Potenzial des gesamten Fahrzeugs umzuwandeln, um dynamische Trajektorienbeschränkungsinformationen für das Fahrzeug zu erhalten; ein Bestimmungsmodul, das dazu dient, Komfort-Trajektorienbeschränkungsinformationen des Fahrzeugs basierend auf vorab ermittelten Straßenoberflächen- und Hindernisinformationen sowie Fahrzeuginsassen-Identifikationsinformationen zu bestimmen; und ein Fusionsmodul, das dazu dient, die dynamischen Trajektorienbeschränkungsinformationen und die Komfort-Trajektorienbeschränkungsinformationen zu fusionieren und zu verarbeiten, um Informationen über die Zieltrajektorienbeschränkungen des Fahrzeugs zu erhalten.
Einrichtung zur Bestimmung einer Zieltrajektorie eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: ein Anpassungsmodul, das dazu dient, eine geplante ursprüngliche Trajektorie gemäß den Informationen über die Zieltrajektorienbeschränkungen zu beschränken und anzupassen, um die Zieltrajektorie zu erhalten, wobei die Informationen über die Zieltrajektorienbeschränkungen durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 bestimmt sind.
Elektronisches Gerät, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: einen Prozessor und einen mit dem Prozessor in Kommunikationsverbindung stehenden Speicher, wobei in dem Speicher computerausführbare Anweisungen gespeichert sind, und wobei der Prozessor die computerausführbaren Anweisungen, die im Speicher gespeichert sind, ausführt, so dass der Prozessor ein Verfahren zur Bestimmung von Zieltrajektorienbeschränkungen eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und ein Verfahren zur Bestimmung einer Zieltrajektorie eines Fahrzeugs nach Anspruch 8 durch den Prozessor ausführt.
Computerlesbares Speichermedium, dadurch gekennzeichnet, dass in dem computerlesbaren Speichermedium computerausführbare Anweisungen gespeichert sind, die bei deren Ausführen durch einen Prozessor dazu verwendet werden, ein Verfahren zur Bestimmung von Zieltrajektorienbeschränkungen eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und ein Verfahren zur Bestimmung einer Zieltrajektorie eines Fahrzeugs nach Anspruch 8 zu implementieren.

Description

Technisches Gebiet Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf das Gebiet des autonomen Fahrens der Fahrzeuge, insbesondere auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestimmung von Zieltrajektorienbeschränkungen eines Fahrzeugs, ein Gerät und ein Speichermedium. Stand der Technik Mit dem technologischen Fortschritt bringt die Technologie des autonomen Fahrens mehr Bequemlichkeit und Sicherheit für die Menschen im Straßenverkehr. Die Bestimmung von Zieltrajektorienbeschränkungen ist eine einer der kritischen Aspekte in der Technologie des autonomen Fahrens. Dabei bezieht es sich darauf, wie die Autos im autonomen Fahrbetrieb eine optimale Fahrtrajektorie in Abhängigkeit von der Straßenumgebung, den Verkehrsregeln und dem Fahrzeugszustand usw. bestimmen. Diese Technologie stammt vor allem von der Suche nach verbesserter Sicherheit und Komfort beim autonomen Fahren der Autos. Durch die genaue Bestimmung der Zieltrajektorienbeschränkungen können sich autonome Autos besser an komplexe Verkehrsumgebungen anpassen, um somit die Stabilität und Sicherheit beim Fahren zu erhöhen. Im Stand der Technik handelt es sich bei einer Zieltrajektorie und deren Beschränkung beim autonomen Fahren in der Regel um eine Beschränkung der Bestimmung der Zieltrajektorie basierend auf der Kinematik und den Hindernisfaktoren. Die Beschränkungsbedingung im oben genannten Verfahren ist jedoch begrenzt und relativ monoton, sodass keine intelligente Anpassung der Trajektorie möglich ist, was zu einem schlechten Fahrerlebnis für den Fahrer führt. Offenbarung der Erfindung Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung stellen ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestimmung von Zieltrajektorienbeschränkungen eines Fahrzeugs, ein Gerät und ein Speichermedium bereit, um damit das Problem im Stand der Technik zu lösen, dass eine intelligente Anpassung der Trajektorie aufgrund der Begrenzung bei der Beschränkung einer Fahrzeugstrajektorie nicht realisiert werden kann. Gemäß einem ersten Aspekt stellt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung ein Verfahren zur Bestimmung von Zieltrajektorienbeschränkungen eines Fahrzeugs bereit, das umfasst: Berechnen von Potenzialen mehrerer Aktuatoren des Fahrzeugs basierend auf einem vorbestimmten Straßenoberflächenhaftungskoeffizienten;Umwandeln des Potenzials jedes Aktuators in das dynamische Potenzial des gesamten Fahrzeugs, um dynamische Trajektorienbeschränkungsinformationen für das Fahrzeug zu erhalten;Bestimmen von Komfort-Trajektorienbeschränkungsinformationen des Fahrzeugs basierend auf vorab ermittelten Straßenoberflächen- und Hindernisinformationen sowie Fahrzeuginsassen-Identifikationsinformationen; undFusionieren und Verarbeiten der dynamischen Trajektorienbeschränkungsinformationen und der Komfort-Trajektorienbeschränkungsinformationen, um Informationen über die Zieltrajektorienbeschränkungen des Fahrzeugs zu erhalten. In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Bestimmen von Komfort-Trajektorienbeschränkungsinformationen des Fahrzeugs basierend auf vorab ermittelten Straßenoberflächen- und Hindernisinformationen sowie Fahrzeuginsassen-Identifikationsinformationen umfasst: Bestimmen eines Komfortsteuermodus gemäß den Fahrzeuginsassen-Identifikationsinformationen; undErhalten der Komfort-Trajektorienbeschränkungsinformationen durch eine Fuzzy-Regelungsberechnung basierend auf den Straßenoberflächeninformationen, den Hindernisinformationen und dem Komfortsteuermodus. In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Erhalten der Komfort-Trajektorienbeschränkungsinformationen durch eine Fuzzy-Regelungsberechnung basierend auf den Straßenoberflächeninformationen, den Hindernisinformationen und dem Komfortsteuermodus umfasst: Bestimmen von Komfort-Straßenoberflächenbeschränkungsinformationen basierend auf den Straßenoberflächeninformationen;Bestimmen von Komfort-Hindernisbeschränkungsinformationen basierend auf den Hindernisinformationen;Bestimmen eines Korrekturfaktors gemäß dem Komfortsteuermodus; undFusionieren und Korrigieren der Komfort-Straßenoberflächenbeschränkungsinformationen und der Komfort-Hindernisbeschränkungsinformationen durch einen Fuzzy-Regelungsalgorithmus basierend auf dem Korrekturfaktor, um die Komfort-Trajektorienbeschränkungsinformationen zu erhalten. In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mehreren Aktuatoren einen Antriebsaktuator, einen Bremsaktuator, einen Lenkaktuator und einen Aufhängungsaktuator umfasst, so dass das Berechnen von Potenzialen mehrerer Aktuatoren des Fahrzeugs basierend auf einem vorbestimmten Straßenoberflächenhaftungskoeffizienten umfasst: Berechnen eines Potenzials des Antriebsaktuators basierend auf einem Straßenoberflächenhaftungskoeffizienten;Berechnen eines Potenzials des Bremsaktuators basierend auf einem Straßenoberflächenhaftungskoeffizienten;Berechnen eines Potenzials des Lenkaktuators basierend auf einem Straßenoberflächenhaftungskoeffizienten; undBerechnen eines Potenzials des Aufhä