CN118201836A - 用于确定在单车道的车行道上至少部分自动运行的机动车的目标轨迹的方法、计算机程序产品及辅助*** - Google Patents

Abstract

用于借助辅助***(2)确定在具有潜在的迎面交通的单车道的车行道(8)上至少部分自动运行的机动车(1)的目标轨迹(10)的方法，该方法具有以下步骤：借助辅助***(2)的检测装置(4)检测机动车(1)的环境，该环境具有单车道的车行道(8)和车行道(8)的侧边界标记(9)；获得关于在单车道的车行道(8)上的潜在可行驶的轨迹(12)的集群数据(6)；借助辅助***(2)的电子计算装置(3)通过移动潜在可行驶的轨迹(12)确定目标轨迹(10)，使得目标轨迹(10)距边界标记(9)保持预定的最小距离(15)。本发明还涉及计算机程序产品以及辅助***(2)。

Description

用于确定在单车道的车行道上至少部分自动运行的机动车的 目标轨迹的方法、计算机程序产品及辅助***

技术领域

本发明涉及一种用于借助辅助***确定在具有潜在的迎面交通的单车道的车行道上至少部分自动运行的机动车的目标轨迹的方法。本发明还涉及一种计算机程序产品以及辅助***。

背景技术

由现有技术已经已知横向控制的辅助***，例如所谓的行驶辅助***，其基于检测装置、尤其机动车的摄像机来识别实时车道，并且基于实时车道的识别进行调节。尤其在例如不可识别车道的情况下，例如不可由此来提供横向控制。

专利文献US10 466 056 B2说明了用于基于大量轨迹数据自动确定路径的形状的方法。为大量集群数据路径收集轨迹数据。多条集群数据路径中的每条路径的轨迹数据与至少一个可明确识别的环境信号相关联。可识别出锚点，其对应于各集群数据路径的轨迹数据的特征中的转变。可基于分析锚点的匹配模式和评估该匹配来进行匹配。在各实施方式中使用链接节点结构，以表示一条或多条车道和/或指示确定的地理区域内的路线。

根据US2012/277957 A1，驾驶辅助装置：通过使用车辆左右的距离数据以及在道路的宽度上的道路宽度数据来检测在道路的宽度方向上的车辆位置；从表示检测的车辆位置的距离数据中指定随时间变化的变化等于或大于预定的阈值的距离数据，以便修正车辆位置，使得当车辆的行驶路程呈现直行运动时，车辆位置由移除了指定的距离数据的距离数据来表示；在修正的车辆位置的随时间变化的变化中确定车辆的行驶状态；并且根据确定的行驶状态上报内容。

专利文献DE 10 2016 215 825 A1涉及用于从外部提供地图数据的方法，该地图数据尤其用关于车行道边界属性的信息来具体说明，其中，针对从多个行车路线区段选择的行车路线区段以如下步骤来执行方法，即，根据从至少一辆报告车辆接收的环境数据识别与所选择的行车路线区段相关联的静态和动态对象，从而对于每个识别的静态和动态对象，确定到检测相关联的环境数据的报告车辆的纵向轴线的横向距离。根据在所选择的行车路线区段中的识别的静态和动态对象的距离，确定所选择的行车路线区段的车行道边界属性。最后，向外部提供用所选择的行车路线区段的车行道边界属性更新的地图数据。

发明内容

本发明的目的在于，提供方法、计算机程序产品以及辅助***，通过它们可改善地确定在具有潜在的迎面交通的单车道的车行道上的目标轨迹。

该目的通过根据独立权利要求的方法、计算机程序产品以及辅助***来实现。有利的设计方式在从属权利要求中给出。

本发明的一方面涉及用于借助辅助***确定在具有潜在的迎面交通的单车道的车行道上至少部分自动运行的机动车的目标轨迹的方法。借助辅助***的检测装置检测机动车的环境，该环境具有单车道的车行道和车行道的侧边界标记。获得关于在单车道的车行道上的潜在可行驶的轨迹的集群数据。然后，借助辅助***的电子计算装置通过移动潜在可行驶的轨迹确定目标轨迹，使得目标轨迹距边界标记保持预定的最小距离。

尤其由此能够实现，机动车因此在具有潜在的迎面交通的单车道的车行道上例如不是居中地行驶，而是距潜在可行驶的轨迹保持预定的最小距离。

换句话说，在此规定，基于集群数据，尤其基于历史集群数据，确定潜在可行驶的轨迹。此时，为此利用边界标记，以便移动基于集群数据的信息的潜在可行驶的轨迹，使得仅保持最小距离，尤其在边界标记附近。因此可在单车道的车行道上例如不是居中地行驶，而是在靠右行驶的交通中向右移，使得潜在的迎面交通同样具有足够的空间，以便在单车道的车行道上驶过至少部分自动运行的机动车。

集群数据可尤其是过去在车行道上行驶的其他机动车的历史数据。此外，来自最近才使用该车行道的机动车的数据也可用作集群数据(Schwarmdaten)。在此，尤其检测其他机动车的位置，并且然后基于该位置再次确定相应的可行驶的轨迹。

至少部分自动运行的机动车尤其具有至少一个横向加速装置和/或纵向加速装置，其可部分自动地受到控制。

因此，尤其基于集群数据对目标轨迹进行根据特定情况的调整。借助集群数据，在尤其用摄像机检测的实时车行道的所谓的单线情况、例如单车道的公路中，在直线行驶时以及在向左和向右转弯时，调整目标轨迹，使得机动车更安全和舒适，尤其尽可能地靠近实时车行道或实时边界标记。尤其例如可基于地图数据确定具有潜在的迎面交通的单车道的车行道。此外，还可基于集群数据识别具有潜在的迎面交通的单车道的车行道。此外，还可基于例如基于检测装置的实时数据确定具有潜在的迎面交通的单车道的车行道。例如，如果检测装置仅检测到一个边界标记检测，在靠右行驶的交通中例如检测到右边界标记，可识别出单车道的车行道。

在此，潜在可行驶的轨迹还可仅间接地通过合适的虚拟车行道标记实现。

根据有利的设计方式，借助检测装置检查潜在可行驶的轨迹的可信性。在此，尤其可利用边界标记来相应地检查目标轨迹的可信性。仅当可行驶的轨迹也被判定为可信时，才可执行向目标轨迹的移动。

此外，已经证明为有利的是，根据单车道的车行道的曲率半径预先规定最小距离。例如，比起在大的曲率半径下的情况，对于小的曲率半径，可选择距边界标记的更小的距离。尤其可由此提高机动车的乘员的安全感。

此外，已经证明为有利的是，根据单车道的车行道的弯曲方向预先规定最小距离。例如可规定，机动车在靠右行驶的交通中在轻微的向右转弯中以和直行行驶时相同的最小距离运动。在较急弯的情况下，例如可将距离设置得更小，使得机动车进一步驶向边界标记。从舒适性的角度考虑，比起向右转弯的情况，在向左转弯中，距边界标记的安全距离可选择得更大，使得机动车不会在外缘处驶过弯道。当然，在靠左行驶的交通中，这可应反过来看。

在另一有利的设计方式中，在从具有潜在的迎面交通的双车道的车行道过渡到具有潜在的迎面交通的单车道的车行道时，在超过单车道的车行道的最小长度之后和/或超过在单车道的车行道上的最低行驶时间之后，将机动车当前行驶的当前轨迹调整到确定的目标轨迹。因此使得能够实现，例如短暂未识别到边界标记不会导致立即改变或调移可行驶的轨迹。这只有在经过最小距离或最低行驶时间之后才执行，使得辅助***能可靠地判断已经发生了从双车道的车行道变到具有潜在的迎面交通的单车道的车行道。

在另一有利的设计方式中，在确定目标轨迹时考虑当前交通方向。尤其例如在靠右行驶的交通中，将可行驶的轨迹移到在右边界边缘或边界带旁的目标轨迹。如果时靠左行驶的交通，则这相反地朝左边界标记进行。

此外，有利的是，在确定目标轨迹时考虑机动车的车辆宽度。为此，尤其例如可将车辆宽度存储在电子计算装置的存储装置中。通过车辆宽度可确定，可行驶的轨迹可移动多远到目标轨迹，并且同时可保持最小距离，尤其是到机动车的侧壁和边界带。例如可考虑一半的车辆宽度，以将潜在可行驶的轨迹调移到目标轨迹。因此可极其可靠且舒适地确定目标轨迹。

在另一有利的设计方式中，仅检测唯一的边界标记。尤其对于靠右行驶的交通，仅检测右边界标记检测。对于靠左行驶的交通，仅检测左边界标记。因此，可行的是，已经在仅仅唯一的检测的边界标记情况下能可靠地调节目标轨迹。

所提出的方法尤其是计算机执行的方法。因此，本发明的另一方面涉及计算机程序产品，其具有程序代码，当程序代码由电子计算装置处理时，该程序代码引起电子计算装置执行根据上述方面的方法。因此，本发明的另一方面还涉及计算机可读的存储介质，其具有计算机程序产品。

本发明还涉及用于确定在具有潜在的迎面交通的单车道的车行道上至少部分自动运行的机动车的目标轨迹的辅助***，该辅助***具有至少一个检测装置和电子计算装置，其中，辅助***构造成用于执行根据上述方面的方法。尤其借助辅助***来执行方法。辅助***还可用于机动车的全自动的运行，并且例如还被称为用于全自动运行的支持***。

在此，电子计算装置例如尤其具有：电子构件，诸如处理器、电路(尤其集成电路)；或其他电子结构元件，以便可执行相应的方法步骤。

此外，本发明还涉及机动车，其具有根据前述方面的辅助***。在此，机动车可至少部分地自动地、尤其全自动地来设计。

方法的有利的设计方式可视为计算机程序产品、辅助***以及机动车的有利的设计方式。为此，辅助***以及机动车具有使得能够执行方法或其有利的设计方式的具体特征。

本发明还包括根据本发明的辅助***和机动车的改进方案，其具有已经结合根据本发明的方法的改进方案进行了说明的特征。出于该原因，在此不再说明根据本发明的辅助***和机动车的相应的改进方案。

本发明还包括所说明的实施方式的特征的组合。

附图说明

下面说明本发明的实施例。其中：

图1示出了机动车实施方式的示意性的俯视图，其具有辅助***的实施方式；

图2示出了根据方法的实施方式的示意性的流程图；

图3示出了单车道的车行道的示意性的立体视图；并且

图4示出了另一单车道的车行道的另一示意性的立体视图。

具体实施方式

下文中阐述的实施例为本发明的优选的实施例。在实施例中，所说明的组成相应为本发明的可彼此独立考虑的各特征，其同样相应彼此独立地改进本发明，并且因此还可单独地或以不同于示出的组合看作本发明的组成部分。此外，所说明的实施例还可通过本发明的已经说明的特征中的其他特征来补充。

在附图中，功能相同的元件相应设有相同的附图标记。

图1示出了机动车1的实施方式的示意性的俯视图，其具有辅助***2的实施方式。机动车1尤其至少部分地自动地，替代地还全自动地来设计。辅助***2具有至少一个电子计算装置3以及检测装置4。检测装置4可优选地构造为摄像机。替代地或补充地，检测装置4还可设计为超声波传感器装置、雷达传感器装置和/或激光雷达传感器装置。此外，辅助***2优选地具有集群数据接收装置5，其设计成用于从机动车外部的电子计算装置7接收集群数据6。集群数据6尤其是其他机动车的历史记录的数据，该其他机动车过去已经驶过机动车1所在的相同的车行道8。此外，机动车1尤其具有至少一个纵向加速装置和/或横向加速装置，借助纵向加速装置和/或横向加速装置可通过辅助***2的干预实现至少部分地辅助运行的行驶状态。

图1还示出了车行道8尤其是单车道的车行道，其中，车行道8具有潜在的迎面交通。换句话说，车行道8仅包括两条边界标记，在此仅具有一条边界标记，以限定车行道8，其中，车行道8仍还同样对迎面交通开放。例如，这种车行道8可为相应的单车道的公路。

借助检测装置4例如可检测车行道8以及边界标记9。

图2示出了根据方法的实施方式的示意性的流程图。在第一步骤S1中，通过机动车1接收集群数据6。在第二步骤S2中，检测具有边界标记9的车行道8。这可同时并行地或以相反的顺序进行。在第三步骤S3中，通过检测装置4检查集群数据6的可信性。如果集群数据例如可用，则转到第四步骤S4中，其中，在第四步骤S4中区分例如车行道8是单车道还是双车道。例如，如果车行道是双车道，并且存在两侧的车行道数据或边界标记9，则目标轨迹10(图3)可设计成居中。这在此尤其通过框11示出。而在框12中规定，目标轨迹10通过移动实现。为此尤其仅需检测一条边界标记9，在此尤其检测右侧的边界标记，并且同样存在基于集群数据6生成的潜在地可行驶的轨迹12(图3)。然后，在第五步骤S5中，将可行驶的轨迹12移至目标轨迹10。

图3示出了单车道的车行道8的示意性的俯视图。在此尤其示出了，未示出的机动车1已经获得了可行驶的轨迹10。此外，机动车1已经借助检测装置4获得边界标记9。此外，例如还可通过集群数据6获得边界标记9，这在此通过线14示出。

在用于确定在具有潜在迎面交通的单车道的车行道8上的目标轨迹10的方法中，机动车1借助辅助***2检测具有单车道的车行道8和侧边界标记9的环境。获得集群数据6，并且在单车道的车行道8上的潜在可行驶的轨迹12在机动车内部被确定或已经作为集群数据6被接受。然后，借助电子计算装置3通过移动潜在可行驶的轨迹12确定目标轨迹10，使得目标轨迹距边界标记9保持预定的最小距离15。在此，由附图标记16示出可行驶的轨迹12移至目标轨迹10。

尤其可附加地规定，在从具有潜在的迎面交通的双车道的车行道过渡到具有迎面交通的单车道的车行道8时，在超过单车道的车行道8的最小长度之后和/或超过在单车道的车行道8上的最低行驶时间之后，将当前的轨迹调整到确定的目标轨迹10。

此外，尤其规定，在确定目标轨迹10时考虑机动车1的车辆宽度17，尤其至少一半的车辆宽度17。

因此，如此处所示，尤其在直线行驶时对路线拓扑进行评估，其中，这利用适用的特征参数来进行。在此，为此例如可利用车行道8的曲率的阈值。然后，基于雷达和/或摄像机和/或导航和/或集群数据6的信号信息和/或其他信息再次考虑交通方向。尤其在具有潜在的迎面交通的单车道的车行道8的实施方式中，此时在考虑车辆宽度17的情况下如此设置潜在可行驶的轨迹12，使得机动车1以距相应的边界标记9的适当的距离行驶。在图3中，尤其通过目标轨迹10示出，其位于车辆中心，而最小距离15处在边界标记9和机动车1的侧壁(尤其在此是右侧壁)之间。因此，在此在目标轨迹10和最小距离15之间示出了一半的车辆宽度17。

图4示出了车行道8的另一实施方式的另一示意性的俯视图。在图4中尤其示出了车行道8的轻微向左弯曲。现在尤其可规定，根据单车道的车行道8的曲率半径预先规定最小距离15。此外，还可根据单车道的车行道8弯曲方向(在此是向左弯曲)来预先规定最小距离15。

特别地，因此规定辅助***2例如基于导航装置或其他信息来识别转弯。然后，考虑到车辆宽度17，将可通行轨迹12设定为目标轨迹15，使得机动车1根据曲率和/或曲率方向以相对于标记适宜的距离行驶。在示例性实施例中，机动车1可以在右侧交通中以与直行行驶时相同的标记距离在轻微的右侧转弯中移动。在较急弯的情况下，可应用较小最小距离15，使得机动车1继续在边界标记9处行驶。出于舒适和安全的原因，在左侧弯道中，到边界标记9的距离可以选择为大于右侧弯道中的距离，使得机动车1不会在最边缘处行驶通过弯道。当然，这种行为可以随着交通意识的变化而反映出来。

因此，尤其规定，辅助***2例如基于导航装置或其他信息识别出拐弯。然后，在考虑到车辆宽度17的情况下，将可行驶的轨迹12设成目标轨迹15，使得机动车1根据曲率和/或弯曲方向以相对于标记的适宜的距离行驶。在示例性的实施方式中，机动车1可在靠右行驶的交通中以与直行行驶时相同的标记距离在轻微的向右转弯中运动。在较急弯的情况下，最小距离15可更小，使得机动车1进一步地驶向边界标记9。在左向转弯中，出于舒适和安全的原因，与边界标记9的距离可比在向右转弯选择得更大，使得机动车1不会在最边缘处驶过弯道。当然，这种行为可在交通方向变化时反映出来。

附图标记列表

1 机动车

2 辅助***

3 电子计算装置

4 检测装置

5 集群数据接收装置

6 集群数据

7机动车外部的电子计算装置

8 单车道的车行道

9 边界标记

10 目标轨迹

11 框

12 可行驶的轨迹

13 框

14 线

15 最小距离

16 移动

17 车辆宽度

S1 第一步骤

S2 第二步骤

S3 第三步骤

S4 第四步骤

S5 第五步骤

Claims (10)

1.一种用于借助辅助***(2)确定在具有潜在的迎面交通的单车道的车行道(8)上至少部分自动运行的机动车(1)的目标轨迹(10)的方法，该方法具有以下步骤：

-借助所述辅助***(2)的检测装置(4)检测机动车(1)的环境，该环境具有单车道的车行道(8)和所述车行道(8)的侧边界标记(9)；

-获得关于在所述单车道的车行道(8)上的潜在可行驶的轨迹(12)的集群数据(6)；

-借助所述辅助***(2)的电子计算装置(3)通过移动所述潜在可行驶的轨迹(12)确定所述目标轨迹(10)，使得所述目标轨迹(10)距所述边界标记(9)保持预定的最小距离(15)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助所述检测装置(4)检查所述潜在可行驶的轨迹(12)的可信性。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述单车道的车行道(8)的曲率半径预先规定所述最小距离(15)。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述单车道的车行道(8)的弯曲方向预先规定所述最小距离(15)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在从具有潜在的迎面交通的双车道的车行道过渡到具有潜在的迎面交通的单车道的车行道(8)时，在超过所述单车道的车行道(8)的最小长度之后和/或超过在所述单车道的车行道(8)上的最低行驶时间之后，将当前轨迹调整到确定的目标轨迹(10)。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在确定所述目标轨迹(10)时考虑当前交通方向。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在确定所述目标轨迹(10)时考虑所述机动车(1)的车辆宽度(17)。

8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，仅检测唯一的边界标记(9)。

9.一种计算机程序产品，其具有程序代码，当电子计算装置(3)处理所述程序代码时，所述程序代码使得所述电子计算装置(3)执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。

10.一种用于确定在具有潜在的迎面交通的单车道的车行道(8)上至少部分自动运行的机动车(1)的目标轨迹(10)的辅助***(2)，该辅助***具有至少一个检测装置(4)和电子计算装置(3)，其中，所述辅助***(2)设计成用于执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。