本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的用于車輛行為規(guī)劃的方法，使用預(yù)先限定的規(guī)則合集(regelwerk)，所述規(guī)則合集具有經(jīng)優(yōu)先級(jí)排序的用于評(píng)估車輛在給定情形下的可能的行為方式的規(guī)則，其中，匯總情形特定的信息，并且基于匯總后的情形特定的信息生成所述給定情形的周圍環(huán)境模型。此外，本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的用于車輛行為規(guī)劃的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)感知模塊，用于匯總情形特定的信息并且用于基于所述情形特定的信息生成周圍環(huán)境模型。本發(fā)明尤其適用于對(duì)至少部分自動(dòng)化的車輛進(jìn)行行為規(guī)劃，但是也可以用于傳統(tǒng)的輔助功能的范疇內(nèi)。

背景技術(shù)：

1、此類方法或系統(tǒng)從美國(guó)專利11,392,120中已知。這里尤其描述一種針對(duì)至少部分自動(dòng)化的車輛的行為的規(guī)則合集及其以邏輯表達(dá)和邏輯關(guān)系形式的實(shí)現(xiàn)。這種規(guī)則合集的各個(gè)規(guī)則基于社會(huì)的、文化的、法律的、倫理的、道德的或其他的行為規(guī)則、原則或標(biāo)準(zhǔn)，例如交通法、交通規(guī)則、交通中的文化方面的行為規(guī)則、對(duì)道路和其他可行駛區(qū)域的利用規(guī)則、優(yōu)選的駕駛風(fēng)格、行人行為和駕駛員經(jīng)驗(yàn)。該規(guī)則合集規(guī)定將規(guī)則分類為相應(yīng)于其重要性或意義的優(yōu)先級(jí)等級(jí)別。以這種方式，規(guī)則合集的規(guī)則可以彼此進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序。這樣，例如可以將個(gè)別規(guī)則按照所涉及的規(guī)則在給定交通情形下的重要性或意義而始終或僅在特定情況下相對(duì)于其他規(guī)則給予優(yōu)先權(quán)。根據(jù)us11,392,120，借助未詳細(xì)指定的度量(deviation?metric)確定并定量評(píng)估與規(guī)則合集的規(guī)則的偏差，其中，這個(gè)度量在這里用于評(píng)估車輛軌跡。這樣，首先單獨(dú)評(píng)估每個(gè)軌跡建議，以便然后選擇并實(shí)施在該度量中確定的與規(guī)則合集的規(guī)則偏差最小的那個(gè)軌跡建議。

2、us11,392,120所提出的方式在實(shí)踐中在多個(gè)方面已證實(shí)為是有問題的。

3、us11,392,120追尋一種基于采樣的方案，根據(jù)該方案，車輛的可能的行為方式始終首先以軌跡建議的形式被詳細(xì)列出。然后才對(duì)軌跡建議進(jìn)行評(píng)估。所有軌跡建議的詳細(xì)列出與相對(duì)較高的計(jì)算開銷相關(guān)。

4、根據(jù)us11,392,120，軌跡建議借助規(guī)則合集被評(píng)估，具體說單個(gè)地且相互獨(dú)立地被評(píng)估。這種評(píng)估基于用于與規(guī)則合集的規(guī)則的偏差的預(yù)給定度量，因此決定性地取決于這些度量各自的定義。在這方面特別有問題的是，此類基于度量的評(píng)估不允許反推出可能被違反或遵守的規(guī)則。

5、根據(jù)us11,392,120，所述評(píng)估用于選擇軌跡建議，所述軌跡建議然后應(yīng)被作為自動(dòng)化車輛控制的基礎(chǔ)。沒有設(shè)置單個(gè)軌跡建議或可能的行為方式的排名。但是，例如可能的行為方式的根據(jù)優(yōu)先級(jí)排序的列表可以是有利的，以便如果優(yōu)先級(jí)較高的行為方式是不可實(shí)現(xiàn)的則辨識(shí)備用解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、借助本發(fā)明提出用于簡(jiǎn)化車輛的行為規(guī)劃的措施。

2、根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的用于車輛行為規(guī)劃的方法為此使用預(yù)先限定的規(guī)則合集，所述規(guī)則合集具有決策流程結(jié)構(gòu)，所述決策流程結(jié)構(gòu)代表規(guī)則合集的各個(gè)規(guī)則的優(yōu)先級(jí)排序。在根據(jù)本發(fā)明的方法的范疇內(nèi)，在周圍環(huán)境模型的基礎(chǔ)上針對(duì)車輛的可能的行為方式確定邊界條件。即，車輛的可能的行為方式不是強(qiáng)制性以軌跡的形式被詳細(xì)列出，而是由邊界條件限定。在此涉及從周圍環(huán)境模型中產(chǎn)生的對(duì)車輛行為的要求。根據(jù)本發(fā)明，然后對(duì)如此限定的可能的行為方式進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，其方式是，將規(guī)則合集的決策流程結(jié)構(gòu)應(yīng)用于對(duì)應(yīng)的邊界條件。

3、計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的用于車輛行為規(guī)劃的本發(fā)明系統(tǒng)為此包括分析模塊，借助所述分析模塊分別針對(duì)車輛在給定情形下可能的行為方式確定邊界條件。此外，該系統(tǒng)包括預(yù)先限定的用于基于所述邊界條件對(duì)可能的行為方式進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)先級(jí)排序的規(guī)則合集，其中，所述規(guī)則合集包括決策流程結(jié)構(gòu)，所述決策流程結(jié)構(gòu)代表對(duì)規(guī)則合集的規(guī)則的優(yōu)先級(jí)排序。

4、在這一點(diǎn)上應(yīng)注意的是，該規(guī)則合集可以包括不同的規(guī)則并且這些規(guī)則也可以以完全不同的方式限定。這樣，規(guī)則合集的規(guī)則可以例如根據(jù)開頭探討的us11,392,120限定。因?yàn)樵撘?guī)則合集大多被考慮用于為行為規(guī)劃的安全性提供理由，所以預(yù)先限定的規(guī)則合集在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中包括安全要求和/或交通規(guī)則并且對(duì)它們進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序。此外，該規(guī)則合集還可以包括舒適性要求和/或車輛技術(shù)上的邊界條件并且對(duì)它們進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序。但在任何情況下，規(guī)則合集的各個(gè)規(guī)則的優(yōu)先級(jí)排序通過決策流程結(jié)構(gòu)來確定。這種決策流程結(jié)構(gòu)確定用于將各個(gè)可能的行為方式的邊界條件與規(guī)則合集的規(guī)則進(jìn)行比較的檢查順序。

5、根據(jù)本發(fā)明的方法的特別的優(yōu)點(diǎn)在于，將規(guī)則合集的決策流程結(jié)構(gòu)應(yīng)用于可能的行為方式的對(duì)應(yīng)的邊界條件來提供可能的行為方式的排名。即，通過將規(guī)則合集的決策流程結(jié)構(gòu)應(yīng)用于車輛的可能的行為方式的對(duì)應(yīng)的邊界條件，針對(duì)每個(gè)可能的行為方式系統(tǒng)性地檢查，規(guī)則合集的哪些規(guī)則被遵守而哪些規(guī)則被違反。在此，自動(dòng)生成可能的行為方式的根據(jù)優(yōu)先級(jí)排序的列表。因而車輛的可能的行為方式的優(yōu)先級(jí)排序自動(dòng)化進(jìn)行，并且在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)動(dòng)態(tài)進(jìn)行。為此不需要專門的度量。優(yōu)先級(jí)排序僅以規(guī)則合集的決策流程結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)并且就此而言是“絕對(duì)”的。通過這種絕對(duì)的行為方式優(yōu)先級(jí)排序可以對(duì)于ad車輛確保實(shí)行期望的行為方式。

6、在最簡(jiǎn)單的情況下，根據(jù)本發(fā)明所使用的規(guī)則合集的決策流程結(jié)構(gòu)涉及二元決策樹。但是也可以涉及其他的更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，例如涉及對(duì)于每個(gè)條件允許一定有限數(shù)量的選擇可能性的有限決策樹。

7、原則上，對(duì)于將可能的行為方式的邊界條件應(yīng)用于決策流程結(jié)構(gòu)的結(jié)果而言，存在不同的編碼可能性。

8、在最簡(jiǎn)單的情況下生成位集合，所述位集合將邊界條件作為決策流程結(jié)構(gòu)的選項(xiàng)或作為決策樹的葉子來編碼。因此，為每個(gè)可能的行為方式配屬一個(gè)明確的位集合，即由1和0組成的表征性序列。

9、可以有利地通過以下方式設(shè)計(jì)決策樹：可能的行為方式的優(yōu)先級(jí)決定性地由在位集合中生成第一個(gè)1時(shí)所處的位置確定，使得對(duì)應(yīng)的位集合中的1越靠前/靠左出現(xiàn)，可能的行為方式的優(yōu)先級(jí)越高。

10、可明確配屬的位集合此外代表各個(gè)可能的行為方式的邊界條件與規(guī)則合集的規(guī)則的比較。因而根據(jù)可能的行為方式的位集合可以明確地弄明白，規(guī)則合集中的哪些規(guī)則被遵守而哪些規(guī)則沒有被遵守。與此相應(yīng)地，由于所屬的位集合，為了操控車輛而進(jìn)行的可能的行為方式的選擇是完全透明的，并且可以隨時(shí)被弄明白。這已被證實(shí)尤其對(duì)于關(guān)于行為規(guī)劃的安全性論證而言是有利的。

11、在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，針對(duì)車輛的每個(gè)可能的行為方式生成二元決策圖(binary?decision?diagram，bdd)，其方式是，將預(yù)先限定地規(guī)則合集的決策流程結(jié)構(gòu)應(yīng)用于對(duì)應(yīng)的邊界條件。然后，對(duì)車輛的可能的行為方式的優(yōu)先級(jí)排序則基于如此生成的bdd進(jìn)行。與前面所闡述的位集合相比，bdd使得能夠更有效地映射二元決策樹。

12、替代于此，如果根據(jù)本發(fā)明所使用的規(guī)則合集的決策流程結(jié)構(gòu)是以有限決策樹的形式提供的，則各個(gè)可能的行為方式也可以以有限決策圖(finite?decision?diagrams，fdd)的形式編碼。

13、在用于行為規(guī)劃的本發(fā)明方法的一個(gè)特別有利的擴(kuò)展方案中，基于周圍環(huán)境模型對(duì)給定情形進(jìn)行預(yù)分類，其方式是，將給定情形配屬給來自預(yù)給定的情形類別的集合中的至少一個(gè)情形類別。由此，在對(duì)可能的行為方式進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序時(shí)，決策流程結(jié)構(gòu)可以被局限于這樣的規(guī)則：這些規(guī)則可應(yīng)用于至少一個(gè)如此求取的情形類別的情形上。通過對(duì)給定情形進(jìn)行預(yù)分類，盡管規(guī)則合集具有大量的規(guī)則，決策流程結(jié)構(gòu)的待處理的部分、即待處理的決策樹的大小以及位集合中的必要的位的數(shù)量仍可以將保持在一個(gè)易管理的數(shù)量級(jí)內(nèi)。

14、有利地，將語境決策樹用于對(duì)給定情形進(jìn)行預(yù)分類。例如，地圖信息可以流入到語境決策樹中，以便區(qū)分不同的道路基礎(chǔ)設(shè)施情形，如鄉(xiāng)村道路上的情形、交叉路口情形或斑馬線情形。此外，在語境決策樹中可以考慮感知信息，例如以占據(jù)柵格地圖或周圍環(huán)境的對(duì)象代表的形式。因此，如果沒有行人位于車輛的周圍環(huán)境中，則可以例如將規(guī)則合集的涉及行人的那些規(guī)則切換為停用。借助用于對(duì)給定情形進(jìn)行預(yù)分類的語境決策樹，可以在運(yùn)行時(shí)間內(nèi)根據(jù)需要推出決策流程結(jié)構(gòu)，其方式是，將具有停用的規(guī)則的分枝或子結(jié)構(gòu)從決策流程結(jié)構(gòu)自動(dòng)剪下，或者不查詢這些分支。與此相應(yīng)地，規(guī)則合集的不同部分根據(jù)給定情形的預(yù)分類而可被激活和停用。

15、如上面已經(jīng)提及的那樣，根據(jù)本發(fā)明的方法僅需要確定邊界條件，以便限定車輛的可能的行為方式。一個(gè)或多個(gè)可能的行為方式的詳細(xì)列出也可以在較晚時(shí)間點(diǎn)才進(jìn)行。車輛在給定情形下的可能的行為方式此外可以通過行為指示集合或者通過參考軌跡來限定，所述行為指示實(shí)行對(duì)應(yīng)的邊界條件的至少一部分，所述參考軌跡滿足對(duì)應(yīng)的邊界條件的至少一部分。

16、根據(jù)本發(fā)明的方法的特別優(yōu)點(diǎn)在于，車輛的在給定情形下要實(shí)行的可能的行為方式在對(duì)先前被確定為可能的行為方式進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序之后才被詳細(xì)列出和/或在預(yù)給定的品質(zhì)函數(shù)方面被優(yōu)化。這有助于顯著節(jié)省用于車輛的行為規(guī)劃和操控的計(jì)算開銷。