用于確定行駛曲線的方法和控制裝置及有控制裝置的車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于確定行駛曲線的方法、用于實(shí)施該方法的控制裝置和具有這樣的控制裝置的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]在文獻(xiàn)DE 100 51 745 Al中提出一種用于評(píng)估選擇的特別是沿行駛方向位于在車輛之前的路段的曲率的方法，其中路徑的曲線以基點(diǎn)的形式保存在數(shù)字地圖中，其中由基點(diǎn)確定選擇的路段的曲率。該方法的各實(shí)施形式設(shè)有基于圓近似的曲率評(píng)估或者基于基點(diǎn)實(shí)際路徑曲線的樣條插入或樣條近似。特別是以選擇的基點(diǎn)如此確定路徑曲率，使得通過選擇的基點(diǎn)、直接在選擇的基點(diǎn)之前的基點(diǎn)和直接在選擇的基點(diǎn)之后的基點(diǎn)確定一個(gè)圓；并且將曲率的值確定為圓半徑的倒數(shù)。按照另一實(shí)施形式在直接相鄰確定的條件下經(jīng)受的基點(diǎn)中添加虛擬基點(diǎn)，在曲率計(jì)算中考慮所述虛擬基點(diǎn)。如此在路徑曲線中在一個(gè)在路徑曲線中標(biāo)記突然方向改變的基點(diǎn)之前和之后以預(yù)定的間隔分別設(shè)置一個(gè)虛擬基點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明具有的任務(wù)在于，實(shí)現(xiàn)一種簡(jiǎn)化和更準(zhǔn)確的用于確定行駛曲線的方法。
[0004]此外本發(fā)明的任務(wù)在于，實(shí)現(xiàn)一種用于實(shí)施這樣的方法的控制裝置和具有這樣的控制裝置的車輛。
[0005]該任務(wù)通過一種用于由作為通過基點(diǎn)展開的多邊形預(yù)定的路段確定行駛曲線并且沿著所述確定的行駛曲線引導(dǎo)所述車輛的方法解決，所述具有配置的車道寬度的預(yù)定的路段形成允許的行駛車道，在此在第一方法步驟中，沿著在所述基點(diǎn)之間的路段以可預(yù)定的間隔確定引導(dǎo)點(diǎn)。在第二方法步驟中，給每個(gè)引導(dǎo)點(diǎn)和每個(gè)基點(diǎn)配置由所述路段的曲線引起的曲率，從而沿所述路段產(chǎn)生一系列的曲率。在第三方法步驟中，確定所述路段為先前的行駛曲線。緊接著在第四方法步驟中，沿著所述先前的行駛曲線選擇具有最大曲率的基點(diǎn)和引導(dǎo)點(diǎn)。在第五方法步驟中，通過分配這些最大的曲率到所屬基點(diǎn)或引導(dǎo)點(diǎn)以及與沿著所述先前的行駛路段的所屬基點(diǎn)或引導(dǎo)點(diǎn)相鄰的基點(diǎn)或引導(dǎo)點(diǎn)來減小這些曲率。在第六方法步驟中，以由此形成的新的系列的曲率確定新的行駛曲線。在第七方法步驟中檢測(cè)是否所述新的行駛曲線位于在允許的行駛車道內(nèi)。倘若如此，在第八方法步驟中確定所述新的行駛曲線作為先前的行駛曲線并且重新進(jìn)行所述方法步驟四至七。否則，在第九方法步驟中，通過總體上將所述新的行駛曲線移動(dòng)到對(duì)于允許的行駛車道中間的位置產(chǎn)生移動(dòng)的行駛曲線。隨后在第十方法步驟中，檢測(cè)是否所述移動(dòng)的行駛曲線位于在所述允許的行駛車道內(nèi)。倘若如此，在第十一方法步驟中將所述移動(dòng)的行駛曲線確定為所述先前的行駛曲線并且重新進(jìn)行所述方法步驟四至七。否則，在第十二方法步驟中，所述先前的行駛曲線形成所述確定的行駛曲線。在第十三方法步驟中，沿著該確定的行駛曲線引導(dǎo)所述車輛。
[0006]優(yōu)選地在此以多邊形的形式預(yù)定的路段由數(shù)字街道地圖包括并且由該數(shù)字街道地圖提取。該路段一一其在基點(diǎn)通常具有帶有不連續(xù)的方向變化亦即帶有在那兒無窮大的曲率值在下文中也稱為曲率的拐點(diǎn)一一用作在此實(shí)施的按照本發(fā)明用于確定具有在這些基點(diǎn)分配的并且由此減小的曲率的行駛曲線的方法的基礎(chǔ)，也就是初始情況。依此，也在第三方法步驟中將路段確定為先前的行駛曲線并由此作為行駛曲線優(yōu)化的以下實(shí)施的過程的初始情況，該行駛曲線優(yōu)化的目的在于減小曲率并且特別是曲率的最大值。作為行駛曲線在此總是稱為一條路段，沿著該線偏轉(zhuǎn)也就是移動(dòng)所述車輛。
[0007]該路段在第一方法步驟中由此準(zhǔn)備好并且提供用于實(shí)施另外的方法步驟，使得路段在基點(diǎn)之間的各個(gè)部段通過附加添加的引導(dǎo)點(diǎn)分開。引導(dǎo)點(diǎn)的間隔在此根據(jù)方便可任意預(yù)定，然而所述間隔至少在基點(diǎn)附近優(yōu)選以預(yù)定車道寬度的數(shù)量級(jí)活更小地選擇，以便實(shí)現(xiàn)在基點(diǎn)的區(qū)域中曲率的更精細(xì)的分配。由此能夠?qū)崿F(xiàn)所述拐點(diǎn)的更好的平滑。
[0008]在引導(dǎo)點(diǎn)或基點(diǎn)的曲率由路段的走向或者根據(jù)曲率的分配、在相鄰的引導(dǎo)點(diǎn)或基點(diǎn)兩側(cè)的行駛曲線的走向產(chǎn)生并且表示路段或行駛曲線的方向變化。由曲率亦即路段或行駛曲線的方向變化產(chǎn)生在車輛上待調(diào)節(jié)的引導(dǎo)角，該引導(dǎo)角通過由車輛或其駕駛員待執(zhí)行的引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)引起，曲率越大，引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)烈。曲率變化是用于待執(zhí)行的引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)的程度；該曲率變化導(dǎo)致在車輛上待調(diào)節(jié)的也就是待改變的引導(dǎo)角。
[0009]為了在第四方法步驟中選擇具有最大曲率的基點(diǎn)和引導(dǎo)點(diǎn)有利的是，沿著整個(gè)路段或行駛曲線確定曲率也就是方向變化的最大值，或者檢測(cè)在可預(yù)定的邊界值之上的所有曲率。在第一種情況下分配曲率的僅僅各個(gè)最大值。在后一種情況下，優(yōu)選尋找滿足所述條件的曲率地經(jīng)過整個(gè)路段或行駛曲線，并且在方法步驟四至七的進(jìn)行中在所有在此發(fā)現(xiàn)的基點(diǎn)或引導(dǎo)點(diǎn)上分配曲率。在這一點(diǎn)上，總是將曲率的最大值理解為曲率的數(shù)值的最大值。
[0010]曲率自身的分布由此引起，使得在所屬基點(diǎn)或引導(dǎo)點(diǎn)的大幅曲率通過在所屬基點(diǎn)或引導(dǎo)點(diǎn)以及在沿著先前的行駛曲線在前面和/或隨后的引導(dǎo)點(diǎn)或基點(diǎn)上的預(yù)定或選擇的一系列的更小的曲率代替。稱為所屬基點(diǎn)或引導(dǎo)點(diǎn)的是這樣的基點(diǎn)或引導(dǎo)點(diǎn)，在這樣的基點(diǎn)或引導(dǎo)點(diǎn)上存在有待減小的曲率。該分配能夠選擇地延伸到一個(gè)或多個(gè)在所屬基點(diǎn)或引導(dǎo)點(diǎn)之前和/或隨后的引導(dǎo)點(diǎn)或基點(diǎn)并且由此在唯一的方法步驟中在行駛曲線的該區(qū)域中實(shí)現(xiàn)更小的曲率。在此優(yōu)選地在分配之前由大幅曲率的值確定較小的曲率的一系列。
[0011]由通過曲率的該分配形成的新的一系列的曲率確定新的行駛曲線基于:曲率是行駛曲線以及由此沿著該行駛曲線運(yùn)動(dòng)的車輛的方向變化，該方向變化原則上在引導(dǎo)點(diǎn)和基點(diǎn)的每個(gè)上是可能的。由這些方向變化產(chǎn)生新的行駛曲線的位置變化，也就是新的行駛曲線相對(duì)于先前的行駛曲線移動(dòng)。該移動(dòng)由曲率確定。
[0012]在第七方法步驟中檢測(cè)是否這些移動(dòng)由允許的行駛車道導(dǎo)出新的行駛曲線通過在所有基點(diǎn)和引導(dǎo)點(diǎn)、至少所有相對(duì)于先前的行駛曲線發(fā)生移動(dòng)的基點(diǎn)和引導(dǎo)點(diǎn)確定新的行駛曲線與先前的行駛曲線的間隔也就是位置變化來實(shí)現(xiàn)。以相同的方式在第十方法步驟中在移動(dòng)的行駛曲線上進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)。
[0013]相比于行駛曲線的前述移動(dòng)，所述移動(dòng)能夠在不同的基點(diǎn)或引導(dǎo)點(diǎn)不同地實(shí)現(xiàn)，在第九方法步驟中進(jìn)行的總的移動(dòng)存在，其中總的新的行駛曲線均勻地在邊界中如此移動(dòng)，使得新的行駛曲線的輪廓自身保持不變，也就是說行駛曲線的所有部分經(jīng)歷一致的位置變化?？偟囊苿?dòng)不依賴于曲率并且不改變曲率。在對(duì)于允許的行駛車道中間的位置上移動(dòng)的行駛曲線采用允許的行駛車道的邊緣的相同距離，特別是在移動(dòng)的行駛曲線最大幅地偏離路段并且由此具有離開沿著路段經(jīng)過的允許的行駛車道的最大危險(xiǎn)的地方。
[0014]在之前導(dǎo)入的術(shù)語:確定的、先前的、新的和移動(dòng)的行駛曲線表示前述的行駛曲線優(yōu)化也就是曲率平滑的中間結(jié)果和最終結(jié)果。
[0015]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單、快速和準(zhǔn)確確定具有沿著行駛曲線的經(jīng)過曲率的優(yōu)化分配亦即具有最小可能的曲率的行駛曲線。如此優(yōu)化的行駛曲線減小了沿著行駛曲線必要的引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)并且對(duì)于駕駛員和車輛實(shí)現(xiàn)了更高的曲線速度。按