(57)【要約】本発明は、走行中に自動車（１）に接近する少なくとも１つの障害物（１１）を避けるための、車両、特に自動車（１）の運転操作のための衝突防止軌道（１３）を計算する方法に関する。自動車（１）の横方向速度が、自動車（１）の縦方向速度に関係なく計算の際に考慮される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行中に自動車（１）に接近する少なくとも１つの障害物（１１）を避けるための、車両、特に自動車（１）の運転操作のための衝突防止軌道（１３）を計算する方法であって、前記自動車（１）の横方向速度（ｖｙ）が、前記自動車（１）の縦方向速度に関係なく計算の際に考慮されることを特徴とする、車両、特に自動車（１）の運転操作のための衝突防止軌道（１３）を計算する方法。
【請求項２】
前記自動車（１）の周辺空間では、前記障害物（１１）との非常に高い衝突確率に基づき前記自動車（１）による走行が禁止される禁止区域（１２）が、前記自動車（１）の縦方向の移動、および、前記少なくとも１つの障害物（１１）の横方向位置を基に定義されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記禁止区域（１２）には、前記自動車（１）のジオメトリと、前記衝突防止軌道（１３）を走行した結果生じるヨー角におけるジオメトリの可能な回転と、を考慮する追加的な安全区域が設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも近似的に、前記自動車（１）の各縦方向位置（ｘｉ）のために、前記自動車（１）の対応する到達可能な横方向の位置間隔（ｙｉｉｎｆ、ｙｉｓｕｐ）が計算されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記到達可能な横方向の位置間隔（ｙｉｉｎｆ、ｙｉｓｕｐ）は、前記少なくとも１つの障害物（１１）の前記禁止区域（１２）によって切られ、および／または限定され、それによって通過ゲートが生じることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記自動車（１）によりその所定の走行力学的特徴に対応して到達可能であり、かつ、衝突することなく前記少なくとも１つの障害物（１１）の傍らを通過する可能な衝突防止軌道（１３）が、前記複数の通過ゲート（Ｇａｔｅ１〜Ｇａｔｅ９）によって記載されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記衝突防止軌道（１３）は、屈曲が連続するスプライン曲線、および／または、複数の等距離の節点（（ｘ０、ｙ０）〜（ｘ６、ｙ６））を有する度数分布多角形によって記載されることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記複数の通過ゲート（Ｇａｔｅ１〜Ｇａｔｅ９）により表される前記衝突防止軌道（１３）は、最適化手法を用いて計算され、その際、前記横方向の位置間隔（ｙｉｉｎｆ、ｙｉｓｕｐ）の上限（ｙｉｓｕｐ）および下限（ｙｉｉｎｆ）が、前記最適化手法の境界条件として考慮されることを特徴とする、請求項６または請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記自動車（１）および／または前記少なくとも１つの障害物（１１）の加速された移動が、前記衝突防止軌道（１３）の計算の際に考慮されることを特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
障害物（１１）が走行中に接近する際に、自動的または半自動的に避けるための自動車（１）の運転操作が実行される、または提案される、車両、特に自動車（１）のための衝突防止方法であって、その際、前記運転操作は、請求項１〜請求項９のいずれかに記載の方法により計算される衝突防止軌道（１３）に基づいている、車両、特に自動車（１）のための衝突防止方法。
【請求項１１】
プログラムがマイクロコンピュータのマイクロプロセッサ、特に運転者支援システム（２）の制御装置（６）で実行される場合に、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の方法を実行するための、プログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【請求項１２】
プログラムがマイクロコンピュータのマイクロプロセッサ、特に運転者支援システム（２）の制御装置（６）で実行される場合に、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の方法を実行するための、コンピュータ読み取り可能なデータ媒体に格納されたプログラムコード手段を有する、コンピュータプログラム。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の方法を実行するための、車両、特に自動車（１）の装置、特に運転者支援システム（２）であって、前記自動車（１）の周辺の障害物（１１）を検出するための少なくとも１つの検出装置（３ａ、３ｂ）と、前記少なくとも１つの検出装置（３ａ、３ｂ）と接続されており、かつ、請求項１１に記載のコンピュータプログラムを実行するために設けられている制御装置（６）と、を備える、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の方法を実行するための、車両、特に自動車（１）の装置、特に運転者支援システム（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲に記載の請求項１の概念に基づく、車両の運転操作のための衝突防止軌道を計算する方法に関する。本発明は、車両のための衝突防止方法にも関する。さらに、本発明は、この種の方法を実現するまたは実行するための、コンピュータプログラム、コンピュータプログラム製品、および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
独国特許出願公開第１０ ２００４  ０５６ １２０号明細書は、自動車が障害物、特に先行車両に接近する走行の間に衝突を防止する方法、または、衝突による影響を軽減する方法に関する。その際、当方法では、少なくとも、車両と障害物との間の相対速度が算出され、衝突を防止する回避操作の最も遅い開始までの残り時間を回避時間として算出し、衝突を防止する動作、または衝突による影響を軽減する動作を、算出された回避時間に従って行う。
【０００３】
特に、ロボット工学では、軌道計画のための異なる方法が公知である。軌道計画を基にして、ロボットは、衝突することなく一群の障害物を縫って移動することが可能である。その際には、操縦者および車両にも関わっている。移動は、２次元または３次元空間で行なうことが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実務においては、停止している障害物のみ考慮する方法が公知である。更なる別の方法においては、移動する障害物も考慮に入れることが可能である。「ロードマップ手法」は、検出された障害物の全頂点を互いに繋ぎ、全可能な経路に関するグラフを作成する。このグラフを基にして、障害物が存在する環境を通過する際の経路を計算することが可能である。この種の処理方法は、例えば、米国特許出願公開第２００５／０１９２７４９号明細書に開示されている。さらに、衝突のない区域と衝突する区域とに環境全体を分け、選択した衝突のない区域を、存在する障害物を縫って通る衝突のない経路へと繋ぐ方法が公知である。しかし、この種の方法は、停止している障害物のために適している。
【０００５】
さらに、障害物に割り当てられた仮想力に基づく方法がある。全障害物がロボットに対して反発する作用を有し、かつ、時点がロボットに対して引きつける作用を有する場合に、電場に類似したポテンシャル場が形成されうる。ポテンシャル場によって、障害物を縫って通る経路が、場の勾配に比例する、加算された合力を基に計算される。経路が各目下の時点での結果的に生じる、場の合力から生じるので、この原則は、障害物が移動しているか否かに依存しない。従って、この種の方法は、同じ規模で、移動する障害物および移動しない障害物のために利用可能である。独国特許出願公開第４２
０７ ００１号明細書に記載されるロボット案内装置は、各ノードが走行可能な環境内での離散した個別の位置を示すようなノード、を有する抵抗格子と、ノード間の接続と、を利用する。開回路の場合、ノード間の接続は、ロボットが走行可能な経路に沿って走行しようと試みる際にエラーにつながり、走行可能な環境内での障害物との衝突を招く可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
走行中に車両に接近する少なくとも１つの障害物を避けるための、車両、特に自動車の運転操作のための衝突防止軌道を計算する方法であって、その際、自動車の横方向速度が、自動車の縦方向速度に関係なく計算の際に考慮される、衝突防止軌道を計算する方法は、車両、特に自動車のための、または、交通状況に典型的なモデルのための車両に類似した移動ロボットのための、非常に効果的で簡単で迅速な軌道計算を可能にする。本発明にかかる方法は、典型的に、横方向速度よりも明らかに速い縦方向速度が支配的な交通モデルに特に適している。従って、有利に、軌道計画は、既知として想定可能な縦方向速度から生じる縦方向位置が分かっている際の、横方向位置の計算に縮小される。従って、本来の２次元の経路計画を１次元に縮小することが可能であり、明らかな簡素化、および、より迅速な計算に繋がる。
【０００７】
従って、停止した障害物および移動する障害物のための、２次元空間での自車両の軌道を計算することが可能であり、典型的な道路交通のモデル、および、典型的な道路交通での障害物の配置、に適した方法が提案される。次元を制限することによって、非常に効果的かつ簡単に軌道を計算することが可能である。しかし、基本的に、更なる別の次元への拡張が構想可能である。縦速度と比べて比較的小さい、横または横方向の速度の想定によって、非常に良好な近似において縦運動と横運動とが分離される。従って、比較的容易に、衝突することなく潜在的な障害物の傍を通過する軌道を見つけることが可能である。このことは、通過場所および通過時点が、車両の既知の縦速度を基に決定され、この通過場所での可能な到達可能横方向位置が計算されることによって、実現可能である。
【０００８】
特許請求の範囲に記載の請求項１０には、車両、特に自動車の衝突防止方法が示されている。
【０００９】
本発明にかかる方法を実行するための、プログラムコード手段を有するコンピュータプログラム、または、コンピュータ読み取り可能なデータ媒体に格納されたプログラムコード手段を有する、コンピュータプログラム製品が、特許請求項の範囲に記載の請求項１１または請求項１２に示されている。
【００１０】
特許請求の範囲に記載の請求項１３は、本発明にかかる方法を実行するための、車両、特に自動車の装置、特に、運転者支援システムに関する。
【００１１】
車両の運転操作のための衝突防止軌道を計算するための本発明にかかる方法、または、車両、特に自動車の衝突防止のための本発明にかかる方法は、特に、車両、特に自動車の運転者支援システムの制御装置上のコンピュータプログラムとして実現されている。その際、他の解決策も当然のことながら考慮の対象となる。そのために、コンピュータプログラムは、制御装置の記憶素子内に格納されている。制御装置のマイプロプロセッサ上での駆動により、本方法が実行される。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能なデータ媒体上に（ディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、フロッピィディスク、ＵＳＢメモリ、メモリカード等）、または、インターネット・サーバ上にコンピュータプログラム製品として格納されており、そこから制御装置の記憶素子へと伝送することが可能である。
【００１２】
本発明の有利な実施形態および発展形態は、特許請求の範囲に記載の従属請求項から明らかとなろう。以下では、図に基づいて、本発明の実施形態が基本原則に従って記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明にかかる方法が実現されている車両を非常に簡単に示す。
【図２】車両の横方向位置ｙに対する横方向速度ｖｙの依存関係を簡単に示す。
【図３】車両の横方向位置ｙに依存する横方向速度ｖｙの増加を簡単に示す。
【図４】障害物により複数回限定される、車両の到達可能な横方向位置ｙの発展を簡単に示す。
【図５】本発明にかかる方法における禁止区域および通過ゲートを簡単に示す。
【図６】衝突防止軌道を記載するための、節点を含む走行経路を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、車両の運転操作のための衝突防止軌道１３（図６参照）を計算する発明にかかる方法が、車両１（図１参照）を基に記載される。記載されない更なる別の実施形態において、対応した変更を施した上で、当然のことながら車両に類似した移動ロボット等の他の車両も、本発明にかかる方法が実現可能であることが予想される。
【００１５】
図１には、自動車１が示されている。自動車１では、自動車１の走行中に接近する少なくとも１つの障害物１１（図５参照）を避けるための、自動車１の運転操作のための衝突防止軌道１３を計算する方法が実現されている。それに基づいて、運転者支援システム２として構成された本発明にかかる方法を実行するための装置は、障害物１１を避ける際に運転者を支援することが可能であり、衝突が目前に迫る際に自車両１の周りにある障害物１１が何ものとも衝突しないより安全な軌道１３へと、自動的または半自動的に運転者を案内することが可能である。このことは、一方では対応する警告の表示によって、または、他方では、特定の制動力上昇に対する修正制動介入を用いる、もしくは、自動車１の示されない操舵システムに対する対応する操舵介入を用いる、運転者支援システム２の積極的な介入によって行なわれる。自動車１は、自動車１の前方の交通状況を計測技術的に検出するための検出装置３ａと、自動車１の後方の交通状況を検出するための検出装置３ｂと、を有する。検出装置３ａ、３ｂは、レーダ、カメラ、レーザスキャナ等の環境検出センサとして構成可能である。検出装置３ａ、３ｂは、評価装置４と接続している。評価装置４によって、検出装置３ａ、３ｂのセンサ信号に基づいて、先行もしくは後続の対象物もしくは障害物１１の間隔、速度、または加速度等の値を求め、追跡することが可能である。さらに、自動車１は、例えば、自身の車両速度、自身の加速度、道路の想定される摩擦値、ブレーキ操作、ステアリングホイール操作、または操舵角等の、自動車１の車両データを算出するための手段５を有している。手段５は、例えば、電子制御式安定性制御プログラム（ＥＳＰ）または操舵システム等の、示されない他の車両システム内にも設けることが可能である。制御装置６は、評価装置４を介して検出装置３ａ、３ｂと電子的に接続されており、接続を介して、先行する障害物１１または後に続く障害物１１についてのデータを獲得する。さらに、制御装置６は、車両データを算出するための手段５と電子的に接続されている。すなわち、制御装置６は、手段５から、または、自動車１のＣＡＮバスを介して、他の車両システム、特に（図示されない）車両力学システムから、対応する車両データを獲得する。運転者支援システム２の枠組みにおいて、制御装置６では、本発明にかかる、自動車１のための衝突防止方法が実行される。その際、走行中に障害物１１が接近する際に、自動的または半自動的に避けるための、車両１の運転操作が実行される、または、警告装置を介して運転者または更なる別の車両システムに提案される。運転操作自体は、本発明にかかる計算方法により算出される軌道１３に基づいている。その際、自動車１の横方向速度ｖｙが、自動車１の縦方向速度に関係なく計算の際に考慮される。縦速度または縦方向速度ｖｘと、横速度または横方向速度ｖｙと、を分離することによって、横方向オフセットΔｙが、時間間隔Δｔのための以下の方程式（ａ）により記載される。
【００１６】
【数１】
2010501413.tif 000003
【００１７】
次の障害物１１の最大で到達可能な横方向位置Δｙを計算するために、最大加速度ａｙを想定する必要がある一方、以前の障害物１１の速度ｖｙも利用する必要がある。一次元の運動方程式は、時間間隔Δｔの間の横方向位置ｙおよび横方向速度ｖｙに関して以下のとおりになる。（ｙ０およびｖ０は、計算の開始時、すなわち各始点での、横方向位置および横方向速度を示している。）
【００１８】
【数２】
2010501413.tif 000004
【００１９】
方程式（ｂ）、（ｃ）を互いに利用し、時間に対する依存性を消去する場合に、位置ｙに対する速度ｖｙの以下のような依存関係（ｄ）が生じる。
【００２０】
【数３】
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【００２１】
これにより、自動車１の各横方向位置ｙｉのために、最大横方向速度ｖｙｓｕｐ、および最小横方向速度ｖｙｉｎｆを計算することが可能である。このことは自動車１に関し図２に示される。従って、時間ｔ＝０…２．５ｓ、開始速度ｖｙ＝５ｍ／ｓ、最大加速度ａｙ＝０．２ｇ（ｇ＝９．８１ｍ／ｓ２）の場合の増加（Propagation）の例として図３に示されるような、面積１０、１０’が生じる。図３では、縦軸上に横方向位置ｙが、横軸上に横方向速度ｖｙが表示されている。これらの図形または面積１０、１０’を基にして、各通過点ｉまたは各縦方向位置ｘｉにおける、障害物１１の最大到達可能位置ｙｉｓｕｐおよび最小到達可能位置ｙｉｉｎｆが、位置間隔ｉ（ｙｉｉｎｆ，ｙｉｓｕｐ）として算出される。すなわち、自動車１の縦方向位置ｘｉのために、自動車１に対応する到達可能な横方向の位置間隔（ｙｉｉｎｆ，ｙｉｓｕｐ）が計算される。
【００２２】
自車両１が障害物１１（図５参照）または路側帯によって制限される場合、図３で、上述の増加に関する部分的に縞模様が入った面積１０’が示唆するように、面積１０、１０’は限定される、または切られる。面積１０、１０’は、上端および下端が対応するｙ位置で区切られている。この場合、自動車１は、縦方向位置ｘｉにおいて、零ラインから＋１０ｍ以上横にずれることが禁止されている。すなわち、さもなければ障害物１１と衝突することが予想されるからである。さらに、この場合ｙｉｎｆ＝６ｍ〜Ｙｓｕｐ＝１０ｍにまで達するこの切られた面積１０’の分のみが、引き続き増加させられてもよい。切られたｙ−ｖｙ図形は、更なる別の増加の際に、基本的に方程式（ｄ）に対応して形成される。すなわち、到達可能な最大の横方向位置ｙｓｕｐ、および到達可能な最小の横方向位置ｙｉｎｆの更なる計算を、同様に行なうことが可能である。従って、走行可能な区域が異なる障害物１１により複数回制限されるにもかかわらず、次の到達可能な位置が非常に良好に決定されうる。特に、増加の時間間隔Δｔを自由に変更できることは有利であり、従って、次の障害物１１に到達する時の、最大横方向速度ｖｙｓｕｐおよび最小横方向速度ｖｙｉｎｆを即時に計算することが可能である。障害物１１のレベルでは、最大横方向位置ｙｓｕｐおよび最小横方向位置ｙｉｎｆを基にして、自動車１により実際に到達可能であり確実に衝突がない通過、のための通過ゲートが定義される。図４では、本方法が一連の増加の例によって明らかにされている。４つの時点ｔ１〜ｔ４ごとに、到達可能な横方向位置ｙｓｕｐ、ｙｉｎｆがそれぞれ示されている。到達可能な横方向位置ｙｓｕｐ、ｙｉｎｆは、引き続き図５で示す障害物１１の禁止面積または禁止区域１２によって、横方向に限定された、または切られたものである。到達可能な横方向位置ｙｓｕｐ、ｙｉｎｆが読取られ、その際、通過する通過ゲートそれぞれが、縞模様で示されている。通過ゲート間の縦方向の間隔は、図４では、直交分解ために示されておらず、時点ｔ１〜ｔ４の形態においてのみ必要とされる。
【００２３】
図５は、自動車１および４つの障害物１１が存在する際のモデルの例を示している。自動車１の周辺空間では、自動車１の縦方向の移動、および対応する障害物１１の横方向位置を基にして、禁止区域１２が定義される。禁止区域１２は、自動車１が同時にその場所を占めるために衝突に繋がることが予想されるので、自動車１による走行が禁止される。禁止区域１２には、自動車１のジオメトリと、衝突防止軌道１３を走行した結果生じるヨー角におけるジオメトリの可能な回転と、を考慮する（図示されていない）追加的な安全区域が設けられている。それに対応して、自動車１のジオメトリに考慮して、各障害物１１の周りの、自動車１が進入した際に必ず衝突が起こる禁止面積または禁止区域１２が生じる。この禁止区域１２を基にして、自動車１または自車両の横方向位置ｙが限定される。それによって、自動車１により到達かつ走行可能であり、自動車１が衝突することなく障害物１１の傍を通過する、通過ゲートＧａｔｅ１〜Ｇａｔｅ９が生じる。従って、到達可能な横方向の位置間隔ｙｉｓｕｐ、ｙｉｉｎｆが、障害物１１の各禁止区域１２により切られ、および／または限定され、それによって通過ゲートＧａｔｅ１〜Ｇａｔｅ９が生じる。
【００２４】
本発明かかる方法の場合、自動車１および／または障害物１１の加速された移動も、衝突防止軌道１３の計算の際に考慮することが可能である。
【００２５】
各禁止区域１２の測定、および各禁止区域１２の位置は、例えば先行車両が障害物１１であり、かつ、自動車１が障害物１１を仮想的に通過することが可能だとした場合に、自動車１の前端部が先行する障害物１１の後部と接触する場所等の、縦方向における最初の接触点ｘｉ、および、障害物１１の前部バンパーと、自動車１の後部パンパーとの接触から生じる最終の接触点から獲得される。異なるヨー角において、簡単にするために、最初の接触点および最終の接触点、ならびに、最大の横方向の拡張および最小の横方向の拡張を互いに無関係に援用することによって、危険区域１２内でのジオメトリの回転を考慮することが可能である。従って、禁止区域１２は、周りを囲む境界輪郭（バウンディングボックスBounding-Box）から生じる。最も簡単な場合、自動車１および障害物１１の加速されない移動を想定する場合に、最初の接触時点および最終の接触時点、ならびに、最初の接触場所および最終の接触場所が、以下の運動方程式を基に計算される。
【００２６】
【数４】
2010501413.tif 000006
【００２７】
自動車１および／または障害物１１が加速した際には、方程式（ｅ）〜（ｈ）は、対応してよりコストが掛かり、または、より詳細になる。その際、最悪の場合には障害物の配置ごとに方程式を立てる必要がある、加速のための間隔も可能なので、禁止区域１２の拡張は最大となる。しかし、その際、最初の接触点および最終の接触点による、禁止区域１２の基本的な計算は変更されない。
【００２８】
最も簡単な場合、図５で分かるように、全障害物１１が動いていない。従って、禁止区域１２が即時に、時点ｔ＝０での障害物１１の位置から与えられる。さらに、最初の接触時点および最終の接触時点での障害物１１の横方向位置を考察し、かつ、追加的な安全区域を用いて自動車１のジオメトリを考慮する場合に、この座標から、各障害物１１のための禁止区域１２が直接的に示される。対応する回避経路は、全禁止区域１２の周囲を巡って通っている必要がある。
【００２９】
さらに、道路のコースがカーブ状である場合には、曲がった車道を直線のコースに射影することによって、禁止区域１２のための同じ計算方法が利用され、従って、カーブコースのための経路も計算される。
【００３０】
最大で到達可能な横方向位置ｙｓｕｐおよび最小で到達可能な横方向位置ｙｉｎｆによる到達可能な通過ゲートＧａｔｅ１〜Ｇａｔｅ９が図形から得られることによって、禁止区域１２を基にして、障害物１１についての最大で到達可能な横方向オフセットΔｙおよび最小で到達可能な横方向オフセットΔｙが、図３に示す速度の増加（Geschwindigkeitspropagation）を基に計算される。従って、可能な回避経路は、特定の、一連の通過ゲートを通り抜ける。
【００３１】
障害物１１は、右側および左側を通ることが可能である。従って、障害物１１が存在する場合に、最大２ｎの可能な回避経路が生じる。しかし、図５から分かるように、この利用の場合に、禁止区域１２は、可能な衝突のない経路を、最大２４＝１６の経路の代わりに２つの回避経路に限定する。回避経路は、一連の通過ゲート、Ｇａｔｅ１−Ｇａｔｅ２−Ｇａｔｅ３−Ｇａｔｅ４−Ｇａｔｅ５−Ｇａｔｅ６−Ｇａｔｅ７、および、Ｇａｔｅ１−Ｇａｔｅ２−Ｇａｔｅ３−Ｇａｔｅ８−Ｇａｔｅ９によって示されている。
【００３２】
一連の通過ゲートＧａｔｅ１〜Ｇａｔｅ９について、衝突のない回避経路、すなわち、衝突防止軌道１３が、横方向の位置間隔ｙｓｕｐ、ｙｉｎｆまたは通過ゲートＧａｔｅ１〜Ｇａｔｅ９によって、最適化手法を利用して計算される。その際、横方向の位置間隔ｉ（ｙｉｓｕｐ，ｙｉｉｎｆ）の上限ｙｉｓｕｐおよび下限ｙｉｉｎｆが、最適化手法において境界条件として考慮される。位置ｘｉにおける通過ゲートＧａｔｅ（ｉ）のために、軌道１３は、上部ゲート境界ｙｉｓｕｐよりも小さい、または、上部ゲート境界ｙｉｓｕｐと等しい必要があり、かつ、下部ゲート境界ｙｉｉｎｆよりも大きい、または、下部ゲート境界ｙｉｉｎｆと等しい必要があるという境界条件において、例えば、屈曲が連続するスプライン曲線が計算される。スプライン曲線は、ｉ＝１…ｎである場合に節点（ｘｉ，ｙｉ）によって通過ゲートＧａｔｅ１〜Ｇａｔｅ９を表している。これに従って、衝突防止軌道１３が、屈曲が連続するスプライン曲線によって記載される。更なる実施形態において、衝突防止軌道１３が、等距離の節点を有する度数分布多角形によっても記載可能であることが予想される。
【００３３】
屈曲が連続するスプライン曲線の未知の節点（ｘｉ，ｙｉ）を計算するための最適化基準として、例えば、軌道１３の全長ｌ(エル)に関して、屈曲ｋ（ｓ）の２乗についての積分の最小化を援用することが可能である。
【００３４】
【数５】
2010501413.tif 000007
【００３５】
スプライン曲線による軌道１３の記載によって、積分を解析的に解くことが可能であり、スプライン曲線のパラメータに従って直接的に最適化基準を示すことが可能である。間隔ｉ内での軌道１３のコースが、３次多項式によって記載される。
【００３６】
【数６】
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【００３７】
屈曲ｋのために、間隔ｉ内で、軌道１３の典型的に長く続く流れに基づき良好な近似において、２次導関数ｙｉ’’（ｘ）を立てる場合に、最適化基準のためのスプライン−多項式ｐ０ｉ〜ｐ３ｉのパラメータから、以下の方程式が獲得される。
【００３８】
【数７】
2010501413.tif 000009
【００３９】
しかし、任意のほかの最適化手法、および、それにより導かれる最適化基準も利用することが可能である。従って、例えば、最大横加速度の最小化、または、両基準の重み付けされた組み合わせが構想可能である。
【００４０】
衝突防止軌道１３は、図６に示すように、等距離の節点によっても記載することが可能である。その際、通過ゲートＧａｔｅ１〜Ｇａｔｅ６によって走行経路１４が定義される。走行経路１４の境界１５ａ、１５ｂは、回避軌道１３を上方に、および下方に限定している。それにより生じる度数分布多角形は、上記の最適化基準、または、場合によっては、代替的な最適化基準を最小化する必要がある。それに従って、通過ゲートＧａｔｅ１〜Ｇａｔｅ６によって、その所定の走行力学的特徴に対応して自動車１により到達可能であり、衝突することなく障害物１１の傍を通過する可能な衝突防止軌道１３が記載される。
【００４１】
有利に、自動車１では、自動車１のための衝突防止方法が駆動される。その際、走行中に障害物１１が接近する際に、自動的または半自動的に避けるための、自動車１の運転操作が実行される、または提案される。その際、運転操作は衝突防止軌道１３に基づいている。
【図１】
2010501413.tif 000010
【図２】
2010501413.tif 000011
【図３】
2010501413.tif 000012
【図４】
2010501413.tif 000013
【図５】
2010501413.tif 000014
【図６】
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【国際調査報告】
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2010501413.tif 000017
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2010501413.tif 000019
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