本發(fā)明基于根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分的方法或裝置。本發(fā)明的主題也是一種計(jì)算機(jī)程序。
背景技術(shù)：
1、在模仿學(xué)習(xí)中，訓(xùn)練數(shù)據(jù)被增強(qiáng)，即，以減少了分布不匹配(distributionmismatch)的情況而被補(bǔ)充。為了繼續(xù)擁有真實(shí)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，現(xiàn)有數(shù)據(jù)通常會(huì)在狹窄的范圍內(nèi)被修改。例如，使用一種有效且受歡迎的方法，其中通過附加的、有時(shí)間上受限制的加速度曲線(縱向或橫向)來(lái)修改所行駛的軌跡。因此，以偏離于演示(demonstration)但再次調(diào)整回到目標(biāo)狀態(tài)的狀態(tài)來(lái)對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充。通過這種方式，模型應(yīng)該學(xué)習(xí)穩(wěn)定行為，以便能夠自己補(bǔ)償與所演示行為的偏差。
2、然而，在更準(zhǔn)確的觀察中，這種類型的縱向上的擾動(dòng)(perturbation)并不理想。如果要以快速駕駛來(lái)補(bǔ)充訓(xùn)練數(shù)據(jù)，則附加的加速度曲線應(yīng)首先加速(階段1)，然后再次制動(dòng)(階段2)。經(jīng)擾動(dòng)的(即故意部分地以擾動(dòng)參數(shù)而“歪曲”或“干擾”的)軌跡具有比未擾動(dòng)軌跡更高的平均速度。在跟隨行駛(folgefarhrt)的情況下，有同步這兩條軌跡的兩種可能性：
3、-通過在階段2開始時(shí)使擾動(dòng)和非擾動(dòng)軌跡在位置上重合來(lái)實(shí)現(xiàn)緊跟行駛(zudichtes?auffahren)。策略應(yīng)該學(xué)習(xí)的目標(biāo)行為(階段2)因此表明為制動(dòng)，但自主駕駛車輛(英文：selfdrivingvehicle＝sdv)與未受擾動(dòng)的數(shù)據(jù)中的情況下相比要明顯更緊跟前面的人而行駛。所學(xué)習(xí)的行為保持為并不安全。
4、-替代地，將超速完全調(diào)整至安全狀態(tài)，即，經(jīng)擾動(dòng)的軌跡和未擾動(dòng)的軌跡在階段2結(jié)束時(shí)重合。與未受擾動(dòng)的數(shù)據(jù)相比，訓(xùn)練中看到的狀態(tài)于是具有更高的速度，但安全距離也更大。僅不充分地以危急情況對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集進(jìn)行補(bǔ)充。
5、在這兩種情況下，都不可能實(shí)現(xiàn)真正的不安全的狀態(tài)，包括訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的安全延續(xù)在內(nèi)。
6、在針對(duì)分布不匹配的完全不同的方法中，通過使用經(jīng)過訓(xùn)練的規(guī)劃或預(yù)測(cè)模型來(lái)在模擬中創(chuàng)建不安全的或危急的狀態(tài)，然后由專家模型再次修正這些狀態(tài)。然而，由于必須既存在現(xiàn)實(shí)模擬也存在專家模型，這些方法在實(shí)踐中只能有條件地應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、在此背景下，通過這里提出的方案根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求而提出了一種方法、還有一種裝置/或/一種使用該方法的控制設(shè)備，以及最后提出了一種相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序。通過從屬權(quán)利要求中列出的措施使得獨(dú)立權(quán)利要求中說(shuō)明的裝置的有利擴(kuò)展和改進(jìn)成為可能。
2、本方案創(chuàng)建了一種用于生成至少一個(gè)訓(xùn)練行駛軌跡以訓(xùn)練自主車輛的駕駛方式的方法，其中該方法具有以下步驟：
3、-讀取車輛的可能行駛軌跡和安全時(shí)間參數(shù)，該安全時(shí)間參數(shù)表示如下時(shí)間段，車輛在該行駛軌跡上的位置和/或速度發(fā)生偏差后應(yīng)在該時(shí)間段內(nèi)再次遵守(einhalten)與假定的(angenommen)前方車輛的安全距離；
4、-確定位置偏差數(shù)據(jù)和/或速度偏差數(shù)據(jù)，以改變車輛在特定和/或預(yù)定義時(shí)間點(diǎn)在行駛軌跡上的假定位置和/或速度；和
5、-通過使用所述行駛軌跡、所述安全時(shí)間參數(shù)、所述位置偏差數(shù)據(jù)和/或所述速度偏差數(shù)據(jù)來(lái)確定訓(xùn)練行駛軌跡，其中所述訓(xùn)練行駛軌跡被確定為使得至少在經(jīng)過了與安全時(shí)間參數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)長(zhǎng)之后就履行與假定的前方車輛的安全距離。
6、車輛的行駛軌跡可以理解為帶有時(shí)間信息的運(yùn)動(dòng)路徑或者表示車輛的假定行駛路徑的軌跡。在當(dāng)前情況下，安全時(shí)間參數(shù)可以被理解為如下參數(shù)，車輛在關(guān)于速度和/或位置方面偏離于行駛軌跡之后在該參數(shù)內(nèi)再次達(dá)到如下狀態(tài)，在該狀態(tài)下該車輛持續(xù)以與假定的前方行駛的假設(shè)車輛的安全距離而行駛。然而，所述前方行駛的車輛(也可以被稱為前方車輛)應(yīng)只是被虛擬假定的，從而對(duì)于最終要確定的、在接下來(lái)的方法中要用于訓(xùn)練自主車輛的駕駛行為的訓(xùn)練行駛軌跡來(lái)說(shuō)，所述前方行駛的車輛無(wú)需再存在或要對(duì)其進(jìn)行考慮。相反，前方行駛的車輛的位置的假設(shè)是按照車輛在訓(xùn)練行駛軌跡中的各個(gè)位置的順序來(lái)描述的。位置偏差數(shù)據(jù)可以理解為如下位置數(shù)據(jù)，在各個(gè)位置處車輛在行駛軌跡上的取向(orientierung)和/或位置可以改變或移動(dòng)了所述位置數(shù)據(jù)那么多，從而可以為了生成訓(xùn)練行駛軌跡而描繪(abbilden)或模擬在行駛軌跡上的位置的干擾。類似地，速度偏差數(shù)據(jù)可以理解為如下速度數(shù)據(jù)，車輛在行駛軌跡上的各個(gè)位置處的速度可以以所述速度數(shù)據(jù)的程度而改變，從而也可以為了生成訓(xùn)練行駛軌跡而描繪或模擬在行駛軌跡的不同位置處的速度的干擾。在當(dāng)前情況下，安全距離可以理解為如下距離，該距離表示與假定的前方車輛的安全距離，在訓(xùn)練行駛軌跡上運(yùn)動(dòng)的車輛在經(jīng)過了與該安全時(shí)間參數(shù)相對(duì)應(yīng)的時(shí)長(zhǎng)之后應(yīng)遵守該安全距離。因此，應(yīng)該以這樣的方式確定訓(xùn)練行駛軌跡：例如，在緊跟假定的前方車輛而行駛的情況下，則在短時(shí)間段之后再次履行或遵守所期望或要求的安全距離。
7、這里提出的方案基于的認(rèn)識(shí)為：在考慮到安全距離參數(shù)的情況下修改車輛的行駛軌跡時(shí)通過使用位置偏差數(shù)據(jù)和/或速度偏差數(shù)據(jù)而能夠找到一種可能性：即便是在危急情況下、例如在緊跟前方車輛而行駛的情況下也能夠描繪車輛的駕駛行為，而一方面實(shí)際上不必在訓(xùn)練行駛軌跡中記錄前方車輛的數(shù)據(jù)，并且另一方面能夠描繪駕駛員在道路上的非常接近現(xiàn)實(shí)的駕駛。這種接近現(xiàn)實(shí)的駕駛可以例如由此被描述，使得現(xiàn)在也可以在訓(xùn)練行駛軌跡中描繪駕駛狀態(tài)，在所述駕駛狀態(tài)中，車輛以較慢的駕駛速度更加緊跟或更加接近前方車輛而行駛，其中，仍然存在交通中的合規(guī)并安全的行駛。通過要確定的訓(xùn)練行駛軌跡因此可以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展待訓(xùn)練的駕駛曲線，使得不僅可以將駕駛行為靜態(tài)地調(diào)整到固定地預(yù)給定的安全距離，而且可以根據(jù)速度而改變?cè)摪踩嚯x并且因此恰恰也明顯改進(jìn)在危急的駕駛情況下自動(dòng)駕駛算法的精確訓(xùn)練。
8、這里提出的方案實(shí)現(xiàn)：通過生成(行駛)軌跡的擾動(dòng)來(lái)確定訓(xùn)練行駛軌跡，其一方面包含危急狀態(tài)，但另一方面也可以再次安全地對(duì)這些危急狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。因此，無(wú)需依賴交互式模擬或?qū)＜夷Ｐ图纯山鉀Q傳統(tǒng)擾動(dòng)的缺點(diǎn)。
9、這里提出的方案的一個(gè)實(shí)施方式是特別有利的，在該實(shí)施方式中，在確定步驟中，通過使用針對(duì)位置偏差數(shù)據(jù)和/或速度偏差數(shù)據(jù)的概率分布來(lái)確定位置偏差數(shù)據(jù)和/或速度偏差數(shù)據(jù)。作為概率分布，例如可以使用正態(tài)分布、泊松分布等。這樣的實(shí)施方式提供的優(yōu)點(diǎn)是：生成位置偏差數(shù)據(jù)和/或速度偏差數(shù)據(jù)的準(zhǔn)隨機(jī)選擇，以便以這種方式生成如下干擾的隨機(jī)性，通過這些干擾而改變針對(duì)訓(xùn)練行駛軌跡的行駛軌跡。由此，實(shí)現(xiàn)：自主車輛的駕駛行為得到改善且更加穩(wěn)健。
10、也可以設(shè)想這里提出的方案的一個(gè)實(shí)施方式，其中，在讀取步驟中，讀取時(shí)間段參數(shù)，該時(shí)間段參數(shù)表示：該車輛在當(dāng)前的假定速度而到達(dá)假定前方車輛的所用時(shí)長(zhǎng)，并且其中，在確定步驟中通過使用時(shí)間段參數(shù)來(lái)確定訓(xùn)練行駛軌跡?？商娲鼗蚋郊拥兀谧x取步驟中，讀取安全距離參數(shù)，該安全距離參數(shù)表示靜止時(shí)車輛應(yīng)遵守的與假定前方車輛的安全距離，并且其中在確定步驟中，通過使用安全距離參數(shù)而確定訓(xùn)練行駛軌跡。這樣的時(shí)間段參數(shù)可以例如被理解為：在已知的假定安全區(qū)域中緊隨前方車輛直至固定預(yù)定義的安全距離所需的時(shí)長(zhǎng)或時(shí)間間隔。明確選擇這樣的時(shí)間段參數(shù)實(shí)現(xiàn)了：靈活地設(shè)置隨后可以向自主車輛訓(xùn)練的駕駛行為。
11、根據(jù)這里提出的方案的另一實(shí)施方式，在確定步驟中，可以通過使用加速度來(lái)確定訓(xùn)練行駛軌跡，其中該加速度通過使用車輛在行駛軌跡上的當(dāng)前假定位置、車輛在行駛軌跡上的當(dāng)前假定速度、位置偏差數(shù)據(jù)、速度偏差數(shù)據(jù)、安全時(shí)間參數(shù)和時(shí)間段參數(shù)來(lái)確定。特別地，這里提出的時(shí)間上靈活且可變的加速度的確定使得能夠非常精確地改變車輛的假定位置/或確定車輛在這些位置處的速度，使得可以有效地實(shí)施或?qū)崿F(xiàn)上述優(yōu)點(diǎn)。
12、這里提出的方案的實(shí)施方式可以特別精確地實(shí)現(xiàn)并且適配所期望的要求，在所述實(shí)施方式中，在確定步驟中，通過使用車輛在特定時(shí)間點(diǎn)的假定位置而確定訓(xùn)練行駛軌跡，其中車輛的所述假定位置通過使用車輛在該時(shí)間點(diǎn)在行駛軌跡上的假定位置、車輛在該時(shí)間點(diǎn)在行駛軌跡上的當(dāng)前假定速度、位置偏差數(shù)據(jù)、速度偏差數(shù)據(jù)、安全時(shí)間參數(shù)和時(shí)間段參數(shù)而確定。
13、類似地，這里提出的方案的實(shí)施方式也可以用于精確適配于所期望的框架條件，在該實(shí)施方式中，在確定步驟中，通過使用車輛在特定時(shí)間點(diǎn)的假定速度來(lái)確定訓(xùn)練行駛軌跡，其中車輛的所述假定速度通過使用車輛在該時(shí)間點(diǎn)在行駛軌跡上的假定位置、車輛在該時(shí)間點(diǎn)在行駛軌跡上的當(dāng)前假定速度、位置偏差數(shù)據(jù)、速度偏差數(shù)據(jù)、安全時(shí)間參數(shù)和時(shí)間段參數(shù)而確定。
14、為了能夠描繪在較長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)的車輛的相應(yīng)位置和/或速度并且在此情況下遵守所期望的邊界條件，根據(jù)這里提出的方案的一個(gè)實(shí)施方式中，在確定步驟中，可以通過針對(duì)不同時(shí)間點(diǎn)的訓(xùn)練行駛軌跡上的這些位置和/或速度的每次確定而確定車輛在訓(xùn)練行駛軌跡中的各個(gè)假定位置和/或速度。為此目的，例如，針對(duì)每個(gè)時(shí)間點(diǎn)或每個(gè)時(shí)間間隔分別確定車輛的每個(gè)(假定)位置和/或(假定)速度，并且針對(duì)該對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)或?qū)?yīng)時(shí)間間隔而將其保存(ablegen)在訓(xùn)練行駛軌跡中。
15、為了獲得盡可能接近現(xiàn)實(shí)的訓(xùn)練行駛軌跡，根據(jù)這里提出的方案的一個(gè)實(shí)施方式，在確定步驟中，可以這樣確定訓(xùn)練行駛軌跡，使得車輛的假定速度在訓(xùn)練行駛軌跡中的所有位置都是非負(fù)的(nicht-negativ)。以這樣的方式，某些技術(shù)上不現(xiàn)實(shí)或沒有物理意義的值可能會(huì)立即被丟棄。
16、類似地，為了描繪車輛的盡可能接近現(xiàn)實(shí)的駕駛行為，根據(jù)這里提出的方案的另一實(shí)施方式，可以在確定步驟中這樣確定訓(xùn)練行駛軌跡，使得作用于按照該訓(xùn)練軌跡運(yùn)動(dòng)的車輛上的橫向加速度不超過橫向加速度閾值。在當(dāng)前情況下，橫向加速度閾值可以被理解為如下值，該值表示作用到車輛上的例如側(cè)向的如下加速度，在該加速度情況下，車輛將會(huì)駛出彎道。
17、特別是為了優(yōu)化自主車輛經(jīng)較長(zhǎng)行駛距離或較長(zhǎng)時(shí)間段的學(xué)習(xí)行為，根據(jù)這里提出的方案的另一實(shí)施方式，特別是在所述訓(xùn)練行駛軌跡表示比所述安全時(shí)間參數(shù)更大的時(shí)間間隔內(nèi)的所述車輛駕駛行為的情況下，可以迭代地重復(fù)所述方法的其中至少一個(gè)步驟。
18、該方法可以例如以軟件或硬件或者以軟件和硬件的混合形式例如在控制設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。
19、這里提出的方案還創(chuàng)建了一種裝置，該裝置被設(shè)計(jì)成在相應(yīng)的設(shè)備中執(zhí)行、操控或?qū)嵤┻@里提出的方法的變型的步驟。裝置形式的本發(fā)明的該實(shí)施變型也可以快速且有效地解決本發(fā)明所基于的任務(wù)。
20、為此目的，該裝置可以具有至少一個(gè)用于處理信號(hào)或數(shù)據(jù)的計(jì)算單元、至少一個(gè)用于存儲(chǔ)信號(hào)或數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元、至少一個(gè)用于從傳感器讀取傳感器信號(hào)或用于輸出數(shù)據(jù)或控制信號(hào)到執(zhí)行器的到傳感器或執(zhí)行器的接口和/或至少一個(gè)用于讀取或輸出被嵌入在通信協(xié)議中的數(shù)據(jù)的通信接口。計(jì)算單元可以是例如信號(hào)處理器、微控制器等，其中存儲(chǔ)單元可以是閃存或磁存儲(chǔ)單元。通信接口可以被設(shè)計(jì)用于無(wú)線地和/或有線地讀取或輸出數(shù)據(jù)，其中，可以讀取或輸出有線數(shù)據(jù)的通信接口可以例如從相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸線電氣地或光學(xué)地讀取所述數(shù)據(jù)或?qū)⑵漭敵龅较鄳?yīng)的數(shù)據(jù)傳輸線。
21、在當(dāng)前情況下，所述裝置可以被理解為意指處理傳感器信號(hào)并且根據(jù)所述傳感器信號(hào)輸出控制和/或數(shù)據(jù)信號(hào)的電氣設(shè)備。該裝置可以具有可以硬件式和/或軟件式設(shè)計(jì)的接口。在硬件式設(shè)計(jì)的情況下，這些接口例如可以是所謂的系統(tǒng)asic的一部分，其包含該裝置的各種功能。然而，這些接口也可能是自己的集成電路或者至少部分地由分立器件組成。在軟件式設(shè)計(jì)的情況下，這些接口可以是例如與其他軟件模塊一起存在于微控制器上的軟件模塊。
22、同樣有利的是具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品或計(jì)算機(jī)程序，其可以存儲(chǔ)在機(jī)器可讀載體或存儲(chǔ)介質(zhì)、例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、硬盤存儲(chǔ)器或光學(xué)存儲(chǔ)器上并且用于執(zhí)行、實(shí)現(xiàn)和/或操控根據(jù)上述實(shí)施方式之一的方法的步驟，特別是在該程序產(chǎn)品或程序在計(jì)算機(jī)或裝置上執(zhí)行的情況下。