[发明专利]基于交互式模型预测控制的自主车辆操作

权利要求书

1.一种包含计算装置的用于车辆的系统，所述计算装置包括处理器和存储器，所述存储器存储可由所述处理器执行的指令以使所述处理器被编程用于：

接收以自主模式操作的第一车辆的目标集合；

基于所述目标集合识别所述第一车辆在下一预定时间段的行驶区域，所述预定时间段包括多个时隙；

接收表明所识别的行驶区域的行驶状况的可预测性的第一水平的数据；

基于所接收的所述数据确定所述行驶状况的可预测性的所述第一水平足以用于根据模型预测控制来控制所述第一车辆；以及

根据交互式模型预测控制来控制所述第一车辆，这包括：

确定所述预定时间段的控制方案，所述控制方案包括用于控制每个致动器的指令，所述致动器与所述第一车辆的转向、推进和制动相关，以使与所述目标集合相关的成本函数最小化；

在所述预定时间段开始处的第一时隙中实施所述控制方案；

更新所述预定时间段以移除所述第一时隙以及在所述预定时间段结束处包括第一附加时隙；

确定更新的预定时间段的更新的控制方案，所述更新的控制方案包括用于控制每个所述致动器的指令，所述致动器与所述第一车辆的转向、推进和制动相关，以使与所述目标集合相关的所述成本函数最小化；以及

在紧接着所述第一时隙之后的第二时隙实施所述更新的控制方案。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述交互式模型预测控制的模型将所述第一车辆的当前状态和未来的状态以及所述第一车辆的操作约束纳入考量。

3.根据权利要求1所述的系统，其中确定所述控制方案包括优化燃料经济性、操控性和执行性中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的系统，其中表明所述行驶状况可预测性的所述第一水平的所述数据包括天气数据和道路状况数据中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的系统，其中表明所述行驶状况可预测性的所述第一水平的所述数据包括表明所述行驶区域中的对象的行为的数据，并且所述处理器进一步被编程用于：

在确定所述控制方案之前确定所述行驶区域中的每个所述对象的可预测性水平在预定范围内。

6.根据权利要求5所述的系统，其中一个或多个所述对象是第二车辆，并且确定所述行驶区域中的每个所述对象的可预测性水平在所述预定范围内包括确定每个所述第二车辆是自主操作的。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述处理器进一步被编程用于：

从每个自主操作的所述第二车辆接收表明各个所述第二车辆的未来的行驶行为的数据；并且其中所述控制方案的确定将表明各个所述第二车辆未来的行驶行为的数据纳入考量。

8.根据权利要求6所述的系统，其中所述处理器进一步被编程用于：

从至少一个自主操作的所述第二车辆接收关于所述第二车辆的目标集合，并且其中确定所述第一车辆的所述控制方案将所述第二车辆的所述目标集合纳入考量。

9.根据权利要求8所述的系统，其中将所述第二车辆的所述目标集合纳入考量包括确定所述第一车辆的目标和所述第二车辆的目标的平衡。

10.根据权利要求5所述的系统，其中确定所述行驶区域中的每个所述对象的可预测性水平在所述预定范围内包括确定所述行驶区域内的任何一个对象都不是车辆。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器进一步被编程用于：

在确定所述控制方案之后接收表明所述行驶状况的可预测性的第二水平的另外的数据；

确定所述行驶状况的可预测性的第二水平不足以用于根据所述交互式模型预测控制来控制所述第一车辆；以及

根据可选的控制算法控制所述第一车辆。