用于辅助机动车辆的操纵过程的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于辅助机动车辆的操纵过程的方法和装置。一种用于辅助机动车辆的操纵过程的方法——其中机动车辆以至少部分自动操作的方式从当前位置操纵到目标位置——该方法具有以下步骤：确定从当前位置到目标位置的多个可能的轨迹；以及基于预定标准在操纵过程期间将所述轨迹中的一个限定为将要由车辆遵循的轨迹，其中在操纵过程的执行期间重复执行所述限定，其中在每种情况下将要遵循的轨迹被更新。

Method and device for assisting the maneuvering of a motor vehicle

The invention relates to a method and a device for assisting a maneuvering vehicle. A method for operating a motor vehicle auxiliary process -- at least in part, in which the motor vehicle automatic operation mode from the current position to the goal position, the control method has the following steps: determining from the current position to a number of possible trajectories of target position; and based on predetermined criteria in the operation process during the path. A limit will be followed by the vehicle trajectory, which during the execution of the repeated execution of the process control limit, which will be followed in each case the trajectory is updated.

【技术实现步骤摘要】
用于辅助机动车辆的操纵过程的方法和装置
本专利技术涉及一种用于辅助机动车辆的操纵过程的方法和装置。根据本专利技术，特别地提供用于规划在机动车辆从起始位置移动到位于所述起始位置附近的目标位置（停车位置）期间的路径或轨迹的功能性，即，用于沿着相对短的距离的轨迹规划。
技术介绍
随着停车辅助装置的不断发展，提供使车辆能够以部分或全部自动操作的方式被操纵到停车位置成为可能的系统。各自的停车操纵通过具有不同自动操作水平的所述类型的驾驶员辅助装置来执行。例如，一些装置仅能够执行平行于道路的停车操纵，而其他装置也可以执行垂直于道路的停车操纵。另外的装置能够将车辆从停车位置移出，并且另外的装置适于停放在车库中并且从停车位置离开车库。通常，所述类型的停车辅助装置通常基于类似的原理操作。首先，数据捕获阶段使目标位置（遵守某些尺寸）能够被识别。在周围环境的探测的所述阶段中的数据捕获通常使周围环境通过车辆感测或扫描成为必要。在后续的规划阶段中，计算用于到达目标位置的合适的轨迹或路径。在操纵阶段中，计算的路径随即被转换成用于横向和/或纵向控制的对应的设定点值。这里，一些系统还能够监测各自的周围环境并且，如果适当的话，修改原始规划的轨迹，以便能够对沿着轨迹出现的障碍物作出反应。最后，如果已经达到目标位置或已经出现终止情境，则结束该操纵。这里，在规划阶段中，仅仅考虑某些预定的问题或规定来执行轨迹的计算（例如用于倒挡停车到平行于道路设置的停车位的轨迹的计算）。这里，需要更普通或更通用的规划，可能还考虑附加数据，以便能够考虑更多数量的停车情境。例如，实际上，可能出现驾驶员希望将车辆操纵到某些目标位置的情境，这些目标位置不由当前使用的停车辅助装置提供。例如，根据图6，将车辆操纵到不以常规方式标记的停车位置（位于平行于或垂直于道路的位置）可以是期望的。在另外的情境中，将车辆操纵到既不平行也不垂直而是相对于道路倾斜定向的停车位置可以是期望的。在另外可行的情境中，驾驶员可能希望修改各自停车位中的车辆的结束位置。此外，在船上（参见图7）、在火车上、在车辆运输装置上或在为了维修或修理目的到升降平台上操纵可以是必要的。关于现有技术，通过示例的方式参照DE102007055391A1、WO2011/029693A1、US2014/0057237A1、US2013/0046441A1和CN102963355。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于辅助机动车辆的操纵过程的方法和装置，其中机动车辆以至少部分自动操作的方式从当前位置操纵到目标位置，其中可靠的操纵过程使更多种类的不同停车情境成为可能。所述目的通过根据独立权利要求1的特征的方法和通过根据同等的专利权利要求9的特征的装置来实现。一种用于辅助机动车辆的操纵过程的方法——其中操纵车以至少部分自动操作的方式从当前位置操纵到目标位置——具有以下步骤：-确定从当前位置到目标位置的多个可能的轨迹；以及-基于预定的标准在操纵过程期间将所述轨迹中的一个限定为车辆将要遵循的轨迹，其中在操纵过程的执行期间重复执行所述限定，其中在每种情况下将要遵循的轨迹被更新。本专利技术特别地基于这样的构思，即，使用独立于预定停车布局的通用轨迹规划实现机动车辆从起始位置到位于起始位置附近的目标位置的操纵。这里，在根据本专利技术的轨迹规划的情况下，基于所有可能的轨迹、周围环境的现有边界条件和各自车辆的部分上的边界条件或限制，识别路径是可能的，其中确定或选择最佳轨迹以便使关于一系列参数的成本或支出函数最小化。这里，连续地监测最佳轨迹，并且如果当前轨迹和最佳轨迹之间的裕度变得显著，则选择新的最佳轨迹。在本专利技术的实施例中，还可以存储最佳轨迹以便通过学习算法来解决特定停车问题并且使用用于未来轨迹规划的初始化的相关信息。本专利技术的另外的实施例将从说明书和从属权利要求中显现。附图说明本专利技术基于优选的示例性实施例并且参照附图在下面更详细地进行讨论。在附图中：图1-4是示出了在根据本专利技术的方法的执行期间的不同阶段的示意图;图5示出了具有根据本专利技术的装置的部件的概略图；以及图6-7是示出了在操纵或停车过程的执行期间出现的不同情境的示意图。具体实施方式参照图1，利用根据本专利技术的方法或通过根据本专利技术的装置，在一个实施例中，首先是当前车辆位置和取向的确定和目标位置和取向的确定被执行的情况（其中相应的目标数据可以通过由机动车辆捕获的周围环境而获取、可以从外部系统比如现有基础设施或从另一个机动车辆传输到各自车辆、和/或可以通过驾驶员输入）。如果目标位置位于太远，则驾驶员可以最初地被请求驾驶到更接近目标位置，或者机动车辆可以自动地被驾驶到更靠近目标位置。在另外的可选择的步骤中，可以确定装置是否具有关于目标位置和关于从当前位置到目标位置的路径的足够信息，其中，在其他方面，可以在搜索阶段完善周围环境的捕获。在图1的示例中，在起始位置“A”，对于机动车辆驾驶员而言，具有目标位置“B”的完整概览是不可能的。因此，短搜索和捕获阶段被规划。这里，使车辆传感器能够获取关于周围环境的最大量的附加信息。这里，在图1的情况下，有利的是，机动车辆稍微向前移动。图2示出了处于搜索阶段的结束位置“A'”的机动车辆，其中机动车辆已收集所有需要的信息。位置“A”还形成用于停车操纵的新的起始位置。在该阶段中，对于机动车辆而言，沿着搜索路径自动地向前移动也是可能的，并且特别是回到初始状态，以便获取附加信息。在后续的步骤中，确定操纵区域。这是机动车辆可以操纵并且可以被认为是所有可能轨迹的和的区域。考虑以下外部参数来执行操纵区域的确定：-执行操纵过程的机动车辆的起始位置、结束位置和/或取向；-在机动车辆的周围环境中物理障碍物（例如，墙壁、其他车辆等）和/或虚拟障碍物（例如道路标记、具有通道限制的区域等）的存在；-不能被机动车辆的传感器捕获的机动车辆的周围环境中的区域（例如，由物理障碍物隐藏的区域）的存在；-机动车辆的转向能力；-机动车辆的尺寸；以及-围绕机动车辆的预定边界区域（例如40cm），其中不管经过的轨迹如何，障碍物都不应该存在（不考虑可能在所述区域中出现的移动对象）。在另外的实施例中，还可以考虑额外的边界条件，比如最大速度或加速度、车辆限制（转弯半径、发动机类型、制动系统）或机动车辆中驾驶员的存在或不存在。图3以示意图示出了示例性操纵区域及其外部边界。其中包含一组可能轨迹的操纵区域的外部边界也可以被认为是必须通过根据本专利技术的装置解决的特定停车问题的规定。在后续的步骤中，从操纵区域确定最佳轨迹。这里，可以考虑以下参数为每个轨迹限定成本或支出函数：-根据轨迹用于操纵过程所需的行驶时间；-根据轨迹用于操纵过程所需的行驶距离；-根据轨迹执行操纵过程所需的能量消耗；-机动车辆与位于周围环境中的对象的最小间距，该最小间距在根据轨迹执行操纵过程的期间产生；以及-根据轨迹用于操纵过程所需的方向变化的数量。导致成本或支出函数最小化的轨迹被选择为最佳轨迹。在下一个步骤中，最佳轨迹通过根据本专利技术的装置来选择并且被转换为相应的横向控制（例如方向盘转角）和纵向控制（例如用于车辆速度的设定点值）。在下一个步骤中，当前轨迹通过装置来监测。这里，关于新的车辆位置和由车辆传感器检测到的任何新数据连续地计算来自操纵区域的最佳轨迹。如果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于辅助机动车辆的操纵过程的方法，其中所述机动车辆以至少部分自动操作的方式从当前位置操纵到目标位置，其中所述方法具有以下步骤：a)确定从所述当前位置到所述目标位置的多个可能的轨迹；以及b)基于预定标准在所述操纵过程期间将所述轨迹中的一个限定为将要由所述车辆遵循的所述轨迹，其中在所述操纵过程的执行期间重复执行所述限定，其中在每种情况下将要遵循的所述轨迹被更新。

【技术特征摘要】
2015.11.06 DE 102015221867.81.一种用于辅助机动车辆的操纵过程的方法，其中所述机动车辆以至少部分自动操作的方式从当前位置操纵到目标位置，其中所述方法具有以下步骤：a)确定从所述当前位置到所述目标位置的多个可能的轨迹；以及b)基于预定标准在所述操纵过程期间将所述轨迹中的一个限定为将要由所述车辆遵循的所述轨迹，其中在所述操纵过程的执行期间重复执行所述限定，其中在每种情况下将要遵循的所述轨迹被更新。2.如权利要求1所述的方法，其中考虑以下参数中的一个或多个来执行在所述操纵过程期间将所述轨迹中的一个限定为将要由所述机动车辆遵循的所述轨迹：-根据所述轨迹用于所述操纵过程所需的行驶时间；-根据所述轨迹用于所述操纵过程所需的行驶距离；-根据所述轨迹用于执行所述操纵过程所需的能量消耗；-所述机动车辆与位于周围环境中的对象的最小间距，所述最小间距根据所述轨迹在所述操纵过程的执行期间产生；以及-根据所述轨迹用于所述操纵过程所需的方向变化的数量。3.如权利要求1或2所述的方法，其中将要由所述机动车辆遵循的所述轨迹的所述限定的步骤b)包括以下步骤：基于至少一个标准来限定操纵区域，从所述当前位置到所述目标位置的所有可能的轨迹位于所述操纵区域中；以及基于所述预定标准重复地计算最佳轨迹，所述最佳轨迹位于所述操纵区域内。4.如权利要求3所述的方法，其中考虑以下参数中的一个或多个来执行所述操纵区域的所述限定：-执行所述操...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克·斯蒂芬，克里斯托夫·阿恩特·德尔·哈比尔，乌韦·古森，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US