用于使车辆运动到目标定位中的横向转向方法和横向转向设备及其车辆技术

本发明专利技术涉及用于使车辆(304)运动到目标定位(307)中的横向转向方法(300)和横向转向设备(317)，根据本发明专利技术，通过以传感器和标记实现的测量推导出地点和方位数据(313)并且对其进行滤波得到当前值(311、312)。调节器(303)从当前值(311、312)导出给定转向角度(310)，该给定转向角度借助车辆(304)的主动转向器(107)来实现。在改进方案中，滤波被构造为卡尔曼滤波(505、605)，其中，在考虑到车辆上测量的驾驶特性(514、614)、品质因数值(519、619)和车辆(504、604)的运动模型(518、618)的情况下，将地点和方位数据(513、613)加工成当前值(511、512、611、612)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使车辆运动到目标定位中的横向转向方法和横向转向设备及其车辆
本专利技术涉及一种用于将被驱动的车辆运动到包括目标地点和给定方位的目标定位中的横向转向方法和横向转向设备，以及为此设立的车辆。
技术介绍
从DE102016011324A1中已知一种用于在牵引车接近并联接到挂车上时控制牵引车的方法。牵引车后方的区域例如通过摄像机记录；根据记录的数据评估牵引车和挂车之间的偏移距离和偏移角度；计算至少一个行驶轨迹，借助该行驶轨迹可以使牵引车自主地行驶至联接地点，并且根据该行驶轨迹使牵引车自主地前行和联接。在现有技术的方法的情况下可以被认为不利的是，在运动过程开始时计算出的行驶轨迹可能明显不正确，这是因为通常起始定位仅不精确地已知。尤其是在所测量的起始方位中的误差导致较大的侧向偏移，尤其是在所行进的距离较大的情况下。同样不利的是，定位测量的测量值通常受干扰，换言之包含误差分量。
技术实现思路
本专利技术的任务是，提供用于使车辆运动到目标定位中的横向转向方法和横向转向设备，其中避免了这些缺点。同样，提供如下车辆，其设立成执行这些横向转向方法。该任务通过根据权利要求1的方法，根据权利要求7的设备以及根据权利要求13的车辆来解决。根据本专利技术，用于使车辆运动到目标定位中的横向转向方法包括：-执行在车辆和目标定位之间的距离和/或角度测量，该距离和/或角度测量可以实现推导地点和方位数据，-对推导出的地点和方位数据进行滤波而得到当前值，其包括当前地点值和当前方位值，-执行调节，该调节从当前值推导出给定转向角度，-并且通过对车辆的主动转向器产生影响来实现给定转向角度。在有利的改进方案中，根据本专利技术的横向转向方法包括，将对地点和方位数据进行的滤波构造为卡尔曼滤波，其中，在考虑到车辆上测量的驾驶特性、品质因数值和车辆的运动模型的情况下，将地点和方位数据加工成当前值。在另一种有利的改进方案中，根据本专利技术的横向转向方法包括，将调节构造为级联式调节，其中，在外调节回路中由当前地点值推导出给定方位，并且在内调节回路中由给定方位和当前方位值推导出给定转向角度。在另一有利的改进方案中，根据本专利技术的横向转向方法包括，卡尔曼滤波包括测量步骤和更新步骤，使得：在测量步骤中，通过具有权重的加权求平均，分别由最新的传感器数据和先前计算出的定位数据推导出新的计算出的定位数据，该权重依赖于传感器测量的品质因数和传感器测量的方差，并且在更新步骤中，根据利用测量的转向角度和测量的速度作为驾驶特性来参数化的运动模型，将计算出的定位数据外推得到当前定位数据。在另一有利的改进方案中，根据本专利技术的横向转向方法包括，当相应存在新的传感器数据时激活测量步骤；并且当相应存在新的驾驶特性时激活更新步骤。在另一有利的改进方案中，根据本专利技术的横向转向方法包括，在测量步骤之后，由每个旧的品质因数值q旧、配属的最小品质因数值q最小和配属的测量品质因数值q测量根据如下公式确定出新的品质因数值q新：q新＝max(q最小,q旧/(q旧+q测量))，其中，分别针对定位数据和方位数据固定地设定q最小和q测量，并且在更新步骤之后，由每个旧的品质因数值q旧、配属的比例常数Cp，速度v和自最后的测量步骤后的时间tMS根据如下确定新的品质因数值q新：q新＝q旧+Cp·v·tMS，其中，分别针对定位数据和方位数据固定地设定Cp。根据本专利技术，用于使包括主动转向器的车辆运动到目标定位中的横向转向设备包括：-传感器和标记，传感器和标记置放和分布到车辆和目标定位上，使得可以由在车辆与目标定位之间的距离和/或角度测量推导出地点和方位数据，-测量设备，测量设备被设立成使得测量设备借助传感器和标记来执行车辆和目标定位之间的距离和/或角度测量并且从中推导出车辆的地点和方位数据，-测量值滤波器，测量值滤波器被设立成使得测量值滤波器由地点和方位数据推导出当前值，当前值包括当前地点值和当前方位值，和-调节器，调节器被设立成由当前值推导出给定转向角度并且通过对主动转向器产生影响来实现给定转向角度。在有利的改进方案中，根据本专利技术的横向转向设备包括，测量值滤波器构造为卡尔曼滤波器，因此被设立成使得在考虑到车辆上测量的驾驶特性、品质因数值和车辆的运动模型的情况下将地点和方位数据加工成当前值。在另一有利的改进方案中，根据本专利技术的横向转向设备包括，调节器构造为具有横向偏移调节器和方位调节器的级联式调节器，横向偏移调节器被设立成由当前地点值推导出给定方位，并且方位调节器被设立成由给定方位和当前方位值推导出给定转向角度。在另一有利的改进方案中，根据本专利技术的横向转向设备包括，卡尔曼滤波器被设立成执行测量步骤和更新步骤，其方式为：在测量步骤中，通过具有权重的加权求平均分别由最新的传感器数据和先前计算出的定位数据推导出新的计算出的定位数据，该权重依赖于传感器测量的品质因数和传感器测量的方差，并且在更新步骤中，根据利用测量的转向角度和测量的速度作为驾驶特性来参数化的运动模型，将计算出的定位数据外推得到当前定位数据。在另一有利的改进方案中，根据本专利技术的横向转向设备包括，卡尔曼滤波器被设立成：当相应存在新的传感器数据时激活测量步骤，而当相应存在新的驾驶特性时激活更新步骤。在另一有利的改进方案中，根据本专利技术的横向转向设备包括，卡尔曼滤波器被设立成：在测量步骤之后由每个旧的品质因数值q旧、配属的最小品质因数值q最小和配属的测量品质因数值q测量根据如下公式确定出新的品质因数值q新：q新＝max(q最小,q旧/(q旧+q测量))，其中，分别针对定位数据和方位数据固定地设定q最小和q测量，并且在更新步骤之后，由每个旧的品质因数值q旧、配属的比例常数Cp，自最后的测量步骤后的速度v和时间tMS根据如下公式确定新的品质因数值q新：q新＝q旧+Cp·v·tMS，其中，分别针对定位数据和方位数据固定地设定Cp。根据本专利技术的车辆，特别是被驱动的牵引车被设立成执行根据本专利技术的横向转向方法，和/或具有根据本专利技术的横向转向设备。附图说明本专利技术的有利的实施方式从权利要求和借助附图更详细地阐述的实施例中推导出。其中：图1以侧视图示意性示出应用情景，其中目标定位是联接定位；图2以俯视图示意性示出例如在鞍式挂车前面的鞍式牵引车的在此应用的几何关系、定义和尺寸；图3示出用于阐述根据本专利技术的第一横向转向方法的框图；图4示出用于阐述根据本专利技术的第二横向转向方法的框图；图5示出用于阐述根据本专利技术的第三横向转向方法的框图；图6示出用于阐述根据本专利技术的第四横向转向方法的框图。具体实施方式定位，例如目标定位，在此应理解为分别包括地点说明和方位说明。例如，可以通过二维或三维坐标系中的坐标(绝对坐标或相对坐标)来实现地点说明。可以由二维或三维角度说明以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于使包括主动转向器(107)的车辆(101、207、304、404、504、604)运动到目标定位(104、205、307、407、507、607)中的横向转向方法(300、400、500、600)，所述横向转向方法包括：/n-执行在所述车辆(101、207、304、404、504、604、604)和所述目标定位(104、205、307、407、507、607)之间的能够实现推导出地点和方位数据的距离和/或角度测量(108、315、415、515、615)，/n-推导出所述地点和方位数据(313、413、513、613)，/n-对所述地点和方位数据(313、413、513、613)进行滤波(306、406、506、606)而得到当前值(311、312、411、412、511、512、611、612)，所述当前值包括当前地点值(311、411、511、611)和当前方位值(312、412、512、612)，/n-执行调节(303、402、403、503、602、603)，所述调节从所述当前值(311、312、411、412、511，512、611、612)推导出给定转向角度(310、410、510、610)，并且/n-通过对所述车辆(101、207、304、404、504、604)的主动转向器(107)产生影响来实现所述给定转向角度(310、410、510、610)。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180910 DE 102018122054.51.用于使包括主动转向器(107)的车辆(101、207、304、404、504、604)运动到目标定位(104、205、307、407、507、607)中的横向转向方法(300、400、500、600)，所述横向转向方法包括：
-执行在所述车辆(101、207、304、404、504、604、604)和所述目标定位(104、205、307、407、507、607)之间的能够实现推导出地点和方位数据的距离和/或角度测量(108、315、415、515、615)，
-推导出所述地点和方位数据(313、413、513、613)，
-对所述地点和方位数据(313、413、513、613)进行滤波(306、406、506、606)而得到当前值(311、312、411、412、511、512、611、612)，所述当前值包括当前地点值(311、411、511、611)和当前方位值(312、412、512、612)，
-执行调节(303、402、403、503、602、603)，所述调节从所述当前值(311、312、411、412、511，512、611、612)推导出给定转向角度(310、410、510、610)，并且
-通过对所述车辆(101、207、304、404、504、604)的主动转向器(107)产生影响来实现所述给定转向角度(310、410、510、610)。


2.根据权利要求1所述的横向转向方法，
其特征在于，
-对所述地点和方位数据(313、413、513、613)进行的滤波(305、405、505、605)包括卡尔曼滤波(505、605)，在其中，在考虑到车辆上测量的驾驶特性(514、614)、品质因数值(519、619)和所述车辆(101、207、304、404、504、604)的运动模型(518、618)的情况下，将所述地点和方位数据(513、613)加工成所述当前值(511、512、611、612)。


3.根据权利要求1或2所述的横向转向方法，
其特征在于，
-所述调节(303、402、403、503、602、603)包括级联式调节(416、616)，在其中，在外调节回路(402、602)中由所述当前地点值(411、611)推导出给定方位(409、609)，并且在内调节回路(403、603)中由所述给定方位(409、609)和所述当前方位值(412、612)推导出所述给定转向角度(410、610)。


4.根据权利要求2或3所述的横向转向方法，
其特征在于，
所述卡尔曼滤波包括测量步骤和更新步骤，从而在所述测量步骤中，通过具有权重w的加权求平均分别由最新的传感器数据和先前计算出的定位数据推导出新的计算出的定位数据，所述权重根据
w＝1/(q·vm+1)
依赖于传感器测量的品质因数q和传感器测量的方差vm，
并且在所述更新步骤中，根据利用测量的转向角度和测量的速度作为驾驶特性(514、614)来参数化的运动模型(518)，将计算出的定位数据外推得到当前定位数据。


5.根据权利要求4所述的横向转向方法，
其特征在于，
当存在相应的新的传感器数据时激活所述测量步骤，而当存在相应的新的驾驶特性时激活所述更新步骤。


6.根据权利要求5所述的横向转向方法，
其特征在于，
在测量步骤之后，由每个旧的品质因数值q旧、配属的最小品质因数值q最小和配属的测量品质因数值q测量根据如下公式确定新的品质因数值q新：
q新＝max(q最小,q旧/(q旧+q测量))，
其中，分别针对定位数据和方位数据固定地设定q最小和q测量，
并且在更新步骤之后，由每个旧的品质因数值q旧、配属的比例常数Cp、速度v和自最后的测量步骤起的时间tMS根据如下公式确定新的品质因数值q新：
q新＝q旧+Cp·v·tMS，
其中，分别针对定位数据和方位数据固定地设定Cp。


7.用于使包括主动转向器(107)的车辆(101、207、304、404、504、604)运动到目标定位(104、205、307、407、507、607)中的横向转向设备(317、417、517、617)，所述横向转向设备包括：
-传感器(103)和标记(105)，所述传感器和标记置放和分布到所述车辆(101、207、304、404、504、604)和所述目标定位(104、205、307、407、507、607)上，使得能够由在所述车辆(101...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥利弗·伍尔夫，
申请(专利权)人：采埃孚商用车系统汉诺威有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE