專利名稱：用于補償未識別的路程的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于在非軌道機動車的路徑規劃系統中補償未識別的路程的方法。
背景技術：
非軌道機動車的路徑規劃系統例如用在駕駛員輔助系統領域中，尤其用在泊車系統中。在這種泊車系統中，非軌道機動車的駕駛員例如在泊入到縱向泊車位中時得到 支持。該支持通過對駕駛員的轉向指示或者通過自動的轉向輪調節來實現。但是，除了 對泊入到縱向泊車位中的過程的支持外，例如還可以對泊入到橫向泊車位中的過程進行 支持。對泊車過程的支持要求高精度的定位，目的是在泊車過程和泊車位定位的任何 時間點都能夠識別機動車相對于泊車位的位置。目前，為此使用里程計量的方法，該方 法利用已經存在的機動車信號來求出機動車的精確位置。機動車到物體的距離的確定通常通過定位在前防撞桿區域和后防撞桿區域中的 傳感器實現。作為傳感器通常使用超聲傳感器、紅外傳感器、電容傳感器、雷達傳感器 或者光雷達傳感器。附加地，為了確定路徑，必須確定機動車走過的路程和機動車運動 的方向。目前，路程的確定例如借助車輪脈沖計數器實現，其中，由兩個相繼的脈沖之 間的定義路程與在計算循環中檢測到的脈沖數量的乘積計算出合成的路程。機動車運動 的方向可以例如通過所掛入的檔位、方向敏感的車輪脈沖計數器(其通常連接在電子穩 定程序(ESP)的控制裝置上)、偏航率、縱向加速度、距離測量傳感裝置或光學系統求 出ο但是，由于不利的行駛操控、例如蠕動行駛，可能通常無法識別機動車是向前 還是向后運動。這尤其歸咎于所用的傳感裝置的傳感器分辨能力。
發明內容
在根據本發明的、用于在非軌道機動車的路徑規劃系統中補償未識別的路程的 方法中，在該機動車的運動中不但求出方向而且求出走過的路程，其中，為了規劃要走 過的路徑，首先求出機動車應當沿著運動的一個軌跡，當走過具有不可檢測方向的路程 時，將機動車應當沿著運動的所述軌跡延長具有不可識別方向的路程的長度。根據本發明的方法的優點是，未識別的路程區段(其例如由于蠕動行駛得出)通 過要走過的路徑、例如泊車路徑的適配被補償。通過將機動車應當沿著運動的該軌跡延長具有不可識別方向的路程的長度來實 現所述補償。如果在機動車應當行駛的路徑的方向上走過所述具有不可識別方向的路 程，則該路徑由此被延長。如果機動車逆著應當走過的路徑的方向以未識別的方式運 動，則通過將所述軌跡延長具有不可識別方向的路程使機動車重新到達起始點。通過在 機動車在泊車期間應當運動的方向上的偏移，防止了機動車可能例如與處于該路徑區域中的物體碰撞。所走過的路程的長度的求取優選通過車輪脈沖計數器求出，其方式是將車輪脈 沖計數器檢測到的脈沖數目與在脈沖之間所走過的路程相乘。但是，除了通過車輪脈沖 計數器確定走過的路程的長度外，普通技術人員已知的、能夠用于確定機動車所走過的 路程長度的任何其它的方法也是可行的。機動車運動的方向優選由適當的傳感裝置的信號或者由電子穩定程序(ESP)的 控制裝置的數據來確定。可以用于確定機動車運動的方向的適當傳感裝置例如是用于檢 測所掛入檔位的裝置、方向敏感的車輪脈沖計數器、用于檢測偏航率和/或縱向加速度 的傳感器、距離測量傳感裝置(例如用于距離檢測的超聲傳感器、雷達傳感器或基于視 頻的系統)以及一般的光學系統，通常是基于視頻的系統(例如適當的攝像機)。用于 方向檢測的裝置可以單獨地或組合地使用。優選的是，用于方向檢測的裝置被組合地 使用。尤其地，優選使用方向敏感的車輪脈沖計數器。它們通常連接在ESP控制裝置 上。基于由方向敏感的車輪脈沖計數器檢測的數據求出的行駛方向然后可以例如通過機 動車總線被提供給其它系統。使用方向敏感的車輪脈沖計數器的優點是，它直接在車輪 上檢測行駛方向并且能夠以相應所需的品質分辨該行駛方向。因此，可以假定該方法 能夠最快地提供滾動方向或行駛方向。然而，使用的所有裝置具有以下缺點在一些操 控中，例如在蠕動行駛中，對方向的檢測可能進行得非常遲緩。也可能的是在這種情況內長久地不發生。為了避免在機動車沿著規劃的路徑運動期間發生于障礙物的碰撞，優選的是， 在沿著該軌跡行駛期間檢測處于機動車周圍環境中的物體。只要檢測到這樣的物體并且 機動車正靠近該物體，則可以修正該路徑或者至少使機動車停下來，以避免與該物體碰撞。當由于該軌跡的延長使一個物體位于要駛過的機動車路徑中時，除了使機動車 停止之外，也可以向機動車的駕駛員發出信號。在這種情況下，駕駛員必須自主地對要 駛過的路徑中的物體做出反應。在此，駕駛員的反應可以例如在機動車的停止中或者在 對轉向過程的修正中進行。如果在延長的軌跡中存在一物體，則有利的是計算附加的進程(ZUge)，通過所 述進程可以操控該機動車進入到期望的位置中。在這種情況下，在延長的軌跡情況下也 可以保證在沿著路徑(例如泊車路徑)行駛時完整地支持駕駛員。在其中使用根據本發明方法的汽車、尤其是客運汽車中，機動車應當沿著運動 的該軌跡通常是一條路徑線，機動車在泊車過程中沿著該路徑線運動。尤其地，該軌跡 是后軸中點碾過的路徑線。在此，泊車過程可以引導進入橫向泊車位或縱向泊車位中。 該方法尤其適合于支持到縱向泊車位中的泊車過程。通過將軌跡延長以未知方向走過的所述路程的長度，可以避免與障礙物碰撞到一起。顯然，只有當機動車例如由于蠕動行駛而已經在未知方向上運動時才需要延長 該軌跡。如果機動車的運動總是在已知方向上進行，則僅需根據在已知方向上走過的路 程進行修正。
本發明的實施例在附圖中示出并且在下面的說明書中詳細地描述，其中圖1示出具有標準軌跡的縱向泊車位，圖2示出具有標準軌跡和附加地走過的路程的縱向泊車位，圖3示出具有標準軌跡和沿相反方向附加地走過的路程的縱向泊車位，圖4示出具有一些軌跡的縱向泊車位，這些軌跡每次在沿著行駛方向的附加路程和逆著行駛方向的附加路程(其分別加倍)的情況得出，圖5示出具有標準軌跡和用于短泊車位的延長軌跡的縱向泊車位，圖6示出當軌跡不被延長時的泊車狀態。
具體實施例方式在圖1中示出具有標準軌跡的縱向泊車位。縱向泊車位1通常平行于在這里未示出的汽車的行駛方向定向。在此，該縱向 泊車位1在其長度上一般通過前邊界3和后邊界5限界。該前邊界3和后邊界5通常是 停放的汽車。然而，該前邊界3和后邊界5也可以是任何其它的障礙物。因此，縱向泊 車位1例如也通過固定的物體(例如植物欄、植物、樁或類似物)在至少一側限界。通 過車道標記的限界對于本發明是不重要的，因為這樣的車道標記既不會被現有的泊車系 統檢測到，車道標記也不會導致對調車可能性的限制，因為可以在不引起機動車損壞的 情況下碾過車道標記。除了前邊界3和后邊界5之外，縱向泊車位1通常還具有一個側邊界7。該側邊 界7通常是路邊石，但也可以是任何其它物體。因此，例如可行的是，除了路邊石之外 例如也在車道邊緣定位路燈、樁或其它邊界。然而，側邊界7通常是路邊石。在一步到位的理想泊車過程中，在這里未示出的汽車從起始位置9出發沿著標 準軌跡11向后泊入縱向泊車位1中。在這里示出的標準軌跡11表示機動車中心的一個 點所走過的路程。為了沿著在圖1中所示的標準軌跡11進行泊車，必須使機動車正好在起始位置9 開始泊車過程。為此，起始位置9必須為汽車中的泊車輔助裝置(其在泊車過程中支持 駕駛員)所知。在此，該支持通過給汽車駕駛員這樣的指示來實現，即為了跟隨標準軌 跡11應如何使機動車轉向，或者使用自動泊車系統，該自動泊車系統自主地承擔轉向過程。但是現在可能的是，機動車并不靜止地停在起始位置9上，而是例如由于駕駛 員的疏忽以蠕動行駛繼續運動。這可能導致僅識別出所走過的路程，但是不能識別走過 該路程時的方向。其歸結于不同的測量單元，通過這些測量單元一方面確定所走過的路 程，另一方面確定該路程的方向。因此，所走過的路程例如借助車輪脈沖計數器確定。 為此，由車輪脈沖計數器的兩個前后相繼的脈沖之間的定義路程和在計算循環中檢測到 的脈沖數目來確定路程長度。機動車運動方向的確定可以例如由適當傳感裝置的信號 (例如掛入的檔位)、方向敏感的車輪脈沖計數器(其通常連接在電子穩定程序(ESP)的 控制裝置上)、用于檢測偏航率和/或縱向加速度的傳感器、距離測量傳感裝置或者通過 光學系統來確定。如果使用與ESP控制裝置連接的方向敏感的車輪脈沖計數器，則通過ESP控制裝置使用方向信息。然而，在蠕動行駛中，所使用的傳感裝置的信號不能提供 任何可靠的方向信息，從而不能確定機動車的準確位置。在圖2中示出具有標準軌跡和附加地走過的路程的縱向泊車位。 在圖2中，在機動車的行駛方向上、即在向前方向上走過所述附加地走過的路 程。所述附加地走過的路程13的方向通過用于向前方向的箭頭15表示。為了使機動車能夠優化地泊車，即在泊車時沿著標準軌跡11運動，機動車必須 在走過附加路程13之后首先運動回到起始位置9。然而，只有當假設——所述附加地走 過的路程13是向前走過的——正確時，通過向后行駛走過所述附加地走過的路程13才能 到達起始位置9。在圖3中示出一條泊車軌跡，當系統所假設的向后行駛對于在未知方向上的該 路徑而言是正確的時候，得到該泊車軌跡。通常，機動車隨著泊車過程的開始而向后運動。即便機動車的運動如此緩慢以 至于無法檢測機動車在哪個方向上運動，首先假設機動車的運動是向后的。如果對于 該路程(對其無法識別機動車實際已經在哪個方向上運動)而言機動車的實際運動方向是 向后的，則所作的假設是正確的。機動車實際上運動到這樣的方向上，該方向是軌跡11 規劃的前提。路徑規劃系統直接地開始控制機動車進入泊車位中。因為機動車的運動方 向在路徑規劃系統所假設的方向上實現，所以機動車沿著標準軌跡11運動。因此，泊車 過程優化地進行。在圖4中示出具有一些軌跡的縱向泊車位，這些軌跡在以泊車方向附加地走過 所述以未知方向走過的路程時得出。隨著泊車過程的開始，機動車可能在蠕動行駛中開始滾動。由于行駛緩慢，路 徑規劃系統無法檢測機動車在哪個方向上運動。如果其方向無法檢測的路程被向前地走 過，則首先使起始點在附加地走過的路程的方向15上偏移。為了回到起始點9，所述附 加地走過的路程13(其方向無法檢測)在泊車過程的行駛方向上被再次走過。因此，機 動車重新到達起始位置9。在沿著泊車方向重新走過所述最初以未知方向走過的路程13 之后，開始所述泊車過程。因此，對于其方向最初無法識別的向前走過的路程而言，機 動車在標準軌跡11上運動。如果以未知方向走過的路程是向后進行的，則首先使起始位置偏移所述向后走 過的路程17。因為無法檢測出機動車在哪個方向上運動，所以在根據本發明的方法中在 泊車過程的方向上、即向后地走過所述以未知方向走過的路程。因此，機動車在泊車方 向上再次行駛了與方向不能檢測的所述路程相同的路程。因此，在其方向無法檢測的路 程是向后走過的情況下，到新的起始位置19所走過的路程加倍。然后在新的起始位置9 上沿著軌跡21開始泊車過程，該軌跡在其形狀上對應于標準軌跡11，但是其中所述新的 起始位置19相對于標準軌跡11的起始位置9偏移了以未知方向走過的路程的兩倍。因此，通過在泊車過程的方向上增加所述以未知方向走過的路程，對于已經向 前走過的路程而言得到沿著標準軌跡11的泊車過程，而對于未檢測出的向后走過的路程 而言得到一個偏移的軌跡21。因此，通過附加地走過在未知方向上的路程，尤其是對于 在向前方向上走過具有未知方向的路程而言避免了機動車例如與一個構成縱向泊車位 1的前邊界3的物體碰撞到一起。在縱向泊車位1的長度足夠時，將軌跡延長到新的起始位置19會導致機動車停到更后面，但是始終適配在泊車位中。在圖5中示出具有標準軌跡和用于短泊車 位的延長軌跡的縱向泊車位。短泊車位23表示盡管泊車位大到足夠可以泊入機動車，但是在這種情況下機 動車通常不能一步到位地泊入所述短泊車位23中。短泊車位23同樣通過前邊界3和后 邊界5以及側邊界7限界。但是，前邊界3與后邊界5之間的距離小于縱向泊車位1的 前邊界與后邊界的距離，如在圖1至4中所示的那樣。前邊界3和后邊界5可以例如分 別通過汽車構成，例如在這里示意性示出的那樣。在所述具有未知方向的路程是向后走過的情況下，及為了避免與構成前邊界3 的機動車碰撞，在向后方向上附加地走過的路程表明隨后駛過的軌跡在構成后邊界5 的機動車的區域中結束。在一步到位的泊車過程中，這會導致與構成后邊界5的機動車 碰撞。因此，機動車不能一步到位地被操控到短泊車位23中。因此，在泊車過程中需要 連續地檢測至構成前邊界3和后邊界5的機動車的距離以及至側邊界7的距離，以避免損 壞。一旦沿著軌跡21運動的機動車到后邊界5或到側邊界7的距離低于一個臨界值，則 使機動車停止并且計算一個附加進程，以便優化地將機動車泊入到泊車位中。顯然，對 于后續的進程也適用的是，在這種情況下必須考慮到要泊入的機動車相對于前邊界3的 位置，以避免與前邊界3碰撞。如果以未知方向走過的路程是向前走過的，則機動車在沿著泊車行駛方向走過 相應的路程之后重新回到起始位置9。該機動車沿著標準軌跡11泊入到泊車位23中。 在泊車位23非常短的情況下，對于機動車沿著標準軌跡11運動的情況也可能導致需要附 加的操控，以優化地將機動車泊入到短泊車位23中。在圖6中相似地示出在向前方向上走過未識別的路程時的泊車情況，其在軌跡 不被延長的情況下得出。在圖6中所示的實施方式中，機動車在泊車過程開始之后首先以未知的方向離 開起始位置9。如果該未知方向是向前的，即與泊車方向相反指向，則會導致起始位置9 向前偏移。如果泊車操控從該變化后的起始位置開始進行，則機動車沿著相對于標準軌 跡11向前偏移的軌跡25運動。沿著軌跡25的運動可能導致為了使機動車23運動到 泊車位23中而過早地進行轉向輪轉動。這可能導致與構成前邊界3的物體碰撞。尤其 地，要泊入的機動車可能以其側面27碰撞到構成前邊界3的機動車上。這不但可能導致 構成前邊界3的機動車29上的損傷，而且可能導致要泊入的機動車上的損傷。通過根據 本發明的方法，其中首先以已知方向、即以泊車方向重新走過已經以未知方向走過的路 程，避免了圖6中所示的情形。
權利要求
1.用于在非軌道機動車的路徑規劃系統中補償未識別的路程(13，17)的方法，在 機動車的運動中求出方向及走過的路程，其中，為了規劃要走過的路徑，首先求出機動 車應當沿著運動的一個軌跡(11)，其特征在于，在走過一個具有不可檢測方向的路程 (13，17)的情況下，機動車應當沿著運動的該軌跡(11)被延長具有不可檢測方向的所述 路程(13，17)的長度。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于，走過的所述路程(13，17)的長度通過車輪 脈沖計數器求出，其方式是將車輪脈沖計數器檢測到的脈沖數目與在脈沖之間走過的路 程相乘。
3.根據權利要求1或2的方法，其特征在于，通過用于檢測所掛入的檔位的裝置、方 向敏感的車輪脈沖計數器、用于檢測偏航率和/或縱向加速度的傳感器、距離測量傳感 裝置和/或光學系統來確定機動車運動的方向。
4.根據權利要求1至3之一的方法，其特征在于，在沿著所述軌跡(11;21; 25)行 駛期間，檢測位于機動車的周圍環境中的物體。
5.根據權利要求1至4之一的方法，其特征在于，當由于所述軌跡(11;21; 25)的 延長使一個物體位于機動車的要駛過的路徑中時，使機動車停止或者向機動車的駕駛員 發出一個信號。
6.根據權利要求5的方法，其特征在于，當一個物體在延長的所述軌跡(21)中時， 計算附加的進程，以操控機動車進入期望的位置中。
7.根據權利要求1至6之一的方法，其特征在于，所述軌跡(11;21; 25)是路徑 線，機動車在泊車過程中沿著該路徑線運動。
8.根據權利要求7的方法，其特征在于，所述泊車過程是進入縱向泊車位(1，23)中 的泊車過程。
9.根據權利要求1至8之一的方法，其特征在于，所述非軌道機動車是汽車。
全文摘要
本發明涉及一種用于在非軌道機動車的路徑規劃系統中補償未識別的路程(13，17)的方法，在該機動車的運動中求出方向及走過的路程，其中，為了規劃要走過的路徑，首先求出機動車應當沿著運動的一個軌跡(11)。在走過一個具有不可檢測方向的路程(13，17)的情況下，機動車應當沿著運動的該軌跡(11)被延長具有不可檢測方向的所述路程(13，17)的長度。
文檔編號B60W30/08GK102019928SQ20101028344
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月15日 優先權日2009年9月15日
發明者V·尼姆茨 申請人:羅伯特·博世有限公司