CN106660584A - 使车辆进至目标位置的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及使车辆到达目标位置的方法，在这里从车辆(1)的始发位置(S)开始。在用于驶向即使无法由车辆自身传感器获取到的目标位置的方法中：由移动终端机(5)或车辆(1)来确定初始位置(S)；由该移动终端机(5)确定目标位置(E)；在该车辆(1)内规划该车辆(1)的行驶轨迹；通过该车辆(1)或移动终端机(5)启动该车辆(1)的驾驶机动；以及执行所规划的驾驶机动以到达目标位置(E)。

Description

使车辆进至目标位置的方法和装置
技术领域
本发明涉及使车辆进至目标位置的方法，在此是从车辆的始发位置开始。
背景技术
当前的(半)自动泊车系统只在其能用车载传感器装置至少部分测量待驶入的停车位时发挥作用。此时车辆可借助车辆自身传感器在已获知的环境中确定其位置，因而使车辆能又驶经曾驶过的路线。但无法驶向车辆无法获取的目标位置。
由EP 1 249 379 B1公开了用于使机动车进至目标位置的方法和装置，其中，使车辆处于靠近所力求的目标位置的始发位置，在驾驶员第一次启动后，连续扫描机动车环境以探测目标位置并连续确定实际车辆位置，在这里，依据所确定的环境信息和位置信息来确定用于使车辆进至目标位置的控制信息。根据驾驶员第二次启动，与该控制信息相关的控制指令被输出给机动车的驱动系和/或制动装置和/或转向装置，由此机动车与驾驶员无关地驶入目标位置。
DE 10 2013 015 349 A1公开了用于在“车辆看不到的、远离街道的停车区”运行车辆、尤其是用于驶向停车场的方法和装置，在此，车辆环境数据被采集。在回避车载传感器装置的情况下，不测量地反复驶向待驶入的停车场，并且在规律性加以利用的停车场，依据原先所获得和存储的环境数据或行驶数据停入无法看到的停车区。该系统是根据反复停入同一区域来自学习的，在这里，当驶向停车区时存储合适的信息，如所确定的行驶数据或所获取的环境数据，如方向盘偏航角、车速、GPS数据和行驶轨迹，并更新所存储的行驶数据或环境数据，从而该驾驶机动可以得到二次培训。
发明内容
本发明的任务在于：提供用于自主泊车系统的更高可用性的方法和装置。
由独立权利要求的特征得到本发明。有利的改进方案和实施方式是从属权利要求的主题。本发明的其它特征、应用可能性和优点来自以下的说明以及对如图所示的本发明实施例的描述。
该任务通过一种方法如下完成，即，
-由移动终端机或车辆确定始发位置，
-由移动终端机确定目标位置，
-在车辆内规划车辆的行驶轨迹，
-由该车辆或移动终端机启动车辆行驶该行驶轨迹。
这有以下优点，因为采用移动终端机，故驾驶员可以预先步测有待车辆执行的驾驶机动/驾驶操纵，并确定在目标位置上的车辆取向。本发明的另一个优点在于，不需要附加的车辆传感器来规划驾驶机动。驾驶机动规划可让驾驶员很简单执行。驾驶员随后可以通过遥控来行驶由移动终端机制定的驾驶机动。此时，该车辆不用驾驶员帮助自主行驶。
始发位置也可由驾驶员如下确定：他通过操作装置，在移动终端机上确定始发位置。始发位置也可通过事件“驾驶员打开司机车门下车”或“驾驶员将挡杆挂P档”而得以确定。于是，当由驾驶员或由事件启动时，车辆或移动终端机确定车辆当前位置并将该位置设定为泊车过程的始发位置。这有以下优点，驾驶员可不太费力地确定始发位置。始发位置的确定可以灵活简单进行。
车辆的始发位置或目标位置有利地通过移动终端机在全局坐标系中的取向来确定。通过使用全局坐标系，可以简单地将目标位置及始发位置传输给车辆并在那里进一步处理。
在一个实施方式中，移动终端机在全局坐标中的取向是借助由移动终端机接收的传感器数据来完成的，该传感器数据被转发给车辆。通过所述移动终端机的取向可简单地展示车辆的目标位置，从而它可简单地被用于驾驶机动的规划。
在一个变型中，移动终端机从始发位置被带到目标位置，在这里，该移动终端机持续地接收数据并进行分析以实现驾驶机动规划。基于持续确定的数据来表征一行车路线，该行车路线可被视为车辆驾驶机动的基础。
在一个实施方式中，在车辆驾驶机动期间通过该移动终端机来执行车辆的路线修正。由此保证由驾驶员始终监视自主行驶车辆的驾驶机动，在这里，驾驶员可以在可能碰撞时介入驾驶机动。
本发明的一个改进方案涉及一种用于使车辆进至目标位置的装置，包括控制装置，该控制装置与车辆的转向装置和发动机控制器和/或制动装置相连。在用于使车辆驶向传感器探测不到的目标位置的装置中：
-移动终端机通过无线通信装置与该控制装置相连，该控制装置确定车辆的始发位置或目标位置，并且
-该控制装置依据由该移动终端机生成的驾驶机动规划确定计划路线/理想路线并通过控制该转向装置和发动机控制器或制动装置执行该计划路线。
基于由该移动终端机提出的驾驶机动，该装置可以计算出车辆为停车入位或占据看不见的目标位置所应行驶的实际行车路线，还不必分析车辆自身的传感器数据。
该控制装置有利地包括路线控制单元，其与该控制装置的确定车辆始发位置的位置确定机构相连。通过与移动终端机无关地自主确定车辆始发位置，由该控制装置输出的计划路线的精度得以提高。
本发明的另一改进方案涉及一种用于车辆驾驶机动规划的装置，包括计算单元。在这样的装置中(其适于控制无法由车辆自身传感器获取的目标位置)：
-该计算单元与至少一个位置获取传感器相连，用于确定车辆的始发位置或目标位置或可能的行车路线，
-所述至少一个位置获取传感器被引向该计算单元的确定该装置在全局坐标系中位置的位置计算单元，以及
-该位置计算单元和位置确定单元与规划驾驶机动的驾驶机动规划单元相连，并且
-该计算单元与发送/接收单元相连，该发送/接收单元将始发位置或目标位置或所规划的驾驶机动发送给车辆。
借助这样的移动装置，可以与车辆无关地确定车辆的可能的行车路线。然后，它可以被无线发送给车辆的控制装置，其可借助自身的位置数据来校准所建议的驾驶机动并由此确定并执行车辆的计划行车路线。
该位置计算单元有利地为计算偏航角而与陀螺仪或磁场传感器或加速度传感器相连，它们发出的传感器数据包含所有三个空间方向。借助这种包含在移动装置内的位置传感器，可以很精确地给出移动装置在车辆始发位置及可能的车辆目标位置处的三维定位。尤其通过该移动装置在全局坐标系中的定位，可以明确无疑地三维确定该目标位置。
在一个变型中，该位置确定单元与无线定位系统相连。这种无线定位系统此时应该是指移动无线电网络或WLAN网络或卫星辅助系统，如GPS。它们尤其在要在移动装置内舍弃附加传感器时是有利的。或者，定位系统的数据也可以被用于校准由移动装置的传感器所确定的数据。
附图说明
从以下的说明中得到了其它的优点、特征和细节，在下述说明中具体描述了至少一个实施例(必要时参照附图)。所说明的特征或附图示出的特征可以单独地或按照任何有意义的组合方式形成本发明的主题，如必要也可以独立于各权利要求，并且尤其还可以是一个或多个单独申请的主题。相同的、相似的或功能相同的零部件带有相同的附图标记。
附图示出：
图1示出具有本发明的驾驶员辅助系统的车辆的实施例，
图2示出本发明的移动终端机的实施例，
图3示出本发明的用于使车辆自动到达目标位置的装置的实施例，
图4示出带有挂车的机动车的驾驶机动规划的实施例，
图5示出无挂车的车辆的驾驶机动规划的例子。
具体实施方式
在图1中示出车辆1，它具有驾驶员辅助系统，车辆1可借此从始发位置S进至“由车辆1无法看到”的目标位置E。驾驶员辅助系统包括车辆1的控制装置3和移动终端机5。控制装置3通过发送/接收单元7与移动终端机5和卫星定位系统11无线通讯。另外，控制装置3接收车辆自身传感器的信号，如转速传感器35、陀螺仪37、磁场传感器39和至少一个环境传感器41(如超声波传感器、雷达传感器、激光扫描仪或摄像机)。同时，控制装置3发出控制指令给车辆1的转向装置或制动装置31或发动机控制器33。移动终端机5通过其发送/接收单元9也与卫星定位服务系统11无线通讯。
在图2中示出根据本发明的移动终端机5的实施例，其被设计为智能手机且包括计算单元13。计算单元13具有位置计算单元15，移动终端机5的陀螺仪17和磁场传感器19连接至该位置计算单元，以确定移动终端机5在全局坐标系KS中的取向。除了陀螺仪17(其在所有三个空间方向上工作)和磁场传感器19(其也顾及所有三个空间方向，且类似指南针地具有地磁场中的定向)外，也可以在移动终端机5中设置加速度传感器，该加速度传感器也在所有三个空间方向上测量移动终端机5的加速度。
在位置计算单元15上按此算出的偏航角被提供给位置确定单元21，该位置确定单元额外用GPS位置数据或来自定位服务系统11(如移动无线电或WLAN)的信号来校准该位置。不过，代替借助偏航角的位置计算，也可进行在移动无线电网络中或相对于现有WLAN网络的位置确定。利用GPS的卫星辅助位置确定也是常见的。
由位置计算单元15确定的偏航角以及由位置确定单元21确定的行程都在全局坐标系KS中被输出给驾驶机动规划装置23。在驾驶机动规划装置23中还输入由驾驶员标记的始发位置S和终点位置E，移动终端机5由此确定车辆1从始发位置S至目标位置E的驾驶机动规划，该驾驶机动规划通过发送/接收单元9被发送给车辆1的控制装置3。
此时，仅当移动终端机5已确定：“用于驾驶机动的规划路线也可执行”时，才由移动终端机5把所规划的驾驶机动发送给控制装置3。
如图3所示，控制装置3的发送/接收单元7从移动终端机5接收所规划的驾驶机动。控制装置3包括路线规划单元25，在该路线规划单元中处理由车辆自身传感器35、37、39输出的参数，如车轮转速、驶偏率和磁场。可选地，也可以获得车辆1的环境传感器41、如超声波传感器、雷达传感器、激光扫描仪或摄像机的数据并将其转发至控制装置3的路线规划单元25。在路线规划单元25中计算车辆1“从始发位置S到目标位置E”的计划路线。车辆1的该计划路线被输出给路线控制单元27，其也从车辆自身传感器31、33、35接收参数，如车轮转速、偏航角和拐弯角。根据这些参数和计划路线，路线控制单元27向车辆1的转向装置29发出呈计划转弯角度形式的控制信号，向发动机控制器3和/或制动装置31发出呈计划行驶速度形式的控制信号。
如图4所示，车辆1的始发位置S位于全局坐标系KS的原点。在此坐标系KS中规划并实施驾驶机动。移动终端机3在全局坐标系内的位置确定是通过移动终端机5的传感器进行的。车辆15在全局坐标系KS中的位置确定是通过车辆传感器进行的。
在图4中示出机动车1连同挂车43，挂车应驶往停车场，在这里，目标位置E(即停车场)无法由车辆自身传感器获取到。因此，车辆1不能确定挂车43的目标位置E。借助移动终端机5，如智能手机，可简单地使挂车43到达期望的目标位置E。首先，驾驶员在机动车1内坐在司机座位上并标记移动终端机5的实际位置作为用于该驾驶机动的始发位置S。或者，该始发位置也可以由车辆1的控制装置3获取。
如果在车辆1内司机座位上的驾驶员掌握了用于该驾驶机动的始发位置，则必须获取到以下的传感器数据：
-车辆1在地磁场中的取向，
-移动终端机5在地磁场中的取向，
-还可以使用GPS的或其它定位服务系统11的位置数据。
接着，驾驶员下车并前往挂车43的预期目标位置E。驾驶员在该位置也在移动终端机5上标记停车场作为用于驾驶机动的目标位置E。另外，通过移动终端机1在目标位置E处的取向来确定挂车43在目标位置E处的取向。
根据移动终端机5的位置确定单元21所记录的“从始发位置S直到终点位置E”的路程，在移动终端机5的驾驶机动规划单元23内规划车辆1的合适地移动挂车43的驾驶机动，该驾驶机动被传送至控制装置3。在控制装置3中，在路线规划单元25内确定车辆1的应使挂车43从始发位置S到达终点位置E的计划路线。在确定计划路线之后，驾驶员通过移动终端机5启动该驾驶机动，在这里，路线控制单元27控制车辆1的自动驾驶并根据所述车辆自身传感器35、37、39、41的参数来修正计划路线和将控制指令发送给转向装置29或发动机控制器33或制动装置31。挂车43相对于车辆1的运动是借助未进一步示出的拐角传感器(Knickwinkelsensors)来掌握的，拐角传感器最好被集成在挂车装置的球头中并发出信号给控制装置3。此时，驾驶员必须在移动终端机5的触屏上连续划圆，以使车辆1从始发位置S运动到终点位置E。如果挂车43到达其终点位置E，则这在移动终端机5上被显示给驾驶员。
由移动终端机5但也通过控制装置3加以修正地所预定的各种行驶路线不仅可以显示在移动终端机3上，也可被显示在车辆1内的显示器上。驾驶员在此可以挑选其中意的行驶机动路线。
借助移动终端机5的驾驶机动规划不局限于控制由车辆5和挂车43组成的“组合车辆”，而是作为自动泊车功能的拓展方案也可无挂车地使用。图5示出所述驾驶机动，其中车辆1无挂车。在这里，用于驾驶机动的始发位置S也在车辆1内，它也构成全局坐标系KS的原点。在驾驶员已在车辆1内获取该始发位置之后，他带着移动终端机5前往该驾驶机动的目标位置E并在现场获取目标位置。此时，在移动终端机5内从始发位置S至终点位置E计算下列信号：
通过来自移动终端机5的陀螺仪17的三个驶偏率的积分，在全局坐标系KS内产生三个偏航角。偏航角说明移动终端机5在全局坐标系KS中的回转。还有，磁场传感器19可被用于支持偏航角计算。偏航角被用于将加速度传感器的三个分量换算至全局坐标系KS。通过在全局坐标系KS中的加速度分量的双重积分，可以画出驾驶员走过的距离。另外，GPS位置数据或其它定位服务系统11的位置数据被用于支持在位置确定单元21中的行程计算。
如果驾驶员已到达期望的目标位置E，则他在移动终端机5上对此加以确认，由此将其标记下来。接着，驾驶员在移动终端机5上可通过转动车辆1的示意性图标来确定车辆2对准目标位置E。如果驾驶员同意，则可以通过移动终端机5的操控来开始该驾驶机动。在该驾驶机动期间，驾驶员可以在车辆1开始执行规划的驾驶机动时通过移动终端机1做出小幅路线修正，即，驾驶员可以使车辆1相对于规划路线以微小偏差移动。
如所述的那样，可以利用移动终端机5规划各种驾驶机动并且显示给使用者以供选择，例如正常车辆的进车位/出车位或者带有挂车的进车位/出车位。
虽然通过优选实施例具体详细地说明和描述了本发明，但本发明并不受所公开的例子的限制，本领域技术人员可以由此推导出其它的改变而未脱离本发明的保护范围。因此，显然存在许多可能的变化。也显然，所例举出的实施方式实际上只是例子，其绝不应被理解为是比如对保护范围、应用可能性或发明构型的限制。相反，以上的说明和附图描述使本领域技术人员能够具体实现实施例，在此，了解了所公开的发明构想的本领域技术人员可以例如在实施例中提到的若干零部件的功能或布置方面做出各种各样的改动，而没有脱离由权利要求书及其合法等同比如在说明书中的详尽说明所限定的保护范围。

Claims (10)

1.一种使车辆到达目标位置的方法，其中，从该车辆(1)的始发位置(S)开始，其特征是，
-由移动终端机(5)或车辆(1)确定所述始发位置(S)，
-由该移动终端机(5)确定目标位置(E)，
-在该车辆(1)内规划该车辆(1)的行驶轨迹，
-通过该车辆(1)或该移动终端机(5)启动该车辆(1)行驶该行驶轨迹。
2.根据权利要求1的方法，其特征是，所述车辆(1)的所述始发位置或目标位置(S,E)的确定是通过事件来启动的，并且所述始发位置或目标位置(S,E)是通过该移动终端机(5)在全局坐标系(KS)中的取向来确定的。
3.根据权利要求1和2的方法，其特征是，该移动终端机(5)在全局坐标系(KS)中的取向是借助由该移动终端机(5)接收的传感器数据来确定的，所述传感器数据被转发至机动车(25)。
4.根据权利要求3的方法，其特征是，该移动终端机(5)从该始发位置(S)被带到该目标位置(E)，其中，该移动终端机(5)持续地接收数据并进行分析用于实现驾驶机动规划。
5.根据前述权利要求中至少一项的方法，其特征是，在该车辆(1)的驾驶机动过程中通过该移动终端机(5)执行该车辆(1)的路线修正。
6.一种使车辆到达目标位置的装置，其包括控制装置(3)，所述控制装置与车辆(1)的转向装置(29)和发动机控制器(33)或者制动装置(31)相连，
其特征是，
-移动终端机(5)通过无线通信装置(7,9)与该控制装置(3)相连，该控制装置确定该车辆(1)的始发位置(S)或目标位置(E)，
-该控制装置(3)依据由该移动终端机(5)生成的驾驶机动规划来确定计划路线，并通过控制该转向装置(29)和该发动机控制器(33)或该制动装置(31)来执行该计划路线。
7.根据权利要求6的装置，其特征是，该控制装置(3)包括路线控制单元(25)，所述路线控制单元与该控制装置(3)的位置确定机构相连，该位置确定机构确定该车辆(1)的始发位置(S)。
8.一种车辆驾驶机动规划装置，其包括计算单元(13)，
其特征是，
-该计算单元(13)与至少一个位置获取传感器(17,19)相连，用于确定车辆(1)的可能的行驶轨迹或始发位置(S)或目标位置(E)，
-所述至少一个位置获取传感器(17,19)被引向该计算单元(13)的确定该装置在全局坐标系(KS)中位置的位置计算单元(15)，并且
-所述位置计算单元(15)和位置确定单元(21)与规划驾驶机动的驾驶机动规划单元(23)相连，并且
-该计算单元(13)与发送/接收单元(9)相连，该发送/接收单元将该始发位置(S)或该目标位置(E)或规划的驾驶机动发送给该车辆(1)。
9.根据权利要求8的装置，其特征是，该位置计算单元(15)为计算偏航角与陀螺仪(1)或磁场传感器(19)或加速度传感器相连，它们所发出的传感器数据包含所有三个空间方向。
10.根据权利要求8或9的移动终端机，其特征是，该位置确定单元(21)与无线定位系统(11)相连。
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