CN116147643A - 用于规划限定用于车辆行进路径的行驶轨迹的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了用于规划限定用于车辆行进路径的行驶轨迹的方法。该方法用于规划限定用于车辆(100)的行进路径的行驶轨迹(T),其中意图通过执行一个或多个车辆操纵来遵循行驶轨迹(T),并且其中车辆(100)包括具有传感器视场(12)的至少一个环境感知传感器(10),该方法包括:通过包括引起从原本预期从第一点(A)到第二点(B)的行进路径偏离的至少一个附加的车辆操纵,规划从第一点(A)到第二点(B)的行驶轨迹(T),使得车辆意图从第一点(A)到第二点(B)穿过的区域的每个区段在该车辆从第一点到第二点的行驶期间以及至少在穿过每个相应区段之前被包含在传感器视场(12)中至少一次。本发明进一步涉及用于使车辆(100)沿行驶轨迹(T)自动行驶的方法,处理单元(30)、控制单元以及车辆(100)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于规划限定用于车辆行进路径的行驶轨迹的方法。本发明进一步涉及一种用于规划行驶轨迹的处理单元,一种用于使车辆沿行驶轨迹自动行驶的方法,一种用于使车辆沿行驶轨迹自动行驶的控制单元,一种车辆,以及一种计算机程序和一种计算机可读介质。
本发明可以应用于重型车辆,诸如卡车、公共汽车和建筑设备。虽然将关于卡车描述本发明,但是本发明不限于这种特定车辆,而是也可以用于其它车辆,诸如乘用车。
背景技术
自主车辆或半自主车辆可以被限定为能够自动地或至少部分自动地沿着限定车辆行进路径的行驶轨迹行驶的车辆。执行一个或多个车辆操纵,以便遵循行驶轨迹。通过使用车辆的一个或多个致动器来执行车辆操纵。该一个或多个致动器可以是用于控制车辆转向的转向致动器、用于控制车辆制动的制动致动器以及用于控制车辆推进的推进致动器中的至少一个。
为了遵循行驶轨迹并确保路径是可行驶的,车辆通常配备有一个或多个环境感知传感器。环境感知传感器具有传感器视场,该传感器视场例如可以由最大检测距离和最大视角限定。
在执行行驶任务时,通过从一个点自动行驶到另一个点,重要的是车辆将要穿过或横越的区域被上述一个或多个环境感知传感器预先观察到。否则,存在车辆将与障碍物碰撞和/或驶过不可行驶区域的显著风险。
为了降低这种风险,已知为车辆配备几个环境感知传感器,以便在行驶期间可以观察到车辆周围的所有区域。
鉴于上述情况,正在努力开发考虑到上述问题的改进技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于规划限定用于车辆的行进路径的行驶轨迹的方法,其至少部分地克服了现有技术的一个或多个缺点,或者其至少提供了一种适合的替选方案。另一目的在于提供一种用于使车辆沿着行驶轨迹自动行驶的方法,其至少部分地克服了现有技术的一个或多个缺点,或者其至少提供了一种适合的替选方案。又进一步目的在于提供一种处理单元、一种控制单元、一种车辆、一种计算机程序和/或一种计算机可读介质,其至少部分地克服了现有技术的一个或多个缺点,或者其至少提供了一种适合的替选方案。
根据本发明的第一方面,所述目的中的至少一个至少部分地通过根据本发明的方法实现。
因而,提供了一种用于规划限定用于车辆的行进路径的行驶轨迹的方法,其中,意图通过执行一个或多个车辆操纵来遵循行驶轨迹,并且其中,车辆包括具有传感器视场的至少一个环境感知传感器。
该方法包括:
-通过包括引起从原本预期的从第一点到第二点的行进路径偏离的至少一个附加的车辆操纵,来规划从第一点到第二点的行驶轨迹,使得车辆意图从第一点到第二点穿过的区域的每个区段在车辆从该第一点到该第二点的行驶期间以及至少在穿过每个相应区段之前被包含(covered)在传感器视场中至少一次。
这里的预期行进路径意图指的是在一个点到另一点之间(例如,在第一点与第二点之间)的可能的最快和/或最短的行进路径。
车辆意图穿过的区域的每个区段可以被限定为车辆的至少一个部分在沿着行驶轨迹行驶时将驶过或横越的区段。换言之,车辆意图穿过的区域的区段限定车辆的扫掠区域,即车辆从一点行驶到另一点时将扫掠的区域。作为示例,当沿着弯曲路径行驶时,车辆扫掠区域的横向延伸将可能大于当沿着笔直的非弯曲路径行驶时车辆扫掠区域的横向延伸。这里的横向延伸是垂直于车辆的纵向延伸的延伸。例如,在转弯期间,具有大轮距的车辆的扫掠区域通常大于具有较小轮距的车辆的扫掠区域。
通过提供本文公开的用于规划行驶轨迹的方法,将考虑到至少一个环境感知传感器的限制来规划行驶轨迹。由此,可以使用较少的传感器,和/或可以使用例如具有更有限视场的较不先进的传感器。因而,通过提供根据第一方面的方法,可以在不损害行驶期间的安全性的情况下使用为车辆设置的更具成本效益的传感器。更具体地,已经意识到,通过包括如本文所述的至少一个附加车辆操纵来规划行驶轨迹,将考虑上述至少一个环境感知传感器的视场的限制,使得车辆将要穿过的区域的所有区段在车辆穿过每个相应区段之前被包含在传感器的视场中至少一次。例如,通过提供该方法,车辆可能只需要配备至少一个前视环境感知传感器。因此,可以省略其它环境感知传感器,诸如横视传感器和/或后视传感器,这暗示着成本降低。本文中使用的横向延伸或方向垂直于车辆的纵向延伸,该纵向延伸对应于车辆的向前或向后行进方向。
可选地,第一点可以由车辆的开始位置和定向限定,第二点可以由车辆的结束位置和定向限定。位置和定向也可以指车辆的姿态。由此,通过了解车辆的开始姿态和意图的结束姿态,可以以更优化的方式规划行驶轨迹,使得区域的所有区段在车辆从第一点到第二点的行驶期间以及至少在穿过每个相应的区段之前被包含在传感器的视场中至少一次。例如,到达结束姿态可能需要执行许多占用空间的车辆操纵。由此,通过在从开始姿态规划行驶轨迹时就了解意图的结束姿态,可能以更优化的方式规划行驶轨迹,即在第一点与第二点之间尽可能快和/或尽可能短,同时还确保区域的所有区段在车辆从第一点到第二点的行驶期间以及至少在穿过每个相应的区段之前被包含在传感器的视场中至少一次。
仅作为示例,车辆可以是包括至少两个车辆单元的车辆组合,这些车辆单元经由相应的铰接接头串联连接。因此,车辆的位置和定向或姿态可以被限定为车辆组合的每个车辆单元的位置和定向。通过了解每个车辆单元的开始位置和定向以及结束位置和定向,可以以更优化的方式规划行驶轨迹,即在第一点与第二点之间尽可能快和/或尽可能短,同时还确保区域的所有区段在车辆从第一点到第二点的行驶期间以及至少在穿过每个相应的区段之前被包含在传感器的视场中至少一次。
可选地,可以将行驶轨迹规划成使得与相应区段中的至少一个相关联的至少一个安全裕度区段在车辆从第一点到第二点的行驶期间以及至少在穿过所述相应区段中的至少一个之前也被包含在传感器的视场中至少一次。由此,可以预先检测到接近行进路径的可能障碍物。这样的障碍物可以是可移动障碍物,例如,易受伤害的道路使用者(VRU)。由此,通过还预先包含一个或多个安全裕度区段,可以避免与障碍物的可能碰撞,这暗示着在第一点与第二点之间更安全地行进。
可选地,该方法可以进一步包括:
-响应于找到从第一点到第二点的两个或更多个可能行驶轨迹,该方法进一步包括从该两个或更多个可能行驶轨迹中选择从第一点到第二点的最快/最短行驶轨迹。
由此,可以避免不必要的附加行驶操纵,这暗示着安全且时间高效的行驶轨迹。
可选地,该方法可以进一步包括:
-在沿规划的行驶轨迹行驶期间,在确定从车辆意图穿过的区域的至少一个区段最后一次被包含在传感器视场中开始已经消逝了预定时间段时,重新规划行驶轨迹。
由此,可以实现从第一点到第二点的更安全行进。更特别地,通过在已经消逝了预定时间段的情况下重新规划行驶轨迹,可以降低与可移动障碍物(诸如VRU)碰撞的风险。
仍可选地,重新规划行驶轨迹可以包括:通过包括引起从规划的行驶轨迹(即,最初规划的行驶轨迹)的偏离的至少一个进一步的附加车辆操纵,使得车辆意图穿过的区域的至少一个区段在车辆穿过该至少一个区段之前至少又一次被包含在传感器视场中。作为另一示例,重新规划行驶轨迹可以包括规划车辆立即停车到静止。由此,可以降低或避免可能的碰撞的风险。
可选地,在至少一个环境感知传感器的预定观察时间段期间已经观察到车辆意图从第一点到第二点穿过的区域的每个区段时和/或在离上述至少一个环境感知传感器的预定距离内已经观察到上述每个区段时,上述每个区段可以被视为被传感器视场包含至少一次。由此,可以实现在从第一点到第二点行驶时的更安全的车辆操作。特别地,通过使用上述条件,可以避免上述至少一个传感器对环境感知的低置信度。
可选地,该方法可以进一步包括:
-响应于确定在沿规划的行驶轨迹行驶期间车辆意图从第一点到第二点穿过的区域的至少一个区段包括障碍物,通过包括从规划的行驶轨迹偏离从而避开障碍物的至少一个进一步的附加车辆操纵来重新规划行驶轨迹。
由此,将会降低或避免碰撞的风险。用于避开障碍物的上述至少一个进一步的附加车辆操纵可以是允许车辆绕过障碍物,并且在之后返回到已经规划的行驶轨迹的一个或多个车辆操纵。作为另一示例,用于避开障碍物的上述至少一个进一步的附加车辆操纵可以是立即将车辆停车到静止而不与障碍物碰撞的一个或多个车辆操纵。
可选地,行驶轨迹可以被进一步重新规划,使得车辆意图穿过(作为上述至少一个进一步的附加车辆操纵的结果)的进一步区域的每个进一步区段在执行上述至少一个进一步车辆操纵之前和/或期间以及至少在穿过每个相应的进一步区段之前,被包含在传感器视场中至少一次。
由此,可以确保车辆在执行至少一个进一步的附加车辆操纵期间,将不会穿过还未被包含在传感器视场中的进一步区域的任何进一步区段。这暗示着安全操作,在由于干扰规划的行驶轨迹的检测到的障碍物而重新规划行驶轨迹时,降低与进一步障碍物碰撞的风险。
可选地,上述一个或多个车辆操纵可以包括至少一个向前移动的车辆操纵和至少一个倒车移动的车辆操纵。已经意识到,根据本发明第一方面的方法在车辆操纵包括至少一个向前移动的车辆操纵和至少一个倒车移动的车辆操纵时可能尤其有利。例如,在车辆仅包括一个或多个前视环境感知传感器的情况下,这些前视环境感知传感器将可能在倒车期间看不到车辆后方的区域。因此,通过包括本文公开的至少一个附加车辆操纵来规划行驶轨迹,在倒车期间沿轨迹的不被传感器感知的区域将被传感器预先感知。由此,以成本高效的方式实现了车辆的安全操作,即,不需要后视环境感知传感器。因而,作为示例,车辆可以仅配备有指向一个行进方向(即向前或倒车行进方向)的一个或多个环境感知传感器。
又进一步,与从第一点开始行驶相关联的车辆操纵可以是向前移动的车辆操纵,与到达第二点相关联的车辆操纵可以是倒车移动的车辆操纵,反之亦然。更特别地,通过根据本发明第一方面所述的方法,车辆可能只需要配备前视或后视环境感知传感器,这暗示着成本降低,并且仍能够至少预先包含车辆在沿行驶轨迹行驶期间将穿过的区域的区段。
可选地,行驶轨迹可以进一步通过限定车辆从第二点到第三点的附加行进路径来规划,其中,通过在从第一点到第二点行驶的同时包括车辆操纵来进一步规划行驶轨迹,使得车辆意图从第二点到第三点穿过的区域的每个区段在车辆从第一点到第二点行驶期间,被包含在传感器视场中至少一次。由此,可以实现更积极主动的方法,其中,当从第一点到第二点行驶时,从第二点到第三点的行驶轨迹将会已经被传感器视场包含。这暗示着从第二点到第三点的更优选的行驶轨迹,诸如原本预期的从第二点到第三点的行进路径。由此,可以实现更快和/或更短的行驶轨迹。
根据本发明的第二方面,至少一个目的至少部分地通过根据根据本发明的处理单元实现。
因而,提供了一种处理单元,用于规划限定用于车辆行进路径的行驶轨迹,其中,意图通过执行一个或多个车辆操纵来遵循该行驶轨迹,并且其中,车辆包括具有传感器视场的至少一个环境感知传感器。处理单元被配置成执行根据本发明的第一方面的任何一个实施例所述的方法的步骤。
本发明第二方面的优点和效果在很大程度上类似于本发明第一方面的优点和效果。
根据本发明的第三方面,至少一个目的至少部分地通过根据本发明的方法实现。
因而,提供了一种方法,用于使车辆沿限定用于车辆的行进路径的行驶轨迹自动行驶,其中,车辆包括具有传感器视场的至少一个环境感知传感器。该方法包括:
-执行一个或多个车辆操纵以遵循行驶轨迹,其中,通过根据本发明的第一方面的任何一个实施例所述的方法来规划所述行驶轨迹。
本发明第三方面的优点和效果在很大程度上类似于本发明第一方面的优点和效果。
根据本发明的第四方面,至少一个目的至少部分地通过根据本发明的控制单元实现。
因而,提供了一种控制单元,用于使车辆沿限定用于车辆的行进路径的行驶轨迹自动行驶,其中,车辆包括用于执行车辆操纵的至少一个致动器和具有传感器视场的至少一个环境感知传感器。控制单元被配置成向所述至少一个致动器发出一个或多个控制信号,使得所述至少一个致动器执行一个或多个车辆操纵以遵循行驶轨迹,其中,通过根据本发明的第二方面的任何一个实施例所述的处理单元来规划行驶轨迹。
本发明第四方面的优点和效果在很大程度上类似于本发明第一和第三方面的优点和效果。
本文公开的处理单元和控制单元可以是相同单元,或者它们可以是不同的单独单元。例如,处理单元和控制单元中的至少一个可以是车辆车载单元或车辆的车外或远程单元。
处理单元和/或控制单元可以形成为一个单个单元,或者,处理单元和/或控制单元可以由两个或更多个通信连接的子单元形成。
处理单元和/或控制单元可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一可编程设备。处理单元和/或控制单元还可以,或者作为代替,包括专用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备或数字信号处理器。在处理单元和/或控制单元包括可编程设备(诸如上文提到的微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器)的情况下,处理器可以进一步包括控制可编程设备的操作的计算机可执行代码。处理单元和/或控制单元可以包括嵌入式硬件,有时带有集成软件,其中,硬件表现出密切的物理关系。物理关系的示例是:共享壳体和安装在一个或几个电路板上的组件。
根据本发明的第五方面,至少一个目的至少部分地通过根据本发明的车辆实现。
因而,提供了一种车辆,包括具有传感器视场的至少一个环境感知传感器。该车辆进一步包括根据本发明的第二方面的任何一个实施例所述的处理单元和/或根据本发明的第四方面的任何一个实施例所述的控制单元,和/或该车辆适于与根据本发明的第二方面的任何一个实施例所述的处理单元和/或根据本发明的第四方面的任何一个实施例所述的控制单元通信联系。
本发明第五方面的优点和效果在很大程度上类似于本发明第一、第二、第三和第四方面的优点和效果。
车辆可以是任何种类的车辆,诸如卡车、建筑设备车辆和公共汽车。例如,车辆可以是包括两个或更多个车辆单元的车辆组合,车辆单元经由相应铰接接头串联连接。
根据本发明的第六方面,至少一个目的至少部分地通过根据本发明的计算机程序实现。
因而,提供了一种计算机程序,该计算机程序包括程序代码装置,在所述程序在计算机上运行,诸如在根据本发明的第二方面所述的处理单元和/或根据本发明的第四方面所述的控制单元上运行时,所述程序代码装置用于执行本发明的第一方面和/或本发明的第三方面的任何实施例所述的方法。
根据本发明的第七方面,至少一个目的至少部分地通过根据本发明的计算机可读介质实现。
因而,提供了一种计算机可读介质,该计算机可读介质携载计算机程序,该计算机程序包括程序代码装置,在所述程序产品在计算机上运行,诸如在根据本发明的第二方面所述的处理单元和/或根据本发明的第四方面所述的控制单元上运行时,所述程序代码装置用于执行本发明的第一方面和/或本发明的第三方面的任何实施例所述的方法。
应注意,本发明任何方面的所有实施例可与本发明任何其它方面的所有实施例组合,反之亦然。
本发明的进一步优点和有利特征在以下描述中以及在从属权利要求中公开。
附图说明
参考附图,下面是作为示例引用的本发明的实施例的更详细描述。
在附图中:
图1是从上方观察的将要通过遵循根据本发明的示例实施例规划的行驶轨迹而从第一点行驶到第二点的车辆的示意图;
图2是从上方观察的将要通过遵循根据本发明的示例实施例规划的行驶轨迹而从第一点行驶到第二点并从第二点行驶到第三点的车辆的示意图;
图3是根据本发明的示例实施例的环境感知传感器和处理单元和/或控制单元的示意图;
图4是根据本发明的示例实施例的车辆的侧视图;以及
图5a至图5b是根据本发明的示例实施例的方法的流程图。
附图示出了本公开的图解例证性实施例,因而不一定按比例绘制。应理解,所示和所述的实施例是例证性的,本公开不限于这些实施例。还应注意,附图中的一些细节可能被夸大,以便更好地描述和说明本公开。相同附图标记在整个描述中指代相同元件,除非另有表述。
具体实施方式
参考图1,其中描绘了从上方观察的其中车辆100将通过遵循行驶轨迹T而从第一点A行驶到第二点B的区域的示意图。
车辆100可以是任何种类的车辆,诸如卡车、公共汽车和建筑设备车辆,例如,轮式装载机、挖掘机等。如图所示,车辆100可以是车辆组合,包括经由铰接接头A1串联连接的第一车辆单元110和第二车辆单元120。应理解,车辆组合可以包括任何数量的车辆单元,车辆单元经由相应的铰接接头串联连接。车辆单元110可在铰接接头A1处关于车辆单元120枢转。
在图4中示出了这样的车辆的示例。图4中的车辆100包括第一车辆单元110,在这种情况下是牵引卡车,牵引卡车经由通过接头A1与第二车辆单元120(在这种情况下是挂车)串联连接。
此外,车辆100包括至少一个环境感知传感器10,该环境感知传感器10具有传感器视场12。传感器视场12在图1中由具体视角,或观察角度指示。然而,应理解,环境感知传感器10在这种情况下也具有具体的最大检测距离,即环境感知传感器10能够检测到例如障碍物的最大距离。如图所示,环境感知传感器10可以是前视感知传感器,对应于车辆100的向前行驶方向。
图1进一步示出了车辆100意图在其中行驶的区域中的障碍物O1。如图所示,当车辆100处于第一点A处时,障碍物O1将遮挡第二点B。
除了从第一点A到第二点B的行驶轨迹T之外,还描绘了另一行驶轨迹T1。T1表示正常情况,例如,当车辆100的驾驶员原本将从第一点A行驶到第二点B时的情况。行驶轨迹T1可以被称为车辆100的预期行进路径,即第一点A与第二点B之间的最快和/或最短可能行进路径。在所示情况下,车辆100将在向前方向上从第一点A开始行驶,之后左转弯以便定位车辆100,使得车辆100可以最终倒车到达第二点B。
通过当前的传感器设置,即前视环境感知传感器10,该环境感知传感器10在车辆100正沿着行驶轨迹T1朝着第二点B倒车时将不能观察到第二点B。作为代替,在正常行驶情况下,驾驶员在朝着第二点B倒车时,通常将使用后视镜。
根据本发明的第一方面,可以规划行驶轨迹T来代替行驶轨迹T1,使得在车辆100穿过该车辆将穿过的区域的每个区段之前,前视感知传感器10的视场12将能够包含所有区段至少一次。
因此,参考图1和图5a,描绘了一种根据本发明的第一方面的实施例的用于规划限定用于车辆100的行进路径的行驶轨迹T的方法。
意图通过执行一个或多个车辆操纵来遵循行驶轨迹T。优选地,车辆操纵是自动的,即,这些车辆操纵不需要来自车上和/或车外驾驶员的直接输入。替代地,车辆操纵可以由控制单元30(参见图3)自动执行,控制单元30向一个或多个致动器(未示出)发出指令,以控制车辆100的转向、推进和制动中的至少一项。
该方法包括:
S1:通过包括引起从原本预期从第一点A到第二点B的行进路径T1偏离的至少一个附加的车辆操纵,来规划从第一点A到第二点B的行驶轨迹T,使得车辆100意图从第一点A到第二点B穿过的区域的每个区段在该车辆从该第一点A到该第二点B的行驶期间以及至少在穿过每个相应区段之前被包含在传感器视场12中至少一次。
如图1中的示例中所示,行驶轨迹T可以被规划成使得车辆100将沿向前方向从第一点A开始行驶,之后很快左转。之后,行驶轨迹T被规划成使得车辆100将右转,使得第二点B被包含在传感器视场12中。在右转之后,车辆将再次左转,以便将车辆100被定位成使得车辆100之后可以朝着第二点B倒车。由此,行驶轨迹T被规划成使得车辆100意图从第一点A到第二点B穿过的区域的每个区段在该车辆从该第一点A到该第二点B的行驶期间以及至少在穿过每个相应区段之前被包含在传感器视场12中至少一次。
应理解,这里的第二点B是车辆意图通过最后的倒车操纵到达的点。例如,第二点B可以对应于车辆100的装载/卸载位置。例如,在点B处,车辆100的后侧可以指向装载/卸载区。
第一点A可以由车辆100的开始位置和定向限定,第二点B可以由车辆100的结束位置和定向限定。位置可以例如被表达为坐标系中的坐标。定向可以被限定为车辆100的纵向轴线关于参考的定向。可替选地,定向可以被限定为第一车辆单元110的纵向轴线的定向以及第二车辆单元120的纵向轴线的定向。位置和定向可以如上所述也被表示为姿态。本文中使用的在第一点处的开始位置应被广义地解释。因此,开始位置可能不仅仅是车辆从静止开始时的实际开始位置。因而,作为示例,开始位置可以仅被视为从其开始规划轨迹的位置。
此外,行驶轨迹T可以被规划成使得与相应区段中的至少一个相关联的至少一个安全裕度区段在车辆从第一点A到第二点B的行驶期间以及至少在穿过所述相应区段中的至少一个之前也被包含在传感器视场12中至少一次。
在规划行驶轨迹T时,可以找到超过一个可能的行驶轨迹。因此,响应于找到从第一点A到第二点B的两个或更多个可能的行驶轨迹,该方法可以进一步包括从该两个或更多个可能行驶轨迹中选择从第一点A到第二点B的最快和/或最短行驶轨迹T。例如,另一发现的可能行驶轨迹(未示出)可以是包括进一步左转和右转的行驶轨迹。然而,这样的行驶轨迹将更长且更慢。
该方法可以进一步包括:
-在沿规划的行驶轨迹T行驶期间,在确定从车辆100意图穿过的区域的至少一个区段最后一次被包含在传感器视场12中开始已经消逝了预定时间段时,重新规划行驶轨迹T。
因而,如果车辆100出于一些原因沿行驶轨迹T行驶太慢,从车辆100意图穿过的区域的至少一个区段最后一次被包含在传感器视场12中开始可能已经消逝了预定时间段。由此,如果已经消逝的时间段比预定时间段长,则可以重新规划行驶轨迹T。例如,重新规划行驶轨迹T可以包括:通过包括引起从规划的行驶轨迹T偏离的至少一个进一步的附加车辆操纵(未示出),使得车辆100意图穿过的区域的所述至少一个区段在该车辆穿过该至少一个区段之前至少又一次被包含在传感器视场12中。
此外,在至少一个环境感知传感器的预定观察时间段期间已经观察到车辆100意图从第一点A到第二点B穿过的区域的每个区段时和/或在离上述至少一个环境感知传感器10的预定距离内已经观察到上述每个区段时,上述每个区段可以被视为被传感器视场12包含至少一次。
此外,在沿规划的行驶轨迹T行驶时,可以确定车辆100意图从第一点A到第二点B穿过的区域的至少一个区段包括障碍物。可以通过使用上述至少一个感知传感器10来检测障碍物。另外或可替选地,可以由车辆100从远程单元接收到沿规划的行驶轨迹T存在障碍物的信息而确定障碍物。例如,障碍物可以是可移动障碍物,诸如VRU或另一车辆。
因此,响应于确定在沿规划的行驶轨迹T行驶期间车辆100意图从第一点A到第二点B穿过的区域的至少一个区段包括障碍物,该方法包括通过包括从规划的行驶轨迹T偏离从而避开障碍物的至少一个进一步的附加车辆操纵来重新规划行驶轨迹T。
此外,行驶轨迹T可以被进一步重新规划,使得车辆100意图穿过(作为上述至少一个进一步的附加车辆操纵的结果)的进一步区域的每个进一步区段在执行上述至少一个进一步车辆操纵之前和/或期间以及至少在穿过每个相应的进一步区段之前被包含在传感器视场12中至少一次。
如上所述,所述一个或多个车辆操纵可以包括至少一个向前移动的车辆操纵和至少一个倒车移动的车辆操纵。如上文进一步所述的,与从第一点A开始行驶相关联的车辆操纵可以是向前移动车辆操纵,与到达第二点B相关联的车辆操纵可以是倒车移动车辆操纵。也可以相反,即与从第一点A开始行驶相关联的车辆操纵可以是倒车移动车辆操纵,与到达第二点B相关联的车辆操纵可以是向前移动车辆操纵。
车辆100可以被配置成接收关于从第一点A到另一点(诸如到第二点B)的行驶任务的信息。行驶任务通常可以包括车辆100在第二点B处的期望位置和定向。因而,响应于接收到行驶任务,可以如本文公开地规划行驶轨迹T。另外或可替选地,行驶轨迹T可以在车辆100车外规划,即,规划的行驶轨迹T可以被传达到车辆100。
鉴于上述问题,车辆100可以包括通信装置(未示出),以与远程单元通信,诸如与远程服务器(未示出)通信。通信装置可以是有线的和/或无线的。
参考图2,其中示出了本发明的第一方面的另一实施例。在所示实施例中,车辆100首先意图从第一点A行驶到第二点B。之后,车辆100意图从第二点B行驶到第三点C。这里的车辆100意图通过最后的倒车车辆操纵来到达每个点,B和C。这里的第三点C被障碍物O2遮挡,如从点A观察的。例如,障碍物O1、O2可以是静态物体,诸如建筑物、墙壁、山丘等。
如图2中所示,可以通过限定车辆100从第二点B到第三点C的附加行进路径来进一步规划行驶轨迹T。通过在从第一点A行驶到第二点B时包括车辆操纵来进一步规划行驶轨迹T,使得车辆100意图从第二点B到第三点C穿过的区域的每个区段在该车辆从第一点A行驶到第二点B期间,被包含在传感器视场12中至少一次。在所示实施例中,在从第一点A行驶到第二点B时执行进一步的附加车辆操纵。在该示例中,进一步的附加车辆操纵包括在倒车到第二点B之前执行进一步的右转和左转。因此,可以使从第二点B到第三点C的行驶轨迹T部分更高效,即更快和/或更短。例如,如图2中所示,行驶轨迹T的从第二点B到第三点C的部分可以相当地对应于从第二点B到第三点C的原本预期的行进路径。通过如图2中所示的附加车辆操纵,在从第一点A行驶到第二点B期间,车辆100意图从第二点B到第三点C穿过的区域的每个区段将被包含在传感器视场12中至少一次。
参考图3,其中示出了处理单元30,以用于规划限定用于车辆100的行进路径的行驶轨迹T。在所示实施例中,处理单元30与车辆100的环境感知传感器10通信联系。处理单元30被配置成执行根据本发明的第一方面的任何一个实施例所述的方法的步骤。应注意,处理单元30不是必需与环境感知传感器10通信联系。为了使处理单元30能够执行该方法,例如,获得关于至少一个环境感知传感器10的位置和观察方向的信息、关于车辆100意图行驶的区域的信息,以及关于第一点A和第二点B的信息可能就足够了。
处理单元30可以是车辆的车载单元和/或车外单元。
根据第三方面,本发明进一步涉及一种用于使车辆100沿限定用于车辆100的行进路径的行驶轨迹T自动行驶的方法,其中,车辆100包括具有传感器视场12的至少一个环境感知传感器10。在图5b中示出了这样的方法的示例实施例的流程图。该方法包括:
S10:执行一个或多个车辆操纵以遵循行驶轨迹T,其中,通过根据本发明的第一方面的任何一个实施例所述的方法来规划行驶轨迹T。
根据第四方面,本发明进一步涉及一种用于使车辆100沿限定用于车辆100的行进路径的行驶轨迹T自动行驶的控制单元30。如图4中所示,控制单元30可以是与处理单元30相同的单元。在这种背景下,控制单元30通常需要与所述至少一个感知传感器10通信联系。为了能够使车辆自动行驶,车辆100可以进一步包括至少一个致动器(未示出),以执行车辆操纵。
控制单元30被配置成向所述至少一个致动器发出一个或多个控制信号,使得所述至少一个致动器执行一个或多个车辆操纵以遵循行驶轨迹T,其中,已经通过根据本发明的第二方面的实施例所述的处理单元30规划了行驶轨迹T。
如上所述,车辆100包括处理单元30和/或控制单元30。另外或可替选地,车辆100可以适于与根据本发明的第二方面的实施例所述的处理单元和/或与根据本发明的第四方面的实施例所述的控制单元通信联系。
本文公开的所述至少一个环境感知传感器10可以是任何类型的环境感知传感器,诸如光检测和测距(LIDAR)传感器、无线电检测和测距(RADAR)传感器、声音导航和测距(声纳)传感器、相机等。
本文公开的方法可以实现为一种相应的计算机程序,该计算机程序包括程序代码装置,当所述程序在计算机上,诸如在处理单元30和/或控制单元30上运行时,所述程序代码装置用于执行任何一个方法。因此,本发明也涉及一种计算机可读介质,该计算机可读介质携载计算机程序,该计算机程序包括程序代码装置,当所述程序产品在计算机上,诸如在处理单元30和/或控制单元30上运行时,所述程序代码装置用于执行本文公开的任何一个方法。
应理解,本发明不限于上文所述和附图所示的实施例;相反,本领域技术人员应认识到,可以在所附权利要求的范围内做出许多改变和修改。
Claims (18)
1.一种用于规划限定用于车辆(100)的行进路径的行驶轨迹(T)的方法,其中,意图通过执行一个或多个车辆操纵来遵循所述行驶轨迹(T),并且其中,所述车辆(100)包括具有传感器视场(12)的至少一个环境感知传感器(10),所述方法包括:
-通过包括引起从原本预期从第一点(A)到第二点(B)的行进路径偏离的至少一个附加的车辆操纵,来规划从所述第一点(A)到所述第二点(B)的所述行驶轨迹(T),使得所述车辆意图从所述第一点(A)到所述第二点(B)穿过的区域的每个区段在所述车辆从所述第一点(A)到所述第二点(B)的行驶期间以及至少在穿过每个相应区段之前被包含在所述传感器视场(12)中至少一次。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一点(A)由所述车辆(100)的开始位置和定向限定,并且所述第二点(B)由所述车辆(100)的结束位置和定向限定。
3.根据上述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述行驶轨迹(T)被规划成使得与所述相应区段中的至少一个相关联的至少一个安全裕度区段在所述车辆从所述第一点(A)到所述第二点(B)的行驶期间以及至少在穿过所述相应区段中的至少一个之前也被包含在所述传感器视场中至少一次。
4.根据上述权利要求中的任一项所述的方法,进一步包括:
-响应于找到从所述第一点(A)到所述第二点(B)的两个或更多个可能行驶轨迹,所述方法进一步包括从所述两个或更多个可能行驶轨迹中选择从所述第一点(A)到所述第二点(B)的最快和/或最短行驶轨迹(T)。
5.根据上述权利要求中的任一项所述的方法,进一步包括:
-在沿所规划的行驶轨迹(T)行驶期间,在确定从所述车辆意图穿过的所述区域的至少一个区段最后一次被包含在所述传感器视场(12)中开始已经消逝了预定时间段时,重新规划所述行驶轨迹(T)。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,重新规划所述行驶轨迹(T)包括:通过包括引起从所规划的行驶轨迹(T)偏离的至少一个进一步的附加车辆操纵,使得所述车辆意图穿过的所述区域的所述至少一个区段在所述车辆穿过所述至少一个区段之前至少又一次被包含在所述传感器视场(12)中。
7.根据上述权利要求中的任一项所述的方法,在所述至少一个环境感知传感器(10)的预定观察时间段期间已经观察到所述车辆(100)意图从所述第一点(A)到所述第二点(B)穿过的所述区域的每个区段时和/或在离所述至少一个环境感知传感器(10)的预定距离内已经观察到所述每个区段时,所述每个区段被视为被所述传感器视场包含至少一次。
8.根据上述权利要求中的任一项所述的方法,进一步包括:
-响应于确定在沿所规划的行驶轨迹(T)行驶期间所述车辆(100)意图从所述第一点(A)到所述第二点(B)穿过的所述区域的所述至少一个区段包括障碍物,通过包括从所规划的行驶轨迹(T)偏离从而避开所述障碍物的至少一个进一步的附加车辆操纵来重新规划所述行驶轨迹(T)。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述行驶轨迹(T)被进一步重新规划,使得作为所述至少一个进一步的附加车辆操纵的结果而所述车辆(100)意图穿过的进一步区域的每个进一步区段,在执行所述至少一个进一步车辆操纵之前和/或期间以及至少在穿过每个相应的进一步区段之前,被包含在所述传感器视场(12)中至少一次。
10.根据上述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述一个或多个车辆操纵包括至少一个向前移动的车辆操纵和至少一个倒车移动的车辆操纵。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,与从所述第一点(A)开始行驶相关联的车辆操纵是向前移动的车辆操纵,并且与到达所述第二点(B)相关联的车辆操纵是倒车移动的车辆操纵,反之亦然。
12.根据上述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述行驶轨迹(T)进一步通过限定所述车辆(100)从所述第二点(B)到第三点(C)的附加行进路径来规划,并且其中,通过在从所述第一点(A)到所述第二点(B)行驶的同时包括车辆操纵来进一步规划所述行驶轨迹(T),使得所述车辆(100)意图从所述第二点(B)到所述第三点(C)穿过的区域的每个区段在所述车辆从所述第一点(A)到所述第二点(B)行驶期间被包含在所述传感器视场(12)中至少一次。
13.一种处理单元(30),用于规划限定用于车辆(100)的行进路径的行驶轨迹(T),其中,意图通过执行一个或多个车辆操纵来遵循所述行驶轨迹(T),并且其中,所述车辆(100)包括具有传感器视场(12)的至少一个环境感知传感器(10),所述处理单元(30)被配置成执行根据权利要求1至12中的任一项所述的方法的步骤。
14.一种用于使车辆(100)沿限定用于所述车辆(100)的行进路径的行驶轨迹(T)自动行驶的方法,其中,所述车辆(100)包括具有传感器视场(12)的至少一个环境感知传感器(10),所述方法包括:
-执行一个或多个车辆操纵以遵循所述行驶轨迹(T),其中,通过根据权利要求1至12中的任一项所述的方法来规划所述行驶轨迹(T)。
15.一种控制单元(30),用于使车辆(100)沿限定用于所述车辆(100)的行进路径的行驶轨迹(T)自动行驶,其中,所述车辆(100)包括用于执行车辆操纵的至少一个致动器和具有传感器视场(12)的至少一个环境感知传感器(10),其中,所述控制单元(30)被配置成向所述至少一个致动器发出一个或多个控制信号,使得所述至少一个致动器执行一个或多个车辆操纵以遵循所述行驶轨迹(T),其中,通过根据权利要求13所述的处理单元(30)来规划所述行驶轨迹(T)。
16.一种车辆(100),包括具有传感器视场(12)的至少一个环境感知传感器(10),其中,所述车辆(100)进一步包括根据权利要求13所述的处理单元(30)和/或根据权利要求15所述的控制单元(30),并且/或者其中,所述车辆(100)适于与根据权利要求13所述的处理单元(30)和/或根据权利要求15所述的控制单元(30)通信联系。
17.一种计算机程序,所述计算机程序包括程序代码装置,当所述程序在计算机上运行,诸如在根据权利要求13所述的处理单元(30)和/或根据权利要求15所述的控制单元(30)上运行时,所述程序代码装置用于执行根据权利要求1至12和/或14中的任一项所述的方法。
18.一种计算机可读介质,所述计算机可读介质携载计算机程序,所述计算机程序包括程序代码装置,当所述程序产品在计算机上运行,诸如在根据权利要求13所述的处理单元(30)和/或根据权利要求15所述的控制单元(30)上运行时,所述程序代码装置用于执行根据权利要求1至12和/或14中的任一项所述的方法。
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