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基于行驶通道和界限估计的支持车辆引导的方法、辅助系统及机动车技术方案

技术编号:44174566 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-06 18:20
本发明专利技术涉及一种用于支持机动车(2)在道路(1)上的纵向和横向引导的方法和辅助系统(5)。本发明专利技术还涉及一种相应设计的机动车(2)。在该方法中,基于所获取的环境数据来估计界限(3)的走势(10)以及机动车(2)的行驶通道(9),该界限限制道路的可行驶区域。沿着行驶通道(9),确定从行驶通道(9)到所估计的界限(10)的至少一个距离(11),该距离横向于行驶方向给出。然后,从行驶通道(9)和所确定的距离(11)生成并提供数据集(9,11),其中在数据集(9,11)中指定行驶通道(9),并且附加地通过距离(11)指定沿着行驶通道(9)的可行驶区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种用于支持机动车的纵向和横向引导的方法和辅助系统。本专利技术还涉及一种相应设置的机动车。


技术介绍

1、对于机动车中的各种当前和未来的辅助功能来说,确定相应机动车可能行驶的路径是有用的。这可以被描述为所谓的机动车的行驶通道或行驶廊道。例如,这种行驶通道可用于标识位于相应环境中的物体。然后,这样的物体可以用作例如用于控制自适应巡航控制或其他辅助功能以及高级或全自动驾驶功能的目标物体。

2、例如在de 102018 129 079a1中描述了一种用于沿行车道为车辆生成行驶廊道的方法。首先,在不考虑行车道上所有其他车辆的情况下生成初始廊道播种。然后基于识别的对象为行车道的一侧生成廊道的第一目标界限。进而,在行车道的相对的第二侧上生成第二目标界限。根据这些界限,适配第一廊道播种,由此为车辆生成行驶廊道。

3、例如,在de 102009 009 047a1中描述了一种用于物体探测的方法。其中借助传感器系统求取距离图像,并由此确定环境的深度图。在距离图像中标识出自由空间界限线,该界限线界定了无障碍区域的范围。在自由空间界限线之外并沿着自由空间界限线,通过从距一个平面相同或相似距离的像素形成等宽节段来对深度图进行分段。每个节段的高度被估计为位于无障碍区域之外的物体的一部分,使得每个节段由基点及其高度的二维位置来表征。

4、原则上,对相应环境的鲁棒且准确的识别和表现例如可用于行驶通道或轨迹规划的相应预测,例如用于紧急操纵。然而这仍然是一个重大挑战。例如,经常用于此目的的地图数据通常存在的问题是:其并不是最新的,即它不能足够快地适应动态环境变化,例如施工或封锁等。经常使用的对环境摄像机图像的分段并不总是可靠,并且可能受到诸多影响,例如受到环境影响(例如大雨、刺眼的阳光、雪等)。另外的问题是,机动车中通常使用计算能力非常有限的控制设备或嵌入式系统来预测行驶通道和/或基于其的辅助功能,但相应的数据和信息在机动车运行期间必须实时地或尽可能快速地被处理和解释。

5、de 102014212 487a1中描述了用于建立车辆的环境模型的方法的示例。其中,基于物体和/或自由空间界限和/或行车道界限来获取巷道,该巷道指示车辆周围的可自由行驶区域。巷道包括至少一个巷道节段,巷道节段又包括至少一个巷道节段界限。对其确定与车辆相关的距离。还可将该巷道提供给驾驶员辅助系统使用。这种用于建立环境模型的方法可以减少建立新驾驶员辅助系统所需的消耗并且使得能够更容易地集成新的传感器系统。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是实现特别鲁棒、高效和有效地辅助或至少部分自动地引导车辆。

2、根据本专利技术,该目的通过根据本专利技术的主题来实现。本专利技术的可能的改进和进一步的发展在说明书和附图中公开。

3、根据本专利技术的方法可以用于支持机动车在道路上或沿着道路的纵向和横向引导。在根据本专利技术的方法的方法步骤中,获取反映或表征特别是在机动车的行驶方向上位于前方的相应环境的环境数据。获取环境数据在此可以意味着或包括借助环境传感器系统、特别是借助多个不同的环境传感器来捕获环境数据、经由数据连接或接口接收环境数据和/或从数据存储器检索环境数据。

4、在根据本专利技术的方法的另一方法步骤中,至少基于所获取的环境数据来预言、即估计至少一个界限的走势或相应界限特征的走势,由此限制道路在相应环境中的可行驶区域,并且预言、即估计机动车预测驶过的行驶通道。行驶通道从机动车的各当前位置在其行驶方向上远离机动车地沿着道路或穿过相应的周围环境延伸。为了估计界限的走势,例如,可以在所获取的环境数据中探测或标识护栏、草皮、行车道或车道标记和/或类似物。因此,界限的走势可以直接从环境数据中获取,即至少不考虑其中包含的不可避免的不确定性。相应的预定估计模型可用于最终估计界限走势和/或行驶通道。这可以例如是算法模型、模拟模型、基于机器学习的训练模型,例如人工神经网络等。为了估计界限走势和/或行驶通道,除了环境数据之外,还可以获取和使用其他数据,例如关于机动车的操作或状况的当前的、紧接在前的和/或历史的数据,例如其转向角、转向角变化率、偏航率等等、地图数据、导航数据、相应环境中的其他交通参与者的运动数据等等。这最终可以实现对界限和/或行驶通道的走势的特别准确、鲁棒且可靠的估计。

5、在根据本专利技术的方法的另一方法步骤中,沿着所估计的行驶通道,确定从行驶通道到界限的所估计的走势的至少一个距离,该距离横向于机动车的行驶方向、即横向于机动车的纵向延伸被给定。例如,可以在行驶通道的多个或所有点处确定该距离。尤其可以对于两侧或两个方向来确定该距离,即在沿着行驶通道的行驶方向上观察,向左和向右确定该距离。根据识别或估计的界限,这里同样可以确定到多个不同界限的距离。

6、在根据本专利技术的方法的另一方法步骤中,从行驶通道的所估计走势和至少一个确定的距离(即,确定的距离或距离值)生成并提供组合的或集成的数据集。在此还分别考虑:在什么地点、即在什么空间位置,给出相应的距离。在以这种方式生成和提供的数据集中,估计的行驶通道以及附加地最少通过至少一个距离、即至少隐含地或明确地,指定沿着行驶通道可由机动车行驶的区域。

7、行驶通道估计在此已扩大到包括可行驶区域。通过数据集中的组合或集成,其中可以彼此直接链接地指定或者包含距离和行驶通道,可以实现该数据的特别有效的编码和可用性,例如与用于行驶通道和可行驶区域的两个单独的数据集相比,或者与从其中最初仅指定可行驶区域的数据集中随后测定行驶通道相比,或者反之亦然。这里提出的数据集、即来自行驶通道估计和界限估计的组合,可以表示对应的数据或相应环境的特别紧凑的表示。这使得后续算法或辅助功能或辅助系统特别容易从数据集中移除和处理这些数据。借此,在相应机动车的运行期间,相应的辅助功能可以特别有效地且不费力地被执行或使用,即,即使利用相应有限的硬件或计算资源,尤其是实时地也被执行或使用。

8、例如与完整的逐像素分段3d环境模型等相比,这里提出的通过从行驶通道到其内边缘的距离来表示可行驶区域是特别有效的,因为除了对于许多辅助功能总归需要的行驶通道之外,只需要保存特别少的附加数据。因此例如可以使用嵌入式系统,其通常具有相对较小的计算能力和相对较小的数据存储器。本专利技术的另一优点在于,通过从行驶通道的角度、即相对于行驶通道来表现或描述可行驶区域,自动指定或存储仅与机动车的纵向和横向引导分别实际相关的可行驶区域。例如,可以保持不考虑其他原则上可行驶的、但通过(可能不可行驶压过的)界限与行驶通道分开并且因此与机动车不相关的区域。由此例如可以相应地限制或约束用于轨迹规划的搜索空间(无论是沿着行驶通道还是用于离开行驶通道的操纵)。由此随后同样可以特别高效、有效且低消耗地执行相应的轨迹规划。

9、例如,可以将行驶通道指定为多边形,除了空间x和y坐标之外,多边形还包含附加信息或数据,例如与其垂直的行驶通道的取向或方向以及宽度。对于行驶通道或多边形的每个点或部段,到至少一个该处界限的距离然后可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于支持机动车(2)在道路上的纵向和横向引导的方法,其中

2.根据权利要求1所述的方法,

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,

4.根据权利要求3所述的方法,

5.根据权利要求3或4所述的方法,

6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法,

7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法,

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,

9.一种用于机动车(2)的辅助系统(5),包括用于获取表征在行驶方向上位于前方的相应环境的环境数据的接口(6)、处理器装置(7)和与所述处理器装置耦合的计算机可读数据存储器(8),其中所述辅助系统(5)被设置为执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。

10.一种机动车(2),具有用于获取表征在行驶方向上位于前方的相应环境的环境数据的环境传感器系统(4)、以及根据权利要求9所述的辅助系统(5)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于支持机动车(2)在道路上的纵向和横向引导的方法,其中

2.根据权利要求1所述的方法,

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,

4.根据权利要求3所述的方法,

5.根据权利要求3或4所述的方法,

6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法,

7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法,

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,<...

【专利技术属性】
技术研发人员:L·特伦蒂纳利亚S·科尔纳J·克拉普斯泰因
申请(专利权)人:宝马汽车股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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