用于監(jiān)視車輛的期望軌跡的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)視車輛的期望軌跡的方法和設(shè)備。本發(fā)明還涉及一種計算機(jī)程序。
【背景技術(shù)】
[0002]在高度自動的行駛中出于安全性原因在行駛由車輛計算的期望軌跡之前對其進(jìn)行監(jiān)視是絕對必要的。原則上通常是，借助所有所探測的對象在碰撞方面檢驗期望軌跡。如果一個期望軌跡導(dǎo)致碰撞，則該期望軌跡將被分類為無意義的并且不被行駛。然而一般困難的是，確定對象的實際大小、尤其是寬度和長度。尤其環(huán)境傳感器一一例如雷達(dá)傳感器或單目攝像機(jī)通常在最好情況下能夠識別一個對象位于可見范圍中的任意位置。通常，傳感器不能夠確定對象的準(zhǔn)確輪廓。因此，期望軌跡的基于所探測的對象的檢查是困難的。
[0003]上述環(huán)境傳感器也不能夠提供如下信息，即是否直至該對象實際上不存在其他的對象。這基本上歸因于，通常應(yīng)用對象傳感器。因此，此外也可以應(yīng)用主動的空閑空間傳感器，其直接測量空閑空間。對象是整個“被占據(jù)空間”的近似，但是并不真實描繪該被占據(jù)空間(基于傳感器的能力)。對象傳感器尤其可能忽視對象，這通常是一個大問題。如果空閑空間傳感器忽視了空閑空間，則在安全技術(shù)上來說通常沒有問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明所基于的任務(wù)可以視為在于，提供一種用于監(jiān)視期望軌跡的方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)期望軌跡的在無碰撞方面的更簡單的檢查。
[0005]本發(fā)明所基于的任務(wù)也可以視為在于，提出用于監(jiān)視期望軌跡的相應(yīng)設(shè)備。
[0006]本發(fā)明所基于的任務(wù)也可以視為在于，提供相應(yīng)的計算機(jī)程序。
[0007]所述任務(wù)借助于獨立權(quán)利要求的相應(yīng)主題解決。本發(fā)明的有利的構(gòu)型是相應(yīng)的從屬權(quán)利要求的主題。
[0008]根據(jù)一個方面提供一種用于監(jiān)視車輛的期望軌跡的方法，所述方法包括以下步驟:
[0009]檢測所述車輛的環(huán)境；
[0010]基于所檢測的環(huán)境求取空閑空間；以及
[0011]基于所述空閑空間在無碰撞方面檢驗所述期望軌跡，以便求取所述期望軌跡的行駛是否將導(dǎo)致碰撞。
[0012]根據(jù)另一方面提供一種用于監(jiān)視車輛的期望軌跡的設(shè)備，所述設(shè)備包括:
[0013]用于檢測所述車輛的環(huán)境的檢測裝置；和
[0014]處理裝置，其用于基于所檢測的環(huán)境求取空閑空間并且基于所述空閑空間在無碰撞方面檢驗所述期望軌跡，以便能夠求取所述期望軌跡的行駛是否將導(dǎo)致碰撞。
[0015]根據(jù)又一方面提供一種計算機(jī)程序，其包括程序代碼，用于當(dāng)在計算機(jī)上執(zhí)行計算機(jī)程序時實施用于監(jiān)視車輛的期望軌跡的方法。
[0016]根據(jù)又一方面提供一種車輛，該車輛包括用于監(jiān)視車輛的期望軌跡的設(shè)備。
[0017]有利地能夠?qū)崿F(xiàn)一種期望軌跡的與模型無關(guān)的并且可靠的監(jiān)視。這尤其通過以下方式:基于空閑空間測量在無碰撞方面檢驗期望軌跡而不是如在現(xiàn)有技術(shù)中那樣基于在車輛環(huán)境中探測的對象的大小。通常不感興趣的是，什么正好(存在的對象具有什么輪廓，所述對象的輪廓因此在任何情況下對于估計規(guī)劃起著非常次要的作用)位于非空閑的空間中。優(yōu)選僅僅以下對于期望軌跡的檢驗是重要的，已經(jīng)在空閑空間中規(guī)劃或求取該期望軌跡。因此通過基于空閑空間在無碰撞方面檢驗期望軌跡的方式，可以有利地均衡已知環(huán)境傳感器的不足，即這些已知環(huán)境傳感器通常不能夠確定對象的準(zhǔn)確輪廓。由此引起期望軌跡的可靠監(jiān)視。尤其有利的是，在車輛自動行駛的范圍中應(yīng)用本發(fā)明。在這樣的行駛中車輛不再由駕駛員控制或引導(dǎo)。相反地，在自動行駛期間自動地并且自主地也就是獨立自主地控制或引導(dǎo)車輛(在自動行駛模式中運(yùn)行車輛)。因此根據(jù)一種實施方式設(shè)置，本發(fā)明的步驟在車輛自動行駛期間執(zhí)行。相應(yīng)地，所述設(shè)備構(gòu)造用于如果在自動行駛模式中運(yùn)行車輛，也就是自動地引導(dǎo)該車輛，則實施所述方法步驟。
[0018]應(yīng)注意，根據(jù)一種實施方式，用于測量空閑空間的環(huán)境傳感器僅僅主動地即測量空閑(即其構(gòu)造用于僅僅測量空閑)，也就是說環(huán)境傳感器構(gòu)造用于不高估空閑空間，而是如果可能，僅僅低估空閑空間并且不采取對象假設(shè)(例如表述:見到距離20m處的對象，也就是說，“直到那里必須是空閑的。”顯然不是這樣的環(huán)境傳感器的表述，所述環(huán)境傳感器構(gòu)造為空閑空間傳感器)。
[0019]根據(jù)一種實施方式設(shè)置，空閑空間基于格柵或微粒(partikel)。在基于微粒的空閑空間中，該空閑空間通常劃分為一個格柵，其中，格柵的各個單元分別具有一個變量，該變量是該單元通過一個對象占據(jù)的概率?；旧响o態(tài)情景被良好地覆蓋。應(yīng)用微粒過濾器的方案也允許以相同方案不僅處理靜態(tài)情況而且處理動態(tài)情況。
[0020]根據(jù)另一實施方式設(shè)置，基于所述空閑空間求取配置空間，其中，所述配置空間是描述所述車輛的無碰撞軌跡的一個空間，其中，在所述配置空間中在無碰撞方面檢驗所述期望軌跡。通過應(yīng)用這樣的配置空間尤其引起如下技術(shù)優(yōu)點，即可以直接、快速并且可靠地實施期望軌跡的在無碰撞方面的檢查。這是因為配置空間正好是一個這樣的空間，該空間描述了車輛的無碰撞軌跡。也就是說，在配置空間中延伸的全部軌跡不會導(dǎo)致碰撞。
[0021]在另一實施方式中，為了求取所述配置空間而將基于格柵的空閑空間的空閑面與車輛大小和車輛方向的車輛模型進(jìn)行卷積，從而所述配置空間求取為包括多個單元的格柵，所述多個單元所有表示為可行駛的，其中，為了在無碰撞方面檢驗所述期望軌跡而檢查所述期望軌跡是否完全位于所述格柵中。
[0022]也就是說，有利地為了求取配置空間而考慮車輛大小和車輛方向。這尤其基于卷積。因此可以有利地確保，如果該車輛基于其空間上的延展并且基于其在空間中相應(yīng)的方向位于空閑空間邊界處但在空閑空間內(nèi)，則位于空閑空間邊界處但在空閑空間之外的對象不與該車輛碰撞。卷積優(yōu)選對于車輛的所有可能的方向?qū)嵤Ｒ虼擞绕淝笕《嗑S配置空間。車輛尺寸(車輛大小)的認(rèn)識通常是必然需要的，如果在本說明書的范圍中由“模型無關(guān)性”描述，則“模型無關(guān)性”涉及如下，即空閑空間自身的測量與其他待測量的交通參與者的模型無關(guān)(例如立體攝像機(jī)采用用于測量的強(qiáng)的模型假設(shè)，而激光雷達(dá)沒有)。模型總是不準(zhǔn)確的并且降低地描述真實性，因此可以避免這一點。但是自身車輛的“模型”是非常精確的，精確到毫米。因此這不是模型，而是僅為車輛延展。
[0023]配置空間是一個η維超級空間，其通過系統(tǒng)(在此在其環(huán)境中的車輛)的獨立的空閑度(Freiheit)形成或求取。每個實際的運(yùn)動是配置空間中的一個軌跡。不同于相空間，配置空間不描繪各個元素(例如障礙物或者環(huán)境中的其他對象)的沖量(impuls)，因此僅僅表示系統(tǒng)的當(dāng)前配置或當(dāng)前狀態(tài)，而不可以導(dǎo)出各個元素的進(jìn)一步運(yùn)動。
[0024]因此有利地產(chǎn)生了具有適當(dāng)?shù)某叨群统叽绲母駯?，其方式是，格柵單元的空閑度或可行駛性的特征在于，單元完全位于配置空間中。因此，所述格柵是一個描述車輛的所有無碰撞軌跡的空間。
[0025]因此，完全位于格柵中的期望軌跡不導(dǎo)致碰撞。因為格柵的全部單元的特征為空閑的或可行駛的。在此，期望軌跡由開始到目標(biāo)點限定在配置空間中、也就是在格柵中的一系列相鄰的點。
[0026]根據(jù)另一實施方式設(shè)置，分別借助于多個環(huán)境傳感器檢測所述車輛的環(huán)境，其中，所述環(huán)境的僅僅以下區(qū)域表示為可行駛的:在所述區(qū)域中全部環(huán)境傳感器都沒有探測到對象，從而所述空閑空間僅僅包括表示為可行駛的區(qū)域。
[0027]由此尤其引起了技術(shù)上的優(yōu)點，即限定了用于可行駛區(qū)域的排除標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)因為以下而因此不再可以表示為空閑的一個區(qū)域:即對于該區(qū)域環(huán)境傳感器中的僅僅一個示出該區(qū)域借助于一個對象占據(jù)。這與是否全部其他環(huán)境傳感器正好將該區(qū)域表示為可行駛無關(guān)。因此有利地提高了在確定一個區(qū)域是否空閑時的安全性。
[0028]例如具有兩種類型的環(huán)境傳感器:對象傳感器和明確的空閑空間傳感器。對象傳感器測量對象，在此涉及所述排除標(biāo)準(zhǔn)。空閑空間傳感器明確測量空閑空間，其方式是，所述空閑空間傳感器例如直接以多個相疊走向的激光射束測量地面。通過這種方式可以確保，沒有對象位于兩個激光射束之間，該區(qū)域因此是空閑的。由此，因此根據(jù)一種實施方式設(shè)置，設(shè)有至少一個來自每個傳感器類別(對象傳感器和自由空間傳感器)的環(huán)境傳感器。這對于軌跡檢驗是有利的。
[0029]根據(jù)另一實施方式，環(huán)境傳感器優(yōu)選相同或例如不同地形成。
[0030]根據(jù)一種實施方式，環(huán)境傳感器元件選自以下組的環(huán)境傳感器:雷達(dá)傳感器、超聲波傳感器、激光雷達(dá)傳感器、紅外線傳感器、視頻傳感器、尤其立體攝像機(jī)的一個或多個視頻傳感器或者單目攝像機(jī)的視頻傳感器。
[0031]根據(jù)一種實施方式，所述一個環(huán)境傳感器(或者所述多個環(huán)境傳感器)是空閑空間傳感器，所述空閑空間傳感器構(gòu)造用于測量空閑空間。也就是說，空閑空間傳感器可以測量、即測量車輛環(huán)境中的空閑空間。空閑空間傳感器例如是激光雷達(dá)傳感器，優(yōu)選是多平面激光雷達(dá)傳感器。
[0032]關(guān)于所述方法的實施方式類似地由關(guān)于設(shè)備的實施方式得出，并且反之亦然。也就是說，關(guān)于所述方法的特征、優(yōu)點或?qū)嵤┓桨赣申P(guān)于設(shè)備的實施方式得出，并且反之亦然。這尤其意味著，該設(shè)備構(gòu)造用于實施根據(jù)本發(fā)明的方