CN103010216A - 用于操作车辆的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于操作车辆的装置和方法，其中具体地提出一种用于操作车辆的装置(101、303、403)，具有用于提供驾驶员辅助功能的驾驶员辅助系统(103)以及控制系统(105)，该控制系统根据车辆环境数据以及与所述车辆环境数据对应的质量系数来控制所述驾驶员辅助系统(103)。本发明还涉及一种计算机程序和一种车辆(301)以及一种用于操作车辆的系统(401)。

Description

用于操作车辆的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种操作车辆的装置和方法。本发明还涉及一种计算机程序、一种车辆以及一种用于操作车辆的系统。

背景技术

已知在车辆中的导航系统。

那么例如公开文献DE10 2009 031 275A1描述了一种方法，在该方法中，数据通过无线接口传递到安装有导航系统的车辆上。

公开文献EP2 213 983A1描述了一种导航系统，该导航系统借助于路径搜寻、路径上的动态目标导引以及搜寻器而从数据库中找出沿着行驶方向上的路径的数据，并且显示给驾驶员。

导航系统的导航数据例如还可以用于控制车辆功能，比如控制在转弯之前预先的变速器控制功能，或者控制在弯道或十字路口之前预先的道路照明功能。

这里特别重要的是，为此采用的数据要尽可能准确且尽可能无误差，这是因为否则的话会导致：在不激活车辆功能更加有意义且更加可靠的行驶状况下将车辆功能激活。由此会破坏车辆的安全性能。

发明内容

因此，本发明所基于的目的可以在于，提供一种用于操作车辆的装置，利用该装置能够安全地操作车辆。

因此，本发明所基于的目的还可以在于，提供一种相应的用于操作车辆的方法。

因此，本发明所基于的目的还可以在于，提供一种相应的计算机程序、一种相应的车辆以及一种相应的用于操作车辆的系统。

上述目的通过各独立权利要求相应的主题实现。各个从属权利要求的内容是有利的设计方案。

根据一个方面，提供一种用于操作车辆的装置。该装置包括用于提供驾驶员辅助功能的驾驶员辅助系统。也就是说，特别地，驾驶员辅助系统设置用于提供驾驶员辅助功能。

而且，所述装置还包括控制系统，该控制系统能够根据车辆环境数据以及与车辆环境数据对应的质量系数来控制驾驶员辅助系统。

根据另一个方面，提供一种用于操作车辆的方法。在此，根据车辆环境数据以及与车辆环境数据对应的质量系数来控制驾驶员辅助系统，以提供驾驶员辅助功能。

根据又一个方面，提供一种计算机程序，该计算机程序包括用于当在计算机上实施所述计算机程序时实施所述用于操作车辆的方法的程序编码。

根据再一个方面，提供一种车辆，该车辆包括所述用于操作车辆的装置。

根据还一个方面，提供一种用于操作车辆的系统，该系统包括所述用于操作车辆的装置以及用于将控制信号发送给该装置的控制系统的外部的控制服务器。

特别地，本发明还包括如下构思：不仅根据车辆环境数据而且还根据与车辆环境数据对应的质量系数来控制驾驶员辅助系统。因此，为了使驾驶员辅助系统提供驾驶员辅助功能，车辆环境数据不仅必须能够实现这一点，此外车辆环境数据还必须满足足够的质量要求。就此方面而言，构建另一个安全网，即，质量系数，该质量系数确保：只有在车辆环境数据具有足够质量的条件下才提供驾驶员辅助功能。由此，以有利的方式减少或甚至完全避免了对于车辆来说危险的状况(由于基于低劣的车辆环境数据提供驾驶员辅助功能而可能会导致的状况)，从而进一步以有利的方式实现车辆的安全操作。

在本发明的范围内，车辆环境数据特别指的是包括涉及车辆环境的一条或多条信息的数据。这些信息例如可以包括车辆所在路段的自然特征或特性。这样的自然特征特别地可以包括路段走向、弯道的曲率半径、路段倾斜、路段上升程度、行车道数量以及行车道特性。这些信息特别地可以包括设置在路段之上或附近的物理或自然目标物。这些物理目标物例如可以是交通标志、限制公告和/或信号设备。车辆环境数据特别地还可以包括导航系统的导航数据。这样的导航数据特别地包括数字地图。

根据一个实施方式，车辆环境数据通过车辆环境检测装置来获取。这种车辆环境检测装置例如包括一个或多个传感器。特别是，这些传感器可以为雷达传感器或超声波传感器。车辆环境检测装置优选可以包括采用光学方式获取车辆环境的摄像机。车辆环境检测装置例如可以具有激光传感装置，该激光传感装置能够获取用于行驶轨迹的限制标记和/或限制公告。车辆环境检测装置还可以表现为用于获取车辆环境的传感器系统。

根据另一个实施方式，控制系统还设置用以根据车辆环境数据以及与车辆环境数据对应的质量系数来控制驾驶员辅助系统的操作状态。也就是说，驾驶员辅助系统的操作状态根据车辆环境数据以及质量系数而受到控制。操作状态特别可以是开启操作状态，在该开启操作状态下驾驶员辅助系统被激活，并提供驾驶员辅助功能。另一种操作状态特别可以是关闭操作状态，在该关闭操作状态下驾驶员辅助系统去激活，就此而言，不提供驾驶员辅助功能。在此，去激活的驾驶员辅助系统并非强制性地表示，驾驶员辅助系统整个被关闭，而是仅仅表示，该驾驶员辅助系统不提供驾驶员辅助功能。当然，去激活的驾驶员辅助系统还可以包括整个关闭的驾驶员辅助系统。由此特别地根据车辆环境数据以及质量系数而使驾驶员辅助系统被激活或去激活，从而提供或者不提供驾驶员辅助功能。就此，以有利的方式，只有当对于驾驶员辅助功能所必需的车辆环境数据具有对于该功能所必需的足够高的质量时，才提供该驾驶员辅助功能。

在又一个实施方式中，设有为控制系统接收外部的控制服务器的控制信号的接收器。即，特别地接收外部的控制信号用于控制驾驶员辅助系统。也即，控制信号通过控制系统控制驾驶员辅助系统。在本发明的范围内，外部特别指的是车辆之外的、与车辆分离的区域。就此而言，外部的控制服务器设置在车辆之外并且与车辆分离。那么，外部的控制服务器特别地控制驾驶员辅助系统。因为外部的控制服务器具有进入其他数据(通常不能轻易地提供给车辆使用)的入口，所以这些数据可以用于控制驾驶员辅助系统。由此，以有利的方式实现了，能够更加安全地控制驾驶员辅助系统，这是因为采用了例如实时的和/或经证实的、也即经检验过的数据。

根据又一个实施方式，设有将驾驶员辅助系统的识别信号发送给外部的控制服务器的发送器。即，特别地将驾驶员辅助系统的识别信号发送给外部的控制服务器。在本发明的范围内，识别信号特别包括涉及什么样的一个驾驶员辅助系统的信息，也就是说特别指的是类型或模式。因此，以有利的方式，外部的控制服务器除了车辆环境数据以及质量系数之外还能够判断，是否应将将驾驶员辅助系统激活或使其去激活的控制信号发送给控制系统。由此能够与状况相适宜地提供驾驶员辅助功能。就此，可以更加安全且更可靠地对车辆进行操作。

根据又一个实施方式，质量系数与车辆环境数据所对应的时间属性有关。这种时间属性特别地包括这样的信息，即，什么时候、也就是说在哪个时刻和/或哪个日期形成该车辆环境数据。因此，特别地，与时间上较旧的车辆环境数据相比，给时间上较新的车辆环境数据分配一个较高的质量系数。由此以有利的方式确保，只有在相应的车辆环境数据足够实效性的情况下，才提供驾驶员辅助功能。在车辆环境数据变旧的情况下，例如其没有考虑到现在存在的建筑工地或改变的行程路线，仍会提供一个驾驶员辅助功能，尽管这由于变化的情况而不再有意义。

在本发明的范围内，驾驶员辅助系统特别地为在确定的行驶状况下用于辅助驾驶员的装置。驾驶员辅助系统特别地可以半自动或自动地干预车辆的驱动装置、控制装置(诸如油门和/或制动器)和/或信号装置；和/或可以通过适宜的人机接口在临界状态之前或期间对驾驶员发出警示。根据一个实施方式，驾驶员辅助系统可以选自以下驾驶员辅助系统组中的至少一个元素：

防抱死系统、驱动防滑控制系统、自动停车系统(也就是在驾驶员出现健康问题时使用的紧急停车系统)、电子稳定程序(也被称为驱动防滑控制系统)、发动机拖曳扭矩控制系统、电子差速器锁、自动照明系统(也就是自动点亮或熄灭照明灯)、自适应式随动转向灯、自适应式远光灯辅助系统(用于自动调整近光灯的照明距离以及使远光灯增强或减弱)、用于自动使远光灯增强或减弱的远光灯辅助系统、夜视辅助系统(英语也称为“Night Vision”)、刮水器自动装置、英语所称的“Headup-Display”(即特别地指驾驶员视线方向上的显示装置)、制动辅助系统、自动紧急制动系统、上坡行驶辅助系统、下坡行驶辅助系统、速度控制器(也被称为速度调节系统)、巡航距离控制器(英语也称为“Adaptive CruiseControl”)、距离警示器、死角监视器、堵车辅助系统、轨迹识别系统、用于车辆横向导向辅助的防偏驶辅助系统、防偏驶支持系统、车道转换辅助系统、车道转换支持系统、“Intelligent Speed Adaption”(也就是智能速度调节系统)、车辆之间的无线通讯系统(英语也称为“Car-to-Car Communication”)、轮胎压力控制系统、泊车辅助系统(特别是利用超声波传感器进行障碍识别和距离识别的泊车辅助系统)、驾驶员状态识别系统和交通标志识别系统。

在本发明的范围内，驾驶员辅助功能在此特别地表现为驾驶员辅助系统为支持驾驶员所能够提供的功能。

附图说明

下面，结合优选的实施例对本发明进行详细说明。在此，附图中：

图1示出了一种用于操作车辆的装置；

图2示出了一种用于操作车辆的方法的流程图；

图3示出了一种车辆；以及

图4示出了一种用于操作车辆的系统。

具体实施方式

接下来，对于相同的特征使用相同的附图标记。

图1示出了用于操作车辆(未示出)的装置101。该装置101包括用于提供驾驶员辅助功能的驾驶员辅助系统103。装置101还包括控制驾驶员辅助系统103的控制系统105。这个控制过程的发生特别地与车辆环境数据以及对应于车辆环境数据的质量系数有关。

在一个未示出的实施方式中，装置101还可以包括用于获取车辆环境的传感器系统，其中，车辆环境数据由通过传感器系统获取的车辆环境形成。

图2示出了用于操作车辆的方法的流程图。在步骤201中，提供车辆环境数据以及与该车辆环境数据相对应的质量系数。

在步骤203中检验：质量系数是否大于预设的阈值。大于预设阈值的质量系数特别地表明了，车辆环境数据具有足够的质量以激活驾驶员辅助系统，从而使该驾驶员辅助系统提供相应的驾驶员辅助功能。当质量系数小于预设的阈值时，那么这一点特别地表明了：车辆环境数据不具有足够的质量，从而驾驶员辅助系统在该具体的行驶状况下不应被激活。

因此，当在步骤203中确定质量系数大于预设的阈值时，那么在步骤205中，激活驾驶员辅助系统，由此使驾驶员辅助系统提供相应的驾驶员辅助功能。

当在步骤203中确定质量系数小于预设的阈值时，那么在步骤207中，在驾驶员辅助系统已经被激活的情况下使该驾驶员辅助系统失效。要不然，也就是说，当在驾驶员辅助系统已经去激活的情况下，不再实施其他步骤。但在此还可以特别设计成，通知驾驶员：在该具体的行驶状况下未实施驾驶员辅助系统的自动激活。

图3示出了一辆车辆301，该车辆包括用于操作车辆的装置303。该装置303例如可以指的是图1中的装置101。

图4示出了一种用于操作车辆(未示出)的系统401。该系统401包括用于操作车辆的装置403。装置403大体上与图1的装置101类似地构成，并且还另外具有用于接收控制信号的接收器405。外部的控制信号通过一个外部的控制服务器407发送到装置403上。因此，使该外部控制服务器407可以以有利的方式来控制装置101的驾驶员辅助系统103，并且特别地可以判断：是将驾驶员辅助系统103激活，还是将其去激活。

在一个未示出的实施方式中可以规定，装置403包括一个用于发送驾驶员辅助系统103的识别信号的发送器，其中，将识别信号发送到外部控制服务器407上。该控制服务器就此具有一个这里未示出的接收器以及发送器。

由此，以有利的方式，在判断应激活驾驶员辅助系统103还是使之去激活时，控制服务器407还能够考虑到其他的重要信息，这里特别是指对驾驶员辅助系统103的识别。那么例如有意义的是，在转弯之前激活自适应式随动转向灯或自适应式远光灯辅助系统，该随动转向灯或远光灯辅助系统特别地通过弯道曲率数据(即，表征或描述弯道曲率的数据)来控制。提供转弯紧急制动功能的转弯紧急制动系统也特别地通过弯道曲率数据来控制。由此，转弯紧急制动系统能够在过快驶过弯道的情况下将车辆制动，或者实施紧急制动。而且，在转弯之前激活转弯紧急制动系统通常也是有意义的。

弯道曲率数据例如可以具有确定的精确度，该精确度足够用于激活自适应式随动转向灯或自适应式远光灯辅助系统，但是尚不足以用于激活转弯紧急制动系统。在此，由该精确度可以导出或确定一个质量系数。这里，质量系数则特别地包括弯道曲率数据精确程度的信息，也就是说，该弯道曲率数据特别地具有哪些误差棒。然后，据此，在精确度不够的情况下，不激活转弯紧急制动系统或使转弯紧急制动系统去激活。尽管对于转弯紧急制动系统不具有足够的精确度，但可以激活自适应式随动转向灯或自适应式远光灯辅助系统，这是因为在此通常较小的精确度就足够了。弯道曲率数据的精确度例如可以为+/-1％，特别地为+/-10％，或例如为+/-50％。为了激活自适应式随动转向灯，优选地，+/-10％的精确度就可以足够了。为了激活转弯紧急制动系统，例如必须使精确度为最低+/-1％。

根据另一个未示出的实施方式可以规定，车辆或车队凭借各自的环境传感装置、例如雷达传感器、超声波传感器、激光传感器和/或摄像机自动生成车辆环境数据，并且持续估算出所获取的信息的质量，也就是，为车辆环境数据分配一个质量数或质量系数；然后，只有当车辆环境数据满足对于驾驶员辅助系统最低必要的质量条件时，才激活驾驶员辅助功能。

对此，在以下将引用ACC(adaptive cruise control)速度控制系统为例，该ACC速度调节系统具有全自动的理论速度预设功能。这里特别地可以规定，由导航系统根据从数字地图中所预见的速度限制(即，静态交通标志)和/或转向半径而计算出最大理论速度。根据该理论速度，ACC速度调节系统可以预先减小设定的速度，由此使车辆不会过快地驶入转弯处，或者不会过快地经过具有速度限制的交通标志。

此外还可以规定，车辆通过其环境传感器自动生成必要的车辆环境数据。那么例如可以采用具有交通标志识别功能的摄像机来识别沿着经常行驶的路径的速度限制。此外，通过横向加速度传感器、转向角度传感器、旋转速度传感器和/或车辆速度能够以优选的方式自动求出沿着经常行驶的路径的舒适的转弯理论速度，并且将其存储在导航数据库旁。对此，应该通常一次或多次驶过一个确定的路段。在重复驶过时，能够预先以有利的方式访问之前获取的数据，其中，根据这些数据例如为ACC速度调节系统全自动地设定一个预设的理论速度。

为了实现对此足够且可靠的质量，通常需多次驶过所述路段，从而通过车辆传感器改善数据库。因而，本发明的核心特别地在于，例如根据车辆传感器的数据以及路段获取的经常性，持续地构建质量系数，该质量系数例如能够表明所获取的交通标志信息(例如通过摄像机获取的交通标志信息)或转弯半径/转弯速度的质量如何。只有当质量系数超过预限定的阈值时，才允许ACC速度调节系统自动进行理论速度预设。

在另一个设计方案中可以规定，车辆环境数据不仅可以由车辆本身自动获取，而且还可以通过由许多车辆构成的车队来获取，这些车辆与一个外部的控制服务器进行通信。由此，一辆车辆可以从所获取的其他车辆的车辆环境数据获利。在这种情况下，所获取的车辆环境数据的质量系数可能由外部的控制服务器来确定。汇总的数据(即，通过汇集所有的由车辆获取的车辆环境数据而形成的数据)以及相应的质量系数例如可以利用无线通信方法提供给所有车辆的外部的控制服务器使用。汇总例如可以包括取数据的平均值。

根据又一个设计方案可以规定，外部的控制服务器自动根据由其收集的车辆环境数据的质量系数判断：是否允许激活车辆的驾驶员辅助系统。然后，只有当达到确定的质量系数时，该外部控制服务器才可以将控制信号发送到车辆上，以用于ACC速度调节系统的ACC速度控制器进行全自动理论速度预设。为了在控制服务器中做出判断，有需求的车辆必须将需要所述数据的功能传达给外部的控制服务器，这是因为对于不同的功能可能具有不同程度的质量要求。也就是说，有需求的车辆必须通知外部的控制服务器，应该对哪个驾驶员辅助系统进行控制。

除了局域传感器的信息之外，特别还可以附加地或替代地，在时间方面上提供关于数据质量的重要信息。因为数据沿着路段会发生变化(例如由于建筑房屋用地而出现的新的速度限制交通标志、或者由于建筑房屋用地或道路变化而出现的变化的转弯半径)，所以对于所获取的车辆环境数据的质量评估来说，时间也是一个重要方面。在这种关联条件下，最高的质量具有优选地在时间上非常新的数据，因为如果一辆车辆在几分钟前才经过相应的道路区段并且刚好利用其传感装置证实了由其他车辆在那里所获取的信息，那么建筑的变化例如是非常不可能的。

由此根据再一个实施方式可以规定，只有在另一辆经过该行驶路段的车辆在几分钟之前利用其传感器证实了为此所需的数据的情况下才激活ACC速度调节系统，即只有在这种情况下ACC速度控制器才进行全自动的理论速度预设。

在另一个设计方案中可以规定，在持续对收集的数据进行质量评估的过程中，针对一个日期的质量系数随着时间流逝而持续降低，直至一辆车辆利用其传感器重新证实了所述日期的实时性为止。

以优选方式可以规定，基于位置的数据沿行驶路径进行获取，并且进行收集，然后对这些数据的质量进行评估，这一点对于许多驾驶员辅助功能具有显著的重要性。

在本发明的范围内，特别地，质量系数可以是百分比，即，在确定数量的车辆中有百分多少的车辆曾识别到设置在一段行驶路程之上、上方或附近的一个自然目标物。因此，例如相比于60％的车辆识别到相同的自然目标物而40％的车辆持不同识别结果的情况，当80％的车辆识别到相同的自然目标物而仅20％持不同识别结果时会具有相应的较高的质量系数。

在本发明的范围内，质量系数特别地还可以对应于车辆环境数据的误差棒。也就是说，特别地，误差棒越大，质量系数越低。

在本发明的范围内，质量系数特别地还可以考虑到提供车辆环境数据用于进一步处理的车辆的数量，特别是给外部的控制服务器提供车辆环境数据的车辆的数量。

质量系数特别地还可以考虑到弯道曲率和/或车辆传感装置的证实次数。

质量系数特别地还可以考虑到自从最后一次证实了通过一辆车辆所获取的车辆环境数据以来的时间间隔。

根据另一个实施方式可以规定，质量系数在时间上持续降低，直至重新证实相应的车辆环境数据。特别地，获取日期的质量系数可以随着时间的流逝而持续降低，直至该日期通过车辆的传感器系统或车辆传感装置重新得到证实。优选地，需为其确定质量系数的车辆环境数据是基于位置的数据，其中，特别地，日期与一个特定位置(例如一条道路上的特定位置)相绑定。

Claims (13)

1.一种用于操作车辆(301)的装置(101、303、403)，具有用于提供驾驶员辅助功能的驾驶员辅助系统(103)以及控制系统(105)，所述控制系统根据车辆环境数据以及与所述车辆环境数据对应的质量系数来控制所述驾驶员辅助系统(103)。

2.根据权利要求1所述的装置(101、303、403)，其中，所述控制系统(105)还能够根据车辆环境数据以及与所述车辆环境数据对应的质量系数来控制所述驾驶员辅助系统(103)的操作状态。

3.根据权利要求1或2所述的装置(101、303、403)，其中，设有为所述控制系统(105)接收外部控制服务器(407)的控制信号的接收器(405)。

4.根据前述任意一项权利要求所述的装置(101、303、403)，其中，设有将所述驾驶员辅助系统(103)的识别信号发送给外部的控制服务器(407)的发送器。

5.一种用于操作车辆(301)的方法，其中，根据车辆环境数据以及与所述车辆环境数据对应的质量系数来控制驾驶员辅助系统(103)，以提供驾驶员辅助功能。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述控制包括对所述驾驶员辅助系统(103)的操作状态进行控制。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述质量系数与所述与车辆环境数据对应的时间属性有关。

8.根据权利要求5至7中任意一项所述的方法，其中，接收用于控制(105)所述驾驶员辅助系统(103)的外部的控制信号。

9.根据权利要求5至8中任意一项所述的方法，其中，将所述驾驶员辅助系统(103)的识别信号发送给外部的控制服务器(407)。

10.根据权利要求5至9中任意一项所述的方法，其中，所述车辆环境数据借助于用于获取车辆环境的传感器系统形成。

11.一种计算机程序，包括用于当在计算机上执行所述计算机程序时实施根据权利要求5至10中任意一项所述方法的程序编码。

12.一种车辆(301)，包括根据权利要求1至4中任意一项所述的装置。

13.一种用于操作车辆(301)的系统(401)，包括根据权利要求3或权利要求4引用权利要求3时所述的装置以及用于将控制信号发送给所述控制系统(105)的外部的控制服务器(407)。

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