CN104583042A - 对自主车辆系统进行控制的方法和机动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对被设计用于使机动车(9)自主运行的车辆系统(10)进行控制的方法，其中，从描述机动车(9)当前位置的位置信息和至少一个与位置相关的、与车辆系统(10)的使用许可有关的许可信息中确定出用于车辆系统(10)的设定信息，并且根据该设定信息选择车辆系统(10)的至少一个运行参数。

Description

对自主车辆系统进行控制的方法和机动车

技术领域

本发明涉及一种对被设计用于使机动车自主运行的车辆系统进行控制的方法以及一种机动车。

背景技术

被设计用于使机动车自主运行的车辆系统(经常也被称为自主驾驶员辅助系统)在现有技术中已被推荐用于各种用途。例如，已知有一组系统用于自动泊车入位过程，尤其是还用于自动寻找泊车位。虽然这些应用范围广泛的系统已经被提出，但目前为止各种最不同的许可方法却并未订立。此外半自主驾驶员辅助系统也是已知的和常用的，例如进行转向干预以便保持轮辙的系统或者能够例如关于前面行驶的车辆进行纵向调节的系统(ACC系统)。最后还已经提出了所谓的塞车辅助系统，塞车辅助系统在堵车情况下、尤其是在低速行驶时部分地或完全接管对机动车的驾驶。

在安全性方面，对自主车辆系统的看法是有争议的。因此其使用至少目前还局限于特定区域或交通空间、例如私有场地。为了能够至少部分地使用自主车辆系统，当前所行驶的区域(交通空间)必须对于这种特殊类型的无人/领航(pilotierten)(自主)驾驶是“专用的”。所谓专用性(Widmung)，是指一种主权行为，通过该主权行为使对象获得合法的特殊地位。利用该特殊地位确定对象可利用的公众用途(例如公用，在此是用于自主行驶)。对路面交通空间(路面车辆可使用的交通道路的总量)的不同区域加以专用的各种理念已经得到讨论。可以设想具有特殊使用权的区域、无专用性的私人领地、具有专用性的私人领地(该专用性将法律适用范围延伸到该私人领地上)、公法领地等。相应可以设想，路面交通空间的特定区域被专用成为特定类型的自主驾驶开放。

自主驾驶员辅助系统、也就是开头所述类型的被设计用于使机动车自主运行的车辆系统在当下被这样设计，使其具有一定的、例如针对左侧或右侧交通和一般功能和系统界限所设计的领地-运行参数，这些参数——如同车辆系统的运行一样——可以由使用者、尤其也就是由机动车的驾驶员来设定。也就是说，目前主要由使用者自己在预先规定的界限内决定有关于能实现车辆自主行驶的车辆系统的运行，因此在此绝对会出现问题。

但同时，自主驾驶员辅助系统的功能性并不仅仅与区域的专用性有关，在必要情况下，还与其他情况有关。因此，使用该功能性可以与机动车周围的基础设施有关(例如在停车系统方面)，或者与其他的、尤其是邻近的机动车本身必须具有一定的自动化程度有关。后者例如当在车队中行驶期间或类似情况下要实现一种“电子牵引杆”时是必须的。

因此设计用于使机动车自主运行的车辆系统很容易出现可能是由于使用者或者是由出厂问题而导致的错误配置。

发明内容

因此本发明的目的是，以改进的方式和方法使得被设计用于使机动车自主运行的车辆系统的运行参数能够与环境情况相匹配地进行调整或设定。

为实现该目的，根据本发明在开头所述类型的方法中提出，从描述机动车当前位置的位置信息和至少一个与位置相关的、与车辆系统的使用许可有关的许可信息中确定出用于车辆系统的设定信息，并根据该设定信息选择车辆系统的至少一个运行参数。

本发明因此提出，尤其是在车辆系统的控制器中自身完全自动地确定出机动车的位置、即机动车的当前位置，和与位置有关的许可信息。该许可信息涉及到车辆系统使用的准许或车辆系统使用的可能性，从而能够连同机动车的当前位置一起自动得出设定信息，从该设定信息中——例如通过查找表或其他相关关系——能够得出车辆系统的至少一个相对应的运行参数，该运行参数被相应地自动调整或设定。

通过这种方式，机动车因此能够识别出例如专门为使用车辆系统功能性而开放的区域，并自行作出相应配置。例如可以规定，只在专门允许无人驾驶的车库泊车的私有领地上才可以进行该无人驾驶的车库泊车，因此可以这样配置车辆系统，使其在这种私人领地外不可被激活。作为运行参数，除了在此举例说明的常见的对车辆系统功能性的可激活性以外，还可以设想其他更复杂的配置过程。

因此在车辆系统的另一示例中，由于许可信息确定了如何定义当前区域的安全状态和在哪里能够更安全地停靠机动车，所以车辆系统能够自主地将机动车转变到较安全的状态。例如，将车停靠在对于常规行驶不开放的边道上。这样，可以通过将合适的运行参数设置成所需值来自动相应配置该车辆系统。

因此，许可信息不仅可以被看作是关于允许自主驾驶运行或自主驾驶员辅助系统的特定功能性的一般表述，还可以包含对要如何实现功能性——例如泊车入位或转变到安全状态——的说明。

在本发明方法范围内能够被自动调节或设定的运行参数的另一实现方案是车辆系统的系统界限，也就是说，例如许可自主驾驶的最大速度、允许自主驾驶的空间区域以及与其他参数——例如机动车的行驶动力参数和诸如此类——有关的限值。如有必要，在这方面可以提出，为车辆系统分配多个自动化等级或自动化程度，其中至少一个根据许可信息被选出，例如作为相应的设定信息，该设定信息然后能够被转换为相应的运行参数或者包含该运行参数，如所述那样。

显然，根据本发明的方法因此具有的优点是，自动确定信息、即许可信息，从而能够全自动地对被设计用于使机动车自主运行的车辆系统进行最佳的、在法律和技术许可的范围内的调节或设定。

为了自动确定许可信息，在此可以设想多种技术方案，它们也能组合使用，也就是说，可以从多个来源获得多个许可信息。在此根据本发明大致提出了三种技术方案，下面将对它们详细论述。

在本发明的第一实施方案中，可将至少一个许可信息作为分配给数字地图的地图元素的属性来调取。也就是例如可以设想，在机动车的导航系统的数字地图材料中补充入一属性，该属性反映出相应地图元素——也就是例如空间区域——的专用性或者以分类方式较准确包含了所述专用性，因此使用特定自主功能性的官方许可。但是还可以设想其他类型的地图，例如由使用者例如借助GPS信息完全自己定义的区域，许可信息也能够作为属性被分配给所述GPS信息。还可以设想由使用者对导航系统的数字地图进行补充。

通常可以至少在局部通过使用者改变和/或输入所述属性。如果使用者想要自己管理一定的开放权，例如在一私有领地区段例如自己的领地区段或一由多个人使用的私有领地区段例如地下停车场或类似场所上使用自主泊车或停靠功能，这是特别适宜的。在此可以在机动车内部设有操作界面，通过该操作界面输入对空间区域的所谓私人专用性，例如通过在地图区域上作标记或者以其他方式。

但是在数字地图属性尽可能最新的意义上，还可以提出，由服务器至少在局部更新属性。因此可以设想，机动车通过通信连接、例如网络来实现对数字地图材料的定期更新，从而例如能快速地获取专用性的更改，所述更新还涉及作为属性存储的许可信息。

在本发明方法的优选与另一种实施方案一起使用的第二实施方案中，可以从在车对车通信范围内接收到的通信数据中确定至少一个许可信息。也即可以设想，从车对车通信(C2C通信)中获得与自主车辆系统的功能性的当前可用性有关的信息。在此可以在一种优选的实施方案中提出，所述许可信息从与至少一个另外的机动车的至少一个被设计用于使机动车自主运行的车辆系统的至少一个运行参数有关的通信数据中确定出。也就是说，从另外的机动车对自主驾驶员辅助系统或类似系统的功能性的使用中，可以推断出，机动车本身的车辆系统的功能性是否能够使用以及在何种范围内使用。对此的利用最终有两种不同方式。

一方面可以设想，通过这种通信数据来确定所述功能性的原则上的使用，这些功能性与另外的机动车不一定有关。也就是说，从在周边有多个、尤其是大数量的机动车都使用自主功能性，可以推断出这一点对于机动车本车也是允许并适合的。另一方面，通信数据的使用还可以被认为是对车辆系统功能的可实现性的检查。这样的一个例子是最终与下述内容有关的车辆系统，即：另外的车辆例如在实现所谓的“电子牵引杆”时也使用这些车辆系统。例如，在一个紧密的车队中，只有当前方行驶的车辆已为电子牵引杆在技术上进行了装备，才能够采用自动驾驶。在另一个示例中，在堵车中全自动的驾驶可以取决于有多少数量的另外的机动车正在和/或能够以无人驾驶的方式行驶、也就是自主行驶。因此，与另外的机动车通信的可能性有利地用于，使得无人驾驶功能的开放取决于机动车本车周围的自动化程度。

在与自动确定位置信息有关的第三实施方案中可以提出，从由机动车的传感器和/或通信设备所接收到的测量数据确定至少一个许可信息和/或所述位置信息。因此在此情况下不仅利用传感器数据、还利用与位置固定的发送器进行通信(C2x通信)的通信设备来确定对机动车的当前位置和/或至少一个许可信息进行描述的测量数据，其中，位置信息在此还可以是相对的，对此会在下面进一步详述。

这样，一方面可以适宜地提出，通过至少一个光学传感器、例如摄像机来接收关于与车辆系统的使用许可有关的路牌或路标的测量数据并且加以评估来获得许可信息和/或位置信息。如果例如通过特定的路标(路面图标)或路牌以光学方式标识出特定的、对于允许机动车自主运行的车辆系统的功能使用合适的或许可的区域，则能够由机动车中的光学传感器对此进行获取。例如，与交通标志识别相类似，可以使用图像处理来以作为光学传感器的摄像机的数据确定路标和/或路牌。例如可以不仅在驶入这种区域中时、还在驶出这种区域时都设有相应的路标和/或路牌，从而尤其从光学传感器的已知的光学系统中也同样可以推断出机动车何时到达该区域、何时处于该区域中，因为能够确定出作为当前位置的(相对)位置信息。

作为替代或补充方案，还可以规定，利用由无线电发射机、尤其是应答器所接收到的测量数据来确定许可信息和/或位置信息。在此一方面可以设想，替代于光学路标和/或路牌，最终还可以使用基于无线电的路面图标或路标，其例如能够主动发出信号，这些信号能够被机动车的通信设备接收和评估，例如在无线电发射机的相对位置以及这些信号所携带的作为许可信息的信息内容方面进行评估。所包含的许可信息可以以不同的方式方法设计，例如可以具体给出车辆系统的哪些功能是被允许的或者诸如此类，或者但也可以是仅一般允许使用机动车的自主功能。

最后在此要强调的是，在根据本发明的方法中也当然可以通过GPS传感器来确定位置信息。还可以设想使用差分GPS。

在本发明另一种适宜的实施方案中，可以提出，运行参数描述的是车辆系统的与许可信息适配的功能范围、尤其是至少一个描述系统界限的功能范围。如所述那样，虽然在根据本发明的方法的第一种概念中可以设想通过许可信息和相应得出的运行参数来调整该方案的原则上的可用性，但是也可以设想，如所述那样，采取直至功能的具体参数化和系统界限的具体定义的更细化的划分。最后可以根据许可信息的准确度来在本发明范围内实现大量细分，尤其是如所述那样，实现不同的自动化程度和诸如此类。

允许机动车自主运行的车辆系统的一个具体的系统界限是，离开其中允许特定功能(该功能是活动的)的空间区域这一行为，其中，该功能在当前位置不再被允许。在本发明的优选的改进方案中在此可以提出，当从许可信息描述了较高自动化程度的区域过渡到许可信息描述了较低自动化程度的区域时，向驾驶员发出至少一个信息、尤其是接管驾驶要求，和/或将机动车自动转变到安全状态、尤其是静止状态。如果许可的自动化程度最终结束，那么根据本发明的方法也已经规定了转变到安全状态的降级策略。尤其是可以设想，当驾驶员并不处于“状况中”时，通过接管驾驶要求能够向驾驶员提示：驾驶员要重新至少部分接管驾驶行为。在具体的实施方案中可以例如提出，在接管驾驶要求之后在一定时间段内等待接管驾驶，其中在该时间段过后将车辆过渡到安全状态、尤其是静止状态，以便确保最大可能的安全性。在此要指出，即使是这里也当然可以区分不同情况来使用与通知驾驶员和转变到安全状态有关的不同的行动方案。

除了该方法外，本发明还涉及一种机动车，其具有被设计用于使机动车自主运行的车辆系统。该机动车、特别具体的讲是车辆系统的控制器在此被设计用于执行根据本发明的方法，尤其也就是用于自动确定当前位置和许可信息、用于自动推导出设定信息和用于自动调节或设定相应的运行参数。在此可以为了确定位置信息和设定信息而例如询问合适的传感器、导航系统、通信设备和/或其他车辆系统，或者向其委托相应任务，这能够通过机动车的总线系统来实现。关于根据本发明的方法的所有实施方案都可以类似转用于根据本发明的机动车，因此利用本发明的机动车也能够获得本发明的优点。

附图说明

本发明的其他优点和细节由下面所描述的实施例以及借助附图得出。其中示出：

图1示出根据本发明的方法的流程图，和

图2示出根据本发明的机动车。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的方法的一种实施例的流程图。在此，在通过相应驱控或查问相应传感器或相应通信设备进行测量来获得数据的情况下，由被设计用于使机动车自主运行的车辆系统的控制器自动实施所述方法。

在此，所示方法用于根据机动车周围的情况对车辆系统进行参数化，这些情况涉及到车辆系统功能的允许或可使用、尤其也就是交通空间专用/对使用自主功能的其他许可和/或尤其是在功能合作时合适数量的、同样具有合适的自动化程度的另外的机动车的存在性。

在所述方法的步骤1中，首先自动确定机动车的描述当前位置的位置信息和与使用车辆系统的允许有关的许可信息，其中后者与位置相关，因此也就连同位置信息一起能够在后面的步骤2中处理成车辆系统的设定信息。

在此，当然可以考虑多个位置信息；但无论怎样都适宜的是，集合多个许可信息并进行相应处理。图1示意示出了用于确定位置信息和许可信息的不同方法。

因此一方面可以实现并且在许多机动车中本就已经常用的是，通过GSP传感器3来确定机动车的当前位置、也就是位置信息。

许可信息的第一来源是能够例如被存放在机动车导航系统中的数字地图4。在数字地图4中为地图元素、也就是特定的空间区域分配有不同的属性。这些属性中的一个属性是能够相应地被机动车系统的控制器调取到的至少一个许可信息。

描述许可信息的这些属性可以由使用者自己定义或分配给地图元素。为此，存在一个相应的使用者界面，通过该使用者界面，例如在其上允许或者甚至是期望采用自主驾驶的私人领地被相应于在那里所允许的功能、例如“自动泊车入位”标记出。这样，即使是私有的、非公用的区域(与专用区域或类似区域相比，这些区域在通用地图册中没有标出)也可以被添加到数字地图4中。在此要强调的是，为了使每个驾驶员都可使用的、在其中允许自主功能的通用的空间区域保持最新，数字地图4通过通信连接——例如网路——与服务器相连，数字地图从该服务器定期获得在含有许可信息的属性方面的更新情况。

如在现有技术中原则上已知的那样，导航系统——像其他车辆系统一样——当然也可以用于细化位置信息，例如为机动车分配一条特定的道路或道路区段。在利用环境数据或使用该环境数据的其他车辆系统——例如轮辙保持辅助系统或换车道辅助系统——的情况下，可以确定在道路上、例如高速路上的轮辙分配。因此可以随意准确确定位置信息，从而尤其还可以使用许可性、以及因此使用许可信息，这些许可信息涉及确定的轮辙，例如也就是机动车自主运行所专用的驾驶轨迹或诸如此类。

最后还要强调的是，还可以使用自定义的数字地图4或类似物。

另一信息源是利用车对车通信设备或者通常还有用于其他通信的通信设备5所获得的通信数据和测量数据。从车对车通信的通信数据中可以判断出与机动车本车处于同一区域内的各机动车的自动化程度。一方面可以由此将与被设计用于使机动车自主运行的车辆系统的功能的可用性有关的一般的推断结论作为许可信息；但当存在自主功能——该自主动能完全取决于或者其功能范围内取决于周围环境的自动化程度——时，车对车通信的通信数据是尤其有用的。因此例如只有当前方行驶的机动车也同样具有相应的自主功能时，才可以利用电子牵引杆实现紧密车队；根据在附近周边中有多少机动车同样具有堵车无人驾驶系统或类似系统，也可以适配自主堵车无人驾驶的工作方式。

但是通信设备5还可以用于车对X通信(C2X通信)或用于接收无线电信号，该无线电信号可以包含许可信息和位置信息。因此可以设想，为那些允许特定自主功能的区域安装提供这些信息的应答器。同时可以设想，从所接收到的无线电信号中确定机动车相对于应答器的位置，从而能够在确定单个信息时推断出机动车是否处于相关区域中。在此可以设想各种不同的对包含在无线电信号中的许可信息的细化程度进行设定的可能性。适宜的是，将应答器例如安装在为自主行驶功能开放了专用区域的私人区域、如停车楼或停车场中。

许可信息的另一数据源是测量数据、尤其是光学测量数据6。在此可以使用光学传感器、尤其是摄像机来接收路标(路面图标)和/或路牌，它们对允许自主运行作出提示，例如以特定的、能够在图像处理范围内获取到的符号。在识别交通标志的意义上，也可以识别相应的路牌。关于光学传感器取向方面的知识还使得能够确定所述位置信息或一(相对)位置信息，该位置信息在必要时还可通过机动车的行驶动态数据被进一步延伸，以便确定机动车是否进入标志区域内，或者在路标或路牌表明了标记区域结束时，确定机动车是否又离开了该区域。

当然还可以设想各种变型方案，以自动获得许可信息和位置信息，在此尤其有利的是将信息源4和6中的至少一个信息源连同车对车通信的通信数据一起使用，以便覆盖所有方面，也就是一方面一般意义上获得“专用”的交通空间，另一方面还获得在机动车本车周围的各机动车的自动化程度。

在步骤2中所确定的设定信息仅就设定信息的不同的值被分配给运行参数的组，这些运行参数涉及到被设计用于使机动车自主运行的车辆系统的可供使用的功能性。在运行参数决定了原则上能否激活自主功能的同时，运行参数优选还涉及功能范围、尤其是系统界限，也就是说，能够实现不同的自动化程度的分级，这些分级能够根据许可信息和位置信息来选择。为了根据设定信息、最终也就是根据位置信息和许可信息来确定运行参数，可以例如设有查找表或其他相关关系，以便从储存设备中调取合适的运行参数或确定运行参数。

在步骤7中，对被设计用于使机动车自主运行的车辆系统作出相应调整或设定。

步骤1、2和7被不断重复，尤其也就是以规则间距重复，以便能够一直自动使设计用于使机动车自主运行的车辆系统与机动车周围环境相匹配地进行调整或设定。

根据本发明的方法还提供了另一种可能性，如在图1中通过可选的步骤8所示的。如果确定了，机动车打算离开允许较高自动化程度的区域，并进而进入仅可以实现较低自动化程度的区域，那么可以采用相应的、提高机动车安全性的措施。这此外还可取决于区域之间以哪种方式相区分。也就是说，如果是取决于设定信息或许可信息的区别，那么就因此可以设想采用不同措施来进一步确保机动车的安全性，尤其是采用特定的行动方案。

在一种示例中，如果一区域完全脱离了机动车的自主运行，那么可以首先向驾驶员发出接管驾驶的要求，之后驾驶员有一定的时间来至少部分地重新自己接管驾驶功能。如果这一点不发生，那么可以规定，使机动车转变到较安全的状态、尤其是静止状态，其中，在此还可以设想各种变型方案，所述变型方案例如能够通过许可信息描述，例如将机动车停靠在边道上的可能性。

图2最后示出了根据本发明的机动车9的原理图。该机动车具有设计用于使机动车9自主运行的车辆系统10，该车辆系统10除了对执行机构和传感器的合适的存取结构外还具有控制器11，在该控制器中自动实施根据本发明的方法。控制器11通过总线系统12与其他车辆系统连接，其中这里仅示例性示出了带有GPS传感器3的导航系统13、通信设备5和摄像机14。当然，还可以如所述那样，通常设有多个常用的其他车辆系统和传感器，它们经由总线系统12、例如CAN总线为自主功能、但也为根据本发明的方法提供有用的输入数据。

Claims (12)

1.一种用于对被设计用于使机动车(9)自主运行的车辆系统(10)进行控制的方法，其特征在于，由描述机动车(9)当前位置的位置信息和至少一个与位置相关的、与车辆系统(10)的使用许可有关的许可信息确定出用于车辆系统(10)的设定信息，并根据该设定信息选择车辆系统(10)的至少一个运行参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个许可信息作为分配给数字地图(4)的地图元素的属性被调取。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述属性至少部分地由使用者改变和/或输入和/或通过服务器更新。

4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，从在车对车通信范围内接收到的通信数据确定至少一个许可信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，从与至少一个另外的机动车的至少一个被设计用于使机动车自主运行的车辆系统的至少一个运行参数有关的通信数据确定许可信息。

6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，从由机动车(9)的传感器和/或通信设备(5)所接收到的测量数据确定至少一个许可信息和/或所述位置信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过至少一个光学传感器来接收在与车辆系统(10)的使用许可有关的路牌或路标方面的测量数据(6)并且加以评估来确定许可信息和/或位置信息。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，利用由无线电发射机接收到的测量数据确定许可信息和/或位置信息。

9.根据权利要求6至8之一所述的方法，其特征在于，通过GPS传感器(3)来确定位置信息。

10.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述运行参数描述的是车辆系统(10)的与许可信息相适配的功能范围、尤其是至少一个描述系统界限的功能范围。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，当从具有描述了较高自动化程度的许可信息的区域过渡到具有描述了较低自动化程度的许可信息的区域时，向驾驶员发出至少一个信息、尤其是接管驾驶要求，和/或将机动车(9)自动转变到安全状态、尤其是静止状态。

12.一种机动车(9)，该机动车具有被设计用于使机动车(9)自主运行的车辆系统(10)，该机动车被设计用于执行根据上述权利要求之一所述的方法。