CN105517873A - 操作自主驾驶机动车辆的驾驶员辅助装置的方法和机动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于操作机动车辆(1)的驾驶员辅助装置的方法，其中，驾驶员辅助装置在自动驾驶模式和手动驾驶模式之间切换，在自动驾驶模式中，控制信号通过驾驶员辅助装置被至少输出至机动车辆(1)的转向装置，且在此机动车辆(1)的转向角被驾驶员辅助装置自主地控制，在手动驾驶模式中，转向角通过驾驶员通过操作机动车辆(1)的方向盘(7)手动地控制，其中，在驾驶员辅助装置至少沿一个切换方向从其中一个驾驶模式切换到另一驾驶模式的情况下，沿着预定照明路径(20)沿与切换方向相关联的移动方向(21、22)通过照明装置(4)产生移动光。

Description

操作自主驾驶机动车辆的驾驶员辅助装置的方法和机动车辆
技术领域
本发明涉及一种用于操作机动车辆的驾驶员辅助装置的方法，其中，驾驶员辅助装置可以自动驾驶模式操作和手动驾驶模式操作。在自动驾驶模式中，控制信号通过驾驶员辅助装置至少输出到机动车辆的转向装置，以便通过驾驶员辅助装置自主地控制机动车辆的转向角。而在手动驾驶模式中，转向角可被驾驶员通过操作机动车辆的方向盘而被手动控制。另外，本发明涉及一种机动车辆，具有驾驶员辅助装置，其被成形用于自主地驾驶机动车辆。
背景技术
现有技术中已知有自动驾驶机动车辆的驾驶员辅助系统。在此，全自动驾驶员辅助装置和半自动驾驶员辅助装置之间存在本质不同。半自动驾驶员辅助装置借助驾驶员辅助装置通过自动地控制机动车辆的转向角而仅实现机动车辆的横向引导。相对地，全自动驾驶员辅助装置还控制机动车辆的传动系，并由此还实现机动车辆的纵向引导，即加速和减速。当前，关注被指向至少半自主驾驶员辅助装置，其在自动驾驶模式中输出控制信号至少至机动车辆的转向装置，以便自动地控制转向角。驾驶员辅助装置还可以是全自动装置，其自动地输出相应的控制信号至机动车辆的传动系。因此，术语“自主”当前可包括“半自主”和“全自动”二者。
在该背景下，例如，自主停车辅助系统是已知的，其辅助驾驶员将机动车辆停车。这些驾驶员辅助系统通常计算停车轨迹，机动车辆可沿该停车轨迹停入到之前检测的停车空间而没有碰撞。驾驶员辅助装置则根据预先计算的停车轨迹自主地控制机动车辆进入停车空间。另外，还已知系统，其用于在预设定的道路情况或驾驶情况下自动地驾驶机动车辆。例如，在拥堵或所谓的护航行程中自动地驾驶机动车辆已经是现有技术。
这样的驾驶员辅助装置总是追求在行进期间例如利用各种多媒体系统为汽车驾驶员提供轻松的共同目标在此，驾驶员自身可还在任何时间对他的车辆进行控制，如例如在文献US2010/0228417、DE102011013023A1以及US2012089294中所述的。这些印刷件提出驾驶员如何可再次对他的车辆进行控制的各种方法。通常，在此，仅方向盘必须被驾驶员操作。
如果机动车辆通过驾驶员辅助装置被自动驾驶，由此，在一些事件中需要将对车辆的控制再次交给驾驶员。这例如在检测到碰撞的风险或环境条件快速变化(例如检测到雨)时是需要的。但是，驾驶员辅助装置和驾驶员之间的通信已经证明在这样的情况下是有问题的。如果对车辆的控制再次交给驾驶员，这将相应地示意驾驶员，即使得，驾驶员能够特别快和可靠地意识到或认识到驾驶员辅助装置让出对机动车辆的控制的意图。这在现有技术中已经证明是困难的，特别是因为驾驶员在机动车辆的自动驾驶期间通常没有关注当前道路情况，而是例如关注信息娱乐系统等。由此，特别的挑战在于能够将驾驶员的注意力再次引导到对他的车辆的控制上。
从印刷体US2011/0163863A1已知一种装置，其检测机动车辆的方向盘是否被驾驶员操作。如果在机动车辆移动期间没有检测到方向盘通过驾驶员的操作，则输出警报信号。
用于自动地驾驶机动车辆的驾驶员驾驶装置从印刷体DE102011112577A1已知。在此，通过照明装置，指示机动车辆在当前自动驾驶操纵中移动的方向。
发明内容
本发明的目的是证明一种方案，在先前提到的那种类型的方法中，驾驶员如何特别有效和可靠地知晓驾驶员辅助装置从一个驾驶模式切换到另一个驾驶模式。
根据本发明，该目的通过具有根据各独立权利要求的特征的方法以及机动车辆解决。本发明的有利实施例是从属权利要求、说明书和附图的主题。
根据本发明的方法用于操作机动车辆的驾驶员辅助装置，其在自动驾驶模式和手动驾驶模式之间切换。在自动驾驶模式中，控制信号通过驾驶员辅助装置至少输出到机动车辆的转向装置，且由此，机动车辆的转向角通过驾驶员辅助装置被自主地控制。可选地，控制信号可还被输出到传动系，以便还自动地控制机动车辆的纵向引导。相对地，在手动驾驶模式中，转向角被驾驶员本身通过操作机动车辆的方向盘而被手动控制。根据本发明，提出在驾驶员辅助装置沿至少一个切换方向从其中一个驾驶模式切换到另一驾驶模式的情况下，沿着预定照明路径沿与切换方向相关联的移动方向通过照明装置产生移动光。
由此，获得根据本发明的效果，在将驾驶员辅助装置从所述一个驾驶模式切换到另一驾驶模式时，预设定路径的一个布置在另一个之后的多个扇区沿预设定移动方向连续被照亮，从而产生行进光(移动光)的印象。在此，照明路径——移动光沿其产生——可在一定区域中布置在方向盘上，且在一定区域中布置在方向盘之外，从而提供光动画，其中，产生光从方向盘朝向方向盘之外移动或沿相反方向移动的印象。在此，移动光的移动方向取决于驾驶员辅助装置的切换方向，即取决于驾驶员辅助装置是否从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式，或反之亦然。以此方式，驾驶员的注意力可特别有效且快速地引导至不同驾驶模式之间的改变，从而驾驶员可非常快的反应。在此，这样的方法被证明是特别有利的，特别是如果驾驶员辅助装置自主地从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式，且对机动车辆的控制将被驾驶员进行的话。这可以通过移动光特别快速地示意。
通过术语“移动光”，当前光动画被理解，其中，产生好像被产生的光将沿着照明路径沿预设定方向移动的印象。至此，在一实施例中，可设置为，照明装置包括布置在方向盘上的第一照明单元和/或布置在方向盘之外的第二照明单元，其每个具有一个布置在另一个之后的多个照明元件，从而移动光通过第一和/或第二照明单元产生。执行移动光的产生，从而沿照明路径一个布置在另一个之后的第一和/或第二照明单元的所述多个照明元件被连续地激活，以便激起光的移动。第一和/或第二照明单元可在此每个被设置为光带或照明线的形式，其包括布置为彼此靠近的多个照明元件，它们被连续地激活用于产生移动光。在此，一个灯棒可布置在方向盘上，而另一灯棒可布置在方向盘之外。
但是替换地，可还设置为，移动光借助可移动投影仪产生，特别是激光投影仪。在此，通过投影仪产生的光沿预设定的和设想的照明路径移动。
在一实施例中，可设置为，移动光沿布置在方向盘上和/或方向盘之外的照明路径产生，特别是在一定区域中在方向盘上，在一定区域中在方向盘之外。由此，模式改变可特别有效地被示意。
优选地，照明路径的区域布置在机动车辆的内饰部分上，即特别是在仪表板上和/或在车门上。这特别意味着布置在内饰部分上的照明路径被用作第二照明单元。例如，照明路径的该区域可沿车辆横向方向上在正好在风挡下面的仪表板的主要宽度区域上延伸——特别是还在整个宽度上。在两个驾驶模式之间切换驾驶员辅助装置时，由此给驾驶员传递一种印象，如同光从方向盘移动到机动车辆本身或沿相反方向从机动车辆(仪表板)朝向方向盘移动。由此，如果从自动驾驶模式过渡到手动驾驶模式或反之亦然从手动驾驶模式过渡到自动驾驶模式同时发生，其可被非常可靠地示意。
由此，在将驾驶员辅助装置从手动驾驶模式切换到自动驾驶模式时，移动光可沿第一移动方向产生。沿该第一移动方向，移动光优选地从方向盘之外(例如从仪表板)朝向方向盘移动，即，特别是从所提到的第二照明单元朝向第一照明单元移动。由此，提供动画，其中，光传递至方向盘，由此示意驾驶员辅助装置进行对机动车辆的控制。
相应地，还可设置为，在将驾驶员辅助装置从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式时，移动光沿与第一移动方向相反的第二移动方向移动。在此，可设置为，在将驾驶员辅助装置从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式时，产生从方向盘朝向方向盘之外的移动光，即特别是朝向所提到的内饰部分。如果使用上述照明单元，由此，产生从第一照明单元朝向第二照明单元的移动光。由此，产生光从方向盘移动离开的印象。由此，给驾驶员传递一种印象，如同驾驶员辅助装置对机动车辆的自动控制将被收回，由此导致驾驶员自己对机动车辆进行控制。
在一实施例中，在将驾驶员辅助装置从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式时，首先，过渡模式被激活，其中，通过驾驶员辅助装置检查驾驶员是否操作方向盘。如果检测到方向盘的操作，手动驾驶模式被激活。相对地，如果没有检测到方向盘的操作，由此，驾驶员辅助装置可继续自动地驾驶机动车辆。在该实施例中，移动光在过渡模式中产生。特别是在这样的过渡模式中，特别重要地是，能够尽可能快地将驾驶员的注意力引导到再次控制机动车辆。
在此，过渡模式的激活优选地通过驾驶员辅助装置的控制装置被自主地实现。在此，过渡模式的激活可例如取决于风险程度而被实现，该风险程度通过控制装置取决于机动车辆的传感器装置的传感器数据而被确定。附加地或替换地，如果在自动驾驶模式激活之后的预设定时间已经逝去，则过渡模式可也被激活。
此外，附加地或替换地，如果检测到预设定环境条件，诸如雨等，则过渡模式可被激活。
如果在过渡模式激活之后，通过驾驶员辅助装置检测到方向盘通过驾驶员的操作，由此，与移动光不同的第一类型的光信号可从移动光通过照明装置输出，通过该第一类型的光信号，手动驾驶模式的激活和由此车辆通过驾驶员进行控制被示意。车辆控制通过驾驶员的成功进行可例如通过光信号的相应颜色被示意，诸如通过蓝光。特别地，在此，可设置为，布置在方向盘上的第一照明单元被控制用于产生这些光信号。
如果激活过渡模式之后在预设定时间间隔内，没有检测到方向盘通过驾驶员的操作，则通过照明装置可输出第二类型的光信号，通过该第二类型的光信号，驾驶员被请求进行车辆驾驶。这些光信号可例如具有红色，以便可靠地使驾驶员知晓变化为手动驾驶模式。在此，这些光信号也可以通过布置在方向盘上的第一照明单元输出。
还在自动驾驶模式中，第三类型的光信号可通过照明装置产生，通过该第三类型的光信号，被激活的自动驾驶模式被以光学方式示意。这些光信号可例如具有绿色，且由此示意自动驾驶模式当前被激活以及由此驾驶员具有对机动车辆的控制。由此，驾驶员不会产生驾驶员辅助装置当前处于何种操作模式的疑虑。
大体上，第一类型和/或第二类型和/或第三类型的上述光信号可彼此在它们的颜色和/或在它们的闪烁频率上不同。由此，可产生彼此不同的光信号，其还也可被驾驶员分别察觉。
可选地，通过控制装置，控制信号可还被输出到传动系，以便还自动地控制机动车辆的纵向引导。如果机动车辆的纵向引导还被自动地控制，则从手动驾驶模式到自动驾驶模式的过渡和/或从自动驾驶模式到手动驾驶模式的过渡可通过照明元件示意，所述照明元件设置在机动车辆的至少一个踏板上和/或在方向盘的底部区域中。
另外，本发明还涉及一种机动车辆，包括驾驶员辅助装置，用于自主地驾驶机动车辆，其中，驾驶员辅助装置在自动驾驶模式和手动驾驶模式之间可切换，且包括控制装置，其在自动驾驶模式中将控制信号至少输出至机动车辆的转向装置，且由此自主地控制机动车辆的转向角，并且其中，在手动驾驶模式中，转向角可通过驾驶员通过操作方向盘被手动地控制。驾驶员辅助装置包括照明装置，控制装置适于在驾驶员辅助装置至少在一个切换方向从其中一个驾驶模式切换到另一个驾驶模式时控制照明装置，用于产生沿着照明路径沿与切换方向相关联的移动方向的移动光。
关于根据本发明的方法展示的优选实施例和它们的优势相应地应用于根据本发明的机动车辆。
本发明的进一步特征由权利要求、附图和附图的说明体现。以上在说明书中提到的全部特征和特征组合以及以下在附图说明和/或单独在附图中所示的特征和特征组合不仅用于分别示出的组合，还用在其他组合或单独使用。
附图说明
现在，将基于优选实施例以及还参考附图详细地解释本发明。
这其中显示：
图1示意性地显示了具有根据本发明实施例的驾驶员辅助装置的机动车辆；以及
图2示意性地示出了机动车辆内部的前部区域，用于解释根据本发明实施例的方法。
具体实施方式
图1所示的机动车辆1例如是小客车。机动车辆1包括驾驶员辅助装置2，其被形成用于至少半自动地驾驶机动车辆1。驾驶员辅助装置2包括控制装置3，其被联接至照明装置4并控制其。控制装置3附加地联接至转向装置5，且可输出控制信号6至转向装置5，以便控制机动车辆1的转向角。另外，方向盘7连接至转向装置5，如图1示意性地示出。
可选地，控制装置3可还输出相应的控制信号8至机动车辆1的传动系9，以便还控制机动车辆1的纵向引导。通过输出控制信号8至传动系9，机动车辆1可被加速和减速。
另外，控制装置3从传感器装置10接收传感器数据，其可包括多个传感器。例如，传感器装置10可包括用于检测障碍物的环境传感器，诸如超声传感器和/或雷达传感器和/或光学传感器。附加地或替换地，传感器装置10可还包括用于检测机动车辆1环境中的当前环境条件的传感器。例如，其可以是雨传感器。
驾驶员辅助装置2可切换到自动驾驶模式，从而自动驾驶仪实际上被激活。在该自动驾驶模式中，控制装置3控制至少机动车辆1的转向角，且由此控制横向引导。如果满足预设定准则，该自动驾驶模式可还再次通过控制装置3以自主方式且由此独立于驾驶员而被去激活。该准则可例如涉及关于与障碍物碰撞的大风险程度和/或雨基于传感器数据而被检测和/或自动驾驶模式激活后逝去的预设定时间段。但是，在自动驾驶模式被去激活和手动驾驶模式被激活之前，过渡模式被激活，其中，对车辆驾驶的控制被交给驾驶员。在该过渡模式中，控制装置3检查驾驶员是否操作方向盘7，且由此进行对机动车辆1的控制。为此目的，可检查方向盘7是否被驾驶员自己转动。附加地或替换地，触摸传感器可还被布置在方向盘7上，它们能够检测方向盘7的触摸。
图2中，在示意图示中示出机动车辆1的内部11的前部区域。以本身已知的方式，机动车辆1具有风挡12，其沿行进方向布置在方向盘7的前方。在驾驶员座位和乘客座位之间，存在具有信息娱乐系统14的中央控制板13。仪表组15布置在风挡12和方向盘7之间。
在实施例中，照明装置4包括第一照明单元16以及第二照明单元17。照明单元16、17二者形成为灯棒的形式，且可每个包括多个单独的照明元件，它们布置为靠近彼此。第一照明单元16布置在方向盘7上，且形成为弓形的。在此，照明单元16布置在方向盘边沿18上，即在方向盘边沿18的上部区域中。在此，细长构造的照明单元16在方向盘边沿18的大体半个圆周上延伸。第二照明单元17也是细长构造的，且布置在仪表板19上，即正好在风挡12下方。第二照明单元17还在一定区域中围绕仪表组，从而驾驶员将这两个照明单元16、17大体视为共同的照明单元。另外，第二照明单元17在机动车辆1的主要宽度区域上沿车辆横向方向延伸。
总体上，所述两个照明单元16、17限定照明路径20，移动的光通过控制装置3沿该照明路径20产生。至少第一照明单元16可额外地以各种颜色操作，特别是绿色、蓝色和红色。
如果驾驶员辅助装置2处于自动驾驶模式，由此仅第一照明单元16被激活。在此，第二照明单元17被去激活。在自动驾驶模式中，第一照明单元16产生光信号，被激活的自动驾驶模式通过该光信号被光学地示意(signal)。在此，第一照明单元16可例如产生绿光。该绿光然后示意自动驾驶模式被激活。
如果上述过渡模式通过控制装置3激活，由此第一照明单元16产生闪光。另外，第二照明单元17也被激活，所述两个照明单元16、17通过控制装置3被控制，从而上述移动的光沿照明路径20根据箭头方向22从方向盘7朝向仪表板19且由此从第一照明单元16朝向第二照明单元17产生。在此，产生光从第一照明单元16朝向第二照明单元17移动的感觉。由此，驾驶员了解到他将要进行对机动车辆的控制。
如果之后通过控制装置3检测到驾驶员已经进行控制或已经操作了方向盘7，光信号通过第一照明单元16产生，其示意此。例如，蓝光通过照明单元16产生。这些蓝光信号则可例如被保持一预设定时间段，且在该时间段逝去之后，照明装置4可再次被去激活。
如果在激活过渡模式之后，通过控制装置3确定在激活过渡模式之后的预设定时间间隔已经逝去且驾驶员没有对方向盘7进行控制，则其他光信号通过照明单元16输出，其请求驾驶员对机动车辆1进行控制。这些光信号可例如以红光形式被提供，从而红光通过第一照明单元16产生。
相应地，可通过第一照明装置16产生总共三种不同类型的光信号，即取决于当前的驾驶情况：
-第一类型的光信号-在此，蓝光被产生，其示意在激活过渡模式之后，驾驶员已经正确地对方向盘7进行控制；
-第二类型的光信号-如果在激活过渡模式之后预设定时间间隔已经逝去，它们优选地以红光形式提供，通过它，驾驶员被请求进行车辆驾驶；和
-第三类型的光信号-如果控制装置3对机动车辆1进行控制，它们通过绿光实现，其在激活的自动驾驶模式中通过第一照明单元16输出。
如已经解释的，独立于第一、第二和第三类型的上述光信号，如果过渡模式被激活，则产生从方向盘7朝向仪表板19的移动光。相应地，还可设置为，在将驾驶员辅助装置2从手动驾驶模式切换到自动驾驶模式时，沿从第二照明单元17朝向第一照明单元16的相反运动方向21产生相应的移动光。朝向方向盘7的该移动光则示意控制装置3对机动车辆1进行控制。

Claims (14)

1.一种用于操作机动车辆(1)的驾驶员辅助装置(2)的方法，其中，驾驶员辅助装置(2)在自动驾驶模式和手动驾驶模式之间切换，在自动驾驶模式中，控制信号(6、8)通过驾驶员辅助装置(2)被至少输出至机动车辆(1)的转向装置(5)，且由此机动车辆(1)的转向角被驾驶员辅助装置(2)自主地控制，在手动驾驶模式中，转向角通过驾驶员通过操作机动车辆(1)的方向盘(7)手动地控制，
其特征在于，
在驾驶员辅助装置(2)至少沿一个切换方向从其中一个驾驶模式切换到另一驾驶模式的情况下，沿着预定照明路径(20)沿与切换方向相关联的移动方向(21、22)通过照明装置(4)产生移动光。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
移动光沿布置在方向盘(7)上和/或方向盘(7)之外的照明路径(20)产生，特别是沿局部地布置在方向盘(7)上，局部地布置在方向盘(7)之外的照明路径(20)上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
移动光借助布置在方向盘(7)上的照明装置(4)的照明单元(16)和/或布置在方向盘(7)之外的照明装置(4)的照明单元(17)通过相继地激活沿照明路径(20)一个接着一个地布置的照明单元(16、17)的多个照明元件而产生。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，
其特征在于，
照明路径(20)的区域布置在机动车辆(1)的内饰部分(19)上，特别是在仪表板(19)上和/或在车门上。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，
其特征在于，
在将驾驶员辅助装置(2)从手动驾驶模式切换到自动驾驶模式时，移动光沿第一移动方向(21)产生，特别是从方向盘(7)之外朝向方向盘(7)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，
其特征在于，
在将驾驶员辅助装置(2)从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式时，移动光沿第二移动方向(22)产生。
7.根据权利要求5所述的方法，
其特征在于，
在将驾驶员辅助装置(2)从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式时，产生从方向盘(7)朝向方向盘(7)之外的移动光。
8.根据权利要求5或6所述的方法，
其特征在于，
在将驾驶员辅助装置(2)从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式时，过渡模式被激活，在该过渡模式中，通过驾驶员辅助装置(2)检查驾驶员是否操作方向盘(7)，其中，移动光在过渡模式中产生。
9.根据权利要求7所述的方法，
其特征在于，
过渡模式的激活通过驾驶员辅助装置(2)的控制装置(3)被自主地执行。
10.根据权利要求7或8所述的方法，
其特征在于，
如果在过渡模式激活之后，通过驾驶员辅助装置(2)检测到方向盘(7)通过驾驶员的操作，则通过照明装置(4)，特别是通过布置在方向盘(7)上的照明单元(16)，产生与移动光不同的第一类型的光信号，通过该第一类型的光信号，手动驾驶模式的激活被示意。
11.根据权利要求7至9中的任一项所述的方法，其中，
其特征在于，
如果激活过渡模式之后，在预设定时间间隔内没有通过驾驶员辅助装置(2)检测到方向盘(7)通过驾驶员的操作，则通过照明装置(4)，特别是通过布置在方向盘(7)上的照明单元(16)，产生与移动光不同的第二类型的光信号，通过该第二类型的光信号，驾驶员被请求进行车辆驾驶。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，
其特征在于，
在自动驾驶模式中，通过照明装置(4)，特别地通过布置在方向盘(7)上的照明单元(16)，产生与移动光不同的第三类型的光信号，通过该第三类型的光信号，被激活的自动驾驶模式被以光学方式示意。
13.根据权利要求9至11中的至少两项所述的方法，其中，
其特征在于，
第一类型的光信号和/或第二类型的光信号和/或第三类型的光信号彼此在它们的颜色和/或在它们的闪烁频率上不同。
14.一种机动车辆(1)，包括驾驶员辅助装置(2)，用于自主地控制机动车辆(1)，其中，驾驶员辅助装置(2)能在自动驾驶模式和手动驾驶模式之间切换，且包括控制装置(3)，其适于在自动驾驶模式中将控制信号(6、8)至少输出至机动车辆(1)的转向装置(5)，且由此自主地控制机动车辆(1)的转向角，并且其中，在手动驾驶模式中，转向角可通过驾驶员通过操作机动车辆(1)的方向盘(7)被手动地控制，
其特征在于，
驾驶员辅助装置(2)包括照明装置(4)，控制装置(3)适于在驾驶员辅助装置(2)至少沿一个切换方向从其中一个驾驶模式切换到另一个驾驶模式时控制照明装置(4)，用于产生沿着预定照明路径(20)沿与切换方向相关联的移动方向(21、22)的移动光。
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