CN105722740B - 在驾驶员辅助系统中的驾驶模式变换 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车(10)的驾驶员辅助系统(36)的方法，其中所述驾驶员辅助系统(36)在自主驾驶模式(38)中自动地执行不仅包括机动车(10)的纵向控制而且包括横向控制的车辆控制，并且同时接收变换信号(W)，该变换信号设计成，执行从自主驾驶模式(38)到给定的其它驾驶模式(42)的变换，在该其它驾驶模式中按照规定机动车(10)的驾驶员(14)执行车辆控制的至少一部分。本发明的目的在于，能够可靠地变换驾驶模式。为此，所述驾驶员辅助系统(36)利传感器装置(18，24，28，34)检测驾驶员数据(B，P，T，V)，这些数据与驾驶员(14)的至少一部分(26，26’，32)身体姿态有关。在接收到变换信号(W)时检验，所述驾驶员数据(B，P，T，V)是否满足给定的安全条件。只有当满足安全条件时才变换到其它驾驶模式(42)中。

Description

在驾驶员辅助系统中的驾驶模式变换
技术领域
本发明涉及一种具有驾驶员辅助系统的机动车。该驾驶员辅助系统具有自主的驾驶模式，在该自主的驾驶模式中自动地执行车辆驾驶，这种车辆驾驶不仅包括机动车的纵向驾驶(加速和制动)，而且包括机动车的横向驾驶(转向)。本发明尤其涉及从自主驾驶模式到给定的其它驾驶模式的变换，在变换中机动车驾驶员本身要执行车辆控制的至少一部分。
背景技术
通过驾驶员辅助系统的全自动车辆控制也称为自动驾驶。在执行自动驾驶时的要求是，只有当驾驶员可以真正承担控制时，才将机动车的控制转交给驾驶员。
对此由文献DE 2009 050 404A1中已知，在激活的自主驾驶模式期间持续地监控驾驶员，并且通过警示信号保证，驾驶员不进入到如下状况，即驾驶员不能在紧急情况下由这种状况出发足够快速地再承担对车辆的控制。
由文献DE 10 2006 056 094 A1中也已知，监控驾驶员在驾驶员座位上的存在性，并且当没有驾驶员时开始自动停用功能，通过该功能使车辆受控地强制制动直到停车。
由文献DE 1 790 519 A1中已知一用于监控方向盘的装置，通过该装置确定，机动车的驾驶员是否已经握住方向盘。
由文献DE 10 2011 013 023 A1中已知另一种用于识别接触方向盘的方法。
文献EP 2 371 649 A1中描述了一种用于获得关于驾驶员视线方向和/或驾驶员的手相对于方向盘位置的信息的方法。为此设置检测方向盘和驾驶员头的图像式装置。
由现有技术已知的用于检验驾驶员存在性的方法如下地限制驾驶员，在自动驾驶期间也在空间上限制运动，由此从自主驾驶模式变换驾驶模式是可靠的。
发明内容
本发明的目的是，使驾驶员辅助系统能够从自主驾驶模式可靠地变换驾驶模式。
通过本发明提供一种用于运行机动车的驾驶员辅助系统的方法实现上述目的，所述驾驶员辅助系统在自主驾驶模式中自动地执行不仅包括机动车的纵向控制而且包括机动车的横向控制的车辆控制，并且同时接收变换信号，该变换信号设计成，在驾驶员辅助系统中开始执行从自主驾驶模式到给定的其它驾驶模式的变换，在该其它驾驶模式中按照规定机动车驾驶员执行车辆控制的至少一部分，其中，所述驾驶员辅助系统利用机动车的传感器装置检测驾驶员数据，这些驾驶员数据与驾驶员的至少一部分的身体姿态有关，并且在接收到变换信号时检验，所述驾驶员数据是否满足给定的安全条件，并且只有当满足安全条件时才变换到其它驾驶模式，其中，在违反安全条件时通过驾驶员辅助系统为驾驶员通过输出装置输出提示，该提示指出不满足安全条件的哪部分，和/或该提示具有如下行为指示：如何改变身体姿态以完全满足安全条件。
通过本发明提供的方法用于运行机动车的驾驶员辅助系统。按照本发明的方法始于这种状况，即所述驾驶员辅助系统在自主驾驶模式中自动执行车辆控制，即，执行机动车的纵向控制和横向控制。此外假设，在自主驾驶模式激活期间，驾驶员辅助系统接收到变换信号，该变换信号设计成，在驾驶员辅助系统中开始执行从自主驾驶模式变换到给定的其它驾驶模式。换言之，要通过变换信号使自动驾驶停用。在所述的其它驾驶模式中规定，所述机动车驾驶员执行车辆控制、即纵向和/或横向控制的至少一部分。
但是对于变换信号所述驾驶员辅助系统不是无条件地从自主驾驶模式转换到其它驾驶模式。而是按照本发明规定，所述驾驶员辅助系统利用机动车的传感器装置检测驾驶员数据，这些驾驶员数据与驾驶员的至少一部分身体的姿态有关。在接收到变换信号时检验，所述驾驶员数据是否满足给定的安全条件，并且只有当满足安全条件时才变换到其它驾驶模式。
按照本发明的方法具有如下优点，所述驾驶员可以这样长时间地自由运动，直到通过驾驶员辅助系统接收到变换信号。然后才利用驾驶员数据检验，驾驶员是否准备好接管驾驶控制。
一种机动车也属于本发明。这种机动车具有所述的驾驶员辅助系统以及所述的传感器装置。换言之，所述传感器装置设计成，确定描述驾驶员至少一部分身体姿态、即与身体姿态有关的驾驶员数据，并且将该驾驶员数据传递到驾驶员辅助系统。按照本发明所述机动车设计成，按照根据本发明的方法的一实施方式运行所述驾驶员辅助系统。
在按照本发明方法的有利改进方案中规定，所述传感器装置具有用于识别至少一给定手位的识别装置。换言之，如果驾驶员的至少一只手已经占据给定的手位置，则通过传感器装置指示出来。驾驶员信息包括识别装置的对应的手位置数据。检验驾驶模式变换的安全条件相应地包括，所述驾驶员的一只手或两只手布置在机动车的转向操纵装置上。所述机动车例如可以具有作为转向操纵装置的方向盘或者控制杆。换言之，在这个改进方案中也保证，驾驶员使其手或两只手握在方向盘上。所述识别装置例如可以具有ToF-摄像机(可测深度摄像机)(ToF-Time of Flight(飞行时间))，该相机例如可以布置在机动车的车顶模块里面，并且从那里拍摄方向盘。为了识别手位置例如可以利用微软公司的功能库“KINECT”。使用ToF摄像机具有附加的优点：在ToF相机的图像数据中也含有深度信息，利用这些深度信息可以区分放置在方向盘上的手与保持在方向盘上方的、但是不接触方向盘的手。
在本发明的另一改进方案中规定，所述传感器装置具有用于确定驾驶员视线方向的视线识别装置。所述驾驶员数据相应地包含视线识别装置的视线方向数据。在这个改进方案中所述安全条件如下表述，所述驾驶员必需已经将其视线方向对准机动车前面的给定范围。换言之，通过检验安全条件保证，驾驶员已经将其眼睛对准前方并且了解交通状况。对此适合的传感机构例如可以是如在现有技术中对于所谓的眼动追踪可供使用的那样的视线方向识别装置。
本发明的另一改进方案规定，所述传感器装置具有布置在机动车踏板上的传感器，并且所述驾驶员数据包含该传感器的接触数据。在这个改进方案中所述安全条件包括，所述驾驶员的脚贴靠在踏板上和/或所述驾驶员通过脚把踏板下压到给定的踏板位置上。所述传感器可以如下设计，该传感器设计成，发出驾驶员的脚接触踏板的信号，其中通过这个接触使踏板保留在静止位置，在该静止位置中踏板也处于未致动的状态，即处于踏板没有被脚下压的情况。在设置这种传感器时得到的优点是，驾驶员在从自主驾驶模式变换到其它驾驶模式以后还未致动踏板，由此如果踏板是制动踏板，则在激活其它驾驶模式时例如没有无意中导入制动操作。对于踏板是加速踏板的情况，同样可以避免无意识地使机动车加速。通过按照安全条件替代地检验，驾驶员是否通过脚将踏板也下压到给定的踏板位置，得到的优点是，可以从通过驾驶员辅助系统以自主驾驶模式驾驶车辆无级地过渡到通过驾驶员以其它驾驶模式驾驶车辆。与检验安全条件相关地监控哪个踏板，例如可以根据机动车类型由本领域技术人员确定。
按照本发明的另一改进方案，在违反安全条件时，如果驾驶员没有为了驾驶模式变换占据给定的身体姿态，则通过驾驶员辅助系统对于驾驶员输出提示，该提示指出不满足哪部分安全条件。由此驾驶员可以相应地修正其身体姿态。对此附加或替代地可以规定，所述提示包括如何改变身体姿态以完全满足安全条件的行为指示。由此得到的优点是，驾驶员可以更快地被带入正确的身体姿态中，这尤其在紧急断开自主驾驶模式时是特别有利的。所述提示例如可以设计为语音广播，或者以视频顺序或者通过灯光标志实现。
按照本发明的另一改进方案规定，除了满足安全条件外，如果所述驾驶员执行了给定的初始姿势，才执行从自主驾驶模式变换到其它驾驶模式。例如可以规定，驾驶员可以通过轻击/轻踩踏板或者通过方向盘的给定的转动运动触发变换。在此优选地规定，所述初始姿势被设计成零操作，即，执行的初始姿势对于车辆驾驶本身没有作用。例如踏板和/或方向盘还与用于车辆驾驶的致动器保持断耦联，使驾驶员可以执行初始姿势、即例如踩踏踏板或者在方向盘上摇动。然后才使踏板和/或方向盘与相应的致动器耦联。
本发明的另一改进方案规定，在满足安全条件时，不是立刻变换到其它模式，而是首先在机动车里面输出接管倒计时，并且紧接着接管倒计时之后直接地执行变换，其中优选再一次检验安全条件并且还必须仍然满足这个安全条件。所述接管倒计时例如可以由语音广播构成，例如通过下面的语音：“3-2-1-现在接管”。图示的接管倒计时例如可以由条形图构成，该条形图的长度减小，其中在零长度时进行驾驶模式变换。
与所述的变换信号(该变换信号触发安全条件的检验)相关联地，按照本发明的一实施形式规定，通过操纵元件根据通过驾驶员的致动产生变换信号。对此附加或替代地也可以规定，机动车的控制器在出现中断条件时产生变换信号。例如，中断条件可以说明，机动车接近允许自动驾驶的区域的边缘。其它中断条件可以说明，交通状况允许以如下的行驶速度驾驶，即该行驶速度大于对于自动驾驶允许的最高行驶速度。
按照本发明的机动车的改进方案也属于本发明，该机动车具有的特征已经结合按照本发明的方法的改进方案描述过。因此在这里不再一次描述按照本发明的机动车的相应改进方案。
按照本发明的机动车优选由汽车、尤其是轿车构成。
附图说明
下面描述本发明的实施例。为此唯一的附图示出按照本发明的机动车实施例的示意图。
具体实施方式
下面描述的实施例是本发明的优选实施形式。但是在该实施例中实施形式的所述的部件分别是本发明各个、可看作相互独立的特征，这些特征也分别相互独立地改进本发明并由此也单个或者以不同于所示组合地视为本发明的组成部分。此外所述实施形式也可以通过除本发明已经描述的特征外的其它特征补充。
附图示出机动车10的车厢12。机动车10例如可以是汽车，尤其是轿车。还示出坐在驾驶员位置16中的驾驶员14。在车辆纵向上方向盘18位于驾驶员14前面。
在脚部空间20中可以布置机动车10的一系列踏板，其中在附图中示出唯一的踏板22。踏板22可以具有传感器24，该传感器产生传感器信号P，该信号表示，驾驶员14的脚26是否贴靠在踏板22上。驾驶员14为此不必通过脚26使踏板22强制地从其静止位置偏转。传感器24例如可以是压力传感器，该压力传感器比复位装置具有更大的敏感性，通过复位装置踏板22单稳态地保持在静止位置中。传感器24也可以是电容传感器。传感器24也可以包括多个分传感器，由此实现脚26与踏板22接触的面积检测。
视线方向检测装置28可以设置成，检测驾驶员14的视线方向30并且产生视线方向数据B，该数据描述识别的视线方向30。视线方向检测装置28例如可以送出红外信号并且在红外范围中拍摄驾驶员14的眼睛32，由此在红外图像数据中可以评价虹膜基于眼睛32的视网膜的相对位置，并且由此可以确定眼睛32光轴的取向，并且将这个取向作为视线方向30给到视线方向数据B中。视线方向检测装置28也可以以由现有技术已知的方式构成。
车厢12可以通过摄像机34拍摄，摄像机产生具有驾驶员14图像的视频数据。摄像机34例如可以是ToF摄像机。摄像机34例如可以由PMD摄像机(PMD-Photonic MixingDevice(光子混合仪))实现。
方向盘18可以具有接触传感器，如果一只手26’或两只手接触方向盘18时，则通过该接触传感器发信号。该接触传感器通过方向盘信号T表示接触。方向盘信号T附加地或另选地也可以表示方向盘18的转动。
机动车10可以具驾驶员辅助系统36。驾驶员辅助系统36例如可以通过控制器实现。驾驶员辅助系统36可以具有自主驾驶模式38，在该自主驾驶模式中驾驶员辅助系统36本身完全自动地驾驶机动车10，即不仅执行机动车10的纵向控制，而且执行横向控制。
如果驾驶员14自身想或应该完全或者部分地重新接管机动车10的驾驶，即通过方向盘18执行横向控制并且通过脚部空间20中的一系列踏板执行纵向控制，则这可以通过变换信号W报告给驾驶员辅助系统36。变换信号W可以由驾驶员辅助系统36的控制装置40接收并且处理。控制装置40例如可以是驾驶员辅助系统36的程序模块。
在控制装置40执行从自主驾驶模式38变换到例如通过变换信号W确定的其它驾驶模式42之前，控制装置40检验，从自主驾驶模式38变换到其它驾驶模式42是否安全。控制装置42为此可以检验安全信号S，该安全信号可以由驾驶员辅助系统36的监控装置44产生并且该安全信号指示出，变换是安全的。
监控装置44例如同样可以是驾驶员辅助系统36的程序模块。作为驾驶员数据，监控装置44可以接收传感器数据P、视频数据V、视线方向数据B和方向盘信号T或者上述数据中的一部分，并且评价：从自主驾驶模式38变换是否安全，这然后通过安全信号S用信号表示。
优选地规定，只有在如下情况下实现将控制移交给驾驶员14，即：监控装置44识别，驾驶员14已经将眼睛对准机动车10前面的道路，至少一只手26’把持在方向盘18上并且脚26已经放置在踏板22上。通过利用监控装置44进行的组合的检验，应用现有的传感器系统的组合来检测并监控驾驶员14为接管控制的准备程度。所述的用于检测驾驶员状况的传感装置和与其相关的将控制移交给驾驶员14使中断自主驾驶模式38对于驾驶员14是安全的。在从自主驾驶模式38变换到其它驾驶模式42时保证，驾驶员14使其眼睛向前对准并且了解交通状况，其手26’或者两只手把持方向盘18，并且其脚或者至少一只脚26定位在踏板上。
如果通过监控装置44识别到，驾驶员14不完全满足安全条件，则可以通过输出装置46产生视觉、声音或视听的提示，这个输出装置例如可以是机动车10的副仪表板中的显示屏和/或机动车10的音频设备。通过该提示驾驶员14可以明了，他必需如何改变其身体姿态，即，他是应该将手26’放置在方向盘18上，还是其脚26应该放在正确的踏板22上，还是其视线方向30应该以所期望的方式取向。
作为其它安全措施还可以设置接管倒计时和/或通过驾驶员14本身触发用于从自主驾驶模式38变换出来的最后步骤，其方式为：驾驶员执行初始姿势，例如短时间地在方向盘18上摇动或者向下压踏板22。

Claims (7)

1.一种用于运行机动车(10)驾驶员辅助系统(36)的方法，其中，所述驾驶员辅助系统(36)在自主驾驶模式(38)中自动地执行不仅包括机动车(10)的纵向控制而且包括机动车的横向控制的车辆控制，并且同时接收变换信号(W)，该变换信号设计成，在驾驶员辅助系统(36)中开始执行从自主驾驶模式(38)到给定的其它驾驶模式(42)的变换，在该其它驾驶模式中按照规定机动车(10)驾驶员(14)执行车辆控制的至少一部分，
其中，所述驾驶员辅助系统(36)利用机动车(10)的传感器装置(18，24，28，34)检测驾驶员数据(B，P，T，V)，这些驾驶员数据与驾驶员(14)的至少一部分(26，26’，32)身体姿态有关，并且在接收到变换信号(W)时检验，所述驾驶员数据(B，P，T，V)是否满足给定的安全条件，并且只有当满足安全条件时才变换到其它驾驶模式(42)，
其特征在于，
在违反安全条件时通过驾驶员辅助系统(36)为驾驶员(14)通过输出装置(46)输出提示，该提示指出不满足安全条件的哪部分，和/或该提示具有如下行为指示：如何改变身体姿态以完全满足安全条件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器装置具有用于识别驾驶员(14)的至少一只手(26’)的给定的手位置的识别装置(18，34)，所述驾驶员数据(V，T)包含识别装置(18，34)的手位置数据，安全条件包括：所述驾驶员(14)的一只手(26’)或两只手放在机动车(10)的转向操纵装置(18)上。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器装置具有用于确定驾驶员(14)视线方向(30)的视线识别装置(28)，所述驾驶员数据包含视线识别装置(28)的视线方向数据(B)，安全条件包括：所述驾驶员(14)已经将视线方向(30)对准机动车(10)前方的给定范围。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器装置具有布置在机动车(10)踏板(22)上的传感器(24)，所述驾驶员数据包含传感器(24)的接触数据(P)，安全条件包括：所述驾驶员(14)的脚(26)贴靠在踏板(22)上和/或所述驾驶员(14)通过脚(26)将踏板(22)下压到给定的踏板位置上。
5.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，在满足安全条件时，如果所述驾驶员(14)实施了给定的初始姿势，才执行变换。
6.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，在满足安全条件时在机动车(10)中输出接管倒计时，并且如果仍然满足安全条件，紧接着接管倒计时之后执行变换。
7.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，根据通过驾驶员(14)的致动通过操纵元件产生变换信号，和/或在出现中断条件时通过控制器产生变换信号(W)。
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