CN106715224B - 高度自动化驾驶功能的功能许可 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在前方行驶路段(12)上自动运行车辆(10)的方法。该方法的特征是，仅当针对该前方行驶路段(12)的预定路段长度满足下述条件中的一个或一组时，才允许该车辆(10)的自动运行：‑在该车辆(10)的实际行车道路(14)的至少一侧有建筑隔断(16)；‑该车辆的车道(18)具有一最小道宽(20)；‑没有明显限制环境采集传感器的作用范围的山包和洼地；‑车道(18)的数量不变；‑没有隧道(22)；‑在该行车道路(14)上没有建筑物(24)；‑没有高速公路交叉路口(26)；‑该车辆(10)的车道(18)的曲率半径(28)大于预定的极限值；‑没有交通干扰；‑没有关于危险状况的交通通报；和‑没有关于存在工地的交通通报。

Description

高度自动化驾驶功能的功能许可
技术领域
本发明涉及一种车辆自动运行的方法。另外，本发明涉及用于车辆自动运行的辅助系统。最后，本发明涉及具有这种辅助系统的车辆。
背景技术
构成前言的方法和辅助系统在现有技术中是已知的。例如，文献DE 10 2012 016802 A1公开了车辆系统的控制方法，该车辆系统被设计用于机动车自动运行。根据公开内容，描述机动车实际位置的地点信息及包含与允许机动车自动运行相关的地点关联信息的至少一条批准信息被引用，用以确定车辆系统的设定信息。另外，该车辆系统的至少一个运行参数是根据该设定信息来选择的。在现有技术中知道的方法中，显然车辆系统的设定信息只取决于局部地点信息，但其并未按照车辆自动行驶所需要的程度被详细描述。尤其是，从对应于该现有技术的文献中得不到关于车辆自动行驶的基础设施前提条件的信息。
发明内容
本发明的任务是提出用于车辆自动运行的改进方法。
从独立权利要求的特征得到本发明。有利的改进方案和实施方式是从属权利要求的主题。
该任务通过一种在前方行驶路段上的车辆自动运行的方法如此完成，即，车辆自动运行只在针对前方行驶路段的预定路段长度满足下述条件中的至少一个时才被允许。作为一个条件而提出，只有当在车辆的实际行车道路的至少一侧且最好在两侧存在例如呈护栏或护墙形式的建筑隔断时才允许车辆自动运行。此方面将车辆自动运行的使用限制到高速公路，大多是多车道长途公路。
作为另一条件而提出，只在车辆的车道具有最小道宽时才允许车辆自动运行，由此保证在车辆自动运行中也遵守与相邻车道的最小距离容差。
作为另一条件而提出，车道数量在自动运行中不应改变。通过这种方式，有目的地从车辆自动运行中挑除危险地点，如局部车道交汇或施工现场。
作为另一条件而提出，对于车辆自动运行不应有隧道，这是因为隧道也是局部危险地点，另外并非车辆自动运行所需要的所有系统在隧道内都可用，在这里，此方面尤其适用于基于通信的系统，尤其是至后端系统的数据传输。
作为另一条件而提出，车辆自动运行只应在行车道路上没有建筑物、如收费站时才可行，这是因为所述基建设施结构也是局部危险地点。
作为另一条件而提出，当存在高速公路交叉路口时须停止车辆自动运行，在这里，在此观点下又考虑的方面是伴有车道数量改变的局部危险地点。
作为另一条件而提出，车辆自动运行只在车辆车道的曲率半径大于预定的极限值G1时才进行，由此保证在车辆自动运行中不出现过大的曲率半径。
作为另一条件而提出，车辆自动运行只在行车道路不具有山包或洼地时才可实现，所述山包或洼地明显限制环境采集传感器、如照相机系统或雷达系统的作用范围，即限制到“小于预定的最小作用范围”的程度。
还作为另一条件而提出，不应有交通干扰或关于危险状况的交通通报，因为在这样的情况下通常无法用可预先规定的程序来表述遵守交通法的行为。而交通干扰信息或危险状况交通通报与做出判断相关，且最好可以通过通信服务商被传送给相应车辆。
根据本发明的方法的第一优选实施方式规定，将车辆自动运行与其它条件彼此关联。首先作为条件而提出，车辆自动运行只应当在车辆内以高于预定极限值G2的位置精度确定实际车辆位置时才可实现。通过此方面保证了得到车辆在车道上的目标精确的定位可行方案，其对车辆自动运行是必然所需的。
还作为条件而提出，车辆自动运行只在针对前方行驶路段的预定路段长度存在关于行车道路走向的数字地图数据时才可进行，该数字地图数据所具有的位置精度高于预定的极限值G3，由此保证在采用数字地图数据计算沿预定的前方行驶路段的车辆轨迹时有足够精确的地图资料，该地图资料尤其也包含前方行驶路段的车道数字图像。
还作为条件而提出，为了车辆自动运行必须存在与服务器的连接，可以通过该服务器针对车辆的前方行驶路段提供实际交通信息，最好是关于局部危险地点如工地的信息。
还作为条件而提出，该车辆的车辆自动运行所需要的所有系统须无误工作。为此最好可以通过控制单元进行标准化查询，该控制单元也被构造用于执行车辆自动运行方法。
还作为条件而提出，对于前方行驶路段，气候条件须符合预定的最低气候条件。此时优选有意义的是预定下述最低气候条件，其保证车辆自动运行所需要的辅助系统、尤其是以光学辅助系统形式构成的这种系统的无故障运行。
最后，作为车辆自动运行的条件而提出，针对前方行驶路段，必须存在符合预定最低路面条件的路面条件。通过这种方式保证了，在就像最好在秋季或冬季时出现减小的路面摩擦值μlow或突变的路面摩擦值μjump的情况下无法实现车辆自动运行。
本发明的方法的另一个实施方式规定，只要车辆自动运行是允许的，就向车辆驾驶员表明此事。“表明”对此最好以视觉方式实现，例如通过在组合仪表和/或中央显示器和/或还在平视显示器中显示相应的通报，以及以声音方式，优选通过发出相应的信号声和/或说出的语句信息。
另外提出，该预定的路段长度选自[1km...、2km...、3km...、4km...、5km...、10km...、20km]的范围。
只要存在针对该路段长度的相应条件，则车辆自动运行可实现。
该方法的一个改进方案的特点是，数字地图数据包括多层，其中的一层包含关于行车道路的各个车道的行车道路走向的数据，另一个层包含关于沿车道布置的物体的数据。术语“层”在此是指数据层面或单独的或可独立寻址的数据量。相应的物体例如是桥梁、隧道、收费站、交叉路口和车站。通过相应的层结构来保证该数字地图资料提供足够精确的信息，基于所述信息可以作出车辆在可靠信息的基础上是否可自动运行的判断。
另外，该任务还通过一种用于在前方行驶路段上的车辆自动运行的辅助系统来如此完成，即，设有控制单元，它只在针对前方行驶路段的预定路段长度满足以下条件中的至少一个时才允许车辆自动运行。
作为一个条件而提出，车辆自动运行只有当在车辆的行车道路的一侧且最好是两侧存在建筑隔断例如护栏或护墙时才被允许。此方面将车辆自动运行的采用，限制到高速公路并且大多是多车道长途公路。
作为另一个条件而提出，车辆自动运行只在车辆车道具有最小道宽时才被允许，由此保证在车辆自动运行中也可遵守与相邻车道的最小距离容差。
作为另一个条件而提出，车道数量在自动运行中不应改变。通过这种方式，车辆自动运行有目的地挑除危险地点如局部车道交汇或工地。
作为另一个条件而提出，对于车辆自动运行，不应该有隧道，这是因为隧道是局部危险地点，并且并非车辆自动运行所需要的所有系统在隧道内均可用，在这里，此方面尤其适用于基于通信的系统且尤其是数据传输至后端系统。
作为另一个条件而提出，车辆自动运行只应在行车道路上没有建筑物例如收费站时才可实现，因为这种基建设施结构也是局部危险地点。
作为另一个条件而提出，当存在高速公路交叉路口时须停止车辆自动运行，在这里，在此观点中又要考虑随之出现了车道数量变化的局部危险地点方面。
作为另一个条件而提出，车辆自动运行只在车辆车道的曲率半径大于预定的极限值G1时才进行，由此保证车辆自动运行中不出现过大的曲率半径。
作为另一个条件而提出，不应存在交通干扰或关于危险状况的交通通报，这是因为在这种情况下遵守交通法的行为通常无法用预先规定的日常习惯来描述。而交通干扰信息或危险状况交通通报与做出判断相关，并且最好可通过通信服务商被传输给当前车辆。
作为另一个条件而提出，车辆自动运行只在行车道路不具有明显限制环境采集传感器的作用范围的山包或洼地时才进行。
本发明辅助系统的一个优选实施方式规定，该控制单元将车辆自动运行关联至其它条件。
首先作为条件而提出，车辆自动运行只应该在实际车辆位置在车辆中以高于预定的极限值G2的位置精度被确定时才可进行。通过该方案保证了在车辆自动运行必然所需要的行驶路线上存在车辆的目的精确的定位可能性。
另外作为条件而提出，车辆自动运行只应在针对前方行驶路段的预定路段长度存在用于行车道路走向的数字地图数据时才进行，该数字地图数据所具有的位置精度高于预定的极限值G3，由此保证在采用该数字地图数据来计算沿预定的前方行驶路段的车辆轨迹时存在足够精确的地图资料，它尤其也包含所述前方行驶路段的行驶路线的数字图像。
另外作为条件而提出，对于车辆自动运行，必须存在与服务器的连接，通过该服务器，可针对车辆的前方行驶路段提供实际交通信息，最好是关于局部危险地点如施工现场的信息。
另外作为条件而提出，该车辆的车辆自动运行所需要的所有系统必须无误工作。为此最好可以通过控制单元进行标准化问询，该控制单元也被构造成执行用于车辆自动运行的方法。
另外作为条件而提出，对于前方行驶路段，气候条件须符合预定的最低气候条件。在此情况下优选有意义的是预定这种最低气候条件，其保证车辆自动运行所需要的辅助系统、尤其是以光学辅助系统形式构成的系统无故障运行。
最后，作为车辆自动运行条件而提出，针对前方行驶路段须存在下述路面条件，其符合预定的最低路面条件。通过这种方式可以保证，在就像最好在秋季或冬季出现减小的路面摩擦值μlow或者猛然变化的路面摩擦值μjump的情况下，无法实现车辆自动运行。
在本发明辅助系统的另一个实施方式中提出，该辅助系统包括如此设计和设立的输出机构，即，通过该显示机构可以向车辆驾驶员表明辅助系统的可启用性。所述“表明”最好以视觉方式进行，例如通过在组合仪表和/或中央显示器和/或还在平视显示器中示出相应信息，以及以声音方式进行，最好通过发出相应的信号声和/或说出的语句信息。
最后，本发明涉及包括前述辅助系统的车辆。
附图说明
从以下或许参照附图具体描述至少一个实施例的说明中得到其它的优点、特征和细节。相同的、相似的和/或功能相同的零部件带有相同的附图标记。其中：
图1示出的交通状况包括在车道上的车辆以及前方行驶路段，和
图2示出用于执行本发明方法的本发明的辅助系统。
具体实施方式
图1示出的交通状况包括在行车道路14上的车辆10，该行车道路以具有两条车道18的行车道路14形式构成。在车辆10的前面是前方行驶路段12，只有在满足下述条件中的一个或一组、最好是全部条件时，车辆10才能以自动运行46的方式驶过该路段：
条件1：在车辆10的实际行车道路14的至少一侧，最好在朝着对向车流的行车道路的一侧，可选地也在两侧，应当存在例如呈护栏或护墙16形式的建筑隔断，
条件2：车辆10的车道18应当具有预定的最小道宽20，
条件3：行驶路段12的曲率半径28不应小于预定的极限值G1，由此应避免：“在前方行驶路段10上存在可能危及车辆10的自动运行46的过小的拐弯半径”，
条件4：环境采集传感器如雷达系统或照相机系统的作用范围没有受到山包或洼地的明显限制，即，该作用范围未被限制到“小于预定最小作用范围”的数值，
条件5：车道18的数量在前方行驶路段12上不得改变，
条件6：在行驶路段12上不应有隧道22和建筑物24，例如收费站，
条件7：在车辆10的前方行驶路段12上不应有高速公路交叉路口26，
条件8：不应有交通干扰，例如拥堵的车流，
条件9：例如不应有关于危险状况的交通通报(可通过外界服务器调用)，
条件9：例如不应有关于存在工地的交通通报(可通过外界服务器调用)。
条件5-9最好是可选条件，即它们优选只与条件1-4中的至少一个条件相结合来考虑。
在如图1所示的情况中，针对行驶路段12，仅满足条件2、3和6，因而无法实现车辆10的自动运行。
在图2中示出用于车辆10自动运行的辅助系统40。辅助系统40包括控制单元42、输出机构44、传感器系统50、导航数据库60和位置采集系统70，如GPS接收器。控制单元42还通过移动网络从中央服务器30接收交通通报和气候信息。传感器系统50扫描车辆环境并确定实际环境信息，例如关于存在护栏、关于前方行驶路段的曲率半径、关于车道的数量、关于存在隧道、建筑物和高速公路交叉路口的环境信息。导航数据库60包含具有前述信息中的至少一部分的数字街道地图。
在此，控制单元42如此设计和设立：“仅当下述条件中的至少一个或全部或一组被满足时，才准许车辆自动运行”。首先，在车辆10的实际行驶路线14的两侧之一且最好在朝向对向车流行车道路的一侧或者在两侧存在建筑隔断16，而且车辆10的车道18须具有最小宽度20，而且车道18数量应该在前方行驶路段12上不得改变。另外，在行驶路段12上应没有隧道22和建筑物24，如收费站，此外在车辆10的前方行驶路段12上不应有高速公路交叉路口26。最后，行驶路段12的曲率半径28应该不得小于预定的极限值G1。
虽然已经通过优选实施例详细具体示出和描述了本发明，但本发明不受所公开的例子的限制，本领域技术人员可以在不脱离本发明保护范围的情况下由此推导出其它的改动。因此，显然存在许多变化可能方式。也显然，所例举出的实施方式实际上只是例子，其绝不应被理解为是比如对保护范围、应用可能性或发明构型的限制。相反，以上的说明和附图描述使本领域技术人员能够具体实现实施例，在此，了解了所公开的发明构想的本领域技术人员可以例如在实施例中提到的若干零部件的功能或布置方面做出各种各样的改动，而没有脱离由权利要求书及其合法等同比如在说明书中的详尽说明所限定的保护范围。

Claims (13)

1.一种用于在前方行驶路段(12)上自动运行车辆(10)的方法，其中，仅当针对该前方行驶路段(12)的预定路段长度满足一组预定条件时，才允许该车辆(10)的自动运行，
其特征在于，
所述一组预定条件包括以下条件中的全部：
-在该车辆(10)的实际行车道路(14)的至少朝着对向车流的行车道路的一侧有建筑隔断(16)，
-没有隧道(22)，
-该车辆(10)的实际位置是在该车辆(10)内以优于预定的极限值G2的位置精度被确定的，
-针对前方行驶路段(12)的预定路段长度，存在用于行车道路走向的数字地图数据，该数字地图数据所具有的位置精度优于预定的极限值G3，
-存在至服务器(30)的连接，借助该服务器能提供用于前方行驶路段(12)的实际交通信息，
-该车辆(10)的自动运行所需的所有系统均无故障地工作。
2.根据权利要求1的方法，其特征是，所述预定条件或所述一组预定条件包括以下条件中的至少一个：
-该车辆的车道(18)具有一最小道宽(20)，
-该车辆(10)的车道(18)的曲率半径(28)大于预定的极限值，
-车道(18)的数量不变，
-在该行车道路(14)上没有建筑物(24)，
-没有高速公路交叉路口(26)，
-没有交通干扰，
-没有关于危险状况的交通通报，
-没有关于存在工地的通报。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征是，只要自动运行(46)是被允许的，则该车辆(10)产生表明这种情况的输出。
4.根据权利要求1或2的方法，其特征是，该预定路段长度在1km至20km的范围内。
5.根据权利要求1或2的方法，其特征是，该数字地图数据包括两层，其中，在其中一层中提供关于该车道(18)的轨迹走向的数据，并且在另一层中提供关于沿该车道(18)设置的物体的数据。
6.根据权利要求1的方法，其特征是，所述一组预定条件还包括：没有明显限制环境采集传感器的作用范围的山包和洼地。
7.根据权利要求1的方法，其特征是，所述建筑物(24)是收费站。
8.根据权利要求4的方法，其特征是，该预定路段长度是2km、3km、4km、5km或者10km。
9.一种用于车辆(10)在前方行驶路段(12)上自动运行的辅助系统(40)，其中，设有控制单元(42)，该控制单元只在该前方行驶路段(12)的预定路段长度满足一组预定条件时，才允许该车辆(10)的自动运行，
其特征在于，
所述一组预定条件包括以下条件中的全部：
-在该车辆(10)的当前行车道路(14)的至少朝着对向车流的行车道路的一侧有建筑隔断(16)，
-没有隧道(22)，
-该车辆(10)的实际位置是在该车辆(10)中以优于预定的极限值G2的位置精度被确定的，
-针对该前方行驶路段(12)的预定路段长度，存在用于行车道路走向的数字地图数据，其所具有的位置精度优于预定的极限值G3，
-存在至服务器(30)的连接，借助该服务器能提供用于前方行驶路段(12)的实际交通信息，
-该车辆(12)的自动运行所需的所有系统均无故障地工作，
-针对前方行驶路段(12)的气象条件满足预定的最低气候条件，
-该前方行驶路段(12)的行车道路(14)的路面条件满足预定的最低路面条件。
10.根据权利要求9的辅助系统(40)，其特征是，所述预定条件或所述一组预定条件包括以下条件中的至少一个：
-该车辆(10)的车道(18)具有最小道宽(20)，
-车道(18)的数量不变，
-在该行车道路(14)上没有建筑物(24)，
-没有高速公路交叉路口(26)，
-该车辆(10)的车道(18)的曲率半径(28)大于预定的极限值G1，
-没有交通干扰，
-没有关于危险状况的交通通报，
-没有关于存在工地的通报。
11.根据权利要求9的辅助系统(40)，其特征是，所述一组预定条件还包括没有明显限制环境采集传感器的作用范围的山包和洼地。
12.根据权利要求10的辅助系统(40)，其特征是，所述建筑物(24)是收费站。
13.一种车辆(10)，其具有根据权利要求9至12之一的辅助系统(40)。
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