CN106871915A - 在机动车中用于自动驾驶的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车(50)的自动驾驶的方法,包括如下步骤:提供环境数据(7)、在环境数据(7)中识别物体(113)、基于经识别的物体(113)通过情景诠释装置(3)选出当前情景(12,100),其中,情景(12,100)具有至少一个基础情况(13,101,101.1‑101.X),其作为属性(108)关联有至少一个监控区域(110.1‑110.7)和释放标准(114),此外依次对于当前情景(12,100)的基础情况(13,101,101.1‑101.X)中的每个而言:预估目标点(111.1‑111.7)、通过行动规划装置(4)规划至目标点(111.1‑111.7)的轨迹(112.1‑112.7)、在环境感知装置(2)处通过情景诠释装置(3)询问关于监控区域(110.1‑110.7)的信息、通过情景诠释装置(3)检查至少一个释放标准(114)的存在,且如果至少一个释放标准(114)被满足,通过控制部(5)沿着轨迹(112.1‑112.7)自动驾驶直至目标点(111.1‑111.7)。此外,本发明涉及一种附属的装置(1)。

Description

在机动车中用于自动驾驶的方法和装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种在机动车中用于在环境中自动驾驶的方法和装置。
背景技术
[0002] 现代机动车具有许多在操纵车辆的情况中支持驾驶员的辅助系统。在此,半自动 和自动的系统增加地得到使用,其允许机动车的半自动或全自动的控制。在此出现的数据 量的处理导致较大的计算成本。
[0003] 由文件DE 10 2010 010 856 A1己知一种用于自动支持机动车驾驶员的方法。在 此,由机动车的位置数据和车辆周围环境的电子图像的数据确定可由机动车从当前位置起 驶过的车行道通道,其中,车行道通道在两侧相应地被由车行道通道边缘限制且在低于机 动车相对车行道通道边缘的距离的情况中执行通过驾驶员可被过度转向的横向操纵干预 和/或纵向操纵干预,尤其地通过机动车的转向装置以转向力矩的加载,通过机动车的主动 转向装置的转向传动比特性曲线的改变,通过机动车的油门踏板的油门踏板特性曲线的改 变和/或通过机动车的发动机的发动机力矩的改变。
[0004] 由文件DE 10 2010 018 333 A1已知一种用于评估至少一个由至少一个光学摄像 头所采集的图像的信息的方法和评估装置。说明了一种用于评估至少一个由至少一个光学 摄像头所采集的图像的信息的方法,其中,至少一个光学摄像头是车辆的组成部分。该方法 具有如下步骤:至少在车辆在车道上行驶期间借助于至少一个光学摄像头实现至少一个图 像的采集。此外,借助于车辆的至少一个确定装置实现车道在车辆的周围环境中的预料的 走向的测定。此外实现至少一个图像的至少一个区域的测定,其包含在车辆的周围环境中 车道的经测定的预料的走向的至少一个部分区域。此外实现在至少一个图像的至少一个经 测定的区域中所包含的图像信息的评估。
[0005] 由文件DE 10 2009 008 745 A1已知一种用于自动交通引导的方法和系统。在此, 与交通有关的或涉及道路交通的关于多个交通参与者或交通基础设施(例如检测和/或调 节交通的装置)的环境或周围环境的信息被自动检测且作为环境数据被传输到中央控制单 元,。环境数据然后由中央控制单元以通常的环境模型示出,从而该通常的环境模型说明 了交通参与者的环境。为了支持交通参与者的交通引导,由中央控制单元从通常的环境模 型中将涉及相应的交通参与者的环境的那些交通引导数据自动地传输到该交通参与者处。
发明内容
[0006]本发明基于如下技术问题,即使得一种用于机动车在环境中的自动驾驶的方法和 装置可供使用,在其中降低的计算成本在环境数据的诠释的情况中是必要的。
[0007]根据本发明,该技术目的通过一种带有专利权利要求i的特征的方法和一种带有 专利权利要求5的特征的装置来实现。本发明的有利的设计方案由从属权利要求得出。
[000S]情景在接下来应是大量依时间排列的且彼此相连接的基础情况。这样的情景可例 如是在交叉路口的左转、直行或右转。
[0009]基础情况表示在情景内的某一瞬间或者时间段。在此,基础情况包括机动车的信 息和场景。
[0010]场景包含景物,其中,景物包括环境的静态物体。这些静态物体例如是车道标记、 父通标志等等。
[0011]此外,场景同样包括动态物体,例如红绿灯状态、其它的交通参与者等等。
[0012]提供一种用于机动车的自动驾驶的方法,包括如下步骤:提供环境数据,通过环境 感知装置在环境数据中识别物体,通过情景诠释装置基于经识别的物体从所提供的大量已 知的情景中选出当前情景,其中,情景具有至少一个基础情况,且其中,每个基础情况作为 属性关联有至少一个监控区域和释放标准,此外依次对于当前情景的基础情况中的每个而 言:通过情景诠释装置预估用于当前存在的基础情况的目标点,通过行动规划装置规划至 目标点的轨迹,在环境感知装置处通过情景诠释装置询问关于属于基础情况的监控区域的 信息,基于经询问的信息通过情景诠释装置检查至少一个属于基础情况的释放标准的存 在,且如果该至少一个释放标准被满足,通过由控制部控制机动车的至少一个执行器沿轨 迹自动驾驶直至目标点。
[0013]此外实现了 一种用于机动车的自动驾驶的装置,包括用于在所提供的环境数据中 识别物体的环境感知装置、用于基于经识别的物体从所提供的大量己知的情景选出当前情 景的情景诠释装置(其中,情景具有至少一个基础情况,且其中,每个基础情况作为属性关 联有至少一个监控区域和释放标准)、行动规划装置和控制部,其中,情景诠释装置构造成, 预估用于当前存在的基础情况的目标点、由环境感知装置询问关于属于基础情况的监控区 域的信息且基于经询问的信息检查当前基础情况的至少一个释放标准的存在,且其中,控 制部构造成,如果至少一个释放标准被满足,通过控制机动车的至少一个执行器沿着由行 动规划装置所规划的轨迹自动驾驶机动车直至目标点,且情景诠释装置此外构造成,在到 达目标点之后处理当前情景的紧接着的基础情况。
[0014]本发明的核心思想是改善情景诠释。为此,一个情景被分解成多个基础情况。这些 基础情况作为与其相关联的属性分别具有至少一个监控区域和释放标准。背后的思想是, 不是所有信息而是仅对于当前的基础情况而言关于机动车的环境的相关信息被评估。
[0015]如果由情景i全释装置从所提供的大量情景中识别或者选出确定的情景,例如在交 叉路口的左转,则该情景包括多个须逐步依次经历的基础情况。在每个当前的基础情况中, 于是不再是机动车的整个环境而是仅关联于该基础情况的监控区域可或者须被监控。
[0016]如果机动车例如在该情景开始时处在不带有调节交通的红绿灯的交叉路口之前 的基础情况中,且存在斑马线(也就是说行人总是具有先行权),则情景诠释装置诠释如下, 即机动车处在不带有红绿灯的基础情况中且监控区域可仅包括斑马线和在步行道 (Gehweg)上在斑马线的左侧和右侧的区域。在该监控区域中然后检查关联于当前基础情况 的释放标准是否被满足。如果作为释放标准例如设置成,在斑马线上或在其左侧和右侧的 附近不存在行人,则情景诠释装置在环境感知装置处询问在该区域中是否存在行人。如果 情景诠释装置然后由环境感知装置获得如下信息,即不存在行人,则释放标准被满足且情 景诠释装置引起至由情景诠释装置所预估的目标点的自动驾驶。然后紧接着做完下一基础 情况。
[0017]情景到多个基础情况的分解所具有的优点是,道路交通中的复杂的情景可在分步 骤的情况下被解开。到基础情况的分解所允许的是相应地环境的仅一个部分区域须被监 控,由此总是仅降低的数据量须被处理或者评估。这引起计算成本的显著降低。
[0018] 在此,所提供的情景的数量例如包括在T形交叉路口或X形交叉路口的左转或右 转、在带有和不带有交通标志(停车标志、先行权标志)或带有调节交通的灯信号设施的X形 交叉路口处的直行。情景可例如被预先提供或被学习,例如对于由公共道路到私人引道中 的转入等等。
[0019] 为了选出情景,情景诠释装置优选也取用由行动规划装置所提供的关于所规划的 路线的信息。在此,该路线例如包括应由起点被行驶直至自动行驶的目的地的道路。通过路 线的考虑可以简单的方式提早预估情景,例如左转,当路线设置有这样的行动时。
[0020] 在一种实施形式中设置成,环境数据通过至少一个传感装置来提供,其中,该至少 一个传感装置检测机动车的环境。作为传感装置在此考虑所有已知的传感装置,例如摄像 头、超声波传感器、激光扫描仪、雷达传感器、全景摄像头等等。
[0021] 在一种实施形式中设置成,环境数据备选地或额外地以环境地图形式来提供。这 可例如是道路地图,在其中除了道路的走向之外还存储有另外的信息,例如道路标志、先行 权规则、灯信号设施等等。这样的道路地图经由被存储在其中的信息使得情景的选出变得 容易,因为例如在不完整的环境数据的情况中也可以高的概率在T形交叉路口与X形交叉路 口之间进行区分。
[0022] 在另一实施形式中设置成,环境数据备选地或额外地经由通讯接口来提供。这例 如使得由其它机动车或交通引导系统(Verkehrsleitsystem)提供的Car2X数据的考虑成为 可能。
[0023] 在一实施形式中设置成,通过情景诠释装置继续检查是所选出的当前情景仍存在 还是需要改变当前情景。这使得当前情景对环境的动态匹配成为可能。例如可以该方式修 正基于环境感知装置的缺少的数据错误地选出的情景。如果例如T形交叉路口被选出且在 靠近该交叉路口的情况中证实,其不是T形交叉路口而是X形交叉路口,则这可通过然后选 出相应的用于X形交叉路口的情景来被修正。
[0024] 在一实施形式中设置成,在基础情况的至少一个监控区域内通过预测装置预告经 识别的物体的未来的轨迹。由此可预告或者预估物体在未来的行为。经由所预估的未来的 轨迹可进行对此的预估,即物体处在哪里、其相对于机动车被如何定位且物体在当前的基 础情况中对于机动车而言是否是重要的更确切的来讲是否须被考虑。
[0025] 在一实施形式中此外设置成,释放标准是机动车至紧接着的目标点的轨迹与其它 物体的轨迹不冲突。这使得直至当前的基础情况的对应的目标点的无冲突的自动行驶成为 可能。为了提高安全性,围绕该轨迹可额外地定义为了碰撞避免须被保留的安全通道。
[0026] 一实施形式设置成,至少一个基础情况具有另一属性,其中,该另外的属性是其存 在性通过情景诠释装置在环境感知装置处被询问的确定的物体。以该方式可存储额外的信 息,例如确定的交通标志。此外可额外地随物体还存储附属的释放标准。
[0027]在另一实施形式中设置成,目标点的预估由情景诠释装置基于在环境感知装置处 所询问的信息来动态地匹配。用于目标点的动态匹配的能力使得对在机动车环境中的事件 或者变化的灵活反应成为可能。当在当前的基础情况中先前在目标点的起初的预估的情况 中尚未可供使用的信息变得可供使用时,这可例如是必要的。如此可例如灵活地对在靠近 时才被检测出的施工现场有反应。
[0028] 通常始终可能的是,自动行驶可被影响或被中止。如此,机动车驾驶员可例如总是 干预到自动行驶中或机动车的其它为此所设置的装置可停止或修正自动行驶。如果例如发 生与其它物体的碰撞,则自动行驶被中止且机动车被带到停止。
附图说明
[0029] 接下来,根据优选的实施例在参照附图下更详细地阐述本发明。其中: 图1显示了典型情景的组成部分的示意性图示; 图2显示了在左转的情况中用于阐述可能的冲突点的在X形交叉路口处的典型交通情 况的示意性图示; 图3a显示了在考虑右侧优先的先行权规则的情况下用于阐述不同情景的在X形交叉路 口处的典型交通情况的示意性图示; 图3b显示了在考虑通过交通标志说明的先行权规则的情况下用于阐述不同情景的在X 形交叉路口处的典型交通情况的示意性图示,其中,机动车享有先行权; 图3c显示了在考虑通过交通标志说明的先行权规则的情况下用于阐述不同情景的在X 形交叉路口处的典型交通情况的示意性图示,其中,机动车不享有先行权; 图3d显示了在考虑通过通灯信号设施来调节的先行权的情况下用于阐述不同情景的 在X形交叉路口处的典型交通情况的示意性图示,其中,观察协调的情景; 图3e显示了在考虑通过灯信号设施来调节的先行权的情况下用于阐述不同情景的在X 形交叉路口处的典型交通情况的示意性图示,其中,考察有条件地协调的情景; 图4显示了在一个情景内的多个基础情况的联系的示意性图示; 图5a显示了在转弯的情况中依次的基础情况的示例的情景的示意性图示; 图5b显示了转弯的示例情景的进一步的依次的基础情况的示意性图示(图5a的延续); 图6a显示了用于阐述在左转的情况中关联于各个基础情况的目标点的示意性图示; 图6b显示了用于阐述在右转的情况中关联于各个基础情况的目标点的示意性图示; 图7a显示了用于阐述转弯行动的示意性的流程图,其中,该转弯行动基于基础情况; 图7b显示了对于在图7a中所显示的基础情况的图例; 图8显示了用于自动驾驶的装置的示意性图示; 图9a显示了用于阐述基础情况的交通情况的示意性图示; 图%显示了用于阐述紧接着的基础情况的交通情况的示意性图示; 图9c显示了用于阐述紧接着的基础情况的交通情况的示意性图示; 图9d显示了用于阐述紧接着的基础情况的交通情况的示意性图示。
[0030]附图标记清单 1装置 2环境感知装置 3情景诠释装置 4行动规划装置 5控制部 6传感装置 7环境数据 8通讯接口 9环境地图 10车道识别装置 11物体识别装置 12情景 13基础情况 14任务规划器 15轨迹规划装置 16调节装置 17执行器 21停车标志 22预测装置 50机动车 51另外的机动车 52另外的机动车 53另外的机动车 60交通情况 61交叉路口 62.1道路 62.2道路 63车行道 64.1斑马线 64.2斑马线 65 “注意先行”标志 66先行标志 71冲突点 72冲突点 73冲突点 74冲突点 75冲突点 81行人 82行人 83行人 90轨迹 91轨迹 92轨迹 93轨迹 100情景 101基础情况 101.0基础情况 101.1基础情况 101.2基础情况 101.3基础情况 101.4基础情况 101.5基础情况 101.6基础情况 101.7基础情况 101.X基础情况 102场景 103机动车的状态 104景物 105动态元素 106驾驶员的动作 107自动的动作 108属性 109假设 110监控区域 110.1监控区域 110.2监控区域 110.3监控区域 110.4监控区域 110.5监控区域 110.6监控区域 110.7监控区域 111.1目标点 111.2目标点 111.3目标点 111.4目标点 111.5目标点 111.6目标点 111.7目标点 112.1轨迹 112.2轨迹 112.3轨迹 112.4轨迹 112.5轨迹 112.6轨迹 112.7轨迹 113物体 114释放标准 115修正 200-261在某一情景中的询问和动作。
具体实施方式
[0031]图1显示了情景100的结构的示意性图示。情景100例如是在交叉路口处的左转。该 情景包括至少一个基础情况101。如果情景100包括多个基础情况101,则这些基础情况依时 间排列且彼此相连接。在此,每个基础情况101包括场景102和机动车的状态1〇3的说明。场 景102例如包括景物104和动态元素105。景物104包括环境的静态物体113,动态元素105例 如包括红绿灯状态等等。机动车的状态103例如包括驾驶员的动作106和控制部的自动动作 107〇
[0032]图2显示了用于阐述可能的在机动车50左转的情况中与其它交通参与者可能出现 的冲突点71,72,73,74,75的在交叉路口 61处的典型交通情况60的示意性图示。在此,交叉 的道路61.1,61.2每个方向分别具有车行道63。由交叉路口 61的每个方向各到来一辆机动 车50,51,52,53。额外地还存在多个行人81,82,83,其在斑马线64.1,64.2上横穿或想要横 穿道路62.1,62.2。按照其它机动车51,52,53如何规划地继续行驶,对于机动车50而言在左 转的情况中得出在其处机动车50,51,52,53的轨迹90,91,92,93彼此可冲突的冲突点72, 73,74。此外存在机动车50的轨迹90与行人81,82,83的轨迹94,95的两个可能的冲突点71, 75。
[0033] 第一冲突点71与由右侧过来的行人81得出。行人81的轨迹94和机动车50的轨迹90 交叉。因此,机动车须等候直至行人81横穿了斑马线64.1。机动车50然后才可经过斑马线 64.1。另一冲突点72紧接着与由左侧过来的机动车53得出,因为轨迹90,93相交。根据当前 适用于该交通情况60的交通规则,机动车50须允许从左侧过来的机动车53经过。此处对于 在其上存在机动车50的道路62.1而言存在“注意先行权”的标志65,而对于在其上存在另外 的机动车53的道路62.2上存在先行权标志66。机动车50于是须等候直至另外的机动车53经 过交叉路口 61。如果这己发生,则出现与由右侧或者由相反方向过来的机动车51,52的下一 冲突点73,74。这些机动车51,52在交通情况60中也相应地具有先行权,从而机动车50须等 候其经过。作为最后的冲突点75其可导致与想要横穿斑马线64.2的行人82,83的碰撞。此处 机动车50还须等候直至行人横穿了斑马线64.2。
[0034] 冲突点71,72,73,74,75在该示例中阐明,交通情况60可被分解成多个子问题或分 步骤。交通情况60在整体上于是在本发明的意义中是一种情景,其相应于从单车道道路 62.1在X形交叉路口 61处到不带有先行权的单车道道路62.2上的左转。那么,各个冲突点 71,72,73,74,75的情况或者问题提出相应于情景的基础情况。
[0035] 图3a至3e显示了用于阐述在注意不同的先行权规则和先行权利的情况下的可能 的行动的在图2中己显示的在X形交叉路口处的交通情况的示意性图示。在此,每个图示相 应于一个情景。
[0036] 通常在X形交叉路口处存在三种可能的可由机动车实施的行动:直行、右转和左 转。在此,对于每种可能性而言得出一种不同的情景,其中,这些情景在此相应地可由不同 的基础情况构成。
[0037]图3a显示了当先行权利根据右侧优先的规则来调节时的三种行动或者情景。在所 有三种情景中,在此须注意在相应的斑马线64上的行人81的权利。如果机动车50直行,则存 在与右侧行人的冲突点71。紧接着存在与右侧的另一机动车51的冲突点72和与右侧行人81 的另一冲突点73。
[0038] 在其处机动车50想要向右转弯的情景中,须等候右侧行人81,紧接着等候想要横 穿机动车50转入到其中的道路62.2的行人81。在左转的情况中得出与右侧行人81的冲突点 71,紧接着得出与右侧的另一机动车51的冲突点72和与迎面而来的机动车52的冲突点73, 最后得出与横穿机动车50转入到其中的道路62.2的行人81的最后的冲突点74。
[0039]图3b和3c显示了不仅对于机动车50具有先行权的情况,而且对于机动车50不具有 先行权的情况的两种情景,在其中先行权利借助于交通标志来调节。机动车50以先行权在 直行的情况中仅须等候在斑马线64上的行人81。同样地在右转的情况中,同样仅须等候在 斑马线64上的行人81。在左转的情况中与之相反,须额外地等候迎面而来的机动车51。在不 带有先行权利的情景中须等候行人81与右侧和左侧的其它机动车51,53。在左转的情况中 须等候行人81和来自所有其它方向的其它机动车51,52,53。
[0040]图3d和3e显示了用于如下情况的情景,即灯信号设施(红绿灯)调节交通。在此,在 协调的与有条件地协调的情景之间进行区分。协调的情景不具有冲突点。有条件协调的情 景与之相反具有至少一个潜在冲突点,例如与行人(或骑行者)的轨迹或与另一机动车的轨 迹的交点。在此,在情景中适用的先行权规则决定行动是协调的还是有条件协调的。
[0041]在直行的情况中无须等候其它交通参与者。在右转的情况中仅须在有条件协调的 情况中等候行人81,在协调的情况中与之相反不存在潜在冲突点,从而机动车50可简单地 转弯。在左转的情况中,在协调的情景中无须等候其它交通参与者,因为机动车50相对所有 其它交通参与者享有先行权。在有条件协调的情景中,机动车50与之相反须等候迎面而来 的机动车52和行人81。
[0042]图4显示了情景100的示意性图示,其具有多个基础情况101. 〇,l〇l. i,i〇i. 2, 101_3,101.乂。基础情况101_0,101_1,101_2,101_3,101.乂在时间上依次地彼此相联系且相 应地作为属性108具有至少一个监控区域110和释放标准114。只有当在当前基础情况 101.0,101 • 1,101 •2,101 • 3,101 _X中相应的释放标准114被满足时,被变换成紧接着的基础 情况101.1,101.2,101.3,101 .X。在此可能的是,相对基础情况101.0存在多于一个潜在的 紧接着的基础情况101.1,101 • 2。在此潜在的紧接着的基础情况101 • 1,101.2中的哪个跟随 基础情况101 • 0由当前的环境或者由经检测的环境数据得出。如果基础情况101 • 〇例如说明 了到交叉路口处的靠近,则可能的情况是,该交叉路口是X形交叉路口或是T形交叉路口。所 提供的环境数据然而不可明确的决定,从而仅可设置两种假设l〇9:X形交叉路口于是相应 于潜在的紧接着的基础情况101 • 1,T形交叉路口相应于第二个潜在的紧接着的基础情况 101 • 2。如果机动车然后进一步靠近到交叉路口,则所提供的环境数据一般变得更好,从而 在任何时候可作明确的决定或者可执行对先前假设的修正II5。以该方式,当前存在的情景 被继续检查且必要时基于当前所提供的环境数据进行修正。由此可实现不断更新的检释。 [0043] 图5a和5b显示了说明机动车50由三车道的道路到两车道的道路的转弯的示例情 景的基础情况101.1,101.2,101.2,101.4,101.5,101 _6,101.7,其中,先行权利根据交通标 志来调节且机动车50不具有先行权利。在第一基础情况101.1中,机动车50为了左转而变换 到左侧的车行道上且靠近交叉路口61。情景连释装置识别出,机动车50驶向X形交叉路口 61 且被规划左转。该基础情况101 • 1作为属性具有监控区域110.1,其包括用于监控潜在冲突 点的在人行道左侧和右侧的区域和行人穿越道。
[0044] 机动车50须等候经过的行人(或骑行者)且只有当不再有行人横穿或想要横穿道 路时,关联于基础情况101.1的释放标准被满足。
[0045] 相对于整个交叉路口 61的监控,仅监控区域110.1的监控是有利的,因为非常少的 信息须被评估。为了评定在基础情况中的释放标准,相应地仅附属的监控区域的监控是必 要的。情景i全释装置在环境感知装置处询问物体是否处在监控区域110.1内。在此,物体的 未来的轨迹还可基于经检测或经预估的运动数据例如经由预测装置被预估且然后可供情 景诠释装置使用。
[0046] 紧接着的基础情况101.2跟随第一基础情况101.1且作为潜在冲突点考虑由左侧 过来的机动车。相应地,基础情况101.2作为属性是在机动车50前面左侧在交叉的车行道上 的监控区域110.2且关联有相应的释放标准(无其它左侧的机动车)。
[0047] 另一基础情况101.3作为潜在冲突点考虑由右侧过来的其它机动车。相应地,基础 情况101.3作为属性是在机动车50前面右侧的在交叉的车行道上的监控区域110.3且关联 有相应的释放标准(无其它右侧的机动车)。
[0048] 另一基础情况101.4结合两个先前的基础情况101.2,101.3。该基础情况101.4于 是作为属性是在机动车50前面不仅右侧而且左侧在交叉的车行道上的监控区域110.4且关 联有相应的释放标准(无其它左侧或右侧的机动车)。
[0049] 在紧接着的基础情况101.5(图5b)中,机动车50已处在交叉路口61的中间。此处, 机动车50须等候行人,相应地基础情况101.5关联有监控区域110.5,其包括在机动车50左 侧和右侧的步行道和行人穿越道。附属的释放标准是,不再有行人处在行人穿越道上且不 再有行人企图横穿道路。对此相应的基础情况101.7针对在右转的情况中的机动车50来得 出。此处,监控区域110.7还须对横穿或想要横穿道路的较弱势的交通参与者进行监控。 [0050] 在交叉路口上的机动车50的相同位置中,例如另一基础情况101.6是,机动车50须 等候迎面而来的机动车。监控区域110.6和释放标准于是被相应地定义。
[0051] 图6a和6b示例地显示了由情景诠释装置所预估的在交叉路口 61处用于左转的目 标点111.1,111.2,111.3,111.4或者所预估的用于右转的目标点111.5,111 • 6,111 • 7。在 此,对于基础情况中的每个(对此参见图5a和5b)预估目标点111.1,111.2,111.3,111.4, 111.5.111.6.111.7。 原则上在此还可能的是,使相同的目标点111.1,111.2,111.3,111.4, 111.5,111.6,111.7关联于多个基础情况或多个基础情况关联有相同的目标点111.1, 111.2.111.3.111.4.111.5.111.6.111.7。 每次当当前基础情况的至少一个释放标准被满 足时,机动车50自动行驶至关联于该基础情况的目标点111.1,111.2,111.3, 111 .4,111.5, 111.6.111.7。 在此,行动规划装置承担由一个目标点111.1,111.2,111.3,111.4,111.5, 111.6.111.7 至下一目标点的正确轨迹 112.1,112.2,112.3,112.4,112.5,112.6,112.7 的 规划且控制部通过控制机动车50的至少一个执行器执行沿着所规划的轨迹112 • 1,112 • 2, 112.3.112.4.112.5.112.6.112.7 的自动行驶。 »052]图7a显示了用于阐述在交叉路口处的“转弯”行动的示意性的流程图,其中,行动 基于基础情况。在此,该流程图包括多个根据环境被动态匹配的情景。在此,流程图的部分 分别与在图5a和5b中所说明的基础情况对应。基础情况为了更好的总览在图7b中作为图例 示出,其中,使用与在图5a和5b中相同的附图标记。此外,使用在图6a和6b中所定义的目标 点。
[0053] 在初始情况200中,机动车靠近交叉路口。其变换201到合适的车行道上,以便于准 备用于左转或右转的相应的行动。如果其变换车行道,则其进一步靠近202到交叉路口处。 在第一次询问203中,情景诠释装置在环境感知装置处询问是否存在灯信号设施(红绿灯)。 [0054] 如果是这种情况,则询问204存在哪种红绿灯状态。此处得出三种可能性(红、绿、 关闭)。当红绿灯被接通到“红”上时,机动车须等候。然后其自动地行驶205到在交叉路口之 前的由情景诠释装置所预估的第一目标点(在图6a或者图6b中的目标点111.1,111.5)处。 如果在第一目标点处到达,重复红绿灯状态的询问204。如果红绿灯是“绿”的,则在询问206 中检查交通流是协调的还是不协调(或者有条件协调的)。如果交通流是协调的,则可完全 地(向左或向右)转弯207,因为机动车享有先行权。该情景然后结束。如果交通流与之相反 仅有条件地协调,这也就是说机动车尽管绿色的红绿灯状态也须注意先行权规则,因此在 询问208中首先澄清应被执行的行动设置为左转还是右转。如果应向左转弯,则在随后的询 问209中检查交通是否由相反的方向过来。如果是这种情况,则机动车被自动地行驶210直 至由情景诠释装置所预估的第二目标点(在图6a中的目标点111.2)。在该处重复询问209。 如果没有交通从相反的方向过来,则机动车被自动行驶211直至所预估的第三目标点(在图 6a中的目标点111 • 3)。在该处进行询问212,较弱势的交通参与者(行人、骑行者等等)是否 横穿或想要横穿应被转入到其中的道路。如果是这种情况,则被停住261且重复询问212。如 果不存在较弱势的交通参与者,则被完全转弯(相应于图6a中的目标点111.4)。如果机动车 的行动是右转,则询问208得出相应的结果。然后在紧接着的步骤211中被行驶直至第六目 标点(图6b中的目标点111 • 6)。在该处相应地实施询问212。如果不存在较弱势的交通参与 者,则被完全转弯207 (相应于图6b中的目标点111.7)。
[0055]如果询问204得出红绿灯被关闭,则这相应于如下情况,即在其中询问203得出红 绿灯不存在。于是在询问213中检查斑马线是否处在机动车之前。如果存在斑马线,则机动 车被自动地行驶214直至所预估的第一目标点。此处,机动车必要时等候且在询问215中检 查是否存在横穿或想要横穿斑马线的较弱势的交通参与者。其被等候216且重复询问215。 如果不(再)存在较弱势的交通参与者或不存在斑马线,则在询问217中检查是否存在调节 先行权的交通标志。
[0056]如果询问217得出交通标志不存在,则采纳“右侧优先”的规则。第一目标点的预估 于是通过情景诠释装置被重复,从而使得第一目标点被进一步向后移动218。接着在询问 219中确定应向左还是向右转弯。如果应向左转弯,则在询问220中检查其它交通参与者是 否由右侧过来。如果是这种情况,则停止221且重复询问220。如果不(再)有其它交通参与者 由右侧过来,则自动地行驶222直至第二目标点(图6a中的目标点111.2)。在该处在询问223 中检查交通是否由相反方向过来。如果是种情况,则被停住260且重复询问223。如果不(再) 存在来自相反方向的交通,则机动车被自动行驶224直至所预估的第三目标点(图6a中的目 标点111.3)。在该处在询问225中检查较弱势的交通参与者是否横穿或想要横穿应被转入 到其中的道路。如果存在较弱势的交通参与者,则被停住258且重复询问225。如果不(再)存 在较弱势的交通参与者,则机动车被自动行驶259直至所预估的第四目标点(图6&中的目标 点111.4)。
[0057]如果询问219得出应向右转弯,则情景简化。其于是被行驶226至所预估的第六目 标点(图6b中的目标点111 • 6)。在该处在询问227中检查较弱势的交通参与者是否横穿或想 要横穿应被转入到其中的道路。如果存在较弱势的交通参与者,则被停住228且重复询问 227。如果(再)不存在较弱势的交通参与者,则自动行驶2四直至所预估的第七目标点(图6b 中的目标点111.7)。
[。_ 如果询问217与之相反地得出交通标志存在,则在紧接着的询问230中确定机动车 是享有还是不享有先行权。如果其不享有先行权,则所预估的第一目标点由情景诠释装置 重新预估且由此(例如进一步向后在交叉路口的方向上)被移动231。紧接着在询问232中确 定是应向左还是应向右转弯。如果应向左转弯,则在紧接着的询问233中确定是存在左侧还 是右侧的交通。如果是这种情况,则停止234且重复询问233。如果不是这种情况,则在询问 235中检查是否存在来自相反方向的交通。如果存在反向交通,则机动车被自动行驶236直 至所预估的第二目标点(图6a中的目标点111.2)且重复询问235。如果不(再)存在反向交 通,则行驶237直至所预估的第三目标点(图ea中的目标点111 • 3)。在询问238中然后检查是 否存在横穿或想要横穿应被转入到其中的道路的较弱势的交通参与者。如果存在较弱势的 交通参与者,则被停住239且重复询问238。如果不(再)存在较弱势的交通参与者,则被行驶 240直至所预估的第四目标点(图6a中的目标点111.4)。
[0059]如果询问232与之相反得出应被向右转弯,则在询问241中检查是存在左侧还是右 侧的交通。如果存在横向交通,则被停住242且重复询问241。如果不(再)存在横向交通,则 被行驶243直至所预估的第六目标点(图6b中的目标点111.6)。此处在询问244中检查是否 存在横穿或想要横穿应被转入到其中的道路的较弱势的交通参与者。如果存在较弱势的交 通参与者,则被停住245且重复询问244。如果不(再)存在较弱势的交通参与者,则被行驶 246直至所预估的第七目标点(图6b中的目标点111.7)。
[0060] 如果询问230得出机动车享有先行权,则在紧接着的询问247中确定是否应被向左 或向右转弯。如果应被向左转弯,则紧接着在询问248中检查是否存在来自相反方向的交 通。如果存在反向交通,则机动车被自动行驶249直至所预估的第二目标点(图6a中的目标 点111 • 2)且重复询问248。如果不(再)存在反向交通,则机动车被自动行驶250直至所预估 的第三目标点(图6a中的目标点111.3)。在该处在询问251中检查是否存在横穿或想要横穿 应被转入到其中的道路的较弱势的交通参与者。如果存在较弱势的交通参与者,则被停住 252且重复询问251。如果不(再)存在较弱势的交通参与者,则被行驶253直至所预估的第四 目标点(图6a中的目标点111.4)。
[0061] 如果询问247得出应被向右转弯,则机动车被自动行驶254直至所预估的第六目标 点(图6b中的目标点111.6)。在该处在询问255中检查是否存在横穿或想要横穿应被转入到 其中的道路的较弱势的交通参与者。如果存在较弱势的交通参与者,则被停住256且重复询 问255。如果不(再)存在较弱势的交通参与者,则被行驶257直至所预估的第七目标点(图6b 中的目标点111.7)。
[0062]随着相应的最后的目标点(图6a中的目标点111 • 4或者图6b中的目标点111.7)的 到达,相应的情景被完全经历且因此被结束。
[0063]图8显示了用于自动驾驶机动车50的装置1的示意性图示。装置1包括环境感知装 置2、情景诠释装置3、行动规划装置4和控制部5。
[0064]机动车50的环境借助于传感装置6被检测且作为环境数据7被提供。这样的传感装 置6可例如是摄像头、雷达传感器、超声波传感器等。此外,环境数据7还可经由通讯接口 8、 例如Car2X接口和/或环境地图9来提供。环境数据7由环境感知装置2评估且在机动车的环 境中识别物体。这可例如经由车道识别装置10和/或物体识别装置11实现。在车道识别装置 10中实现涉及车道的环境数据7的合并。在物体识别装置11中相应地实现说明在机动车50 的环境中的物体的环境数据7的合并。经识别的物体可例如是其它机动车、较弱势的交通参 与者(行人、骑行者等等)或也可以是交通标志。关于经识别的物体的数据由环境感知装置2 传递到情景诠释装置3处。该情景诠释装置评估数据且基于经评估的数据从大量所提供的 情景中选出情景12。情景可例如是向左或向右的转弯(如例如在图5a,5b或图7中示出的那 样)。所选出的情景12构成关于当前交通情况的假设。情景诠释装置3丢弃当前情景12且选 出其它的或改变的情景,这在当这样的情景基于环境感知装置2的新数据是更可能的时,是 随时可能的。因此,在靠近到交叉路口处的情况中可例如首先由用于T形交叉路口的情景出 发,紧接着该情景然而被X形交叉路口替代,因为在此期间环境感知装置2提供了新的(更好 的)数据。
[0065] 在此,当前情景12包括至少一个基础情况13,其相应于在当前情景12中的在时间 上的中间步骤。在此,基础情况13在时间上依次地彼此相连接。在此,当至少一个作为属性 关联于基础情况13的释放标准被满足时,被过渡至相应地下一基础情况13。为了检查至少 一个释放标准,每个基础情况13作为另外的属性关联有监控区域。该监控区域由情景诠释 装置3通过询问20在环境感知装置2处被询问。在此,用于当前的基础情况13的属性被传输 到环境感知装置2处,其在其侧还可经由情况识别装置19识别基础情况13。通过特定属性、 例如确定的物体(红绿灯、交通标志…)的关系可针对性地在环境感知装置处询问确定的物 体。
[0066] 对于基础情况13中的每个而言,情景诠释装置3然后预估目标点。目标点被传递到 行动规划装置4处。行动规划装置4包括任务规划器14,其进行机动车的路线(例如哪条道路 在由起点直至目的地的自动行驶的情况中应被驶过)的规划。此外,行动规划装置4借助于 轨迹规划装置15还承担在各个由情景诠释装置3所预估的目标点之间的具体的轨迹的规 划。具体规划的轨迹从行动规划装置4传递到控制部5处。控制部5于是例如包括调节装置 16,其调节或控制机动车50的至少一个执行器17,从而使得机动车50在具体的轨迹上自动 地顺着行驶。
[0067] 可选地,装置1可包括预测装置22,其在基础情况的至少一个监控区域内预告经识 别的物体的未来的轨迹。在此,例如地图数据、交通规则以及经识别的物体的运动数据(例 如位置、定向、方向灯的使用)还可被一起考虑。为了预估轨迹可例如使用以下方式:高斯混 合、卡曼滤波、蒙特卡洛模拟、高斯过程、逻辑回归、相关向量机、支持向量、隐马尔可夫模型 和贝叶斯网络。
[0068] 装置或其中的部分还可构造成硬件与软件的组合,例如以在其上实施相应的计算 机程序的微控制器或微处理器的形式。
[0069] 在用于左转的情景中的基础情况的示意性流程(如其由情景诠释装置所执行的那 样)在图9a至9d中示出。
[0070] 在图9a中,任务规划器提供了关于合适的车行道的信息且机动车50执行到合适的 车行道上的车行道变换。机动车50紧接着靠近交叉路口 61。情景诠释装置基于环境感知装 置的数据识别左转行动且选出相应的情景。紧接着,情景诠释装置在环境感知装置处询问 是否存在红绿灯。当不存在红绿灯时,情景诠释装置额外地需要关于适用的先行权规则(左 侧优先或交通标志等等)的信息。在该示例中,环境感知装置识别出停车标志21,从而使得 带有由基础情况构成的相应的基本顺序的情景被选出(对此同样参见图7中的流程)。在此, 紧接着的基础情况相应地是关于情景的未来走向的假设。这些假设然后可经由环境感知装 置被确认或被驳回。
[0071] 第一基础情况(图9a)在环境感知装置处要求如下信息,即在关联于第一基础情况 的监控区域110.1中是否存在较弱势的交通参与者(行人或骑行者)。按照是存在还是不存 在较弱势的交通参与者,由情景诠释装置预估第一目标点111. 1。因为情景诠释装置己预先 已知下一基础情况(图%)的监控区域110.2在哪里,所以关于由左侧和右侧过来的车辆的 信息在环境感知装置处被查询。
[0072] 情景诠释装置不改变目标点111.1,只要行人或自行车仍横穿或想要横穿道路。否 则目标点111.1被向前移动(在与由左侧过来的机动车的潜在冲突点之前)。此外关于监控 区域110.2的信息在环境感知装置处被询问。
[0073] 在下一基础情况(图9c)中,考虑迎面而来的机动车。相应地,对于该基础情况而言 选择监控区域110.3。当不存在横向交通时,由情景诠释装置预估下一目标点111.2。在此, 经预估的目标点111.2处在与迎面而来的机动车的可能的冲突点之前。机动车50于是被自 动行驶至目标点111.2。
[0074] 如果不存在反向交通,则被过渡至下一基础情况(图9d)。为此,预估由机动车50自 动地驶过的目标点111.3。在该基础情况中须等候横穿或想要横穿应被转弯到其中的道路 的较弱势的交通参与者。相应地,监控区域110.4被定义。如果不(再)存在较弱势的交通参 与者,则该情景通过全结束转弯完来结束。

Claims (10)

1. 一种用于机动车(50)的自动驾驶的方法,包括如下步骤: 提供环境数据⑺, 通过环境感知装置⑵在所述环境数据⑺中识别物体(113), 通过情景诠释装置(3)基于所述经识别的物体(113)从所提供的大量己知的情景(12, 100)中选出当前情景(12,100),其中,情景(12,100)具有至少一个基础情况(13,101, 101.1,101.2,101.2,101.3,101.4,101.5,101.6,101.7,101. X),且其中,每个基础情况 (13,101,101.1,101.2,101.2,101.3,101.4,101.5,101.6,101.7,101. X)作为属性(108)关 联有至少一个监控区域(110.1,110.2,110.2,110.3,110.4,110.5,110.6,110.7)和释放标 准(114), 此外依次对于所述当前情景(12,100)的基础情况(13,101,101.1,101.2,101.2,
101.3.101.4.101.5.101.6.101.7.101. X)中的每个而言: 通过所述情景诠释装置⑶预估用于所述当前存在的基础情况(13,101,101.1,101.2,
101.2.101.3.101.4.101.5.101.6.101.7.101. x)的目标点(111.1,111.2, 111 .3,111.4,
111.5.111.6.111.7) , 通过行动规划装置⑷规划至所述目标点(111.1,111.2,111.3,111.4,111.5,111.6,
111.7) 的轨迹(112.1,112.2,112.3,112.4,112.5,112.6,112.7), 在所述环境感知装置(2)处通过所述情景诠释装置(3)询问关于属于所述基础情况 (13,101,101.1,101.2,101.2,101.3,101.4,101.5,101.6,101.7,101.X)的所述监控区域 (110.1,110.2,110.2,110.3,110.4,110.5,110.6,110.7)的信息, 基于所述经询问的信息通过所述情景诠释装置(3)检查至少一个属于所述基础情况 (13,101,101.1,101.2,101.2,101.3,101.4,101.5,101.6,101.7,101.X)的所述释放标准 (114)的存在,且 如果所述至少一个释放标准(114)被满足,通过由控制部(5)控制所述机动车(50)至少 一个执行器(17)来沿所述轨迹(112.1,112.2,112.3,112.4,112.5,112.6,112.7)自动驾驶 直至所述目标点(111 .1,111.2,111.3,111.4,111 • 5,111.6,111.7)。
2. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,通过所述情景诠释装置(3)继 续检查是仍存在所述所选出的当前情景(12,100)还是需要改变所述当前情景(12,100)。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,至少一个基础情况(13,101,
101.1.101.2.101.2.101.3.101.4.101.5.101.6.101.7.101. X)具有另一属性(108),其中, 所述另一属性(108)是确定的物体(113),其存在性通过所述情景诠释装置(3)在所述环境 感知装置(2)处被询问。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述目标点(111.1,111.2,
111.3.111.4.111.5.111.6.111.7) 的预估由所述情景诠释装置(3)基于在所述环境感知装 置(2)处被询问的所述信息动态地匹配。
5. —种用于机动车(50)的自动驾驶的装置(1),包括: 用于物体(113)在所提供的环境数据⑺中的识别的环境感知装置⑵, 用于基于所述经识别的物体(113)从所提供的大量已知的情景(12,100)中选出当前情 景(12,100)的情景诠释装置(3),其中,情景(12,100)具有至少一个基础情况(13,101, 101.1,101.2,101.2,101.3,101.4,101.5,101.6,101.7,101 .X),且其中,每个基础情况 (13,101,101.1,101.2,101.2,101.3,101.4,101.5,101.6,101.7,101.X)作为属性(108)关 联有至少一个监控区域(11〇_1,110.2,110.2,110.3,110.4,110.5,110.6,110.7)和释放标 准(114), 行动规划装置⑷和 控制部⑸, 其中,所述情景诠释装置(3)构造成,g卩,预估用于当前存在的基础情况(13,101, 101.1,101.2,101.2,101.3,101.4,101.5,101.6,101.7,101.X)的目标点(111.1,111.2,
111.3.111.4.111.5.111.6.111.7) 、由所述环境感知装置(2)询问关于属于所述基础情况 (13,101,101.1,101.2,101.2,101.3,101.x)的监控区域(110.1,11〇.2,110.2,110.3, 110.4,110.5,110 • 6,110.7)的信息且基于所述经询问的信息检查所述当前的基础情况 (13,101,101.1,101.2,101.2,101.3,101.4,101.5,101.6,101.7,101.x)的所述至少一个 释放标准(114)的存在, 且其中,所述控制部(5)构造成,如果所述至少一个释放标准(114)被满足,通过控制所 述机动车(50)的至少一个执行器(17)沿着由所述行动规划装置(4)所规划的轨迹(112.1,
112.2.112.3.112.4.112.5.112.6.112.7) 自动驾驶所述机动车(50)直至所述目标点 (111.1,111.2,111.3,111.4,111.5,111.6,111.7), 且所述情景诠释装置(3)此外构造成,在达到所述目标点(111.1,111.2,111.3,111.4, 111.5,111.6,111.7)之后处理所述当前情景(12,100)的紧接着的基础情况(13,101, 101.1,101.2,101.2,101_3,101-4,101-5,101-6,101.7,101.X)。
6. 根据权利要求5所述的装置(1),其特征在于,所述装置(1)包括至少一个传感装置 (6),其检测所述机动车(50)的环境且提供所述环境数据〇〇。
7. 根据权利要求5或6所述的装置(1),其特征在于,所述装置(1)具有存储器且所述环 境数据(7)备选地或额外地以所存储的环境地图(9)形式来提供。
8. 根据权利要求5至7中任一项所述的装置(1),其特征在于,所述装置(1)具有通讯接 口(8)且所述环境数据(7)备选地或额外地经由所述通讯接口(8)来提供。
9. 根据权利要求5至8中任一项所述的装置(1),其特征在于,所述装置(1)包括预测装 置(22),其中,所述预测装置(22)构造成,在基础情况(13,101,101.1,101.2,101.2,101.3, 101 .X)的所述至少一个监控区域(110.1,110.2,110.2,110.3,110.4,110.5,110.6,110.7) 内预告经识别的物体(113)的未来的轨迹。
10. 根据权利要求9所述的装置(1),其特征在于,释放标准(114)是所述机动车(50)至 紧接着的所述目标点(111 • 1,111 • 2,111 • 3,111 • 4,111.5, 111. 6,111 • 7)的轨迹(112.1,
112.2.112.3.112.4.112.5.112.6.112.7) 与另外的物体(113)的轨迹是无冲突的。
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