CN107406082B - 用于在车辆中至少部分自动化的行驶的方法 - Google Patents

Abstract

在用于在车辆中至少部分自动化的行驶的方法中，只有在经历接管时间段之后，才执行自动化的行驶功能的结束和将车辆控制至少部分地过渡到驾驶员，所述接管时间段由通过驾驶员对与车辆进行通信的设备的操纵来获知。所述设备可以是可移动设备。

Description

用于在车辆中至少部分自动化的行驶的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在车辆中至少部分自动化的行驶的方法。

背景技术

公知的是驾驶员辅助系统，所述驾驶员辅助系统通过自主地干预车辆参数来提高行驶安全性，诸如在防抱死系统或电子稳定程序的范围内的自主地调节的制动干预。此外，公知如下驾驶员辅助系统，所述驾驶员辅助系统在行驶任务的情况下进行辅助或者甚至部分自动化地执行，其方式是执行对横向-和/或纵向导向的干预，例如在车道偏离辅助（维持车道）或者停车辅助（自动转向到停车位）的情况下执行。

在US 2014/0244096 AI中，描述了一种用于在车辆中自动的行驶的系统，其中当前的驾驶员状态依据驾驶员行动来确定并且从中获知驾驶员危险指数，所述驾驶员危险指数在行驶控制单元中被考虑用于操控不同的行驶状态。在行驶控制单元中，可以根据驾驶员危险指数来部分自动地或全自动地引导车辆。为了例如从全自动的行驶状态返回至部分自动的行驶状态，通过用于接管车辆控制的信号驾驶员被系统要求。

发明内容

本发明所基于的任务在于，利用简单的措施确保在车辆中从至少部分自动化的行驶到手动的行驶或者到具有更低的自动化程度的行驶的可靠的过渡。

该任务利用按照本发明的方法来解决。

按照本发明的方法涉及一种车辆、尤其是一种机动车，所述车辆装备有行驶系统，所述行驶系统能够实现车辆的至少部分自动化的、必要时高度自动化的或者全自动化的行驶。在部分自动化的行驶的情况下，只有部分功能被行驶系统接管、例如以自动的制动-和加速度干预的纵向动力，而其它的行驶功能被驾驶员接管、例如通过在转向系统中手动的干预的横向动力。而在全自动化的行驶的情况下，自动地在行驶系统上执行对车辆的纵向-和横向动力的全部干预，不需要来自驾驶员的手动的干预。在高度自动化的行驶（所述高度自动化的行驶具有比全自动化的行驶更低的自动化程度）的情况下，针对确定的时间间隔并且在特定的情况下自动地执行横向-和/或纵向导向。

该方法不仅涉及从全自动化的行驶到高度-或部分自动化、辅助或手动的行驶的过渡，而且涉及从部分自动化的行驶到具有更低的自动化程度的部分自动化的行驶或者到完全手动的行驶的过渡，在所述完全手动的行驶的情况下，车辆在行驶系统没有变得主动的情况下并且仅仅由驾驶员来引导。在任何情况下，驾驶员必须在所述过渡执行之后比在所述过渡之前施加更高程度的驾驶员行动来引导车辆。

在按照本发明的方法中，在结束自动的行驶功能与将车辆控制从行驶系统移交到驾驶员之间经历了一接管时间段。只有在经历接管时间段之后-从在行驶系统方面要求驾驶员接管车辆的手动的导向-，相对应的功能从行驶系统移交到驾驶员。接管时间段是驾驶员个体的并且从与车辆进行通信的设备的操纵来获知。

该实施方案具有如下优点：接管时间段作为个体的时间参量可以依据在车辆中的当前的驾驶员行动来确定。例如，可以从接管时间段的标准值出发，所述标准值在自动化的行驶期间基于驾驶员行动个体地来适配。在这种情况下，驾驶员行动涉及通过驾驶员对与车辆进行通信的设备的操纵。根据操纵设备的类型和范围，驾驶员或多或少地分心，这在相对应地更长或者被缩短的接管时间段内反映出来。不仅可以考虑到操纵的规模而且可以考虑到操纵的类型，以便确定接管时间段。不仅可以考虑与车辆进行通信的设备的类型而且可以考虑使用所述设备的方式。

所述设备优选地是可移动设备，所述可移动设备可选地可以与车辆连接，以便在设备与车辆或车辆中的调节-或控制设备之间建立通信。所述连接可借助于电缆或者无线地、例如通过蓝牙进行。替换于可移动设备，所述设备固定地集成到车辆中，例如以由驾驶员使用的导航系统的形式。

可移动设备例如是智能手机、平板电脑、移动电话、笔记本电脑、智能手表或者是其它的可穿带的装置、诸如数据眼镜（Datenbrille）。至少从可移动设备至车辆的数据传输必须是可能的，以便在设备上的驾驶员行动可以被传送到车辆上。按照一个有利的实施方案，也存在从车辆至设备的通信连接，从而也可以将车辆的数据传输到设备上。

可能的是，仅仅将传感器数据从设备传输到车辆、例如在设备上的按键操纵而且在车辆或在那里建立的调节-或控制设备中接管对传感器数据的分析。而在一个可替换的实施方案中，已经在设备中分析了传感器数据，其中仅仅将所分析的信息从设备传输到车辆或调节-或控制设备。由所分析的传感器数据得到接管时间段。

按照一个有利的实施方案，驾驶员个体的接管时间段与最小运行时间段进行比较，所述最小运行时间段在行驶系统中连续地被获知。所述最小运行时间段是如下那个时间段，在所述时间段期间，受行驶系统控制的车辆可以从当前的时间点出发仍进行自动化地行驶。最小运行时间段连续地被更新，所述最小运行时间段可以连续地改变并且取0到∞之间的值。例如在例如在高速公路行驶期间的恒定的环境条件下，只要不发生意外的事件，最小运行时间段就可以取值∞。而如果发生改变行驶情况的事件、例如第三方车辆突然紧挨着地在自动化或者部分自动化地行驶的车辆前方驶入，那么最小运行时间段可以被设定到小的值上、必要时到0上，同样在紧急情况下、诸如事故。

通常，最小运行时间段应该大于驾驶员个体的接管时间段，以便给驾驶员足够的时间用于接管行驶功能。而如果这例如在发生意外的事件的情况下是不可能的，使得最小运行时间段比当前的、驾驶员个体的接管时间段短，那么有利的是产生警报信号。按照优选的实施方案，所述警报信号例如以光的、声的和/或触觉的方式用于指示被呈现给驾驶员。通过驾驶员用于立即接管行驶功能的要求可以与警报信号联系起来。

按照另一适宜的实施方案，警报信号用于自动地影响车辆中的系统或设备，所述车辆中的系统或设备必要时也可以是如下设备，所述设备由驾驶员来操纵或者能够被操纵。例如，适宜的是，可以限制对设备的所容许的操纵的范围、例如限制到不那么专注集中的活动，以便使驾驶员不那么从行驶过程中分心。附加地或可替换地，也可能的是干预车辆中用于自动化的行驶的行驶系统或者干预车辆中的其它系统或设备，以便修改参数，例如以便执行在制动系统中用液压的制动流体的预先充满。

按照另一适宜的实施方案，基于以传感器方式获知的车辆状态参量和/或环境信息来计算最小运行时间段。车辆具有传感装置，利用所述传感装置可以探测相对应的参量或信息或者从中可以计算参量或信息。

此外可以是适宜的是：为了获知驾驶员个体的接管时间段，通过驾驶员对设备的不同的操纵配备不同的操纵加权因子。由此可能的是，例如在专注集中的与不那么专注集中的操纵之间进行区别，其中要求更高的专注的操纵也导致接管时间段的延长。

此外，驾驶员的其它的操纵和行为方式可以引入到对接管时间段的获知中。例如可能的是，使用监控驾驶员的内部空间摄像机的信息，或者考虑传感器信息，由所述信息可以推断出驾驶员的当前的状态、例如对操作元件、诸如行驶踏板的操纵。

按照另一适宜的实施方案，由对设备的操纵（对接管时间段的获知以对设备的操纵为基础）获知至少一个行驶加权因子，利用所述行驶加权因子来表示驾驶员类型。行驶加权因子例如能够实现区别不同的驾驶员类型、例如运动型的驾驶员和以安全性为导向的驾驶员。行驶加权因子尤其是在更长的时间间隔内被获知，并且因此是平均值，然而所述平均值必要时也可以在行驶期间改变、例如在驾驶员的注意力下降的情况下改变。

按照另一适宜的实施方案，一个或多个操纵加权因子和/或行驶加权因子存储在设备上，并且必要时可以在将来的自动化的行驶的情况下继续使用。加权因子以这种方式改善了在将来的自动化的行驶时的初始值，使得在将来的自动化的行驶开始时已经提供了经改善的驾驶员个体的接管时间段。

附加于或可替换于加权因子，也可以是适宜的是，在设备上存储其它的驾驶员个体的特征参量并且在将来的自动化的行驶时继续使用、例如所述接管时间段的最后的值。

在调节-或控制设备中进行按照本发明的方法，所述调节-或控制设备集成到车辆中并且尤其是行驶系统的组成部分，在车辆中利用所述行驶系统来控制自动的行驶。然而，可以是适宜的是：如之前描述的那样，在设备、尤其是可移动设备上执行一部分分析，并且将所分析的信息通过通信接口传输到调节-或控制设备上。

调节-或控制设备所属的行驶系统是在车辆中用于影响纵向-和/或横向动力的系统、例如是制动系统、尤其是具有集成的防抱死系统功能和/或电子稳定程序、牵引力滑动调节、带有电的伺服马达的转向系统或者诸如此类的的制动系统。

不仅设备、尤其是可移动设备而且车辆都分别装备有通信单元，通过所述通信单元，至少从设备至车辆的数据传输、优选地朝反方向的数据传输也是可能的。通信单元是用于数据交换的通信接口。在可移动设备的情况下，通信可以无线地、例如通过蓝牙或者通过电缆来进行。

附图说明

其它优点和适宜的实施方案能从附图说明以及附图1中得知，在所述附图中示出了用于执行该方法的流程图。

具体实施方式

对该方法的执行以具有行驶系统的车辆为前提，利用所述行驶系统，车辆可以至少部分地、必要时全自动化地来控制。行驶系统包括调节-或控制设备，在所述调节-或控制设备中，基于所接收到的传感器信息来生成调节信号，用于操控车辆中的对纵向-和/或横向动力有影响的设备、例如制动系统、驱动马达和/或转向系统。在车辆中建立传感装置，通过所述传感装置获知当前的行驶状态参量、例如车轮转速传感器或者加速度传感器，以及环境信息、例如雷达装置或者摄像机。

在流程图中描述的方法在步骤1中从激活车辆中的用于自动化的行驶的行驶系统出发。所述激活尤其是通过由驾驶员手动地接通来实现，而且涉及部分的或者全自动化的行驶，其方式是所述行驶系统相对应地接管对车辆的控制，用于自动地调整纵向-和/或横向动力。

在接下来的方法步骤2中，在自动化的行驶期间，获知最小运行时间段

，在所述最小运行时间段期间，从当前时间点出发，车辆至少还能够自动化地行驶。连续地重新获知最小运行时间段

。最小运行时间段

首先取决于环境条件、例如取决于在自动化地行驶的车辆的环境下的第三方车辆或者取决于天气条件。这样，例如可以在没有超车过程的恒定的高速公路行驶的情况下使最小运行时间段

接近∞（在所述最小运行时间段期间至少还有自动化的行驶是可能的），而在紧急情况下、例如在识别到事故的情况下，最小运行时间段

接近0或可以取值0；在最后提到的情况下，将行驶功能从自动化的行驶系统立即过渡到驾驶员会是必不可少的。所述过渡可以逐步地进行，使得例如在全自动化的行驶的情况下执行降低到部分自动化的行驶上，其方式是例如将转向功能从自动化的行驶系统过渡到驾驶员，然而制动-和加速度功能继续由自动化的行驶系统来接管。也可能的是，直接从全自动化的行驶状态完全过渡到手动的行驶或者从高度-或部分自动化的行驶状态过渡到手动的行驶。

在通过行驶系统的要求之后，从自动化的行驶过渡到手动的行驶。通常，在经历了驾驶员个体的接管时间段

之后发生所述过渡，在所述接管时间段期间，车辆还自动化地被引导而且所述接管时间段给予驾驶员将其注意力集中到车辆的手动的引导上的可能性。

在接下来的方法步骤3中，获知驾驶员个体的接管时间段

，所述接管时间段表示如下时间间隔，驾驶员需要所述时间间隔用于接管车辆中的控制功能。所述接管时间段

是驾驶员个体的并且取决于情况的参量，所述参量取决于驾驶员类型、但是也取决于在自动化的行驶期间的驾驶员的当前的状态以及当前的活动。为了获知接管时间段

，考虑通过驾驶员与车辆进行通信的设备的操纵。该设备优选地是可移动设备、诸如智能手机、平板电脑、笔记本电脑或者所谓的可穿带装置、诸如智能手表。可移动设备与车辆保持连接，而且与所述车辆进行通信、例如通过蓝牙无线地或者通过连接电缆。由通过驾驶员对设备的操纵可以推出驾驶员当前的注意力状态，这被考虑用于获知接管时间段

。

替换于可移动设备，也可以将对在车辆中固定安装的设备的操纵加以考虑用于获知驾驶员个体的接管时间段

、例如集成到车辆中的导航系统。

所述设备与车辆进行通信，其中至少从设备到车辆的数据传输是可能的，优选地但是也可能的是朝反方向的数据传输。

通过驾驶员对设备的不同的操纵可以配备不同的操纵加权因子。在此，考虑到如下事实：不同的使用方式伴随有不一样高的专注状态。例如，阅读消息与输入消息或者检测机密的信息、诸如银行账户的清单相比与更低的注意力状态相关联。与此相应，这样的活动可以配备不一样大的操纵加权因子，其中需要更高的注意力状态的活动比具有更低的注意力状态的活动乘以更大的操纵加权因子。除了已经之前提到的注意力状态（所述注意力状态对于确定的活动来说是必不可少的）之外，操纵加权因子也可以涉及运动要求，因为例如对消息的键盘输入是比把可移动设备的放到一旁（Beiseitelegen）更复杂的运动的操纵。

此外，个别时间估计可以被分配给不同的活动，所述个别时间估计被加到总时间，所述总时间又乘以不同的操纵加权因子。个别时间估计例如包括阅读因特网消息、阅读电子邮件、运动的活动（如把可移动设备放到一旁）、通话等等。

根据之前提到的信息来获知接管时间段

。在步骤4中，操纵加权因子可以存储在设备上，而且可以在接下来自动化的行驶中被用作初始值，由此给出经改善的起始条件用于获知接管时间段。存在在从自动化的到驾驶员个体的行驶的过渡的时间段上的接管时间段也可以必要时存储在设备上。

在如下的方法步骤5中询问自动化的行驶系统的最小运行时间段

是否大于驾驶员个体的接管时间段

。只要情况如此，就可以随时无危险地从自动化的行驶状态过渡至手动的行驶。因此，也可能的是借助于行驶系统来继续进行自动化的行驶。在这种情况下，是-支路（“Y”）如下又返回到第一方法步骤1，而且以周期性的间隔重新经历整个方法。

而如果在步骤5中得到如下询问：自动化的行驶系统的最小运行时间段

不大于驾驶员个体的接管时间段

，那么对于以足够的行驶安全性的从自动化的系统到个体的行驶的正常的过渡来说没有给出足够的时间储备。在这种情况下，否-支路（“N”）如下继续进展到接下来的方法步骤6，在所述方法步骤6中产生警报信号。一方面，警报信号可以按照步骤7以声的、光的和/或触觉的方式用于指示被呈现给驾驶员，另一方面，所述警报信号也可以在方法步骤8中导致车辆中的系统的状态改变。在此，例如限制由驾驶员操纵的设备的容许的功能范围，尤其是限制到不那么分心并且不那么专注集中的活动上。例如，可以阻止对信息的键盘输入，然而保持允许信息的阅读。

此外，按照步骤8但是也可能的是，警报信号导致车辆系统中（例如在制动系统中）的重新参数化，其方式是例如执行用液压的制动流体来预先装满。

Claims (11)

1.用于在车辆中至少部分自动化的行驶的方法，其中行驶系统自动化地执行一个或多个行驶功能，其特征在于，在所述行驶系统要求之后，只有在经历接管时间段（

）之后，才进行自动化的行驶功能的结束和将车辆控制从所述行驶系统到驾驶员的至少部分的过渡，所述接管时间段由通过驾驶员对与车辆进行通信的设备的操纵来获知，其中，针对如下情况产生警报信号，即最小运行时间段（

）比所述接管时间段（

）短，在所述最小运行时间段内，车辆仍部分自动化、高度自动化或者全自动化地行驶，其中，所述最小运行时间段（

）是如下的时间段，在该时间段期间，受行驶系统控制的车辆能够从当前的时间点出发仍进行自动化地行驶。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备是可移动设备，所述可移动设备为了建立通信而能与所述车辆连接。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述警报信号用于指示被呈现给驾驶员和/或所述警报信号导致对所述设备的所容许的操纵的限制。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，针对如下情况，基于以传感器方式获知的车辆状态参量和/或环境信息来计算所述最小运行时间段（

）。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了获知所述接管时间段（

），通过驾驶员对所述设备的不同的操纵配备不同的操纵加权因子。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述操纵加权因子存储在设备上并且在将来的部分自动化、高度自动化或者全自动化的行驶的情况下继续使用。

7.调节-或控制设备，所述调节-或控制设备用于执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法。

8.车辆中的行驶系统，用于利用根据权利要求7所述的调节-或控制设备部分自动化、高度自动化或者全自动化的行驶。

9.具有根据权利要求8所述的行驶系统的车辆。

10.根据权利要求9所述的车辆，其具有用于连接可移动设备的通信接口。

11.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述可移动设备是智能手机、移动电话或平板电脑。

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