CN107921962A - 在机动车中运行驾驶员辅助系统的方法和机动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在机动车(8)中运行驾驶员辅助系统(5)的方法，其中每个驾驶员辅助系统(5)都具有至少一个功能(6)，该至少一个功能评估被所有驾驶员辅助系统(5)都使用的、具有多个特征数据结构的中央环境模型(4)的至少一个作为输入数据的、与环境特征有关的特征数据结构并输出结果数据，其中，在通过一功能(6)评估特征数据结构之后，向该特征数据结构中加入对结果数据的至少一部分进行描述的结果信息，以及在通过一功能(6)评估包括结果信息的特征数据结构时，在该功能(6)中考虑该结果信息。

Description

在机动车中运行驾驶员辅助系统的方法和机动车

技术领域

本发明涉及一种在机动车中运行驾驶员辅助系统的方法，其中每个驾驶员辅助系统具有至少一个功能，该至少一个功能评估被所有驾驶员辅助系统都使用的、具有多个特征数据结构的中央环境模型的至少一个作为输入数据的、与环境特征有关的特征数据结构，并输出结果数据。本发明还涉及一种机动车。

背景技术

现代机动车通常具有在各种情况中辅助驾驶员的多个驾驶员辅助系统。这些驾驶员辅助系统尤其是连同涉及自身机动车的运行的自身数据一起来评估环境数据，所述环境数据例如能够从机动车的环境传感器、通信装置或从数字地图资料确定得出。驾驶员辅助系统的功能的各自的输入数据通常根据至少一个措施标准被检查，其中在满足所述至少一个措施标准时自动实施相应措施。这些措施在此可以包括向驾驶员发出警报，也包括如行驶干预，尤其是横向导向干预和/或纵向导向干预，或者改变机动车的至少一个车辆系统的运行参数。已知的驾驶员辅助系统例如涉及泊车和调车过程、在尤其高速行驶时的纵向和横向导向辅助、堵车辅助以及还有机动车的安全功能，例如对机动车整体保护和/或机动车的例如车轮/轮缘等确定部件的保护。当然涉及光学系统等的驾驶员辅助系统也是已知的。

尤其是在环境数据方面，因为环境数据通常是机动车中的多个驾驶员辅助系统所需的，所以曾提出，在信息融合且尤其是传感器数据融合的意义上从环境数据中确定中央环境模型，该中央环境模型可供不同驾驶员辅助系统访问。典型的环境模型在此由大量特征数据结构建造，这些特征数据结构分别涉及一个环境特征且例如包含与该环境特征有关的属性。如果该环境特征例如是其他交通参与者，则可以把该交通参与者的类别、该交通参与者的速度、该交通参与者的行驶方向和该交通参与者的大量其他特性应用为对应归纳的属性。类似的属性归纳当然也可以想到用于其他类型的环境特征。驾驶员辅助系统在其功能范围内使用涉及其重要的环境特征的特征数据结构以及将其用作一部分的输入数据，用来利用措施标准进行评估。

随着技术的进步，无论是驾驶员辅助系统的数量还是其使用领域都增加了。因此例如迄今局限于非常低速度来全自动地引导机动车通过堵车状况的堵车辅助系统都被应用至较高速度时，而针对高速度而设的系统、例如防偏驶辅助系统和/或具有跟踪功能的纵向导向系统也能够被使用在较低速度时。随着环境传感器质量提升，各种旨在对车辆部件等实现碰撞保护的安全系统也在较高的速度范围中和/或间距范围中得到使用。而这一方面提高了对驾驶员辅助的可能性，另一方面造成了驾驶员辅助系统的交叠的使用范围，在这些交叠的使用范围中这些驾驶员辅助系统可能评估相同的环境特征且导致在这些驾驶员辅助系统的功能范围内的相同、但也可能不同的结果。于是可能出现所不期望的对驾驶员的双重警报或相互违背的有关措施、尤其是行驶干预。例如，如果在驶出车位时关注交错的交通情况的驾驶员辅助系统探测到横过的车辆且认定是重要的，以致要发出警报，但可能发生的是，旨在碰撞保护的安全系统也将横过的车辆视作是重要的。那么可能会导致双重警报或者甚至除了导致警报外还导致制动干预——虽然用于监控交错的交通情况的驾驶员辅助系统已经设定了针对横过的车辆的转向干预。这导致在驾驶员方面触发作用时的所不期望的混乱。

发明内容

因此本发明的任务是，使得在机动车中能够更好地协调驾驶员辅助系统的运行。

为实现该任务，在开头所述类型的方法中根据本发明提出，在通过一功能评估了特征数据结构之后，向该特征数据结构中加入对结果数据的至少一部分进行描述的结果信息，以及在通过一功能或另一功能评估包括结果信息的特征数据结构时，在该功能或该另一功能中考虑该结果信息。

以此方式实现了，各个驾驶员辅助系统通过其功能留下了一种对应于各环境特征的“反馈”，该反馈尤其涉及所实施的措施和/或对环境特征的评价。产生出环境模型理念的融合想法因此被扩展到驾驶员辅助系统的行动和结果，其具体方式为：将各单个驾驶员辅助系统针对环境模型的内容、例如障碍物、动态物体等的评价与为环境模型的内容分配的特征数据结构挂钩。因此该评价以结果数据的形式存在于中央位置处，即在环境模型中，且可以相应被其他驾驶员辅助系统读取。

其他驾驶员辅助系统因此获得额外信息，该额外信息专门被分配给一特征且描述了留下结果数据的驾驶员辅助系统如何评价该环境特征。在第一种简单的抽象概念中，可以留下一类“警报级”作为结果数据，该警报级说明：已经评估了特征数据结构的驾驶员辅助系统认为该环境特征有多么重要。在此可以例如区分不同的警报级别和干预级别。如果另一驾驶员辅助系统通过其功能(该功能需要相同的特征数据结构作为输入数据)确定：在该另外的驾驶员辅助系统的结果数据中达到了相同的或较低的警报级，则可以认为，已经由之前评估的驾驶员辅助系统采取了相应所需的措施。因此可以例如避免双重警报或类似措施。另一方面，当达到了更高的警报水平时，也可以实施其自身措施。在本发明中还将更复杂的结果数据、例如更详细归类的结果数据添加到特征数据结构中。

根据本发明的方法，尤其可以放弃使用在各驾驶员辅助系统之间的费事的、双边的通信过程，该通信过程通常原本也不会提供所期望的信息内容。因为仅是措施本身并不包含关于以何种数据为基础的信息；进行问询的驾驶员辅助系统必须在这种情况下还要了解驾驶员辅助系统的所有考虑内容，而这由于以被添加了结果信息形式的相应信息的清晰的分配和中央可用性不再是必要的。

本发明的适宜的改进方案提出，结果信息仅在满足如下特征标准时被添加至被评估的特征数据结构中，所述特征标准表明/显示对于其他功能的重要性并且对结果数据进行评估。也就是说，不是所有所产生的结果数据都必须必然对于其他驾驶员辅助系统是重要的，因而以此方式可以避免以不需要的信息使环境模型超载。例如，如果确定了一环境特征对于一确定的驾驶员辅助系统被评估为不重要，则不必强制注意该环境特征，这是因为实际未曾发生任何有可能在其他驾驶员辅助系统中值得注意的措施。此外该特征标准可以对结果数据的重要性作如下检查：是否因为能够继续使用结果数据而可以避免多次评估/使用算法。如果不是这种情况(有可能就是这样)，则不必进行存储。

结果信息优选包括时间戳，该时间戳对作为该结果信息的基础的评估的结束进行说明。这样也可以注意到该结果信息在对该结果信息进行考虑的驾驶员辅助系统中的时效性。例如，如果已经以明显的时间间隔发出事先的警报，而没有出现其他后续措施，但仍一直存在警报的原因，那么完全适宜的是：在通过其他驾驶员辅助系统中的其他功能进行评估时仍旧发出警报。因此可以尤其规定，在后来评估特征数据结构时，只有当未超出从时间戳开始算起的、尤其是特定于功能的时间阈值，结果信息才影响结果数据。以此方式，结果信息因而获得一种能够特定于功能被选择的有效期。

在特别优选的实施方案中，结果信息可以描述至少一个由功能根据结果数据触发的措施。这可以尤其是抽象地发生，例如当所提到的警报级、也就是措施分类被用作结果信息时，为该结果信息的不同级别分配确定的措施(警报级别、干预级别……)。对于其他功能或驾驶员辅助系统在使用该特征数据结构时也就知道，针对该环境特征已经采用了哪些措施，从而能够检查自己的措施的重要性或合理性，或能够调整/禁止自己的措施。

因此本发明的一种改进方案提出，通过考虑对之前评估的至少一个措施进行描述的结果信息，来修改和/或禁止正在被评估的功能在不把结果信息作为评估的结果加以考虑的情况下所实施的措施。这在抽象水平上意味着，一方面可以避免措施的重复，例如警报的重复，另一方面也可以实现措施的中央协调，从而尤其不会导致出现不同功能的相互违背的、会对驾驶员起到不一致的作用的行动。

具体而言可以例如提出，在交通状况的危险性通过之前评估的措施的减低超出阈值时，减弱和/或抑制该措施，和/或在交通状况的危险性通过之前进行的评估的措施的减低未超出阈值时，提高尤其是起到警报作用的措施的强度。如果在该示例中确定了之前的措施已经降低了交通状况的危险性，则之后的措施不必再同样强烈地实施或者甚至可以完全停止。但如果确定了交通状况的危险性通过该措施没有实际改变，则无论怎样都要实施该措施，必要时提升其强度。尤其是在此可以特意调整警报级别的强度，尤其是在相应地考虑时间戳的情况下。因此例如相同警报级别的两个时间上相继进行的警报可以导致第二警报被修改至更高一级的警报级别，这也可以针对特定功能实现。

在这种情况下如已经说明的那样尤其有利的是，在描述行驶干预的措施中调整从接下来的评估中得出的措施以用于考虑之前进行评估的措施。例如，如果驾驶员辅助系统倾向于考虑通过具有转向干预的绕行的环境特征，那么对于第二驾驶员辅助系统而言就不那么适合制动到静止状态，而是可以例如作为修改仅降低机动车速度，以便提高整体安全性以及驾驶员对于可能危急的交通状况的注意力。另一方面，当两个功能的结果是终止确定的行驶干预的必要性，例如通常在之前的评估中和在之后的评估中作为措施分别进行制动干预，则这样进行第二制动干预的修改，即注意之前措施的制动效果或类似于此。

本发明的一般的、有利的改进方案提出，在结果信息中存储在之后评估的功能中需要的至少一个结果日期和/或之前评估的中间结果，且在避免自己确定的情况下，由后续进行评估的功能使用所述结果日期和/或中间结果。例如，如果多个功能或驾驶员辅助系统使用类似算法来确定与环境特征有关的特定信息，例如牌照识别等，则在已经使用了算法且存在相应的结果日期或中间结果的情况下，该结果日期或中间结果可以存储在结果信息中且可以也被其他驾驶员辅助系统相应使用以节省算法时间以及花费。

可以适宜地使用基于物体的环境模型，其中特征数据结构分别描述具有对应属性的所探测到的物体。因此这种基于物体的环境模型包含作为环境特征的、描述与机动车具有相对位置的物体的特征数据结构，并为所述特征数据结构分配有属性。这与例如定位地图等相对，在定位地图中，只要网格单元本身不是环境特征，在定位地图中就能够在属性中找到对于确定环境特征/物体的从属性。还存在基于网格和基于物体的环境模型的混合形式，其在本发明的范围中当然也可以使用。但由于如下原因，基于物体的形式证明是有利的：功能的评估通常涉及作为环境特征的确定物体，因此结果信息可以在环境模型中被明确地定位。

如已经说明的那样，适宜通过融合所有在机动车中存在的环境数据而确定环境模型，该环境数据包括尤其是传感器数据和/或通信数据和/或数字地图数据。因此环境模型已经构成了用于驾驶员辅助系统的功能的中央联络点，以便提供合适的输入数据，且相应地被作为用于协调驾驶员辅助系统的中央联络点被相互间继续利用。

除了所述方法，本发明还涉及一种机动车，该机动车具有多个驾驶员辅助系统，驾驶员辅助系统被配设有至少一个控制器，该控制器被设计用于执行根据本发明的方法。关于根据本发明的方法的所有的实施方案可以类似地转用于根据本发明的机动车，因此利用该机动车能够获得已经说明的优点。

在此原则上可以想到的是，控制器是所述的中央驾驶员辅助系统的控制器，该控制器统一地实施所有驾驶员辅助系统的功能，尤其是还建立、更新和管理环境模型。当前还可以想到的是，使用多个控制器，这些控制器被配设给驾驶员辅助系统或驾驶员辅助系统的功能，或以分配在多个控制器上的方式实现确定的功能。

附图说明

本发明的其他优点和细节由下面所述实施例以及借助附图得出。附图示出：

图1示出根据本发明的方法的实施例的流程图，

图2示出用于阐述本发明所基于的理念的图表，和

图3示出根据本发明的机动车。

具体实施方式

图1示出根据本发明的方法的流程图，该方法使得能够在机动车中协调不同的驾驶员辅助系统或具体而言协调各驾驶员辅助系统的功能，其具体方式为：当驾驶员辅助系统评估被分配有环境特征的特征数据结构时，向各驾驶员辅助系统所共同使用的、中央的环境模型给出形式为结果信息的反馈，该环境模型是从机动车中的所有可使用的环境数据中确定得出的。

为进一步阐述，步骤S1示出对措施标准进行评估的开始，该措施标准使用环境模型的至少一个与环境特征有关的特征数据结构作为输入数据来产生结果数据，该结果数据尤其是涉及至少一个措施的实施。例如，驾驶员辅助系统可以是安全系统，该安全系统旨在避免机动车与环境特征(在此尤其是物体如障碍物和其他交通参与者等)的碰撞。于是驾驶员辅助系统的功能从以物体为基础的环境模型中问询可以相应考虑作为可能的碰撞物体的环境特征，以及从中央环境模型中问询环境特征的特征数据结构。

在步骤S2中检查，关于所述至少一个环境特征，特征数据结构的一部分是否已经形成了描述另一功能的结果数据的结果信息。如果没有形成，则在步骤S3中如基本已知的那样无需改变地进行评估。但如果存在至少一个结果信息，则在考虑所述结果信息的前提下进行特征数据结构的评估且因此确定结果数据，其中，如果该结果信息与该相应功能确实有关，则可以想到以多种方式考虑该结果信息。

该结果信息可以包含至少一个结果日期和/或特定算法的中间结果，该算法也可以已被当前评估的功能使用。尤其是该算法与时间无关地得出确定的结果，例如对号码牌的识别等。于是在当前实施的功能中不必再执行该算法，而是可以使用在所述结果信息中所包含的结果。

但相比于在步骤S3中不考虑结果信息的情况下的评估，所述结果信息尤其是对所要实施的措施有影响。为此，结果信息尤其是包括对至少一个措施的描述，该至少一个措施是作为之前评估的结果而被实施的。这可以是具体或抽象编码的，其中对于抽象编码尤其可以使用警报级。在此可以例如包括确定数目的警报级别，其中向驾驶员发出逐渐增加强度的警报，还包括确定数目的干预级别，其中实施逐渐增加强度的行驶干预。如果这时例如当前进行评估的功能确定了应实施确定警报级别的警报，那么可以检查该警报级别是否等于或小于在之前评估中的警报级别。因为结果信息还存储有时间戳，所以在此还可以考虑到时间成分。如果原本就发出更高警报级别或相同警报级别的警报，则可以减小或甚至完全禁止该强度的警报。但在危急情况下也可以规定，提高在特殊事件中的警报级别，尤其是如果之前的措施没有导致交通情况危急程度减小时。

在行驶干预方面特别适宜的是，实际的措施被作为结果信息存储，因此可以例如注意到行驶干预理想地互相补充。如果例如之前进行较弱的制动过程，则其强度可以从当前所确定的更强的制动干预中减去，从而维持最终需要的制动干预的强度且不会过强地制动。类似地可以适用于转向干预时；此外除了行驶干预外，对确定车辆系统的参数化的了解也是有用的。

在已经针对步骤S1提到的碰撞保护系统的示例中，可以存在例如在驶出车位时监控横过的交通情况的、正好发出确定警报级别的警报的驾驶员辅助系统的结果信息。如果该碰撞保护系统这时确定马上可能要再次发出相同警报级别的警报，则可以禁止该警报。类似地也可以在行驶干预时这样操作。如果从结果信息中已经知道另一驾驶员辅助系统计划通过转向干预绕过障碍物，而制动至静止状态可能是相违背的、不适合该整个过程的措施，则可以被禁止或减弱。

在步骤S5中，在评估结果数据的特征标准的范围中检查：当前的评估的结果数据是否可能与其他功能、进而与其他驾驶员辅助系统有关。仅当有关时，也就是例如特别是实施了一个措施或获得了可再次使用的有关的结果时，才产生结果信息且在步骤S6中加入到环境模型中，具体而言加入到特征数据结构中。

图2中示出了用于说明本发明所基于的理念的图表。传感器1、通信装置2的环境数据和导航系统3的数字地图资料被集中汇总到环境模型4中，且提供给多个驾驶员辅助系统5或这些驾驶员辅助系统的功能6供使用。但驾驶员辅助系统5——如通过双箭头7所表示的那样——也提供结果信息形式的反馈，该结果信息能够被其他驾驶员辅助系统5或其他驾驶员辅助系统的功能6所利用。

最后图3示出了根据本发明的机动车8的原理图，该机动车具有中央的控制器9，该中央控制器建立、更新和管理环境模型4，以及还实施驾驶员辅助系统5的功能6。控制器9被设计用于实施根据本发明的方法。

当然，各不同的子方面也可以通过不同的控制器9分别地实现。

Claims (12)

1.一种在机动车(8)中运行驾驶员辅助系统(5)的方法，其中驾驶员辅助系统(5)的每个均具有至少一个功能(6)，该至少一个功能评估被所有驾驶员辅助系统(5)都使用的、具有多个特征数据结构的中央环境模型(4)的至少一个作为输入数据的、与环境特征有关的特征数据结构，并输出结果数据，其特征在于，在由一功能(6)评估了特征数据结构之后，向该特征数据结构中加入对结果数据的至少一部分进行描述的结果信息，并在由一功能(6)评估包括结果信息的特征数据结构时，在该功能(6)中考虑该结果信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，结果信息仅在满足特征标准时被添加至被评估的特征数据结构中，所述特征标准表明对于其他功能(6)的重要性并且评估结果数据。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，结果信息包括时间戳，该时间戳说明作为该结果信息的基础的评估的结束。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在之后评估特征数据结构时，只有当未超出从时间戳开始算起的、尤其是特定于功能的时间阈值时，结果信息才影响结果数据。

5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，结果信息描述至少一个由功能(6)根据结果数据触发的措施。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过考虑对之前的评估的至少一个措施进行描述的结果信息，来修改和/或抑制正被评估的功能(6)在不考虑作为评估结果的结果信息的情况下所实施的措施。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在交通状况的危险性的通过之前的评估的措施而导致的降低超出阈值时，减弱和/或抑制该措施，和/或在交通状况的危险性的通过之前的评估的措施而导致的减低未超出阈值时，加大尤其是起到警报作用的措施的强度。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在描述行驶干预的措施中调整从之后的评估中得出的措施以用于考虑之前的评估的措施。

9.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在结果信息中存储在之后进行评估的功能(6)中也需要的至少一个结果日期和/或之前的评估的中间结果，且由该之后进行评估的功能(6)在避免自己确定的情况下使用所述结果日期和/或中间结果。

10.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，使用基于物体的环境模型(4)，其中特征数据结构分别描述具有对应属性的所探测到的物体。

11.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，通过融合所有在机动车(8)中存在的环境数据、包括尤其是传感器数据和/或通信数据和/或数字地图数据而确定环境模型(4)。

12.一种机动车(8)，该机动车具有多个驾驶员辅助系统(5)，驾驶员辅助系统配设有至少一个控制器(9)，该控制器被设计用于执行根据上述权利要求之一所述的方法。