CN109070881B - 用于运行车辆的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行车辆的方法，其中，所述车辆具有环境传感装置和至少一个至少部分自动化的行驶功能，所述方法包括以下步骤：借助所述环境传感装置在第一时间点感知(102)对象状态；借助所述环境传感装置在较晚的第二时间点感知(103)对象状态；根据所感知的对象状态匹配(104)所述行驶功能的激活状态。

Description

用于运行车辆的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行车辆的方法。

背景技术

由现有技术已知用于车辆的不同的驾驶员辅助功能。这些驾驶员辅助功能通常由驾驶员激活或停用。

在EP 2 562 060 B1中公开了一种用于基于计算机来预知至少一个目标对象例如车辆的运动模式的方法。

在DE 10 2012 215 093 A1中描述一种方法，其用于运行用于在车道上行驶的车辆的驾驶员辅助系统。在此，根据对向交通车辆的预测轨迹求取与行驶的本车辆的预计相遇点并且必要时激活安全装置。

发明内容

本发明描述一种用于运行车辆的方法。在此，车辆包括环境传感装置和至少一个至少部分自动化的行驶功能。借助环境传感装置，在至少一个第一时间点和较晚的第二时间点感知对象状态并且根据所感知的对象状态匹配该行驶功能的激活状态。

本发明的方法提供以下优点：道路交通中的安全性被提高。通过在不同时间点感知对象状态，可以确定行驶功能在所述感知的时间点是否能够可靠地引导车辆。通过匹配激活状态，可以避免在行驶功能不具有完全功能能力并且能确保一定安全水平的范围以外利用该行驶功能。

环境传感装置可以是常见的传感器，如摄像机、激光雷达、雷达或超声波传感器或相应的传感器组件。至少部分自动化的行驶功能例如可以是用于辅助驾驶员的系统或用于自动化引导车辆的系统直至用于高度自动化或甚至自主行驶的系统。例如车道保持系统、自适应巡航控制、具有横向和/或纵向引导的拥堵辅助或用于至少暂时完全接管车辆引导的系统属于上述系统。行驶功能同样可以理解为可由该行驶功能实施的单个调度方案或可借助该行驶功能实现的行驶状态。

所感知的对象状态可以理解为所感知的对象的所有可考虑的特性，其中，可借助环境传感装置所感知的所有环境细节或物体称为对象。例如另外的交通参与者、车辆、车辆乘员或车辆引导者、道路标记、特殊标记、地标如树木或指示牌、基础设施装置如隧道、施工工地或护栏属于所述对象。在此，对象的特性例如可以包括位置、尺寸、速度、间距、颜色、运动方向、结构和/或另外的细节。

在本方法的一个有利实施方式中，借助在第一和/或第二时间点所感知的对象状态来预测在较晚的时间点时的至少一个对象状态。根据所预测的至少一个对象状态来匹配激活状态。

该实施方式提供以下优点：在匹配激活状态时考虑基于对车辆环境中的对象行为的估算已计算出的对象状态。因此，可以根据所述估算来评估，应以何种程度匹配激活状态。

在此，可以根据对象模型进行预测，该对象模型可以保存在车辆中。如果例如感知出对象的速度、行驶方向和当前位置以及考虑本车辆的速度和位置，那么可以例如在认为行驶方向和速度不变的情况下针对较晚的时间点预测该对象的位置。也可考虑，为不同的对象类别例如另外的车辆、摩托车、自行车骑行者、行人或固定安装的不可运动的基础设施装置保存不同的对象模型。对象的分类可以借助已知的分类方法、例如借助所感知的摄像机图像来进行。因此，可以根据所分配的对象类别而定来进行不同的预测。

在本方法的一个有利实施方式中，基于所预测的至少两个对象状态的比较和/或基于针对较晚的时间点所预测的至少一个对象状态与在较晚的时间点所感知的对象状态的比较来匹配行驶功能的激活状态。

本方法的该实施方式提供以下优点：可以基于对车辆环境中的对象行为的估算与针对较晚的时间点的另一估算的比较或者与在较晚的时间点所感知的对象状态的比较来匹配激活状态。由此能够借助至少部分独立的对象状态在一个时间点验证所述估算并且根据对象状态的比较来匹配激活状态。

在本方法的一个有利实施中，求取所预测的至少一个对象状态的品质并且基于所述品质来匹配激活状态。

本方法的该实施方式提供以下优点：基于所述预知的准确性并因此基于车辆对环境进行估算的能力来匹配激活状态。

在本方法的一个有利实施中，如果所述品质低于该品质的阈值，那么所述品质被评价为过低。因此，在品质低于所述阈值的情况下停用至少一个至少部分自动化的行驶功能或者阻止激活该行驶功能。

本方法的该实施方式提供以下优点：安全性被提高。如果对所预测的对象状态的预知过于不准确，如果例如对在不同时间点所感知的对象状态的预测彼此偏差过大，那么这表明车辆环境中的对象行为不能被该车辆足够好地估算出。因此，如果在求取品质时的时间点该行驶功能是有效的，那么停用该行驶功能。所述停用可以直接在求取之后例如通过预先限定的备用方案(Rückfallebene)延迟地或逐步地进行，这些备用方案可以包含减速或自动化停车或达到安全状态。也可以将相应的警告输出给驾驶员并且要求该驾驶员接管车辆监控。如果在求取到过低品质时的时间点该行驶功能不是有效的，那么阻止激活该行驶功能。为此，例如停用该行驶功能的接通功能或停用相应的开关。也可以例如以仪表板中的发光符号的形式为驾驶员显示该行驶功能的限制。

在本方法的一个有利实施方式中，确定针对第二时间点所预测的至少两个对象状态的平均偏差和/或所预测的至少一个对象状态与在第二时间点所感知的对象状态的平均偏差作为所述品质的量度。

该实施方式提供以下优点：可以非常快速和简单地求取所预测的至少一个对象状态的品质并因此可以快速地匹配该行驶功能的激活状态。

为了求取所述品质，或者可以使用根据在不同时间点所感知的对象状态针对共同的较晚时间点所预测的至少两个对象状态，或者可以使用根据在第一时间点所感知的对象状态针对第二时间点所预测的至少一个对象状态和在第二时间点所感知的对象状态。所述求取可以总是在第二感知的时间点执行，与是使用在第二时间点所感知的对象状态还是使用借助在第二时间点所感知的对象状态所预测的对象状态来求取所述品质无关。

为了确定平均偏差，可以使用所有已经提及的对象状态或对象特性。例如，所预测或所感知的对象位置的间距、对象速度中的偏差、对象形状或对象运动方向或对象颜色的偏差(照明、进入隧道的入口等)。

代替计算所预测或所感知的对象状态的平均偏差，也可考虑确定间距的方差或对间距求和。偏差/总和越小，该预测的品质越好。

在本方法的一个有利实施中，在匹配激活状态时停用所述行驶功能，或者所述行驶功能保持是可激活的，或者所述行驶功能保持继续有效或者阻止激活所述行驶功能。

该实施方式提供以下优点：仅当能以足够高的准确性来估算车辆环境中的对象状态时能够实施或将会实施所述行驶功能。因此，如果不能确保可靠地实施所述行驶功能，那么阻止激活所述行驶功能。在已经激活行驶功能的情况下将车辆监控交还给驾驶员或者实施相应的安全调度方案，以便提高所有交通参与者的安全性。因为行驶功能同样可以理解为可由所述行驶功能实施的单个调度方案或者理解为可借助所述行驶功能实现的行驶状态，所以所述行驶功能的匹配同样可以意味着对所述行驶功能的限制。例如借助所述行驶功能不允许超过最大速度。

此外，本发明包括一种电子控制单元以及一种相应的计算机程序，所述电子控制单元被设立成用于实施在该申请中所描述的方法的所有步骤。同样，本发明包括一种机器可读的存储介质，所述计算及程序存储在该存储介质上。

附图说明

图1示出方法图表。

图2示出另一方法图表。

图3示出在不同时间点时的对象状态。

具体实施方式

图1示出用于运行车辆的示例性方法。该车辆装备有环境传感装置、至少一个至少部分自动化的行驶功能和用于匹配该行驶功能的激活状态的控制单元。但是替代地，所述方法如在该实施例中在单独的控制单元上实施那样也可以集成到该行驶功能和相应的控制器中。在步骤101中，所述方法开始。

在步骤102中，借助环境传感装置在第一时间点感知对象状态。在该示例中，所述对象状态是另一车辆的位置、行驶方向和速度。

在步骤103中，在较晚的第二时间点感知另一对象状态。在该情况下，所述另一对象状态又是所述另一车辆的位置、行驶方向和速度。

在步骤104中，基于所感知的对象状态借助控制单元匹配至少一个至少部分自动化行驶功能的激活状态。为此，借助控制单元分析处理、例如存储并且接下来比较至少两个对象状态。

所述行驶功能例如可以是超车辅助，该超车辅助可以在两车道的道路上例如通过按动按钮自动化地开始和执行超车调度方案。如果在步骤104中在分析处理所感知的对象状态时确定，例如所感知的进行超车的另一车辆具有如此高的速度，使得借助该行驶功能不能确定无疑地在当前行驶的路段上实施可靠的超车过程，例如因为环境传感装置不具有相应大的感知范围，那么阻止激活该行驶功能。为此，例如可以停用用于激活该行驶功能的按钮。附加地可以为驾驶员显示，该功能由于当前交通状况是不能被激活的。在步骤105中，所述方法结束。

在图2中画出另一方法，所述方法可以在相同车辆上实施。在步骤201中，所述方法开始。

在步骤202中，在第一时间点t_1感知至少一个对象状态。所感知的对象例如可以是自行车骑行者，其对象状态例如位置、速度和视线方向在时间点t_1被感知。

在步骤203中，借助控制单元预测所感知的对象在第二时间点t_2的至少一个对象状态。在该示例中，所述对象状态是该骑行者在时间点t_2时的位置和速度。可以但是不是强制必须地针对较晚的时间点对在第一时间点t_1所感知的所有对象状态进行预测。例如也可考虑，由自行车骑行者的位置、速度和视线方向仅预测该自行车骑行者在第二时间点t_2时的位置或者预测所有三个状态。

在步骤204中，在较晚的第二时间点t_2重新感知同一对象的对象状态。在该示例中，所述对象状态再次是骑行者的位置、速度和视线方向。

在步骤205中，借助控制单元将在第二时间点t_2所感知的对象状态与根据在时间点t_1时的对象状态针对时间点t_2所预测的对象状态进行比较。例如，可以借助所述比较求取该预测的品质。对于该品质的求取，例如可以计算所预测的对象状态与在时间点t_2实际所感知的对象状态的间距或者计算针对时间点t_2所预测的所有对象状态与在时间点t_2实际所感知的所有对象状态的平均偏差。代替计算对象状态的平均偏差，也可考虑确定间距的方差或对间距求和。偏差越小，该预测的品质越好。

基于所执行的对象状态比较来进行关于匹配至少一个行驶功能的激活状态的决定。如果所求取的品质低于预给定的边界值，例如平均偏差大于预给定的阈值，那么这可以表明该车辆不能足够准确地预知并相应地评估当前的交通状况。该品质例如可以视为确定的交通状况的复杂性的量度，该交通状况应由所述功能掌控。因为为了感知所述对象状态所使用的传感器同样可以被用于该行驶功能并且在该示例中也被使用，所以在所述品质与所述行驶功能的功能能力之间存在直接关系。

如果在步骤205中所求取的品质低于预给定的阈值，那么在步骤206中，所述方法继续进行，在该步骤中匹配该行驶功能的激活状态。如果该行驶功能在时间点t_2和/或在求取预测品质时的时间点是有效的，那么停用该功能。该停用可以直接进行或带有匹配的延迟地进行。例如驾驶员可以首先被告知必须接管车辆引导。替代地，该车辆也可以借助所实现的备用方案来工作，使得逐渐停用各个行驶功能或者限制该行驶功能的特性。例如，可以减速或驶向安全停车区域。

如果该行驶功能在时间点t_2或在求取到过低品质时的时间点未被激活，那么在步骤206中以阻止激活该行驶功能的形式匹配该行驶功能的激活状态。这例如可以通过以下方式发生：停用激活功能，使得不再能操纵相应的开关或该开关的操纵不引起该行驶功能的激活。同时，可以为驾驶员显示关于当前不能激活该行驶功能的信息。

在品质过低的情况下，所述方法在步骤208中结束并且接下来可以重新在步骤201中开始。替代地，也可以持续地感知对象状态并且基于所感知的对象状态确定针对较晚的时间点所预测的对象状态，将这些对象状态分别相互比较或者与在较晚的时间点所感知的对象状态进行比较。

如果在步骤205中所求取的品质不低于预给定的阈值，那么存在对于对应的行驶功能而言可掌控的交通状况。在该情况下，所述方法在步骤207中继续进行，在该步骤中匹配该行驶功能的激活状态。如果该行驶功能已经是有效的，那么通过匹配来确认该激活状态并且该行驶功能保持有效。因此在该情况下，匹配也可以理解为在行驶功能的状态方面不做任何改变并且改变是不必要的。

如果该行驶功能在时间点t_2或在求取品质时的时间点未被激活，那么在步骤206中以释放该行驶功能的可激活性的形式匹配该行驶功能的激活状态。如果该行驶功能在时间点t_2之前或在求取品质时的时间点是不可激活的，那么将激活状态置为可激活并且该行驶功能可以被激活。如果该行驶功能已经是可激活的，那么在激活状态方面不做任何改变并且该行驶功能继续保持是可激活的。

在该情况下，所述方法在步骤209中结束并且接下来可以重新运行。

在图3中示出对对象状态进行感知和预测的示例性示图。在该示例中，感知301对象位置并且预测302对象位置作为对象状态。在不同时间点t_1至t_6，借助环境传感装置感知对象位置301。对于在时间点t_x,x∈N所感知的每个对象位置301，预测在较晚的时间点t_x+i，i∈N时的多个对象位置302。这些对象位置可以在任一时间点t_y，y∈N与所预测的另外的对象位置302和/或与在相应时间点实际所感知的对象位置301进行比较。

也可以仅比较所预测的对象位置302(或所预测的对象状态)。不强制必须存在被感知的对象位置301(被感知的对象状态)。如果例如根据在时间点t_1所感知的对象状态针对时间点t_3所预知的对象状态与根据在时间点t_2所感知的对象状态针对时间点t_3所预测的对象状态区别过大，那么可以在时间点t_3之前就匹配该行驶功能的激活状态。因此在该情况下，不是在匹配时才考虑在时间点t_3实际所感知的对象状态。

对象状态的比较可以在任一时间点t_x,x∈N进行。在图4中例如将所感知301与所预测302的对象位置(沿着x轴画出)进行比较，并且确定所预测的对象位置302与实际所感知的对象位置301的偏差303作为该预测的品质。

Claims (8)

1.一种用于运行车辆的方法，其中，所述车辆具有环境传感装置和至少一个至少部分自动化的行驶功能，其中，借助所述环境传感装置在至少一个第一时间点和较晚的第二时间点感知对象状态并且根据被感知的对象状态匹配所述行驶功能的激活状态，其特征在于，借助在第一时间点和/或第二时间点被感知的对象状态来预测在较晚的时间点的至少一个对象状态，并且根据所预测的至少一个对象状态来匹配所述激活状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述行驶功能的所述激活状态的匹配基于：

-至少两个所预测的对象状态和/或

-至少一个针对较晚的时间点所预测的对象状态和在较晚的时间点被感知的对象状态的比较来进行。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，求取所预测的至少一个对象状态的品质并且基于所述品质来匹配所述激活状态。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果所述品质低于该品质的阈值，那么所述品质被评价为过低，其中，然后停用所述至少一个至少部分自动化的行驶功能或者阻止激活所述行驶功能。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，确定针对第二时间点所预测的多个对象状态的平均偏差和/或针对第二时间点所预测的至少一个对象状态与在第二时间点被感知的对象状态的平均偏差作为所述品质的量度。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在匹配所述激活状态时，所述行驶功能被停用或者保持是能激活的或者保持继续有效或者阻止激活所述行驶功能。

7.一种电子控制单元，其被设立成用于实施根据权利要求1至6中任一项所述的方法的所有步骤。

8.一种机器可读的存储介质，在其上存储有计算机程序，所述计算机程序被设立成用于实施根据权利要求1至6中任一项所述的方法的所有步骤。

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