CN110168463A - 用于运行用于机动车的安全系统的方法以及安全系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行用于机动车(12)的安全系统(10)以驶过系统边界(14)的方法。在此，机动车(12)在通过系统边界(14)确定的预定区域内在自主驾驶模式中从交付点运动至一预定位置并随后从预定位置返回到交付点。为了驶过系统边界(14)，首先借助于机动车的检测装置(18)检测安全系统(10)的机械封锁装置(20)，其中机械封锁装置(20)形成系统边界(14)的一部分。随后，在检测了机械封锁装置(20)之后，检测机动车(12)的当前驾驶模式。在另一方法步骤中，由机动车(12)的通信装置输出驾驶模式消息(F)以用于打开机械封锁装置(20)。最后，当机动车(12)根据驾驶模式消息(F)处于非自主驾驶模式中时，打开机械封锁装置(20)。

Description

用于运行用于机动车的安全系统的方法以及安全系统
技术领域
本发明涉及一种用于运行用于机动车的安全系统以驶过系统边界的方法。最后，本发明还涉及一种用于机动车的安全系统以及一种用于运行安全系统的服务器装置的方法。
背景技术
在自动驾驶或无人驾驶控制的机动车的早期开发阶段，无人驾驶或自动驾驶功能的使用首先受限于特定环境，例如机动车自动或无人驾驶地停放的停车场。受限于特定环境是由于仅与某些特定的框架条件相结合得到自动驾驶或无人驾驶控制的机动车的安全性。如果自动驾驶或无人驾驶控制的机动车将进入公共道路交通，则在特定环境之外，例如停车场之外，它将对道路交通造成危害。
为了使机动车也可以自动地安全地移动，从现有技术中已知了不同的方法。
例如，DE 10 2013 008 605 A1描述了一种用于运行具有自动驾驶仪的机动车的导航系统的方法。在此，自动驾驶仪被设计成，在领航驾驶期间在没有驾驶员干预的情况下在激活状态中自动执行机动车的纵向-和横向引导。在该方法中，导航系统基于导航数据确定到驾驶员的预定目的地的行驶路线。根据交通数据并基于自动驾驶仪的预定的激活条件，确定自动驾驶仪预计会在哪条道路上被激活。
US 9 188 985 B1描述了一种用于为自动车辆生成路线选项的方法。路线选项基于导航条件，例如总行驶时间、行驶距离或燃料消耗。路线选项还可以包括关于机动车能够自动地、部分自动地或仅由驾驶员控制行驶的路段的信息。
这些方法提供了建议或提示，借此驾驶员在机动车的驾驶期间可以确定，可以通过自动驾驶仪控制机动车。如果驾驶员决定切换到领航的驾驶模式，则领航的驾驶模式保持接通。如果在行驶期间出现了危险情况，并不确保机动车的驾驶模式使该导航驾驶模式、即自主驾驶模式被去激活以使驾驶员可以恢复他对机动车的控制。因此，机动车在自主驾驶模式中对道路交通和交通参与者构成危险。
DE 10 2014 221 771 A1公开了一种用于运行停车场的方法。在该方法中，确定到停车场内一目标位置的路线，以用于将停车场中的车辆自动驾驶到目标位置。随后，在该车辆驶过该路线的至少一分段之前，对其他车辆封锁该分段，从而该车辆可以自动地行驶通过该路线的封锁的分段。这种方法的缺点在于，由于封锁了路线的分段而阻碍了其他机动车或交通参与者。此外，用于封锁相应的分段的控制花费—取决于机动车应该自动停放的时间和地点—特别昂贵。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于运行用于机动车的安全系统的方法，该方法能特别简单地运行，并且当机动车处于自主驾驶模式中时及时确保，该方法既不妨碍其他交通参与者也不使其他交通参与者处于危险中。
该目的通过具有独立权利要求所述特征的一种用于运行用于机动车的安全系统的方法、一种用于运行服务器装置的方法以及相关安全系统来实现。在从属权利要求中详细说明了本发明的具有合适的和非常见的改进方案的有利的设计方案。
在一种用于运行用于机动车的安全系统以驶过系统边界的方法中，机动车在系统边界规定的预定区域内在自主驾驶模式中从交付点/交付处运动至一预定位置并随后从该预定位置返回到交付点。在这里，自主驾驶模式优选意味着，机动车是独立的，即全自动地运动。在自主驾驶模式中可以规定，机动车中没有或没有主动的车辆驾驶员或者机动车中仅有乘客。“系统边界”在本发明的意义上优选指的是一种地理边界，该地理边界限定了预定区域或预定范围。相应地，“预定区域”优选指的是一种地理范围。例如，预定区域可以是停车库或停车场。例如，停车库或停车场的入口和出口形成或代表系统边界。
为了驶过系统边界，首先借助于机动车的检测装置检测安全系统的机械封锁装置。机械封锁装置构成系统边界的一部分。如果预定区域例如是停车库，则该机械封锁装置例如可以设计为作为停车库或停车场的入口和/或出口的一部分的、停车库或停车场的拦杆或闸门。即机械封锁装置可包括拦杆和/或闸门。机动车的检测装置可包括用于检测机械封锁装置的例如激光器和/或摄像机和/或雷达和/或超声波传感器和/或激光雷达。停车库或停车场的拦杆优选可以由机动车、即机动车的检测装置以传感方式检测或识别。
在另一方法步骤中，特别是在检测机械封锁装置之后，检测机动车的当前驾驶模式。在本发明的意义上，“驾驶模式”优选指的是机动车的自动或非自主驾驶模式。“非自主驾驶模式”优选地意味着机动车的、由机动车的驾驶员控制的行驶。
随后，通过机动车的通信装置输出驾驶模式消息以用于打开机械封锁装置。最后，在另一方法步骤中，当机动车根据驾驶模式消息处于非自主驾驶模式时，打开机械封锁装置。驾驶模式消息优选地具有关于机动车的当前驾驶模式的信息。优选地，当检测到机动车的非自主驾驶模式时，打开机械封锁装置以驶过系统边界。当检测到机动车的自主驾驶模式时，优选地不打开机械封锁装置。
在机动车的自主驾驶模式中，机械封锁装置尤其防止机动车继续行进超出系统边界。由此可以确保，在自动驾驶中机动车不进入公共道路交通。由此还可以以特别简单和可靠的方式确保，自主驾驶模式中的机动车不会对道路交通或交通参与者造成危险。
一个实施例规定，在检测机械封锁装置期间或之后，使机动车停止。一旦机动车的检测装置识别到机械封锁装置，就可以制动机动车并使其停止。为此目的，检测装置可以在检测到机械封锁装置期间或之后将停止信号传输或输出到机动车的控制装置。随后机动车的控制装置可以设置用于，使机动车停止。由此得到的优点是，即使机动车处于自动驾驶运行中，机动车也不会超过系统边界。
根据有利的改进方案，在检测到机动车的驾驶模式之前，机动车从自主驾驶模式转换至非自主驾驶模式，其中为了检测驾驶模式，在机动车的驾驶模式转换至非自主驾驶模式中时，从机动车输出驾驶模式消息至尤其是服务器装置。例如，机动车的控制装置可以设置用于，检测机动车的当前驾驶模式。控制装置也可以设置成，将机动车的当前驾驶模式传达至或传递至通信装置。机动车的通信装置可设置用于，检测或接收机动车的当前驾驶模式以及把当前驾驶模式通过驾驶模式消息传递至安全系统的服务器装置。驾驶模式消息尤其包括关于机动车的驾驶模式的信息。在此，机动车的控制装置或通信装置可以设置为连续地或以预定的时间间隔把驾驶模式消息输出至服务器装置。优选在接收驾驶模式消息时服务器装置设置为，评估驾驶模式消息。仅当服务器装置检测到机动车处于非自主驾驶模式时，才能由服务器装置操控机械封锁装置。通过检测机动车的驾驶模式，定期向安全系统通知机动车的驾驶模式。
有利地，在打开机械封锁装置之前，由安全系统检查第一安全条件和/或第二安全条件，其中仅在满足第一安全条件和/或第二安全条件时才打开机械封锁装置。优选地，服务器装置可以设置用于，检查第一安全条件和/或第二安全条件。为了打开机械封锁装置，特别是在检查了第一安全条件和/或第二安全条件之后，该机械封锁装置可以接收到释放消息或释放信号。例如，服务器装置可以输出、特别是向机械封锁装置输出释放消息。一旦或当机械封锁装置接收到释放消息，就可以打开机械封锁装置。通过第一安全条件和/或第二安全条件得到了用于打开机械封锁装置的多级安全程序。
另一改进方案规定了，检测机动车的驾驶就绪状态作为第一安全条件。在此，可以通过打开机动车的至少一个门来发信号通知驾驶就绪状态。例如，作为该至少一个门可以打开机动车的驾驶员车门和/或机动车的副驾驶车门和/或机动车的后门和/或机动车的行李舱盖。优选地，机动车的控制装置可以设置用于，检测机动车的至少一个门的打开。附加地或替代地，可以通过检测驾驶员接近机动车来发信号通知驾驶就绪状态。驾驶员或人员接近机动车例如可以通过机动车上的接近传感器和/或指向机动车的周围环境的摄像机来检测。附加地或替代地，可通过检测机动车的遥控钥匙在机动车的内部空间中和/或通过检测驾驶员在机动车的内部空间中来信号通知驾驶就绪状态。例如，可以通过摄像机检测驾驶员和/或遥控钥匙处于内部空间中，该摄像机尤其布置在机动车的车顶内衬上。一旦检测到至少一个门的打开和/或接近机动车和/或驾驶员处于机动车内部空间中和/或遥控钥匙处于机动车内部空间中，则把信号输出至机动车的控制装置，该控制装置随后把驾驶就绪状态传递给服务器装置。
附加地或替代地可以规定，在满足第一安全条件时，机动车从自主驾驶模式转换至非自主驾驶模式。换句话说，机动车可以一直保持在自主驾驶模式中，直到通过安全系统、特别是服务器装置检测到已经满足第一安全条件。例如，当作为驾驶就绪状态检测到机动车的至少一个门的打开时，则满足第一安全条件。
优选地，检测用户、尤其是机动车的用户对机械封锁装置的操纵行为以作为第二安全条件。可以通过操作机械封锁装置上的按键来信号通知操纵行为。例如，用户可以操作机械封锁装置上的按钮作为按键。附加地或替代地，可以通过将释放元件引入到机械封锁装置中来信号通知操纵行为。附加地或替代地，可以通过输入代码，特别是通过机动车中的接口，例如通过HMI(英语：人机界面)来信号通知操纵行为。例如，如果机械封锁装置是停车库的拦杆，则驾驶员能够尤其经由机械封锁装置的接口输入停车票作为机械封锁装置的释放元件。
通过安全条件—第一安全条件和/或第二安全条件—可以特别可靠地运行安全系统。
本发明还包括一种用于运行安全系统的服务器装置以打开机械封锁装置的方法。首先，服务器装置接收驾驶模式消息或驾驶模式信号，其中驾驶模式消息报告机动车的当前驾驶模式。换句话说，驾驶模式消息通知服务器装置关于机动车的当前驾驶模式。随后，由服务器装置评估驾驶模式消息。最后，当通过服务器装置评估驾驶模式消息之后检测到机动车的非自主驾驶模式时，由所述服务器装置输出释放消息或释放信号以用于打开机械封锁装置。优选地，根据驾驶模式消息通过服务器装置检测机动车的当前驾驶模式。
本发明还包括一种用于机动车的安全系统以用于驶过或经过系统边界。在此，安全系统具有用于检测安全系统的机械封锁装置的检测装置，其中封锁装置形成预定区域的系统边界的一部分，特别是安全系统的预定区域的系统边界的一部分。机械封锁装置优选地是安全系统的一部分。此外，安全系统包括通信装置，其设置用于，输出用于打开机械封锁装置的驾驶模式消息。
有利地，安全系统包括服务器装置，该服务器装置被设置用于检测和评估机动车的驾驶模式。服务器装置还可以设置用于，当检测到机动车的非自主驾驶模式时，通过操控打开机械封锁装置。
针对根据本发明的方法描述的优点和优选实施例也适用于根据本发明的安全系统，反之亦然。
本发明还包括根据本发明的安全系统的改进方案，该改进方案具有已经结合根据本发明的方法的改进方案描述的特征。因此，这里不再描述根据本发明的安全系统的相应的改进方案。
附图说明
在下文中描述了本发明的实施例。为此目的，唯一的附图(图1)以示意性图示示出了用于机动车12的安全系统10以用于驶过或经过系统边界14。机动车12优选是汽车，尤其是轿车。
以下说明的实施例是本发明的优选实施方案。在该实施例中，实施方案的所述组件分别是本发明的单个的、可视作彼此独立的特征，该特征也可以相应彼此独立地改进本发明并进而也可以单个地或以其他与示出的组合不同的组合视作本发明的组成部分。此外，所描述的实施方案还可以通过已经描述的本发明的其他特征来补充。
具体实施方式
机动车12例如位于停车库16中。此外，机动车12在停车库16中自动地或全自动地移动。机动车12已经由机动车12的驾驶员或用户停放在交付点。在交付点处，驾驶员已经离开机动车12。机动车12由驾驶员在交付点处转移至自主驾驶模式中。机动车12设置用于，随后从交付点行驶到预定位置。例如，机动车12已经由驾驶员停放在停车库16中的交付点处。在自主驾驶模式中，机动车12随后自动地从交付点移动到停放位置并停在那里。随后，机动车可以设置用于，从预定位置返回到交付点。“交付点”优选地是机动车12的驾驶员已经停放机动车12并且离开机动车12的位置。
为了使机动车12可以自动从交付点运动至预定位置以及返回交付点，机动车12例如经由无线电连接与本地基础设施、尤其是停车库16的本地基础设施通信。本地基础设施设置用于协调机动车12的功能流程，即机动车12从交付点至预定位置以及再次返回交付点的运动。在示出的实施例中，机动车12在离开预定位置之后再次处于交付点处。
只要机动车12从预定位置朝着交付点移动或行驶，则机动车12就处于自主驾驶模式中。在此，停车库16形成预定区域，该预定区域由系统边界14界定。在预定区域内，即在停车库16内，机动车12自动移动。然而，为了使机动车12在自主驾驶模式下不超过系统边界14，安全系统10规定了若干安全级别。这将在下面更详细地解释。
一旦机动车12接近停车库16的出口或交付点，并希望从停车库16驶离，则借助于机动车12的或安全系统10的检测装置18检测机械封锁装置20。优选检测装置18布置在机动车12上并且指向机动车12的周围环境。机动车12的检测装置18可包括例如摄像机和/或超声波传感器。
机械封锁装置20形成系统边界14的一部分。机械封锁装置20是停车库16的拦杆。可替换地，机械封锁装置20例如也可以是闸门。一旦检测装置18检测机械封锁装置20，则检测装置18把检测信号E发送至机动车12的或安全系统10的控制装置22。随后，机动车12的控制装置22可以设置用于，在接收到检测信号E之后制动机动车12并直至使其停止，尤其是在距机械封锁装置20的预定距离内。在该阶段，机动车12仍处于自主驾驶模式中。
随后，由安全系统10的服务器装置24检测机动车12的驾驶模式。为此目的，机动车12的控制装置22可以设置用于检测机动车12的当前驾驶模式。接着在检测到机动车12的当前驾驶模式之后，控制装置22可以设置用于将机动车12的当前驾驶模式通知给机动车12的通信装置(附图中未示出)。随后，机动车12，特别是机动车12的通信装置，可以将驾驶模式消息F发送到服务器装置24。此外，机动车12的通信装置可以被设置为连续地、即以规律的时间间隔输出驾驶模式消息F，尤其是输出到服务器装置24。驾驶模式消息F包含关于机动车12的驾驶模式的信息。机动车12的驾驶模式或者可以是自主驾驶模式、即全自主驾驶模式，或者可以是非自主驾驶模式、即由机动车12的驾驶员控制的驾驶模式。
一旦服务器装置24检测到机动车12的非自主驾驶模式，就打开机械封锁装置20以驶过系统边界14。如果服务器装置24根据驾驶模式消息F检测到机动车12的自主驾驶模式，则机械封锁装置20将不会打开。
如果由服务器装置24检测到机动车12的非自主驾驶模式，则服务器装置24发送释放消息FM至机械封锁装置20。机械封锁装置20的控制装置(图中未示出)可以设置用于，接收释放消息FM或释放信号。然后机械封锁装置20的控制装置可以设置用于，操控用于打开机械封锁装置20的机构，以用于例如驶过停车库16的拦杆。
为了打开拦杆或机械封锁装置20，可能还需要满足进一步的安全步骤或其他安全条件。因此，可以规定，在机械封锁装置20打开之前由服务器装置24检查第一安全条件和/或第二安全条件。仅在满足第一安全条件和/或第二安全条件时才打开机械封锁装置20。根据一个实施方案可以规定，必须满足用于打开机械封锁装置20的两个安全条件中的至少一个。备选地根据另一个实施方案可以规定，必须相继地满足两个安全条件，也就是说首先是第一安全条件，然后是第二安全条件。
通过第一安全条件和/或第二安全条件得出了用于打开机械封锁装置20的多级安全程序。
作为第一安全条件，检测机动车的驾驶就绪状态。在此，可以通过打开机动车12的至少一个门来发信号通知驾驶就绪状态。例如作为该门可以打开机动车12的驾驶员车门和/或机动车的副驾驶车门和/或机动车的后门和/或机动车12的行李舱盖。附加地或替代地，可以通过检测驾驶员接近机动车12来发信号通知驾驶就绪状态。驾驶员或人员接近机动车12例如可以通过机动车12上的另一个检测装置，例如接近传感器和/或指向机动车12的周围环境的摄像机来检测。附加地或替代地，可通过检测机动车12的遥控钥匙在机动车12的内部空间中和/或通过检测驾驶员在机动车的内部空间中来信号通知驾驶就绪状态。例如，可以通过摄像机检测驾驶员和/或遥控钥匙处于内部空间中，该摄像机尤其布置在机动车的车顶内衬上。一旦检测到至少一个门的打开和/或接近机动车12和/或驾驶员处于机动车12的内部空间中和/或遥控钥匙处于机动车12的内部空间中，则机动车12可以由从自主驾驶模式转移至非自主驾驶模式中。一旦检测到至少一个门的打开和/或接近机动车12和/或驾驶员处于机动车12的内部空间中和/或遥控钥匙处于机动车12的内部空间中，则把驾驶就绪信号输出至机动车12的控制装置22，该控制装置随后把驾驶就绪状态转达给服务器装置24。随后，服务器装置24设置用于，将释放消息FM输出到机械封锁装置20。
作为第二安全条件，可以检测用户或驾驶员对机械封锁装置20的操纵行为。在此可以通过操作机械封锁装置20上的按键26来信号通知操纵行为。例如，驾驶员可以操作机械封锁装置20上的按钮作为按键26。附加地或替代地，可以通过将释放元件引入到机械封锁装置20中来信号通知操纵行为。例如，如果机械封锁装置是停车库的拦杆，则驾驶员能够尤其经由机械封锁装置20的接口28输入停车票作为机械封锁装置的释放元件。附加地或替代地，可以通过输入代码，特别是通过机动车中的接口，例如通过HMI(英语：人机界面)来信号通知操纵行为。当检测到操纵行为时，可以由机械封锁装置20，尤其是由机械封锁装置20的服务器装置把操纵行为信号传递给服务器装置24。随后，服务器装置设置用于，向机械封锁装置20输出释放消息FM。
可以例如经由蓝牙连接或无线电连接或WLAN连接传输或发送释放消息FM和/或驾驶模式消息F和/或检测信号。机动车12和/或服务器装置24和/或控制装置22可以经由蓝牙和/或经由无线局域网络，即无线地，与服务器装置和/或机械封锁装置20通信。
总的来说，本发明描述了一种用于停车库的无人驾驶的驾驶功能的可靠的去激活。
无人驾驶、即自动驾驶功能的使用在早期阶段主要限于特定环境。这是因为，仅与确定的框架条件相结合才得到安全性。如果机动车独立地侵入公共交通，则其在自身的系统边界之外并进而对公共道路交通构成威胁。机动车独立地侵入公共交通的可能性是，机动车的定位发生故障，从而机动车干脆越过了接管区、即交付点驶离，机动车应该停止在该交付点处以便由驾驶员接管。
为了确保机动车不会独立地侵入公共道路交通，在无人驾驶期间通过机动车的传感器识别障碍物，然后制动机动车。因此，需要安装拦杆，该拦杆由机动车感测识别到并且针对该拦杆机动车的软件进行制动。此外，在机动车的任意车门打开的时刻，对无人驾驶功能去激活。机动车的任意车门的打开被报告给停车库的服务器或服务器装置。因此，满足了用于打开拦杆或机械封锁装置的两个安全条件中的第一个。在满足了第一安全条件之后才通过由驾驶员在拦杆处执行确定的操纵行为来满足第二安全条件。例如，预定的操纵行为可以是按下按钮和/或插入停车票和/或通过HMI(人机界面)输入代码。在满足第二安全条件之后，拦杆打开，因为可以确保,驾驶员重新获得对机动车的控制。

Claims (11)

1.一种用于运行用于机动车(12)的安全系统(10)以驶过系统边界(14)的方法，其中所述机动车(12)在通过所述系统边界(14)确定的预定区域内在自主驾驶模式中从交付点运动至一预定位置并随后从所述预定位置返回到所述交付点，其中，为了驶过所述系统边界(14)规定了如下步骤：
-借助于所述机动车(12)的检测装置(18)检测所述安全系统(10)的机械封锁装置(20)，其中所述机械封锁装置(20)形成所述系统边界(14)的一部分；
-在检测了所述机械封锁装置(20)之后，检测所述机动车(12)的当前驾驶模式；
-由所述机动车(12)的通信装置输出驾驶模式消息(F)以用于打开所述机械封锁装置(20)，以及
-当根据所述驾驶模式消息(F)所述机动车(12)处于非自主驾驶模式中时，打开所述机械封锁装置(20)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在检测所述机械封锁装置(20)时或之后，使所述机动车(12)停止。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在检测驾驶模式之前，机动车(12)从自主驾驶模式转换至非自主驾驶模式中，其中为了检测驾驶模式，在机动车(12)的驾驶模式转换至非自主驾驶模式中时，由机动车(12)输出驾驶模式消息(F)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在打开机械封锁装置(20)之前，通过安全系统(10)检查第一安全条件和/或第二安全条件，其中仅在满足第一安全条件和/或第二安全条件之后才打开机械封锁装置(20)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，检测机动车(12)的驾驶就绪状态作为第一安全条件，其中通过打开机动车(12)的至少一个门和/或通过检测驾驶员接近机动车(12)和/或通过检测机动车(12)的遥控钥匙在机动车(12)的内部空间中和/或通过检测驾驶员在机动车(12)的内部空间中来信号通知所述驾驶就绪状态。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，检测用户对机械封锁装置(20)的操纵行为作为第二安全条件，其中通过操作按键(26)和/或通过将释放元件引入到机械封锁装置(20)中来信号通知操纵行为。
7.一种用于运行安全系统(10)的服务器装置(24)以打开机械封锁装置(20)的方法，包括如下步骤：
-接收驾驶模式消息(F)，其中驾驶模式消息(F)报告机动车(12)的当前驾驶模式；
-由服务器装置(24)评估驾驶模式消息(F)；
-当通过服务器装置(24)评估驾驶模式消息(F)之后检测到机动车(12)的非自主驾驶模式时，输出释放消息(FM)以用于打开机械封锁装置(20)。
8.一种用于机动车(12)的安全系统(10)，用于驶过系统边界(14)，包括：
-检测装置(18)，用于检测安全系统(10)的机械封锁装置(20)，其中机械封锁装置(20)形成预定区域的系统边界(14)的一部分，以及
-通信装置，通信装置设置用于输出用于打开所述机械封锁装置(20)的驾驶模式消息(F)。
9.根据权利要求8所述的安全系统(10)，其特征在于，所述预定区域由停车库(16)或停车场形成。
10.根据权利要求8或9所述的安全系统(10)，其特征在于，机械封锁装置(20)包括拦杆和/或闸门。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的安全系统(10)，其特征在于，检测装置(18)包括传感器，尤其是超声波传感器，和/或雷达和/或激光雷达和/或激光器。
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