CN110843769A - 用于匹配传感器的探测区域的方法、组件和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于匹配传感器的能被分析评估的探测区域并根据行驶状况来分析评估传感器数据的方法，该方法尤其用于车辆控制，其中，通过由至少一个控制器分析评估所述传感器数据来识别危险状况；通过识别到所述危险状况将所述控制器切换到危险模式，所述危险模式与正常模式不同；在所述危险模式中，由所述控制器减小所述传感器的探测区域和/或限制用于分析评估的传感器数据；并且基于受限的探测区域和/或基于用于分析评估的受限的所述传感器数据重新计算轨迹，或者由所述控制器触发用于避免所述危险状况的反应。本发明还涉及一种具有控制器和传感器的组件、一种计算机程序和一种机器可读的存储介质。

Description

用于匹配传感器的探测区域的方法、组件和存储介质
技术领域
本发明涉及一种用于匹配传感器的可被分析评估的探测区域并且根据行驶状况分析评估传感器数据的方法，该方法尤其用于车辆控制。此外，本发明还涉及一种具有至少一个控制器和至少一个传感器的组件、一种计算机程序以及一种机器可读的存储介质。
背景技术
当前，移动领域处于变革中。除了越来越多地推广电驱动的车辆以外，自动化驾驶也是未来移动的相关主题。
在自动化驾驶领域中已知定义了自动化程度的所谓的SAE等级。在此，从0级直至5级来定义车辆是不具有自动化还是完全自动化的。
目前批量制造的车辆通常具有第1级或第2级的自动化程度。这些车辆通常是具有辅助系统的车辆，在所述辅助系统的情况下主要由驾驶员来控制车辆。同样已知具有根据3级的自动化程度的第一车辆。
在根据3级自动化运行的车辆情况下，驾驶员可以在确定的持续时间内将驾驶责任交给车辆。在根据第4级或第5级的自动化的情况下，在一些驾驶场景中甚至不再需要驾驶员。因此，车辆必须在没有驾驶员备用方案(Rückfallebene)的情况下在路上行驶。
现今的车辆系统使用不同的输入参数并且利用不同的数据源以执行数据融合，以便获得对车辆周围环境的准确且可靠的了解。用于执行数据融合的已知方法通常涵盖对直至第3级自动化程度的辅助驾驶功能的要求。人仍然对驾驶负责或者用作备用方案。一旦不再有人存在，那么该系统必须能够以改变的方式做出反应。
WO 2013/138033 A1描述一种用于鉴于约束主动地修改自主车辆的视野的方法和设备。在此，可以在该设备的探测区域中识别出物体或其他约束并且通过匹配探测区域来避开物体或其他约束。因此，通过传感装置可以从物体或约束旁经过时被“看到”。另外的现有技术由EP 2 950 294A1已知。
目前已知的方法不仅在危险状况中而且在正常状况中表现相同。由此，在危险状况中不能够足够快速地做出反应，以避开或回避危险。
发明内容
本发明所基于的任务可以在于，提出一种用于快速地执行系统反应的方法。
该任务借助本发明的方法、组件、计算机程序和机器可读的存储介质来解决。本发明的有利构型由各个优选实施方式得到。
根据本发明的一个方面，提供一种用于匹配传感器的可被分析评估的探测区域并且根据行驶状况分析评估传感器数据的方法，该方法尤其用于车辆控制。
在一个步骤中，通过由至少一个控制器分析评估传感器数据来识别危险状况。这例如可以是在前行驶的车辆突然制动、在车辆的行车道上的人或动物、拥堵末端(Stauende)、事故等。
通过识别到危险状况将控制器切换到危险模式，该危险模式与正常模式不同。
在所切换的危险模式中，通过控制器减小传感器的探测区域和/或限制用于分析评估的传感器数据。
接下来，基于受限的探测区域和/或用于分析评估的受限的传感器数据重新计算轨迹或由控制器触发用于避免危险状况的反应。
根据本发明的另一方面，提供一种具有至少一个控制器和至少一个传感器的组件，其中，至少一个控制器能够与至少一个传感器耦合用于分析评估传感器数据，其中，控制器被设立为用于执行本发明方法的所有步骤。
此外，根据本发明的一方面，提供一种计算机程序，该计算机程序包括指令，在由计算机或控制器执行所述计算机程序时所述指令安排控制器执行本发明的方法。
此外，根据本发明的一个方面，提出一种机器可读的存储介质，在其上存储有本发明的计算机程序。
在进化史中，恐惧具有重要的功能。尤其，通过具有正面影响的恐惧(positiveAngst)可以使知觉更加敏锐，由此能够实现在实际的危险状况下或者仅在假想的危险状况下可以采取合适行为的保护和逃生机制。出于恐惧例如可以提高注意力以及改善视觉神经和听觉神经。此外，反应速度也被提高。在不同的状况、尤其危险状况中，这种改变的行为或方法可能是必要的。
通过本发明的方法可以通过具有正面影响的恐惧来研究人性化的方面。通过识别紧急状况或危险状况，可以从正常模式切换到危险模式。优选，危险模式设计成加速地感测环境并且加速对危险的反应。各个模式可以基于硬件和/或基于软件地保存在控制器中。
本发明的方法尤其用于从静态地处理来自自主车辆中的传感器数据融合的信息转变为动态且更人性化地匹配对传感器数据的分析评估。
在此，例如可以基于传感器或者说基于硬件来限制传感器的所谓的视野(Fov:Field of views)。此外，可以使用所述传感器数据中的相应于受限的探测区域的部分传感器数据用于进行进一步分析评估。通过这样地减少数据量，可以加速地进行分析评估并因此可以通过控制器更快速地对危险采取反应。
由此，可以使分析评估专注于传感器探测区域的限定部分区域上，该分析评估关注于危险环境。优选，所选择的部分区域可以被学习或者根据状况由控制器选择。
代替对所有可用的传感器进行完整的数据融合，可以考虑至少一个相关的或最合适的传感器的传感器数据用于进行进一步分析评估并且执行反应。作为对危险状况的反应，可以由控制器发起对促动器的操控、例如对用于实施车辆的转向运动、加速或制动的促动器的操控。替代或附加地，可以由控制器生成对例如呈避让轨迹形式的现有轨迹的匹配。
由此，可以加速可自动化运行的车辆的反应能力。尤其，可以在按照大于第3级自动化程度构型并因此可在没有驾驶员的情况下运行的车辆中使用这种方法。
根据一个实施方式，在控制器的危险模式中，由控制器将传感器的探测区域减小到部分区域。由此，可以有针对性地限制一个或多个传感器的视野，以便仅关注危险环境中的被学习的区域。因此，在危险状况下可以通过改善地充分利用可用的计算机性能来执行更快的系统反应。
根据另一实施方式，在控制器的危险模式中将用于分析评估的传感器数据限制为至少一个可选择的传感器的传感器数据。优选，将传感器分析评估限制到在该危险状况中最合适的传感器信号上，以便在危险状况中尽可能快速地采取系统反应。尤其，不会一直等待所有传感器都为控制器释放所计算的反应。目的是，在危险状况中通过改善地充分利用可供使用的计算机性能来更快地做出系统反应。在这些假设的情况下所基于的是：其他的交通参与者也有义务谨慎且能预知地在道路交通中运动。
为了执行所述方法，可以采用用于交通流的简化模型。优选，不进行纵向动态特性的突然变化，使得避免强烈的制动并且维持交通流。替代或附加地可以认为，其他交通参与者的限定的容许误差被给定，由此，这些交通参与者可以根据实际的交通情况做出反应并且例如放弃先行权以避免事故。
根据另一实施方式，在控制器的危险模式中，由控制器设置优先级地对不同传感器的传感器数据进行分析评估。因此，在选择传感器区域时或在处理的序列中可以根据车辆的规划轨迹由控制器为对此所需的传感器、软件或算法和促动器设置优先级。由此，可以在保持对传感器数据的分析评估的精度同时使反应时间最小化。
传感器区域选择也可以包含这样的区域，所述区域结合该状况通常不被驾驶员或操作者感测到或者说感知到。例如在突然避让时驾驶员可能忘记扭头观察(Schulterblick)。
根据另一实施方式，在控制器的危险模式中基于控制器的感知和反应模型来限制到探测区域的部分区域上并且选择至少一个传感器。优选，感知和反应模型可以具有如下的反应样式，该反应样式在控制器的危险模式中被激活或优选被使用。因此，可以设置如下的动态行为样式，在该动态的行为样式中使用快速且被关注的反应用于在危险模式中避免或阻止危险。
根据另一实施方式，由控制器和/或由能够与该控制器通信的至少一个服务器单元根据交通参与者的地域性行为样式生成所述感知和反应模型。由此，可以在考虑交通参与者的行为方式的情况下对所述感知和反应模型进行学习或者说编程，由此可以由控制器快速地估计相邻交通参与者对反应的预知。通过定位技术和云/服务提供者关联可以实现对交通参与者和周围环境条件的地域性和文化上的行为样式的信息的考虑。例如在印度与德国之间，感知模型和反应模型从根本上不同。
根据另一实施方式，所述至少一个传感器构型为摄像机、雷达传感器、激光雷达传感器、超声波传感器、红外传感器、磁场传感器或气体传感器。因此，本发明的方法可以访问多个不同的传感器并且用于计算反应或避让轨迹。尤其，用于能够通过合适的和更快的分析评估实现快速反应的方法不限制于确定的技术或应用领域。该方法例如可以被用在乘用车、商用车、公共的载客短途交通和长途交通、农用车辆等中。
附图说明
下面，根据强烈简化的示意图详细阐述本发明的优选实施例。在此示出：
图1本发明的传感器组件的示意图；和
图2用于直观阐述本发明方法的图表。
具体实施方式
在图1中示出具有一个控制器2和多个传感器4、5的组件1的示意图。组件1是车辆6的组成部分，该车辆构型为按照SAE等级大于等于第3级的可自主运行的乘用车。
根据该实施例，第一传感器4构型为安装在车辆前部的摄像机。第二传感器5实施为用于求取间距和对象的雷达传感器。第二传感器5布置在车辆后部。这些位置应理解为示例性的并且在车辆的该应用示例中也可以不同地布置。
传感器4、5与控制器2耦合。由此，控制器2可以分析评估传感器4、5的传感器数据并且控制车辆6。控制器2与机器可读的存储介质8连接。机器可读的存储介质8具有计算机程序，该计算机程序包括指令，当由控制器2执行所述计算机程序时，所述指令安排该控制器执行本发明的方法。
此外，控制器2构型为用于与外部服务器单元12建立通信连接10并且与该外部服务器单元交换数据。
图2示出用于直观阐述本发明的方法14的图表。在步骤15中，由控制器2分析评估传感器4、5的传感器数据。尤其，在第一步骤中检查：是否存在外部的危险状况或者控制器2是否可以在正常的运行模式下行动。基于该分析评估15可以激活控制器2的正常模式16或危险模式17。在此，由环境传感装置4、5求取出的传感器数据用作输入参数。
如果激活危险模式17，那么一方面匹配传感器4、5的探测区域18。尤其减小对应的探测区域，由此使用较少的数据量用于处理，并且减少由控制器2进行的处理时间。对于“减少到探测区域的哪个部分区域上”可以根据状况来执行。尤其，可以基于机器学习求取优化地匹配于危险状况的部分区域。
与匹配探测区域18并行地，传感器4、5的传感器数据不基于完整的数据融合或者说传感器融合而被控制器2使用。在此，匹配或选择19用于由控制器2进行分析评估的传感器数据。由此，同样可以减少数据量并且提高计算时间。
基于受限的探测区域和受限的传感器数据可以计算20新的轨迹并且由控制器2对危险状况采取反应21。反应21或新的轨迹20用作输出并且由车辆6实施。

Claims (10)

1.一种用于匹配传感器(4，5)的能被分析评估的探测区域并根据行驶状况来分析评估传感器数据的方法(14)，该方法尤其用于车辆控制，其中，
-通过由至少一个控制器(2)分析评估所述传感器数据来识别(15)危险状况；
-通过识别到所述危险状况将所述控制器(2)切换到危险模式(17)，所述危险模式与正常模式(16)不同；
-在所述危险模式(17)中，由所述控制器(2)减小(18)所述传感器(4，5)的探测区域和/或限制(19)用于分析评估的传感器数据；并且
-基于受限的探测区域(18)和/或基于用于分析评估的受限的所述传感器数据(19)重新计算(20)轨迹，或者由所述控制器(2)触发(21)用于避免所述危险状况的反应。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述控制器(2)的所述危险模式(17)中，由所述控制器(2)将所述传感器(4，5)的探测区域减小(18)到部分区域。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述控制器(2)的所述危险模式(17)中，将用于分析评估的所述传感器数据限制到至少一个能选择的传感器(4，5)的传感器数据上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在所述控制器(2)的所述危险模式(17)中，由所述控制器(2)设置优先级地对不同传感器的传感器数据进行分析评估。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在所述控制器(2)的所述危险模式(17)中，基于所述控制器(2)的感知和反应模型来限制(18)到所述探测区域的部分区域上并且选择至少一个所述传感器(4，5)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，由所述控制器(2)和/或由至少一个能够与所述控制器(2)通信的服务器单元(12)根据交通参与者的地域性行为样式生成所述感知和反应模型。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述至少一个传感器(4，5)构型为摄像机、雷达传感器、激光雷达传感器、超声波传感器、红外传感器、磁场传感器或气体传感器。
8.一种具有至少一个控制器(2)和至少一个传感器(4，5)的组件(1)，其中，所述至少一个控制器(2)能够与所述至少一个传感器(4，5)耦合用于分析评估传感器数据，其中，所述控制器(2)被设立为用于实施根据以上权利要求中任一项所述的方法(14)的所有步骤。
9.一种计算机程序，其包括指令，在通过计算机或控制器(2)执行所述计算机程序时，所述指令安排所述控制器执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法(14)。
10.一种机器可读的存储介质(8)，在其上存储有根据权利要求9所述的计算机程序。
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