CN110944896B - 道路车辆和用于重新参与手动驾驶的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的道路车辆(1)包括:所述道路车辆(1)的外部环境(17)的实像(10)的发送器(3、5、6、7、8);驾驶助理(21),所述驾驶助理(21)包括:辅助显示器(26、27、28);驾驶自动控制器(23);遮盖(24、25),该遮盖能够在掩蔽配置和非掩蔽配置之间演变;所述驾驶助理(21)在驾驶自动控制器的自动模式和手动模式之间切换并且被配置为执行所述手动模式的重新参与阶段,所述重新参与阶段包括:第一时间段,在整个所述第一时间段,所述遮盖(24、25)保持为掩蔽配置,所述辅助显示器(26、27、28)广播所述外部环境(17)的符号化表示(100);以及第二时间段,在整个所述第二时间段,所述遮盖(24、25)保持为非掩蔽配置。

Description

道路车辆和用于重新参与手动驾驶的方法
技术领域
本发明涉及一种道路车辆和使用这样的道路车辆实现的用于重新参与手动驾驶的方法。
本发明涉及道路车辆(特别是汽车、公交车、卡车或两轮式(优选地用于民用或专用)的领域。优选地,本发明与军事应用无关。
技术领域
技术进步激励能够部分地或完全地自主地操纵道路系统上的交通情形的道路车辆的开发。在这种类型的车辆能够在自动控制器的完全控制下行进的情况下,驾驶人员可以暂时让出驾驶者的能力,并且在自动控制器驾驶车辆时,仅变为乘客。
一些情形可能需要使自动控制器脱离车辆的驾驶并且同时使驾驶人员重新参与接管车辆的驾驶。这可能涉及紧急情形、自动控制器的执行没有驾驶人员的执行适合、有效或安全的情形、或者有必要要求驾驶人员做出决策(例如,道路车辆应走什么方向)的情形。
从自动驾驶模式突然转移到手动驾驶模式可以证明是危险的,因为完全信任自动驾驶的驾驶人员相对于同一个驾驶人员将负责驾驶车辆的情形来说,放松了注意,并且不太清楚车辆的外部环境。
因此一直考虑在切换到手动驾驶的前一刻、在几秒期间提供驾驶的重新参与阶段,在重新参与阶段中,驾驶人员被用信号通知他必须准备好接管驾驶。
然而,随着人受制于该重新参与阶段的变化,车辆的外部环境的集中时间和重新占用时间的时间可能变化。另外,存在驾驶人员将基于与错误的感知相关的错误信息、或者在重新开始手动驾驶之前构建的情形的错误预判重新开始手动驾驶的风险。
结果,本发明旨在提供一种提供特别安全的且简洁的手动驾驶模式的重新参与的新型道路车辆。
背景技术
本发明涉及一种能够运输至少一个驾驶人员的道路车辆,所述道路车辆包括:
-对于驾驶人员的、道路车辆的外部环境的实像的至少一个发送器;
-驾驶助理,所述驾驶助理包括:
ο用于驾驶人员的至少一个辅助显示器;
ο驾驶自动控制器;
ο能够在以下配置之间演变的至少一个遮盖:
·掩蔽配置,在所述掩蔽配置中,发送器的实像被掩蔽地发送给驾驶人员,或者不被发送给驾驶人员;以及
·非掩蔽配置,在所述非掩蔽配置中,发送器的实像被不掩蔽地发送给驾驶人员;
驾驶助理被配置为在以下模式之间切换:
-手动模式,在所述手动模式下,在驾驶人员的控制下放置道路车辆的至少一个驾驶控件以便驾驶道路车辆;以及
-自动模式,在所述自动模式下,在驾驶自动控制器的控制下放置驱动控件以便驾驶道路车辆;
驾驶助理被配置为在将驾驶助理切换到手动模式的前一刻、以及在驾驶助理仍处于自动模式时,执行手动模式的重新参与阶段,所述重新参与阶段包括:
-第一时间段,在整个第一时间段,遮盖保持为掩蔽配置,辅助显示器在第一时间段的至少一部分期间将外部环境的符号化表示广播给驾驶人员;以及
-第二时间段,所述第二时间段在第一时间段之后,并且紧接在将驾驶助理从自动模式切换到手动模式的之前,在整个第二时间段,遮盖保持为非掩蔽配置。
本发明的一个基本构思是当人类认知系统构建与其对道路车辆的外部环境(也就是说,驾驶场景,驾驶场景优选的是道路场景,或者可以被指定为道路车辆所在的驾驶场景)的意识相对应的心理表示时、从人类认知系统的神经工作汲取灵感。这涉及通过在手动模式的重新参与阶段期间使驾驶人员受制于不同的视觉元件(特别是外部环境的掩蔽的实像、外部环境的符号化表示、然后非掩蔽的实像)来拟定和促进该认知构造处理。
本发明的一个基本构思是在重新参与阶段期间、在重新参与阶段开始时具有在其期间通过暂时掩蔽环境的实像来重新初始化驾驶人员对外部环境的感知的时间段,驾驶人员应基于此来构建他对外部环境的感知。换句话说,由于掩蔽,驾驶人员关于外部环境的心理感知被“重置”。这使得可以,如果适用的话,从驾驶人员的脑海移除任何不准确的偏见、或不完美的预先存在的关于车辆的外部环境的心理表示,在没有这个移除的情况下,手动驾驶的任何重新开始都可能使驾驶人员基于这个不准确的偏见或这个不完美的表示对道路车辆的驾驶做出不适合的或者甚至危险的决策。这个第一时间段还确保了不管驾驶人员和他在他的脑海中避免形成不准确的偏见的能力如何,重新参与阶段的继续一直都是在相同的心理表示基础上开始。
本发明的另一个基本构思是在这个第一时间段的至少一部分内为驾驶人员提供外部环境的符号化表示,该符号化表示有利地是使用符号的简化的和/或编码化的表示,这使得这个人可以容易地理解外部环境以便构建他的心理表示。该符号化表示有利地向这个人示出了该外部环境的某些基本元素,诸如该外部环境的路径系统或特殊关注的物体,优选地按某个次序和根据某个预定节奏、依次地、渐进地或累积地示出。因此特别容易地使这个人通过逐渐变得知道道路车辆的外部环境的所有元素来构建他自己的心理表示,这防止了当手动模式被再次触发时的任何判断错误。
本发明的另一个基本构思是预计第二时间段,在该时间段内,一旦外部环境的基本元素的准确的心理表示已经在第一时间段期间被驾驶人员构建,该驾驶人员就按照外部环境的真实样貌面对外部环境,以便完成该心理表示以便进入手动模式。
以下定义本发明的其他的可选的有利的特征:
-驾驶助理被配置为使得重新参与阶段持续在1秒和30秒之间,优选地在2秒和7秒之间。
-当外部环境包括道路车辆位于其中的道路交通车道系统和至少一个关注物体(其存在于道路交通车辆上,并且是从以下物体选择的:第三方道路车辆、人、动物、障碍物、以及属于道路交通车道系统的道路交通的信令元件)时;驾驶助理被配置为使得第一时间段包括:第一子时间段,在第一子时间段期间,所述符号化表示不表示道路交通车道系统或关注物体,或者不被广播;以及第二子时间段,第二子时间段在第一子时间段之后,在第二子时间段期间,所述符号化表示表示道路交通车道系统,而不表示关注物体。
-驾驶助理被配置为使得第一时间段包括第三子时间段,第三子时间段在第二子时间段之后,在第三子时间段期间,所述符号化表示表示道路交通车道系统和关注物体这二者。
-当外部环境包括至少两个关注物体(包括第一关注物体和第二关注物体)时,驾驶助理被配置为使得在第三子时间段期间,所述符号化表示表示道路交通车道系统和第一关注物体这二者,而不表示第二关注物体,并且第一时间段包括第四子时间段,第四子时间段在第三子时间段之后,在第四子时间段期间,所述符号化表示同时表示道路交通车道系统、第一关注物体和第二关注物体。
-驾驶助理被配置为使得第二时间段包括第五子时间段,在第五子时间段期间,辅助显示器继续广播所述符号化表示。
-在重新参与阶段期间,至少在第二时间段期间,辅助显示器被配置为为了引起驾驶人员的注意、将发送器提供的实像叠加在背景中并且将所述符号化表示叠加在前景中。
-驾驶助理被配置为使得每个子时间段持续在0.4秒和2秒之间,优选地在0.5秒和0.8秒之间。
-道路车辆的驾驶控件包括以下控件中的至少一个:道路车辆的转向管理控件、道路车辆的加速控件、以及道路车辆的减速控件。
本发明还涉及一种使用根据前述的道路车辆实现的用于手动驾驶的重新参与的方法,在该方法中,在将驾驶助理从自动模式切换到手动模式之前,驾驶助理执行重新参与阶段。
附图说明
当阅读以下仅作为非限制性例子提供并且参照附图进行的描述时,本发明将被更好地理解,在附图中:
-图1至图6每个从乘坐在根据本发明的一个优选实施例的道路车辆上的驾驶人员的角度示出该道路车辆;以及
-图7是图1至图6的道路车辆的框图例示说明。
附图说明
图1至图6所示的道路车辆1是汽车。道路车辆也可以是卡车、公交车、长途客车、两轮车辆、或任何其他类型的道路车辆。道路车辆1优选地是机动的。道路车辆1优选地具有由电机装置启动的至少两个驱动轮。
车辆1被提供用来运输驾驶人员20,用图7符号化表示,在图1至图6中是看不见的。当他被运输时,人20例如在包括车辆1的左前座位的驾驶者占位中、坐着的位置上。一般来说,驾驶人员20位于乘客隔间中。在以下描述的某些情形中,驾驶人员20例如是指被指定为负责车辆的驾驶、能够通过车辆1的驾驶控件上的动作自己驾驶车辆的人。可选地,道路车辆1可以运输其他人或动物、或乘客、和/或诸如物品或商品的物体。
如在图6中可见的,车辆1设有挡风玻璃3、侧面的窗户(其中只有左前侧窗户5在图6中是可见的)、中央的内部后视镜7、后面的窗户6(其在图6中通过后视镜7中的反射可见)、外部的侧视镜(其左边的外部侧视镜8在图6中是可见的)。这些元件中的每个构成为引起驾驶人员20的关注的、车辆的外部环境17的实像10的发送器,该实像10在图6中以不掩蔽的方式可见。实际上,如果他希望如此,驾驶人员20可以通过这些发送器中的每个关注外部环境17,从而观察并且检测关于该外部环境17的信息。驾驶人员20佩戴的耳机的护面、驾驶人员20佩戴的一对眼镜也可以构成这样的发送器。在变型中,没有玻璃的窗户或车辆的打开的窗户也可以构成这样的发送器。一般来说,发送器优选地包括至少一个窗户、驾驶人员20可以通过其观察车辆1的外部环境17的实像10(也就是说,外部环境17的光学装置如它在现实中、在该观察发生的时刻那样发送的像)的镜子或透镜。
在变型中,发送器或发送器中的至少一个包括实像10的传感器(诸如相机)、以及用于为了引起驾驶人员20的关注、重发如此检测到的实像10的装置(诸如设有显示相机检测到的实像10的监视器的显示器)。该发送装置可以是车辆的辅助显示器(诸如以下描述的辅助显示器26、27和28)中的一个。可替代地,重发装置包括属于道路车辆的并且与辅助显示器分离的实像显示器10。
“外部环境”是指位于车辆1附近的环境,其至少一部分经由发送器(一个或多个)在驾驶人员20的视场中。优选地,外部环境17是指环境的限于可能紧急地影响车辆1的一部分,和/或车辆的周围环境的一部分,例如,位于离车辆1在半径上小于300米的部分。
至少基本地,提供车辆1在道路系统上被停放、停止、操纵和驾驶,所述道路系统特别是包括被铺砌或被覆盖有利于道路交通的材料的道路,从而形成道路交通车道系统。在本例子中,交通车道系统包括主铺砌道路段9,在主铺砌道路段9上,道路车辆1被定位,并且在方向4上行进,方向4是向前的方向。交通车辆系统的至少一部分,特别是道路段9,属于车辆1的外部环境17。
外部环境17还可以包括,如图6所示,第三方道路车辆,诸如车辆11、12、13、14和15,这些第三方道路车辆在该场景中属于在道路段9上行进的道路交通,并且与车辆1分离。这些车辆11、12、13、14和15可以构成对于道路车辆1的驾驶的约束。例如,沿着同一轨迹在车辆1的前面前进的车辆14可以迫使车辆1加速或刹车以便避免碰撞,如果车辆14的速度低于车辆1或者车辆14放慢的话。沿着平行于车辆1的轨迹并且在车辆1的轨迹左边的轨迹循环的车辆11、12和13,它们可能阻挠车辆1将轨迹变到左边。在车辆1后面的车辆15,它可能太大地阻挠车辆1的减速。一般来说,车辆11、12、13、14和15能够与车辆1冲突或者约束车辆1的驾驶以便避免碰撞,它们构成车辆1的外部环境17中的关注物体。外部环境17还可以包括其他关注物体,诸如人、动物、存在于段9上的可能类似地影响车辆1的驾驶的障碍物、或用于道路交通的信令元件(例如,其指示速度限制、目的地指示、停止的义务、或段9上的任何其他的交通规则)。
车辆1还包括在图1至图6中可见的转向轮16、油门踏板、刹车踏板、以及可选地车辆1的任何其他的适合的驾驶控件。与车辆的辅助控制(例如,包括空调的控制、门的打开)相反,驾驶控件优选地是指对车辆在外部环境17内的行为产生实质影响的控件。例如,这可以涉及用于管理道路车辆1的方向、使道路车辆加速、和/或使道路车辆减速(例如,通过刹车)的控件。
如图7所示,道路车辆1包括驾驶助理21,驾驶助理21由嵌入在车辆1中的设备或设备系统构成。
优选地,驾驶助理21包括能够协调它的其他组成元件的操作的管理设备或模块22。该设备22优选地包括处理器和存储器(例如,采取嵌入式计算机的形式)、或用于执行程序以便确保驾驶助理21的其他元件的管理和协调的电子设备。
助理21还包括驾驶自动控制器23。由于该驾驶自动控制器23,助理21能够由人20按命令在以下模式之间切换、或者由驾驶模块22按命令在以下模式之间切换:
-手动模式,在手动模式下,在人20的控制下放置驾驶控件16,优选地转向管理以及加速和减速控件,以便驾驶车辆1;
-自动模式,在自动模式下,在驾驶自动控制器23的控制下放置这些控件,以便驾驶车辆。
优选地,在自动模式下,驾驶控件中的至少一个、或者甚至它们中的所有控件受自动控制器23的控制,没有人20的干预。优选地,在自动模式下,自动控制器23提供车辆1的自主驾驶。可替代地,驾驶控件中的至少一个受自动控制器23的控制,人20可能会干预、决定、指示或纠正该控件的管理。
优选的是使自动驾驶模式为高度自动化的驾驶模式,该模式将驾驶车辆的责任传送给驾驶自动控制器,而驾驶人员则从其释放出来。
优选地,在手动模式下,驾驶控件中的至少一个、或者甚至它们中的所有控件受人20的控制,人20在自动控制器23或车辆1的另一个组件的辅助或帮助下驾驶。可替代地,这些控件中的至少一个完全受没有辅助的人20的控制。
自动控制器23可以采取与设备22分离或组合的设备或模块的形式,该设备或模块例如包括被配置为执行用于使车辆1的驾驶自动化的程序的处理器和存储器。自动控制器23和设备22例如使用数据总线或任何等同的有线或无线手段进行通信。驾驶助理21优选地包括车辆1上提供的各种传感器,以便向自动控制器23发送自动驾驶所必需的任何信息,特别是关于外部环境17的信息和车辆1的各种参数。可选地,自动控制器23可以包括远程驾驶管理器、道路基础设施和/或其他车辆远程地发送的驾驶指令的无线接收器。
在自动模式和手动模式下,驾驶可以具体地由车辆1的停放、停止、低速操纵或以巡航速度的驾驶组成。
如图1和图7所示,助理21还包括一个或几个遮盖24和25。每个遮盖24和25与发送器3、5、6、7和8中的至少一个相关联。在本例子中,遮盖24是挡风玻璃3的遮盖,遮盖25是侧面的窗户5的遮盖。车辆1的每个遮盖能够在以下配置之间演变:
-比如图1至图5中的掩蔽配置,在掩蔽配置中,与遮盖相关联的发送器的实像10被掩蔽地发送,以吸引人20的注意;以及
-如图6所示的非掩蔽配置,在非掩蔽配置中,与讨论中的遮盖相关联的发送器的实像10被不掩蔽地发送,以吸引人20的注意。
每个遮盖24和25例如由接受设备22命令的机械装置(诸如机动的卷帘)形成,以便在掩蔽配置之间演变,在掩蔽配置中,卷帘分别至少部分地覆盖挡风玻璃3和窗户5。相同的方案可以可选地被应用于后视镜7和8、后面的窗户、以及车辆1的任何其他的发送器,特别是在该发送器包括人20可能希望通过其观察环境17的窗户的情况下。还可以提供发送器和遮盖形成单个装置或单个系统。
例如,具有接受设备22命令的不透明化的挡风玻璃可以被提供,并且执行发送器和遮盖这两个功能。这样的装置在掩蔽配置和非掩蔽配置之间演变,在掩蔽配置中,它是不透明的、变暗的或模糊的,在非掩蔽配置中,它是相对半透明的。对于窗户的这个接受命令的不透明化,例如可以提供色素沉着或能够在设备22的电脉冲的影响下接受命令的化学元件。
在发送器包括传感器和重发装置的情况下,遮盖可以通过由切断重发、切断传感器或任何类似的装置组成。同样地在这种情况下,发送器可以嵌入遮盖功能。
不管实施例如何,随着应用的变化,在掩蔽配置中,遮盖可以,特别是在掩蔽配置中,使为吸引驾驶人员注意而发送的实像10隐蔽、变暗或模糊。掩蔽配置可以由不将实像10发送给人20组成。在任何情况下,掩蔽配置使得人20难以掌握环境17,以使得人20在该时刻通常不能充分地掌握环境17来进行车辆1的手动驾驶,即使有一定的观察时间也不能充分地掌握环境17。
在非掩蔽配置中,实像10被以不太隐蔽的、不太模糊的或不太暗的方式提交以吸引人20的转移,在任何情况下,以便使得人20可以充分地掌握环境17来进行车辆1的手动驾驶,至少在一定的观察时间之后可以充分地掌握环境17。
助理21还包括一个或几个驾驶辅助显示器。每个辅助显示器提供的显示要吸引人20的注意。每个辅助显示器有利地被配置为与驾驶设备22进行通信。
每个辅助显示器可以采取远程显示器26的形式,远程显示器26例如被作为仪表盘的元件提供、或者紧固在挡风玻璃上。显示器26也可以是可移除的或移动的外设,该外设能够在有或没有有线连接的情况下与管理设备22进行通信,并且能够被人20操纵。辅助显示器可以被驾驶人员以耳机等的形式穿戴。在这种情况下,辅助显示器包括像的至少一个显示器监视器。如果它构成可移除的或移动的外设,则它可以例如采取电子平板的形式。这样的远程显示器除了其辅助显示器功能之外,还可以可选地执行对于环境17的实像10的发送器功能和遮盖功能。该显示器因此可以采取增强现实和/或虚拟现实显示器的形式。
每个辅助显示器可以采取集成到发送器中的一个中或者与发送器中的一个组合的显示器的形式,例如,显示器或增强现实显示器。发送器中的所有发送器或一些发送器可以配备该显示器,这取决于应用。在例示说明的例子中,车辆1的几个发送器配备有辅助显示器:挡风玻璃3包括显示器27,侧面的窗户5包括显示器28,后面的窗户6和/或中央的后视镜7包括显示器。前述窗户中的每个因此例如包括透明的屏幕,可以对窗户表面的全部或一部分隐蔽该屏幕的透明度,以在该表面上显示伪像,与当该屏幕是透明的时、该屏幕发送的实像10相反。在这种情况下,显示器还可以执行遮盖功能,以使得车辆1的同一个显示器可以同时执行发送器、遮盖和助理显示功能。前述窗户中的每个可替代地包括头上显示器,这使得可以将伪像叠加在实像10的顶部。在这种情况下,同一个装置不一定执行遮盖功能,而是仅执行发送器和辅助显示器功能。
辅助显示器也可以采取与车辆1的发送器远离或分离的头上显示器的形式。
前述辅助显示器中的所有辅助显示器或一些辅助显示器已知广播、也就是说提交环境17的符号化表示100以吸引人20的注意。
符号化表示100优选地由环境17的人为表示组成,所述人为表示例如为绘制的和/或程式化的和/或图形的和/或用图标增强的形式,和/或包括实像10的、以碎片化的、分组的和/或变换的形式呈现的某些选定部分。如以上所定义的,符号化表示100可以特别地仅表示来自环境17的某些关注物体。优选地,关注物体的表示中的至少一个附随有图标的表示,或者与图标的表示相关联。符号化表示100特别地是从人20的视点例示的、环境17的现实的简化表示。换句话说,符号化表示100优选地是从与人20感知的实像10的角度相同的或接近的角度看到的透视图,比如环境17的现实的仿真。符号化表示100有利地是三维的,但是可以以二维的形式示出,例如,以描述环境17的鸟眼视图的形式示出。符号化表示100有利地例示说明处于其目前的状态之下的环境17,优选地以动态的动画方式例示说明。符号化表示100可以例示说明环境17可以包含关于处于过去的状态或预计的或估计的未来的状态的环境17的指示。
前述辅助显示器(特别是显示器27和28)中的所有辅助显示器或一些辅助显示器优选地被配置为向人20广播实像10(其可以被掩蔽,或者可以不被掩蔽)和前述环境17的符号化表示100的叠加。“叠加”意味着从驾驶人员的角度来讲,符号化表示100用符号表示的元素位于驾驶人员的视场的同一个坐标或相邻坐标处,真实的元素出现在符号化表示100的背景中的实像10中,与像中的位置匹配。在头上显示器和增强现实显示器中,情况就是这样。优选地,在该叠加中,发送器提供的实像10在背景中,而符号化表示100在前景中。
可替代地,辅助显示器可以仅发送符号化表示100,而不与实像10叠加。
在本例子中,如图2至图5所示,显示器26、27和28在符号化表示100内显示:
-环境17的至少一部分的符号化表示117;
-段9的符号化表示109;
-后视镜8或车辆1的其实像10将被人20使用发送器中的一个看见的任何其他的元件的符号化表示108;
-第三方车辆11、12、13、14和15的各自的符号化表示111、112、113、114和115,其中两个与图标111A和114A相关联,以便吸引人20注意车辆11和12,或者提供关于这些车辆11和12的信息。
在本例子中,段9的表示是符号化的,因为外部环境的对于驾驶不是必要的许多细节已经被简化:具体地说,天空中的树和云已经被消除。
图标可以简单地吸引人20关注物体中的一个,或者另外地,呈现关于关注物体的特性的信息,例如,其速度(如果它是车辆的话)、或与道路段9的车道中的一个相关联的方向。图标也可以符号化地和/或以书面形式来表示人20在他在手动模式下重新开始车辆1的控制时可以参与的、强制性的、推荐的、建议的、可能的、劝阻的、不可能的和/或禁止的驾驶动作。例如,图3的图标100A指示应该刹车,以便避免与车辆14碰撞。例如,在图4中,图标100B指示应该使车辆1保持在同一个车道中。图5中的图标100C指示不应将车辆1移到左车道中,以便避免特别是与在该左车道中行进的车辆11碰撞。另一个图标可以指示改变车道、加速、或重新要求路径被跟随以继续给定行程的可能性。符号化表示100还可以包含特定于车辆的状态或特性的某个信息的表示。例如,表示100可以指示驾驶助理21处于自动模式并且它准备好切换到手动模式,同时指示切换到自动模式的这个切换之前剩余的时间。表示100还可以包含剩余燃料、车辆的速度、车辆的引擎系统的某些部分的温度、或在给定时刻有用的任何其他信息的指示。
如此定义的车辆1、更具体地驾驶助理21被配置为执行用于重新参与手动驾驶的方法,该方法包括切换到手动模式的前一刻的、用于重新参与手动模式的阶段,该阶段例如由人20或管理设备22命令。该重新参与阶段是在自动模式仍在进行中的同时执行的,并且在切换到手动模式时结束。优选的是使该重新参与阶段在切换到助理21的手动模式的任何切换之前执行。
优选地,在自动驾驶模式下,特别是在重新参与阶段的前一刻,人20在道路车辆1的驾驶占位处,或者至少乘坐在道路车辆1上,以便能够关注实像和可以提交给他的符号化表示。在自动驾驶模式下,特别是在重新参与阶段的前一刻,遮盖保持处于不掩蔽配置,以使得人20接收不掩蔽的实像,并且可以看见道路车辆的外部环境。
优选地,至少在重新参与阶段期间,人20在道路车辆1的驾驶占位处,或者至少乘坐在道路车辆1上,以便能够关注实像和在该重新参与阶段期间可以提交给他的符号化表示。
优选地,重新参与阶段持续在1秒和30秒之间,优选地在2秒和7秒之间,这通常留下了足够的时间让人20在切换到手动模式之前为他自己重新构建环境17的心理表示。
重新参与阶段包括图1至图5所示的按时间顺序的次序排序的初始时间段,在所有这些初始时间段期间,遮盖24和25都保持处于掩蔽配置。
根据一个实施例,在该初始时间段A开始时,如以上所说明的,人20对外部环境的感知被重新初始化。优选地,助理有利地被配置为使得第一时间段包括重新初始化子时间段AA,在该子时间段AA期间,如图1所示,符号化表示不表示车道系统或关注物体。这通常使得可以获得人20对外部环境17的心理表示的完整的重新初始化。
子时间段AA可以可替代地通过简单地不广播符号化表示来获得,人20仅接收掩蔽的实像10。
在时间段A的一部分(优选地在子时间段AA结束时开始,在时间段A结束时结束)期间,提供辅助显示器26、27和28广播符号化表示100(包括车辆1的外部环境17的符号化表示117)以吸引人20的注意,该情形在图2至图5中例示说明。
这优选地从图2所示的子时间段AB开始,子时间段AB紧接着子时间段AA之后发生。在该子时间段AB期间,符号化表示100包括段9的符号化表示109、或者更一般地、车道系统的符号化表示。人20从而获悉一条驾驶上下文信息,该信息却是手动驾驶和他对外部环境17的心理表示的重构的基础。在该子时间段AB期间,没有关注物体被表示:具体地说,符号化表示不包括车辆、障碍物或任何其他元素的表示。
优选地,在时间段A期间,子时间段AC紧接着子时间段AB的后面,在子时间段AC期间,如图3所示,车辆14的表示114被添加到表示109,而其他关注物体仍没有被表示。更一般地,在该子时间段AC期间,符号化表示100表示车道系统和第一关注物体这二者,而不表示第二关注物体。优选地,第一关注物体是从环境17的被认为对于车辆1的驾驶最关键的关注物体之中选择的。“关键的”特别是意指在没有车辆1的驾驶的纠正的情况下可以构成约束或临近的危险的任何物体。由于与车辆1的安全或适当驾驶相关的原因,人20的关注有利地优先关注这些关键的关注物体,相对于在后面的子时间段期间将显示给人20的其他关注物体而言。在例示说明的例子中,位于车辆1前面的车辆14处于刹车的过程中,同时在与车辆1相同的车道中。车辆14因此被认为是关键的,因为它在车辆1和14之间产生碰撞风险,如果车辆1的驾驶没有根据减速命令而被快速地修正的话。另一个关键物体可以是放置在车辆1的车道中的静止的障碍物。另一个关键物体特别是放置在车辆1的轨迹上的物体。在变型中,如果关注物体需要人20立即就是否改变驾驶的选择(例如,在道路段9的交叉点处将跟随的路线或方向的选择)做出决策,则它可以被认为是关键的,但是不表示特定的危险。
在本例子中,关键物体的表示114与吸引人20关注其关键性质的图标114A相关联。可以选择显示图标114A,可选地与指示将采取的驾驶动作的图标(诸如图标100A、100B和100C中的一个)组合显示。在变型中,不提供与关键物体相关联的图标114A,而是提供指示将采取的驾驶动作的一个或几个图标。
在该子时间段AC中,可以示出几个关键的关注物体,如果它们全都被认为是最关键的话,而其他关注物体不被示出。
在另一个实施例中,也可以考虑不执行子时间段AB,并且在子时间段AA之后立即执行子时间段AC,以使得人20既接收到驾驶上下文信息,又接收到关于关键的关注物体的信息。
根据还有的其他的实施例,时间段A从子时间段AB、而不是子时间段AA开始。在该实施例中,辅助显示器在整个时间段A广播符号化信息。优选地,子时间段AB紧接着子时间段AC的后面。在该实施例中,用于人20的心理重构的信息的显示是渐进地、以按重要性的次序的分层方式进行的,或者按优先级排序。物体不全都同时显示,而是相反,随着时间的过去分布地显示,逐个地显示、或者逐组地显示,优选地按重要性的次序显示,以使得可以对驾驶情形进行良好的心理重构。不管实施例如何,在子时间段AC的后一刻,在时间段A期间,有利地提供图4所示的子时间段AD,在子时间段AD期间,符号化表示100同时示出车道系统、关键的关注物体、以及可以被描述为重要的、但是不关键的关注物体的一个或几个其他的关注物体。“重要的”优选地是指如下的任何物体:
-如果车辆1的驾驶没有被修正,该物体不构成危险,于是是不关键的;以及-可选地,该物体不需要立即做出人20改变驾驶的决策,于是是不关键的;以及
-如果车辆1的驾驶被不适当地修正,则该物体构成危险。
因此,人20被通知调理他在子时间段AD期间可能希望采取的任何驾驶改变的约束。
在图4所示的情况下,除了表示109和114之外,车辆11的表示111也被添加到表示100。车辆11在车辆1左边的车道中,并且阻止车辆1移到左边,例如以使车辆14通过。在该例子中,车辆11因此构成重要的关注物体,因为:-不改变车辆1的驾驶,在车辆1和车辆11之间没有表现出严重的碰撞风险;以及
-如果车辆1的驾驶通过移到左边而被修正,则在车辆1和14之间存在不可忽视的碰撞风险。
另一个关键物体可以是放置在车辆1的车道左边的车道中的静止的障碍物。关键物体特别是位于车辆1的当前轨迹的外部、但是在车辆1可以跟随的轨迹上的物体,特别是在响应于关键的关注物体的驾驶纠正中。
在本例子中,重要物体的表示111与吸引人20注意其重要性性质的图标111A相关联。
环境17的不重要的且不关键的关注物体在子时间段AD的阶段仍未被示出。
在子时间段AD的后一刻,在时间段A期间,有利地提供图5所示的子时间段AE,在子时间段AE期间,符号化表示100同时示出车道系统、关键的关注物体、重要的关注物体、以及其他不重要的且不关键的关注物体中的所有的关注物体或一些关注物体。该子时间段AD构成接着进行实像10的显示之前的过渡子时间段。
前述子时间段AA、AB、AC、AD和AE中的一些可能不进行,不过这些子时间段的次序却优选地是以上阐述的次序。当环境17仅包含一个关注物体、或者不包含关注物体、或者没有关键的或重要的物体时,可以使子时间段AA、AB、AC、AD、AE中的一些延长,和/或可以消除一些子时间段。
优选地,在本文档中提及的每个子时间段持续在0.4秒和2秒之间,优选地在0.5秒和0.8秒之间,这留下地足够的时间使人20执行他自己对环境17的心理表示的准确的且精确的构造。然而,该时间是特别短的,以便使得可以尽可能快地使人20重新开始手动驾驶。优选地,时间段A的步调的规律性大于或小于这些子时间段。优选地,每个子时间段的持续时间是相同的。
一般来说,在时间段A期间,符号化表示100使得可以渐进地且分层地重构心理表示,换句话说,对心理表示进行优先级排序。实际上,使人20首先关注最关键的物体,而其他物体则稍后被呈现。这再现了个体对系统的心理重构的自然过程,以便促进该重构。
在重构阶段期间,如图6所示,第二时间段B紧接着第一时间段A的后面。时间段B延长,直到助理21从自动模式切换到手动模式。时间段B从遮盖24和25被管理设备22放置在不掩蔽位置上的时刻开始。在整个这个时间段B,遮盖24和25被设备22保持处于不掩蔽配置。在该时间段B期间,人20因此可以观察不掩蔽的实像10,以使得环境17的完整表示被构建在他的脑海中。
有利地,时间段B包括子时间段BA,在子时间段BA期间,辅助显示器26、27、28中的至少一个继续广播至少关于某些表示(诸如图标和/或例如叠加在实像10上的某些关注物体(特别是关键的和/或重要的物体))的符号化表示100。这使得可以实现更渐进的转变。具体地说,与关键物体、重要物体相关联的、和/或指示将采取的驾驶动作的图标有利地在从掩蔽的转变到不掩蔽的之后、以及可选地切换到手动模式之后保持几秒。在人20的眼中,这些图标优选地表现为叠加的,也就是说,叠加在外部环境的现实上。如以上所说明的,这特别是通过使用头上查看装置或任何其他增强现实方法获得的。
可选地,该子时间段BA跟在时间段B的子时间段BB的后面,在该子时间段BA中,符号化表示不再被广播。
可替代地,在整个时间段B,符号化表示100被广播。然而,可能优选的是在整个时间段B使符号化表示100不被广播。
在时间段B结束时,切换到手动模式,并且人20在充分知道外部环境17的情况下重新开始手动驾驶,错误的手动驾驶反应的风险尤其是得到降低。优选地,在手动驾驶模式下,特别是在重新参与阶段的后一刻,人20在道路车辆1的驾驶占位处,或者至少乘坐在道路车辆1上,以便能够关注实像和可以提交给他的符号化表示。在手动驾驶模式下,特别是在重新参与阶段的后一刻,遮盖保持处于不掩蔽配置,以使得人20接收到不掩蔽的实像,并且可以看见道路车辆的外部环境。
一般来说,驾驶助理21可以优选地被描述为用于为人20动态地且渐进地重构外部环境17的意识的先进的人机接口。

Claims (11)

1.一种能够运输至少一个驾驶人员(20)的道路车辆(1),所述道路车辆(1)包括:
-用于所述驾驶人员(20)的、所述道路车辆(1)的外部环境(17)的实像(10)的至少一个发送器(3、5、6、7、8);
-驾驶助理(21),所述驾驶助理(21)包括:
用于所述驾驶人员(20)的至少一个辅助显示器(26、27、28);
驾驶自动控制器(23);
能够在以下配置之间演变的至少一个遮盖(24、25):
·掩蔽配置,在所述掩蔽配置中,所述发送器(3、5、6、7、8)的实像(10)被掩蔽地发送给所述驾驶人员(20),或者不被发送给所述驾驶人员(20);以及
·非掩蔽配置,在所述非掩蔽配置中,所述发送器(3、5、6、7、8)的实像(10)被不掩蔽地发送给所述驾驶人员(20);
所述驾驶助理(21)被配置为在以下模式之间切换:
-手动模式,在所述手动模式下,将所述道路车辆(1)的至少一个驾驶控件(16)置于所述驾驶人员(20)的控制下以便驾驶所述道路车辆(1);以及
-自动模式,在所述自动模式下,将所述驾驶控件(16)置于所述驾驶自动控制器(23)的控制下以便驾驶所述道路车辆(1);
所述驾驶助理(21)被配置为在将驾驶助理(21)切换到手动模式的前一刻、而所述驾驶助理(21)仍处于自动模式时,执行所述手动模式的重新参与阶段,所述重新参与阶段包括:
-第一时间段(A),在整个所述第一时间段(A),所述遮盖(24、25)保持为掩蔽配置,所述辅助显示器(26、27、28)在所述第一时间段(A)的至少一部分期间将所述外部环境(17)的符号化表示(100)广播给所述驾驶人员(20);以及
-第二时间段(B),所述第二时间段(B)在所述第一时间段(A)之后,并且紧接在将所述驾驶助理(21)从所述自动模式切换到所述手动模式之前,在整个所述第二时间段,所述遮盖(24、25)保持为非掩蔽配置,
其中:
-当所述外部环境(17)包括以下组成部分时:
道路交通车道系统(9),所述道路车辆(1)位于所述道路交通车道系统(9)中;以及
至少一个关注物体(11、12、13、14、15),所述至少一个关注物体(11、12、13、14、15)存在于所述道路交通车道系统(9)上,并且是从以下物体选择的:第三方道路车辆、人、动物、障碍物、以及属于所述道路交通车道系统的道路交通的信令元件;
-所述驾驶助理(21)被配置为使得所述第一时间段(A)包括:
第一子时间段(AA),在所述第一子时间段(AA)期间,所述符号化表示(100)既不表示所述道路交通车道系统(9)也不表示所述关注物体(11、12、13、14、15),或者不被广播;以及
第二子时间段(AB),所述第二子时间段(AB)在所述第一子时间段之后,在所述第二子时间段(AB)期间,所述符号化表示(100)表示所述道路交通车道系统(9),而不表示所述关注物体(11、12、13、14、15)。
2.根据权利要求1所述的道路车辆(1),其中所述驾驶助理(21)被配置为使得所述重新参与阶段持续在1秒和30秒之间。
3.根据权利要求2所述的道路车辆(1),其中所述驾驶助理(21)被配置为使得所述重新参与阶段持续在2秒和7秒之间。
4.根据权利要求1所述的道路车辆(1),其中所述驾驶助理(21)被配置为使得所述第一时间段(A)包括第三子时间段(AC),所述第三子时间段(AC)在所述第二子时间段之后,在所述第三子时间段(AC)期间,所述符号化表示(100)表示所述道路交通车道系统(9)和所述关注物体(11、12、13、14、15)这二者。
5.根据权利要求4所述的道路车辆(1),其中,当所述外部环境(17)包括至少两个关注物体(11、12、13、14、15)时,所述至少两个关注物体(11、12、13、14、15)包括第一关注物体(14)和第二关注物体(11、12、13、15),所述驾驶助理(21)被配置为使得:
-在所述第三子时间段(AC)期间,所述符号化表示(100)表示所述道路交通车道系统(9)和所述第一关注物体(14)这二者,而不表示所述第二关注物体(11、12、13、15),并且
-所述第一时间段(A)包括第四子时间段(AD),所述第四子时间段(AD)在所述第三子时间段(AC)之后,在所述第四子时间段(AD)期间,所述符号化表示(100)同时表示所述道路交通车道系统(9)、所述第一关注物体(14)和所述第二关注物体(11、12、13、15)。
6.根据权利要求1所述的道路车辆(1),其中所述驾驶助理(21)被配置为使得所述第二时间段(B)包括第五子时间段(BA),在所述第五子时间段(BA)期间,所述辅助显示器(26、27、28)继续广播所述符号化表示(100)。
7.根据权利要求6所述的道路车辆(1),其中,在所述重新参与阶段期间,至少在所述第二时间段(B)期间,所述辅助显示器(26、27、28)被配置成为了引起所述驾驶人员(20)的注意:
-将所述发送器(3、5、6、7、8)提供的实像(10)叠加在背景中;并且
-将所述符号化表示(100)叠加在前景中。
8.根据权利要求1所述的道路车辆(1),其中所述驾驶助理(21)被配置为使得每个子时间段(AA、AB、AC、AD、AE、BA、BB)持续在0.4秒和2秒之间。
9.根据权利要求8所述的道路车辆(1),其中所述驾驶助理(21)被配置为使得每个子时间段(AA、AB、AC、AD、AE、BA、BB)持续在0.5秒和0.8秒之间。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的道路车辆(1),其中所述道路车辆(1)的驾驶控件(16)包括以下控件中的至少一个:
-所述道路车辆(1)的转向管理控件(16);
-所述道路车辆(1)的加速控件;以及
-所述道路车辆(1)的减速控件。
11.一种用于重新参与手动驾驶的方法,所述方法使用根据权利要求1-3中任一项所述的道路车辆(1)来实现,在所述方法中,在将所述驾驶助理(21)从自动模式切换到手动模式之前,所述驾驶助理(21)执行重新参与阶段。
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