CN111108537B - 用于运行至少两个自动化车辆的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行至少两个自动化车辆(200、210)的方法(300)和设备(110)，所述方法包括以下步骤：感测(310)分别从所述至少两个自动化车辆(200、210)出发所传输的信号；根据所述信号读取(320)地图；这样确定(330)所述至少两个自动化车辆(200、210)的共同行驶策略，使得基于所述地图并且根据所述信号来优化所述至少两个自动化车辆(200、210)的定位潜能；和提供(340)用于运行所述至少两个自动化车辆(200、210)的共同行驶策略。此外，提出一种用于运行自动化车辆(200)的车辆设备(400)，所述车辆设备包括：发送和接收设备(203)，用于将信号传输给外部服务器(100)并且用于从所述外部服务器(100)接收行驶策略；环境传感装置(202)，用于感测至少一个定位特征(220)，其中，至少根据所述行驶策略来感测所述至少一个定位特征(220)；和控制器(401)，用于根据所述行驶策略并且根据所述至少一个定位特征(220)来运行所述自动化车辆(200)。

Description

用于运行至少两个自动化车辆的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于运行至少两个自动化车辆的方法以及设备，所述方法具有以下步骤：感测信号；根据所述信号读取地图；这样确定至少两个自动化车辆的共同行驶策略，使得基于地图并且根据所述信号来优化至少两个自动化车辆的定位潜能；和提供用于运行至少两个自动化车辆的共同行驶策略。此外，本发明涉及一种用于运行自动化车辆的车辆设备。
发明内容
用于运行至少两个自动化车辆的本发明方法包括以下步骤：感测分别从至少两个自动化车辆出发所传输的信号；和根据所述信号读取地图。此外，本发明方法包括以下步骤：这样确定至少两个自动化车辆的共同行驶策略，使得基于地图并且根据所述信号来优化至少两个自动化车辆的定位潜能；和提供用于运行至少两个自动化车辆的共同行驶策略。
自动化车辆应理解为部分自动化车辆、高度自动化车辆或全自动化车辆。
地图的读取例如应理解为，根据至少两个自动化车辆的各自的起始地点或目标地点来读取地图的部分局部。此外，在读取地图时，地图的详细程度或者说分辨率例如可以与至少两个自动化车辆的各自的环境传感装置有关地变化。
地图例如应理解为数字地图，该数字地图构造为用于例如结合自动化车辆的导航系统和/或控制器和/或结合与自动化车辆连接或由该自动化车辆包括的智能电话来定位自动化车辆和/或根据该定位实施行驶功能等。
信号例如应理解为数字式消息，该数字式消息包括自动化车辆的至少一个起始地点和/或目标地点和/或对自动化车辆的说明(尺寸，重量，负载，高度，最大速度等)。
行驶策略例如应理解为对自动化车辆轨迹的规定和/或理解为用于沿着轨迹对自动化车辆的横向控制装置和/或纵向控制装置进行控制的相应控制指令。此外，行驶策略例如包括对以下情况的规定：至少两个自动化车辆中的至少一个自动化车辆以确定的间距和/或以确定的速度跟随所述至少两个自动化车辆中的至少一个另外的自动化车辆或者在其前面行驶。
定位潜能例如应理解为这样一种精度，自动化车辆以该精度例如借助GNSS坐标确定其自身位置。对自身的高精度位置的了解对于自动化车辆的安全运行具有重要意义。在此，所述精度例如应理解为这样一种不清晰度，能够以该不清晰度实际确定高精度位置。不清晰度越小，精度则越高，并且定位潜能也越大。
本发明方法以有利的方式解决了以下问题：经常有非常多(自动化)车辆同时在路上行驶，这从而导致高交通密度。这意味着与绝对必要的情况相比常常需要更长时间的行驶和更高的有害物质排放。借助本发明方法通过以下方式解决该问题：在至少两个自动化车辆之间构成所谓的联合(Verbund)，这一方面例如节省了道路上的空间(至少两个自动化车辆之间的更小间距总体上导致更小的交通密度)，并且例如由于更小的交通密度而导致更短时间的行驶。这又提高了自动化车辆的乘员或所有运行者(送货服务等)的满意度，并且通常还省钱并且减少有害物质排放(一方面由于较少的行驶时间并且另一方面以车队方式的行驶由于较低的空气阻力也导致较少的有害物质排放)。此外，本发明方法解决了以下问题：安全运行自动化车辆，对此，高的定位潜能不可或缺，并且借助所述方法提高该定位潜能。高的定位潜能也导致，及时识别出和/或确定与其他交通参与者和/或其他危险源(交通道路的边界、施工工地、交叉路口等)的间距，从而能够实施相应的行驶策略或者说避让操作等。
优选，所述共同行驶策略包括至少两个自动化车辆中的每个自动化车辆的各自的轨迹，并且实现至少两个自动化车辆沿着各自的轨迹的运行。
这有利地导致至少两个自动化车辆的有效且简单的共同运行。此外，因此可以预给定与安全性相关的规定(间距等)并且对该规定进行监控。
优选，所述地图包括至少一个定位特征。
至少一个定位特征例如是：交通标志和/或建筑物和/或行车道标记和/或道路照明装置和/或例如专门构造为用于被自动化车辆的环境传感装置感测的定位设备和/或其他周围环境特征，这些其他周围环境特征适合于例如借助环境传感装置被这样感测，使得可以确定相对于所述至少一个周围环境特征的间距和/或相对运动。在此，定位特征例如带有高精度位置地被保存在地图中。
高精度位置应理解这样一种位置，该位置在预给定的坐标系、例如GNSS坐标内如此精确，使得该位置不超过最大允许的不清晰度。在此，最大不清晰度例如可以与自动化车辆的周围环境有关。此外，最大不清晰度例如可以与“自动化车辆是部分自动化、高度自动化还是全自动化地运行”有关。原则上，最大不清晰度如此低，使得确保了自动化车辆的安全运行。对于自动化车辆的全自动化运行，最大不清晰度例如处于约10厘米的数量级中。
优选，通过以下方式优化至少两个自动化车辆的定位潜能：共同行驶策略这样包括至少两个自动化车辆中的每个自动化车辆的各自的轨迹，使得由至少两个自动化车辆中的每个自动化车辆在运行期间分别借助环境传感装置来感测所述至少一个定位特征。
因为自动化车辆的安全且可靠的运行在很多情况下与对自动化车辆的高精度位置的了解有关，所以这种高精度位置能够有利地借助定位特征在地图中被确定。例如通过以下方式确定高精度位置：感测定位特征并且确定自动化车辆相对于该定位特征的相对位置。这例如借助定位特征与自动化车辆之间的方向矢量和间距实现。因此，可以从定位特征的位置(由地图已知)和相对位置出发例如借助矢量相加来确定自动化车辆的高精度位置。
优选，通过以下方式来优化至少两个自动化车辆的定位潜能：共同行驶策略这样包括至少两个自动化车辆中的每个自动化车辆的各自的轨迹，使得由至少两个自动化车辆中的至少一个自动化车辆借助环境传感装置来感测至少一个定位特征，并且借助传输设备将至少一个定位特征和/或至少一个定位特征的定位说明传输给至少两个自动化车辆中的每个另外的自动化车辆。
环境传感装置例如应理解为至少一个视频传感器和/或至少一个雷达传感器和/或至少一个激光雷达传感器和/或至少一个超声波传感器和/或至少一个另外的传感器，所述至少一个另外的传感器构造为用于感测自动化车辆的周围环境并且由此感测该周围环境中的定位特征。
在此得到以下优点：例如，不是至少两个自动化车辆中的每个自动化车辆都必须感测定位特征，而是原则上仅一个自动化车辆来进行感测并且将信息(例如呈高精度坐标形式的定位说明)传输给至少两个自动化车辆中的所有其他自动化车辆。这提高了所有参与车辆的安全性。
优选，所述信号代表至少两个自动化车辆的至少各一个所在地点和各一个目标地点和/或至少两个自动化车辆的状态参量。
状态参量例如应理解为车辆尺寸和/或空气阻力和/或对各自的环境传感装置的描述和/或紧迫性要求(自动化车辆必须多快或者说多紧迫地分别从其起始地点驶向其目标地点)等。
在此得到以下优点：使行驶策略更好地适配于至少两个自动化车辆和/或例如适配于至少两个自动化车辆的运行者的特殊要求和/或特殊情况等。这提高了本方法的有效性和所有运行者的满意度。
用于运行至少两个自动化车辆的本发明设备包括发送和接收单元，该发送和接收单元用于感测分别从至少两个自动化车辆出发所传输的信号并用于提供用于运行至少两个自动化车辆的共同行驶策略。此外，本发明的设备包括用于根据信号读取地图的读取单元和计算单元，该计算单元用于这样确定至少两个自动化车辆的共同行驶策略，使得基于地图并且根据信号来优化所述至少两个自动化车辆的定位潜能。
优选，所述发送和接收单元和/或读取单元和/或计算单元构造为用于实施根据方法权利要求中的至少一项所述的方法。
用于运行自动化车辆的本发明车辆设备包括：用于将信号传输给外部服务器并用于从外部服务器接收行驶策略的发送和接收设备；用于感测至少一个定位特征的环境传感装置，其中，至少根据行驶策略来感测所述至少一个定位特征；和用于根据行驶策略并根据至少一个定位特征来运行自动化车辆的控制器。
优选，所述行驶策略根据方法权利要求中的至少一项来确定。
在从属权利要求中说明并且在说明中列举本发明的有利扩展方案。
附图说明
在附图中示出并且在下面的说明中详细阐明本发明的实施例。附图示出：
图1本发明设备的实施例；
图2本发明车辆设备的实施例。
图3本发明方法的实施例。和
图4呈流程图形式的本发明方法的实施例。
具体实施方式
图1示出示例性所示的计算单元100，该计算单元包括用于运行至少两个自动化车辆200、210的设备110。计算单元100例如应理解为服务器。在另一实施方式中，计算单元100应理解为云，即至少两个电子数据处理设备的联合，这些电子数据处理设备例如借助互联网交换数据。在另一实施方式中，计算单元100相当于设备110。
设备110包括：发送和接收单元111，该发送和接收单元用于感测310分别从至少两个自动化车辆200、210出发所传输的信号并且用于提供340用于运行至少两个自动化车辆200、210的共同行驶策略；和用于根据所述信号读取320地图的读取单元112。此外，设备110这样包括用于确定330至少两个自动化车辆200、210的共同行驶策略的计算单元113，使得基于地图并且根据信号来优化所述至少两个自动化车辆200、210的定位潜能。
发送和接收单元111和/或读取单元112和/或计算单元113可以根据计算单元100的各自实施方式不同地构造。如果计算单元100构造为服务器，则发送和接收单元111和/或读取单元112和/或计算单元113关于设备110的地点定位在同一地点上。
如果计算单元100构造为云，则发送和接收单元111和/或读取单元112和/或计算单元113可以定位在不同的地点，例如在不同的城市中和/或在不同的国家中，其中，连接装置、例如互联网构造为用于在发送和接收单元111和/或读取单元112和/或计算单元113之间交换(电子)数据。
发送和接收单元111构造为用于提供用于运行至少两个自动化车辆200、210的共同行驶策略或者将其传输给至少两个自动化车辆200、210。此外，发送和接收单元111构造为用于接收分别从至少两个自动化车辆200、210出发所传输的信号。为此，发送和接收单元111可以传输和接收数据。在另一实施方式中，发送和接收单元111这样构造，使得该发送和接收单元借助有线和/或无线的连接装置121与从设备110出发布置在外部的发送和/或接收单元122连接。此外，发送和接收单元111例如包括电子数据处理元件，例如处理器、内存和硬盘，它们构造为用于对呈数据值形式的所接收的信号和/或所提供的共同行驶策略进行处理、例如实施数据格式的改变和/或适配，并且接下来将其传输给至少两个自动化车辆200、210。在另一实施方式中，发送和接收单元111这样构造，使得在没有数据处理元件的情况下传输或者接收所有数据。
此外，所述设备包括用于根据信号读取320地图的读取单元112。为此，读取单元112包括电子数据处理元件，例如处理器、内存和硬盘，在该硬盘上存储有地图。在另一实施方式中，读取单元112这样构造，使得呈数据值形式的地图被地图提供服务者请求和/或接收。在另一实施方式中，读取单元112这样构造，使得该读取单元借助有线和/或无线的连接装置121与从设备110出发布置在外部的发送和/或接收单元122连接，从而所述地图被地图提供服务者请求和/或接收。在另一实施方式中，读取单元112与发送和/或接收单元111等同。
此外，设备110这样包括用于确定330至少两个自动化车辆200、210的共同行驶策略的计算单元113，使得基于地图并且根据所述信号来优化至少两个自动化车辆200、210的定位潜能。为此，计算单元113包括电子数据处理元件，例如处理器、内存和硬盘。此外，计算单元113包括相应的软件，该软件构造为用于相应于本发明方法300来确定行驶策略。
行驶策略例如包括至少两个自动化车辆200、210中的每个自动化车辆的各自的轨迹201、211或共同轨迹，至少两个自动化车辆200、210沿着这些轨迹被运行。此外，行驶策略尤其这样包括例如至少两个自动化车辆200、210之间的间距规定和/或至少两个自动化车辆的速度规定和/或至少两个自动化车辆200、210的车道规定，使得至少两个自动化车辆200、210中的至少一个自动化车辆借助环境传感装置202、212来感测定位特征。
在一个实施方式中，所述行驶策略例如设置了至少两个车辆200、210中的至少一些车辆之间的数据交换。例如，这样提供所述行驶策略，使得至少一个定位特征220的定位说明从一个自动化车辆200被传输给至少一个另外的自动化车辆210。
例如，尤其在至少两个自动化车辆200，210中的每个自动化车辆的各自的轨迹201，211方面确定所述行驶策略，其方式是：能与导航系统的功能方式类比地将理论上可考虑的不同轨迹进行比较并且选择各最可能的轨迹。这例如根据至少两个自动化车辆200，210的状态参量来实现。
图2示出自动化车辆200，该自动化车辆包括用于运行自动化车辆200的车辆设备400。自动化车辆200在此例如构造为乘用车。在其他实施方式中，自动化车辆200例如构造为载重车或两轮车辆。
车辆设备400包括：发送和接收设备203，该发送和接收设备用于将信号传输给外部服务器100并且用于从外部服务器100接收行驶策略；用于感测至少一个定位特征220的环境传感装置202，其中，至少根据行驶策略来感测至少一个定位特征220；和用于根据行驶策略并且根据至少一个定位特征200来运行自动化车辆200的控制器401。
发送和接收设备203构造为用于接收呈数据值形式的行驶策略并且将呈数据值形式的信号传输给外部服务器100。在另一实施方式中，发送和接收设备203这样构造，使得该发送和接收设备借助有线和/或无线的连接装置(例如蓝牙)与从车辆设备400出发布置在外部的发送和/或接收单元连接。该布置在外部的发送和/或接收单元例如可以是导航系统和/或由自动化车辆200包括的智能电话。
此外，发送和接收设备203这样构造，使得将所接收的行驶策略转发给用于运行自动化车辆200的控制器401。在另一实施方式中，发送和接收设备203还包括电子数据处理元件，例如处理器、内存和硬盘，它们构造为用于对所接收的行驶策略进行处理、例如实施数据格式的改变和/或适配，并且接下来将其转发给控制器401。
此外，自动化车辆200包括环境传感装置202。该环境传感装置包括至少一个自身的传感器和/或与已由自动化车辆200包括的传感器连接。在一个实施方式中，环境传感装置202例如包括计算单元(处理器、内存、硬盘)以及合适的软件，该软件构造为用于例如借助对象识别装置来感测借助至少一个传感器所感测的定位特征220。此外，环境传感装置202这样构造，使得至少一个定位特征220以数据值的形式被转发给用于运行自动化车辆200的控制器401。
此外，车辆设备400包括用于运行自动化车辆200的控制器401。在此，例如使自动化车辆200沿着轨迹201运行，其方式是，借助控制器401来控制自动化车辆200的横向控制装置和/或纵向控制装置。在一个实施方式中，例如替代地和/或附加地从行驶策略出发来控制安全性相关的功能(安全气囊，紧急制动等)。
图3示出本发明方法300的一个实施例。
在此，至少两个自动化车辆200、210相继地位于交通道路的一个车道中。至少两个自动化车辆200、210中的每个自动化车辆借助发送和接收设备203、213将信号发送给外部服务器100，该外部服务器包括用于运行至少两个自动化车辆200、210的本发明设备100。
外部服务器100或设备110接收这些信号。接下来，根据所述信号读取地图。所述设备借助计算单元113这样确定用于运行至少两个自动化车辆200、210的共同行驶策略，使得基于地图并且根据所述信号来优化至少两个自动化车辆200、210的定位潜能。
在一个实施方式中，例如这样确定至少两个自动化车辆200、210的各自的轨迹201、211，使得至少两个自动化车辆200、210在该车道内错开地行驶，从而使得至少两个自动化车辆200、210中的每个自动化车辆可以借助环境传感装置202、212感测至少一个定位特征220。
在一个实施方式中，例如不能在车道内实现错开行驶，因此例如这样确定共同行驶策略，使得至少两个自动化车辆200、210中的一个自动化车辆感测至少一个定位特征220并且至少两个自动化车辆200，210中的所有其他自动化车辆相对于所述至少两个自动化车辆200、210中的所述一个自动车辆这样运行，使得所述所有其他自动化车辆从所述至少两个自动化车辆中的所述一个车辆出发进行定位。这例如通过以下方式实现：借助传输设备203、213将至少一个定位特征220和/或至少一个定位特征220的定位说明传输给至少两个自动化车辆200、210中的每个另外的自动化车辆。
图4示出用于运行至少两个自动化车辆200、210的方法300的实施例。
在步骤301中，方法300开始。
在步骤310中，接收分别从至少两个自动化车辆200、210出发所传输的信号。
在步骤320，根据所述信号读取地图。
在步骤330中，这样确定至少两个自动化车辆200、210的共同行驶策略，使得基于地图并且根据所述信号来优化至少两个自动化车辆200、210的定位潜能。例如，通过以下方式优化定位潜能：这样确定所述共同行驶策略，使得至少两个自动化行驶车辆200、210不会相对彼此遮挡例如对于至少两个自动化车辆200、210中的每个单独的自动化车辆的运行(定位)所需的定位特征220。
在步骤340中，提供用于运行至少两个自动化车辆200、210的共同行驶策略。
在步骤350中，方法300结束。

Claims (8)

1.一种用于运行至少两个自动化车辆（200、210）的方法（300），所述方法包括：感测（310）分别从所述至少两个自动化车辆（200、210）出发所传输的信号；根据所述信号读取（320）地图，确定（330）所述至少两个自动化车辆（200、210）的共同行驶策略，使得基于所述地图并且根据所述信号来优化所述至少两个自动化车辆（200、210）的定位潜能，其中，所述定位潜能理解为精度，所述自动化车辆（200、210）以该精度确定其自身位置；以及提供（340）用于运行所述至少两个自动化车辆（200、210）的所述共同行驶策略。
2.根据权利要求1所述的方法（300），其特征在于，所述共同行驶策略包括所述至少两个自动化车辆（200、210）中的每个自动化车辆的各自的轨迹（201、211）并且使所述至少两个自动化车辆（200、210）沿着各自的轨迹（201、211）运行。
3.根据权利要求1所述的方法（300），其特征在于，所述地图包括至少一个定位特征（220）。
4.根据权利要求3所述的方法（300），其特征在于，通过以下方式优化所述至少两个自动化车辆（200、210）的所述定位潜能：所述共同行驶策略包括所述至少两个自动化车辆（200、210）中的每个自动化车辆的各自的轨迹（201、211），使得所述至少一个定位特征（220）由所述至少两个自动化车辆（200、210）中的每个自动化车辆在运行期间分别借助环境传感装置（202、212）来感测。
5.根据权利要求3所述的方法（300），其特征在于，通过以下方式优化所述至少两个自动化车辆（200、210）的所述定位潜能：所述共同行驶策略包括所述至少两个自动化车辆（200、210）中的每个自动化车辆的各自的轨迹（201、211），使得所述至少一个定位特征（220）由所述至少两个自动化车辆（200、210）中的至少一个自动化车辆借助环境传感装置（202、212）来感测，并且借助传输设备（203、213）将所述至少一个定位特征（220）和/或所述至少一个定位特征（220）的定位说明传输给所述至少两个自动化车辆（200、210）中的每个另外的自动化车辆。
6.根据权利要求1所述的方法（300），其特征在于，所述信号代表所述至少两个自动化车辆（200、210）的至少各一个所在地点和各一个目标地点和/或所述至少两个自动化车辆（200、210）的状态参量。
7.一种用于运行至少两个自动化车辆（200、210）的设备（110），所述设备包括以下器件：发送和接收单元（111），用于感测（310）分别从所述至少两个自动化车辆（200、210）出发所传输的信号并且用于提供（340）用于运行所述至少两个自动化车辆（200、210）的共同行驶策略，读取单元（112），用于根据所述信号读取（320）地图；和计算单元（113），用于确定（330）所述至少两个自动化车辆（200、210）的共同行驶策略，使得基于所述地图并且根据所述信号来优化所述至少两个自动化车辆（200、210）的定位潜能，其中，所述定位潜能理解为精度，所述自动化车辆（200、210）以该精度确定其自身位置。
8.根据权利要求7所述的设备（110），其特征在于，所述发送和接收单元（111）和/或所述读取单元（112）和/或所述计算单元（113）构造为用于实施根据权利要求2至6中任一项所述的方法（300）。
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