CN116323349A - 根据预期停止持续时间运行驾驶功能的车辆引导系统和方法 - Google Patents
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Abstract
描述了一种车辆引导系统,用来提供用于对车辆的自动纵向引导的驾驶功能。所述车辆引导系统被设计为,基于环境数据,探测第一信号单元,所述第一信号单元在所述车辆所行驶的道路上沿行进方向布置在所述车辆的前方。此外,所述车辆引导系统被设计为:确定与所述车辆在所述第一信号单元处的预期停止时间相关的和/或与所述第一信号单元的类型相关的停止信息;以及,根据所述停止信息在所述第一信号单元处实现所述车辆的自动减速。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆引导系统和相应的方法,用于结合信号单元运行车辆的驾驶功能,特别是驾驶员辅助功能。
背景技术
车辆可以具有一个或多个支持车辆驾驶员引导车辆,特别是纵向引导车辆的驾驶功能。支持车辆纵向引导的示例性驾驶功能是自适应巡航控制(ACC)功能,例如,可以使用该功能在乡间小路上或高速公路上以指定的设定行驶速度或目标行驶速度和/或以相距在该车辆前方行驶的车辆的指定目标距离来纵向引导该车辆。
在城市地区,当车辆在道路上行驶时,车辆经常会遇到车辆行驶的道路与一条或多条其他交通路线(例如与另一条道路、与人行道等)的交叉路口。可以在交叉路口设置交通信号设备和/或交通标志(例如停车标牌),通过它来控制交叉路口处的通行权。用于确定通行权和/或允许驶入或驶过交叉路口的交通信号设备和/或交通标志,在本文中统一地称为信号单元。
发明内容
本文涉及提供用于自动地纵向引导车辆的驾驶功能,特别是驾驶员辅助功能的技术目的,该驾驶功能被设计用来以可靠和稳健的方式考虑信号单元,特别是提高驾驶功能的可用性和/或可靠性和/或舒适性。
该目的通过每个独立权利要求来实现。有利的实施方式尤其在从属权利要求中描述。需要指出的是,从属于独立权利要求的权利要求的附加特征在没有独立权利要求的特征的情况下或者仅与独立权利要求的特征的子集组合地可以形成独立于独立权利要求的所有特征的组合的独立发明,可以作为独立权利要求、分案申请或后续申请的主题。这同样适用于说明书中描述的技术教导,其可以形成独立于独立权利要求的特征的发明。
根据一个方面,描述了一种提供用于自动地纵向引导车辆的驾驶功能的车辆引导系统。驾驶功能尤其可以设计成,在信号单元处和/或结合以信号单元自动地纵向引导车辆。驾驶功能可以按SAE 2级设计。换句话说,如有必要,驾驶功能可以根据SAE 2级提供自动驾驶和/或驾驶员支持(在纵向引导方面)。驾驶功能可限于车辆的纵向引导。车辆的横向引导可以在工作期间由驾驶员手动提供,或通过另外的和/或单独的驾驶功能(例如通过车道保持辅助)提供。
车辆引导系统可以被设计为,根据设定-速度或目标-速度和/或根据相距(直接)在车辆前方行驶的前方-车辆的目标-距离自动地纵向引导车辆。为此,车辆引导系统可以提供速度控制器,通过该速度控制器,根据设定-速度或目标-速度来调节、尤其是控制车辆的实际-行驶速度。备选地或附加地,可以提供距离控制器,通过该距离控制器,根据目标-距离来调节、尤其是控制车辆相距前方-车辆的实际-距离。如果没有相关的前方-车辆,或者前方-车辆的行驶速度超过设定-速度或目标-速度,则可以控制车辆的行驶速度。备选地或附加地,如果前方-车辆的行驶速度低于设定-速度或目标-速度,则可以控制车辆相距前方-车辆之间的距离。车辆引导系统因此可以被设计用来提供自适应巡航控制(ACC)驾驶员辅助功能。
车辆或车辆引导系统可以包括用于与车辆的用户、特别是驾驶员交互的用户界面。用户界面可以包括允许用户设置设定-速度或目标-速度和/或目标-距离的一个或多个操作元件。备选地或附加地,一个或多个操作元件可以使用户能够确认车辆的先前指定的设定-速度和/或目标-速度和/或先前指定的目标-距离,以用于运行驾驶功能。一个或多个操作元件可以设计成用驾驶员的手和/或手指来操作。备选地或附加地,一个或多个操作元件可以布置在车辆的转向机构上(特别是在方向盘上或在转向支架上)。
示例性的操作元件(特别是加/减操作元件)是按钮和/或摇杆,通过它可以提高或降低设定-速度和/或目标-速度或目标-距离。另一个示例性操作元件(特别是设定-操作元件)是按钮,通过该按钮可以将车辆的当前行驶速度设置为设定-速度和/或目标-速度,或者可以确定车辆相距前方-车辆的当前距离作为目标-距离。另一个示例性操作元件(尤其是恢复操作元件)是按钮,通过该按钮可以再次确认或重新激活先前设定的设定-速度和/或目标-速度或先前设定的目标-距离。
用户界面还可以包括一个或多个输出元件(例如,屏幕和/或扬声器和/或振动元件),借此可以实现对车辆用户的输出。
此外,车辆引导系统可以被设计为,在自动纵向引导中考虑在车辆所行驶的车道(特别是街道)和/或路线上的一个或多个信号单元。信号单元可以被设置用于确定在车辆所行驶的道路网络的交叉路口处(特别是在十字路口处)的通行权。通行权的确定可以随时间变化(例如,在交叉路口处在交通信号设备例如交通灯系统的情况下,其具有用于车辆的一个或多个不同的行进方向的一个或多个不同的信号组)或固定地设定(例如,在交通标志如停车标志的情况下)。
车辆引导系统可以被设计用于,确定关于在车辆行进方向上位于前方的信号单元的数据。该数据可以包括与在车辆所行驶的道路网络中的信号单元有关的地图数据。地图数据中的每一个都可以包括用于信号单元的一个或多个属性。信号单元的一个或多个属性可以表明或包括:
·信号单元的类型,特别是信号单元是交通信号灯设备还是交通标志;和/或
·在道路网络的交叉路口处的用于不同行进方向的信号单元的多个不同信号组,在交叉路口处布置有信号单元,或信号单元与交叉路口相关联;和/或
·在道路网络内的信号单元的位置(例如GPS坐标)和/或信号单元的停止线;和/或
·停止线相距相关信号单元的相对距离。
车辆引导系统可以被设计为,使用车辆的位置传感器(例如GPS接收器)确定车辆在道路网络内的实际位置(例如当前GPS坐标)。然后可以使用地图数据来识别在车辆行驶路线上的(例如下一个)信号单元。此外,可以确定与所识别的信号单元相关的一个或多个属性。
备选地或附加地,关于沿车辆行进方向位于前方的信号单元的数据可以包括关于信号单元的环境数据,或者基于环境数据来确定。环境数据可以由车辆的一个或多个环境传感器检测。示例性的环境传感器是相机、雷达传感器、激光雷达传感器等。一个或多个环境数据可以被设计为,检测与沿车辆行进方向在车辆前方的环境相关的传感器数据(即环境数据)。
车辆引导系统可以被设计为,基于环境数据(尤其是基于相机的传感器数据)识别沿行进方向在车辆前方布置有信号单元。为此,例如可以使用图像分析算法。此外,车辆引导系统可以被设计为,基于环境数据来确定信号单元的类型(例如交通信号设备或交通标志)。此外,车辆引导系统可以被设计为,基于环境数据确定信号单元的关于允许驶过与信号单元相关联的交叉路口的(信号)状态。特别地,可以确定交通灯设备的一个或多个信号组的颜色(绿色、黄色或红色)。
车辆引导系统可以被设计为,在车辆的自动纵向引导中考虑所识别的信号单元。特别地,车辆引导系统可以被设计为,基于与所识别的信号单元相关的数据,特别是基于信号单元的光信号或信号组的由数据指示的颜色来确定,车辆是否必须停止在信号单元处,特别是停止在信号单元的停止线处。例如,可以识别出车辆必须停止,因为与车辆相关的信号组是红色的。替代地,可以识别出车辆不必停止,因为与车辆相关的信号组是绿色的。在另一示例中,可以识别出车辆必须停止,因为信号单元是停车标志。
车辆引导系统还可以被设计为,在确定车辆必须停止在信号单元处时,使车辆自动停止在识别出的信号单元处。为此,可以实现自动的减速过程(直至静止状态)。车辆可以被自动引导至信号单元的停止线或停止线前。在自动减速过程中,可以通过车辆引导系统自动地控制一个或多个车轮制动器(例如一个或多个摩擦制动器或一个或多个再生制动器),以制动车辆(直至静止状态)。所引起的减速的时间进程可以取决于直到被识别的信号单元的可用制动距离。
备选地或附加地,车辆引导系统可以被设计为,使得车辆被自动地纵向引导经过所识别的信号单元,特别是越过信号单元的停止线,如果确定车辆不必停止在信号单元处。速度和/或距离控制可以根据设定-速度或目标-速度和/或根据与前方-车辆的目标-距离继续。
车辆引导系统因此可以被设计为,在考虑到信号单元的情况下提供ACC驾驶功能。该驾驶功能在本文中也称为城市巡航控制(UCC)驾驶功能。
如上所述,车辆引导系统可以被设计为,根据目标-速度和/或根据相距在车辆前方行驶的前方-车辆的目标-距离自动地纵向引导车辆,作为驾驶功能的一部分。此外,车辆引导系统可以被设计为,如果在驾驶功能中不考虑(可能识别的)信号单元,则根据目标-速度和/或根据通过信号单元的目标-距离,特别是越过信号单元的停止线,自动地纵向引导车辆,特别是独立于信号单元的光信号的颜色。驾驶功能因此可以(如果不考虑信号单元)可能适当运行,就好像信号单元(和与其相关联的交叉路口)不存在一样。
车辆引导系统可以允许车辆的用户在必要时通过用户界面(例如在配置菜单中)来配置驾驶功能。如果需要,可以设置驾驶功能是应该在自动模式下运行还是应该在手动模式下运行。
在自动模式下,可以这样运行驾驶功能,即在驾驶功能运行时自动考虑由车辆引导系统识别到的沿行进方向位于前方的信号单元(并且可能导致车辆自动减速)。特别地,车辆引导系统可以在自动模式下被设计为,在自动地纵向引导车辆时自动考虑基于地图数据和/或环境数据探测到的信号单元,特别是无需车辆的用户确认,(例如,为了在必要时使得车辆在所探测到的信号单元处自动减速)。
另一方面,驾驶功能可以在手动模式下运行,使得识别到的信号单元仅在车辆的用户确认后才在车辆的自动纵向引导中被考虑(并且可能导致车辆自动减速)。特别地,车辆引导系统可以在手动模式下被设计为,(通过车辆的用户界面)向车辆的用户发出关于考虑所识别的信号单元的提议。例如,可以在屏幕上显示,已经识别到信号单元,并且需要来自用户的反馈(以使得在车辆的自动纵向引导中考虑信号单元)。当(特别是仅当)该提议被用户接受(例如通过操纵操作元件,特别是设定-操作元件)时,在信号单元处自动地纵向引导车辆时考虑所识别的信号单元(特别是信号单元的信号状态)。然后车辆可以在所识别到的信号单元处自动减速。另一方面,车辆引导系统可以被设计为,如果用户不接受该提议,则在信号单元处自动地纵向引导车辆时不考虑和/或忽略所识别的信号单元(特别是信号单元的信号状态)。在这种情况下,继续进行速度控制和/或距离控制(不考虑信号单元,特别是好像信号单元不存在)。
通过为驾驶功能(特别是UCC驾驶功能)的运行提供不同的(可调节的)模式,可以进一步提高驾驶功能的舒适性。
车辆引导系统可以被设计为,使用用户界面向驾驶功能的用户通知驾驶功能的状态。尤其是,可以告知驾驶功能的用户,在驾驶功能运行时,尤其是在车辆的自动纵向引导中,是否考虑了由车辆引导系统识别到的沿行进方向位于前方的信号单元。。
特别地,车辆引导系统可以被设计用于,(例如基于地图数据和/或环境数据)确定,沿行进方向位于前方的信号单元在驾驶功能运行时是否被考虑或是否可以被考虑。如果信号单元被考虑或可以被考虑,则必要时可以发出可用性输出,特别是可用性显示,以告知用户前方的信号单元在车辆的自动纵向引导中被考虑(因此,在需要时车辆在信号单元处自动减速)。
备选地或附加地,车辆引导系统可以被设计为,(如果确定前方的信号单元在驾驶功能中没有或不能被考虑),实现不可用性输出,特别是不可用性显示(通过用户界面),以便通知车辆的用户,在车辆的自动纵向引导中未考虑前方的信号单元(因此,根据信号单元的信号状态,不会引起车辆的自动减速)。
通过输出可用性和/或非可用性输出,可以进一步提高驾驶功能的舒适性和可靠性。可用性和/或不可用性输出均可以包括光学、声学和/或触觉输出。
车辆引导系统可以被设计为,确定信号单元的与车辆行进方向相关的信号组的信号状态发生变化(例如,在车辆接近信号组期间,或在车辆静止在信号组处期间)。例如,可以识别到发生了从红色到绿色的相变。
此外,车辆引导系统可以被设计为(响应于所识别到的相变),将与信号单元的信号组的变化的信号状态相关的信息传送给车辆的驾驶员。例如可以实现,只要信号组是红色的,就通过用户界面的输出元件(特别是在屏幕上)显示所识别的(并且必要时在自动纵向引导中被考虑的)信号单元的符号。在识别到变为绿色的相变后,于是必要时可以撤回显示的符号,或者可以结束输出。以此方式,可以以可靠的方式告知车辆的驾驶员,例如在信号单元处的车辆停止状态之后,可以实现(可能是自动化的)启动过程(例如通过操纵用户界面的操作元件)。撤回显示可以统一地发生在驾驶功能的自动模式和/或手动模式中。
车辆引导系统可以被设计为,在驾驶功能中止时向车辆驾驶员发出接管请求。例如可以识别到,自动纵向引导(取决于设定-速度和/或目标-速度和/或取决于目标-距离)不能继续或没有继续。例如,如果车辆驾驶员(基本上)干预车辆的纵向引导(例如通过车辆驾驶员操纵制动踏板或加速踏板),则可以中止驾驶功能。然后可以向车辆的驾驶员发出接管请求(即接管请求,TOR)。纵向引导则必须再次由驾驶员进行。通过发出接管请求,可以提高车辆运行的可靠性。
备选地或附加地,如果期望驾驶员手动干预车辆的纵向引导,则可以发出接管请求。例如可以识别到,车辆引导系统不再能够自动执行纵向引导(例如为了到达特定目的地,比如在信号单元处)。作为对此的响应,然后可以向车辆的驾驶员发出接管请求。
如上所述,车辆引导系统可以被设计为,(基于环境数据和/或地图数据)探测第一信号单元,该第一信号单元在车辆所行驶的道路上沿行进方向布置在车辆前方。
此外,车辆引导系统可以被设计为,确定关于车辆的在第一信号单元处的预期停止持续时间和/或关于第一信号单元的类型的停止信息。可以基于地图数据和/或基于环境数据来确定停止信息。停止信息可以表明,车辆是否预计仅相对短暂地停在第一信号单元的停止线处(例如,因为第一信号单元是停止标志),或者车辆是否预计相对较长时间地停在第一信号单元的停止线处(例如,因为第一信号单元是红色交通灯)。
车辆引导系统还可以被设计成,根据停止信息引起车辆在第一信号单元处的自动减速。特别地,可以根据停止信息来规定和/或调整自动减速的时间进程和/或动力性和/或总持续时间。通过确定和考虑停止信息,可以提高驾驶功能的可靠性和舒适性。
车辆引导系统可以被设计为,从多个不同类型的信号单元中确定第一信号单元的类型,以便确定停止信息。多个不同类型的信号单元可以包括交通信号灯设备或交通计时器,尤其是停车标志。
此外,车辆引导系统可以被设计为,根据所确定的第一信号单元的类型在第一信号单元处引起车辆的自动减速。特别地,如果确定第一信号单元是交通信号灯设备,则车辆引导系统可以被设计用于在第一信号单元处引起用于自动减速的第一减速进程。另一方面,如果确定第一信号单元是交通标志(特别是停车标志),则可以在第一信号单元处实现用于自动减速的第二减速进程(其不同于第一减速进程)。
因此,根据信号单元的类型,可以在驾驶功能的运行期间产生不同的减速进程。第一减速进程(对于交通信号设备)可以比第二减速进程(对于交通标志)具有更长的总持续时间(直到车辆停止)。备选地或附加地,第一减速进程可以具有比第二减速进程更小的最大减速值。备选地或附加地,第二减速进程可以使得车辆(从车辆的当前位置起)以第二减速进程在第一信号单元处、特别是在第一信号单元的停止线处相比于第一减速进程更快地停止。
与交通标志相比,交通信号设备通常预期有更长的停止进程时间。因此,与交通标志的情况相比,在交通信号设备中可以采用更慢或动态性更小的减速进程(在交通标志的情况下通常预期相对较短的停止时间)。这样,可以以一种特殊的方式提高驾驶功能的安全性和舒适性。
车辆引导系统因此可以设计成,根据停止信息在第一信号单元处产生和/或调整自动减速的时间进程和/或车辆减速的总持续时间。
备选地或附加地,车辆引导系统可以设计成,根据停止信息调整和/或引起自动减速,使得车辆在第一信号单元处的自动减速的总持续时间随着车辆在第一信号单元处的预期停止时间增加而增加,和/或随着车辆在第一信号单元处的停止时间的减少而减少。这样,可以进一步提高驾驶功能的安全性和舒适性。
车辆引导系统可以被设计为,确定由车辆的用户从多种不同的驾驶模式中选择的驾驶模式。示例性驾驶模式是:运动模式、环保模式和/或舒适模式。车辆在第一信号单元处的自动减速然后也可以根据所选择的驾驶模式来实现。通过考虑驾驶模式,可以进一步提高驾驶功能的舒适性。此外,由此可以实现驾驶员对车辆进行个性化的减速。
根据另一方面,描述了一种提供用于在信号单元处车辆的自动纵向引导的驾驶功能的方法。该方法包括,在驾驶功能的运行期间,探测第一信号单元,该第一信号单元在车辆所行驶的车道上沿行驶方向布置在车辆前方。该方法还包括,确定与车辆在第一信号单元处的预期停止时间有关和/或与第一信号单元的类型(从多个预定的类型中)有关的停止信息。该方法还包括,根据停止信息在第一信号单元处引起车辆的自动减速。
根据另一方面,描述了一种(公路)机动车辆(特别是乘用车或卡车或公共汽车或摩托车),其包括至少一个在本文中描述的车辆引导系统。
根据另一方面,描述了一种软件(SW)程序。SW程序可以被设计为,在处理器上(例如在车辆的控制器上)执行,从而执行本文中描述的至少一种方法。
根据另一方面,描述了一种存储介质。存储介质可以包括SW程序,其被设计为,在处理器上执行,并且由此执行本文中描述的至少一种方法。
在本文的上下文中,术语“自动驾驶”可以理解为具有自动纵向或横向引导的驾驶或具有自动纵向和横向引导的自动驾驶。自动驾驶例如可以是在高速公路上行驶较长的时间,或者是在泊车或机动范畴内有限时间的行驶。术语“自动驾驶”包括具有任何自动化程度的自动驾驶。示例性的自动化程度是辅助的、部分自动化的、高度自动化的或全自动化的驾驶。这些自动化程度由联邦公路研究所(BASt)规定(参见BASt出版物“Forschungkompakt”,2012年第11期)。在辅助驾驶时,驾驶员不断进行纵向或横向引导,而系统在一定范围内接管其他功能。在半自动驾驶(TAF)时,系统会在一段时间内和/或在特定情况下接管纵向和横向引导,其中,驾驶员必须不断地监控系统,就像辅助驾驶一样。在高度自动化的驾驶(HAF)时,系统在一段时间内接管纵向和横向引导,驾驶员无需不断地监控系统;但是,驾驶员必须能够在一定时间内接管车辆操控。在全自动驾驶(VAF)时,系统可以针对特定的应用情况自动处理所有情况下的驾驶;对于这种应用情况,不再需要驾驶员。上面提到的四个自动化程度对应于SAE J3016标准(SAE-汽车工程学会)的SAE等级1到4。例如,高度自动化的驾驶(HAF)对应于SAE J3016标准的等级3。此外,在SAE J3016中还规定了SAE等级5作为最高的自动化程度,其不包含在BASt的规定中。SAE等级5对应于无人驾驶,其中,系统可以像人类驾驶员一样在整个旅程中自动处理所有情况;通常不再需要驾驶员。本文中描述的方面特别涉及根据SAE 2级设计的驾驶功能或驾驶员辅助功能。
需要说明的是,本文中描述的方法、装置和系统既可以单独使用,也可以与本文中描述的其他方法、装置和系统组合使用。此外,本文中描述的方法、装置和系统的任何方面都可以以多种方式相互组合。特别是,权利要求的各特征可以以多种不同方式相互组合。
附图说明
下面借助实施例更详细地描述本发明。
图1示出了车辆的示例性组件;
图2a示出了示例性光信号系统;
图2b示出了示例性交通标志;
图3示出了示例性交通状况;
图4示出了示例性用户界面;和
图5a至5j以及图6是用来提供用于在信号单元处自动地纵向引导车辆的驾驶功能的示例性方法的流程图。
具体实施方式
如开头所解释的,本文涉及提高车辆的驾驶功能,特别是驾驶员辅助系统的可靠性、可用性和/或舒适性,结合以在车辆所行驶的车道或道路与其他交通路线的交叉路口处的信号单元。
图1示出了车辆100的示例性组件。车辆100包括一个或多个环境传感器103(例如一个或多个图像相机、一个或多个雷达传感器、一个或多个激光雷达传感器、一个或多个超声波传感器等),这些环境传感器被设计用来检测与车辆100的环境相关的(特别是与沿行进方向上在车辆100前方的环境相关的)环境数据。此外,车辆100包括一个或多个操纵器102,这些操纵器被设计用于作用于车辆100的纵向引导和/或横向引导。示例性操纵器102是:制动系统、驱动电机、转向系统等。
控制单元101可以被设计用于基于一个或多个环境传感器103的传感器数据(即基于环境数据)提供驾驶功能,特别是驾驶员辅助功能。例如,可以基于传感器数据来识别在车辆100的行驶轨迹上的障碍物。控制单元101然后可以控制一个或多个操纵器102(例如制动系统),以便自动使车辆100减速,从而防止车辆100与障碍物碰撞。
特别地,作为车辆100的自动纵向引导的一部分,除了前方车辆之外,可以将在车辆100所行驶的车道或道路上的一个或多个信号单元(例如交通信号设备和/或交通标志)考虑在内。特别地,可以考虑信号灯或交通灯系统的状态,使得车辆100在与其自身(计划的)行进方向相关的红色交通灯处自动引起减速,直至交通灯的停止线,和/或在绿色交通灯时(可能再次)加速。
光信号系统在不同国家的设计可能非常不同,并且在行进方向光信号分配方面也可能具有不同的复杂性。因此,不同的行进方向可以成组地由第一组信号或一个信号组控制,而另一方向可以由另一信号组控制。此外,信号组的重复信号可以在地理上位于交叉路口的不同位置。因此,控制单元101(在本文中也称为车辆引导系统)可能难以基于传感器数据来识别在交叉路口处的交通信号设备的哪些一个或多个信号与车辆100的计划的行进方向相关,哪些不相关(特别是如果车辆100仍然相对远离交通信号设备)。
图2a示出了示例性的交通信号设备200。图2a中所示的交通信号设备200具有四个不同的信号发生器201,这些信号发生器布置在通往交叉路口的引道上的不同位置。左边的信号发生器201具有指向左侧的箭头202,因而表示该信号发生器201适用于左转者。中间的两个信号发生器201具有向上的箭头202(或没有箭头202),因而表示这两个信号发生器201适用于直行行驶。这两个信号发生器201的各个光信号形成信号组。此外,右边的信号发生器201具有指向右侧的箭头202,因而表示该信号发生器201适用于右转者。
图2a中所示的交通信号设备200只是交通信号设备200的许多不同的可能设计的一个示例。交通信号设备200可以具有相对大量的不同特性特征。示例性特征是:
·信号发生器201和/或信号组的数量;
·一个或多个信号发生器201的位置;和/或
·将信号发生器201分配给通过交叉路口的可能的行进方向。
图2b示出了作为交通标志210的示例性停止标牌,通过它来控制在交通路口、特别是交叉路口处的通行权。车辆100的控制单元101可以被设计用来基于一个或多个环境传感器103的传感器数据(即基于环境数据)和/或基于数字地图信息(即地图数据)来识别在车辆100所行驶的道路或车道上的与车辆100的通行权相关的交通标志210。
图3示出了车辆100的示例,该车辆100在道路上朝向信号单元200、210(特别是朝向交通灯系统200和/或朝向交通标志210)移动。车辆100的一个或多个环境传感器103可以被设计用来检测与信号单元200、210相关的传感器数据(特别是图像数据)。然后可以分析传感器数据(例如使用图像分析算法),以确定信号单元200、210的一个或多个特征的特性。特别地,可以基于传感器数据来确定信号单元200、210是交通灯系统200还是交通标志210。此外,可以确定交通灯系统200的哪个信号发生器201与车辆100的(计划的)行进方向相关。此外,可以确定相关信号发生器201的(通知)状态(例如颜色,比如红色、黄色或绿色)。
可以基于环境数据确定信号单元200、210的特征的特性的质量和/或可靠性通常取决于车辆100相距信号单元200、210的距离311。此外,当前天气条件通常也对所确定的特征的特性的质量和/或可靠性具有显著影响。此外,不同特征的质量和/或可靠性可能不同。
车辆100可以具有存储单元104,其上存储了与车辆100所行驶的道路网络相关的数字地图信息(即地图数据)。地图数据可以将道路网络中的一个或多个信号单元200、210的一个或多个特征的表现形式显示为属性。特别地,交通灯系统200的地图数据可以表明一个或多个信号发生器201或信号组201分配给不同的可能行进方向。换句话说,地图数据可以表明哪个信号发生器或哪个信号组201负责允许哪个行进方向。如有必要,地图数据可以通过车辆100的通信单元105经由无线通信连接(例如WLAN或LTE通信连接)在车辆100处接收。
车辆100的控制单元101可以被设计用于(例如基于车辆100的当前位置和基于计划的驾驶路线和/或基于一个或多个环境传感器103的环境数据)来确定车辆100驶向前方的信号单元200、210。此外,控制单元101可以基于(存储的和/或接收的)地图数据来确定前方的信号单元200、210的一个或多个特征的特性。尤其是可以基于地图数据来确定交通信号设备200的哪个信号发生器或哪个信号组201被分配给车辆100的当前的或计划的行进方向。此外,可以基于环境数据来确定所分配的信号发生器或所分配的信号组201的当前状态。基于此,然后可以以安全且方便的方式执行自动驾驶功能(例如车辆100的自动纵向引导)。特别地,通过考虑地图数据,在车辆100距信号单元200相对较大的距离311时就已经可以确定信号单元200的一个或多个相关特征的特性,由此可以提高自动驾驶功能的可靠性、可用性和舒适性。
车辆100可以被设计成使用与车辆100经过或已经经过的信号单元200、210相关的信息来创建和/或补充地图数据。地图数据可以在本地由车辆100创建和/或集中地由中央单元300(例如由后端服务器)创建和/或补充(参见图3)。在信号单元200、210的紧邻区域,通过车辆100的一个或多个环境传感器103通常可以检测环境数据,这些环境数据以精确的方式表明信号单元200、210的一个或多个特征的特性。特别地,信号发生器或信号组201与可能的行进方向之间的关联可以在紧邻区域中基于所检测的环境数据以精确且安全的方式确定。
车辆100可以被设计成将所获取的信息(例如环境数据和/或一个或多个特征的所获取的特性)经由无线通信链路301传输给中央单元300(结合用于相应信号单元200、210的标识,例如与信号单元200、210的位置有关)。基于多个车辆100的所提供的信息,中央单元300然后可以创建和/或更新地图数据,该地图数据表明一个或多个特征的特性分别作为多个不同的信号单元200、210的属性。然后可以将地图数据提供给各个车辆100,以(如上所述)支持自动驾驶功能的运行。
车辆100通常包括具有一个或多个操作元件和/或具有一个或多个输出元件的用户界面107。图4示出了示例性用户界面107,其具有用于输出视觉信息的显示单元400,特别是屏幕。可以在显示单元400上例如经由显示元件401在前方的信号单元200、210上输出关于车辆100的自动驾驶的建议。备选地或附加地,必要时可以提供显示元件402,通过其显示驾驶功能的状态(例如激活或非激活)。
备选地或附加地,用户界面107可以包括至少一个扬声器420作为输出元件,经由该扬声器可以向车辆100的驾驶员输出声音输出(例如警告音)。
此外,用户界面107可包括一个或多个操作元件411、412、413,其使车辆100的驾驶员能够将驾驶功能激活和/或参数化。示例性的操作元件是摇臂开关411,其使驾驶员能够为车辆100设置特别是提高或降低设定速度(即目标行驶速度)。另一个示例性操作元件是设定-操作元件412,其使驾驶员能够将当前行驶速度设置为设定速度和/或在前方的信号单元200、210上接受关于自动驾驶车辆100的建议。此外,用户界面107可以包括恢复-操作元件413,其使驾驶员例如能够以先前设置的设定-速度重新激活驾驶功能。
车辆100的控制单元101可以被设计成在市区提供车辆100的自动纵向引导。例如,该驾驶功能可以称为城市巡航控制(UCC)驾驶功能。可以以自动模式(aUCC)和/或以手动模式(mUCC)提供驾驶功能。在这种情况下,可以使驾驶员在必要时能够通过用户界面107来设置驾驶功能是应在自动模式下运行还是应在手动模式下运行。
车辆100的控制单元101可以被设计用来基于一个或多个环境传感器103的环境数据和/或基于地图数据(结合车辆100的位置传感器106的位置数据)来探测在车辆100的行驶路线上位于前方的信号单元200、210。在UCC驾驶功能的手动模式中,然后可以通过用户界面107输出关于在车辆100的自动纵向引导中是否应考虑信号单元200、210的建议或询问。车辆100的驾驶员然后可以例如通过操纵设定-操作元件412来接受或拒绝或忽略该建议。另一方面,在UCC驾驶功能的自动模式中,识别的信号单元200、210必要时可以在车辆100的自动纵向引导中被自动地(即,不需要来自驾驶员的反馈)考虑在内。
如果在车辆100的自动纵向引导时考虑所识别的信号单元200、210,那么(取决于信号单元200、210的类型和/或(信号)状态)可以实现自动的减速,以便使车辆100(例如,在红色交通灯或停止牌的情况下)自动地过渡到静止状态。此外(例如,在信号单元200、210的(信号)状态发生变化之后,比如在变为绿色之后),可以实现车辆100的自动启动。然后车辆100可以再次自动加速到设定速度(考虑到相距前方车辆的所设置的最小距离或目标距离)。
因此,利用UCC驾驶功能可以使车辆100的驾驶员也能够在具有一个或多个信号单元200、210的道路上使用ACC驾驶功能(无需分别停用和再激活各个信号单元200、210上的ACC功能)。
控制单元101可以被设计用于基于环境数据和/或基于地图数据来确定是否可以在自动纵向引导中考虑位于前方的信号单元200、210。如果确定在自动纵向引导中不能考虑前方的信号单元200、210,则可以引起向车辆100的驾驶员进行输出(例如通过显示单元400、402的光学输出),以便通知车辆100的驾驶员,在自动纵向引导中不能考虑前方的信号单元200、210。该显示可称为“不可用显示”。然后车辆100的驾驶员的任务是,在需要时在信号单元200、210前面使车辆100减速(例如,因为交通灯切换到红色,或者因为信号单元200、210是停止标志)。
此外,控制单元101可以被设计成在UCC驾驶功能的运行期间识别车辆100不能(再)自动地纵向引导(例如因为驾驶员手动干预车辆100的纵向引导)。在这种情况下,可以向车辆100的驾驶员发出接管请求(即Take over Request,TOR),以便引起驾驶员手动接管车辆100的纵向引导。
车辆100可以包括一个或多个驾驶员传感器108,其被设计为检测与车辆100的驾驶员相关的传感器数据(这些传感器数据在本文中也称为驾驶员数据)。示例驾驶员传感器108是指向车辆100的驾驶员位置的相机。控制单元101可以被设计用于基于驾驶员数据来确定驾驶员是否足够注意驾驶任务或驾驶功能的监控。替代地或附加地,可以确定驾驶员对于驾驶任务或对于驾驶功能的监控的注意力程度。此外,控制单元101可以被设计成根据所确定的驾驶员的注意力程度来运行驾驶功能,尤其是UCC驾驶功能。这样,可以进一步提高驾驶功能的舒适性和可靠性。
如上所述,控制单元101可以被设计用于基于地图数据(结合关于车辆100的当前位置的位置数据)识别或探测前方的信号单元200、210。此外,控制单元101可以被设计成基于来自车辆100的一个或多个环境传感器103(特别是来自相机)的环境数据来识别或探测前方的信号单元200、210。自动的(UCC)驾驶功能可以在识别的信号单元200、210处根据如下事项运行:
·是否基于地图数据和/或基于环境数据识别到信号单元200、210;
·基于地图数据或基于环境数据在哪个识别时间或从哪个识别时间识别出信号单元200、210;和/或
·在哪个配置时间相对于信号单元200、210的识别时间进行了对UCC驾驶功能的配置改变(例如在自动模式和手动模式之间)。
特别地,控制单元101可以被设计为,当信号单元200、210仅基于环境数据而不是基于地图数据被识别时,通知驾驶员在识别的信号单元200、210处自动支持纵向引导的不可用(例如经由用户界面107通过光学、触觉和/或声学的输出)。
因此,控制单元101可以被设计为,必要时只有当信号单元200、210不仅借助环境数据而且还借助地图数据被识别时,在识别的信号单元200、210处提供和/或提供对纵向引导的自动支持。如果在识别的信号单元200、210处不能提供对纵向引导的自动支持,则可以通过用户界面107(通过不可用输出)通知驾驶员自动支持不可用。于是能够安全地运行UCC驾驶功能。特别地,于是可以安全地避免以不允许的方式越过识别到的信号单元200、210的停止线,因为驾驶员错误地认为将支持在识别到的信号单元200、210处的纵向引导。
在具有多个信号组201的信号单元200中,特别是在交通信号设备200中,通常不可能安全地识别哪个交通灯颜色与车辆100相关。信号组201可以包括交通信号设备200的相同地切换的所有交通灯或信号发生器。具有两个不同信号组201的通路因此存在于具有单独切换的交通信号灯的交叉路口,这些交通信号灯一方面用于那些左转者,另一方面用于直行或右转者。
控制单元101可以被设计为提供UCC驾驶功能的自动模式,即aUCC,如果需要,仅在具有单个信号组201的交通信号设备200处提供。为此,可以在具有多个不同信号组201的交通灯系统200处提供UCC驾驶功能的手动模式,即mUCC。在这种情况下,驾驶员通过用户界面107接收到用于支持纵向引导的建议,如果需要,驾驶员随后可以通过触动用户界面107的操作元件412来接受该建议(例如,在红色信号组201时导致自动制动)。
为了使得驾驶功能在接近交通信号设备200时知道交通信号设备200有多少个不同的信号组201以及可以利用哪些功能特性(aUCC或mUCC)对交通信号设备200做出反应,可以将信号组的数量201作为地图属性存储到地图数据中(即在数字地图信息中)。由于该地图数据在个别情况下可能不正确,或者信号组201的数量可能由于转换措施而改变,因此可能出现这样的情况:UCC驾驶功能(由于地图数据)在前方的信号单元200、210情况下基于只有一个信号组201的交通信号设备200,但基于环境数据识别出两种不同的交通灯颜色。
如果与信号单元200、210相关的地图属性与基于由车辆100检测的环境数据所识别的不同,这可能是因为地图属性不正确,或者可能是因为环境数据被错误解释(误报)。环境数据的误报通常只在相对较短的时间内出现。
为了能够排除误报,控制单元101可以被设计为,响应于识别到的偏差,或响应于识别到的在环境数据和地图数据之间的矛盾,在车辆反应发生之前反复检查情况(特别是在导致不可用输出之前或在手动模式下运行驾驶功能之前)。通过重复检查,有时可以实现解决矛盾,因此可以改进驾驶功能对情况的反应。这种延迟的反应可以被延迟到决策时间或决策位置,其尽可能接近所识别的信号单元200、210,但仍然留有足够的时间,以便即使在延迟反应之后仍能够自动地和/或手动地安全地对信号单元200、210做出反应。
因此,如果UCC驾驶功能在接近根据地图数据只有一个信号组201的交通信号设备200时基于环境数据探测到几种不同的交通灯颜色,则可以决定是否能够手动地或自动地朝向交通信号设备200制动(即执行mUCC还是aUCC)减速。如果如此早地识别到信号组偏差,使得即使在延迟反应之后仍然可以对交通信号设备200做出安全反应,则这是可能的。在这种情况下,如果识别到信号组偏差,则最初驾驶功能没有对交通信号设备200做出反应。于是,仅在决定时间点或决定位置处,可以决定驾驶功能是以自动模式还是以手动模式运行,最迟必须在所述决定时间点或决定位置处向驾驶员发出mUCC提议,以便在规定最大的舒适减速度情况下,既遵守该提议的所规定的最短输出持续时间,又遵守车辆100的必要制动距离。
在决定时间点,如果环境数据与地图数据之间的偏差或矛盾仍然存在,则优选发出mUCC提议。另一方面,如果在决策时间点无法再识别到偏差,则可以认为环境数据的(暂时性)误报,并且驾驶功能可以自动地(以aUCC模式)控制到交通灯系统200。
控制单元101因此可以被设计为,确定在所识别的信号单元200、210之前的决定时间点或决定位置,最迟必须在该决定时间点或决定位置决定是在自动模式还是在手动模式下运行UCC驾驶功能。如果在决策时间点或在决策位置,在信号单元200、210的基于环境数据的识别与信号单元200、210的基于地图数据的识别之间存在矛盾,则可以在手动模式下运行UCC驾驶功能。如果没有矛盾,则可以在自动模式下运行UCC驾驶功能。这样,可以提高UCC驾驶功能的舒适性和可靠性。
控制单元101因此可以被设计为,以灵活的方式决定对于所识别的信号单元200、210可以在自动模式下还是在手动模式下运行UCC驾驶功能。因此,UCC驾驶功能可以在自动执行自动制动和手动提供自动制动的混合运行中运行。特别地,根据交叉路口例如十字路口的复杂性,可以自动执行自动制动,或者可以在执行自动制动之前识别需要驾驶员确认。
换句话说,控制单元101可以被设计为,基于地图数据和基于环境数据灵活地决定UCC功能在所识别的信号单元200、210处是要在自动模式下运行还是在手动模式下运行。尤其是可以决定是否可以自动安全地掌控所识别出的交叉路口,和/或是否可以确定用于车辆100的相关信号组201。
如果UCC功能在自动模式下运行并且与车辆100相关的信号组201具有与制动相关的颜色,则可以自动地(无需车辆100的驾驶员确认)启动自动制动。自动制动的自动启动可以通过用户界面107,例如通过组合仪表通报给驾驶员。
如果不能安全地掌控交叉路口,则UCC功能可以在手动模式下运行,并且可以通过用户界面107,特别是通过组合仪表(可能是光学的)向驾驶员输出用于执行自动制动的提议。特别地,可以向驾驶员显示哪种交通灯颜色被车辆100认为是相关的。此外,可以向驾驶员显示可以使用哪个操作元件412来接受提议。于是,驾驶员在必要时可以接受提议(例如通过触动操作元件412),并且然后在必要时可以启动和/或执行与所识别的信号单元200、210有关的自动制动。如果提议未被接受,则车辆100可以在必要时被自动地纵向引导通过交叉路口(不考虑已识别的信号单元200、210)。
通过在自动模式或手动模式下(取决于所识别的信号单元200、210的复杂性)灵活地运行UCC驾驶功能,可以提高UCC驾驶功能的舒适性、可靠性和可用性。
可以使车辆100的驾驶员能够经由用户界面107配置UCC驾驶功能。例如,驾驶员可以指定UCC驾驶功能(如果可能)是否应在自动模式(aUCC)下运行,或者UCC驾驶功能是否应基本上仅在手动模式(mUCC)下运行。配置或配置的改变例如可以在配置时间点或配置位置(在车道或道路网内)发生。
可能发生的是,在配置时间点或在配置位置,驾驶功能、特别是UCC驾驶功能已经关于信号单元200、210运行。控制单元101可以被设计为,在运行驾驶功能时,仅在如下时候才考虑在配置时间点或配置位置处引起的驾驶功能配置的变化:车辆100处于以下状态,在该状态下配置变化不会立即引起车辆反应。
作为UCC驾驶功能的一部分,通过用户界面107进行的配置更改可能会取消主动制动至特定的信号单元200、210,只有当主动制动已经结束或主动制动受到其他影响(例如由驾驶员取消)而取消时才能接受该配置更改。因此,配置改变仅影响具有信号单元200、210的下一种驾驶情况。因此,如果在主动地将交通灯制动至交通灯200期间停用(例如由副驾停用)UCC驾驶功能,则车辆100继续制动,直到在交通灯200前面制动至静止状态。在制动之后才实际上停用驾驶功能。
在UCC驾驶功能范畴内的另一个示例中,当该功能已经控制到特定的信号单元200、210时,必要时可以从所识别的信号单元200、210的自动接管(aUCC)切换到手动接管(mUCC)。然后优选地仅在已经进行的控制结束之后执行该改变,从而仅针对随后识别的信号单元200、210输出手动的提议。
控制单元101因此可以被设计为,检查在UCC驾驶功能的配置变化的配置时间点或配置位置是否已经识别到用于UCC驾驶功能的信号单元200、210,和/或是否已经相对于所识别的信号单元200、210进行自动纵向引导。如果是这种情况,则配置改变必要时仅针对紧随其后的信号单元200、210(而不是针对已经被识别的和/或考虑的信号单元200、210)被予以考虑。特别地,只有在相对于已经识别的信号单元200、210的自动纵向引导已经完成之后才能停用驾驶功能。于是可以实现UCC驾驶功能的特别安全的运行。
如上所述,控制单元101可以被设计为,基于环境数据(并且必要时基于地图数据)探测沿行进方向位于车辆100前方的信号单元200、210。此外,可以基于环境数据确定信号单元200、210的信号组201的颜色。
可能发生的是(例如,当信号组201的颜色相对较晚地从绿色变为黄色时),对于探测到的信号单元200、210不再能够执行自动和/或手动的制动(以特定的、固定的最大减速度)。在这种情况下,可以向车辆100的驾驶员发出不可用输出,以向驾驶员表明对于探测到的信号单元200、210不会发生自动制动。然而,发出不可用输出,特别是不可用显示,在这种情况下通常没有意义,因为通过车辆100的驾驶员也不能再或不应再执行手动制动。
控制单元101可以被设计为,如果在到达信号单元200、210之前不久才识别出,在车辆100的自动纵向引导中不能考虑信号单元200、210,则抑制不可用输出。特别地,控制单元101可以被设计为,在识别到对信号单元200、210的支持不可用的时间点或位置进行检查:
·直至到达信号单元200、210所花费的持续时间是否等于或低于特定的持续时间阈值;和/或
·直至到达信号单元200、210的距离311是否等于或低于特定的距离阈值。
持续时间阈值和/或距离阈值可以分别与速度相关或与速度无关。持续时间阈值和/或距离阈值可以被设置为,对于长于持续时间阈值的持续时间和/或对于大于距离阈值的距离,还可以和/或有用的是,由驾驶员手动制动车辆100,以在所识别的信号单元200、210处停止车辆100。例如可以考虑车辆100的最大可能的减速度和/或驾驶员的预定的反应时间。
控制单元101可以被设计为,抑制发出不可用输出,如果确定:
·直至到达信号单元200、210所花费的持续时间等于或低于特定的持续时间阈值;和/或
·直至到达信号单元200、210的距离311等于或低于特定的距离阈值。
另一方面,可以引起发出不可用输出。
控制单元101因此可以被设计为,由于错误识别和/或由于交通灯在与驾驶员无关的区域中较晚地变黄,直到到达交通灯200(特别是因为手动制动不再有意义)不会发出不可用显示(NVA),因为发出这种NVA将形成驾驶员的额外干扰因素。
特别地,可以引起在到达交通灯200之前在以[m]为单位的特定距离x311内和/或在以[s]为单位的特定时间间隔内不发出NVA。相距交通灯200的停止位置的最小距离x可以与速度无关,并且必要时可以形成下限。于是,在此距离值以下,可能基本上不会显示NVA。时间标准可以是速度相关的。于是,特别是在相对高的速度范围的情况下,该标准可以引起不发出NVA。通过抑制NVA的发出,对于车辆100的驾驶员来说,可以提高驾驶功能的舒适性。
如上所述,UCC驾驶功能可以在手动模式下运行,其中,向车辆100的驾驶员发出用于支持在所识别的信号单元200、210处的纵向引导的提议。车辆100的驾驶员然后有机会接受该提议(例如通过触动设定-操作元件212)。如果接受该提议,则在需要时例如可以在所识别的信号单元200、210处执行自动制动。
例如当车辆100在直行车道上行驶时,会出现的是,在到达信号单元200、210之前(基于环境数据)在相对大的(时间上的和/或空间上的)间隔311时就已经探测到前面的下一个信号单元200、210。此时,所识别的信号单元200、210可能仍然与车辆100的纵向引导和/或车辆100的驾驶员无关。给车辆100的驾驶员的输出,例如关于支持在所识别的信号单元200、210处的自动纵向引导的提议,可能被驾驶员感知为干扰和/或刺激。
此外可能发生的是,信号单元200、210在稍后的时间点被覆盖并且因此不再被识别。这可能会导致取消对司机的提议,从而使驾驶员感到困惑。
控制单元101可以被设计为,确定相距所识别的信号单元200、210的(空间和/或时间的)间隔311是否等于或大于输出阈值。此外,控制单元101可以被设计为,仅当相距所识别的信号单元200、210的(空间和/或时间的)间隔311等于或小于输出阈值时,才引起关于所识别的信号单元200、210的输出(例如用于在自动的纵向引导时考虑所识别的信号单元200、210的提议)。
控制单元101因此可以被设计为,考虑相距所识别的信号单元200、210所需的最小输出距离。缺失与最小输出距离相关的条件可能会导致对驾驶员的刺激,因为在屏幕400上(例如在组合仪表中和/或在平视显示器中)可以显示与用于支持在所识别的信号单元200、210处的自动纵向引导的提议相关的难以置信的变化,尽管信号单元200、210(例如红色交通灯)与驾驶员(仍)无关。例如,这种变化可能是由相机识别的不确定性(由于距离相对较大)引起的。
控制单元101可以被设计为,只有当小于相距信号单元200、210的某个距离时,才发布关于信号单元200、210的提议。如果车辆100处于信号单元200、210前面的第x行(x>1)中,则可能没有显示。由此可以消除不正确的和/或不可信的显示。控制单元101因此可以被设计为,只要不小于相距信号单元200、210的预定的输出距离311,就抑制提议的输出。这样可以提高用户的舒适性。
控制单元101可以被设计为,在结束在第一信号单元200、210处对车辆100的纵向引导的支持之后(直接)搜索随后的第二信号单元200、210,第二信号单元可以或应该在车辆100的纵向引导中被考虑在内。特别地,作为mUCC驾驶功能的一部分,在第一信号单元200、210处的制动过程完成之后,可以输出用于考虑后续的第二信号单元200、210的建议。备选地,作为aUCC驾驶功能的一部分,在第一信号单元200、210处的制动过程完成之后,可以自动考虑随后的第二信号单元200、210(以及可能关联的自动制动)。
对随后的第二信号单元200、210的识别可能会受到影响,特别是当接近交通信号灯时(即在第一信号单元200、210处)(例如,因为一些环境数据仍然表明与第一信号单元200、210相关的信息)。这可能导致对于车辆100的驾驶员来说难以置信的驾驶功能行为。
控制单元101可以被设计为,确定自车辆100在第一信号单元200、210处开始的持续时间和/或空间距离。可以抑制输出用于考虑后续第二信号单元200、210和/或用于自动考虑后续第二信号单元200、210的提议:
·只要持续时间小于或等于持续时间阈值;和/或
·只要车辆100与第一信号单元200、210的空间距离小于或等于距离阈值;和/或
·只要车辆100的行驶速度小于或等于速度阈值。
控制单元101因此可以被设计为,在车辆100启动之后在限定的持续时间内抑制用于考虑信号单元200、210的所有手动和/或自动的提议。备选地或附加地,为了允许手动和/或自动的提议,可能需要超过车辆100的最低速度。
特别地,在车辆100启动之后,可以启动阻塞计时器,其抑制所有提议直至从“行驶”状态开始的限定时间。此外,必要时不得发出提议,直至规定的速度。这样,可以进一步提高驾驶功能的舒适性。
如上所述,车辆100可以包括一个或多个驾驶员传感器108,其被设计为检测与车辆100的驾驶员相关的驾驶员数据(即,传感器数据)。UCC驾驶功能可以根据驾驶员数据运行。
特别地,可以根据驾驶员数据进行或者必要时抑制将信息输出给车辆100的驾驶员。
车辆100的控制单元101可以被设计成,基于驾驶员数据确定驾驶员是否足够注意驾驶任务或对驾驶功能的监控。此外,控制单元101可以被设计成,如果确定驾驶员不够专心,则通过输出视觉的和/或触觉的信号来补充在用户界面107的屏幕400上显示的不可用显示(NVA)。这样,可以提高UCC驾驶功能的舒适性和可靠性。
例如,如果识别出驾驶功能(例如由于对交通信号灯的延迟识别、由于交通信号灯较晚地变黄、由于相机103被遮盖等)不能再及时对交通信号灯做出反应(因此在交通信号灯处的自动制动不可用),则可以发出不可用显示。例如,NVA可以显示在组合仪表和/或平视显示器中。如果在发出NVA的时间点驾驶员没有注意,这可能导致驾驶员忽略视觉提示(并仍然认为在自动纵向引导中考虑了交通灯200)。
因此,除了视觉提示之外,例如还可以向被识别为注意力不集中的驾驶员输出声音信号,以便要求驾驶员注意。备选地或附加地,可以引起方向盘振动和/或激活方向盘上的光带。于是可以确保显示NVA的交通信号灯不会被驾驶员忽视。
使用来自内部相机108的传感器数据,可以借助驾驶员模型来确定驾驶员的状态。如果识别到驾驶员注意力不集中,除了不可用显示外,还可以发出提示音。备选地或附加地,可以引起附加的触觉的或其他的视觉的反馈。
在运行驾驶功能、尤其是驾驶员辅助功能期间,车辆100的驾驶行为可能发生变化。例如,已经开始的制动过程可以由驾驶功能自动中止,例如以便再次加速车辆100。例如,如果在具有红色信号组201的交通信号设备200处自动制动期间信号组201变为绿色,则这可以作为UCC驾驶功能的一部分发生。由驾驶功能引起的车辆100的驾驶行为的变化对于车辆100的驾驶员来说可能被感知为不安和/或不舒服,尤其是当车辆100的驾驶员没有注意时。
控制单元101可以被设计为,确定由车辆100的驾驶功能所引起的车辆100的驾驶行为在特定的变化时间点已经发生了显著变化或者将发生显著变化。此外,控制单元101可以被设计为,基于来自一个或多个驾驶员传感器108的驾驶员数据确定车辆100的驾驶员在改变时间点没有注意驾驶任务。作为响应,可以使与驾驶行为的变化有关的信息输出给车辆100的驾驶员(例如,通过视觉和/或听觉输出)。以此方式,可以提高车辆100的驾驶员的舒适性。
UCC驾驶功能通常设计为符合SAE 2级的驾驶功能。通过这种驾驶功能,特别是通过这种驾驶员辅助系统,驾驶员仅在车辆100的(纵向)引导中得到支持并且必须继续能够随时自己行动。可以设计驾驶功能,使得在驾驶功能改变车辆100的驾驶行为而致使驾驶员必须做出反应或至少应该更加注意地监视车辆100的情况下,输出与驾驶行为改变相关的信息。
因此,控制单元101可以被设计为,如果驾驶功能显著地改变了其特性,例如制动中止并且又加速回到自由行驶,则在视觉上和/或听觉上和/或触觉上将该改变通知给已被识别为注意力不集中的驾驶员。
如果UCC驾驶功能自动制动至交通灯200处并且该交通灯在此控制期间从红色切换到绿色,则可以由控制单元101引起,UCC驾驶功能中止制动,并过渡至自由驾驶或跟随驾驶(如果有在前方行驶的车辆),特别是当驾驶员通过内部相机108被识别为注意力集中时。如果驾驶员在这种情况下未被识别为注意力集中,则可以例如通过警报声、声音和/或视觉向驾驶员警示改变了的条件。出于安全原因,尽管有绿色交通灯,仍可以继续制动,直到驾驶员再次被识别为注意力集中为止。这样,可以进一步提高驾驶功能的可靠性。
UCC驾驶功能中的另一个示例是不可用性显示(NVA)。如果识别到红色交通灯200太晚以至于考虑到驾驶功能的功能限制不再可能(自动)进行制动,则驾驶功能通常不会启动制动,而是向驾驶员显示不可用显示。如果驾驶员在这种情况下不自主地制动,则可能会出现闯过红色交通信号灯200。出于这个原因,可以在输出不可用显示时(特别是同时)检查(特别是通过内部相机108)驾驶员的注意力。如果探测到驾驶员注意力不集中,则会发出警报声,提醒驾驶员注意未通过UCC驾驶功能进行制动,可能需要驾驶员作出反应。这样,可以提高驾驶功能的可靠性和舒适性。
车辆100的控制单元101可以被设计为,在驾驶功能的范畴内、特别是在UCC驾驶功能的范畴内自动引起的车辆100的减速和/或加速,特别是减速和/或加速的时间曲线,根据驾驶员数据,尤其根据所识别到的驾驶员注意力程度予以调节。这样,可以提高驾驶功能的舒适性和可靠性。
通过监测驾驶员的注意力,可以设计车辆100的制动过程,使得驾驶员的注意力被所导致的车辆运动吸引到自动制动操作的开始。这样可以使车辆100的驾驶员以增加的概率监控自动制动。例如,制动可以通过颠簸开始,由此向驾驶员发出触觉信号(识别为注意力不集中),作为注意驾驶任务的提示。
备选地或附加地,车辆100的减速和/或加速的时间进程可以取决于设定的驾驶模式(例如运动型、舒适型和/或节能型)。例如,如果车辆100的驾驶员被识别为注意力集中,可以(例如在运动模式中)在稍后的时间点开始车辆100的减速和/或以增加的减速度值执行减速。这样,可以提高驾驶功能的舒适性和可靠性。
控制单元101可以被设计为,(特别是基于环境数据和/或基于地图数据)确定信号单元200、210的类型(来自预定义的一组不同类型)。示例性类型是交通信号设备200或交通标志210。备选地或附加地,控制单元101可以被设计为,(特别地基于环境数据和/或基于地图数据)预测关于持续时间的持续时间信息,在车辆100可以再次开始移动之前,车辆100预期在位于前方的信号单元200处必须停车该持续时间。因此可以(基于地图数据和/或环境数据)确定与车辆100在前方信号单元200、210处的停车有关的停车信息。
然后可以根据持续时间信息和/或根据信号单元200、210的类型(即,根据停车信息)实现车辆100在前方信号单元200、210处的自动减速。特别地,延迟的时间进程和/或延迟过程的总持续时间可以根据持续时间信息和/或根据信号单元200、210的类型(即,根据停车信息)来调整或设定。例如,可以在具有红色信号组201的交通信号设备200处选择相对缓慢的减速过程(因为车辆100无论如何都必须等待,直到信号组201变为绿色)。另一方面,由于车辆100可以在停止后必要时立即继续行驶(如果交叉路口处的交通允许的话),所以可以在停车标志210处选择相对较快的减速过程。通过调整减速曲线,可以提高驾驶功能的舒适性。
作为UCC驾驶功能的一部分,通常执行控制直到车辆100停止。如上所述,根据信号单元200、210的类型,可以使用不同的延迟曲线。特别地,直到交通灯200的自动制动可以不同于直到停车标志210的自动制动(因为驾驶员在停止在停车标志210之后可能能够立即继续驾驶)。
备选地或附加地,车辆100的行驶方式,特别是减速或减速特性,可以由车辆100的用户使用驾驶体验开关来选择。在驾驶员的请求下,驾驶功能可以使用驾驶体验开关(例如生态、舒适、运动等)在交通灯200和/或停车标志210处采用不同的减速进程。在规划车辆100的轨迹时,可以通过调整一个或多个参数来实现不同的减速进程。
通过使UCC驾驶功能的减速进程适应于信号单元200、210的类型,可以提高驾驶功能的舒适性和可靠性。特别地,可以避免对例如当在停车标志210前面的减速太慢时可能产生的后续交通的影响。
作为UCC驾驶功能的一部分,可以通过用户界面107,特别是在屏幕400上向车辆100的驾驶员显示在车辆100所行驶的车道上位于前方的信号单元200、210,车辆100必须在该信号单元处停止。例如,可以在屏幕400上显示红灯或停车标志图标。替代地或附加地,可以实现与所识别的信号单元200、210相关的声学输出。然后,自动地(aUCC)或在驾驶员的确认(mUCC)之后,引起车辆100的自动制动过程,直到它在信号单元200、210处停止,特别是直至信号单元200、210的停止线。
控制单元101可以被设计为,在车辆100位于信号单元200、210处期间,(基于所检测的环境数据)监测信号单元200、210的与车辆100相关的信号组201的(信号)状态,特别是颜色。此外,控制单元101可以被设计为,改变或者完全删除或撤回与信号单元200、210相关的显示(和/或引起声音输出),如果探测到信号组201的相从红色改变为绿色,和/或一旦车辆100在信号单元200、210处已经停止。以这种方式,可以明确地通知车辆100的驾驶员,信号单元200、210不再与车辆100的纵向引导相关。取消显示可以在UCC驾驶功能的自动模式和/或手动模式下实现。
此外,车辆100的驾驶员可以(特别是在识别出从红到绿的相变之后)通过用户界面107的操作元件413(例如通过恢复按钮)来引起车辆100在信号单元200、210处起步。特别地,驾驶员可以通过操纵操作元件413使车辆100再次加速到所设置的设定-速度或目标-速度(考虑到相距前方车辆的所设置的目标-距离)。可以在UCC驾驶功能的自动模式和/或手动模式中,通过操纵(恢复)操作元件413实现在信号单元200、210处起步。
此外,在停止后在信号单元200、210处的起步可以通过操纵车辆100的加速踏板来实现。但是,这可能会导致UCC驾驶功能中止。通过经由用户界面107的操作元件413(特别是经由按钮)的起步,因此可以实现在一系列彼此相继的信号单元200、210处舒适地延续UCC驾驶功能(在UCC驾驶功能的自动模式和/或手动模式下)。
特别是,UCC驾驶功能可以这样设计,即当停车后并且在识别到变绿后有一个(可能手动确认的)交通灯200(mUCC)时,与交通灯200相关的显示被撤回。此外,驾驶员可以使用按钮413起步。这样,可以提高UCC驾驶功能的舒适性。此外,可以实现与ACC驾驶功能一致的行为(在静止状态下且没有前方车辆)。控制单元101可以被设计成,在有(可能手动确认的)交通灯200时,从识别出变成绿色的相变开始,激活定时器,通过该定时器,从车辆100的静止状态起,撤销关于交通灯200的红色显示。
车辆100的控制单元101可以被设计为,如果识别到车辆100布置在第一排信号单元200、210处,则响应于对用户界面107的操作元件411、412、413的操纵,在信号单元200、210处阻止或抑制车辆100的起步。换句话说,必要时只有当在车辆100前方有至少一个其他的前方车辆100位于信号单元200、210处时,才可以通过操纵用户界面107的操作元件411、412、413来实现起步。这样,可以提高UCC驾驶功能的可靠性。特别地,于是可以以安全的方式防止车辆100的驾驶员通过无意地操纵用户界面107的操作元件411、412、413(特别是摇臂开关411和/或按钮412、413)而引起在(可能是红色的)交通灯200处起步。
因此可以安全地防止驾驶员在红色交通灯200处停止时无意地例如通过驾驶员使用摇臂开关411调整设定速度或使用设定按钮412确认限制提议而引起起步。此外,可以防止驾驶员的按钮操作导致车辆100再次起步并加速到设定速度。这尤其可以通过如下措施来实现,即从“车辆静止”状态到“起步”状态的转变由于驾驶员确认操作元件411、412、413而不可能或者被阻止,只要车辆100在停止相关的交通信号灯200前方处于第一排。因此,对操作元件411、412、413的操纵是无效的。
车辆100的控制单元101可以被设计为,基于环境数据和/或基于位置数据(结合地图数据)确定车辆100是否在信号单元200、210处位于第一排。特别地,可以确定从车辆100到停止点或到信号单元200、210的停止线的距离。基于所确定的距离,然后可以确定车辆100是否在第一排中。
可能发生的是,信号单元200、210的状态,特别是信号单元200、210的信号组201的颜色,不能或不能安全地基于车辆100的一个或多个环境传感器103的环境数据被识别。这可能会导致UCC驾驶功能的可用性降低。
控制单元101可以被设计为,基于环境数据探测(直接)在车辆100前方行驶的前方-车辆。UCC驾驶功能,特别是车辆100的自动纵向引导,然后可以在信号单元200、210处基于前方-车辆的驾驶行为来执行或提供。通过在运行UCC驾驶功能时考虑前方-车辆的驾驶行为,可以提高驾驶功能的可用性,进而提高其舒适性。
在UCC驾驶功能的运行期间,例如可能发生的是,由于遮盖或照明条件不佳,交通信号灯200的颜色只能被不充分地识别。此外,在复杂的交叉路口几何形状(具有不同的信号组201)的情况下,可能无法将不同的信号组201分配给各个行进方向。为了提高纵向控制功能的自动化程度,并因此提高驾驶员的舒适性,除了交通灯颜色和/或信号单元200、210的属性外,必要时还可以由地图数据分析前方-车辆的特性,并且在驾驶功能的运行范畴内予以考虑。
如果前方-车辆例如驶过可能为绿色的前方交通信号灯200,则在必要时可以跟随前方-车辆。特别地,只要基于环境数据识别到可能相关的绿色交通灯,必要时就可以取消自动制动。换句话说,控制单元101可以被设计成,基于环境数据识别前方交通信号设备或交通信号灯200的至少一个信号组201是否具有绿色。如果是这种情况,并且如果(基于环境数据)识别出(直接)在车辆100前方行驶的前方-车辆正在越过交通信号设备200,则可以引起该车辆100也越过交通信号设备200行驶(即使基于环境数据和地图数据无法明确地确定绿色信号组201是否与车辆100的行进方向相关)。通过以这种方式考虑前方-车辆的驾驶行为,可以安全地提高驾驶功能的可用性。
备选地或附加地,控制单元101可以被设计为,在看不见交通灯200时,在车辆100的静止状态下并且前方-车辆正在起步时,认为交通灯200已经从红色变为绿色(或者在需要交通灯时被关闭)。于是在需要时可以引起车辆100的自动的启动过程。换言之,控制单元101可以被设计成,识别出在信号单元200、210处(直接)在车辆100前方的车辆正在起步。于是,即使没有识别信号单元200、210的(信号)状态,车辆100也可以自动启动(可能仅在车辆100的驾驶员操纵操作元件411、412、413之后)。这样,可以安全地提高UCC驾驶功能的可用性。
车辆100的驾驶员通常可以选择通过操纵加速踏板和/或制动踏板来超控UCC驾驶功能的自动纵向引导。识别到的对加速踏板和/或制动踏板的操纵必要时也可以用于结束UCC驾驶功能。然而,响应于识别到的对车辆100的加速踏板和/或制动踏板的操纵而自动结束UCC驾驶功能会导致UCC驾驶功能的舒适性降低和/或可靠性降低。
例如可能发生的是,车辆100在信号单元200、210处,特别是在信号单元200、210的停止线处的停止位置,被车辆100的驾驶员感知为在信号单元200、210前方太远(特别是如果车辆100在停止线前面的第一排并且因此没有前方-车辆)。在这种情况下,驾驶员可能倾向于通过操纵加速踏板将车辆100驾驶到更靠近停止线,然而,这可能导致UCC驾驶功能中止,和/或因此可能会在驾驶功能的范畴内抑制自动启动。
在另一个示例中,车辆100的驾驶员可能倾向于在交通灯200之前从第一车道上的停止状态移动到相邻车道(例如以便减小直至停止线的距离)。为此,驾驶员将操纵加速踏板,以将车辆100驶入相邻车道。这可能导致UCC驾驶功能中止,并因此导致随后在交通灯200处启动时缺乏纵向引导支持。
此外会出现的是,如果驾驶员在信号单元200、210的识别时间点操纵了加速踏板(因此对UCC驾驶功能的支持终止),则在车辆100的自动纵向引导中不考虑由UCC驾驶功能识别的信号单元200、210(并且可能在没有自动制动的情况下驶过)。
另一方面,车辆100的驾驶员应该可以例如在错误地操纵驾驶功能时以安全且舒适的方式(特别是通过操纵加速踏板)超控UCC驾驶功能。
控制单元101可以被设计用于确定与加速踏板的偏转有关的偏转信息,尤其是关于偏转程度的偏转信息。例如,可以基于车辆100的加速踏板传感器来确定偏转信息。备选地或附加地,控制单元101可以被设计用于确定关于加速踏板的操纵持续时间的时间信息。然后可以基于偏转信息和/或基于时间信息确定是否提供在信号单元200、210处对车辆100的自动纵向引导的支持和/或驾驶功能是否结束。
特别地,控制单元101可以被设计成基于偏转信息确定加速踏板的偏转是否大于或小于偏转阈值(例如加速踏板的最大可能偏转的25%)。此外,控制单元101可以被设计成基于时间信息确定加速踏板偏转的持续时间是大于还是小于时间阈值(例如4秒)。
控制单元101可以被设计成,允许操纵加速踏板,而不结束UCC驾驶功能,如果确定:
·加速踏板的偏转小于或等于偏转阈值;和
·加速踏板的操纵持续时间小于或等于时间阈值。
另一方面,可以放弃或结束UCC驾驶功能,如果确定:
·加速踏板的偏转大于偏转阈值;或者
·加速踏板的操纵持续时间大于时间阈值。
在这种情况下,放弃或中止在必要时只能与下一个信号单元200、210相关,其跟随对加速踏板的操纵。因此,如果需要,可以仅暂时放弃或暂时结束UCC驾驶功能(仅针对信号单元200、210,其直接跟随对加速踏板的操纵)。
这样,可以提高UCC驾驶功能的舒适性和/或可靠性。特别地,可以使车辆100的驾驶员通过(稍微)操纵加速踏板而将车辆100在信号单元200、210前面行驶至靠近停止线和/或行驶到相邻车道上(在此并未结束对UCC驾驶功能的自动支持,例如用于车辆100的后续启动)。此外,于是在车辆100的自动纵向引导中也可以考虑所识别的信号单元200、210,即使驾驶员短暂地且相对轻微地操纵加速踏板(同时识别信号单元200、210)。此外,可以实现对UCC驾驶功能干预的舒适且安全的超控。
因此,可以设计驾驶功能,使得(仅)在超过特定的加速踏板角度时立即放弃驾驶功能。此外,如果超过用于操纵加速踏板的特定时间阈值(即使未超过偏转阈值),则可以放弃驾驶功能。另一方面,直到达到时间阈值为止的时间可以被驾驶员用来接近十字路口的停止线。
此外,可以设计驾驶功能,使得如果在踩下加速踏板期间识别到交通灯200,则不放弃驾驶功能。于是可以以安全的方式防止在没有反应的情况下穿过交通信号灯200。
在红色交通灯200处的静止状态下,可能会发生的是,当交通灯200变为绿色时,驾驶员通过操纵加速踏板开车离开,因为UCC驾驶功能尚未识别到变为绿色(例如,由于延迟和/或由于未识别到颜色变化)。操纵加速踏板可能导致UCC驾驶功能中止(并导致输出相关联的接管请求(TOR)或相关联的接管请求)。车辆100的驾驶员可能会觉得这很烦人。
控制单元101可以被设计用于,确定与车辆100在启动过程中的行驶速度相关的速度数据,该启动过程是车辆100的驾驶员通过操纵加速踏板引起的。此外,控制单元101可以被设计为,只要由加速踏板的操纵引起的行驶速度还没有超过预定的速度阈值,就接管来自驾驶员的自动纵向引导。因此可以抑制和/或阻止TOR的输出和/或UCC驾驶功能的中止,直到达到速度阈值(并且可以引起由驾驶功能接管纵向引导)。另一方面,如果(特别是一旦)达到或超过速度阈值(例如10km/h),则可以输出TOR和/或可以中止UCC驾驶功能。这样,可以进一步提高车辆100的驾驶员的舒适性。
控制单元101可以被设计成,从车辆100运行的多种不同的驾驶模式中确定出一种驾驶模式。示例性的驾驶模式是:
·运动驾驶模式,其中车辆100具有相对高的驾驶动力,具有相对大的加速度和/或减速度值;
·舒适驾驶模式,其中车辆100具有特别舒适的驾驶方式,具有相对小的加速度和/或减速度值;和/或
·环保驾驶模式,其中车辆100具有特别节能的驾驶方式。
驾驶模式可以例如通过用户界面107,例如通过用户界面107的一个或多个操作元件,由车辆100的用户设置。
控制单元101还可以被设计为,根据所设置的驾驶模式运行UCC驾驶功能。特别地,可以根据驾驶模式调整车辆100相对于位于前方的信号单元200、210的驾驶行为,例如减速行为。例如,车辆100响应于所识别的信号单元200、210的时间点(车辆100应该停止的时间点)可以根据驾驶模式进行调整。例如,在环保驾驶模式中,可以引起车辆100的特别早的反应,而在舒适驾驶模式中,较晚才引起反应,而在运动驾驶模式中,甚至更晚引起反应。
备选地或附加地,车辆100对所识别的要考虑的信号单元200、210的反应的类型或方式可以根据所设定的驾驶模式来调整。示例性的反应类型或方式是:
·车辆100的巡航运行,其中车辆100的车轮与车辆100的驱动马达分离。如有必要,则可以停用驱动马达;
·车辆100的牵引运行,其中车辆100的车轮拖曳驱动马达,这导致车辆100的牵引减速;和/或
·主动(摩擦和/或再生)制动运行,其中制动力矩被主动施加到车辆100的一个或多个车轮上(例如通过摩擦制动器和/或通过电机)。
在环保驾驶模式下,例如当接近信号单元200、210时,可以首先转换到巡航运行,然后转换到牵引运行,最后转换到制动运行。在舒适驾驶模式的情况下,必要时可以省去巡航运行,直接启动牵引运行,然后启动制动运行。在运动驾驶模式下,必要时可以省去巡航运行和牵引运行,而直接启动制动运行。
车辆100在接近信号单元200、210时的减速行为因此可以适应于所设定的驾驶模式。以此方式,可以进一步提高车辆100的舒适性。
控制单元101因此可以被设计为,根据设定的驾驶模式改变用于对交通灯做出反应的(输出)时间点。在环保驾驶模式下,交通灯控制可以相对较早地开始,运行顺序例如为:巡航运行、牵引运行和制动运行。在舒适驾驶模式下,可以选择交通信号灯控制的平均启动时间点,运行顺序例如为:牵引运行和制动运行。在运动驾驶模式下,交通灯控制可以相对较晚地开始,例如直接制动运行。
交通灯控制(尤其是车辆100的减速曲线)可以通过与驾驶模式相匹配而设计得特别方便。此外,可“通过提前减速”来表示预期的驾驶方式,这尤其会提前降低对静止目标物体的动态。因此可以为车辆100的驾驶员带来舒适性和可靠性的提高。根据驾驶模式(例如环保、舒适和运动),可以设置分别适合于驾驶模式的(驾驶和/或减速)特性。于是可以实现ACC功能和UCC驾驶功能之间的特别和谐的相互作用。
下面使用方法描述本文中描述的车辆引导系统101的不同方面。应当注意,不同方法的不同特征可以以任何方式相互组合。
图5a示出了用来提供用于车辆100的自动纵向引导的驾驶功能(特别是UCC驾驶功能)的示例性(必要时计算机实现的)方法500的流程图。
方法500包括,在驾驶功能的运行期间,确定501关于在车辆100的行进方向上位于前方的第一信号单元200、210的数据。特别地,作为数据,可以确定来自车辆100的一个或多个环境传感器103的环境数据和/或与车辆100所行驶的道路网络相关的地图数据。
此外,方法500包括,根据与第一信号单元200、210相关的数据,以自动模式或手动模式在第一信号单元200、210处运行502驾驶功能。第一信号单元200、210可以在自动模式下必要时自动地被考虑,而在手动模式下必要时仅在由车辆100的用户确认之后在车辆100的自动纵向引导中被考虑。
例如,如果信号单元200、210的信号组201的与车辆100的行进方向相关的颜色可以基于数据明确地确定,则可以在自动模式下运行驾驶功能。如果不能明确确定相关信号组201的颜色,必要时可以采用手动模式。因此,可以根据信号单元200、210的可用数据以灵活的方式使用驾驶功能的自动模式或手动模式。通过自动模式和手动模式之间的灵活切换,可以提高驾驶功能的可用性,从而提高驾驶功能的舒适性。
图5b示出了用来提供用于在信号单元200、210处车辆100的自动纵向引导的驾驶功能(特别是UCC驾驶功能)的示例性(可能是计算机实现的)方法510的流程图。
方法510包括,在驾驶功能的运行期间,探测511在车辆100的配置时间点或配置位置由车辆100的用户引起驾驶功能的特性的配置改变(例如从自动模式切换到手动模式,或停用驾驶功能)。
方法510还包括,确定512在配置时间点或配置位置,在车辆100的行进方向位于前方的第一信号单元200、210已经在车辆100的自动纵向引导中被考虑。此外,方法510包括,在车辆100的自动纵向引导中仅在第一信号单元200、210之后的信号单元200、210处,和/或在第一信号单元200、210处仅在车辆100的自动纵向引导结束或完成之后,(例如,仅当车辆100在第一信号单元200、210处被制动至静止状态之后才)才考虑513配置变化。第一信号单元200、210的自动纵向引导可以继续进行而不考虑配置变化。以这种方式可以实现驾驶功能的特别安全的运行。
图5c示出了用来提供用于在信号单元200、210处车辆100的自动纵向引导的驾驶功能(特别是UCC驾驶功能)的示例性(必要时计算机实现的)方法520的流程图。
方法520包括,在驾驶功能的运行期间,确定521与车辆100的沿行进方向位于车辆100前方的环境相关的环境数据。环境数据在此可以已由车辆100的一个或多个环境传感器103检测。此外,方法520包括,基于环境数据探测522在车辆100所行驶的车道上沿行进方向位于车辆100前面的第一信号单元200、210。
方法520还包括确定523在基于环境数据探测到的第一信号单元200、210与关于车辆100所行驶的道路网络的地图数据之间存在矛盾。例如可以识别,基于环境数据所识别的第一信号单元200、210具有与地图数据中所记录的不同(特别是更多)数量的不同信号组201。
此外,方法520包括,响应于识别到的矛盾,引起524向车辆100的用户输出不可用性,特别是NVA,以便通知用户,基于环境数据探测到的第一信号单元200、210在用于车辆100的自动纵向引导的驾驶功能中不予考虑。这样,可以进一步提高驾驶功能的可靠性。
图5d示出了用来提供用于在信号单元200、210处车辆100的自动纵向引导的驾驶功能(特别是UCC驾驶功能)的示例性(可能是计算机实现的)方法530的流程图。
方法530包括,在驾驶功能的运行期间,确定531与车辆100的沿行进方向位于车辆100前方的环境相关的环境数据。方法530还包括,基于根据环境数据探测532在车辆100所行驶的道路上沿行进方向布置在车辆100前方的第一信号单元200、210。
方法530还包括,确定533与车辆100相距第一信号单元200、210的在时间和/或空间上的间隔311相关的距离信息。方法530还包括,根据间隔信息引起或抑制534输出与第一信号单元200、210相关的信息。特别地,如果车辆100仍然相距第一信号单元200、210太远,则可以抑制输出(特别是用于在第一信号单元200、210处的自动纵向引导的提议)。备选地或附加地,如果车辆100已经太靠近第一信号单元200、210,则可以抑制输出(特别是不可用输出)。以此方式,可以增大输出的相关性,并因此提高驾驶功能的舒适性。
图5e示出了用来提供用于在信号单元200、210处车辆100的自动纵向引导的驾驶功能(特别是UCC驾驶功能)的示例性(可能是计算机实现的)方法540的流程图。
方法540包括,在驾驶功能的运行期间,确定541车辆100在第一信号单元200、210处执行启动过程。此外,方法540包括,基于来自车辆100的一个或多个环境传感器103的环境数据,探测542在第一信号单元200、210之后的在车辆100所行驶的车道上沿行进方向布置在车辆100前方的第二信号单元200、210。
方法540还包括检查543是否满足关于启动过程的一个或多个启动过程条件(例如,关于车辆100的行驶速度和/或关于车辆100相距第一信号单元200、210的在时间和/或空间上的间隔的一个或多个启动过程条件)。
方法540还包括,根据是否满足一个或多个启动过程条件,在车辆100的自动纵向引导中考虑544第二信号单元200、210。特别地,在时间上或空间上紧邻第一信号单元200、210被识别的第二信号单元200、210可以保持不予考虑。这样,可以提高驾驶功能的可靠性和舒适性(例如,因为避免了被错误识别的信号单元200、210的输出)。
图5f示出了用来提供用于在信号单元200、210处车辆100的自动纵向引导的驾驶功能(特别是UCC驾驶功能)的示例性(可能是计算机实现的)方法550的流程图。
方法550包括,在驾驶功能的运行期间,基于来自车辆100的一个或多个环境传感器103的环境数据,探测551在车辆100所行驶的道路上沿行进方向布置在车辆100前方的第一信号单元200、210。此外,方法550包括,确定552在监测驾驶功能时与车辆100的驾驶员的注意力相关的驾驶员数据。此外,方法550包括,根据驾驶员数据运行553与在第一信号单元200、210处车辆100的自动纵向引导相关的驾驶功能。特别是,驾驶功能可以根据驾驶员数据以自动模式或手动模式运行。以此方式,可以提高驾驶功能的可靠性和/或舒适性。
图5g示出了用来提供用于在信号单元200、210处车辆100的自动纵向引导的驾驶功能(特别是UCC驾驶功能)的示例性(可能是计算机实现的)方法560的流程图。
方法560包括,在驾驶功能的运行期间,探测561在车辆100所行驶的道路上沿行进方向布置在车辆100前方的第一信号单元200、210。此外,方法560包括确定562关于车辆100在第一信号单元200、210处的预期停车持续时间和/或关于第一信号单元200、210的类型(和相关的预期停车持续时间)的停车信息。
此外,方法560包括,根据停车信息在第一信号单元200、210处实现563车辆100的自动减速。特别地,可以根据停车信息来调整减速的时间进程。以此方式,可以提高驾驶功能的舒适性和/或可靠性。
图5h示出了用来提供用于在信号单元200、210处车辆100的自动纵向引导的驾驶功能(特别是UCC驾驶功能)的示例性(可能是计算机实现的)方法570的流程图。方法570包括,在驾驶功能的运行期间,确定571车辆100处在信号单元200、210处(特别是在红色交通灯处)。此外,方法570包括,识别572车辆100的驾驶员操纵车辆100的用户界面107的操作元件411、412、413(特别是按钮或摇杆)以控制驾驶功能。方法570还包括,响应于识别到操纵操作元件411、412、413而实现573车辆100的自动启动。因此可以实现在信号单元200、210处舒适且安全的启动。
图5i示出了用来提供用于在信号单元200、210处车辆100的自动纵向引导的驾驶功能(特别是UCC驾驶功能)的示例性(可能是计算机实现的)方法580的流程图。
方法580包括,在驾驶功能的运行期间,基于与(可能直接)在车辆100前方行驶的前方-车辆有关的环境数据,确定581前方-车辆驶过与信号单元200、210相关的交通交叉路口(特别是通过十字路口)。前方-车辆可以布置在与车辆100相同的车道上。
此外,方法580包括,响应于识别到前方-车辆的行驶,即使在不能明确地确定信号单元200、210的与允许驶过交通交叉路口有关的状态(特别是相关信号组201的颜色)时,也实现582使得车辆100自动地在前方-车辆的后面驶过交通交叉路口。通过考虑前方-车辆的行为,可以提高驾驶功能的可用性和舒适性。
图5j示出了用来提供用于在信号单元200、210处车辆100的自动纵向引导的驾驶功能(特别是UCC驾驶功能)的示例性(可能是计算机实现的)方法590的流程图。
方法590包括,在驾驶功能的运行期间,探测591车辆100的加速踏板被操纵。方法590还包括,确定592与加速踏板的操纵和/或由加速踏板的操纵引起的车辆100的反应相关的操纵信息。方法590还包括,根据操纵信息来调整593特别是继续或中止驾驶功能的运行。特别地,通过以选择性方式操纵加速踏板(针对每个信号单元200、210)来实现,在车辆100的自动纵向引导中不考虑所识别到的位于前方的信号单元200、210(车辆100因而通过间隔控制和/或速度控制,特别是通过ACC驾驶功能,被引导经过所识别的信号单元200、210)。通过考虑操纵信息,可以以安全的方式提高驾驶功能的可用性和舒适性。尤其是,可以以这种方式实现对驾驶功能的舒适的超控(根据信号单元200、210以选择性的方式)。
图6示出了用来提供用于在信号单元200、210处车辆100的自动纵向引导的驾驶功能的另一示例性(可能是计算机实现的)方法600的流程图。方法600包括,在驾驶功能的运行期间,探测601在车辆100所行驶的道路上沿行进方向布置在车辆100前方的第一信号单元200、210。可以例如基于环境数据和/或基于地图数据来探测信号单元200、210。
方法600还包括,从车辆100的多种不同驾驶模式中确定602所设置的驾驶模式。驾驶模式可以由车辆的用户,特别是驾驶员(例如通过车辆的操作元件)设置。例如,多种驾驶模式可以包括环保驾驶模式、舒适驾驶模式和/或运动驾驶模式。可以设计不同的驾驶模式,以实现车辆的不同的驾驶动力。环保驾驶模式下的驾驶动力可能低于舒适驾驶模式,舒适驾驶模式下的驾驶动力低于运动驾驶模式。
方法600还包括,根据所设置的驾驶模式,在接近第一信号单元200、210时,特别是在第一信号单元200、210处的减速过程期间,实现603车辆100的自动纵向引导。通过在运行UCC驾驶功能时考虑所设置的驾驶模式,可以提高驾驶功能的可靠性和舒适性。
本文描述了城市巡航控制(UCC)驾驶功能的不同方面,通过这些方面,在考虑信号单元200、210的情况下,提供了舒适和安全的自动纵向引导(根据SAE级别2)。
本发明不限于所示的实施例。特别地应当注意,说明书和附图仅旨在说明所提出的方法、装置和系统的原理。
Claims (10)
1.一种车辆引导系统(101),用来提供用于在信号单元(200、210)处对车辆(100)的自动纵向引导的驾驶功能;其中所述车辆引导系统(101)被设计为,在所述驾驶功能的运行期间,
-探测第一信号单元(200、210),所述第一信号单元在所述车辆(100)所行驶的道路上沿行进方向布置在所述车辆(100)的前方;
-确定与所述车辆(100)在所述第一信号单元(200、210)处的预期停止时间相关的和/或与所述第一信号单元(200、210)的类型相关的停止信息;和
-根据所述停止信息在所述第一信号单元(200、210)处实现所述车辆(100)的自动减速。
2.根据权利要求1所述的车辆引导系统(101),其中,
-所述车辆引导系统(101)被设计为,从多个不同类型的信号单元(200、210)中确定所述第一信号单元(200、210)的类型,用于确定所述停止信息;
-所述多个不同类型的信号单元(200、210)特别是包括交通信号灯设备(200)和交通时间(210),尤其是停车标志;和
-所述车辆引导系统(101)被设计为,根据所确定的所述第一信号单元(200、210)的类型实现所述车辆(100)在所述第一信号单元(200、210)处的自动减速。
3.根据权利要求2所述的车辆引导系统(101),其中,所述车辆引导系统(101)被设计为,
-如果确定所述第一信号单元(200、210)是交通信号灯设备(200),则在所述第一信号单元(200、210)处实现用于自动减速的第一减速进程;和
-如果确定所述第一信号单元(200、210)是交通标志(200),则在所述第一信号单元(200、210)处实现用于自动减速的第二减速进程;其中,所述第一减速进程与所述第二减速进程不同。
4.根据权利要求3所述的车辆引导系统(101),其中
-所述第一减速进程比所述第二减速进程具有更长的总持续时间;和/或
-所述第一减速进程具有比所述第二减速进程更小的最大减速值;和/或
-所述第二减速进程使得所述车辆(100)在所述第一信号单元(200、210)处、特别是在所述第一信号单元(200、210)的停止线处,以使所述第二减速进程相比于所述第一减速进程更快地停止。
5.根据前述权利要求中任一项所述的车辆引导系统(101),其中,所述车辆引导系统(101)被设计为,根据所述停止信息在所述第一信号单元(200、210)处实现所述自动减速的时间进程和/或所述车辆(100)的减速的总持续时间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的车辆引导系统(101),其中,所述车辆引导系统(101)被设计为,根据所述停止信息调整和/或实现所述自动减速,使得所述车辆(100)在所述第一信号单元(200、210)处的自动减速的总持续时间随着所述车辆(100)在所述第一信号单元(200、210)处的预期停止时间增加而增加。
7.根据前述权利要求中任一项所述的车辆引导系统(101),其中,所述车辆引导系统(101)被设计为,
-确定由所述车辆(100)的用户从多个不同的驾驶模式中选择的驾驶模式;其中,所述多个不同的驾驶模式特别地包括运动模式、环保模式和/或舒适模式;和
-根据所选择的驾驶模式来实现所述车辆(100)在所述第一信号单元(200、210)处的自动减速。
8.根据前述权利要求中任一项所述的车辆引导系统(101),其中,所述车辆引导系统(101)被设计为,
-确定与在所述车辆(100)所行驶的道路网络中的信号单元(200、210)相关的地图数据;和/或
-使用所述车辆(100)的一个或多个环境传感器(103)来确定与所述第一信号单元(200、210)相关的环境数据;和
-基于所述地图数据和/或基于所述环境数据来探测所述第一信号单元(200、210);和/或
-基于所述地图数据和/或基于所述环境数据来确定所述停止信息。
9.根据前述权利要求中任一项所述的车辆引导系统(101),其中,所述车辆引导系统(101)被设计为,
-在所述驾驶功能中,根据目标-速度和/或根据相距在所述车辆(100)前方行驶的前方-车辆(100)的目标-距离,自动地纵向引导所述车辆(100);
-特别是基于所述车辆(100)的一个或多个环境传感器(103)的环境数据和/或基于与所述车辆(100)所行驶的车道相关的地图数据来确定,所述车辆(100)在所述第一信号单元(200、210)处,特别是在所述第一信号单元(200、210)的停止线处,必须停止;和
-响应于此,在所述第一信号单元(200、210)处实现所述车辆(100)的自动减速,以便在所述第一信号单元(200、210)处,特别是在所述第一信号单元(200、210)的停止线处,自动停止所述车辆(100)。
10.一种用来提供驾驶功能的方法(560),所述驾驶功能用于在信号单元(200、210)处对车辆(100)的自动纵向引导;其中所述方法(560)包括,在所述驾驶功能的运行期间,
-探测(561)第一信号单元(200、210),所述第一信号单元在所述车辆(100)所行驶的道路上沿行进方向布置在所述车辆(100)的前方;
-确定(562)与所述车辆(100)在所述第一信号单元(200、210)处的预期停止时间相关的和/或与所述第一信号单元(200、210)的类型相关的停止信息;和
-根据所述停止信息在所述第一信号单元(200、210)处实现(563)所述车辆(100)的自动减速。
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