CN117400925A - 用于控制本车辆的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制本车辆的方法(100)，该方法包括：‑接收(101)本车辆(201)的环境的地图表示(229)的地图数据(212)；‑基于所述地图表示的地图数据(201)求取(103)所述本车辆(201)的安全行驶通道(205)；‑基于所述本车辆(201)的运动状态(233)求取(105)所述本车辆(201)的安全区域(207)；‑检验(107)，在所述本车辆(201)沿着行驶轨迹(T)行驶期间，所述安全区域(207)是否完全地布置在所述安全行驶通道(205)以内；和‑如果所述安全区域(207)至少部分地布置在所述安全行驶通道(205)以外，则输出(109)用于实施安全机动动作的控制信号(255)。

Description

用于控制本车辆的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制本车辆的方法。
背景技术
车辆的安全的行驶对于车辆的自动地控制是实质性的。从现有技术已知大量的驾驶员辅助系统，所述驾驶员辅助系统支持与另外的交通参与者的碰撞避免。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提供一种用于控制本车辆的改进的方法。
该任务通过本发明的用于控制本车辆的方法解决。有利构型是优选实施方式的内容。
根据本发明的一方面，提供一种用于控制本车辆的方法，该方法包括：
接收本车辆的环境的地图表示的地图数据，其中，地图表示的地图数据描绘至少一个由本车辆驶过的车道；
基于地图表示的地图数据求取本车辆的安全行驶通道，其中，安全行驶通道描绘可由本车辆无碰撞地驶过的空间区域，并且，其中，安全行驶通道至少由车道的边界限界；
基于本车辆的运动状态求取本车辆的安全区域，其中，该安全区域限定这样的空间区域：在所述空间区域中，本车辆可以在给定的运动状态下安全地达到停止状态；
检验，在本车辆沿着行驶轨迹行驶期间，安全区域是否完全地布置在安全行驶通道以内；和
如果安全区域至少部分地布置在安全行驶通道以外，则输出用于实施安全机动动作的控制信号。
由此，可以实现这样的技术优点：可以提供一种用于控制本车辆的改进的方法。为此，首先基于地图表示的地图数据计算本车辆的安全行驶通道。在这里，安全行驶通道意味着这样的空间区域，所述空间区域可由本车辆根据地图表示无碰撞地驶过。在这里，无碰撞主要涉及本车辆与静态地布置在本车辆环境中的对象的碰撞。根据现行的交通规则，安全行驶通道被局限于车道的区域上。因此，安全行驶通道至少通过由本车辆驶过的车道的边界限界。为了计算安全行驶通道，除了地图表示的地图数据之外，此外，可以考虑车辆相对于地图表示的位置信息。除了安全行驶通道之外，根据本发明，在考虑车辆的运动状态的情况下计算本车辆的安全区域。在这里，本车辆的安全区域描绘这样的空间区域：在所述空间区域中，对于给定的运动状态，本车辆可以安全地达到停止状态。在这种情况下，运动状态除了包括本车辆的位置或者速度之外可以包括本车辆的减速功率或制动功率。
根据本发明，为了控制本车辆，检验，在本车辆沿着所规划的行驶轨迹行驶期间，先前所计算的安全区域是否始终完全地布置在安全行驶通道以内。
相反地，如果求取到，安全区域至少部分地布置在安全行驶通道以外，则根据本发明输出用于实施安全机动动作的控制信号。通过考虑根据本发明的安全区域和通过检验安全区域在安全行驶通道以内的布置，可以保证本车辆的安全行驶，在所述安全行驶中，一旦根据本车辆的运动状态所计算的安全区域不完全布置在安全行驶通道以内，则自动地实施安全机动动作。
根据本发明，安全区域描绘这样的空间区域：在所述空间区域中，在事件发生时，本车辆可以在给定的运动状态下被制动至停止状态。相反地，对于安全区域不再完全地布置在安全行驶通道以内的情况，不可以确保，在不可预见的事件发生时，本车辆可以在安全行驶通道以内被制动至停止状态。因此，在事件和随后的制动过程发生时，本车辆可以从安全行驶通道出来，这又可能导致本车辆与安全行驶通道以外的物品碰撞。
根据本发明，不但安全行驶通道而且安全区域可以在本车辆沿着行驶轨迹行驶期间重复地确定或者计算。因此，对安全区域在安全行驶通道以内的布置的检验同样地可以针对本车辆在沿着轨迹行驶时的不同的位置重复地实施。
因此，通过针对本车辆沿着所规划的行驶轨迹检验安全区域在安全行驶通道以内的布置，尤其可以避免由于有错误地规划的驾驶轨迹而可能发生的碰撞。在行驶轨迹中，在每个时间点，安全区域完全地布置在安全行驶通道以内，在存在着这样的行驶轨迹的情况下，可以确保，即使在不可预见的事件发生并且存在着基于此待实施的制动过程的情况下，本车辆可以在安全行驶通道以内达到停止状态。根据本发明，安全区域甚至描绘这样的空间区域：在事件发生时，需要所述空间区域，以便使本车辆在相应的运动状态下制动至静止状态。现在，在遵循行驶轨迹的情况下，如果安全区域不是在所有的时间点完全地位于安全行驶通道以内，则必须假定，在事件发生在行驶轨迹的位置(在所述位置中，安全区域至少部分地布置在安全行驶通道以外)中的情况下，在制动过程中，本车辆运动超出安全行驶通道的边界并且因此至少部分地从安全行驶通道中出来。因此，对于这类行驶轨迹，不再可以确保，本车辆在所有的时间停留在安全行驶通道以内。因此，不可能排除本车辆与安全行驶通道以外的物品或者对象的碰撞。因此，通过考虑安全区域可以改进本车辆的控制的安全性。
在本申请的框架下，本车辆可以是可部分自动化地、高度自动化地或者全自动化地控制的车辆。交通参与者可以包括另外的车辆、尤其是卡车、轿车、公共汽车、摩托车或者自行车。在本申请的意义下，车道可以是高速公路、乡村道路、市内的道路、交通平静的道路或者停车场。
根据一种实施方式，安全机动动作包括：
实施紧急制动，在所述紧急制动中，使本车辆偏离所规划的行驶轨迹地达到安全的停止状态；和/或
偏离本车辆的所规划的行驶轨迹地实施速度降低，其中，速度降低这样进行，使得安全区域再次完全地布置在安全行驶通道中；和/或
偏离本车辆的所规划的行驶轨迹地实施转向运动，其中，转向运动这样进行，使得安全区域再次完全地布置在安全行驶通道中。
由此，可以实现这样的技术优点：可以进一步改进本车辆的控制的安全性。为此，待实施的安全机动动作包括紧急制动，在所述紧急制动中，本车辆偏离所规划的行驶轨迹地自动地被带至停止状态。对此替代地或者附加地，安全机动动作可以包括速度降低，在所述速度降低中，本车辆被制动然而不达到停止状态。在这里，可以这样降低本车辆的速度，使得安全区域再次完全地布置在安全行驶通道以内。安全区域描绘了对于本车辆制动至停止状态所需要的空间区域。因此，安全区域的在本车辆的行驶方向上取向的长度此外取决于本车辆的速度。因此，通过本车辆的速度的减小可以减小安全区域的长度。因此，可以这样降低速度，使得，对于所规划的行驶轨迹完全在安全行驶通道以内的所有的位置布置有相应的、在其面积上减小的安全区域。由于本车辆的降低的速度和相应地减小的所需要的制动距离，所述相应地减小的所需要的制动距离在安全区域的长度中反映出来，又可以确保，在事件发生时的每个时间点，本车辆被制动至停止状态，而本车辆没有从安全行驶通道中出来。
替代地或者附加地，可以实施本车辆的相应的转向过程，在所述转向过程中，偏离所规划的行驶轨迹地这样调控本车辆，使得由于改变的行驶方向，安全区域又完全地布置在安全行驶通道以内，并且，在事件发生时，本车辆可以在行驶通道以内停下来。安全区域描绘这样的空间区域：所述空间区域被需要用于使本车辆制动至停止状态。因此，安全区域的定向取决于本车辆的行驶方向。在行驶方向改变的情况下，安全区域相对于安全行驶通道的定向相应地改变，所述安全行驶通道甚至主要由被驶过的车道的定向产生。因此，通过以本车辆的横向控制的形式实施转向过程，可以这样改变安全区域相对于安全行驶通道的定向，使得安全区域又完全地布置在安全行驶通道以内。由于本车辆的转向运动，安全区域的形状和/或大小可以在最大程度上保持不变。
根据一种实施方式，通过基于本车辆的至少一个环境传感器的环境传感器数据所实施的对象识别来识别至少一个至少部分地布置在车道上的静态的对象，其中，安全行驶通道由至少一辆至少部分地布置在车道上的静态的车辆限界。
由此，可以实现这样的技术优点：实现本车辆的安全性的进一步地改进。为此，为了计算安全行驶通道，除了地图表示的信息之外，考虑基于环境传感器数据实施的对象识别的信息。为此，可以考虑至少部分地布置在由本车辆驶过的车道上的、所识别出的静态的对象来计算安全行驶通道。在这里，对象可以是例如停放的车辆或者其他的、布置在道路边缘的静态的对象，所述静态的对象在地图表示中没有明确地记录。通过考虑这类布置在车道边缘的静态的对象可以计算出更精确的、安全行驶通道。在这里，安全行驶通道不但由车道边界而且由至少部分地布置在车道上的对象限界。
根据一种实施方式，通过基于本车辆的至少一个环境传感器的环境传感器数据实施的对象识别来识别至少一种现行的交通规则，其中，安全行驶通道由至少一种所识别出的现行的交通规则限界。
由此，可以实现这样的技术优点：可以进一步改进本车辆的控制的安全性。对此，为了计算安全行驶通道，此外，考虑所识别出的交通规则。例如，为了限界安全行驶通道，可以考虑在停车指示牌上的停车线。
根据一种实施方式，该方法此外包括：
基于本车辆的运动状态并且在考虑布置在安全行驶通道中的动态对象的对象运动模型的情况下求取扩展的安全区域，其中，对象运动模型包括对动态对象的平均的运动的描绘，其中，扩展的安全区域限定这样的空间区域：在所述空间区域中，在给定的运动状态下，本车辆可以在不与根据对象运动模型至少部分地朝本车辆的方向运动的对象碰撞的情况下达到停止状态；
检验，动态对象是否布置在扩展的安全区域以内；和
如果安全区域至少部分地布置在安全行驶通道以外，和/或如果至少一个动态对象布置在扩展的安全区域中，则输出用于实施安全机动动作的控制信号。
由此，可以实现这样的技术优点：可以进一步改进本车辆的安全性。为此，计算扩展的安全区域，借助于所述扩展的安全区域可以考虑动态对象。类似于安全区域地，在考虑本车辆的运动状态的情况下计算扩展的安全区域。此外，在计算扩展的安全区域时，考虑布置在本车辆的环境中的动态对象的对象运动模型。在这里，对象运动模型描绘了布置在本车辆的环境中的动态对象的平均的运动。因此，扩展的安全区域描绘这样的空间区域：在所述空间区域以内，本车辆可以在给定的运动状态下在不与布置在本车辆的环境中的动态对象(所述动态对象根据对象运动模型在本车辆的环境以内动态地运动)碰撞地运动。根据本发明，除了对安全区域在安全行驶通道以内的布置的检验之外，执行关于布置在本车辆的环境以内的动态对象是否布置在扩展的安全区域以内的检验。在动态对象布置在扩展的安全区域以内的情况下，输出以上所说明的、用于实施安全机动动作的控制信号。因此，通过另外的安全区域可以避免本车辆与动态对象的碰撞。为此不需要对动态对象进行行为预测。取而代之地，考虑基于平均行为的对象运动模型用于计算扩展的安全区域。如果在本车辆遵循所规划的轨迹时求取到，对应的动态对象布置在扩展的安全区域以内，则自动地实施以上所提到的安全机动动作。在这里，不考虑对所识别出的对象的行为预测。因此，对扩展的安全区域的考虑意味着对本车辆在所实施的行为预测之前的有效保护。与在必要时所实施的对所识别出的动态对象的行为预测无关地，一旦所识别出的动态对象布置在扩展的安全区域以内，则自动地调控本车辆以便实施安全机动动作。由此可以避免本车辆与所识别出的动态对象的碰撞。在这里，动态对象可以由另外的交通参与者、尤其是行人产生。
根据一种实施方式，运动状态至少由位置信息和/或速度信息和/或关于本车辆的可能的减速性能的减速度信息产生，其中，安全区域的在本车辆的行驶方向上取向的长度相应于一路段距离，在所述路段距离以内，在事件发生时，本车辆可以在给定的运动状态下在本车辆的最大的减速功率下达到停止状态。
由此，可以实现这样的技术优点：可以在考虑运动状态的情况下计算更精确的安全区域。
根据一种实施方式，扩展的安全区域的在本车辆的行驶方向上取向的长度和/或扩展的安全区域的与本车辆的行驶方向垂直地取向的宽度相应于这样的路段距离：在所述路段距离以内，本车辆可以在给定的运动状态下在最大的减速功率的情况下在不碰撞在相反的行驶方向上或者在与行驶方向垂直的方向上、根据运动模型迎着本车辆运动的对象碰撞的情况下达到停止状态。
由此，可以实现这样的技术优点：在考虑本车辆的运动状态和动态对象的运动模型的情况下计算更精确的扩展的安全区域。
根据一种实施方式，安全区域的垂直于本车辆的行驶方向取向的宽度和/或扩展的安全区域的宽度相应于本车辆的至少一个宽度。
由此可以实现这样的技术优点：可以求取更精确的安全区域或者扩展的安全区域。
根据一种实施方式，安全区域和/或扩展的安全区域分别包括在行驶方向上在本车辆正前方和/或正后方和/或旁边的空间区域。
由此可以实现这样的技术优点：可以针对不同的行驶情形计算安全区域或者扩展的安全区域。
根据一种实施方式，运动状态此外包括与本车辆的可能的转向性能相关的转向信息，其中，在考虑本车辆的转向不准确性的情况下求取安全区域的宽度。
由此可以实现这样的技术优点：此外考虑转向不准确性。为此，安全区域的宽度具有对本车辆的转向性能的依赖性。在这里，转向性能包括自身车的转向不准确性。转向不准确性对本车辆的控制不准确性产生影响。这又对为了本车辆的完全地制动所需要的空间区域产生影响。因此，通过在计算安全区域时考虑转向不准确性可以计算更精确的安全区域。
根据一种实施方式，对安全区域在安全行驶通道以内的布置的检验和/或对动态对象在扩展的安全区域中的定位通过对安全区域的表面与安全行驶通道的表面的几何比较和/或通过扩展的安全区域的表面与动态对象的位置的几何比较来进行。
由此，可以实现这样的技术优点：实现对安全区域或者扩展的安全区域的精确地检验。为此，执行对安全区域或者扩展的安全区域的表面分别与安全行驶通道或者动态对象的位置的几何比较。由此，可以精确地求取，安全区域是否完全地布置在安全行驶通道中，或者动态对象是否布置在扩展的安全区域以内。
根据一种实施方式，静态的对象包括基础设施对象和/或停放的车辆，并且，其中，动态对象包括另外的交通参与者。
由此，可以实现这样的技术优点：可以考虑在道路交通中通常以静态的基础设施对象或者车辆或者另外的交通参与者形式出现的静态的或者动态对象。
根据一种实施方式，静态的对象被分类为潜在动态对象，其中，对于潜在动态对象而言，该对象在未来的时间点的动态的概率不等于零。
由此可以实现这样的技术优点：可以在如基础设施对象这样的静态的对象(对于所述静态的对象，可以不考虑潜在的动态)和潜在动态对象(所述潜在动态对象在探测的时间点时是静态的，也就是说，是不动的，但是在后来的时间点可以实施运动)之间进行区分。潜在动态对象可以是例如直立的行人，所述行人在环境检测的时间点是不动的，但是，对于所述行人而言不可能排除，他们在未来的时间点实施运动。在计算安全行驶通道和/或扩展的安全区域或者扩展的安全区域时，可以考虑潜在动态对象的可能的运动。这使得能够实现对安全行驶通道和/或安全区域的更精确地计算并且与此联系地实现车辆控制的更高的安全性。
根据一种实施方式，环境传感器数据包括摄像机数据、激光雷达数据、雷达数据和/或声学的数据。
由此可以实现的技术优点：实现精确的对象识别。
根据一个另外的方面，提供一种计算单元，所述计算单元设置用于，实施根据以上的实施方式中任一项所述的、用于控制本车辆的方法。
根据一个另外的方面，提供一种包括指令的计算机程序产品，在由数据处理单元实施程序时，所述指令促使该程序实施根据以上实施方式中任一项所述的、用于控制本车辆的方法。
附图说明
根据以下的绘图解释本发明的实施例。在绘图中示出：
图1示出根据一种实施方式的、用于控制本车辆的系统的示意性的示图；
图2示出根据一种另外的实施方式的、用于控制本车辆的系统的另外的示意性的示图；
图3示出根据一种另外的实施方式的、用于控制本车辆的系统的另外的示意性的示图；
图4示出根据一种另外的实施方式的、用于控制本车辆的系统的另外的示意性的示图；
图5示出根据一种另外的实施方式的、用于控制本车辆的系统的另外的示意性的示图；
图6示出用于控制本车辆的方法的流程图；和
图7示出计算机程序产品的示意性的示图。
具体实施方式
图1示出根据一种实施方式的、用于控制本车辆201的系统200的示意性的示图。
图1示出在车道203上向行驶方向D1行驶的本车辆201。本车辆201包括计算单元215，该计算单元设置用于，实施用于控制本车辆201的、根据本发明的方法。此外，本车辆包括至少一个环境传感器213。
为了实施根据本发明的方法100，首先由计算单元215接收本车辆201的环境的地图表示的地图数据212。地图数据212至少描绘由本车辆201驶过的车道203。地图表示可以例如由拓扑地图或者由本车辆201的环境的特征地图产生。
基于地图数据212，根据本发明，由计算单元215计算安全行驶通道205。在这里，安全行驶通道205描绘一空间区域，该空间区域可由本车辆201无碰撞地驶过。基于地图表示的地图数据212所计算的安全行驶通道205至少由车道203的车道边界210限界。因此，安全行驶通道205描绘车道203的可根据地图数据212驶过的区域。此外，安全行驶通道205可以被限制在车道203的单个车道上，尤其是当这些车道可在不同的行驶方向上驶过时。
此外，根据所示出的实施方式，在考虑基于至少一个环境传感器213的环境传感器数据214所实施的对象识别的情况下计算安全行驶通道205。在所示出的实施方式中，至少一个至少部分地布置在车道203上的对象211布置在本车辆201的环境中。根据本发明，至少部分地布置在车道203上的对象211被相应地受训练的对象识别基于环境传感器数据214识别为静态的对象。基于对象识别的结果，在计算安全行驶通道205时，考虑被识别出的对象211。因此，在考虑分别探测到的静态的对象211的情况下，计算行驶通道205的边界210。因此，安全行驶通道205至少由车道边界209或者至少部分地布置在车道203上的对象211限界。静态的对象211可以例如由基础设施对象或者例如停放的车辆产生，所述停放的车辆虽然不运动地布置在本车辆201的环境中，然而未在地图表示中注明。
此外，根据本发明，在考虑本车辆201的运动状态的情况下计算安全区域207。在这里，安全区域207描绘了这样的空间区域：在所述空间区域中，在事件发生时，本车辆201可以在给定的运动状态下被制动至停止状态。
在这里，本车辆201的运动状态包括本车辆201的速度、本车辆201的位置以及本车辆201的减速性能。在这里，本车辆201的减速性能除了包括本车辆201的纯的制动力之外还包括影响本车辆201在车道203的表面上的附着的外部因素，如天气情况或者车道特性。
在这里，因此，安全区域207的在行驶方向D1定向的长度L1描绘了在事件发生时在实施本车辆201的全制动功率的情况下所需要的制动距离，以便将本车辆201引导至安全的停止状态。为了计算安全区域的长度L1，除了所提到的因素之外，可以考虑延迟时间，所述延迟时间描绘在所发生的事件的识别直至制动过程的实施之间的时间间隔。
此外，安全区域207的在与行驶方向D1垂直的方向上伸展的宽度W1考虑本车辆201的转向性能。在这里，安全区域207的宽度W1考虑本车辆201的可能的转向不准确性。本车辆201的转向不准确性影响本车辆201的控制。因此，在本车辆201的转向不准确性和为了本车辆201制动至停止状态所需要的空间区域之间存在着相互关联。因此，较高的转向不准确性导致较宽的安全区域207。但是，根据一种实施方式，安全区域207的宽度W1至少等于本车辆201的车辆宽度。
在所示出的实施方式中，安全区域207矩形地或者梯形地构造。然而，这仅仅是示例性的。安全区域207可以具有任意的构型。
为了实施用于控制本车辆201的、根据本发明的方法，在计算安全区域207之后，针对本车辆201沿着所规划的行驶轨迹的行驶的连续的时间点检验，安全区域207是否完全地布置在安全行驶通道205以内。在所示出的实施方式中，针对本车辆201的所示出的位置，用本车辆201的运动状态所计算的安全区域207完全地布置在在考虑地图数据212和环境传感器数据214的情况下所计算的安全行驶通道205以内。现在，如果必须从该位置实施本车辆201的制动过程，则本车辆201可能会在安全区域207的空间区域以内达到停止状态。因此，本车辆201可能会完全地停留在安全行驶通道205以内。
然而，如果在检验时识别出，在驶过行驶轨迹时，所计算的安全区域207至少部分地布置在所计算的安全行驶通道205以外，则根据本发明输出用于实施安全机动动作的控制信号。
安全机动动作可以包括例如紧急制动的实施，在所述紧急制动时，自动车辆201自动地并且偏离先前所规划的行驶轨迹地直接地被转到安全的停止状态下。替代地或者附加地，安全机动动作可以包括速度降低的实施，在进行所述速度降低时，偏离先前所规划的行驶轨迹地，本车辆201的速度再次这样降低，使得安全区域207又完全地布置在安全行驶通道205以内。如以上所说明地，安全区域207的长度L1描绘这样的制动距离：为了使本车辆201在相应的运动状态下完全地制动而需要所述制动距离。据此，在本车辆201的速度降低时，所需要的制动距离相应地减小，从而通过速度降低同样地减小安全区域207的长度L1。因此，通过相应地降低速度，可以这样减小安全区域207的长度L1，使得相应地重新形成的安全区域207又布置在安全行驶通道205以内。替代地或者附加地，安全机动动作可以包括本车辆201的偏离行驶轨迹的转向运动。如以上所说明地，安全区域207的定向和/或形状取决于本车辆201在给定的运动状态下的行驶方向。在本车辆201的行驶方向改变时，同样地引起遵循本车辆201的相应的行驶方向的安全区域207的重新定向，由此，重新生成的安全区域207又可以布置在安全行驶通道205以内。
根据一种实施方式，在本车辆201沿着分别所规划的行驶轨迹行驶时，在考虑地图数据或者本车辆201的相应的运动状态的情况下连续地计算不但安全行驶通道205而且安全区域207，并且使它们与当前的地图数据212或者当前的运动状态相匹配。
根据一种实施方式，所探测到的对象也可以被分类为潜在动态对象。潜在动态对象可以是例如直立的行人或者停住的车辆，所述直立的行人或者停住的车辆可能在未来的时间点实施运动。在计算安全行驶通道、安全区域或者扩展的安全区域时，可以考虑潜在动态对象的可能的运动。这实现对安全行驶通道和/或安全区域的更精确地计算，并且与此相联系地实现车辆的控制的更高的安全性。为了考虑定位在本车辆100的环境中的潜在动态对象的潜在的运动，可以减小安全行驶通道205的大小，以便因此考虑对象在潜在动态对象的朝向本车辆100取向的方向上的潜在的运动。扩展的安全区域117的面积可以相应地增大，以便以此考虑对象朝向本车辆100的可能的运动。
图2示出根据一种另外的实施方式的、用于控制本车辆201的系统200的另外的示意性的示图。
图2示出在车道203上的本车辆201的示图。所示出的示图基于在图1中的实施方式并且包括所有在那里所示出的特征。为了简化示图，不是所有来自图1的特征都明确地示出。
在所示出的实施方式中，本车辆201遵循沿着先前所规划的行驶轨迹T的行驶。类似于以上所说明地，基于地图表示的地图数据212计算安全行驶通道205，在所示出的实施方式中，所述安全行驶通道205由车道边界209限界。此外，基于本车辆201的相应的运动状态计算相应的安全区域207。在所示出的实施方式中，安全区域207在行驶方向D1上布置在本车辆201的正前方和正后方。
在图2中示出这样的情况：在驶过行驶轨迹T时，基于本车辆201的运动状态所计算的安全区域207不再完全地布置在所计算出的安全行驶通道205中。在所示出的示图中，安全区域207的关于本车辆201的行驶方向D1在前面右边的角超出安全行驶通道205的边界并且因此布置在安全行驶通道205以外。
如果本车辆201在所示出的位置中可能会实施制动过程，则本车辆201将能够在安全区域207以内达到停止状态。但是，因为为此可能会需要安全区域207的完全的长度L1，因此本车辆201将部分地在安全行驶通道205以外达到停止状态。因此，不再可能排除与安全行驶通道205以外的对象的碰撞。
根据本发明，因此，在探测到安全区域如所示出地不再完全地布置在安全行驶通道205中时，输出以上所说明的、用于实施安全机动动作的控制信号。因为在计算安全区域207的长度L1时考虑在对已发生的事件的识别和制动过程的触发之间的延迟时间，在实施呈紧急制动形式的安全机动动作时，在识别出安全区域207至少部分地布置在安全行驶通道205以外之后立即地，可以使本车辆201在安全区域207以内达到停止状态，而为此不需要安全区域207的完全的长度L1。因此，通过实施安全机动动作，本车辆201可以停留在安全行驶通道205以内。
根据一种实施方式，对安全区域207在安全行驶通道205中的布置的检验可以通过安全区域207的表面与安全行驶通道205的表面的几何的比较来进行。
通过所示出的、对在驶过本车辆201的所规划的行驶轨迹时安全区域207在安全行驶通道205中的布置的检验，可以探测到导致不安全的驾驶行为的、有错误地计算的行驶轨迹，并且可以在本车辆201的危险的情形发生之前执行对本车辆201的紧急制动。
图3示出根据一种另外的实施方式的、用于控制本车辆201的系统200的另外的示意性的示图。
图3示出系统200的一种另外的实施方式。所示出的实施方式基于在图1和2中的实施方案。为了简化地表示，在图3中也没有示出以上所说明的实施方式的所有特征。
根据所示出的实施方式，为了计算安全行驶通道205，除了地图表示的地图数据212之外，也考虑环境传感器数据214。尤其是，在求取安全行驶通道205时，实施通过基于环境传感器213的环境传感器数据214所实施的对象识别所识别的现行的交通规则。
在所示出的实施方式中，在车道203上构造有包括相应的停车线223在内的、呈停车指示牌形式的交通指示牌221。根据本发明，相应地计算的安全行驶通道205因此除了车道边界209之外由停车指示牌221的所探测到的停车线223限界。对所示出的实施方式替代地，可以考虑其他的、在道路交通中通常出现的交通规则。例如，安全行驶通道205可以被限制于车道203的单车道上。
图4示出了根据一种另外的实施方式的、用于控制本车辆201的系统200的另外的示意性的示图。在图4中的实施方式基于以上所说明的实施方式并且包括所有在那里所说明的特征。在所示出的实施方式中，除了安全区域207之外，基于本车辆201的运动状态，在考虑对象运动模型218的情况下计算扩展的安全区域217。在这里，扩展的安全区域217使用于考虑布置在本车辆201的环境中的动态对象219。在这里，对象运动模型描绘布置在本车辆201的环境中的动态对象219的平均的运动行为或者运动模式。因此，扩展的安全区域描绘这样的空间区域：在所述空间区域以内，在探测到根据对象运动模型218动态地运动的对象219时，在相应的运动状态下的本车辆201可以与分别所探测到的对象219无碰撞地达到停止状态。
由于在计算扩展的安全区域217时考虑动态对象219，扩展的安全区域217具有在最大程度梨形的形状，在该形状中，扩展的安全区域217的宽度W2随着到本车辆201的距离而增大。通过随着到本车辆201的距离而增大的宽度W2考虑动态对象219相对于本车辆201的行驶方向D2。
在所示出的实施方式中，仅仅针对在安全行驶通道205以内的区域计算扩展的安全区域217。这导致，仅仅考虑在安全行驶通道205以内的动态对象219。
根据本发明，在计算扩展的安全区域217时，检验，动态对象219是否布置在扩展的安全区域217以内。如果探测到动态对象219在扩展的安全区域217以内的这类布置，输出以上所说明的、用于实施安全机动动作的控制信号。由于以对象运动模型218的形式考虑动态对象219的运动，扩展的安全区域217具有比安全区域207更大的面积。根据本发明，扩展的安全区域217关于本车辆201的行驶方向D1不但可以布置在本车辆201的正前方、正后方或者布置在其旁边。由此可以防止与动态对象219的碰撞，所述动态对象关于本车辆201的行驶方向D1布置在本车辆201的正前方、正后方或者布置在其旁边。
根据本发明，动态对象219的运动仅仅通过对象运动模型218考虑。不进行对动态对象219的未来的行为的行为预测。与此相比，对象运动模型218描绘动态对象219在本车辆201的环境以内的平均的运动。
在这里，对扩展的安全区域217的考虑使用于可与对动态对象219的行为预测并行地实施的安全功能。在扩展的安全区域217中探测到动态对象219时，立即输出用于实施安全的机动动作的控制信号。这独立于所实施的行为预测来进行。
所考虑的动态对象219可以是例如另外的交通参与者并且尤其是行人。
图5示出根据一种另外的实施方式的、用于控制本车辆201的系统200的另外的示意性的示图。
图5示出用于控制本车辆201的系统200的架构225。该架构包括感知模块227。感知模块227基于地图数据212创建本车辆201的环境的地图表示229。此外，基于导航数据226求取自身位置231。此外，基于本车辆201的动态数据228求取本车辆201的运动状态233。动态数据228可以包括速度信息、位置信息或者影响运动状态的其他信息。此外，基于本车辆201的环境传感器213的环境传感器数据214计算本车辆201的环境的占用网格235，借助于所述占用网格能够探测到在本车辆201的环境以内的对象211，219。
此外，架构225包括性能模块237。性能模块237包括环境模型241，借助于该环境模型241实现对本车辆201的环境的说明。此外，性能模块237包括用于规划本车辆201的待实施的行驶轨迹的规划模块243。
此外，架构225包括监测模块239。监测模块239包括用于求取安全行驶通道205的模块245、用于求取安全区域207的模块247、用于求取扩展的安全区域217的模块249和用于将安全区域207和安全行驶通道205和扩展的安全区域217的几何表面与所识别出的对象211，219的位置进行比较的比较模块251。
基于地图表示229、自身位置231、运动状态233和占用网格235的信息，规划模块243在考虑环境模型241的情况下规划待实施的行驶轨迹T。
此外，监测模块239在考虑地图表示229、自身位置231、运动状态233和占用网格235的情况下执行对通过计算安全行驶通道205、安全区域207、扩展的安全区域217并且通过比较或者检验安全区域207在安全行驶通道205中的完全地布置或者对象211，219在扩展的安全区域217以内的布置的监测。
在探测到安全区域207在安全行驶通道205中的不完全地布置时和/或在探测到对象211，219在扩展的安全区域217中的布置时，通过监测模块239将用于实施安全机动动作的控制信号255向车辆控制装置253输出。在输出用于实施安全机动动作的控制信号255时，由车辆控制装置253拒绝先前由规划模块237所输出的经规划的行驶轨迹T，并且本车辆201立即被转到停止状态下。
在所示出的实施方式中，性能模块237和监测模块239构造为两个相互分开的路径。由此实现，由监测模块239实现对由规划模块237所规划的行驶轨迹的独立地监测。这实现本车辆201的安全地行驶，尤其是在有错误地计算的、规划的行驶轨迹的情况下。
图6示出用于控制本车辆201的方法100的流程图。
根据本发明，在第一方法步骤101中，首先接收本车辆201的环境的地图表示的地图数据212。在这里，地图数据212描绘至少一个由本车辆201驶过的车道203。
此外，在进一步的方法步骤117中，接收位置数据并且求取本车辆201相对于地图表示的位置。
在进一步的方法步骤115中，接收本车辆201的至少一个环境传感器213的环境传感器数据214，并且实施基于环境传感器数据214进行的对象识别。
在一个另外的方法步骤119中，求取本车辆201的运动状态。在这里，本车辆201的运动状态由速度、位置以及还有关于本车辆201的制动行为或者减速性能的信息产生。
在所示出的实施方式中，在进一步的方法步骤103中，基于所接收到的地图数据212与本车辆201相对于地图表示的位置组合地并且在考虑由所实施的对象识别所求取的对象211的情况下来计算安全区域205。在这里，安全区域205描绘了这样的空间区域：所述空间区域可以由本车辆201无碰撞地驶过。在所示出的实施方式中，安全区域205由车道边界209或者至少部分地布置在车道203上的对象211限界。
此外，在方法步骤105中，基于本车辆201的运动状态计算本车辆201的安全区域207。安全区域207描绘这样的空间区域：在所述空间区域中，本车辆可以在相应的运动状态下达到停止状态。
此外，根据所示出的实施方式，在考虑本车辆201的运动状态的情况下和在考虑对象运动模型218的情况下计算扩展的安全区域217。扩展的安全区域217描绘这样的空间区域：在所述空间区域中，本车辆201可以在没有与在本车辆201的环境以内的动态对象219碰撞地情况下达到停止状态。
在进一步的方法步骤107中，检验，在方法步骤105中所计算出的安全区域207是否完全地布置在在方法步骤103中所计算出的安全行驶通道205中。
为此，在方法步骤121中求取对安全区域207的表面和安全行驶通道205的表面的几何的比较。
在进一步的方法步骤113中，检验，动态对象219是否布置在在方法步骤111中所计算的扩展的安全区域217中。
为此，在所示出的实施方式中，在方法步骤121中，进行对扩展的安全区域217的表面和通过对象识别所识别出的动态对象219的位置的几何比较。
在进一步的方法步骤109中，如果在方法步骤107中识别出安全区域207不完全地布置在安全行驶通道205中，和/或如果在方法步骤113中识别出对象211，219布置在扩展的安全区域217中，则输出用于实施安全机动动作的控制信号255。安全机动动作可以包括紧急制动、速度降低或者转向机动动作。
环境传感器数据可以包括激光雷达数据、雷达数据、摄像机数据或者声学的数据。
静态的对象211可以包括基础设施对象或者停放的车辆，并且动态对象219可以包括另外的交通参与者、尤其是行人。
图7示出计算机程序产品300的示意性的示图，其包括指令，在由计算单元实施程序时，所述指令促使该程序实施用于控制本车辆201的方法100。
在所示出的实施方式中，计算机程序产品300存储在存储器介质301上。在这里，存储器介质301可以是从现有技术中已知的任意的存储器介质。

Claims (16)

1.用于控制本车辆的方法(100)，该方法包括：
-接收(101)本车辆(201)的环境的地图表示(229)的地图数据(212)，其中，所述地图表示(229)的地图数据(212)描绘至少一个由所述本车辆(201)驶过的车道(203)；
-基于所述地图表示的地图数据(212)求取(103)所述本车辆(201)的安全行驶通道(205)，其中，所述安全行驶通道(205)描绘能由所述本车辆(201)无碰撞地驶过的空间区域，并且，其中，所述安全行驶通道(201)至少由所述车道(203)的边界(209)限界；
-基于所述本车辆(201)的运动状态(233)求取(105)所述本车辆(201)的安全区域(207)，其中，所述安全区域(207)限定这样的空间区域，在所述空间区域中，所述本车辆(201)在给定的运动状态(233)中能够安全地达到停止状态；
-检验(107)，所述安全区域(207)在所述本车辆(201)沿着行驶轨迹(T)行驶期间是否完全地布置在所述安全行驶通道(205)以内；和
-如果所述安全区域(207)至少部分地布置在所述安全行驶通道(205)以外，则输出(109)用于实施安全机动动作的控制信号(255)。
2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，所述安全机动动作包括：
实施紧急制动，在所述紧急制动中，所述本车辆(201)偏离所规划的行驶轨迹(T)地达到安全的停止状态；和/或
偏离所述本车辆(201)的所规划的行驶轨迹(T)地实施速度降低，其中，所述速度降低这样进行，使得所述安全区域(307)再次完全地布置在所述安全行驶通道(205)中；和/或偏离所述本车辆(201)的所规划的行驶轨迹(T)地实施转向运动，其中，所述转向运动这样进行，使得所述安全区域(207)又完全地布置在所述安全行驶通道(205)中。
3.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其中，通过基于所述本车辆(201)的至少一个环境传感器(213)的环境传感器数据(214)实施的对象识别来识别至少一个至少部分地布置在所述车道(203)上的静态对象(211)，并且，其中，所述安全行驶通道(205)由所述至少一个至少部分地布置在所述车道(203)上的静态对象(211)限界。
4.根据以上权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，通过基于所述本车辆(201)的至少一个环境传感器(213)的环境传感器数据(214)所实施的对象识别来识别至少一种现行交通规则(221)，并且，其中，所述安全行驶通道(205)由至少一种被识别出的现行交通规则(221)限定。
5.根据以上权利要求中任一项所述的方法(100)，此外，该方法包括：
基于所述本车辆(201)的运动状态(233)并且在考虑用于动态对象(219)的对象运动模型(218)的情况下来求取(111)扩展的安全区域(217)，其中，所述对象运动模型(218)包括对布置在所述本车辆(201)的环境中的动态对象(219)的平均运动的描述，其中，所述扩展的安全区域(217)限定这样的空间区域：在所述空间区域中，所述本车辆(201)能够在给定的运动状态(233)下在不与根据所述对象运动模型(218)至少部分地朝所述本车辆(201)的方向运动的动态对象(319)碰撞的情况下达到停止状态；
检验(113)，布置在所述本车辆(210)的环境中的动态对象(219)是否布置在所述扩展的安全区域(217)以内；和
如果所述安全区域(207)至少部分地布置在所述安全行驶通道(205)以外和/或如果至少一个动态对象(219)布置在所述扩展的安全区域(217)中，则输出(109)用于实施安全机动动作的控制信号(255)。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述运动状态(233)至少由所述本车辆(201)的位置信息和/或速度信息和/或关于可能的减速性能的减速信息产生，并且，其中，所述安全区域(207)的在所述本车辆(201)的行驶方向(D1)上取向的长度(L1)相应于这样的路段距离：在所述路段距离以内，所述本车辆(201)能够在给定的运动状态下在事件发生时并且在施加所述本车辆(201)的最大减速功率时达到停止状态。
7.根据权利要求5或6所述的方法(100)，其中，所述扩展的安全区域(217)的在所述本车辆(201)的行驶方向(D1)上取向的长度(L2)和/或所述扩展的安全区域(217)的与所述本车辆(201)的行驶方向(D1)垂直地取向的宽度(W2)相应于这样的路段距离：在所述路段距离以内，所述本车辆(201)能够在所述给定的运动状态(233)下在最大减速功率下在不与至少部分地向相反的行驶方向(D1)或者向与所述行驶方向(D1)垂直的方向根据所述运动模型迎着所述本车辆(210)运动的对象(219)碰撞的情况下达到停止状态。
8.根据以上权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述安全区域(207)的垂直于所述本车辆(201)的行驶方向(D1)取向的宽度(W1)和/或所述扩展的安全区域(217)的宽度(W2)相应于所述本车辆(201)的至少一个宽度(W)。
9.据以上权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述安全区域(207)和/或所述扩展的安全区域(217)分别包括在行驶方向(D1)上在所述本车辆(201)的紧前面和/或紧后面和/或旁边的空间区域。
10.根据以上权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述运动状态(233)此外包括关于所述本车辆(201)的可能的转向性能的转向信息，并且其中，在考虑所述本车辆(201)的转向不准确性的情况下求取所述安全区域(207)的宽度(W1)。
11.根据以上权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，对所述安全区域(207)布置在所述安全行驶通道(205)以内的检验(107)和/或对所述动态对象(319)在所述扩展的安全区域(317)中的定位的检验通过所述安全区域(207)的面与所述安全行驶通道(205)的面的几何比较和/或通过所述扩展的安全区域(317)的面与所述动态对象(319)的位置的几何比较进行。
12.根据以上权利要求3至11中任一项所述的方法(100)，其中，所述静态对象(311)包括基础设施对象和/或停放的车辆和/或临时的对象，例如垃圾箱或者丢失的运载货物部分和/或车辆部分，并且，其中，所述动态对象(319)包括另外的交通参与者。
13.根据以上权利要求3至12中任一项所述的方法(100)，其中，所述静态对象(311)被分类为潜在动态对象，并且，其中，对于潜在动态对象，所述对象的动态的概率在未来时间点不等于零。
14.根据以上权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述周围环境传感器数据(214)包括摄像机数据、激光雷达数据、雷达数据和/或声学的数据。
15.计算单元(215)，所述计算单元设置为用于，实施根据以上权利要求1至14中任一项所述的用于控制本车辆(201)的方法(100)。
16.计算机程序产品(400)，其包括指令，在由数据处理单元实施所述程序时，所述指令促使所述程序实施根据以上权利要求1至14中任一项所述的用于控制本车辆(201)的方法(100)。
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