CN117480083A - 用于控制在不同行驶功能之间的过渡的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制在用于对车辆进行至少部分自动纵向引导的不同的行驶功能之间的切换的设备。该设备被设计用于：探测需要从第一行驶功能切换至不同的第二行驶功能。该设备还被设计用于：对于第二行驶功能自动采用来自第一行驶功能的用于至少部分自动纵向引导的设定速度。

Description

用于控制在不同行驶功能之间的过渡的方法和设备
技术领域
本发明涉及用于控制在用于车辆自动纵向引导的不同行驶功能之间的过渡的方法和对应的设备。
背景技术
车辆可以具有在车辆纵向引导时支持车辆驾驶员的不同行驶功能。示例性的行驶功能是间距和速度调节器(特别是自适应速度调节，ACC)，其中车辆的行驶速度自动地根据车辆距直接在该车辆前方行驶的前方车辆的间距和/或根据由驾驶员设定的设定速度来设置。另一示例性的行驶功能是速度调节器，其中根据设定速度来设置、尤其调节车辆的行驶速度。另一示例性的行驶功能是与横向引导调节器相结合的间距和速度调节器，例如用于将车辆保持在当前行驶的车道中。另一示例性的行驶功能是用于将行驶速度限制于由驾驶员所设定的设定速度或限制于由车辆识别到的速度限制。在此，可以手动或自动地采用由车辆识别的速度限制作为用于速度限制器的设定速度。
根据行驶情况，车辆驾驶员可以从不同行驶功能的列表中选择至少一种行驶功能。在此，在车辆行驶期间可能会出现在不同的行驶功能之间的切换。本文的技术目的涉及以安全的方式提高车辆驾驶员在行驶功能之间切换时的舒适度。
发明内容
所述目的通过每个独立权利要求来实现。在从属权利要求中包括但不限于描述有利的实施方式。需要指出，从属于独立权利要求的权利要求附加特征在不具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的情况下可以形成独立的且与独立权利要求的所有特征组合无关的发明，这些发明可以是独立权利要求、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，这些技术教导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，描述一种用于控制在用于对车辆进行至少部分自动纵向引导的不同的行驶功能之间的切换的设备。在此，不同的行驶功能可以在相应的行驶功能如何干预车辆的纵向引导(以及可能的横向引导)方面有所不同。例如，行驶功能可以被设计为限制车辆的行驶速度。此外，另一行驶功能可以被设计为根据所确定的目标预设来调节车辆的行驶速度。在此，为了设置或限制行驶速度，可以使用设定速度，该设定速度例如可以手动地由车辆的驾驶员确定和/或可以自动地(例如基于由车辆行驶的道路上的识别到的速度限制)由相应的行驶功能采用。
因此，根据行驶功能的不同，设定速度可以被用作用于设置车辆的行驶速度的速度调节器的目标预设，或者被用作车辆行驶速度的限制。
在两个行驶功能之间的切换通常可以在出自可能的行驶功能的特定集合中的行驶功能之间进行。可能的行驶功能的集合可以包括：
·间距和速度调节器，所述间距和速度调节器尤其被设计用于：设置车辆的行驶速度，使得车辆距前方车辆具有限定的设定间距，并且如果不存在前方车辆，则车辆具有设定速度；
·纯速度调节器，所述纯速度调节器尤其被设计用于：借助作为目标预设的设定速度来调节行驶速度(在此不考虑距前方车辆的间距)；
·速度限制器，所述速度限制器尤其被设计用于：引起车辆的行驶速度(行驶速度例如通过驾驶员手动设置)不超过设定速度；
·具有组合的横向引导的间距和速度调节器，所述间距和速度调节器尤其被设计用于：除了上述纵向引导之外，还引起自动横向引导(例如，以便使车辆保持在当前车道中)；
·用于识别和用于自动或手动采用速度限制的行驶功能，所述行驶功能尤其被设计用于：基于由车辆行驶的道路上的当前的速度限制，求出用于限制车辆的行驶速度的设定速度，并且在上述速度限制器中使用；在此，可以自动采用识别到的速度限制作为设定速度，或者也可以通过车辆驾驶员在手动确认后才采用；和/或
·用于在车辆的纵向引导时考虑前方的路线事件、特别是弯道或发信号设施的行驶功能，其中该行驶功能特别地被设计用于：在路线事件之前引起车辆的自动减速。
该设备被设计用于：探测需要从第一行驶功能切换至不同的第二行驶功能(例如分别出自上述可能的行驶功能的集合中)。车辆通常包括用户接口。该设备可以被设计用于：基于经由用户接口的用户输入来探测从第一行驶功能到第二行驶功能的切换。在此，用户接口可以被设计用于使得车辆的用户(特别是驾驶员)能够通过操作操控元件(例如摇杆)来翻阅可能的行驶功能的列表，以引起用于从第一行驶功能到第二行驶功能的切换的用户输入。因此，可以以特别舒适且可靠的方式引起切换到不同的第二行驶功能并且被该设备识别。
该设备还被设计用于：对于第二行驶功能自动采用来自第一行驶功能的用于至少部分自动纵向引导的设定速度。通过自动采用设定速度，可以实现在不同行驶功能之间特别舒适的过渡。
该设备可以被设计用于：检查从第一行驶功能到第二行驶功能的切换是否是出自由一个或多个例外切换构成的(预定义的)集合中的例外切换，在例外切换中不需要对于第二行驶功能自动采用设定速度。该例外切换集合尤其可以包括(从任意第一行驶功能)到作为第二行驶功能的速度限制器的切换，和/或(从任意第一行驶功能)到作为第二行驶功能的纯速度调节器的切换(特别地，如果在切换时间点车辆的当前行驶速度高于第一行驶功能的设定速度才如此)。该例外切换集合可以存储在车辆的存储单元上。
该设备还可以被设计用于：如果确定从第一行驶功能到第二行驶功能的切换是(出自例外切换集合的)例外切换，则禁止自动采用设定速度。替代地或附加地，该设备可以被设计用于：如果、尤其是仅当确定从第一行驶功能到第二行驶功能的切换不是(出自例外切换集合中的)例外切换，则执行自动采用设定速度。
通过考虑不自动采用设定速度的一个或多个例外切换，可以进一步提高行驶安全性和舒适性。
该设备可以被设计用于：求出车辆的当前行驶速度(在执行从第一行驶功能到第二行驶功能的切换时)是否大于或小于设定速度。如果、必要时尤其是仅当求出当前的行驶速度大于或小于设定速度，则从第一行驶功能到第二行驶功能的切换可以被视为例外切换。替代地或附加地，如果、尤其仅当求出当前行驶速度大于或小于设定速度，则可以禁止自动采用设定速度。通过在两种行驶功能之间切换时考虑车辆的当前行驶速度，可以进一步提高舒适性。
例如，可以求出第二行驶功能是速度限制器。在该情况下，如果、尤其仅当求出当前行驶速度大于设定速度，则从第一行驶功能到第二行驶功能(即速度限制器)的切换可以被视为例外切换。替代地或附加地，如果、尤其是仅当求出当前行驶速度大于设定速度，则可以禁止自动采用设定速度。因此，该设备可以被设计用于：引起对于速度限制器(作为第二行驶功能)不采用小于当前行驶速度的值作为设定速度。
在另一示例中，可以求出第二行驶功能是纯速度调节器(没有间距调节)。在该情况下，如果、必要时尤其是仅当求出当前行驶速度小于设定速度，则可以将从第一行驶功能到第二行驶功能(即纯速度调节器)的切换视为例外切换。替代地或补充地，如果、尤其是仅当求出当前行驶速度小于设定速度，则可以禁止自动采用设定速度。因此，该设备可以被设计用于：引起对于纯速度调节器(作为第二行驶功能)不采用大于当前行驶速度的值作为设定速度。
在另一示例中，第二行驶功能可以是间距和速度调节器。在该情况下，必要时始终可以自动采用来自第一行驶功能的设定速度(不取决于车辆的当前行驶速度)。
该设备可以被设计用于：如果确定从第一行驶功能到第二行驶功能的切换是例外切换，和/或如果确定不自动采用设定速度，则对于第二行驶功能使用车辆的当前行驶速度(在行驶功能之间切换的时间点)作为设定速度。因此，可以进一步提高舒适度。
根据另一方面，描述一种(道路)机动车辆(特别是乘用车或货用车或公共汽车或摩托车)，其包括本文中描述的设备。
根据另一方面，描述一种用于控制在用于对车辆进行至少部分自动纵向引导的不同行驶功能之间的切换的方法。该方法包括：探测需要从第一行驶功能切换至不同的第二行驶功能。该方法还包括：对于第二行驶功能自动采用来自第一行驶功能的用于至少部分自动纵向引导的设定速度。
根据另一方面，描述一种软件(SW)程序。软件程序可以被设计用于在处理器上(例如，在车辆的控制设备上)执行，并且用于由此执行在本文中描述的方法。
根据另一方面，描述一种存储介质。存储介质可以包括软件程序，其被设计用于在处理器上执行并且由此用于执行在本文中描述的方法。
在本文的范围中，术语“自动行驶”可以被理解为：具有自动的纵向或横向引导的行驶，或具有自动的纵向和横向引导的自主行驶。自动行驶可以例如涉及在高速公路上的较长时间的行驶或在停车或调度中的有限时间的行驶。术语“自动行驶”包括具有任意自动化程度的自动行驶。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行驶。所述自动化程度由联邦公路研究所(BASt)定义(参见BASt于2012年11月的出版物“Forschung kompakt”)。在辅助行驶中，行驶员持续地执行纵向或横向引导，而系统在一定范围内接管相应的其他功能。在部分半自动化的行驶(TAF)中，系统接管纵向和横向引导一定时间段和/或在特定情况下接管纵向和横向引导，其中因此行驶员如在辅助行驶中那样必须持续地监控系统。在高度自动化行驶(HAF)中，系统接管纵向和横向引导一定时间段，而行驶员无需持续监控系统；但是，行驶员必须能够在一定时间内接管车辆。在全自动化的行驶(VAF)中，系统可以针对特定应用情况自动管理在所有情况下的行驶；对于所述应用情况不再需要驾驶员。根据BASt定义的上面提到的四个自动化程度对应于SAE J3016标准的SAE级别1至4。例如，根据BASt，高度自动化的行驶(HAF)对应于SAE J3016标准的级别3。此外，在SAE J3016中还设有SAE级别5作为最高的自动化程度，所述自动化程度不包含在BASt定义中。SAE级别5对应无人行驶，其中系统可以如人类驾驶员那样在整个行驶期间自动管理所有情况；通常不再需要驾驶员。
应当指出，本文中描述的方法、设备和系统既可以单独使用，也可以与本文中描述的其他方法、设备和系统结合使用。此外，本文中描述的方法、设备和系统的任何方面可以以多种方式彼此组合。特别地，权利要求的特征可以以多种方式彼此组合。
附图说明
在下文中根据实施例更详细地描述本发明。其中：
图1示出车辆的示例性的部件；
图2a示出车辆的示例性的用户接口；
图2b示出不同行驶功能的示例性的选择列表；和
图3示出用于切换用于车辆的自动纵向引导的行驶功能的示例性的方法的流程图。
具体实施方式
如开头所解释的那样，本文涉及提高车辆驾驶员在不同行驶功能之间选择、尤其切换时的舒适度。在本文中，图1示出车辆100的示例性部件。车辆100包括一个或多个环境传感器102(例如，雷达传感器、激光雷达传感器、相机、超声波传感器等)，其被设计用于检测与车辆100的环境相关的环境数据(即，传感器数据)。车辆100的(控制)设备101被设计用于：根据环境数据运行用于自动(纵向和/或横向)引导车辆100的一个或多个执行器103，以便提供一种或多种行驶功能。一个或多个执行器103可以包括车辆100的驱动马达和/或车辆100的一个或多个(摩擦)制动器。
示例性的行驶功能是间距和速度调节器，其被设计用于自动地根据车辆100距直接在车辆100前方行驶的前方车辆的间距和/或根据所设置的设定速度来适配车辆100的行驶速度。另一示例性的行驶功能被设计用于：在车辆的纵向引导时考虑由车辆100行驶的行驶路线上的路线事件。示例性的路线事件是速度限制、弯道、发信号设施(尤其是交通灯)等。
车辆100包括用户接口104(例如在车辆100的方向盘和/或仪表板处)，用户接口使得车辆100的驾驶员能够在车辆100处进行设置。特别地，可以使得驾驶员能够从用于自动纵向引导的不同行驶功能的列表中选择用于车辆100的自动纵向引导的行驶功能，以便引起车辆100以所选择的行驶功能来运行。
图2a示出在车辆100的仪表板202处的示例性的用户接口104。用户接口104可以包括一个或多个操纵元件221，例如选择操纵元件223(例如摇杆)，所述操纵元件可以由车辆100的驾驶员操作，以便滚动或翻阅行驶功能列表来选择行驶功能。替代地或补充地，可以借助选择操纵元件223来改变(例如增加或减少)和/或设置行驶功能的参数(例如设定速度)。此外，用户接口104可以可选地具有确认操纵元件222，借助确认操纵元件222可以确认所选择的行驶功能和/或所确定的参数。替代地，行驶功能的选择和/或参数的确定必要时可以在特定的时间点(例如2秒)到期之后自动进行。一个或多个操纵元件221可以被布置在车辆100的方向盘220处。
此外，用户接口104可以包括用于输出信息的屏幕231，例如用于显示可用行驶功能的列表和/或用于显示所设置的参数值。图2b示出了可以在屏幕231上显示的不同行驶功能201的示例性列表200。车辆100的驾驶员可以借助操纵元件223滚动列表200(如双箭头所示)，以从行驶功能201的列表中选择特定的行驶功能201。在图2b中，所选择的行驶功能201通过阴影面示出。
如上面已经解释的，车辆100可以包括多个不同的行驶功能201，这些行驶功能在车辆100的纵向引导中支持车辆100的驾驶员。行驶功能201可以经由选择列表200向驾驶员提供以进行选择。示例的行驶功能201是：
·间距和速度调节器；
·速度调节器，其具有由驾驶员所确定的设定速度(作为用于调节器的目标预设)；
·用于识别速度限制并自动或手动采用所识别的速度限制作为设定速度的行驶功能201；
·速度限制器，其具有由驾驶员所确定的设定速度(作为最大速度)；
·具有组合的自动纵向引导(例如通过间距和速度调节器)和自动车道引导的行驶功能201；和/或
·用于自动考虑路线事件(例如弯道或信号设施，尤其是交通灯)的行驶功能201。
用于车辆100的纵向引导的不同行驶功能201通常分别具有可以由驾驶员手动确定和/或可以由车辆100例如由于所识别的速度限制而自动采用的设定速度。车辆100的(控制)设备101可以被设计用于：在通过驾驶员切换行驶功能201时采用出自先前的行驶功能201的设定速度作为在新选择的行驶功能201中的设定速度。因此，可以增加车辆100的驾驶员的舒适度，因为在行驶功能切换时不必重新确定设定速度。
针对行驶功能201之间的切换，可以标准地进行自动采用设定速度。此外，设备101可以被设计用于检查行驶功能201之间是否进行例外切换，在例外切换中禁止自动采用设定速度。为此目的，设备101可以被设计用于：检查在行驶功能201之间的由驾驶员执行的切换是否属于预定义的例外切换集合。
例外切换集合可以包括：如果、尤其是仅当至此所用的设定速度小于车辆100的当前行驶速度，则从任意行驶功能201到速度限制器的切换作为例外切换。在这种情况下，可以使用车辆100的当前行驶速度(必要时自动地)作为速度限制器的新的设定速度。
另一示例性的例外切换是：如果、尤其是仅当至此所用的设定使得大于车辆100的当前行驶速度，则从任意的行驶功能201切换到速度调节器。在这种情况下，可以使用车辆100的当前行驶速度可以(必要时自动地)作为速度调节器的新的设定速度。
通过考虑在切换相应的主动行驶功能201时禁止自动采用设定速度(并且必要时自动地采用车辆100的当前行驶速度作为新的设定速度)的例外切换集合的方式，可以对于车辆100的驾驶员进一步增加舒适度。
图3示出用于控制在用于对车辆100进行至少部分自动纵向引导的不同行驶功能201之间的切换的示例性的(必要时计算机实施的)方法300的流程图。在此，不同的行驶功能201可以如下区分：行驶功能201分别如何作用于车辆100的纵向和/或横向引导。
方法300包括：探测301需要从第一行驶功能201切换到不同的第二行驶功能201。这可以例如基于经由车辆100的用户接口104的用户输入来识别。
方法300还包括：对于第二行驶功能201自动采用302来自第一行驶功能201的用于至少部分自动纵向引导的设定速度。在此，特别地可以避免用户必须(重新)经由用户接口104输入用于第二行驶功能201的设定速度。更确切地说，可以以来自第一行驶功能201的设定速度来自动引起第二行驶功能201的运行。
通过本文中描述的措施可以以安全的方式提高在切换行驶功能201时的舒适度。
本发明不限于所示的实施例。特别是需要注意，说明书和附图仅旨在示例性地说明所提出的方法、设备和系统的原理。

Claims (12)

1.一种用于控制在用于对车辆(100)进行至少部分自动纵向引导的不同的行驶功能(201)之间的切换的设备(101)，其中所述设备(101)被设计用于：
-探测需要从第一行驶功能(201)切换至不同的第二行驶功能(201)；和
-对于所述第二行驶功能(201)自动采用来自所述第一行驶功能(201)的用于所述至少部分自动纵向引导的设定速度。
2.根据权利要求1所述的设备(101)，其中所述设备(101)被设计用于：
-检查从所述第一行驶功能(201)到所述第二行驶功能(201)的切换是否是出自由一个或多个例外切换构成的集合中的例外切换，在所述例外切换中不需要对于所述第二行驶功能(201)自动采用所述设定速度；和
-如果确定从所述第一行驶功能(201)到所述第二行驶功能(201)的切换是例外切换，则禁止自动采用所述设定速度；和/或
-如果、尤其是仅当确定从所述第一行驶功能(201)到所述第二行驶功能(201)的切换不是出自例外切换的集合中的例外切换，则执行自动采用所述设定速度。
3.根据权利要求2所述的设备(101)，其中所述设备(101)被设计用于：如果确定从所述第一行驶功能(201)到所述第二行驶功能(201)的切换是例外切换，则对于所述第二行驶功能(201)使用所述车辆(100)的当前行驶速度作为设定速度。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的设备(101)，其中所述设备(101)被设计用于：
-如果、尤其是仅当所述第二行驶功能(201)是纯速度调节器，则求出所述车辆(100)的当前行驶速度是否小于所述设定速度；和
-如果、尤其是仅当求出所述当前行驶速度小于所述设定速度，则将从所述第一行驶功能(201)到所述第二行驶功能(201)的切换考虑为例外切换；和/或
-如果、尤其是仅当求出所述当前行驶速度小于所述设定速度，则禁止自动采用所述设定速度。
5.根据权利要求2至3中任一项所述的设备(101)，其中所述设备(101)被设计用于：
-如果、尤其是仅当所述第二行驶功能(201)是速度限制器，则求出所述车辆(100)的当前行驶速度是否大于所述设定速度；和
-如果、尤其是仅当求出所述当前行驶速度大于所述设定速度，则将从所述第一行驶功能(201)到所述第二行驶功能(201)的切换考虑为例外切换；和/或
-如果、尤其是仅当求出所述当前行驶速度大于所述设定速度，则禁止自动采用所述设定速度。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的设备(101)，其中所述例外切换的集合包括：
-切换至作为第二行驶功能(201)的速度限制器；和/或
-切换至作为第二行驶功能(201)的纯速度调节器。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备(101)，其中
-所述设备(101)被设计用于：探测从第一行驶功能到第二行驶功能(201)的切换，所述第一行驶功能和所述第二行驶功能都是可能的行驶功能(201)的集合的一部分；并且
-所述可能的行驶功能(201)的集合包括：
-间距和速度调节器；
-纯速度调节器；
-速度限制器；
-具有组合的横向引导的间距和速度调节器；
-用于识别和用于自动或手动采用速度限制的行驶功能；和/或
-用于在所述车辆(100)的纵向引导时考虑前方的路线事件、尤其是弯道或发信号设施的行驶功能。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备(101)，其中
-所述车辆(100)包括用户接口(104)；和
-所述设备(101)被设计用于：基于经由所述用户接口(104)的用户输入来探测从所述第一行驶功能到所述第二行驶功能(201)的切换。
9.根据权利要求8所述的设备(101)，其中所述用户接口(104)被设计为使得所述车辆(100)的用户能够通过操作操控元件(223)来翻阅可能的行驶功能(201)的列表，以引起用于从所述第一行驶功能(201)到所述第二行驶功能(201)的切换的用户输入。
10.根据前述权利要求中任一项所述的设备(101)，其中
-将所述第一行驶功能和/或所述第二行驶功能(201)内的所述设定速度用作速度调节器的目标预设，以用于设置所述车辆(100)的行驶速度；或者
-将所述第一行驶功能和/或所述第二行驶功能(201)内的所述设定速度用作用于所述车辆(100)的所述行驶速度的限制。
11.根据前述权利要求中任一项所述的设备(101)，其中所述第一行驶功能(201)和所述第二行驶功能(201)在相应的行驶功能(201)如何干预所述车辆(100)的纵向引导方面不同。
12.一种用于控制在用于对车辆(100)进行至少部分自动纵向引导的不同的行驶功能(201)之间的切换的方法(300)，其中所述方法(300)包括：
-探测(301)需要从第一行驶功能(201)切换至不同的第二行驶功能(201)；和
-对于所述第二行驶功能(201)自动采用(302)来自所述第一行驶功能(201)的用于所述至少部分自动纵向引导的设定速度。
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