本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控自動(dòng)化駕駛的方法，尤其監(jiān)控駕駛輔助系統(tǒng)在自動(dòng)駕駛模式中控制車輛的能力。

背景技術(shù)：

部分自動(dòng)化或高度自動(dòng)化駕駛功能的采用根據(jù)定義要求駕駛員對(duì)駕駛的接管。于是例如當(dāng)在自動(dòng)化的駕駛運(yùn)行中控制車輛的駕駛輔助系統(tǒng)識(shí)別出了駕駛輔助系統(tǒng)所不能處理的駕駛情況，或者當(dāng)自動(dòng)化駕駛功能由于駕駛輔助系統(tǒng)的技術(shù)問(wèn)題而退出或完全失效，則必須由駕駛員接管對(duì)車輛的控制。如果要求駕駛員接管車輛，則駕駛輔助系統(tǒng)必須確保實(shí)際上實(shí)現(xiàn)了由駕駛員接管。

在不那么復(fù)雜的用于輔助駕駛員的駕駛輔助系統(tǒng)中——駕駛員在此同樣必須在危急情況下獨(dú)立地接管駕駛，確定例如方向盤的運(yùn)動(dòng)、為進(jìn)行制動(dòng)或加速對(duì)踏板的操縱等簡(jiǎn)單的指標(biāo)就足以用于識(shí)別出駕駛員是否已經(jīng)重新接管了對(duì)車輛的控制，因?yàn)轳{駛員必須被迫一直參與到駕駛狀況中。但在部分自動(dòng)化或高度自動(dòng)化駕駛時(shí)，駕駛員能夠在自動(dòng)化駕駛期間退出對(duì)駕駛狀況的控制并且進(jìn)行其它活動(dòng)。

因此在部分自動(dòng)化或高度自動(dòng)化駕駛時(shí)，上述簡(jiǎn)單的指標(biāo)不足以用于確定駕駛員實(shí)際上是否接管車輛控制。不能排除方向盤、制動(dòng)踏板或加速踏板的運(yùn)動(dòng)并非有意地由駕駛員執(zhí)行，而是由駕駛員偶然非故意地接觸方向盤或踏板實(shí)現(xiàn)的，即使駕駛員尚不能重新接管對(duì)車輛的控制。一個(gè)例如正在與車輛后座中的乘客交談的駕駛員可能在向乘客轉(zhuǎn)頭時(shí)無(wú)意中造成方向盤轉(zhuǎn)角，但這不應(yīng)由駕駛輔助系統(tǒng)誤解為駕駛員對(duì)車輛的接管。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，給出一種用于監(jiān)控自動(dòng)化駕駛的方法，其中在自動(dòng)化駕駛時(shí)確保了識(shí)別出由駕駛員接管車輛控制。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，給出一種用于自動(dòng)化駕駛的駕駛輔助系統(tǒng)，其中對(duì)自動(dòng)化駕駛加以監(jiān)控，該駕駛輔助系統(tǒng)在自動(dòng)化駕駛時(shí)確保了識(shí)別出由駕駛員對(duì)車輛進(jìn)行控制。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，給出一種具有這種駕駛輔助系統(tǒng)的車輛。

在用于監(jiān)控自動(dòng)化駕駛的方法方面的目的利用在權(quán)利要求1中給出的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)用于監(jiān)控自動(dòng)化駕駛的方法的一種可能的實(shí)施方式，為了執(zhí)行所述方法提供一種車輛，所述車輛能在沒(méi)有駕駛員的情況下借助駕駛輔助系統(tǒng)由自動(dòng)化控制過(guò)程以自動(dòng)駕駛模式控制。此外，所提供的車輛能借助駕駛輔助系統(tǒng)以自動(dòng)的緊急模式控制，在所述緊急模式中結(jié)束自動(dòng)駕駛模式并且使車輛停車。此外，所提供的車輛能夠在人工駕駛模式中通過(guò)駕駛員的人工控制過(guò)程來(lái)控制。此外，所提供的車輛的特征在于，為了在自動(dòng)駕駛模式和人工駕駛模式之間進(jìn)行切換，需要用于由駕駛員接管車輛的時(shí)間。

根據(jù)該方法的一種實(shí)施方式，首先獲取將來(lái)出現(xiàn)的駕駛情況。然后確定，駕駛輔助系統(tǒng)是否能在將來(lái)的駕駛情況下在自動(dòng)駕駛模式中控制車輛。如果事先確定，駕駛輔助系統(tǒng)不能在將來(lái)的駕駛情況下在自動(dòng)駕駛模式中控制車輛，則使得從確定將來(lái)的駕駛情況直至出現(xiàn)將來(lái)的駕駛情況會(huì)經(jīng)過(guò)的時(shí)間與用于接管車輛的時(shí)間進(jìn)行比較。

然后如果事先確定，直至出現(xiàn)將來(lái)的駕駛情況的時(shí)間大于用于由駕駛員接管車輛的時(shí)間，則檢查：由車輛的傳感器獲取的人工控制過(guò)程在當(dāng)前的駕駛情況下是否與由駕駛輔助系統(tǒng)確定的、用于當(dāng)前的駕駛情況的自動(dòng)化控制過(guò)程一致。

如果確定，人工控制過(guò)程在當(dāng)前的駕駛情況下與由駕駛輔助系統(tǒng)確定的、用于當(dāng)前的駕駛情況的自動(dòng)化控制過(guò)程一致，則使得自動(dòng)駕駛模式去激活，并且在人工駕駛模式中控制車輛。相反如果確定，直至出現(xiàn)將來(lái)的駕駛情況的時(shí)間小于或等于用于接管車輛的時(shí)間，則激活車輛的自動(dòng)的緊急模式。

在自動(dòng)化駕駛時(shí)，方向盤與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)脫耦、制動(dòng)踏板與制動(dòng)系統(tǒng)脫耦，加速踏板與驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)脫耦。由駕駛員引起的轉(zhuǎn)向、制動(dòng)和加速可以通過(guò)適合的傳感器、例如轉(zhuǎn)向角傳感器和踏板行程傳感器來(lái)測(cè)量。當(dāng)駕駛輔助系統(tǒng)確定駕駛輔助系統(tǒng)不能在將來(lái)出現(xiàn)的駕駛情況下繼續(xù)在自動(dòng)駕駛模式中控制車輛，并且直至出現(xiàn)危急的駕駛情況的時(shí)間大于由駕駛員接管車輛所需的時(shí)間時(shí)，由駕駛輔助系統(tǒng)向駕駛員建議從自動(dòng)駕駛模式切換至人工駕駛模式。

為了確保駕駛員實(shí)際上已經(jīng)完全接管對(duì)車輛的控制，在轉(zhuǎn)遞時(shí)間期間可以通過(guò)車輛傳感器來(lái)獲取車輛的轉(zhuǎn)向性能、制動(dòng)性能和加速性能并且與計(jì)算出的理論值——其由駕駛輔助系統(tǒng)從自動(dòng)化功能提供——進(jìn)行比較。如果手動(dòng)執(zhí)行的控制過(guò)程與理論值——其已經(jīng)由駕駛輔助系統(tǒng)針對(duì)自動(dòng)化駕駛計(jì)算出——一致，則由此對(duì)駕駛員做好接管準(zhǔn)備加以確認(rèn)，并且傳感器信號(hào)可以直接傳遞至用于轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、制動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)設(shè)備的相應(yīng)執(zhí)行器的控制系統(tǒng)。自動(dòng)駕駛模式可以被切斷。

如果在預(yù)先給定的轉(zhuǎn)遞時(shí)間期間不能對(duì)由駕駛員接管車輛加以確認(rèn)，因?yàn)樗@取的人工控制過(guò)程與確定的必要的自動(dòng)化控制過(guò)程不一致，則不能立即切斷自動(dòng)駕駛模式。替代于此，駕駛輔助系統(tǒng)將自動(dòng)化功能切換至緊急模式。在緊急模式中，駕駛輔助系統(tǒng)可以根據(jù)交通情況或者使車輛減緩至靜止?fàn)顟B(tài)，或者車輛在自動(dòng)駕駛模式中繼續(xù)受控直至下一個(gè)可能的可靠位置并且在那里停車。

只要駕駛輔助系統(tǒng)的自動(dòng)化功能仍起作用，則還可以在緊急模式期間繼續(xù)解釋(Interpretation)將來(lái)出現(xiàn)的駕駛情況，并且通過(guò)使自動(dòng)化控制過(guò)程與駕駛員的可能的人工控制過(guò)程進(jìn)行比較進(jìn)一步監(jiān)控駕駛員在緊急模式期間的駕駛行為。如果由駕駛輔助系統(tǒng)確定，前方存在的駕駛情況現(xiàn)在仍能由駕駛輔助系統(tǒng)掌控，則可以繼續(xù)進(jìn)行自動(dòng)駕駛模式。

如果在緊急模式期間確定，人工控制過(guò)程與自動(dòng)化控制過(guò)程的計(jì)算出的理論值一致，則緊急模式可以被中斷并且切換至人工駕駛模式中。

根據(jù)所述方法的另一種實(shí)施方式，可以檢查在駕駛輔助系統(tǒng)中是否存在失效，并且自動(dòng)化功能是否因此例如由于系統(tǒng)的硬件失效而不再有效。在這種情況下，可以直接在自動(dòng)的緊急模式中控制車輛。只有當(dāng)駕駛員通過(guò)輸入外部控制指令、例如通過(guò)按壓按鍵或通過(guò)語(yǔ)音輸入而確認(rèn)接管車輛時(shí)，才結(jié)束緊急模式，并且在人工駕駛模式中控制車輛。

附圖說(shuō)明

下面借助附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明，該附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例。其中示出了：

圖1示出了具有用于自動(dòng)化駕駛的駕駛輔助系統(tǒng)的車輛，其中對(duì)自動(dòng)化駕駛加以監(jiān)控，

圖2示出了用于監(jiān)控自動(dòng)化駕駛的方法的實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式

在部分自動(dòng)化或高度自動(dòng)化駕駛時(shí)需要駕駛員在下述情況下重新承擔(dān)對(duì)車輛的控制：出現(xiàn)不能再由用于自動(dòng)化駕駛的駕駛輔助系統(tǒng)來(lái)解決的危急的駕駛情況。但駕駛員在這種危急情況中常常不能正確作出決斷和主動(dòng)地通過(guò)按壓按鈕或通過(guò)語(yǔ)音輸入來(lái)對(duì)其是否準(zhǔn)備好接管車輛駕駛作出確認(rèn)。還可能出現(xiàn)的情況是，駕駛員雖然已經(jīng)確認(rèn)了對(duì)車輛控制的接管，但他所執(zhí)行的人工控制過(guò)程卻因?yàn)橛捎谕蝗坏慕庸芤笏斐傻倪^(guò)度要求而造成駕駛行為不受控。

借助下面給出的用于監(jiān)控自動(dòng)化駕駛的方法以及借助具有用于監(jiān)控自動(dòng)駕駛功能的、用于自動(dòng)化駕駛的駕駛輔助系統(tǒng)，確保了在繼續(xù)自動(dòng)化地控制車輛期間在后臺(tái)可靠地識(shí)別出駕駛員的駕駛準(zhǔn)備。在由駕駛員接管車輛之后，駕駛員最終僅獲得駕駛輔助系統(tǒng)切斷了自動(dòng)駕駛模式的消息。

圖1示出了具有用于自動(dòng)化駕駛的駕駛輔助系統(tǒng)100的車輛1000。該車輛具有傳感器200，利用該傳感器可以獲取人工控制過(guò)程。傳感器200例如是轉(zhuǎn)向角傳感器和踏板行程傳感器，其能夠獲取方向盤、制動(dòng)踏板或加速踏板運(yùn)動(dòng)。駕駛輔助系統(tǒng)100被設(shè)計(jì)用于，在沒(méi)有駕駛員的情況下通過(guò)自動(dòng)化控制過(guò)程以自動(dòng)駕駛模式來(lái)控制車輛。此外，駕駛輔助系統(tǒng)100還可以在自動(dòng)的緊急模式中控制車輛。在自動(dòng)的緊急模式中控制車輛1000時(shí)，首先繼續(xù)進(jìn)行自動(dòng)駕駛模式，但盡快使之結(jié)束，并且使車輛停車。此外，在人工駕駛模式中能通過(guò)駕駛員的人工控制過(guò)程來(lái)控制車輛1000。

根據(jù)用于監(jiān)控自動(dòng)化駕駛的方法首先獲取前方存在的、車輛在短時(shí)間內(nèi)將面臨的駕駛情況、即將來(lái)出現(xiàn)的駕駛情況。為此例如可以使用攝像機(jī)系統(tǒng)，該攝像機(jī)系統(tǒng)拍攝前方存在的駕駛現(xiàn)象或位于車輛前方的交通情況，這些駕駛現(xiàn)象或交通情況由駕駛輔助系統(tǒng)100加以分析，以用于獲取在不久的將來(lái)出現(xiàn)的駕駛情況。借助所獲取的駕駛情況，駕駛輔助系統(tǒng)100能確定：駕駛輔助系統(tǒng)對(duì)此是否能夠在將來(lái)出現(xiàn)的駕駛情況下在自動(dòng)駕駛模式中繼續(xù)控制車輛1000。

如果由駕駛輔助系統(tǒng)100確定：駕駛輔助系統(tǒng)不能在前方存在的駕駛情況下在自動(dòng)駕駛模式中繼續(xù)可靠地控制車輛1000，則將說(shuō)明從獲取到前方存在的駕駛情況至實(shí)際出現(xiàn)前方存在的駕駛情況之間的時(shí)間間隔的時(shí)間T_s與由駕駛員接管車輛所需的時(shí)間T_u進(jìn)行比較。如果在該比較中由駕駛輔助系統(tǒng)100確定了：直至出現(xiàn)將來(lái)的駕駛情況的時(shí)間T_s大于用于接管車輛的時(shí)間T_u，則由駕駛輔助系統(tǒng)100檢查：由車輛1000的傳感器200獲取的人工控制過(guò)程在當(dāng)前的駕駛情況下是否與由駕駛輔助系統(tǒng)100確定的、用于當(dāng)前駕駛情況的自動(dòng)化控制過(guò)程一致。

在此如果證明：駕駛員的人工控制過(guò)程在當(dāng)前的駕駛情況下與由駕駛輔助系統(tǒng)100預(yù)先計(jì)算的、用于當(dāng)前駕駛情況的自動(dòng)化控制過(guò)程相符，則駕駛輔助系統(tǒng)的自動(dòng)駕駛模式被去激活，并在人工駕駛模式中駕駛車輛1000。駕駛員這時(shí)可以主動(dòng)地接管對(duì)車輛的控制。如果在將直至出現(xiàn)前方存在的駕駛情況的時(shí)間T_s與由駕駛員接管車輛所需的時(shí)間T_u進(jìn)行比較時(shí)，駕駛輔助系統(tǒng)確定出時(shí)間T_s小于或等于時(shí)間T_u，則激活車輛1000的自動(dòng)的緊急模式。

下面，借助圖2來(lái)描述用于監(jiān)控自動(dòng)化駕駛的方法的實(shí)施例。在初始狀態(tài)1中，首先由駕駛輔助系統(tǒng)100在自動(dòng)駕駛模式中使車輛1000運(yùn)行。在隨后的步驟2中由駕駛輔助系統(tǒng)100檢查駕駛輔助系統(tǒng)的能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化駕駛的自動(dòng)化功能是否以下述方式失效：借助駕駛輔助系統(tǒng)100不能再確保車輛1000的自動(dòng)駕駛模式。如果確定了駕駛輔助系統(tǒng)100失效，則在方法步驟3中激活車輛的自動(dòng)的緊急模式。車輛在自動(dòng)的緊急模式中在短時(shí)間內(nèi)仍以自動(dòng)化的方式被繼續(xù)控制并且在隨后可能的情況中、例如在停車場(chǎng)上停車。

根據(jù)一種可能的實(shí)施方式，駕駛輔助系統(tǒng)100與用于從外部輸入控制指令以便切換至人工駕駛模式的輸入裝置300耦聯(lián)。輸入裝置300例如可以是按鍵，從而可以通過(guò)鍵擊來(lái)輸入用于切換至人工駕駛模式的控制指令。此外，輸入裝置300可以是麥克風(fēng)，從而駕駛輔助系統(tǒng)可以通過(guò)語(yǔ)音輸入來(lái)獲得用于切換至人工駕駛模式的控制指令。

在方法步驟3的自動(dòng)的緊急模式中的駕駛期間，由駕駛輔助系統(tǒng)100在方法步驟4中檢查，駕駛員是否進(jìn)行了用于切換至人工駕駛模式的控制指令輸入。如果駕駛輔助系統(tǒng)100確定了用于切換至人工駕駛模式的控制指令的輸入，則使車輛1000的自動(dòng)的緊急模式被去激活，并且在方法步驟5中在人工駕駛模式中繼續(xù)駕駛車輛。相應(yīng)地，在方法步驟5中使自動(dòng)的緊急模式去激活。

如果在方法步驟2中確定，用于自動(dòng)化駕駛的自動(dòng)化功能作用完全良好，則在方法步驟6中通過(guò)駕駛輔助系統(tǒng)解釋前方存在的駕駛情況。在此獲取將來(lái)出現(xiàn)的駕駛情況或交通情況。在隨后的方法步驟7中由駕駛輔助系統(tǒng)100確定，駕駛輔助系統(tǒng)是否能夠在所獲取的將來(lái)出現(xiàn)的駕駛情況下繼續(xù)在自動(dòng)駕駛模式中控制車輛1000。如果確定了還能以自動(dòng)化的方式處理前方存在的駕駛情況，則可選地在方法步驟8中結(jié)束之前可能設(shè)定的自動(dòng)的緊急模式，或者如果車輛在自動(dòng)駕駛模式中運(yùn)行，則僅繼續(xù)進(jìn)行方法步驟1的自動(dòng)化駕駛。

如果在方法步驟7中確定，駕駛輔助系統(tǒng)100不能在將來(lái)的駕駛情況下在自動(dòng)化的駕駛運(yùn)行中控制車輛1000，則在方法步驟9中檢查：是否已經(jīng)激活自動(dòng)的緊急模式。如果已經(jīng)激活自動(dòng)的緊急模式，則繼續(xù)保持這種狀態(tài)。否則在方法步驟10中預(yù)先控制自動(dòng)的緊急模式，這相當(dāng)于接通激活的緊急模式的待命狀態(tài)。在預(yù)先控制時(shí)，例如預(yù)先設(shè)定用于自動(dòng)的緊急模式所需的參數(shù)。

在方法步驟11中，如果之前確定：駕駛輔助系統(tǒng)100不能在將來(lái)出現(xiàn)的駕駛情況下在自動(dòng)駕駛模式中控制車輛1000，則將直至出現(xiàn)將來(lái)的駕駛情況的時(shí)間T_s與用于由駕駛員接管車輛的時(shí)間T_u和附加的緩沖時(shí)間T_P之和進(jìn)行比較。如果在這種比較時(shí)已經(jīng)由駕駛輔助系統(tǒng)100確定：直至出現(xiàn)將來(lái)的駕駛情況的時(shí)間T_s大于用于接管車輛1000的時(shí)間T_u和緩沖時(shí)間T_P之和，則繼續(xù)進(jìn)行初始狀態(tài)1的自動(dòng)駕駛模式。相反，如果在比較時(shí)已經(jīng)確定，直至出現(xiàn)將來(lái)的駕駛情況的時(shí)間T_s小于或等于用于接管車輛的時(shí)間T_u和緩沖時(shí)間T_P之和，則在隨后的方法步驟12中借助駕駛輔助系統(tǒng)100使直至出現(xiàn)將來(lái)的駕駛情況的時(shí)間T_s與用于接管車輛的時(shí)間T_u進(jìn)行比較。

如果在方法步驟12中在將時(shí)間T_s與時(shí)間T_u進(jìn)行比較時(shí)由駕駛輔助系統(tǒng)100確定：直至出現(xiàn)將來(lái)的駕駛情況的時(shí)間T_s實(shí)際上小于或等于用于由駕駛員接管車輛1000的時(shí)間T_u，則在方法步驟13中激活車輛的自動(dòng)的緊急模式。這時(shí)可以在隨后可能的情況中、例如在到達(dá)可以停車地點(diǎn)時(shí)使車輛停車?？蛇x地，在緊急模式期間繼續(xù)進(jìn)行方法步驟6的對(duì)前方存在的駕駛的解釋。如果在方法步驟7中確定前方存在的駕駛情況又可以被自動(dòng)化處理，則又切換至自動(dòng)化駕駛的初始狀態(tài)1。

如果在方法步驟12中在將直至出現(xiàn)將來(lái)的駕駛情況的時(shí)間T_s與用于由駕駛員接管車輛所需的時(shí)間T_u進(jìn)行比較時(shí)確定：時(shí)間T_s大于時(shí)間T_u，則在方法步驟14中進(jìn)行駕駛員接管識(shí)別。在識(shí)別出由駕駛員接管車輛時(shí)將由車輛1000的傳感器200獲取的人工控制過(guò)程在當(dāng)前的駕駛情況下與由駕駛輔助系統(tǒng)100確定的用于當(dāng)前駕駛情況的自動(dòng)化控制過(guò)程進(jìn)行比較。

在此如果確定在當(dāng)前的駕駛情況下人工控制過(guò)程與在該當(dāng)前的駕駛情況中由駕駛輔助系統(tǒng)100預(yù)先計(jì)算的自動(dòng)化控制過(guò)程一致，則利用方法步驟5繼續(xù)駕駛車輛。在此使得自動(dòng)駕駛模式去激活，并且在人工駕駛模式中控制車輛。

相反如果在方法步驟14中在人工控制過(guò)程和由駕駛員輔助系統(tǒng)所確定的、用于當(dāng)前的駕駛情況的自動(dòng)化控制過(guò)程之間進(jìn)行比較時(shí)確定：由自動(dòng)化駕駛功能所計(jì)算出的理論值與駕駛員的實(shí)際人工控制過(guò)程不一致，則重新切換至方法步驟6。駕駛員在這種情況下還沒(méi)有可靠地接管車輛。因此首先以自動(dòng)化的方式繼續(xù)控制車輛。

如果在隨后的方法步驟7中確定，現(xiàn)在可以自動(dòng)地處理前方存在的駕駛情況，則在方法步驟8中取消之前在方法步驟10中對(duì)激活緊急模式的預(yù)先控制，并且車輛以自動(dòng)的方式在初始狀態(tài)1中繼續(xù)運(yùn)行。