用于使機(jī)動(dòng)車(chē)在自動(dòng)行駛中運(yùn)行的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于使車(chē)輛在自動(dòng)行駛中運(yùn)行的方法和裝置，其中，求取標(biāo)準(zhǔn)軌跡，所述標(biāo)準(zhǔn)軌跡根據(jù)由駕駛員所預(yù)定的目標(biāo)設(shè)置和瞬時(shí)車(chē)輛周?chē)h(huán)境情況來(lái)實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)車(chē)輛，求取安全軌跡，所述安全軌跡在緊急情況的情形下根據(jù)瞬時(shí)車(chē)輛周?chē)h(huán)境情況實(shí)現(xiàn)使車(chē)輛安全地停止，其中，將標(biāo)準(zhǔn)軌跡輸送至第一調(diào)節(jié)裝置，以及將安全軌跡輸送至第二調(diào)節(jié)裝置，并且在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行中，致動(dòng)裝置通過(guò)第一調(diào)節(jié)裝置來(lái)控制以引導(dǎo)車(chē)輛，以及在安全情況下，如果不能確保自動(dòng)行駛，則致動(dòng)裝置通過(guò)第二調(diào)節(jié)裝置來(lái)控制，以便使車(chē)輛無(wú)危險(xiǎn)地停止。
【背景技術(shù)】
[0002]由DE 10 2011 086 241 Al公知了一種用于安全地使車(chē)輛停止的計(jì)算單元和對(duì)應(yīng)的方法，其中，檢驗(yàn)是否存在緊急情況，并且在識(shí)別緊急情況之后，駕駛員輔助系統(tǒng)使車(chē)輛行駛到路邊，其方式是，查詢(xún)來(lái)自外部數(shù)據(jù)庫(kù)的信息并且駕駛員輔助系統(tǒng)考慮所述信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的核心在于，提出一種方法和一種對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)能夠自主地引導(dǎo)車(chē)輛，并且所述系統(tǒng)此外能夠識(shí)別是否存在緊急情況，在所述緊急情況中不能再自主地引導(dǎo)車(chē)輛，并且所述方法或所述系統(tǒng)的特征在于，在所述緊急情況下能夠使車(chē)輛安全地停止，而不危害乘客或者其他交通參與者。根據(jù)本發(fā)明，這通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。有利的進(jìn)一步方案和構(gòu)型由從屬權(quán)利要求得出。
[0004]根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)，通過(guò)軌跡規(guī)劃模塊確定標(biāo)準(zhǔn)軌跡和安全軌跡。標(biāo)準(zhǔn)軌跡表示車(chē)輛在直接處于前面的路段范圍內(nèi)被規(guī)劃的行駛路徑，以便使車(chē)輛運(yùn)動(dòng)到一個(gè)由駕駛員預(yù)先輸入的目標(biāo)點(diǎn)。在此，安全軌跡涉及車(chē)輛的直接位于前面的行駛路徑，如果存在緊急情況，則所述行駛路徑以有利的方式起作用，在所述緊急情況中，車(chē)輛不能再自動(dòng)地運(yùn)行并且使所述車(chē)輛安全地停在最近的合適的停止位置上。將標(biāo)準(zhǔn)軌跡輸送至第一調(diào)節(jié)裝置，在所述調(diào)節(jié)裝置中，用于車(chē)輛的致動(dòng)裝置的信號(hào)基于標(biāo)準(zhǔn)軌跡來(lái)求取并且被輸出到設(shè)置在下游的致動(dòng)裝置。所述致動(dòng)裝置不但涉及車(chē)輛縱向引導(dǎo)、即對(duì)車(chē)輛在行駛方向上的速度和加速度的調(diào)節(jié)，而且涉及車(chē)輛橫向調(diào)節(jié)、即對(duì)轉(zhuǎn)向促動(dòng)器的控制，以便使車(chē)輛在其方向上受到影響并且保持在瞬時(shí)行駛的車(chē)道上或者進(jìn)行有針對(duì)性的方向改變。在此，在本申請(qǐng)文件的范圍內(nèi)，術(shù)語(yǔ)加速度在此在正加速度值的意義下而且在負(fù)加速度值的意義下使用并且由此也包括延遲。在正常行駛中并行計(jì)算的安全軌跡發(fā)送至第二調(diào)節(jié)裝置，所述第二調(diào)節(jié)裝置同樣基于所述安全軌跡求取用于設(shè)置在下游的致動(dòng)裝置的信號(hào)。然而，只要車(chē)輛可以在自動(dòng)行駛中被引導(dǎo)，則用于設(shè)置在下游的致動(dòng)裝置的基于安全軌跡的信號(hào)不會(huì)通過(guò)第二調(diào)節(jié)裝置實(shí)施到設(shè)置在下游的致動(dòng)器上。
[0005]有利地，車(chē)輛的停止借助于安全軌跡進(jìn)行，將所述安全軌跡輸送至第二調(diào)節(jié)裝置。在此特別有利的是，在進(jìn)入安全情況、即車(chē)輛必須借助于安全軌跡停止的情況時(shí)，安全軌跡已經(jīng)存儲(chǔ)在第二調(diào)節(jié)裝置中并且由此可以實(shí)現(xiàn)在無(wú)時(shí)間延遲的情況下轉(zhuǎn)換到安全運(yùn)行中。
[0006]此外有利的是，車(chē)輛的致動(dòng)裝置可以通過(guò)第一調(diào)節(jié)裝置或者通過(guò)第二調(diào)節(jié)裝置來(lái)控制以影響車(chē)輛縱向動(dòng)態(tài)特性和車(chē)輛橫向動(dòng)態(tài)特性。用于影響車(chē)輛縱向動(dòng)態(tài)特性的致動(dòng)器是下述裝置，該裝置可以改變車(chē)輛速度和車(chē)輛加速度，并且用于影響車(chē)輛橫向動(dòng)態(tài)特性的裝置是下述裝置，該裝置可以控制車(chē)輛轉(zhuǎn)向，以便有針對(duì)性地使車(chē)輛在其行駛方向上受到影響。在此，可通過(guò)第一調(diào)節(jié)裝置或第二調(diào)節(jié)裝置控制的車(chē)輛縱向動(dòng)態(tài)特性促動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是分離的促動(dòng)器，所述分離的促動(dòng)器可以彼此獨(dú)立地借助于分離的裝置改變車(chē)輛縱向動(dòng)態(tài)特性、即速度、加速度或延遲。此外可以考慮的是，可通過(guò)第一調(diào)節(jié)裝置和第二調(diào)節(jié)裝置控制的促動(dòng)機(jī)構(gòu)由一個(gè)唯一的促動(dòng)器構(gòu)成，然而該促動(dòng)器具有兩個(gè)彼此獨(dú)立的輸入端，從而在促動(dòng)器的一個(gè)線路信號(hào)中斷時(shí)通過(guò)第二線路信號(hào)無(wú)限制地保持所述促動(dòng)器的功能。例如可以實(shí)現(xiàn)一種所述的促動(dòng)機(jī)構(gòu)，其方式是，使用具有雙繞組的電動(dòng)機(jī)或者使用分離的電動(dòng)機(jī)，在所述電動(dòng)機(jī)中，只要一個(gè)電動(dòng)機(jī)改變促動(dòng)器的設(shè)置，則另一個(gè)電動(dòng)機(jī)保持空轉(zhuǎn)。
[0007]此外有利的是，第一調(diào)節(jié)裝置獨(dú)立于第二調(diào)節(jié)裝置地工作。這可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)，設(shè)置兩個(gè)自主的和彼此獨(dú)立的裝置。然而這也可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)，使用一個(gè)共同的殼體，兩個(gè)彼此分離的控制單元電路安裝在所述殼體中。在此同樣重要的是，用于兩個(gè)調(diào)節(jié)裝置的供電線路以及輸入信號(hào)線路和輸出信號(hào)線路被分離并且不動(dòng)用共同的資源。
[0008]此外有利的是，在第一調(diào)節(jié)裝置和用于引導(dǎo)車(chē)輛的致動(dòng)裝置之間的通訊裝置獨(dú)立于在第二調(diào)節(jié)裝置和用于引導(dǎo)車(chē)輛的致動(dòng)裝置之間的通訊裝置。因此實(shí)現(xiàn)了，不僅對(duì)用于促動(dòng)器的調(diào)節(jié)信號(hào)的計(jì)算彼此獨(dú)立，而且用于所述信號(hào)的傳輸路徑具有冗余度，并且由此如果產(chǎn)生電纜損壞或者不僅一個(gè)控制單元而且整組控制單元產(chǎn)生故障，然而可以確保自動(dòng)運(yùn)行的車(chē)輛的安全的工作方式。
[0009]特別有利的是，第一調(diào)節(jié)裝置或第二調(diào)節(jié)裝置與彼此分離的供電網(wǎng)絡(luò)連接，從而在供電裝置產(chǎn)生故障時(shí)也實(shí)現(xiàn)安全地至少行駛到最近的緊急停止位置。
[0010]此外有利的是，除了設(shè)置所述用于在正常運(yùn)行中自動(dòng)行駛的環(huán)境傳感裝置以外，設(shè)置一個(gè)另外的環(huán)境傳感器或多個(gè)另外的環(huán)境傳感器，其信號(hào)在正常行駛中不需要用于引導(dǎo)車(chē)輛。在此，所述一個(gè)另外的環(huán)境傳感器或者所述多個(gè)另外的環(huán)境傳感器是下述的裝置，所述裝置可以識(shí)別與車(chē)輛周?chē)h(huán)境中的物體直接即將發(fā)生的碰撞并且將這個(gè)信號(hào)直接輸送給第二控制裝置，所述第二控制裝置在安全情況下使車(chē)輛停在最近的停止位置上。因此可能的是，基于由一個(gè)另外的環(huán)境傳感器或多個(gè)另外的環(huán)境傳感器所提供的信息在需要情況下在緊急停止運(yùn)行期間執(zhí)行自動(dòng)的緊急剎車(chē)，以便避免車(chē)輛在緊急情況運(yùn)行時(shí)的碰撞或者至少減輕不再可避免的碰撞的碰撞后果。所述一個(gè)另外的環(huán)境傳感器或者所述多個(gè)另外的環(huán)境傳感器可以例如是基于激光雷達(dá)傳感裝置、雷達(dá)傳感裝置、超聲波傳感裝置、視頻傳感裝置或立體視頻傳感裝置的傳感裝置。
[0011]特別有意義的是，以控制元件的形式實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法，所述控制元件設(shè)置用于機(jī)動(dòng)車(chē)的自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)輛的控制單元。在此，將程序存儲(chǔ)在控制元件上，所述程序能夠在計(jì)算機(jī)上、特別是在微處理器或信號(hào)處理器上運(yùn)行并且適用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。也就是說(shuō)，在所述情況中，本發(fā)明通過(guò)存儲(chǔ)在控制元件上的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而設(shè)置有所述程序的控制元件以與所述程序適用于執(zhí)行的方法相同的方式表示本發(fā)明。特別是電子存儲(chǔ)介質(zhì)、例如只讀存儲(chǔ)器可以用作控制元件。
【附圖說(shuō)明】
[0012]本發(fā)明的其他特征、應(yīng)用可能性和優(yōu)點(diǎn)由本發(fā)明的實(shí)施例的下述說(shuō)明得出，所述實(shí)施例在附圖中示出。在此，所有描述或示出的特征單獨(dú)地或者任意組合地構(gòu)成本發(fā)明的內(nèi)容，而與所述特征在權(quán)利要求中的總結(jié)或所述特征的引用關(guān)系無(wú)關(guān)并且與所述特征在說(shuō)明書(shū)中或在附圖中的表述或說(shuō)明無(wú)關(guān)。
[0013]下面根據(jù)附圖解釋本發(fā)明的實(shí)施例。附圖中:
[0014]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)化的機(jī)動(dòng)車(chē)在正常模式和故障情況中的原理圖，
[0015]圖2根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施方式的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1中示出車(chē)道1，車(chē)輛3在所述車(chē)道上向前運(yùn)動(dòng)。在此，車(chē)輛3能夠在自動(dòng)行駛中自主地行駛。在駕駛員輸入一個(gè)目標(biāo)之后，軌跡被分段地計(jì)算，基于所述軌跡確定用于車(chē)輛的促動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制指令。為了使車(chē)輛3在自動(dòng)行駛中向前運(yùn)動(dòng)而求取軌跡4，所述軌跡沿著車(chē)道I引導(dǎo)車(chē)輛，并且在所示區(qū)段的實(shí)例中大致相應(yīng)于一直向前行駛。同時(shí)，借助于存在于車(chē)輛中的環(huán)境傳感裝置識(shí)別出，在車(chē)道I附近右側(cè)存在安全的停止區(qū)域2。所述停止區(qū)域2可以是例如在高速公路或者類(lèi)似于高速公路修建的聯(lián)邦公路上的緊急停車(chē)道，然而所述停止區(qū)域也可以是緊急停車(chē)處、固定的車(chē)道邊坡、例如平行于行駛方向定向的停車(chē)場(chǎng)或者是駛?cè)氲娜肟?。與求取標(biāo)準(zhǔn)軌跡4同時(shí)地，也連續(xù)地求取安全軌跡5。安全軌跡5通過(guò)以下方式產(chǎn)生，周?chē)h(huán)境傳感裝置與借助于高度準(zhǔn)確的地圖信息求取自身位置的定位系統(tǒng)結(jié)合地搜索可能的最近安全停止區(qū)域2，并且確定一個(gè)可選軌跡、即安全軌跡5，所述安全軌跡使車(chē)輛3從瞬時(shí)位置轉(zhuǎn)入到停止位置6中。如果在繼續(xù)的行駛中識(shí)別出，車(chē)輛3不能再在自動(dòng)行駛中沿著軌跡4持續(xù)運(yùn)行，則車(chē)輛引導(dǎo)裝置轉(zhuǎn)換到緊急運(yùn)行，并且車(chē)輛3沿著安全軌跡5被引導(dǎo)到最近的停止位置6，在所述停止位置上使車(chē)輛自動(dòng)地處于安全停止?fàn)顟B(tài)。所述緊急運(yùn)行可能由于用于自動(dòng)行駛的系統(tǒng)部件的故障而出現(xiàn)，然而也可以考慮的是，距離的車(chē)輛部件產(chǎn)生故障以及機(jī)動(dòng)車(chē)電路的一部分?jǐn)嗦?，或者由于特別復(fù)雜的周?chē)h(huán)境情況或者由于運(yùn)行所需數(shù)據(jù)的丟失不能再在自動(dòng)運(yùn)行中繼續(xù)行駛。
[0017]在圖2中描述了，可以如何執(zhí)行所述系統(tǒng)以自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)輛以及使車(chē)輛3自動(dòng)地安全地停止。因此示出模塊7，所述模塊包括位置確定、路線規(guī)劃和周?chē)h(huán)境傳感裝置。模塊7求取車(chē)輛3的瞬時(shí)位置，基于瞬時(shí)位置和所輸入的目標(biāo)位置求取所規(guī)劃的行駛路線，其方式是，調(diào)用所存儲(chǔ)的或者由外部數(shù)據(jù)服務(wù)器載入的地圖數(shù)據(jù)，并且將所述路線信息發(fā)送至軌跡規(guī)劃模塊8以及發(fā)送至第一調(diào)節(jié)裝置9。此外，車(chē)輛3具有環(huán)境傳感裝置，所述環(huán)境傳感裝置檢測(cè)車(chē)輛周?chē)h(huán)境中的物體并且提供所述物體的位置數(shù)據(jù)以及運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。車(chē)輛周?chē)h(huán)境中的所述物體可以是其他交通參與者，然而也可以是靜止的物體、例如樹(shù)、標(biāo)牌、橋或房屋墻壁。此外，周?chē)h(huán)境傳感裝置能識(shí)別可由車(chē)輛行駛并且用于軌跡規(guī)劃的空地。這些關(guān)于車(chē)輛周?chē)h(huán)境中的物體和空地的物體數(shù)據(jù)同樣由模塊7