用于使機(jī)動車在自動行駛中運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輛在自動行駛中運行的方法和裝置，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)置和瞬時車輛周圍環(huán)境情況來實現(xiàn)引導(dǎo)車輛，求取安全軌跡，所述安全軌跡在緊急情況的情形下根據(jù)瞬時車輛周圍環(huán)境情況實現(xiàn)使車輛安全地停止，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)運行中，致動裝置通過第一調(diào)節(jié)裝置來控制以引導(dǎo)車輛，以及在安全情況下，如果不能確保自動行駛，則致動裝置通過第二調(diào)節(jié)裝置來控制，以便使車輛無危險地停止。
【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輛停止的計算單元和對應(yīng)的方法，其中，檢驗是否存在緊急情況，并且在識別緊急情況之后，駕駛員輔助系統(tǒng)使車輛行駛到路邊，其方式是，查詢來自外部數(shù)據(jù)庫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應(yīng)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)能夠自主地引導(dǎo)車輛，并且所述系統(tǒng)此外能夠識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，這通過獨立權(quán)利要求的特征來實現(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，所述目的通過以下方式實現(xiàn)，通過軌跡規(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，以便使車輛運動到一個由駕駛員預(yù)先輸入的目標(biāo)點。在此，安全軌跡涉及車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，車輛不能再自動地運行并且使所述車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，用于車輛的致動裝置的信號基于標(biāo)準(zhǔn)軌跡來求取并且被輸出到設(shè)置在下游的致動裝置。所述致動裝置不但涉及車輛縱向引導(dǎo)、即對車輛在行駛方向上的速度和加速度的調(diào)節(jié)，而且涉及車輛橫向調(diào)節(jié)、即對轉(zhuǎn)向促動器的控制，以便使車輛在其方向上受到影響并且保持在瞬時行駛的車道上或者進(jìn)行有針對性的方向改變。在此，在本申請文件的范圍內(nèi)，術(shù)語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)置在下游的致動裝置的信號。然而，只要車輛可以在自動行駛中被引導(dǎo)，則用于設(shè)置在下游的致動裝置的基于安全軌跡的信號不會通過第二調(diào)節(jié)裝置實施到設(shè)置在下游的致動器上。
[0005]有利地，車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、即車輛必須借助于安全軌跡停止的情況時，安全軌跡已經(jīng)存儲在第二調(diào)節(jié)裝置中并且由此可以實現(xiàn)在無時間延遲的情況下轉(zhuǎn)換到安全運行中。
[0006]此外有利的是，車輛的致動裝置可以通過第一調(diào)節(jié)裝置或者通過第二調(diào)節(jié)裝置來控制以影響車輛縱向動態(tài)特性和車輛橫向動態(tài)特性。用于影響車輛縱向動態(tài)特性的致動器是下述裝置，該裝置可以改變車輛速度和車輛加速度，并且用于影響車輛橫向動態(tài)特性的裝置是下述裝置，該裝置可以控制車輛轉(zhuǎn)向，以便有針對性地使車輛在其行駛方向上受到影響。在此，可通過第一調(diào)節(jié)裝置或第二調(diào)節(jié)裝置控制的車輛縱向動態(tài)特性促動機(jī)構(gòu)可以是分離的促動器，所述分離的促動器可以彼此獨立地借助于分離的裝置改變車輛縱向動態(tài)特性、即速度、加速度或延遲。此外可以考慮的是，可通過第一調(diào)節(jié)裝置和第二調(diào)節(jié)裝置控制的促動機(jī)構(gòu)由一個唯一的促動器構(gòu)成，然而該促動器具有兩個彼此獨立的輸入端，從而在促動器的一個線路信號中斷時通過第二線路信號無限制地保持所述促動器的功能。例如可以實現(xiàn)一種所述的促動機(jī)構(gòu)，其方式是，使用具有雙繞組的電動機(jī)或者使用分離的電動機(jī)，在所述電動機(jī)中，只要一個電動機(jī)改變促動器的設(shè)置，則另一個電動機(jī)保持空轉(zhuǎn)。
[0007]此外有利的是，第一調(diào)節(jié)裝置獨立于第二調(diào)節(jié)裝置地工作。這可以通過以下方式實現(xiàn)，設(shè)置兩個自主的和彼此獨立的裝置。然而這也可以通過以下方式實現(xiàn)，使用一個共同的殼體，兩個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，用于兩個調(diào)節(jié)裝置的供電線路以及輸入信號線路和輸出信號線路被分離并且不動用共同的資源。
[0008]此外有利的是，在第一調(diào)節(jié)裝置和用于引導(dǎo)車輛的致動裝置之間的通訊裝置獨立于在第二調(diào)節(jié)裝置和用于引導(dǎo)車輛的致動裝置之間的通訊裝置。因此實現(xiàn)了，不僅對用于促動器的調(diào)節(jié)信號的計算彼此獨立，而且用于所述信號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，然而可以確保自動運行的車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)生故障時也實現(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行中自動行駛的環(huán)境傳感裝置以外，設(shè)置一個另外的環(huán)境傳感器或多個另外的環(huán)境傳感器，其信號在正常行駛中不需要用于引導(dǎo)車輛。在此，所述一個另外的環(huán)境傳感器或者所述多個另外的環(huán)境傳感器是下述的裝置，所述裝置可以識別與車輛周圍環(huán)境中的物體直接即將發(fā)生的碰撞并且將這個信號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輛停在最近的停止位置上。因此可能的是，基于由一個另外的環(huán)境傳感器或多個另外的環(huán)境傳感器所提供的信息在需要情況下在緊急停止運行期間執(zhí)行自動的緊急剎車，以便避免車輛在緊急情況運行時的碰撞或者至少減輕不再可避免的碰撞的碰撞后果。所述一個另外的環(huán)境傳感器或者所述多個另外的環(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)動車的自動引導(dǎo)車輛的控制單元。在此，將程序存儲在控制元件上，所述程序能夠在計算機(jī)上、特別是在微處理器或信號處理器上運行并且適用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。也就是說，在所述情況中，本發(fā)明通過存儲在控制元件上的程序來實現(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。特別是電子存儲介質(zhì)、例如只讀存儲器可以用作控制元件。
【附圖說明】
[0012]本發(fā)明的其他特征、應(yīng)用可能性和優(yōu)點由本發(fā)明的實施例的下述說明得出，所述實施例在附圖中示出。在此，所有描述或示出的特征單獨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)系無關(guān)并且與所述特征在說明書中或在附圖中的表述或說明無關(guān)。
[0013]下面根據(jù)附圖解釋本發(fā)明的實施例。附圖中:
[0014]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的自動化的機(jī)動車在正常模式和故障情況中的原理圖，
[0015]圖2根據(jù)本發(fā)明的裝置的實施方式的原理框圖。
【具體實施方式】
[0016]圖1中示出車道1，車輛3在所述車道上向前運動。在此，車輛3能夠在自動行駛中自主地行駛。在駕駛員輸入一個目標(biāo)之后，軌跡被分段地計算，基于所述軌跡確定用于車輛的促動機(jī)構(gòu)的控制指令。為了使車輛3在自動行駛中向前運動而求取軌跡4，所述軌跡沿著車道I引導(dǎo)車輛，并且在所示區(qū)段的實例中大致相應(yīng)于一直向前行駛。同時，借助于存在于車輛中的環(huán)境傳感裝置識別出，在車道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似于高速公路修建的聯(lián)邦公路上的緊急停車道，然而所述停止區(qū)域也可以是緊急停車處、固定的車道邊坡、例如平行于行駛方向定向的停車場或者是駛?cè)氲娜肟?。與求取標(biāo)準(zhǔn)軌跡4同時地，也連續(xù)地求取安全軌跡5。安全軌跡5通過以下方式產(chǎn)生，周圍環(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，并且確定一個可選軌跡、即安全軌跡5，所述安全軌跡使車輛3從瞬時位置轉(zhuǎn)入到停止位置6中。如果在繼續(xù)的行駛中識別出，車輛3不能再在自動行駛中沿著軌跡4持續(xù)運行，則車輛引導(dǎo)裝置轉(zhuǎn)換到緊急運行，并且車輛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輛自動地處于安全停止?fàn)顟B(tài)。所述緊急運行可能由于用于自動行駛的系統(tǒng)部件的故障而出現(xiàn)，然而也可以考慮的是，距離的車輛部件產(chǎn)生故障以及機(jī)動車電路的一部分?jǐn)嗦罚蛘哂捎谔貏e復(fù)雜的周圍環(huán)境情況或者由于運行所需數(shù)據(jù)的丟失不能再在自動運行中繼續(xù)行駛。
[0017]在圖2中描述了，可以如何執(zhí)行所述系統(tǒng)以自動引導(dǎo)車輛以及使車輛3自動地安全地停止。因此示出模塊7，所述模塊包括位置確定、路線規(guī)劃和周圍環(huán)境傳感裝置。模塊7求取車輛3的瞬時位置，基于瞬時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，車輛3具有環(huán)境傳感裝置，所述環(huán)境傳感裝置檢測車輛周圍環(huán)境中的物體并且提供所述物體的位置數(shù)據(jù)以及運動數(shù)據(jù)。車輛周圍環(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、標(biāo)牌、橋或房屋墻壁。此外，周圍環(huán)境傳感裝置能識別可由車輛行駛并且用于軌跡規(guī)劃的空地。這些關(guān)于車輛周圍環(huán)境中的物體和空地的物體數(shù)據(jù)同樣由模塊7