用于运行车辆的方法和车辆与流程

本发明涉及一种车辆，该车辆包括驾驶舱，该驾驶舱具有驾驶员座椅和用于被车辆驾驶员功能地使用的至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件，该车辆可在手动驾驶模式中和在至少部分自动驾驶模式中运行。本发明还涉及一种用于运行车辆的方法，该车辆包括驾驶舱，该驾驶舱具有驾驶员座椅和用于被车辆驾驶员功能地使用的至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件，该车辆可在手动驾驶模式中和在至少部分自动驾驶模式中运行。

背景技术：

这种车辆尤其可以是机动车。但本发明不局限于机动车，而也可用于其它车辆、如轨道车辆、飞机或船舶中。

具有手动驾驶模式的车辆、尤其是机动车早已众所周知。在此涉及由车辆驾驶员操作的车辆，其中，驾驶员手动进行驾驶所需的控制活动(如制动、加速、转向)。但现代车辆具有越来越多的辅助功能，其能够实现部分自动或全自动的驾驶模式。这种可减少或简化驾驶员某些任务的辅助功能也称为驾驶辅助系统。在机动车中已知的示例包括基于距离的速度控制系统、泊车辅助系统、车道保持辅助系统、制动辅助系统等。已公开了具有全自动驾驶模式的车辆，其因此在没有驾驶员干预的情况下行驶。这种全自动驾驶模式在现有技术中有时被称为自动驾驶、自主驾驶或先导驾驶(pilotiertesfahren)。

由于当车辆处于部分自动或全自动驾驶模式中时驾驶员将摆脱一些或全部驾驶任务，因此驾驶员就采取相应于其减少的任务负荷的休息位置。尤其是，当车辆在全自动驾驶模式中运行时，驾驶员可采取舒适的休息位置。可规定切换驾驶模式。例如，当可在至少部分自动驾驶模式中被控制的路段即将到来时(如高精度测量的路段或具有电子位置信标的路段)，车辆可从手动驾驶模式切换到该至少部分自动驾驶模式中。相反，当驾驶员应再次接管对车辆的完全控制时，车辆可从至少部分自动驾驶模式切换到手动驾驶模式。

de102012213965a1描述了一种在自动驾驶中确保机动车驾驶员足够能力的方法。在此驾驶员在自动驾驶模式中持续在时间间隔内被请求相应在车辆中执行不同任务。由此可持续地确定和控制驾驶员能力。由此可确保驾驶员随时准备切换到手动或部分自动驾驶模式中。

de102013000632a1描述了在车辆自动驾驶期间的座椅设置。在此规定，可根据驾驶模式调节座椅的座椅位置(如靠背倾斜度)。因此例如可在全自动驾驶中使座椅靠背更多地倾斜，从而驾驶员可采取休息位置。还公开了在该驾驶模式中通过使方向盘移入仪表板中来为驾驶员提供额外的空间。

在如de102013000632a1所描述的设置中不能立即切换到手动驾驶模式中。而且强制地要求，车辆可在全自动驾驶模式中安全地运动至少这样长的未来时间，使得驾驶员能够注意到即将接管其驾驶任务并将座椅和可能将方向盘调回到适合用于手动驾驶模式的位置中。这带来下述缺点：如果不能确保及时安全地返回手动驾驶模式，则可能无法调节出自动驾驶模式。

技术实现要素：

基于现有技术，本发明的任务在于提供一种允许从自动驾驶模式快速切换到手动驾驶模式的车辆。

所述任务在具有独立权利要求特征的车辆和方法中得以解决。本发明的有利扩展方案是从属权利要求的技术方案。

根据本发明的车辆包括驾驶舱。术语“驾驶舱”在此是指驾驶员的位置并且除了其(驾驶员)座椅外还包括提供给驾驶员使用的显示和操作元件。驾驶舱的另一常用词是驾驶员工位。驾驶舱包括驾驶员座椅和用于被车辆驾驶员功能地使用的至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件。与驾驶相关的驾驶舱元件是驾驶员用于控制车辆的驾驶舱元件。与驾驶相关的驾驶舱元件例如可以是方向盘、后视镜、油门踏板、制动踏板等。相反，不用于控制车辆的驾驶舱元件不是与驾驶相关的。例如，汽车收音机的操作元件通常就不是与驾驶相关的驾驶舱元件。根据本发明的车辆可在手动驾驶模式和至少部分自动驾驶模式中运行。车辆包括用于自动调节所述驾驶员座椅的位置和/或所述至少一个驾驶舱元件的位置的控制器。“自动调节”是指由控制器引起并且通过与控制器连接的致动器自动执行的调节。例如控制器可控制电动机，其使驾驶员座椅和/或驾驶舱元件运动。控制器构造用于当车辆在手动驾驶模式中运行时调节出所述驾驶员座椅的第一位置和所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件的第一位置。第一位置尤其可以是当车辆在手动驾驶模式中运行、即驾驶员独立控制车辆时在由现有技术已知的传统车辆中通常选择的位置。控制器还构造用于当车辆在自动驾驶模式中运行时调节出所述驾驶员座椅的第二位置和所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件的第二位置。如上所述，与用于手动驾驶模式所需或理想的座椅位置相比，驾驶员在至少部分自动运行的车辆中可采取更加舒适的座椅位置。这可通过调节出驾驶员座椅的第二位置来实现。替代或附加地，通过使与驾驶相关的驾驶舱元件设置在第二位置中可为驾驶员提供更多的空间。例如，方向盘可朝仪表板的方向移动。在现有技术中已知，为了满足安全要求，相应的第二位置必须满足哪些条件。例如必须确保车辆的约束系统(如安全带、安全气囊)在驾驶员座椅的第二位置中也起作用。

除了上述舒适度方面之外，调节出所述驾驶员座椅的第二位置和/或所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件的第二位置的另一优点在于，驾驶员可直接和直观地识别车辆是在手动驾驶模式中还是在自动驾驶模式中运行。

本发明的车辆的特征在于，所述控制器构造用于这样调节出所述驾驶员座椅的第二位置和/或所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件的第二位置，使得当车辆在自动驾驶模式中或应在该模式中运行时所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件可被驾驶员功能地使用。换句话说，本发明规定，在自动驾驶模式中虽然可调节驾驶员座椅的位置和/或驾驶舱元件的位置，但该调节受到驾驶舱元件必须保持可被驾驶员继续使用的限制。因此，本发明允许驾驶员随时控制或再次接管车辆。本发明尤其是允许从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式中，而不必等待切换到驾驶员座椅的第一位置和驾驶舱元件的第一位置所需的时间。

本发明在驾驶员自身确定驾驶员座椅的第二位置时也是有利的。为此可将用于自动驾驶模式的优选驾驶员座椅位置预先存储于控制器中。驾驶员也可在切换到自动驾驶模式中后自身通过操作用于调节座椅位置的操作元件来调节座椅位置。因此直白地说，“驾驶员座椅位置的自动调节”也应包括这种由驾驶员引起的调节。在驾驶员确定并且因此固定座椅的第二位置后，为了实现本发明，这样调节所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件的第二位置，使得所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件可在车辆运行于或将要运行于自动驾驶模式中时被驾驶员功能地使用。

虽然参考一个唯一的与驾驶相关的驾驶舱元件来解释和说明本发明和/或一些实施方式，但应理解，本发明不局限于一个唯一的与驾驶相关的驾驶舱元件。相反，特别有利的是这样调节多个、尤其是所有与驾驶相关的驾驶舱元件的相应第二位置，使得这些驾驶舱元件可在车辆运行于或将要运行于自动驾驶模式中时被驾驶员功能地使用。

本发明的实施方式可规定，调节驾驶员座椅的位置包括改变深度位置和/或改变靠背倾斜度。改变深度位置是沿车辆纵向方向改变位置。驾驶员座椅因此可沿车辆纵向方向向前或向后运动。在自动驾驶模式中，座椅例如可向后运动并且座椅靠背可更多地倾斜。这允许驾驶员采取更舒适的座椅位置并且增加了驾驶员前面的自由空间。座椅调节的方式和程度取决于驾驶员应执行的驾驶任务。当例如调节出全自动驾驶模式时，驾驶员无须执行任何驾驶任务并且座椅可被调节到非常舒适的位置中。根据本发明，座椅位置仅受到与驾驶相关的驾驶舱元件随时可被驾驶员使用的限制。当例如驾驶舱元件是方向盘时，座椅只能以这样的程度向后移动，使得驾驶员可从其座椅位置用其手握住并操作方向盘。

优选可规定，调节所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件的位置包括改变驾驶舱元件的高度位置和/或深度位置。

改变深度位置是沿车辆纵向方向改变位置。驾驶舱元件远离驾驶员的深度位置改变增加了驾驶员前面的自由空间。由此可在自动驾驶模式中获得舒适度。由于根据本发明这样调节出驾驶舱元件的第二位置，使得驾驶舱元件可被驾驶员功能地使用，所以驾驶舱元件深度位置的改变至多只能以这样的程度进行，使得驾驶员能够从其(通过驾驶员座椅的第二位置确定的)座椅位置触及该驾驶舱元件。例如必须这样选择驾驶舱元件的第二位置，使得驾驶员可从其座椅位置用手触及待借助一只手操作的驾驶舱元件。也必须这样选择驾驶舱元件的第二位置，使得驾驶员可从其座椅位置用脚触及待借助一只脚操作的驾驶舱元件。构成与驾驶相关的显示元件的驾驶舱元件只能以这样的程度远离驾驶员，使得驾驶员可识别该显示器的内容。

改变高度位置是沿着车辆竖轴改变位置。通过改变高度位置也可增加驾驶员前面的自由空间，从而获得舒适度。改变高度位置的目的也可在于，当调节出驾驶员座椅的第二位置时仍可继续使用驾驶舱元件。当例如在自动驾驶模式中向后移动座椅并且靠背更多地倾斜时，驾驶员可因其改变的头部位置而不能再最佳地观看显示或视觉元件。通过改变该驾驶舱元件的高度位置可确保驾驶员在自动驾驶模式中也可观看显示或视觉元件。

在本发明的一种实施方式中，所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件是方向盘。可这样选择方向盘的第二位置，使得驾驶员在自动驾驶模式中具有更多空间。例如在全自动驾驶模式中可允许驾驶员阅读报纸，因为在该驾驶模式中不需要他控制车辆。深度可调的方向盘、即可移入仪表板平面中或移出该平面的方向盘本身由现有技术公开。这种可自动运动的方向盘可通过其在自动驾驶模式中远离驾驶员地移入仪表板平面中来实现本发明。在此重要的是，驾驶员也可从其在自动驾驶模式中基于所调节出的驾驶员座椅的第二位置采取的座椅位置用其手触及并操作方向盘(该方向盘处于其第二位置中)。

在本发明的一种实施方式中，所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件是踏板、尤其是制动踏板或油门踏板。可规定，这样选择踏板的第二位置，使得驾驶员在自动驾驶模式中具有更多的腿部自由度。如上面对于方向盘所描述的那样，在踏板的第二位置中重要的是，踏板保持可被驾驶员使用。

在本发明的一种实施方式中，所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件是平视显示器。这种通常设置在驾驶员看向道路的视线方向上的平视显示器用于显示与驾驶相关的信息(如瞬时速度、警告等)。为了使驾驶员在其于自动驾驶模式中采用的座椅位置中在看向道路时也能够使用平视显示器，可规定，平视显示器的高度位置可调节。当例如驾驶员座椅的第二位置包括相对于驾驶员座椅的第一位置向后移动的座椅面和向后倾斜的靠背倾斜时，驾驶员的头部与在手动驾驶模式中的头部位置相比更加向下和向后。在此情况下通过向上移动平视显示器可确保驾驶员在看向道路时可从其改变的位置识别显示的信息。替代或附加地可规定，放大地显示以便补偿驾驶员与平视显示器的增加的距离。

在本发明的一种实施方式中，所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件是后视镜、尤其是外后视镜或内后视镜。后视镜位置的调节尤其可包括镜面倾斜角的调节。例如可规定，机动车的两个外后视镜和内后视镜的镜面在自动驾驶模式中这样调节到驾驶员头部所采取的位置，使得这些后视镜允许驾驶员具有最佳的向后视线。

在另一种有利方案中规定，所述控制器构造用于调节驾驶员安全带的松紧度和/或安全带的带保持器的位置，其中，所述控制器构造用于这样调节安全带的松紧度和/或带保持器的位置，使得当车辆在自动驾驶模式中或应在该模式中运行时所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件可被驾驶员功能地使用。为了在尤其是全自动驾驶模式中提高驾驶员的舒适度，已知减少安全带的松紧度和/或这样调节安全带的带保持器的位置，使得安全带舒适地贴靠，这在下文中被称为安全带的适配。在此始终应注意不损害安全带的安全功能。优选可这样适配安全带，使得在自动驾驶模式中安全带不会对功能地使用驾驶舱元件加大难度。例如可这样减少安全带的松紧度，使得驾驶员的上身和/或手臂可朝向驾驶舱元件运动。

本发明的另一种有利方案在于所述车辆包括与控制器连接的检测装置、尤其是内部空间相机。在此控制器构造用于通过处理由检测装置检测到的数据、尤其是图像来确定驾驶员的身体尺寸和/或座椅位置。此外，控制器构造用于根据所确定的驾驶员身体尺寸和/或座椅位置调节出所述驾驶员座椅的第二位置和/或所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件的第二位置。换句话说，通过检测装置(其尤其是对准驾驶员的内部空间相机)拍摄驾驶员的图像。所述图像可借助本身由现有技术公开的图像处理方法来处理，以便确定驾驶员的身体尺寸和/或座椅位置，在此尤其是也可确定驾驶员头部的位置。控制单元可由已知的车辆条件以及由所确定的驾驶员身体尺寸和/或座椅位置这样确定座椅的第二位置和/或驾驶舱元件的第二位置，使得一方面可为驾驶员实现尽可能大的舒适度并且另一方面确保所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件可被驾驶员功能地使用。

有利的是，控制器构造用于当调节出所述驾驶员座椅的第二位置和/或所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件的第二位置时借助车辆的显示装置请求驾驶员使用所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件。因此可检验当前设定(即驾驶员座椅的第二位置和驾驶舱元件的第二位置)是否满足驾驶舱元件是否可使用的条件。这种检验适于在车辆起动时当其仍处于停车状态中的情况下进行。由此当在晚些时候切换到自动驾驶模式中时，通过事先进行的检验确保驾驶员可使用驾驶舱元件。此外可优选规定，检验驾驶舱元件的使用。如果检验失败、即驾驶员无法使用驾驶舱元件，则改变驾驶员座椅的第二位置和/或驾驶舱元件的第二位置。随后控制器可借助显示装置请求驾驶员再次使用驾驶舱元件并检验该使用。这可重复直至按规定调节出驾驶员座椅的第二位置和驾驶舱元件的第二位置为止。

本发明的方法用于运行车辆，所述车辆包括驾驶舱，该驾驶舱具有驾驶员座椅和用于被车辆驾驶员功能地使用的至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件，所述车辆可在手动驾驶模式中和在至少部分自动驾驶模式中运行。在根据本发明的第一方法步骤中，当车辆在手动驾驶模式中运行时调节出所述驾驶员座椅的第一位置和所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件的第一位置。在根据本发明的第二方法步骤中，当车辆在自动驾驶模式中或应在该模式中运行时调节出所述驾驶员座椅的第二位置和所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件的第二位置，使得所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件可被驾驶员功能地使用。所述方法步骤可由车辆控制器实施。

在有利的扩展方案中，附加地确定驾驶员的身体尺寸和/或座椅位置。这例如可借助内部空间相机来完成。随后根据所确定的驾驶员身体尺寸和/或座椅位置来调节出所述驾驶员座椅的第二位置和所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件的第二位置。

在另一种方案中规定，当调节出所述驾驶员座椅的第二位置和/或所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件的第二位置时，输出使用所述至少一个驾驶舱元件的请求。如上所述可进一步规定，检验驾驶舱元件是否被成功地使用并且必要时这样长地适配所述驾驶员座椅的第二位置和/或所述至少一个与驾驶相关的驾驶舱元件的第二位置，直至驾驶员在收到请求后成功地使用驾驶舱元件为止。

附图说明

下面参考示例性视图来说明本发明的其它实施方式。附图如下：

图1示出在手动驾驶模式中的根据本发明一种实施方式的车辆驾驶舱；

图2示出在全自动驾驶模式中在第一驾驶情况下的根据本发明一种实施方式的车辆驾驶舱；

图3示出在全自动驾驶模式中在第二驾驶状况下的根据本发明一种实施方式的车辆驾驶舱。

具体实施方式

附图中相同的附图标记表示本发明所示实施方式的相同特征。应指出，所示附图和相关描述仅涉及本发明的实施方式。尤其是，附图和/或附图说明中的特征组合的显示不应被解释为本发明强制要求实现所有提到的特征。本发明的其它实施方式可包括更少、更多和/或其它特征。本发明的保护范围和公开内容由所附专利权利要求和全部说明书给出。还应指出，视图涉及本发明实施方式的原理图。单独显示的元件相互间的布置仅作为示例选择并且可在本发明的其它实施方式中不同地选择。此外，视图不一定是按比例的。为了更好的说明，所示各个特征可被放大或缩小地示出。

图1示出在手动驾驶模式中的根据本发明一种实施方式的机动车驾驶舱1。该视图可理解为原理图，各个元件单独且示意性示出。驾驶员座椅的座椅面2和靠背3处于第一位置中。驾驶员的上身4处于基本上直立的位置中。驾驶员将其手臂6伸向方向盘7并且用其手握住方向盘7。驾驶员的头部5这样定位，使得驾驶员具有通过挡风玻璃看向道路(未示出)的最佳视线。在该视线路径中设有平视显示器8，在其上可向驾驶员显示与驾驶相关的信息、如适用的允许最大速度和换挡建议。此外还示出车辆的一个外后视镜9，借助其驾驶员可看到其后面的区域。当然，驾驶舱可具有其它未示出的与驾驶相关的驾驶舱元件，如第二外后视镜、内后视镜、驾驶踏板等。在图1所示情况中，(未示出的)安全带紧紧贴在驾驶员的上身4和骨盆上。内部空间相机10对准驾驶员的上身4、手臂6和头部5。因此，该内部空间相机可检测驾驶员的座椅位置和身体尺寸。内部空间相机10设有未示出的控制器，用于通过数据连接进一步处理检测到的图像。

图2示出在全自动驾驶模式中的根据本发明一种实施方式的机动车驾驶舱1。在这种全自动驾驶模式中，驾驶员不必执行或控制任何驾驶任务，因此如果他愿意他可以完全投入其它任务。通过双向箭头表示座椅和与驾驶相关的驾驶舱元件可调节的各个运动方向。与图1所示驾驶情况相比，可以看出，驾驶员座椅的座椅面2向后移动并且驾驶员座椅的靠背3更加倾斜。在图1中的靠背3的位置与图2中的靠背3的位置之间的倾斜角α在图2中标出。驾驶员的上身4紧贴在靠背3上，因此驾驶员处于舒适的座椅位置中。驾驶员用其手臂6拿着娱乐电子设备、如平板电脑。图2所示的驾驶员座椅的第二位置可由控制器基于驾驶员的预设而调节出。例如驾驶员可借助(未示出的)操作元件选择其合意的座椅位置。驾驶员座椅的第二位置也可在没有驾驶员干预的情况下被调节出。内部空间相机10检测图2所示的驾驶员的位置并将检测到的图像发送到(未示出的)控制器。该控制器尤其是确定驾驶员的上身4、手臂6和头部5的位置和尺寸。由如此确定的数据，控制器可这样确定与驾驶相关的驾驶舱元件7、8、9的第二位置，使得该驾驶舱元件7、8、9可被驾驶员功能地使用。

方向盘7在其第二位置中进一步运动到(未示出的)机动车仪表板中，从而增加驾驶员前面的空间。但方向盘7在其第二位置中仅以这样的程度朝仪表板的方向移动，使得其保持可被驾驶员继续使用。因此，驾驶员可用其手臂6触及、握住和操作方向盘7。平视显示器8在其第二位置中向下移动，使得驾驶员可从其头部位置5在通过挡风玻璃看向道路时观看平视显示器8。由于从头部5到平视显示器8的距离增加，可放大地显示在平视显示器8上示出的内容。外后视镜9在其第二位置中这样倾斜，使得驾驶员可从其头部位置5借助后视镜9最佳地观看车辆旁边和后方的区域。在图2所示的状况中，(未示出的)安全带松弛地贴在驾驶员的上身4和骨盆上。尤其是这样调节安全带，使得方向盘7保持可被驾驶员使用。换句话说，这样调节安全带，使得驾驶员可握住方向盘7。

应指出，并非强制要求必须可从驾驶员在自动驾驶模式中采用的位置使用驾驶舱元件。可考虑驾驶员能够运动。相反强制要求驾驶舱元件在其自身不运动(即没有驾驶舱元件的运动)以及驾驶员座椅不运动的情况下可被使用。在图2所示的示例中例如可这样调节方向盘7，使得驾驶员为了握住方向盘7须立起其上身4，如图3所示。

本发明的一种实施方式可规定，检验驾驶舱元件在相应的第二位置中是否可被功能地使用。为此可执行检验程序，这优选可在开始驾驶前车辆的停止状态中进行。关于所述检验程序，调节驾驶员座椅2、3和驾驶舱元件7、8、9的相应的第二位置。然后借助平视显示器8或车辆的其它显示装置请求驾驶员握住并移动方向盘7。也可请求驾驶员确认他是否可毫无问题地观看平视显示器8和后视镜9。如果这不成功，方向盘7可朝驾驶员的方向或座椅面2可朝方向盘7的方向移动一段距离或两者都移动一段距离。平视显示器8和后视镜9也可移动。然后可重新进行测试。这可重复直至满足驾驶舱元件7、8、9在相应的第二位置中可被功能地使用的条件为止。这样确定的相应的第二位置随后可存储于控制器中。

图3示出在全自动驾驶模式中在第二驾驶情况下的根据本发明一种实施方式的车辆驾驶舱1。座椅2、3和驾驶舱元件7、8、9继续处于相应的第二位置中。相对于图2的显示，在图3中仅驾驶员的位置改变，而其余所显示元件的位置未改变。与图2所示驾驶情况相比，驾驶员想要或应该在图3所示驾驶情况下干预驾驶过程。可以看出，驾驶员已经立起其上身4并且用其手臂6和其手握住方向盘7。例如驾驶员可被请求再次接管对车辆的控制(所谓的接管要求)或为即将到来的接管做好准备。也可能驾驶员想要接管方向盘7，尽管这不是必须的。无论如何，本发明允许驾驶员在所显示的示例性情况下立即接管控制，而无须改变驾驶员座椅2、3的位置和/或驾驶舱元件7、8、9的位置。上述对安全带的调节允许驾驶员在图3所示情况下如图所示立起其上身4。

附图标记列表

1驾驶舱

2座椅面

3座椅靠背

4驾驶员的上身

5驾驶员的头部

6驾驶员的手臂

7方向盘

8平视显示器

9外后视镜

10内部空间相机

α座椅靠背的倾斜角