用于执行车辆的自动驾驶的方法和设备与流程

本发明涉及用于沿着所提供的轨迹执行车辆的自动驾驶的一种方法和一种设备。

背景技术：

现代车辆、尤其机动车具有多个辅助系统，所述多个辅助系统在引导车辆时支持驾驶员。例如使用制动辅助装置、车道保持装置和间隔保持装置。

此外已知，自动地沿着所提供的轨迹引导车辆到停车位置中。为此由控制装置控制车辆的转向和驱动，使得将车辆自动地沿着所提供的轨迹引导到停车位置中。这样的方法例如由de102013015349a1已知。

由de102013015348a1已知一种用于运行车辆的、尤其用于通过车辆驶入在看不到的/远离道路的停车区中的停车位的方法，其中检测车辆的周围环境数据，其中在驶入停车区中的停车位时标识该停车位是否是家用停车位或停车区是否是家用停车区，并且在所标识的家用停车位或家用停车区并且在车辆接近所标识的家用停车位或所标识的家用停车区时存储或更新所检测的周围环境数据或行驶数据，其中，在学习模式中，根据周围环境数据或行驶数据来求取并存储针对至少一个家用停车区的至少一个家用停车位的多个轨迹，并且其中，在运行模式中，在驶入至少一个家用停车区的至少一个家用停车位时输出对于选择和激活可能的可行驶的轨迹，或者，当所求取的轨迹中的仅仅一个是可行驶的时，自动激活该轨迹。

技术实现要素：

本发明基于以下技术问题，实现用于执行车辆的自动驾驶的方法和设备，其中改善对所存储的轨迹的选择。

根据本发明，所述技术任务通过具有专利权利要求1所述的特征的方法和具有专利权利要求17所述的特征的设备来解决。本发明的有利构型由从属权利要求得出。

下面，轨迹应包括在周围环境中的轨道曲线的参数化位置数据的有序集合和另外的数据。所述另外的数据可以是在周围环境中存在的特征和/或由所述特征导出的特征，例如周围环境中的物理对象的视觉映射、元数据或位置数据。在此，所述另外的数据尤其应允许相比于卫星支持的全球位置确定系统和导航系统（例如gps）经改善的、在环境中对车辆的定位。

下面，姿态（pose）应表示车辆的位置以及取向。在此，取向尤其应表示：车辆在停车位上是向前还是向后停车的，或者应向前还是向后停车。

下面，车辆尤其应表示用于在运送人员或货物的机动车。

尤其辅助系统构成本发明的背景，所述辅助系统使得车辆能够实现，在学习驾驶中学会轨迹并且在跟随行驶时自动地行驶所学会的轨迹。在此应尤其考虑以下状况，在所述状况中，在执行跟随行驶之前必须应选择所存储的轨迹，以便确定，车辆应自动行驶到哪个目标位置。

本发明的核心思想是，通过以下方式来改善在自动驾驶期间要行驶的轨迹的范围内的选择，即附加地检测或接收附加信息。因此附加信息可以是附加的参数，所述附加的参数在选择时被考虑。如果对于当前位置或当前的周围环境存储了多个轨迹，那么首先提供所存储的全部轨迹。然后，附加信息例如可以仅仅在过滤器的意义上限制对所提供的轨迹的选择。但也可以规定，使用附加信息作为用于适配所提供的轨迹的参数。当所存储的轨迹中没有轨迹直接满足由附加信息要求的预先规定（vorgabe）时，这例如是这种情形。然后例如适配所提供的轨迹，使得通过经适配的轨迹满足附加信息的预先规定。优点是，由此可以较有针对性和较灵活地执行所述选择。

尤其提供一种用于执行车辆沿着所提供的轨迹的自动驾驶的方法，所述方法包括以下步骤：对于车辆的当前位置提供所存储的至少一个轨迹，选择所提供的轨迹之一，执行车辆的自动驾驶，其中，车辆的控制装置基于所检测的周围环境数据提供用于横向调节和纵向调节的信号，用于沿着所选择的轨迹控制车辆，其中，检测或接收至少一个附加信息，并且附加地基于至少一个附加信息执行选择。

此外，实现一种用于执行车辆沿着所提供的轨迹的自动驾驶的设备，所述设备包括：用于检测所述车辆的周围环境的周围环境数据的至少一个周围环境检测装置，控制装置，所述控制装置用于对于车辆的当前位置提供所存储的至少一个轨迹，并且选择所提供的轨迹之一，其中，控制装置被构造为，基于所检测的周围环境数据提供用于横向调节和纵向调节的信号，用于沿着所选择的轨迹控制车辆，其中，所述控制装置还被构造为，检测或接收至少一个附加信息并且附加地基于至少一个附加信息来执行选择。

在选择所提供的轨迹之一时可能值得期望的是，可以选择车辆在所选择的轨迹的目标位置处的取向。因此在一种有利的实施方式中规定，至少一个附加信息是车辆在轨迹的目标位置处的预先给定的姿态。因此例如可以选择，车辆应向前还是向后泊入。此外可以附加地预先给定与对于相应的轨迹存储的目标位置的偏移。当车辆应不同于最初所学会地停放到车库中时，这是有利的。然后，控制装置相应地适配所提供的轨迹之一，并且接着执行自动驾驶。

此外可以期望，仅仅能够从针对车辆的当前位置或周围环境所存储的轨迹中选择确定的轨迹。例如可以规定，各一个用户标志或车辆标志被分配给所存储的轨迹。然后，在跟随驾驶的情况下应仅仅以下轨迹是可选择的，所述轨迹以相应的用户标志或车辆标志标记。因此在另一种有利的实施方式中规定，将个性化信息分配给所存储的轨迹，并且可替代地或附加地，至少一个附加信息是个性化信息。个性化信息例如可以是用户标志、用户账号、车辆标志而或者也可以是表示车辆或驾驶员的确定的组的标志。通过这种方式可以选择性地提供和选择所存储的轨迹。

此外可以期望，应根据所提供的轨迹的目标位置的当前的占据状态来选择可替代的目标位置。因此在一种有利的实施方式中可以规定：可替代地或附加地，至少一个附加信息是所提供的轨迹的目标位置的预先给定的优先次序。这能够实现多个轨迹的和其所属的目标位置的优先次序的确定。因此例如可以根据各个目标位置的当前占据状态来设置以下优先次序：首先应泊入左车库中，然后应泊入右车库中，然后应在左车库之前停放并且最后在右车库之前停放。然后视现有的占据状态而定地经历优先次序的各个等级。

但此外也可以根据其他标准来预先给定优先次序。这例如可以是所提供的轨迹的使用因素或成本因素。因此，例如可以以相应的成本值设置分别需要的数量的调车过程，所述调车过程对于实现所提供的轨迹的相应目标位置是必需的。这样的成本值例如可以是借助成本函数所计算的能量消耗或所需要的时间。如果越多的调车过程是必需的，那么成本值是越高的并且相应的轨迹在优先次序中越低。因此，一种实施方式规定所必需的能量的最小化。

此外可以规定，根据车辆的的周围环境或所提供的轨迹的目标位置来选择所提供的轨迹。因此，在另一种有利的实施方式中规定，至少一个附加信息是车辆与在所提供的轨迹的相应目标位置处的障碍物的预先给定的最小间隔。因此例如可以规定，在车库中与车辆的右侧的和左侧的障碍物的最小间隔应为至少一米。如果周围环境检测装置现在例如检测到停放在左边的车库墙壁旁的自行车，那么不可能的是，在保持1米的最小间隔的情况下将车辆泊入车库中，于是对于左车库不选择所提供的轨迹。

如果所提供的轨迹中没有一个轨迹满足至少一个附加信息的预先规定，则可以规定，基于至少一个附加标准来适配所提供的轨迹之一。因此，尤其在一种有利的实施方式中规定，如果基于至少一个附加信息不能选择所提供的轨迹之一，那么由控制装置基于至少一个附加信息适配所提供的轨迹之一。如果例如对于到车库中的泊入仅仅存储和提供用于向前泊入的车辆的轨迹，并且值得期望的是向后泊入车辆，那么由于缺乏可替代的轨迹，所述轨迹相应地被适配。控制装置为此检查：这样的适配在车辆的周围环境中是否是可能的，因为在一些状况中可以执行车辆的掉头动作。如果适配是可能的，则对于向前泊入的车辆提供的轨迹被适配，使得车辆向后泊入到车库中。

可以在无车辆的驾驶员或乘客影响的情况下自动进行对至少一个附加信息的检测或接收。因此，在一种有利的实施方式中规定，至少一个附加信息由车辆的控制装置提供。因此，控制装置例如可以与存储器连接，在所述存储器中存储有至少一个附加信息、例如所存储的不同轨迹的在那存储的优先次序。如果例如根据车辆的当前位置看出，应自动地行驶，则存储器提供至少一个附加信息。控制装置接收所述至少一个附加信息并且相应地选择所提供的轨迹之一。

同样可能的是，车辆的控制装置从在车辆之外构造的服务器调用至少一个附加信息。然后，服务器接着提供所述至少一个附加信息并且将其传送给控制装置。

然而在此情况下也可以规定，借助用户交互（nutzerinteraktion）来检测所述至少一个附加信息。因此，在一种有利的实施方式中规定，借助用户交互检测所述至少一个附加信息。用户交互例如可以是所检测的手动输入。输入不仅可以在较早的时刻进行，例如在学会用于周围环境的一个或多个轨迹的时候已经进行。而且输入也可以直接地在跟随行驶之前每次重新被查问，所述跟随行驶应在周围环境中被执行。

在一种特别有利的实施方式中尤其规定，在显示与操作装置处检测用户交互。这样的显示与操作装置例如可以是在车辆中构造的多媒体控制台。

然而也可能的是，显示与操作装置不是车辆的组成部分，而是构造在智能手机或平板电脑中。那么相应地在智能手机或平板电脑处检测用户交互。例如，相应的用户交互可以由车辆的控制装置促使，并且接着以查问的形式通过通信连接传送给智能手机或平板电脑。然后，驾驶员或乘客可以通过在智能手机或平板电脑处的相应输入来应答查问。然后，附加信息由智能手机或平板电脑通过通信连接传送回给控制装置。

用户交互应对于用户尽可能可交互并且直接检测地构造。尤其对此在一种有利的实施方式中规定，在检测用户交互之前，在显示与操作装置上显示所提供的轨迹。通过这种方式，驾驶员或乘客可以直观地检测，哪些轨迹被提供以及存在哪些可能性，用于选择或适配所提供的轨迹。

在此情况下可以期望的是，将描述相同的路程片段的轨迹联合。在另一种特别有利的实施方式中规定，将具有共同的路程片段然而具有不同的目标点的所提供的轨迹联合成具有各个树枝轨迹（asttrajektorien）的共同的树干轨迹（stammtrajektorien），其中，在所述显示与操作装置上以树干轨迹和树枝轨迹的形式示出所存储的轨迹。

在另一种实施方式中规定，定义在将树干轨迹分枝成各个树枝轨迹的分枝处的决定点，在所述决定点处基于至少一个附加信息分别作出待行驶的树枝轨迹的选择。这能够实现灵活地选择所提供的轨迹之一。

在此情况下，在一种有利的实施方式中还规定，在显示与操作装置上以车辆的周围环境的三维视图示出所提供的轨迹。由此能够特别明显地示出所提供的轨迹。

如果选择了所提供的轨迹之一，则沿着所选择的轨迹执行自动驾驶。在自动驾驶期间，车辆的周围环境可能改变。在此情况下可能发生，所选择的轨迹的目标位置（又）被占据。因此在一种特别有利的实施方式中规定，在沿着所选择的轨迹执行自动驾驶时由控制装置持续检查所选择的轨迹的目标位置是可供使用的还是被占据的，并且其中，当所述目标位置是被占据的时，基于至少一个附加信息从具有相应的可替代的目标位置的另外的所提供的轨迹中选择避让轨迹。因此，在首次选择所提供的轨迹之后，还能够实现另外的选择。如果例如提供多个轨迹，但首先所选择的轨迹不能执行（因为目标位置（又）被占据），则例如可以基于相同的附加信息作出可替代的轨迹的选择。

尤其规定，借助所述车辆的周围环境检测装置和/或通过在服务器处的查问来执行对所选择的轨迹的目标位置的可用性的检查。这样的周围环境检测装置例如可以是摄像机、雷达、超声传感器、顶视摄像机或激光雷达（lidar）。服务器例如可以通过通信连接提供目标位置的相应的周围环境数据或占据状态。

因此，尤其在轨迹树中可以查问不同的树枝。如果树枝轨迹的目标位置例如（又）被占据，则选择另一树枝轨迹。在此尤其可以规定，树枝轨迹自动地往回行驶直至决定点，在该决定点处，另一可替代的树枝轨迹开始并且因此可供使用。

此外也可能的是，如上面所描述那样通过控制装置来适配轨迹树的不可执行的树枝轨迹。

附图说明

下面根据优选的实施例参考附图进一步阐述本发明。在此情况下：

图1示出用于执行车辆的自动驾驶的设备的实施方式的示意图；

图2示出用于执行车辆的自动驾驶的方法的示意性流程图；

图3示出在泊入双车库中之前的示意性状况，用于说明所述方法；

图4示出用于借助用户交互来检测附加信息的智能手机的示意图。

具体实施方式

在图1中示出一种用于执行车辆50的自动驾驶的设备1的一种实施方式的示意图。设备1包括用于检测车辆50的周围环境的周围环境检测装置2。此外，设备1包括控制装置3、存储器4和显示与操作装置5。

可替代地，显示与操作装置5可以不被构造为设备1的一部分，而是在设备1之外，例如在智能手机或者平板电脑中被构造。显示与操作装置5然后通过通信连接与控制装置3连接。

控制装置3被构造为，为了沿着所提供的轨迹控制车辆50而提供用于车辆50的横向调节51和纵向调节52的信号。

在存储器4中例如存储有在学习驾驶中学会的对于车辆50的周围环境的轨迹。周围环境检测装置2检测车辆50的当前周围环境，并且给控制装置3提供所检测的周围环境数据。控制装置3由所述周围环境数据求取车辆的当前位置，并且调用在存储器4中存储的用于跟随行驶的轨迹，并且提供所述轨迹用于选择。

接着，控制装置3促使在显示与操作装置5处查问用户交互6，用于检查至少一个附加信息7。显示与操作装置5检测用户交互6，并且由用户交互导出至少一个附加信息7。至少一个附加信息7例如可以是车辆50在所提供的轨迹的目标位置处的所期望的姿态8。此外，附加地也可以选择目标位置或者轨迹，例如用于泊入车库中。控制装置3接收至少一个附加信息7并且基于所述至少一个附加信息7选择所提供的轨迹之一。

接着，控制装置3沿着所选择的轨迹实施自动驾驶。

在图2中示出用于执行车辆的自动驾驶的方法的示意性流程图。当应执行跟随行驶时，开始100方法。

在第一方法步骤101中，例如从存储器中调用和提供对于当前的周围环境存储的轨迹。

然后，在下一方法步骤102中选择所提供的轨迹之一。为此，在方法步骤103中检测或接收至少一个附加信息。至少一个附加信息例如可以从所检测的用户交互中导出，或者通过从存储器中调用来接收。然后基于至少一个附加信息来选择所提供的轨迹之一。

在下一方法步骤104中，行驶所选择的轨迹，从而车辆行驶到所属的目标位置上。

可选地，在此情况下可以在方法步骤105中持续地检查，所选择的轨迹的目标位置是否还可供使用或（又）被占据。如果目标位置可用，则沿着轨迹继续自动驾驶。如果所选择的轨迹的目标位置相反地（又）被占据，则选择所提供的轨迹的一个可替代的轨迹，从而重新执行方法步骤102至104。

在附图3中，为了阐明所述方法，示出在车辆50从道路60驶入物业入口21之前的示意性状况20。在此，在较早的学习行驶中例如已经学会四个不同的轨迹30、31、32、33，所述四个轨迹分别导向不同的目标位置40、41、42、43。轨迹30、31、32、33例如存储在存储器中。在此，轨迹30、31、32、33都具有相同的树干轨迹34并且因此可以联合为轨迹树35，所述轨迹树分开成多个树枝轨迹70、71、72、73。决定点36位于构造树干轨迹34的分枝的地方，在所述决定点处，必须作出选择。

车辆50中的周围环境检测装置检测车辆50的周围环境24，控制装置从周围环境中求取车辆50在周围环境24中的当前位置23。

接着，控制装置从存储器中调用关于所求取的当前位置23或关于周围环境24存储的轨迹30、31、32、33并且提供所述轨迹用于选择。

现在根据上面所描述的方法基于所检测或接收的至少一个附加信息来执行选择。这样的附加信息例如可以是所提供的轨迹30、31、32、33的或所属的目标位置40、41、42、43的预先给定的优先次序。因此例如可以规定，优先次序如下设置：首先应泊入到左车库25中（轨迹31，目标位置41）；如果这是不可能的，则应泊入到双车库22的右车库26中（轨迹32，目标位置42）；如果这也是不可能的，则应在左车库25之前停放（轨迹30，目标位置40）；并且如果甚至这也是不可能的，则应在右车库26之前停放（轨迹33，目标位置43）。相应地，在第一选择中，将会泊入到左车库25中。

如果在沿着轨迹31执行自动驾驶时例如发现，左车库25已经被占据，则选择轨迹32用于泊入到右车库26中，等等。在此情况下可以规定，轨迹31的一部分又被向后驶过直至决定点36，在该决定点处，轨迹树35的树干轨迹34分开成各个树枝轨迹70、71、72、73。然后，在此相应地根据优先次序选择并且自动行驶下一轨迹32。

此外，至少一个附加信息也可以是车辆50的所期望的取向。因此，例如对于左车库25存储的轨迹31可以规定：向前泊入车辆50；用于泊入到右车库26中的轨迹32可以相反地规定：向后泊入车辆50。如果现在通过所检测的或所接收的附加信息要求，应向前泊入车辆50，例如因为驾驶员期望装载或卸载车辆50的行李室，则选择具有在左车库25中的目标位置41的轨迹31。

在图4中示出用于借助用户交互6来检测附加信息的智能手机15的示意图。在此，在智能手机9的显示与操作装置5上示出车辆周围环境的示意性视图17。示例性地示出借助用户交互6对所期望的姿态（向前或向后泊入）的检测。用户交互6包括在显示与操作装置5上操纵虚拟的操作元件18。用户，例如车辆50的驾驶员或乘客可以通过操纵虚拟的操纵元件18之一来选择所期望的姿态。然后，用户交互6的结果作为附加信息7被提供，并且例如通过移动无线电连接或wlan连接、通过相应地构造的通信装置传送给车辆的如在图1中描述的设备的控制装置3。

附图标记列表

1设备

2周围环境检测装置

3控制装置

4存储器

5显示与操作装置

6用户交互

7附加信息

8姿势

15智能手机

17周围环境视图

18虚拟的操作元件

20状况

21物业入口

22双车库

23当前位置

24周围环境

25左车库

26右车库

30轨迹

31轨迹

32轨迹

33轨迹

34树干轨迹

35轨迹树

36决定点

40目标位置

41目标位置

42目标位置

43目标位置

70树枝轨迹

71树枝轨迹

72树枝轨迹

73树枝轨迹

50车辆

51横向调节

52纵向调节

100-106方法步骤。