自动控制的系统边界的制作方法

本发明涉及一种自动控制，尤其机动车的车载自动控制。

背景技术：

机动车包括用于与驾驶员无关地控制机动车运动的至少一个方面的自动控制。该控制例如可以包括机动车的纵向或横向控制。为了执行该控制，通常探测机动车的周围环境，并且根据探测结果执行该控制。一般性地，每个自动控制具有预先确定的系统边界，在该系统边界以外不再能够发生控制。在该情况下必须将控制交给机动车的驾驶员。在此决定性的是，允许给驾驶员多少时间用于接管控制。如果时间被测量为不足，那么机动车控制的接管可能使驾驶员负担过重，这可能导致危险的行驶状况。与此相反，如果该时间被测量为充裕，那么为此需要通过自动控制来实现机动车可控性的长远预测。然而，对机动车在较远未来中的可控制性的评价会经受大的不确定性，使得可能总体上更少地提供与驾驶员无关的机动车控制。

技术实现要素：

本发明所基于的任务是，提供一种用于将控制从自动控制系统交给操作人员的改进技术。本发明借助具有独立权利要求特征的方法、计算机程序产品和设备来解决该任务。从属权利要求给出优选的实施方式。

用于将控制从自动控制系统交给操作人员的方法包括以下步骤：获知第一时间段，在该第一时间段中预计可以保持自动控制；确定第二时间段，操作人员需要该第二时间段用于接管控制；如果第一时间段以小于预先确定的量度地大于第二时间段，那么给操作人员发出提示。在此，第二时间段根据操作人员的状况来确定。

通过考虑操作人员的状况可以更精确地确定第二时间段。例如，与从驾驶员醒着的第二状况进行接管相比，从驾驶员睡着时的第一状况接管机动车的引导可能需要一个更大的第二时间段。所述提示要求操作人员表现为准备好接管或者接管对车辆引导的控制。如果操作人员当前所需要的接管时间接近第一时间段的时长，那么可以更好地给定所述提示。如果位于第一和第二时间段之间的预先确定的量度被选取得非常小，那么所述接管(如有需要)在最后的可能时间点进行。与此相反，如果该量度被选取得很大，那么可以给驾驶员提供较长的接管时间。然而，在该情况下也应考虑用于提高接管准备度的更频繁提示。

优选，第二时间段根据操作人员的当前行动来确定。所述行动例如可以分类为操作人员的不同兴奋状态，例如睡着状态、安静状态、工作状态或深入交谈状态。每个行动可以配属有相应的第二时间段。此外，第二时间段可以与受控物体的状况有关。在受控机动车的示例中，行驶状况尤其可以影响第二时间段的长度。如果机动车例如在视野良好的情况下以低速驶过清楚的道路，那么第二时间段可以较长，而在视野差、机动车以较高的速度行驶或交通状况不清楚的情况下，第二时间段可以较短。

第二时间段也可以根据操作人员为了接管控制所必须执行的行动来确定。该行动可以与自动控制的类型有关。规划的行动例如可以归类为随着受控系统的控制一起进行的不同活动，在机动车的上述示例中例如是转向、制动或行驶状况的分析。转向或制动单独地可以要求短暂的接管时间，而交通状况的分析可以在必要时附加于转向和/或制动地持续明显更长时间。

第二时间段尤其可以基于从当前的行动到所规划的行动的过渡时间来确定。针对分别构成的分类可以表格式地预先给定过渡时间，基于所述过渡时间可以确定第二时间段。在另一实施方式中，可以预先给定算法、特征曲线族、功能或第二时间段与两种行动之间的其它关联。

操作人员的行动可以包括感知方面、运动机能(motorisch)方面或认知方面。例如可以获知操作人员的身体姿态或活跃性，以便能够估测其运动机能的行动。通过将操作人员的行动区分成不同方面，能够以更小的精细度来确定第二时间段。因此可以实现更精确的结果。

在一个特别优选的实施方式中，所述行动包括多个方面，其中，第二时间段基于这样一种模型来确定，该模型确定哪些方面可以相继地被改变，哪些方面可以彼此平行地被改变。因此可以考虑在操作人员活跃情况下的不同生理关联。因此可以进一步更好地确定用于使操作人员活跃的第二时间段。

在一个实施方式中，所述预先确定的量度可通过操作人员来改变。因此可以考虑操作人员的喜好，如果更喜欢较不频繁的量度，那么以提高的紧迫性来进行警告，或者，如果更喜欢较频繁的量度，那么以降低的紧迫性来进行警告。

操作人员应当针对提示这样调整其行为，使得能够快速地接管对车辆引导的控制。进一步优选地，如果第一时间段小于或等于第二时间段，那么给操作人员发出特殊的接管要求。在该情况下，控制的接管应当直接并优选加速地进行。由此可以提高受控物体的安全性。

计算机程序产品包括用于在该计算机程序产品在处理装置上运行或存储在计算机可读的数据载体上时执行所述方法的程序代码单元。

用于将控制从自动控制系统交给操作人员的设备包括：用于获知第一时间段的接口，在该第一时间段中预计可以保持自动控制；用于确定操作人员状况的探测装置；处理装置，该处理装置设立成用于确定操作人员为了接管控制所需要的第二时间段，以便确定第一时间段是否大于第二时间段，差值小于预先确定的量度；和用于给操作人员发出提示的输出装置。

附图说明

现在参考附图详细描述本发明，在此：

图1示出具有自动控制系统的机动车；

图2示出预测模型；

图3示出将控制从自动控制系统交给在图1的机动车上的操作人员的图解；和

图4示出在图1的机动车上的时间过程的图解。

具体实施方式

图1示出具有自动控制系统105的机动车100。自动控制系统105设立成用于与驾驶员无关地控制机动车100的一个方面。尤其，控制系统105可以涉及机动车100的纵向控制或横向控制。控制系统105也可以实现用于操作人员110(未示出)的支持功能，尤其是呈所谓的驾驶辅助形式的支持功能。驾驶辅助例如可以保持与在前行驶机动车的距离、在离开行车道时发出相应的警告或者实现对操作人员110的其它支持。

在一个示例性的实施方式中，自动控制系统105包括车道跟踪系统。为此，自动控制系统105与转向装置115和用于探测位于机动车100前方的区域的第一传感器120连接。第一传感器120尤其可以包括摄像机。基于由传感器120提供的数据，控制系统105确定机动车100的相对于行车道边界的位置并且操控转向装置115，以便将机动车100保持在确定的车道中。

自动控制系统105受制于预先确定的系统边界。例如，如果机动车100驶过弯道、其它机动车在该机动车100之前插入或视觉条件使对第一传感器120的摄像机信息的分析处理出现疑问，那么仅还可以在变短的区域上视觉地探测位于机动车100前方的行车道。因此，控制系统105设立成用于确定第一时间段，在该第一时间上所述控制系统预计可以保持对机动车100的控制。

操作人员110通常可以在任何时间点从自动控制系统105接管对机动车110的控制。为此，操作人员110例如可以操纵机动车100的操作元件或者例如触发预先确定的开关。如果自动控制系统105接近其系统边界，使得该系统不再能够长时间保持对机动车100的控制，那么应当将操作人员110及时置入准备接管的状态中。在此，必要时在维持预先确定的安全性附加费(sicherheitszuschlag)的情况下，不应非必需早地给出相应的提示或警告，以便给自动控制系统105机会来自己解决上述状况。

操作人员110为了接管对机动车100的控制所需要的第二时间段通常与操作人员110的状况有关。这里提出，例如借助探测装置125来确定操作人员110的状况并且基于操作人员110的该状况来确定第二时间段。操作人员110的状况尤其可以与他的行动有关。所述行动可以包括不同的方面，这些方面可以是感知本能、运动机能本能或认知本能。如果操作人员110的行动例如在于读书，那么运动机能方面通常是弱的，而认知方面是强的。视觉感觉的第一感知方面通常是强的，而听觉或触觉本能的其它感知方面通常是弱的。因此，操作人员110的行动可以配属有其行动的不同方面的行迹(profil)。各个方面可以借助所提供的探测装置125来确定。

为了确定第二时间段(该第二时间段说明操作人员110需要多久，以便从其当前的行动脱离出来并且针对机动车100的控制范畴内所规划的行动来准备)，所规划的行动也可以分类成不同的方面。可以确定在不同来源方面到不同目标方面之间的过渡时间并且可以基于所述过渡时间来确定第二时间段。该确定可以借助处理装置130来执行。为此优选地，处理装置130与探测装置125连接。

进一步优选地，处理装置130借助接口135与自动控制系统105连接。通过接口135，处理装置130可以获取第一时间段，在第一时间段上，自动控制系统105预计可以保持对机动车100的控制。处理装置130比较这两个时间段并且根据比较结果借助输出装置140给操作人员110发出用于接管控制的要求。可选地，处理装置130与存储装置145连接，在该存储装置中尤其可以保存操作人员110的当前行动和所规划的行动之间的过渡时间。这些数据尤其可以根据测量通过处理装置130来更新。进一步地，这些数据可以涉及特定的操作人员110。

图2示出一种预测模型，根据该预测模型，在图1的机动车100上可以将控制从自动控制系统105交给操作人员110。在此涉及逻辑流程图，其中，该流程图的部件可以配属给机动车100的各个车载装置。

自动控制系统105包括其系统边界的监控装置205。在这里尤其确定第一时间段，在该第一时间段上，自动控制系统105预计可以保持对机动车100的控制。

所述监控装置205给操作人员110的可用性模型210提供这样的信息：操作人员为了接管控制应当执行哪个行动。所述行动可以在分类215中被分类为一些具体方面，例如感知类型、运动机能类型或认知类型。与此平行地可以进行另一分类220，该分类涉及操作人员110的当前行动。所述行动可以通过另一监控装置225来提供，该另一监控装置基于操作人员110的一个或多个探测装置125的数据。

在分类215和220中已经确定的行动或者说操作人员110的当前行动和所规划行动的方面会经受基于模型的分析230。在此可以考虑，这些过渡中的一些可以彼此平行地进行，而其它过渡必须严格按顺序来安排。例如，运动机能和认知的过渡时间可以平行地进行，使得总体上安排两个过渡时间中的较长过渡时间。然而，感知方面(尤其视觉方面)可以与运动机能方面和认知方面分开地来考虑，使得感知方面的过渡时间必须与到之前所确定的最大值相加。同样，其它组合同样是可能的。在一个实施方式中，操作人员110的处理模型基于不同过渡时间的组合。

通过基于模型的分析230所确定的第二时间段被提供给监控装置205。监控装置205从第一时间段减去第二时间段并且确定，差值是否大于预先确定的量度。如果不是这种情况，那么可以给操作人员110发出用于提高其对机动车100控制的接管准备度的提示。如果第一时间段与第二时间段大小相同或小于第二时间段，那么附加地或替代地可以给操作人员110发出警报信号，以便促使操作人员110立即接管控制。

图3示出在图1的机动车100上将控制从自动控制系统105交给操作人员110的图解。在上方区域中示出在行车道305上的机动车100。例如从以下出发，即在图3的示图中机动车100以恒定的速度从左向右行驶。在图3的下方区域中所示的时间线310上绘出机动车100的位置。

用于控制机动车100的自动系统105示例性地包括车道保持系统，该车道保持系统设立成用于基于行车道标识320来保持机动车100在行车道305上的横向位置。车道保持系统可以根据车道标识的质量或行车道边界的其它提示针对变化的时间段来保证横向调节，该变化的时间段可以相当于第一时间段325。

机动车100的操作人员110需要第二时间段330用于从自动控制系统105接管控制，该第二时间段优选根据操作人员110的状况来确定。为了在将控制从自动控制系统105交给操作人员110时使机动车100的控制保持不间断，操作人员110最迟必须在所估测的接管时间相当于技术预知的时间段时准备好接管控制。然而优选的是，当第二时间段还比第二时间段330大出预先确定的量度335时，已经给操作人员110发出用于提高接管准备度的提示。所述量度335例如可以通过操作人员110来调整或者影响。

图4示出如在图1的机动车100中的时间变化过程的示例性示图。在水平方向上绘出时间并且在垂直方向上绘出时间段的大小。第一变化过程405示出第一时间段325的时长，即说明，自动控制系统105预计还能够保持多久。第二变化过程410选择得比第一变化过程405短一个安全区域。

第三变化过程415代表操作人员110为了从自动控制系统105接管控制所需要的第二时间段330。

第四变化过程420代表在驾驶员状态最优的情况下(即当该驾驶员最优地准备好接管控制时)按照上述实施方式所估测的最小接管时间。

在时间点425时，第三变化过程415超过第二变化过程410：操作人员为了接管控制所需要的时间段330比第一时间段325短，差值小于预先确定的量度335，在该第一时间段中预计可以保持自动控制105。与此相应地给操作人员110发出提示，从而该操作人员可以对控制的接管做好准备。

如果第三变化过程415达到或超过第一变化过程405，例如在时间点430，那么操作人员110必须立即接管控制，以便避免机动车100的非受控行驶。相应的警告或者接管要求被发送给操作人员110。