用于求得将要驶过的轨迹和/或实施行驶干预的车辆系统的运行方法、控制系统的运行方法和机动车与流程

发明涉及一种用于使机动车的被设计用于求得将要驶过的轨迹(trajektorie)和/或被设计用于实施行驶干预的车辆系统运行的方法。此外，本发明涉及一种用于使包括机动车和机动车外部的计算装置的控制系统运行的方法，本发明也涉及一种机动车。

背景技术：

在传统的机动车中，被构造用于求得将要驶过的轨迹和/或用于实施行驶干预的车辆系统实现驾驶员辅助功能、如车道保持辅助功能，或者在被设计用于完全自主运行的机动车中承担所有所需的对横向和纵向引导的干预。在此，典型地根据机动车的传感器装置的传感器数据计算轨迹和/或将要实施的行驶干预。由此，在所提到的车道保持辅助时例如已知，根据借助于摄像机检测到的车道标记求得车辆在由车道标记界定的车道部段内运行的轨迹，和/或当将要不期望地离开该车道部段时，进行转向干预形式的行驶干预。

然而，传统的车辆系统具有的缺点是，当传感器装置不能充分可靠地检测车道标记时，丧失其可用性并且进而丧失其辅助功能。

同样，在一些情况中，在车辆系统侧求得的轨迹和/或通过车辆系统实施的转向干预与熟练的人类驾驶员展示出的驾驶行为并不相当。因此，机动车的乘客认为从通过车辆系统的控制得到的转向运动并不自然并且不太舒适。

技术实现要素：

因此，本发明提出的技术问题是，在被构造用于求得将要驶过的轨迹和/或用于实施行驶干预的车辆系统的特别是可用性和舒适性方面，给出对使用者更友好的运行的可能性。

为了解决该问题，在开头所述类型的、用于使被构造用于求得将要驶过的轨迹和/或用于实施行驶干预的车辆系统运行的方法中，根据本发明规定，车辆系统侧的通信装置从机动车外部的计算装置处接收踪迹图/轮辙图(spurkarte)，该踪迹图描述由计算装置从其它车辆过去的实际行驶曲线中求得的、涉及机动车的周围环境区域的运动踪迹/运动轨迹(bewegungsspuren)，并且车辆系统侧的控制装置根据该踪迹图求得机动车将要驶过的轨迹和/或实施横向引导干预。

本发明基于这样的想法，即，基于其它驾驶员实际驶过的行驶曲线求得踪迹图，在求取将要驶过的轨迹和/或实施横向引导干预时，考虑该踪迹图，以便由此实现与人类驾驶行为更匹配的、因此对于乘客来说更舒适的机动车运动行为。为此，本发明规定，车辆系统的通信装置从机动车外部的计算装置、例如后端服务器处特别是通过移动数据连接接收踪迹图。为此，计算装置可持续地获得由其它车辆记录的、位置序列形式的行驶曲线，并且从中优选地通过统计学评估和/或相似性分析求得相应的运动踪迹。因此，这些运动踪迹的整体可通过踪迹图数据来描述，计算装置从所述踪迹图数据中导出或求得待传输的踪迹图。这样的运动踪迹例如描述其它车辆为了跟随由车道标记界定的车道部段而驶过的路径。由于总是通过其它车辆将最新的行驶曲线信息传输给计算装置，因此产生对现实的运动踪迹的高精度且高实时的描述，这些运动踪迹可完全或部分地作为踪迹图传输该机动车。然后，根据该踪迹图、即特别是在考虑通过踪迹图描述的运动踪迹的情况下，控制装置求得将要驶过的轨迹和/或实施横向引导干预。

因此，本发明实现的优点是，与纯计算地求得的轨迹或行驶干预相比，这种轨迹和/或行驶干预显著更加接近人类的驾驶行为。由此，对于乘客来说，得到明显更自然的机动车的行驶行为，其被乘客最终认为舒适得多。此外，本发明也实现了，当传感器装置的传感器数据不存在或不能被充分处理时，也能求得轨迹和/或横向引导干预。

在根据本发明的方法的特别优选的变型方案中，控制装置从多个在周围环境区域中描述的运动踪迹中选择出要为求得轨迹和/或实施行驶干预而使用的运动踪迹。正好当在多车道道路、例如高速公路上行驶时，踪迹图典型地描述多个基本上平行伸延的运动踪迹，运动踪迹由以下造成，即，其它车辆在其行驶期间已经借助车道标记定向，特别是遵循了车道部段的通过车道标记代表的界限。因此，首先可将这样的运动踪迹与车辆相关联，以便始终获得对于求得轨迹和/或实施横向引导干预正确的运动踪迹。

在此一方面实现，在考虑车辆系统侧的位置传感器的位置信息的情况下进行所述选择。例如，可借助于全球卫星导航系统，求得在地理坐标系统中描述机动车位置的位置信息，并且从适宜地涉及地理坐标系统的踪迹图中选择出运动踪迹。另选地或附加地，可在考虑车辆系统侧的传感器装置的传感器数据的情况下进行所述选择。传感器装置例如可提供图像数据作为传感器数据，该图像数据描述车道标记的走向/延伸曲线，其中，通过将车道标记或由车道标记界定出的车道部段与运动踪迹的走向相比较，选择出要使用的运动踪迹。

此外，证实为有利的是，用于至少一个描述的运动踪迹的踪迹图包括从其它车辆的运行行为中导出的行为信息，其中，通过将机动车的当前运行状态与行为信息相比较，进行所述选择，特别是从至少两个分岔的运动踪迹中进行选择。因此，计算装置可将行为信息添加到踪迹图中，根据行为信息选择要使用的运动踪迹。具体地，行为信息可描述从其它车辆的在驶过该运动踪迹时的速度中导出的速度值和/或在驶过该运动踪迹时对其它车辆的行驶方向指示器/方向盘的操纵。例如，当已知跟随一运动踪迹的多个驾驶员事先操作了或未操作行驶方向指示器或者以特征性的方式改变了或保持其行驶速度时，能够更精确地选择要使用的运动踪迹。如果机动车示出了相似的行为，即，例如激活了行驶方向指示器或进行制动，则适宜地选择如下运动踪迹：在该运动踪迹中行为信息表明，过去跟随该运动踪迹的驾驶员也进行了制动和操纵了行驶方向指示器。

在其中控制装置求得轨迹的根据本发明的方法的范围中，此外适宜的是，为了求得将要驶过的轨迹，根据踪迹数据/轮辙数据评估通过控制装置确定的规划轨迹的合理性。即，踪迹图、特别是所选择的运动踪迹可用于，评估所计算出的规划轨迹的合理性。于是，当规划轨迹相对于踪迹数据合理时，可将规划轨迹确定为轨迹，并且当规划轨迹没有相对于踪迹数据合理的走向时，借助踪迹图，例如通过将规划轨迹的部段与运动踪迹的部段相融合，匹配或不采纳该规划轨迹。特别优选地，根据所述或一个位于车辆系统侧的传感器装置(其可例如包括摄像机)的传感器数据，确定规划轨迹，以便通过考虑踪迹图显著改善以传统方式求得的轨迹的质量。

有利地，也可通过以下方式改进根据本发明的方法，即，踪迹图包括至少一个与至少两个分岔的运动踪迹有关的、对其它车辆驶过所述分岔的运动踪迹的频率进行描述的频率信息，在求取轨迹时考虑该频率信息。换句话说，基于被计算装置添加到踪迹图中的频率信息，可实现对机动车的行驶路径的预告。例如，如果机动车向十字路口或汇入口运动，则为了求得轨迹，使用与大多数其它车辆的运动路径相应的运动踪迹。由此允许以可靠的统计为基础，估计机动车的未来的行驶路径。此外，特别有利的是，在求取轨迹时，共同地考虑以上描述的行为信息和频率信息，并且例如借助行为信息与机动车的当前运行状态的比较，评估基于频率信息得到的轨迹走向的合理性。

此外，在实施横向引导干预的根据本发明的方法中，证实为有利的是，由车辆系统——特别是根据所述或一个位于车辆系统侧的传感器装置的传感器数据——计算出的横向引导干预为了其实施而借助踪迹图评估合理性。例如，如果在车道保持辅助时基于传感器数据马上要实施横向引导干预，则可以以与之前描述的、根据踪迹图特别是所选择的运动踪迹对规划轨迹的合理性的评估相似的方式，评估该横向引导干预的合理性。在这种情况中，也能够将计算出的横向引导干预与从运动踪迹中得到的横向引导干预相融合。另选地或附加地，控制装置也可如此实施横向引导干预，使得机动车跟随所选择的或一个运动踪迹。因此，在部分地或完全自主地运行的机动车中，本发明实现，至少部分地根据高精度的且高实时更新的踪迹图校准横向引导。在此，显然此外可考虑传感器装置的传感器数据，以便例如保证，在车道上没有障碍。以这种方式，也可在两个车道部段之间进行仅仅一次变换。

此外，在根据本发明的方法中，特别适宜的是，控制装置定期地在计算装置中要求对由于机动车的运动而改变的周围环境区域进行描述的踪迹图。这样的设计方案有利地实现，用于踪迹图的位于车辆系统侧的储存器资源负荷低，并且尽管如此始终提供最新的踪迹图。

最终，在根据本发明的方法方面还应指出的是，机动车也可将关于由其自身驶过的行驶曲线的行驶曲线信息、如有必要连同用于求得行为信息的数据一起，借助于车辆系统侧的通信装置传输给计算装置，该计算装置在求取和/或更新踪迹图时考虑这些信息。

此外，本发明提出的技术问题还通过一种用于运行包括机动车和机动车外部的计算装置的控制系统的方法来实现，其中，根据以上描述的根据本发明的方法来运行机动车的车辆系统，并且计算装置侧的通信装置将踪迹图发送给机动车。

在这样的根据本发明的方法中适宜的是，用于求得踪迹图的计算装置通过计算装置侧的通信装置从其它车辆处接收对实际的行驶曲线进行描述的行驶曲线信息。

在此，特别优选的是，计算装置侧的通信装置接收如下行驶曲线信息，即，该行驶曲线信息描述被分割成部分行驶曲线的行驶曲线。这样的部分行驶曲线特别是可限制在一定的路段长度上，例如限制在最大一公里上，以便实现行驶曲线信息的匿名性。

此外，有利地可规定，计算装置根据接收到的行驶曲线信息持续地更新用于生成待传输的踪迹图的踪迹图数据。例如，如果可从行驶曲线信息中导出，到目前为止不再驶过通过踪迹图数据描述的运动踪迹，则可从中推断出，相应的车道部段例如由于暂时的封闭而不再能行驶。于是可摒弃过去一直描述的运动踪迹。同样，例如当车道走向发生结构变化时，可修正在此前描述的运动踪迹的走向，或者例如由于为交通开放了之前不能行驶的车道部段或之前不能行驶的街道，可将新的运动踪迹添加到踪迹图数据中。通过这些措施，还可进一步改善所提供的踪迹图的更新级别。

在这方面特别优选的是，计算装置在满足特别是对至少一个更新的规模进行描述的更新标准时，将更新后的踪迹图传输给机动车。因此提出，计算装置在每次更新时或者仅仅在达到预定规模的更新时，将更新后的踪迹图传输给机动车。由此，有利地，机动车根据时机获得最新的踪迹图。

最终，本发明提出的目的也通过一种机动车实现，该机动车包括被设计用于与机动车外部的计算装置通信的通信装置和被设计用于求得将要驶过的轨迹和/或用于实施行驶干预的车辆系统，车辆系统可按照用于运行被设计用于求得将要驶过的轨迹和/或用于实施行驶干预的车辆系统的本发明方法来运行。

根据本发明的用于使机动车的被设计用于求得将要驶过的轨迹和/或用于实施行驶干预的车辆系统运行的方法、根据本发明的用于使包括机动车和机动车外部的计算装置的控制系统运行的方法以及根据本发明的机动车的所有实施方案都可相似地彼此转用，从而与之相关地描述的优点也可通过相应的另一主题实现。

附图说明

从以下描述的实施例中以及根据附图得到本发明的其它优点和细节。

附图是示意性的，并且其中：

图1示出了包括根据本发明的机动车和机动车外部的计算装置的控制系统的原理图；以及

图2示出了用于解释根据本发明的方法的示例性的道路走向。

具体实施方式

图1示出了控制系统3的原理图，该控制系统包括机动车1和后端服务器形式的机动车外部的计算装置2。

机动车1具有被构造用于求得将要驶过的轨迹和用于实施行驶干预的车辆系统4，车辆系统包括用于与计算装置2的通信装置6通信的通信装置5、传感器装置9和用于在使用全球卫星导航系统8的情况下求得机动车1的位置的位置传感器7。传感器装置包括检测机动车1的前方区域的摄像机10和其它构造用于环境传感器机构的传感器(未示出)，例如以至少一个雷达传感器和/或至少一个激光雷达传感器和/或至少一个超声波传感器的形式。此外，车辆系统4包括控制装置11，控制装置与以上描述的部件通信并且被构造用于操控车辆系统4的驱动装置12、转向装置13和制动装置14。

图2示出了用于对用于运行控制系统3的方法以及从属的用于运行车辆系统4的方法进行解释的示例性的道路走向。

该道路走向描述了道路15，该道路在其左侧边缘上具有限定其边界的车道标记16，在其右侧的边缘上具有限定其边界的车道标记17，以及具有将道路15分割成左侧的车道部段18和右侧的车道部段19的车道标记20。两个车道部段18、19设置成用于在相同的行驶方向上行驶，其中，出于清楚性原因没有示出反向车道。此外，道路15具有两个彼此距离很小的先后的弯道21、22，并且在继续的走向中具有侧向道路24的汇入口23，其中，在汇入口23的区域中，车道标记17被另一车道标记25断开。在汇入口23之后，此外通过施工点26阻断了左侧的车道部段18。可看到，机动车1在时刻i时位于道路15的左侧的车道部段18上并且向弯道21的方向行驶。

在用于运行控制系统3的方法的范围中，计算装置侧的通信装置6首先在时刻i之前的时间段中从其它车辆(未示出)处接收呈单个的位置序列的形式的、描述这些其它车辆的实际行驶曲线的行驶曲线信息。为了保证这些车辆的驾驶员的匿名及数据保护，将这些行驶曲线分割成部分行驶曲线，所述部分行驶曲线分别描述1公里的路段长度。从这些行驶曲线信息中，计算装置2求得踪迹图数据，踪迹图数据描述多个、在图2中仅仅在道路15的区域中示出的运动踪迹27-31。为此，计算装置2分析各个行驶曲线或部分行驶曲线的相似的曲线图案，并且从中(例如通过取平均值)形成运动踪迹27-31。

因此，运动踪迹27-31描述了通过总结其它交通参与者的合适的、实际的行驶曲线求得的、用于驶过道路15的代表性的运动踪迹，其中，显然，与至今为止的运动踪迹走向没有合理的一致性的、单个的所接收到的行驶曲线未被包含在这种求得中。因此通过以下方式得到运动踪迹27、28，即，在驶过道路15时，其它交通参与者基本上在通过车道标记16、17、20规定的车道部段18、19上运动，或者一些车辆根据运动踪迹30从道路15转弯进入了侧向道路24中，或者根据运动踪迹31从侧向道路24转弯到道路15上。继而，其它车辆又根据运动踪迹29从左侧车道部段18并入右侧车道部段17中，例如以便在接下来的道路走向中转弯进入侧向道路24。

在这一点上已经应进行说明的是，可看出，运动踪迹27、28在弯道21、22的区域中并不跟随车道标记16、20或20、17之间的中心线，而是描摹在“群体智慧”的意义上自然得到的所述其它车辆的驾驶员的驾驶行为。因此，运动踪迹27、28以一定的方式相应于理想线，在弯道21、22的区域中，许多驾驶员沿该理想线行驶而不是假想的中心线。因此，踪迹图数据描摹人类驾驶员的自然驾驶行为，在这些驾驶员的行驶舒适性方面的需求最终也包含在该驾驶行为中。

除了行驶曲线信息外，计算装置2还从其它车辆接收如下信息，即，该信息描述相应车辆的当前速度以及其行驶方向指示器的相应的运行状态。从这些信息中，计算装置2导出行为信息，计算装置将该行为信息与踪迹图数据的运动踪迹一起记录。例如可与在运动踪迹27上的位置34一起记录几个车辆的右侧行驶方向指示器的操纵和速度减小，随后，这些车辆不继续跟随运动踪迹27并且通过运动踪迹29变换到运动踪迹28上。同样，在位置35上，可与以下信息一起记录相似的速度减小和右侧行驶方向指示器的操纵，即，指示出这种运行行为的另一车辆沿着运动踪迹30向侧向道路24转弯。此外，计算装置2对于分岔的运动踪迹28、30求得频率信息，该频率信息描述根据运动踪迹30转弯进入侧向道路24的车辆和根据运动踪迹28留在道路15上的车辆所占的比例。

此外，在用于运行控制系统3的方法的范围中，计算装置2持续地更新踪迹图数据，从而例如摒弃在设立施工点26之前求得的较早的运动踪迹33，如果确定了一定数量的车辆不再驶过该部段并且根据运动踪迹32变换到右侧的车道部段19上的话。

在时刻i时，计算装置2根据机动车1的请求，将描述机动车1的周围环境区域的、从踪迹图数据中求得的踪迹图传输给机动车1。附加地，当所进行的更新在其规模方面满足了更新标准时，计算装置2将更新后的踪迹图传输给机动车1，从而在车辆系统4中始终存在高精度的且高实时的踪迹图。在此，周围环境区域可选择得非常大，特别是包括所有通过踪迹图数据描述的运动踪迹，从而最终传输全球性的踪迹图。然而，根据一种优选的实施例，通常根据车辆系统4的请求来传输对机动车1附近的有限的周围环境区域进行描述的踪迹图。

以下详细解释属于用于运行控制系统3的方法的、用于运行车辆系统4的方法：

在时刻i时，控制装置11通过通信装置5从计算装置2要求踪迹图。为此，控制装置11将其借助于位置传感器7检测到的位置传输给计算装置2并且接收踪迹图，此时，该踪迹图在此描述在图2中示出的、由道路15和侧向道路24组成的周围环境区域。

首先，将机动车1与运动踪迹27、28中的一个相关联。为此，控制装置4基于借助于位置传感器7求得的机动车的地理坐标选出运动踪迹27，因为该运动踪迹比运动踪迹28更加接近机动车1的位置。根据另外的实施例，所述选择另选地或附加地可在考虑传感器装置9的传感器数据的情况下进行。为此，可如下分析处理摄像机10的描述车道标记16、17、20的图像数据，即，机动车1位于哪个车道部段17、18上。

现在，该方法实现了用于通过车辆系统4求得将要驶过的轨迹和/或实施横向引导干预的多种有利的可能方案，其在下文借助多个实施例来描述，然而它们也可彼此组合：

根据一个实施例，控制装置11基于传感器装置9的传感器数据首先求得规划轨迹36，该规划轨迹相应于左侧的车道部段18的假想的中心线。为此，控制装置11特别是评估借助于摄像机10检测到的车道标记16、20。为了求得将要驶过的轨迹，根据相关联的运动踪迹27对由此获得的规划轨迹36进行合理性评估，其中，可检查，规划轨迹36是否总的来说示出与运动踪迹27一致的走向。如果不一致，则例如可不采纳该规划轨迹，或者至少部分地将该规划轨迹与运动踪迹27融合以求得将要驶过的轨迹。为了融合，通过运动踪迹27的部段替代规划轨迹36的相应的部段，或者确定平均的轨迹走向。

根据另一实施例，求得这样的将要驶过的轨迹，即，其预告机动车1接下来的运动路径。此时，如果机动车1在时刻iii时位于位置34上，则将机动车1的行驶方向指示器(未示出)的当前运行状态和机动车1的当前速度与随着踪迹图一起记录的行为信息相比较，并且或者基于运动踪迹29、28求得轨迹，或者根据在运动踪迹27上的继续行驶求得轨迹。与此相似地，通过评估这些运行状态并且与行为信息相比较，在时刻iv时也求得如下轨迹，该轨迹根据运动踪迹28、30描述转弯到侧向道路24上，或者根据沿着运动踪迹28的继续行驶描述留在右侧的车道部段19上。在最后所述的可能方案中，另选地或附加地，也可借助频率信息求得将要驶过的轨迹，其中，如此选择将要驶过的轨迹，即，机动车1跟随由大多数其它车辆驶过的路径，即，例如不转弯进入侧向道路24中。

另一实施例规定，车辆系统4通过对转向装置13产生影响而实施横向引导干预以保持在车道部段18上行驶，以此实现车道保持辅助的功能。为此，又评估摄像机10的图像数据，从图像数据中导出，机动车1是否继续跟随车道部段18。在时刻ii时，现在机动车1的驾驶员根据其人类驾驶行为不再跟随车道部段18的假想的中心线，而是在理想线的意义上稍微偏向车道标记16的方向行驶。现在，根据运动踪迹27对机动车1的这个驾驶行为进行合理性评估。因此，如果机动车1的运动路径相对于运动踪迹27是合理的，则取消不舒适的横向引导干预，或者，当在考虑运动踪迹27的情况下机动车1也过分接近车道标记16时，才实施横向引导干预。此外，也可如此确定横向引导干预，使得机动车1再次朝向运动踪迹27的方向运动，从而将基于传感器装置9的传感器数据求得的转向运动与相应于运动踪迹27的转向运动融合以实施横向引导干预。为此，通过相应于运动踪迹27的转向角度部分地代替基于传感器数据求得的转向角度，或者计算出这样的转向角度的平均值。

根据另一实施例，在机动车1的部分或全自动运行的范围中，通过控制装置11自动地如此实施横向引导干预，使得机动车1在运动踪迹27上行驶，其中，显然可根据控制装置9的传感器数据进行障碍识别。在这种情况中，在运动踪迹27的接下来的走向中、特别是在施工点26之前的区域中，根据运动踪迹32自动把车道部段变换到运动踪迹28上。但是也可设想的是，仅仅为驾驶员给出提示，以便驾驶员进行转向以进行车道部段变换。此外，也可设想的是，通过控制装置11附加地根据行为信息和频率信息操控驱动装置12和制动装置14以实现机动车的自动纵向引导。

显然，也可如下组合前述实施例，使得实施横向引导干预，以便在根据踪迹图数据求得的将要驶过的轨迹上行驶。

在时刻v时，机动车1很快将离开通过踪迹图描述的周围环境区域，因此控制装置11在计算装置2中要求与新的周围环境区域相关的踪迹图。此外，在机动车1行驶期间，车辆系统4也与以上描述的其它车辆相似地自身将行驶曲线信息传输给计算装置2，该计算装置在求取踪迹图数据时考虑该行驶曲线信息。