自由面的识别的制作方法

本发明包括一种用于评价路段的可行驶性的方法、设备和计算机程序。

背景技术：

在de102011081614a1中说明了一种用于分析由车辆待行驶的路段的方法。在此，在一步骤中，在使用图像数据的情况下在由车辆待行驶的路段中执行危险地点的确定，这些图像数据代表由车辆外部装置发出的数据和通过车辆接口接收的数据。

在wo2014/074588中介绍了一种方法，在该方法中，当前道路的车道信息被接收，在该道路上存在车辆。附加地，在相同路线上行驶的其它车辆的轨迹被识别，并且根据接收到的数据和识别出的轨迹确定，车道信息是否已变得不可靠。如果该确定得出，车道信息已变得不可靠，那么会规划新的轨迹，并且沿着该轨迹控制车辆。

在de102014203965a1中提供了一种用于执行关于道路行驶道路的行车道的确定或道路行驶道路的确定的方法和系统。确定关于道路行驶道路的行驶道路来执行，车辆正在该道路行驶道路上行驶。识别关于相邻的行驶道路来执行，该行驶道路与由该车辆行驶的行驶道路相邻。求得关于相邻行驶道路的可行驶性来执行。

技术实现要素：

本发明说明一种用于装备有周围环境传感装置的车辆来产生代表至少一个由该车辆待行驶的路段的可行驶性的评价信号。该评价信号在此根据借助周围环境传感装置检测的周围环境数据来求得。本方法的核心在于，该评价信号还根据

-代表至少一个路段的地形的地势高度地图的至少一个周围环境信息和/或

-车辆的代表俯仰角/侧倾角的至少一个运动值来求得。

根据本发明的方法提供这样的优点，即可以产生关于至少一个路段的可行驶性的评价信号，该评价信号除了由周围环境传感装置记录的周围环境数据外还考虑关于周围环境或车辆的其它重要信息。由此能够实现关于路段可行驶性的可靠说明。周围环境数据理解为可以由周围环境传感装置记录的所有数据。周围环境传感装置可以例如包括一个或多个摄像机和/或立体视频摄像机和/或雷达传感器和/或超声波传感器和/或激光雷达和/或其它在汽车工业中常用的传感器。

在本发明的一个实施变型方案中，代表至少一个路段的地形的地势高度地图的周围环境信息被考虑，其中，周围环境信息包含地势高度信息。由此能够更可靠地由评价信号代表路段的可行驶性。此外，周围环境数据能够与周围环境信息关联，由此可以检验周围环境数据的可靠性。例如在考虑行车道路走向/行车道路轮廓的情况下可以评估所使用的传感器的检测范围，以便确定，在哪些范围内可能测量以及在哪些范围内不能够提供有说服力的测量值/或周围环境数据。在根据本发明的方法的一个替代实施方案中将周围环境数据与车辆的代表俯仰角和/或侧倾角的至少一个运动值关联。通过周围环境数据和至少一个运动值的组合可以更准确地确定周围环境传感装置的检测范围，由此又可以执行路段可行驶性的更可靠的评价。如果车辆加速或减速，那么实施俯仰运动；如果车辆行驶通过一弯道，那么该车辆发生侧倾运动。周围环境传感器的视野区域/检测范围通过这些运动被改变。改变的检测范围可以被评估，以便确定，在哪些范围内可能测量，并且周围环境传感装置在哪些范围内不能够提供有说服力的周围环境数据。

此外，根据本发明描述本方法的一种实施方式，在该实施方式中，用于至少一个路段的地形的周围环境信息和代表俯仰角和/或侧倾角的至少一个运动值在产生评价信号时流入。运动值的使用在该情况中附加地允许对周围环境信息进行可信性检验。此外，周围环境传感器的准确的检测范围能够通过周围环境信息与运动值的组合来确定，并且可以在产生评价信号时进行考虑。

在本方法的一个有利实施方式中，车辆的至少一个周围环境信息和/或至少一个运动值会影响周围环境传感装置的检测范围，从该检测范围中导出周围环境数据。

该实施方式提供这样的优点，即附加流入的周围环境信息和/或运动值可以影响周围环境传感装置的检测范围，由此能够相应地改变周围环境数据，或者说必须重新解释周围环境数据。如果产生周围环境信息，使得由周围环境传感装置检测的并且已被用于产生评价信号的确定范围不适合于可靠地评价路段，那么从周围环境传感装置中导出的周围环境数据可以根据该附加信息而改变。如果例如摄像机在前方路段上没有识别出障碍物，那么从中导出的周围环境数据很可能说明可自由行驶的路段。然而，如果附加存在信息，由这些附加信息得知，前方路段具有不能够通过摄像机来看到的大坡度，那么该附加信息这样影响周围环境数据，使得这些周围环境数据不再说明可自由驶过的路段，而是清楚地得知，这些确定范围的周围环境数据不能够有说服力地评价/产生评价信号。

如果至少一个运动值得出，车辆执行侧倾运动和/或俯仰运动，那么该运动值可以同样导致，周围环境传感装置的检测范围以及从中导出的周围环境数据被影响。例如，摄像机的检测范围可以通过车辆的自身运动来改变，使得在不同的时间点检测不同的图像区域。通过考虑运动值可以例如将各个图像区域分级成对于路段的评价而言是不可靠的，因为这些区域仅在车辆的一定俯仰运动和/或侧倾运动时是可检测的并且不能够连续被监视。通过加入该运动值能够将周围环境数据匹配于当前的行驶情况。

在本方法的另一实施方式中，评价信号包含关于路段可行驶性的概率信息。

因为多个数据和/或信息和/或运动值流入到评价中，并且它们可能带有关于路段可行驶性的不安全性，有利地也应使用用于产生评价信号的概率信息或概率值。通过可供使用的必要时带有单独概率的数据和/或信息和/或运动值的组合，必要时也可以确定总概率值，该总概率值说明关于待评价路段的可行驶性的概率。哪些数据和/或信息和/或运动值被带有概率地指出并且哪些被不带有概率地指出，可以根据应用情况和/或行驶信息和/或周围环境情况而变化。流入的数据和/或信息和/或运动值可以例如是周围环境数据、周围环境信息、运动值、关于其它车辆或行驶道路走向的信息或所有可考虑的其它输入参数，它们被考虑用于关于可行驶性来评价路段和/或在该说明书中被列举。

在本方法的另一实施方式中，借助前方行驶车辆的轨迹求得评价信号。

该实施方式提供这样的优点，即前方行驶车辆的行驶特性能够流入评价信号中。也许不能或还不能被自身的周围环境传感装置检测的区域可以根据前方行驶车辆的特性来评价。前方行驶车辆的制动特性和/或加速特性也可以流入该评价。另外可考虑的是，前方行驶车辆的行驶轨迹可以与地图数据进行比较，因此可以确定规划的轨迹和实际可行驶的轨迹之间的可能的冲突。通过连续观察前方行驶的车辆可以将由前方行驶的车辆已经驶过的面解释为自由空间并且因此解释为可驶过的路段。

在本发明的另一实施方式中，借助行驶道路标记求得评价信号，该行驶道路标记在评估周围环境数据时已被识别。

该实施方式提供这样的优点，根据行驶道路标记能够实现路段可行驶性的更好评价。一方面，在两个行驶道路标记(道路或行驶道路)之间的区域可以被假设为潜在可行驶，而在两个行驶道路标记之外的区域可以被假设为潜在不可行驶。另一方面，直至被识别的行驶道路标记为止的区域(其中，该识别例如借助摄像机来进行)在正常情况下没有被较大的物体覆盖，因此是可驶过的，因为，否则行驶道路标记不能被识别到。在弯道行驶的情况下，以该方式也得到在产生关于路段可行驶性的评价信号时的优点。

在本发明另一有利实施方式中，借助数字道路地图求得评价信号，其中，地图包含关于待评价路段上的基础设施装置和/或关于待评价路段的道路走向的信息。

该实施方式提供这样的优点，即待评价路段的确切的道路走向和可能存在的基础设施装置是已知的。由此可以在必要时事先确定，在周围环境传感装置检测范围的哪些位置上不再包括全部的待评价路段。因此也能够事先执行该路段可行驶性的相应评价或周围环境数据的可靠性评价。为此，自由空间可以在不直接由周围环境传感装置识别的区域中被减小，例如斜坡、不能看到的弯道、隧道、地下通道等。基础设施装置可以理解为所有建筑物、施工位置、指示牌，它们可以对交通或交通参与者/周围环境传感装置的视野有影响。例如隧道、桥梁、地下通道、抗噪声干扰的建筑物、行驶道路、施工指示牌和施工车辆之间的篱墙。如果车辆例如靠近看不到的弯道，那么这些信息可以流入评价中和/或必要时影响周围环境传感装置的周围环境数据/检测范围。关于在待评价路段上的隧道的信息例如提供这样的可能性：关于路段可行驶性而言限定该路段的清晰的侧边界，另一方面，考虑在驶入隧道、驶过隧道或从隧道驶出时的被改变的视野情况，由此，在必要时可以影响周围环境数据/检测范围。

在本方法的另一实施方式中，流入评价信号中的数据和/或信息和/或运动值不同程度地被加权。

该实施方式提供这样的优点，即根据在求得评价信号时流入的数据和/或信息和/或运动值的可靠性可以匹配地加权这些数据和/或信息和/或运动值。数据和/或信息和/或运动值可以理解为所有流入评价中的特性、信息、手段和数据。例如周围环境数据、周围环境传感装置的任意信号、周围环境信息、地图数据、地形数据、关于前方行驶车辆的信息、道路标记、视野区域、俯仰角及侧倾角、运动值和车辆的其它特性。因为不是所有数据和/或信息和/或运动值是同样可靠的，因此能够通过个别地加权来优化关于路段可行驶性的评价信号。

在本方法的另一实施方式中，流入评价中的数据和/或信息和/或运动值的加权根据对数据和/或信息和/或运动值的评估来进行。

该实施方式提供这样的优点，即根据被检测的数据和/或信息和/或运动值及通过对数据和/或信息和/或运动值的共同评估能够评估数据和/或信息和/或运动值的可靠性。如果例如周围环境信息被读入，并且它们启示：由于大坡度或大斜度而不能够再借助周围环境传感装置检测路段，或者说周围环境传感装置可能提供导致错误的路段可行驶性评价的数据，那么对于求得确定路段的评价信号，这些周围环境数据的权重可以被降低。通过该实施方式能够与情况匹配地将最有说服力的数据和/或信息和/或运动值更大地加权，以便能够根据数据和/或信息和/或运动值求得用于该路段的优化的评价信号。也可以相应将被分级为不可靠的数据和/或信息和/或运动值较小地加权。

在本方法的有利实施方式中，要借助评价信号来关于可行驶性进行评价的路段可以至少部分地不直接由周围环境传感装置来检测。

该实施方式提供这样的大的优点，即待评价路段可不必强制地由周围环境传感装置检测。由此可以专门评价这些不由或者仅部分由周围环境传感装置检测的路段。通过使用尽可能多的关于待评价路段的数据和/或信息和/或运动值能够评价看不清楚或仅部分看清楚的路段，因此能够产生用于该路段的评价信号。

此外，根据本发明公开了一种用于产生评价信号和用于根据该评价信号产生警告信号和/或根据该评价信号向驾驶员提出接管行驶任务的要求和/或用于根据该评价信号来操控至少一个介入车辆行驶运动的促动器的设备。该设备的特征为：所述评价信号借助根据本发明的方法来产生。

该设备能够通过执行根据本发明的方法来产生评价信号。设备可以根据评价信号产生警告信号和/或产生向驾驶员提出接管行驶任务的要求，以便因此警告驾驶员或其他交通参与者，或者说要求驾驶员接管关于该车辆的监控。当存在该路段的相应评价信号，或者说不能保证可行驶性具有预给定的概率时，有利地可以借助该设备给驾驶员提早指出危急的行驶情况，并且驾驶员可以通过例如在不能看到的弯道前面或在凸起前面减小车辆速度的方式相应地做出反应。从哪些概率起应发出这样的警告信号和/或由驾驶员来接管的要求，在此可以按个别车辆和/或个别驾驶员来确定。

替代地或补充地，该设备也可以基于评价信号来操控促动器，由此可以干预车辆的行驶运动。因此，该设备能够在事故危险提高的情况下干预车辆的行驶运动，以便由此阻止事故或者减小事故概率。对于促动器的操控，不强制需要驾驶员的干预。根据实施方式而定，可以例如通过操控相应的促动器来执行车速的减小(必要时直至停止)、转向策略或其它行驶策略。

该设备还能够产生用于不能直接由周围环境传感装置检测的路段的评价信号。当事故危险根据相应的路段评价信号必须假定成提高时，在这些路段上同样可以执行安全措施。因此，该设备总体上有助于提高安全性。

此外提出一种计算机程序，该计算机程序设置成用于实施根据本发明的方法的所有步骤。

附图说明

图1示出两个车辆和带有大下坡的道路。

图2示出两个车辆和带有大上坡的道路。

图3示出道路上的两个车辆和障碍物。

图4示出三个车辆，其中，一个车辆位于道路凹地中。

图5示出示例性的方法流程。

图6示出示例性的方法流程。

具体实施方式

图6中描绘了所要求保护的方法的示例性流程。在步骤601中借助周围环境传感装置记录周围环境数据601a。在该实施例中，摄像机检测车辆前面的区域。

在步骤602中，借助地图获得关于路段地形的周围环境信息602a，该地图包含关于该路段的地势高度信息。

在步骤603中，周围环境数据601a和周围环境信息602a被使用，以便产生关于路段可行驶性的路段评价信号603a。周围环境信息602a在此首先用于估计，待评价的路段借助周围环境传感装置(在该情况下是摄像机)是否可被检测/可被看到。在图1中示出示例性情况，在该情况中，前方行驶的车辆102由于道路103的坡度已经离开了另一车辆101的向前观察的传感装置的检测范围105。如果从道路103继续水平104延伸的情况出发，那么车辆102离开检测范围105被该另一车辆101的驾驶员辅助系统解释为，车辆前面的路段可自由行驶并且在那里突然不再存在其它车辆102。借助周围环境信息602a，新的方法能够在求得前方路段可行驶性的评价信号603a时考虑道路103的坡度。由此不会错误地认为，车辆102在前方路段上突然消失。因为前方行驶的车辆102基于道路地形而不再能借助周围环境传感装置/向前观察的传感装置来检测，并且也许可能存在危险情况，因而将该路段的可行驶性相比可完全由周围环境传感装置检测的路段的可行驶性相应地评价为较差。

周围环境传感装置或者说向前观察的传感装置可以是所有常用的传感器或检测器，例如摄像机、立体视频摄像机、雷达、激光雷达和/或超声波传感器。

代替在步骤602中检测地形信息，替代地或补充地可以在步骤622中检测代表车辆的俯仰角和/或侧倾角的运动值622a。

在步骤603中，这些运动值622a与周围环境数据601a关联，并且求得代表该路段可行驶性的评价信号603a。通过该关联例如能够实现关于周围环境传感装置的检测范围的更准确说明，因此从周围环境数据601a中得到更多信息。如果例如图2中的车辆201加速，那么车辆的俯仰角可以改变，由此可以暂时改变检测范围205，并且可以总共检测前方路段的更大范围。在车辆201减速时，检测范围205同样由于俯仰角的改变而改变。在弯道行驶或车辆的其它波动情况下，通过改变侧倾角同样得到改变的检测范围205。通过运动值622a与周围环境传感装置的关联，由周围环境传感装置记录的周围环境数据601a被更好地解释，因此被更好和更有效率地利用。

在本发明的一个实施变型方案中，也可以仅评价检测范围105,205,305,405，这些检测范围可以与车辆101,201,301,401的俯仰运动或侧倾运动/运动值622a无关地检测。根据角度的大小，以该方式明显减小了检测范围105,205,305,405。然而，同时可以确保，该检测范围105,205,305,405可在更长的时间段上被周围环境传感装置检测到。

在一个替代的实施方式中，在步骤603中既可以使用周围环境信息602a又可以使用运动值622a，用于求得评价信号603a。在此，运动值622a可以被用于检验道路地形/周围环境信息的可信性。例如可以根据代表俯仰角的运动值622a来确定，车辆101,201,301,401是否事实上处于具有坡度或斜度的斜坡上。附加地也可以考虑，如图1中示出的那样的车辆101在道路103有前方坡度和危险情况即将到来时，通过要求的减速和测量代表俯仰角的运动值622a来稍微增大检测范围105，以便还可能检测前方行驶的车辆102。因此，至少一个促动器的操控也可以为了扩大/增大检测范围105而被执行。

评价信号603a可以在产生后被继续传送和/或发送到任意一个其它设备604上。该设备604可以已经是警告系统和/或是影响行驶运动的促动器和/或表示为任意一个控制单元604，该控制单元处理评价信号603并且基于该评价信号603a操控警告系统和/或促动器和/或另一控制单元。

在图5中示出本方法的另一示例性实施方式。在步骤501中读入511,512,513多个数据和/或信息511a，512a，513a。例如可以读入，环境数据511a，尤其摄像机图像，对于路段地形的周围环境信息512a和代表俯仰角和/或侧倾角的运动值513a。

在步骤502中，这些数据和/或信息511a，512a，513a汇聚在一起，并且根据读入的数据和/或信息511a，512a，513a来评估这些数据和/或信息511a，512a，513a。例如，可以根据关于待评价路段的周围环境信息602a来确定，相应于图1或图2，坡度或斜度限制了周围环境传感装置的检测范围105,205。

对于所有被读入的数据和/或信息511a，512a，513a，之后可以在步骤503中执行加权531,532,533：该加权反映了当前现有的行驶情况中数据和/或信息511a，512a，513a的可靠性。行驶情况在该情况下通过对数据和/或信息511a，512a，513a进行评估而在步骤502中被分析和/或被评估和/或被求得。

在步骤504中，根据加权后的数据和/或信息511a，512a，513a求得关于路段可行驶性的评价信号504a来进行。该评价信号504a可以相应于图6中的方法向另一控制单元604继续传送或被用于产生警告信号或用于操控促动器。

在本方法的一个实施方式中，在步骤502中的评估同样可以导致，一些数据和/或信息511a，512a，513a根本不在求得关于特定路段的可行驶性的评价信号时被考虑。如果例如借助周围环境信息602a在图1中的行驶情况中确定，路段由于大坡度不能再借助向前观察的视频摄像机来检测，那么对应的摄像机数据根本不流入到该路段的评价中。摄像机数据在该情况下仅用于评价可以可靠地被检测的路段(在车辆101和视野范围106的尽头之间的路段)。这种做法同样可以转用到所有其他和已经列举的传感器数据和传感器类型上，而不限于摄像机数据。

在另一实施例中，装备有周围环境传感装置的车辆101,201,301,401装备有根据本发明的设备。下面描述不同的危急行驶情况，在这些行驶情况中使用根据本发明的方法和根据本发明的设备。

在图1中，在车辆101前面存在另一车辆102。该车辆102行驶在具有大坡度的道路103上。在车辆102起先还可以由车辆101的周围环境传感装置检测到之后，该车辆102在图1中已经位于周围环境传感装置的检测范围105之外。借助根据本发明的方法产生了用于前方路段的评价信号504a，603a。基于该评价信号504a，603a，在车辆201中产生了警告信号，该警告信号给车辆驾驶员指出即将到来的危险情况或该路段可行驶性的不安全性。

如果车辆已经高度自动化，并且在出现危险情况的时间点具有对车辆的监控，那么同样可以产生用于车辆乘员的警告信号，该警告信号例如要求该车辆乘员接管车辆的监控/车辆的控制。

替代地，车辆101也可以通过操控相应的促动器将速度自主地匹配于新的情况。如果从评价信号504a，603a中强制得出，事故在没有介入的情况下可能会以在设备中限定的大概率发生，那么该设备在一实施例中能够自主地操控促动器，该促动器会制动车辆，并且必要时将其制动直至停止。

在图2中，在车辆201前面存在另一车辆202，该车辆202由于道路203的斜度已经离开周围环境传感装置的检测范围205。周围环境传感装置、特别是雷达传感器或激光雷达传感器，可能会错误地将上坡道路103解释为障碍物。通过考虑周围环境信息602a可以在该情况中相应地加权周围环境数据601a，由此可以产生用于该路段的匹配的评价信号504a，603a。

在图3中，在车辆301和车辆302之间存在障碍物303，该障碍物不处在车辆101的周围环境传感装置的检测范围305中。在该实施例中，除了周围环境数据601a以外，前方行驶车辆302的轨迹也被记录。通过评估不同的输入参数，或者说评估数据和/或信息511a，512a，513a，前方行驶车辆302的轨迹已经非常高地被加权，因为基于该行驶情况行驶道路的多个部分已不能被检测。在车辆301中的设备在该情况中操控促动器，该促动器沿着车辆302的轨迹控制车辆101，以便因此行驶绕过障碍物。在前方行驶车辆302前面的看不到的区域也可以基于前方行驶车辆302的行驶特性和/或该车辆的轨迹来评价。

在图4中，车辆202行驶通过一洼地，由此，该车辆202离开车辆401的周围环境传感装置的检测范围403。该车辆401代替地检测到更靠前方行驶的车辆403。在车辆401和403之间的区域可能在该情况中被错误地评价为是可驶过。通过使用周围环境信息602a可以在求得关于前方路段可行驶性的评价信号504a，603a时相应地加权周围环境传感装置的数据。借助发出的评价信号504a，603a可以在必要时向驾驶员发出警告或者执行促动器的操控。