用于运行用于引导机动车的辅助功能的方法与流程

satellite system或gnss)。gnss是用于通过接收来自导航卫星的信号在地球上和在空中进行位置确定和导航的系统。gnss是用于对现有的和未来的全球卫星系统、例如navstar gps(global positioning system，全球定位系统)或伽利略的使用的统称。
12.替代或附加地，借助非光学定位方法进行的位置求取还可以借助车对x通信来进行。在此特别是分析处理车对x信号传播时间。例如可以借助车辆对基础设施的通信来落实。然而也可考虑车对车的通信连接。
13.数字道路地图特别是理解为包括相应于全球坐标的虚拟坐标的高度准确的地图。这样的地图也被称为特征地图。所限定的地图至少包含在所求取到的机动车位置处的一个或多个车道。特别是，该地图还包括各个车道的边界。虚拟定位应理解为将所求取到的全球坐标变换到数字地图中的虚拟位置上。因此将机动车相应于其高度准确地求取到的位置和/或取向虚拟地投影到高度准确的地图中。
14.此外基于机动车在数字道路地图上的所定位的位置和/或取向来限定用于支持横向引导驾驶机动动作的措施。若从机动车在数字地图上的虚拟位置得出在现实中在该机动车前方有弯道，则可以将转向操控限定为措施，因此该机动车跟随弯道走向，并且能够维持自动化的车道引导。为了精确设定所需的转向角度，除位置之外还尤其应考虑机动车的取向。有利的是，除当前的位置和/或取向外还求取随时间变化的位置变化或位置走向并在对措施进行限定时加以考虑。除限定用于支持驾驶驾驶机动动作的措施外，当然也可以设置将所限定的措施例如作为单独的方法步骤进行引入和实施。
15.在一种有利的实施方式中，该方法的特征在于，基于机动车在数字道路地图上的所定位的位置和/或取向对是否正确实施横向引导驾驶机动动作实施评估。
16.就此理解为，根据机动车在地图上的虚拟位置来检查当前实施的驾驶机动动作、例如车道保持功能是否与要求一致地被实施。为此对机动车在地图上的虚拟位置与保存在地图中的周围环境条件进行比较。在此分析：虚拟车辆处于被保存在高度准确的地图中的车道上的哪个精确位置。若虚拟车辆处于例如虚拟车道的边沿，则由此可以推导出在现实需要转向修正措施。例如，如果机动车的位置超过限定阈值地偏离理想位置或理想车道、例如偏离车道中心超过50cm，则可否认“正确实施”。
17.在一种可能的实施方式中，该方法的特征在于，为了评估所述实施进一步考虑以下特征中的至少一个特征：
[0018]-横向引导驾驶机动动作的类型；
[0019]-横向引导驾驶机动动作的限定的实施方式；
[0020]-静态的周围环境条件；
[0021]-动态的周围环境条件。
[0022]
对此理解为执行对是否正确进行了当前实施的横向引导驾驶机动动作的评估。为进行该评估，除机动车的位置和/或取向外还检查另外的方面。例如检查该实施是否相应于待实施的驾驶机动动作类型进行。因此能够根据机动车的不断变化的位置和/或取向在早期阶段已推断：当前引入或者说执行哪类型的横向引导驾驶机动动作。此外可以检查是否相应于该实施的所限定的类型和方式进行了实施。例如，驾驶员可以在多个车辆中在运动型和舒适型的驾驶方式之间进行选择。相应地也可以限定和监控用于实施纵向动态和横向动态的界限值。
[0023]
当然也可以考虑静态的周围环境条件用于检查横向引导驾驶机动动作的正确实施。静态的周围环境条件例如可以理解为当前的车道宽度、当前车道的边界、行驶道路边界、车道减少等。例如，这种周围环境条件可以被保存在高度准确的的道路地图中。除静态的周围环境条件外，有利地也可以考虑动态的周围环境条件，以便评估当前是否正确实施待实施的横向引导机动动作。例如可以将另一交通参与者的驾驶轨迹视为动态的周围环境条件。这些驾驶轨迹可以通过位置数据和(预期的)时间戳被限定。这样的信息也可以被整合到数字道路地图中，并在评估当前横向引导驾驶机动动作的实施时被考虑。例如，这样的信息可以借助车对车的通信或者也借助单独的基础设施被传输给机动车。
[0024]
在一种优选实施方式中，该方法的特征在于，在横向引导驾驶机动动作的实施被识别为不正确的情况下，实施用于修正对机动车的横向引导的措施。
[0025]
在一种替代的扩展方案中，该方法的特征在于，在横向引导驾驶机动动作的实施被识别为不正确的情况下，实施以下方法步骤中的至少一个方法步骤：
[0026]-向机动车的驾驶员输出警告；
[0027]-向机动车的驾驶员要求接管车道引导；
[0028]-在考虑机动车(1)在数字道路地图上的所定位的位置和/或取向的情况下实施转向干预，特别是以便跟随道路走向；
[0029]-借助自动化的转向干预实施逆转向，特别是以便返回到车道上；
[0030]-干预机动车的纵向引导，特别是自动化地对机动车进行制动；
[0031]-中止所实施的自动化驾驶功能；
[0032]-向机动车的车辆乘员、特别是驾驶员告知错误情况；
[0033]-在机动车(1)的错误存储器中创建错误条目。
[0034]
对此理解为，在手动实施的情况下限定和落实用于支持正确实施的适当措施和/或在手动以及(高度)自动化实施机动车横向引导的情况下限定和落实用于修正错误实施的适当措施。
[0035]
在一种可能的实施方式中，该方法的特征在于，非光学定位方法通过机动车上的非光学技术被支持，特别是在使用车辆运动定位传感器的情况下。
[0036]
对此理解为，除例如卫星数据外还支持性地使用其他技术以便求取机动车的位置和/或取向。在该方法的范畴内为此所使用的技术是非光学的。即，不需要摄像机且不使用图像数据来求取机动车的位置和/或取向。车辆运动定位传感器(vmps)可用于自动化驾驶，并借助于导航卫星数据(gps、glonass、北斗、伽利略)以及其他传感器(例如惯性传感器)和算法(例如动态模型和卡尔曼滤波器)计算高度准确的车辆位置。在此，在vmps中一并使用来自修正服务和补充技术的修正数据，以便更准确和可靠地计算车辆的位置。与接收到的gnss数据一起在vmps中还读入高度准确的时间、如世界时并用于准确的位置确定。
[0037]
在一种优选实施方式中，该方法的特征在于，借助该方法对机动车的光学传感器系统进行可信度检验和/或借助该方法对光学传感器系统进行替代，特别是临时替代光学传感器系统。
[0038]
对此理解为，借助于所述方法对例如安装在车辆上的基于摄像机数据的车道保持系统进行可信度检验。如果相应的车道保持系统与高度准确的地图上的高度准确的车辆位置偏差太大，就要么停用该车道保持系统要么仅在车道保持系统中使用高度准确的车辆位
置。除可信度检验外，还可考虑对两个数据(视频和道路地图位置)进行连续的融合，以便达到优化的结果品质。当然也可考虑根据状况通过在此描述的方法临时替代基于摄像机的横向引导。特别是在恶劣的天气下，由摄像机仅难以识别或者根本无法识别相应的车道线。因此对该方法的使用在这样的状况中是有利的。在一种替代的实施方案中，横向引导功能例如车道保持系统完全借助在此描述的方法来实现。相应地没有必要将摄像机用于实施这些功能。
[0039]
在另一实施方式中，该方法的特征在于，该方法包括对机动车实施横向引导，特别是包括扩对机动车实施横向引导和纵向引导。
[0040]
对此理解为，该方法不仅监控横向引导驾驶机动动作是否被正确实施。该方法被有利地构型为用于还能够自行且以正确的方式实施横向引导驾驶机动动作。例如在考虑用于落实横向引导驾驶机动动作的相关因素的情况下求取合适的横向引导。此外，可以相应地落实、即实施可能的横向引导机动动作。例如可以在部分自动化或高度自动化的驾驶的情况下通过高度准确的预期位置数据进行对车道变换的控制。
[0041]
在一种有利的扩展方案中，该方法的特点是，考虑驾驶员输入用于求取待实施的横向引导驾驶机动动作。
[0042]
对此理解为，求取由驾驶员所期望的横向引导驾驶机动动作。例如，在手动车辆引导的情况下，可以将作为用于实施车道变换或超车的机动动作的驾驶员期望的打开闪光灯理解为驾驶员输入。在(部分)自动化驾驶的情况下，车辆可以例如在有疑问的情况下，将当前驾驶状况所需的驾驶机动动作呈现给驾驶员用于确认。确认——或选择替代方案——可以借助驾驶员输入来进行。驾驶员输入例如声学地进行。当然也可以实现其他的输入，例如借助按钮确认。
[0043]
该方法例如可以以软件或硬件或以软件与硬件的混合形式被实现在例如控制器中。本文提出的方案还提出一种设备，该设备构造为用于在相应的装置中执行、操控或实现本文提出的方案的变型的步骤。通过本发明的呈设备形式的这种实施方式变型方案也可以快速且有效地解决本发明所基于的任务。
[0044]
在本文中，设备能够理解为电设备，该电设备处理传感器信号并且基于所述传感器信号输出控制信号和/或数据信号。该设备可以具有接口，该接口可以按硬件方式和/或按软件方式来构造。在以硬件的方式的构造方案中，该接口例如可以是所谓的系统asic的一部分，该部分包含该设备的各种功能。然而也可能的是，该接口是自有的集成电路或者至少部分地由分立的构件组成。在按软件方式构造的情况下，该接口例如可以是与其他软件模块并存于微控制器上的软件模块。因此也可以将驾驶员辅助系统(例如，用于实施部分或完整的驾驶员辅助系统完全自动化的车辆引导、特别是用于实施横向控制)、非光学传感器系统——例如vmps、数字道路地图、用于支持或实施横向和/或纵向引导的设备、以及例如设置为用于实施该方法的控制器算作该设备。
[0045]
还有利的是一种具有程序代码的计算机程序产品或计算机程序，所述计算机程序产品或计算机程序可以存储在机器可读的载体或者存储介质如半导体存储器、硬盘存储器或者光存储器上，并且特别是当所述程序产品或方法在计算机或者设备上实施时用于执行、实现和/或操控根据前述实施方式中任一种实施方式所述的方法的步骤。
附图说明
[0046]
应说明，在说明书中单独地列出的特征能够以任意的、在技术上有意义的方式彼此组合并且阐明本发明的其他构型。本发明的其他特征和符合目的性从基于附图对实施例的说明中得出。
[0047]
附图示出：
[0048]
图1：在车道外边沿处的机动车；和
[0049]
图2：在即将偏离车道的情况下的机动车的示意图；和
[0050]
图3：在即将偏离行驶道路的情况下在实施车道变换之后的机动车的示意图；和
[0051]
图4：在实施规划的车道变换之前的机动车的示意图；和
[0052]
图5：本发明的一种实施方案的方法步骤。
具体实施方式
[0053]
在图1中示出机动车在车道外边沿的示图。在此示出的是具有三个车道13的行驶道路12。行驶道路12在两侧被行驶道路边界15限界。例如，在左侧有中间隔离护栏而在右侧有未示出的路肩。在中间车道13上绘有车道的中心线14。此外，机动车1处于中间车道13上。该机动车沿所示箭头的方向以速度v行驶。还明显可见的是，机动车1的定位在中间车道13的左侧边沿处、明显远离中心线14。机动车1包括驾驶员辅助系统2，该驾驶员辅助系统特别是构型为用于实施横向引导，例如用于自动化车道保持功能和/或自动化车道变换。
[0054]
机动车1此外还具有位置确定单元3用于受卫星支持地定位/取向。在此例如接收和分析处理评估来自多个卫星10的数据。全球位置数据11以虚线被象征性地表示。此外存在非光学传感器系统4，例如所谓的vmps(vehicle-motion-position-sensor，车辆运动定位传感器)，该vmps从位置确定单元3接收数据。位置确定单元3也可以作为非光学传感器系统4的一部分来实现。非光学传感器系统4可以支持受卫星支持的定位/取向，并提供世界坐标系中的融合的车辆位置作为输出。此外存在数字道路地图5。机动车1从位置确定单元3和/或从非光学传感器系统4将其当前所求取到的、高度准确的全球位置和/或取向变换到高度准确的道路地图上，并基于其在道路地图中的虚拟位置/取向来评价当前在现实中存在的情况，特别是当前发生的横向引导是否被正确地实施。
[0055]
图中还示出光学传感器系统6、例如前置摄像机。此外设置用于对机动车1的横向引导进行支持和/或自动化的设备7，例如转向促动器。还设置用于对机动车1的纵向引导进行支持和/或自动化的设备8。这样的设备8可以是制动设备或驱动设备，或者也可以是用于操控这些制动设备或驱动设备的控制器。此外，该机动车1包括设置为用于实施本发明的方法的控制器9。当然，控制器9可以作为功能被集成到其他控制器中，例如被集成到用于实施自动化驾驶机动动作的中央控制器中。控制器9接收高度准确的地图5的车道上的高度准确的位置并为用于对横向引导7和纵向引导8进行支持或自动化的设备计算偏差或控制命令。
[0056]
图2示出机动车在即将偏离车道时的示图。在图2至图4中，数字道路地图被象征性示出。与现实的差异例如在于所示出的物体是虚拟物体以及机动车的坐标是虚拟坐标。在图2中，机动车1被示出在已接近中间车道13的左边沿处的位置上。机动车1与车道13中心的偏差在此超过限定的阈值。因此认为：没有正确实施横向引导、例如自动化车道引导。相应地，该方法在该状况中引入应对措施。此外可以看出，机动车1的取向也偏离于常规的驾驶
方向。因此可以预期，预期马上出现越过行驶道路边沿。车辆1的行驶轨迹用虚线箭头象征性表示。
[0057]
图3示出机动车在实施车道变换后和即将偏离车道时的示图。在此借助在机动车1后方的虚线箭头象征性表明该机动车1刚刚实施了从中间车道到左车道13上的车道变换。然而，机动车1的位置和取向表明，当前没有正确实施横向引导。机动车1前方的虚线箭头画出机动车的预期轨迹。在此可以看出，机动车1马上朝栏杆方向越过行驶道路边界15。相应地，该方法在该状况中引入应对措施。
[0058]
图4示出机动车在实施规划的车道变换之前的示图。机动车1在此在中间车道上朝向在前行驶的车辆16行驶。在此借助机动车1前方的虚线箭头来象征性示出用于规划的车道变换的行驶轨迹。这些数据例如可以以高度准确的位置数据和/或取向的形式随着时间变化带有预计的时间戳地被传输给在后跟随的车辆17。
[0059]
在一种实施方式中，高度准确的车辆位置和取向通过车对x通信连接被转发给周围的交通参与者和/或转发给交通基础设施。当在手动的或自主的驾驶模式下即将进行车辆1的车道变换时，在轨迹规划中一并考虑当前的位置、取向、车速、车辆动态和路段走向。因此，机动车1规划随着时间变化应如何根据高度准确的车辆位置来进行即将到来的车道变换。由此产生的轨迹具有起始位置、目标位置以及起始时间和目标时间。附加地，该轨迹还可能包括多个中间位置和时间点。这些高度准确的未来位置走向通过车对x通信连接转发给周围的交通参与者——例如在后跟随的机动车17和/或在前行驶的机动车16——和/或转发给交通基础设施。因此，其他交通参与者不仅知道机动车1车道变换的意图，而且还知道相应的基于世界坐标系的规划轨迹，规划轨迹具有相应的车辆在未来的规划车辆位置和取向。因此，其他交通参与者可以基于收到的信息在自己的轨迹规划中考虑自己的轨迹，该轨迹带有该车辆在车道变换时随时间变化的位置数据。其他交通参与者此外能够主要在手动模式下及时规划相应的避让机动动作。在手动模式下，在位置技术上和在时间上在后台根据当前的转向角、当前的车速和路段走向来评估车道变换，并通过车对x通信连接传输给其他交通参与者。以这种方式使得自主驾驶在手动模式和自主模式下都更加安全。
[0060]
图5示出本发明的一种实施方式的方法步骤。在此，在第一步骤s1中，例如借助激活部分自主的驾驶模式——例如高速公路巡航——开始该方法。在步骤s2中，借助例如受卫星支持的定位方法来求取车辆的位置和/或取向。机动车的定位可以通过机动车的非光学传感器系统被支持。机动车的定位通常连续进行。
[0061]
在下一步骤s3中，将所求取到的机动车在全球坐标中的高度准确的位置和取向变换到数字化的、同样是高度准确的道路地图上。因此，在数字道路地图上对机动车进行虚拟定位。该道路地图例如包括在机动车的位置处的车道。该道路地图特别是高度准确的道路地图，例如包括当前车道的中心和宽度以及机动车的位置处的车道数量和/或行驶道路边界。因此，机动车1将其当前所求取到的、高度准确的全球位置和/或取向转换到高度准确的道路地图上。
[0062]
在下一步骤s4中求取当前待实施的横向引导驾驶机动动作。例如，当驾驶员在部分自主的驾驶模式下打开闪光灯时，识别到期望的超车过程。然而，对横向引导驾驶机动动作的求取也可以这样理解：自动化地求取：接下来要实施怎样的驾驶机动动作以便实施或继续高度自动化的行驶。
[0063]
在下一步骤s5中对用于支持实施横向引导驾驶机动动作的措施进行限定。该措施用于正确实施手动的或(部分)自动化的驾驶机动动作——或用于修正不正确的实施。该措施的限定基于机动车在数字道路地图上所定位的位置和/或取向进行。
[0064]
例如，借助光学传感器系统实施自动化的车道引导。该方法现在分析被变换到高度准确的道路地图上的受卫星支持地求取到的机动车位置。若得出，该机动车的虚拟位置与该机动车在数字道路地图上的期望位置有偏差，则在现实中进行转向干预，以便将机动车带到期望的位置上。
[0065]
在下一步骤s6中落实所限定的措施。例如，借助转向促动器对转向进行干预，以便将机动车引导回到车道中。在条件b1中检查是否满足该方法的终止判定标准。若是这种情况(y分支)，则该方法以步骤s7结束。如果不是这种情况(n分支)，则方法以步骤s2继续进行。