使跟随车辆基于前导车辆的行迹自主追踪的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于使跟随车辆基于前导车辆的行迹自主追踪的方法，该方法中前导车辆由驾驶员操控，前导车辆借助于车对X通信系统发送前导消息，前导消息表明希望被跟随车辆自主追踪的意愿并且包含前导车辆的至少一个车辆身份信息和路线信息，前导消息由跟随车辆借助于车对X通信系统接收并被跟随车辆拒绝或者利用追随消息进行确认，该追随消息包括跟随车辆的至少一个车辆身份信息。在接收到追随消息之后直到自主追踪终止，前导车辆借助于车对X通信系统向跟随车辆发送用于协调自主追踪的第一协调信息。该方法的突出之处在于，借助于跟随车辆的环境传感器基于前导车辆的行驶运动来获取用于协调自主追踪的第二协调信息，将跟随车辆的第一协调信息和第二协调信息相比较，在比较结果相一致时，进行与第一协调信息和第二协调信息相对应的自主追踪，在比较结果有偏差时终止自主追踪。本发明还涉及一种相应的系统。
【专利说明】使跟随车辆基于前导车辆的行迹自主追踪的方法和系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的方法和一种根据权利要求11 的前序部分所述的系统，所述方法和系统均用于使跟随车辆基于前导车辆的行迹自主追 足示。
【背景技术】
[0002] 在现有技术中已经公开了用于环境检测的多种不同的传感器系统。借助于该传感 器系统例如可以识别车道边界或者与前面车辆的间距进而确定前面车辆的相对位置。借助 于已知的传感器系统还可以确定相对于前面车辆的相对速度。同样已经公知：通过无线通 信的车对X通信系统与周围车辆或基础设施装置进行信息交换。由车辆发出的"车对X消 息"通常包括至少一个绝对位置、绝对速度和关于行驶方向的信息。
[0003] 在该种情况下，DE 10 2006 050 214 Al公开了一种用于在驾驶车辆时辅助驾驶 员的行驶车道识别方法。在此例如首先借助于红外传感器、照相机和雷达扫描仪对道路边 缘进行识别。借助于分析传感器信号按照表征路表状况和路面边缘状况的特征进行变换车 道识别。此时如果在未操纵转向灯的情况下检测到车辆离开车道，则向驾驶员发出警告信 号。该警告信号可以是视觉的、听觉的或触觉的。
[0004] DE 41 33 882 Al介绍了一种用于在前面行驶的车辆的车道上自主跟踪车辆的方 法。在该种情况下跟随的车辆包括电子照相机，所述照相机连续地产生关于前导车辆的明 显的尾部区域的图像信号。通过对图像信号的电子图像分析还会连续地确定相对于前导车 辆的间距以及前导车辆相对于自身车辆的纵轴线的横向偏移量。根据这些信息又可以计算 出为了追随前导车辆所需要的转向角。由与车辆的转向轴相连接的步进电机来对所计算出 的转向角进行协调，而不需驾驶员干预。DE 41 33 882 Al并未对间距控制进行说明。
[0005] 在DE 10 2007 024 877 Al中披露了一种用于组建和控制车队的方法。为此，不 同的车辆借助于"车辆-对-车辆-通信系统"彼此传输车辆识别数据。现在第一车辆通 过发出发起信息开始组建车队。周围车辆通过发送接受信息或拒绝信息来对接收到的发起 信息做出反应。如果发送拒绝信息，发送信息的车辆将不会加入车队。在发送接受信息的 情况下，第一车辆方面就必须发出另一条接受信息来确认接纳其到车队中。反之，如果第一 车辆发送拒绝信息，则另外的车辆将不会被纳入到车队中。如果车队由两个或多个车辆组 成，则借助于"车辆-对-车辆-通信系统"来协调将来计划的行驶运动。在该种情况下获 取车队第一车辆的将来计划的行驶运动的技术数据并传输给另外的车辆。另外的车辆基于 所接收到的数据计划与之相应的自己的行驶运动。
[0006] 由现有技术已知的方法的缺点是：由于在道路交通中安全性要求较高，跟随车辆 可用的信息不仅必须要具有十分高的可靠性，而且必须以极高的可靠性进行传递或由跟随 车辆进行检测，然而现有技术中还没有公开用于满足该先决条件的解决方案。缺乏自主驾 驶所需信息或者检测到错误信息或对正确信息检测错误都可能会导致严重的事故。因为这 种高潜在风险和由此对这些方法的可靠性日益提高的需求，至今还没能在离开严格监控的 实验实施的情况下，在公共道路交通中实现对一个或多个车辆的自主追随行驶。
【发明内容】
[0007] 因此，本发明的目的在于提出一种方法，该方法可以在道路交通中实现对一个或 多个车辆的自主追随行驶，且同时在这种情况下满足较高的安全性要求。
[0008] 根据本发明，该目的通过根据权利要求1所述的用于使跟随车辆基于前导车辆的 行迹自主追踪的方法来实现。
[0009] 在根据本发明的用于使跟随车辆基于前导车辆的行迹自主追踪的方法中，由驾驶 员来操控前导车辆，前导车辆借助于车对X通信系统发送前导消息，该前导消息表示准备 好由跟随车辆自主追踪并且该前导消息包含前导车辆的至少一个车辆身份信息和路线信 息。所述前导消息由跟随车辆借助于车对X通信系统接收，且被该跟随车辆拒绝或者通过 包括跟随车辆的至少一个车辆身份信息的追随消息予以确认。在接收到追随消息之后直到 自主追踪终止，前导车辆借助于车对X通信系统向跟随车辆发送用于协调自主追踪的第一 协调信息。该方法的特征在于，基于前导车辆的行驶运动借助于跟随车辆的环境传感器对 用于协调自主追踪的第二协调信息进行检测，其中将跟随车辆的第一和第二协调信息相比 较，其中在比较结果相一致时，进行与第一和第二协调信息相对应的自主追踪，以及其中在 比较结果有偏差时终止自主追踪。
[0010] 通过发送前导消息，前导车辆为在其紧邻环境中的其它车辆直接提供了自主追踪 前导车辆的可能。在此可以由前导车辆的驾驶员主动发出前导消息，从而该驾驶员可以自 己决定是否将其车辆部署为前导车辆。因为前导车辆有可能必须以相对保守且规律的驾驶 方式行驶，以便一个或多个跟随车辆安全且舒适地追随，这就可能出现在一定情况下驾驶 员不希望把他的车辆部署为前导车辆的情形。前导消息包括前导车辆的至少一个车辆身份 信息和路线信息带来以下好处：跟随车辆的驾驶员首先接收到一信息，所述信息是关于在 其环境中的车辆中的哪个提供了被自主追踪的可能性。
[0011] 还通过同样被包括的路线信息带来了其它优点：跟随车辆的驾驶员可以决定，对 他而言是否可以考虑将发送前导消息的车辆作为前导车辆或者是否对他而言由于行驶目 的地之间的显著差异而将发送前导消息的车辆作为前导车辆不合适。通过跟随车辆发送追 随消息会带来下述好处，前导车辆接收到跟随车辆想要自主追随他的信息。因为追随消息 还包括跟随车辆的车辆身份信息，所以前导车辆的驾驶员附加地接收到有关在其周围环境 中的车辆中的哪个想要追踪他的信息。由此带来下述好处，前导车辆的驾驶员得知发送追 随消息的车辆有可能拒绝作为跟随车辆。在该种情况下，要么可以将拒绝信息发送给跟随 车辆，要么可以停止发送第一协调信息。在后一种情况下，就忽略了跟随车辆的跟随期望。
[0012] 根据前导车辆的驾驶员的期望能够以固定的时间段例如每5秒发送前导消息。也 可以根据前导车辆的驾驶员的发起一次性地发送前导消息。
[0013] 在此可以将车辆身份信息设计为与地名相关的匿名化的化名（anonymisiertes Pseudonym)，但是也可以设计为对发送车辆的外观的说明（例如牌子、型号、颜色）或者设 计为发送车辆的真实车牌说明。还可以是这些可行性设计方案的组合。
[0014] 如果跟随车辆的驾驶员想要终止自主追踪，例如因为他已经到达了其目的地或者 因为前导车辆的对他而言已知的行驶路线自某一时刻起与跟随车辆计划的行驶路线相偏 差并且已经过了这一时刻，则他自身可以在任何时刻再次接管跟随车辆全部的控制权。这 例如可以通过如按钮的、合适的输入装置来进行，通过操纵该按钮跟随车辆可以终止自主 追踪。跟随车辆的驾驶员同样可以借助于操纵踏板或方向盘发出希望接管控制权的信号。 在该种情况下还可以规定，驾驶员立刻收回对其车辆的全部控制权。因此还保证了驾驶员 可以在任何时刻更改跟随车辆自主的驾驶机动性，如果这是必要的或期望的。在终止自主 追踪时，可以通过跟随车辆向前导车辆发送例如跟随车辆的相应的消息，由此告知前导车 辆跟随车辆不再进行自主追踪。
[0015] 反之，前导车辆的驾驶员也可能有利地终止自主追踪。在该种情况下，前导车辆向 跟随车辆发送相应的信息，而跟随车辆则将该信息披露给跟随车辆的驾驶员。在此重要的 是，跟随车辆的自主跟踪不会突然终止并且对于跟随车辆的驾驶员而言不希望地终止，而 是根据可行性经过一定的时间延迟才终止，以便为跟随车辆的驾驶员提供机会和时间来大 概了解当前的行驶状态并接管他的车辆的控制权。特别地可以规定，当跟随车辆的驾驶员 例如通过操控按钮已经表明准备接管控制权时，在该种情况下才终止自主追踪。否则会因 突然且无准备地将控制权转让给跟随车辆的驾驶员而提高交通事故的风险。
[0016] 特别地，在载重汽车中使用根据本发明的方法时还会得到好处，因为这些载重 汽车通常跑长途并且主要以恒定的速度行驶，由此使得安全且舒适的自主追踪得以简 化。在自主追踪期间还可以减小各个车辆之间的安全间距，因为根据本发明的方法通 常可以比驾驶员更快得做出反应。在车队中行驶的车辆之间更小的间距又减小了跟随 车辆的空气阻力，因为这些跟随车辆可以利用前导车辆或行驶在前面的跟随车辆的尾流 (Windschatten)。因此还会使得燃料消耗减小。
[0017] 因此，根据本发明的方法带来了一系列的优点，相比于已知通用的方法，它们分别 提高了跟随车辆基于前导车辆的行迹进行自主追踪的安全性和可靠性。特别地，通过对协 调信息的冗余的检测明显有助于提高安全性。
[0018] 此外，根据本发明的方法还可以与商业模式相结合。例如前导车辆的驾驶员可以 将通过前导消息发送的提议，即自主追踪其它车辆，与要向他支付费用的装置相结合。出 租车公司也可能对实现本发明的方法感兴趣，因为出租车-车辆可以被用作商业的前导车 辆。在该种情况下，出租车-公司的客户一方面得到了不必自己驾驶的好处，但另一方面他 们也不必放弃自己车辆的舒适性。
[0019] 优选地规定，在自主追踪期间通过至少两个不同的通信工具在前导车辆和跟随车 辆之间冗余地进行"车对X通信"。由此带来下述优点，用于在两个车辆之间进行"车对X通 信"的通信工具即使在短期内连接受到干扰或中断时也还可以发送并接收第一协调信息。 因此，提高了根据本发明的方法的稳定性（RobUStheit)。此外，还可以将冗余传递的第一协 调信息彼此相比较或单独地与第二比较信息进行比较。特别地，在比较结果不一致时可以 规定终止自主追踪。这有助于提高根据本发明方法的安全性。
[0020] 此外，优选基于交通指示借助于跟随车辆的环境传感器对第三协调信息进行检测 和/或基于电子地图材料对第四协调信息进行检测，其中，将第三和/或第四协调信息同第 一和第二协调信息进行比较，其中，在比较结果一致时，执行与第一和第二和第三和/或第 四协调信息相对应的自主追踪，且其中在比较结果有偏差时终止自主追踪。因此，进一步提 高了根据本发明所述方法的安全性和可靠性，因为连同第三或第四协调信息，还有附加的 信息可供使用，在比较结果不一致时这些信息会终止自主追踪。因此，所有的第三或第四协 调信息都必须一致，以便可以实现自主追踪。因为第三协调信息包括交通指示，例如标牌、 交通信号灯、车道边界等，所以通常情况下可以不将第三协调信息的所有信息内容同第一 或第二协调信息的信息内容相比较。因此，根据本发明特别优选地是，如果在第一或第二协 调信息与第三协调信息之间没有矛盾存在，就认定比较结果一致。这同样适用于第四协调 信息，其信息内容通常情况下也可以不完全与第一和第二和/或第三协调信息的信息内容 相比较。
[0021] 特别地，用环境传感器例如立体照相机传感器或单摄像头照相机传感器来检测第 三协调信息，特别地，由存在于跟随车辆内的数字存储器来读取第四协调信息或者借助于 无线数据连接由服务器检索第四协调信息。
[0022] 由对第三或第四协调信息进行检测带来的其它优点是，可以识别前导车辆可能违 反交通规则的行为，例如在速度受限制的路段超速。在这种情况下会有利地终止自主追踪。
[0023] 有利地规定：第一协调信息包括前导车辆的绝对位置信息和绝对速度信息和绝对 转向角信息和绝对方位信息，而第二协调信息则包括前导车辆相对于跟随车辆的相对位置 信息和相对速度信息和相对方位信息。通过已知的、绝对的自身位置可以将绝对信息转换 为相对信息，且反之亦然。特别优选地是，在对协调信息进行比较之前，将绝对信息换算成 相对信息，或者反之亦然。
[0024] 借助于车对X通信系统所接收到的第一协调信息描述了前导车辆的行迹和与地 点相关的行驶状态。借助于合适的环境传感器进而与第一协调信息无关地对第二协调信息 进行检测。通过根据本发明的比较确定，第一和第二协调信息是否描述了前导车辆的在测 量不准确的范围内一致的行驶行迹，并且是否描述了前导车辆的在测量不准确的范围内一 致的特定位置的行驶行为。如果比较结果被认定为是一致的，跟随车辆就自主追踪前导车 辆。否则，终止自主追踪并将跟随车辆的控制权移交给跟随车辆的驾驶员。
[0025] 在另一优选的实施方式中规定，根据第一和第二和/或第三和/或第四协调信息 的一致的比较结果，自主追踪包括跟随车辆的自主纵向控制和自主横向控制。由此带来下 述优点，通过根据本发明的方法完全接管车辆的控制权，并且跟随车辆的驾驶员在很大程 度上减轻了车辆控制的负担。
[0026] 优选地，该方法的特征在于，多于一个单独的跟随车辆被自主追踪，其中，在多于 一个跟随车辆进行自主追踪时，基于行驶在相应的跟随车辆前面的跟随车辆的行驶运动借 助于相应的跟随车辆的环境传感器对第二协调信息进行检测。因此带来下述优点，对每个 单个的跟随车辆来说，不必寻找前导车辆，因为一个单独的前导车辆可以由多个跟随车辆 追踪。对于跟随车辆不直接跟随前导车辆而是跟随行驶在前面的跟随车辆的情况，通过将 借助于"车辆-对-X-交流信息"检测到的前导车辆的第一协调信息同基于直接行驶在前 面的跟随车辆的行驶运动借助于环境传感器检测到的第二协调信息相比较，来对第一和第 二协调信息进行比较。第一协调信息可以要么直接从前导车辆发送给所有跟随车辆，但要 么也可以通过所谓的"多跳方法在跟随车辆链中进行传递。如果认定第一和第二协调信 息一致，就可以由此推断，行驶在前面的跟随车辆已经将第一协调信息同基于前面车辆的 行驶运动而检测到的第二协调信息进行了比较，并已经认定为是一致的，因为它遵循第一 协调信息。在跟随车辆链中，每个跟随车辆都逐渐实施该方法，从而使得第一跟随车辆直接 基于前导车辆的行驶运动对第二协调信息进行检测。
[0027] 有利地规定，在跟随车辆自主追踪期间要求跟随车辆的驾驶员执行手动输入，其 中，当没有进行手动输入时就终止自主追踪。手动输入可以是多次的、时间上有间隔的输 入，必须在有规律的或随机的间隔内实施输入。例如可以通过视觉、触觉或听觉提示要求驾 驶员在一定的时间段内例如2秒钟内进行输入。同样可想到的是在整个追踪期间通过所谓 的"安全开关（Totmannschalter) "进行持续性的输入。由此带来下述优点，跟随车辆的驾 驶员必要时至少在一定程度上必须操作车辆，特别地，必须准备随时再次完全接管车辆的 控制权。因此例如驾驶者不可以完全深入忙于其它工作。由此提高了整个方法的安全性， 因为在出现问题、障碍或发生意外或紧急驾驶情况时，跟随车辆的驾驶员可以较为迅速地 接管跟随车辆的控制权。
[0028] 优选地规定，自主追踪的持续时间被限定为所规定的时间段的规定的份额，特别 地为每小时50分钟。因此，以一定的时间段车辆的控制权一再被返交给跟随车辆的驾驶 员，由此还定期地将驾驶员的注意力引导到驾驶过程中去，这同样有助于根据本发明方法 的安全性。由此，在突然转交驾驶控制权时，驾驶员可以较为迅速地熟悉当时的驾驶状况。 规定的时间段的规定的份额可以是连续的时间块，但也可以是被分成多个的更短的时间 块，这些时间块被驾驶员自己操控跟随车辆的的时间彼此分隔开。更短的块的时间总和对 应于在该种情况下规定的时间段的规定的份额。尽管自主追踪中断，仍明显减轻了跟随车 辆的驾驶员的负担。
[0029] 此外，有利地是，跟随车辆通过座椅占用识别装置监控，驾驶员是否在驾驶员座椅 上，其中，当驾驶员不在驾驶员座椅上时终止自主追踪。由此带来下述好处，在驾驶期间驾 驶员没有离开驾驶员座椅时才实施根据本发明的方法，进而驾驶员总是在位置上，以便在 必要时接管车辆的控制权。这同样有助于在道路交通中实施根据本发明的方法的安全性。 例如可以通过集成在驾驶员座椅内的传感器或者朝向乘客车厢的照相机来实现座椅占用 识别。
[0030] 此外规定，通过跟随车辆的发送的车辆身份信息建立跟随车辆专用的、与路 程-和/或时间有关的计酬信息。由该技术特征带来下述优点，根据本发明的方法可以进 入到商业驾驶服务业。因此可以根据路程或根据时间来确定被跟随车辆听取指挥的前导车 辆的驾驶员或服务提供者的报酬。
[0031] 本发明还涉及一种用于使跟随车辆基于前导车辆的行迹自主追踪的系统，特别 地，该系统执行根据本发明的方法。该系统包括至少一个由驾驶员控制的前导车辆、跟随车 辆、在前导车辆和跟随车辆内的用于发送和接收消息和信息的"车对X通信工具"、在前导 车辆内的用于提供第一调节信息的行驶运动传感器、在跟随车辆内的用于比较不同的协调 信息的协调信息比较装置以及在跟随车辆内的环境传感器和/或在跟随车辆内的包含数 字地图的存储卡。
[0032] 前导车辆发送前导消息，该前导消息表示准备好由跟随车辆进行自主追踪并且包 括前导车辆的至少一个车辆身份信息和路线信息，其中，跟随车辆接收到该前导消息，并且 拒绝该前导消息或者使用包含跟随车辆的至少一个车辆身份信息的跟随消息予以确认。在 接收到跟随消息后直到终止自动追踪，前导车辆向跟随车辆发送用于协调自动追踪的第一 协调信息。根据本发明的系统的特征在于，跟随车辆的环境传感器基于前导车辆的行驶运 动对用于协调自动追踪的第二协调信息进行检测，其中，协调信息比较装置比较第一和第 二协调信息，其中，在比较结果一致时跟随车辆执行对应于第一和第二协调信息的自主追 踪，以及其中，在比较结果有偏差时跟随车辆终止自主追踪。由于根据本发明的系统包括所 有用于实施本发明所述的方法所必要的机构且尤其实施根据本发明的方法，因此得到了上 述优点。
[0033] 优选地规定，环境传感器是下述组中的一个或多个元件：
[0034] -雷达传感器，
[0035] -光学照相机传感器，
[0036] -激光雷达传感器，
[0037] -激光传感器，和
[0038] -超声波传感器
[0039] 并且
[0040] "车对X通信工具"基于下述组中的一个或多个连接类型：
[0041] -特别是按照ffiEE 802. 11的WLAN-连接，
[0042] -ISM-连接（工业、科学、医疗频段），
[0043] -蓝牙?._连接，
[0044] -ZigBee-连接，
[0045] -UWB-连接（超宽带），
[0046] - wiMax? -连接（全球微波接入互操作），
[0047] -红外连接，
[0048] -移动通信连接，和
[0049] -基于雷达的通信
[0050] 发送和/或接收消息和/或信息。所提及的环境传感器适合用于检测行驶在前面 的车辆的位置信息和运动信息，进而检测第二协调信息。所提及的连接类型根据种类、波长 和所用的数据协议提供了不同的优点。因此，例如提到的连接类型中的一些可以实现相对 高的数据传输率和相对快速的建立连接，而另一些则在很大程度上适合极好地用于围绕可 视化障碍物进行数据传输。通过组合并且同时或并行使用多个这些连接类型会带来其它的 优点，因为这样还可以平衡各个连接类型的缺点。所提到的所有的连接类型都适合于传输 第一协调信息。基于雷达的通信方式在此提供了特别的优点，即它可以用于在前导车辆和 跟随车辆之间专门传递信息，因为现有的雷达传感器在追踪期间通常本来就用于确定在前 导车辆和跟随车辆之间的间距。在该种情况下，通信信号被调制为雷达信号。因此，雷达传 感器可以在自主追踪期间执行双重功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0051] 其它优选的实施方式由从属权利和借助于附图对实施例进行的下述说明得出。
[0052] 在附图中：
[0053] 图1示出了由一辆前导车辆和两辆跟随车辆组建而成的车队；以及
[0054] 图2为采用根据本发明的所述方法的一种可能顺序的流程图。
【具体实施方式】
[0055] 图Ia示出了双车道的道路1，车辆2、3、4、5和6行驶在该道路上。车辆上的箭头 表示行驶方向。车辆2、3、4、5和6都配备有用于实施根据本发明方法的根据本发明的系 统。车辆2的驾驶员决定为在其周围的车辆提供一种自主追随他的可行方案。为此，他开 始借助于前导车辆中现有的WLAN-通信设备发送前导消息。该前导消息包括以车辆说明 (牌子、型号、颜色和地名）为形式的车辆身份信息以及包含在车辆2的导航系统中的路线 信息。以固定10秒钟的时间段发送前导消息。车辆3、4、5和6接收前导消息并借助于视 觉上可视化的设备展示给它们的驾驶员。
[0056] 车辆4的驾驶员借助于车辆身份信息确定车辆2为前导车辆并且决定让他的车辆 4可以自主追踪，因为对于长的路段而言包含在前导消息中的路线信息与其自身的路线规 划相一致。他开始相应地发出追随消息，以便告知车辆2的驾驶员他想要自主追随车辆2。 追随消息包括以车辆说明（牌子、型号、颜色和地名）为形式的车辆身份信息，此时所述车 辆身份信息被可视化地展示给车辆2的驾驶员。在接收到追随消息之后，前导车辆2就开 始通过WLAN发送第一协调信息。同时车辆4中的雷达传感器检测到第二协调信息。一旦 车辆4的驾驶员已经把车辆4定位在前导车辆2的后面，车辆4就会进行自主追踪。
[0057] 车辆3也接收到车辆2的前导消息，并且车辆3的驾驶员同样决定自主追踪车辆 2,即使其自身的路线规划在若干公里之后已经与前导车辆2的路线规划有了偏差。尽管如 此，车辆3的驾驶员还是希望通过自主追踪哪怕仅在较短的距离上缓解交通状况。他开始 将追随消息从车辆3发送给车辆2。然后，车辆3开始借助于LIDAR传感器（激光雷达传感 器）检测到第二协调信息。车辆2向驾驶员可视化地展示车辆3的车辆身份信息。由此， 车辆2的驾驶员得知车辆3和4想要自主追踪他。
[0058] 车辆5同样接收到了车辆2的前导消息并将该前导消息展示给车辆5的驾驶员。 然而，由于车辆5的驾驶员有急事，他决定不接受该前导消息并且车辆5不进行自主追踪， 即使车辆2的路线规划同他自身的路线规划极大一部分上都一致。在该种情况下，车辆5 的驾驶员考虑到相比于车队，他通过更加运动和更加动态的驾驶方式可能会更快地实现其 目的。通过下述方式来拒绝：车辆5不以追随消息对所述前导消息做出答复而是忽视该前 导消息。
[0059] 车辆6也接收到了车辆2的引导信息。然而，由于车辆6的驾驶员因与车辆2的 路线规划有偏差而对自主追踪车辆2不感兴趣，他不发送追随消息并且不对前导消息做出 答复。
[0060] 在图Ib中，车辆4的驾驶员已经把车辆4定位在前导车辆2的后面，并且车辆4自 主追踪前导车辆2。向车辆4的驾驶员表示通过根据本发明的方法接管控制。车辆4开始 将通过WLAN接收到的第一协调信息同通过雷达传感器检测到的第二协调信息进行比较。 第一和第二协调信息均表征车辆2的行驶行为。只要断定在第一协调信息和第二协调信息 之间存在一致性，车辆4就自主跟随车辆2。因为车辆2具有向后的雷达传感器，且车辆4 具有前方定向的雷达传感器，所以前导车辆2的第一协调信息不仅仅通过WLAN-连接传递 给跟随车辆4,而且还附加地借助于雷达传感器通过将通信信号调制为雷达信号来传递，所 述通信信号同样传输第一协调信息。因此，将第一协调信息冗余地在前导车辆2和跟随车 辆4之间进行传递。车辆3同样直接从前导车辆2接收到了第一协调信息。反之，基于车 辆4的行驶运动借助于激光雷达传感器检测第二协调信息。因此，车辆3对第一和第二协 调信息进行的比较以由传感器测定的车辆4的行驶行为同由车辆2传递的行驶行为进行的 比较为根据。附加地，车辆3通过立体照相机检测到交通指示作为形式为道路标线、交通标 志和交通信号灯的第三协调信息以及基于数字地图材料检测到第四协调信息。数字地图材 料包括关于道路走向、具有受限的许可最大速度的区域以及关于路牌的说明。只要确定在 车辆3内的不同的协调信息不存在偏差，车辆3就自主追踪车辆2。没有加入到由车辆2、3 和4组成的车队的车辆5开始超车，而车辆6则以一定的间距跟随车队。
[0061] 为了在可能产生危及安全的情况下确保车辆3和4的驾驶员可以尽快准备好再次 接管控制权，两位驾驶员必须以不规律的时间段分别根据可视化的要求操控按钮。如果没 有按照要求在2秒钟内操控按钮，出于安全原因就会终止自主追踪，因为由此推断：驾驶员 太过分心或注意力太不集中使得不可以安全地进行自主跟踪。在这种情况下，一旦驾驶员 发出信号表示其已准备好，则以声音的方式提醒驾驶员要将控制权转交给他。驾驶员例如 通过为此设置的按钮或者通过操纵车辆控制机构例如方向盘或踏板来发出准备好的信号。 如果在10秒钟的时间跨度内驾驶员没有发出用于接管控制权的准备好的信号，那么就自 动激活车辆的闪光警报装置，该车辆被自动控制到右侧的道路边缘上，并停在那里。
[0062] 图2所示为根据本发明的方法的示例性顺序的流程图。在步骤201中前导车辆发 送前导消息，跟随车辆在步骤202中使用追随消息答复该前导消息。这又导致在方法步骤 203中前导车辆将第一协调信息发送给跟随车辆。同时，在步骤204中跟随车辆开始借助 于环境传感器对第二协调信息进行检测；借助于合适的照相机传感器在步骤205中对第三 协调信息进行检测并且在步骤206中从数字储存卡中读取第四协调信息。在接下来的方法 步骤207中，对跟随车辆中的第一、第二、第三和第四协调信息进行比较。如果对所有协调 信息的比较导致一致的比较结果，跟随车辆就在步骤208中自主追踪前导车辆。否则，在步 骤209中不进行自主跟踪或中断自主追踪。如果跟随车辆在步骤208中进行了自主追踪， 在步骤210中规律性地要求驾驶员进行手动输入，以告知系统：如果需要，他已足够专注， 能够必要时在短时间内接管车辆控制权。如果输入根据要求发生在3秒钟的时间段内，就 在步骤211中继续自主追踪，否则在步骤212终止自主追踪。此外，在方法步骤213中进行 连续的座椅占用识别，通过座椅占用识别检测驾驶员是否在驾驶员座椅上。如果驾驶员在 行驶期间离开驾驶员座椅，就在步骤215中终止自主追踪。如果驾驶员没有离开驾驶座椅， 就在方法步骤214中继续自主追踪。
【权利要求】
1. 一种用于使跟随车辆（3、4)基于前导车辆（2)的行迹自主追踪的方法， -在该方法中前导车辆（2)由驾驶员操控， -其中，由前导车辆借助于车对X通信系统发送前导消息，所述前导消息表明希望被跟 随车辆（3、4)自主追踪的意愿并且包含前导车辆（2)的至少一个车辆身份信息和路线信 息， -其中，前导消息由跟随车辆（3、4)借助于车对X通信系统接收并被跟随车辆拒绝或者 利用追随消息进行确认，该追随消息包括跟随车辆（3、4)的至少一个车辆身份信息， -其中，在接收到追随消息之后直到自主追踪终止，前导车辆（2)借助于车对X通信系 统向跟随车辆（3、4)发送用于协调自主追踪的第一协调信息， 其特征在于， -借助于跟随车辆（3、4)的环境传感器基于前导车辆（2)的行驶运动来获取用于协调 自主追踪的第二协调信息， -其中，将跟随车辆（3、4)的第一协调信息和第二协调信息相比较， -其中，在比较结果相一致时，进行与第一协调信息和第二协调信息相对应的自主追 踪，以及 -其中，在比较结果有偏差时终止自主追踪。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在自主追踪期间通过至少两个不同的通 信工具在前导车辆（2)与跟随车辆（3、4)之间冗余地进行车对X通信。
3. 根据权利要求1和2中的至少一项所述的方法，其特征在于， -基于交通指示借助于跟随车辆（3、4)的环境传感器获取第三协调信息，和/或基于数 字地图材料获取第四协调信息， -其中，将第三协调信息与第一协调信息和第二协调信息相比较，和/或将第四协调信 息与第一协调信息和第二协调信息相比较， -其中，在比较结果一致时，执行与第一协调信息和第二协调信息和第三协调信息和/ 或第四协调信息相对应的自主追踪， -其中，在比较结果有偏差时终止自主追踪。
4. 根据权利要求1至3中的至少一项所述的方法，其特征在于， 第一协调信息包括前导车辆的绝对位置信息、绝对速度信息、绝对转向角信息和绝对 姿态信息，第二协调信息包括前导车辆相对于跟随车辆的相对位置信息、相对速度信息和 相对姿态信息。
5. 根据权利要求1至4中的至少一项所述的方法，其特征在于， 根据第一协调信息和第二协调信息和/或第三协调信息和/或第四协调信息的一致的 比较结果，自主追踪包括跟随车辆（3、4)的自主纵向控制和自主横向控制。
6. 根据权利要求1至5中的至少一项所述的方法，其特征在于， 使多于一个跟随车辆（3、4)自主追踪， 其中，在多于一个跟随车辆（3、4)的自主追踪中，借助于相应的跟随车辆（3、4)的环 境传感器基于行驶在相应的跟随车辆（3、4)前的跟随车辆（4)的行驶运动获取第二协调信 息。
7. 根据权利要求1至6中的至少一项所述的方法，其特征在于， 在跟随车辆（3、4)自主追踪期间要求跟随车辆（3、4)的驾驶员执行手动输入，其中，当 没有进行手动输入时就终止自主追踪。
8. 根据权利要求1至7中的至少一项所述的方法，其特征在于， 自主追踪的持续时间被限定为所规定的时间段的规定份额，特别为每小时50分钟。
9. 根据权利要求1至8中的至少一项所述的方法，其特征在于， 通过座椅占用识别装置对跟随车辆（3、4)进行监视：驾驶员是否在驾驶员座椅上， 其中，当驾驶员不在驾驶员座椅上时，终止自主追踪。
10. 根据权利要求1至9中的至少一项所述的方法，其特征在于， 通过所发送的跟随车辆的车辆身份信息建立跟随车辆专有的且与路程和/或时间有 关的计酬信息。
11. 一种用于使跟随车辆（3、4)基于前导车辆（2)的行迹自主追踪的系统，所述系统尤 其用于执行按照权利要求1至9中的至少一项所述的方法，所述系统包括至少一个由驾驶 员控制的前导车辆（2)、跟随车辆（3、4)、在前导车辆（2)和跟随车辆（3、4)中的用于发送 和接收消息和信息的车对X通信工具、在前导车辆（2)中的用于提供第一协调信息的行驶 运动传感器、在跟随车辆（3、4)中的用于比较不同的协调信息的协调信息比较装置以及在 跟随车辆（3、4)中的环境传感器和/或在跟随车辆（3、4)中的包含数字地图的存储卡， 其中，前导车辆（2)发送前导消息，所述前导消息表明希望被跟随车辆（3、4)自主追踪 的意愿并且包括前导车辆（2)的至少一个车辆身份信息和路线信息， 其中，跟随车辆（3、4)接收到所述前导消息，并且拒绝该前导消息或者利用追随消息 进行确认，该追随消息包括跟随车辆（3、4)的至少一个车辆身份信息， -其中，在接收到追随消息（3、4)之后直到自主追踪终止，前导车辆（2)借助于车对X通信系统向跟随车辆（3、4)发送用于协调自主追踪的第一协调信息， 其特征在于， 跟随车辆（3、4)的环境传感器基于前导车辆（2)的行驶运动来获取用于协调自主追踪 的第二协调信息， 其中，协调信息比较装置对第一协调信息和第二协调信息进行比较， 其中，在比较结果一致时，跟随车辆（3、4)执行对应于第一协调信息和第二协调信息 的自主追踪， 其中，在比较结果有偏差时，跟随车辆（3、4)终止自主追踪。
12. 根据权利要求11所述的系统，其特征在于， 所述环境传感器是下述组中的一个或多个元件： -雷达传感器， -光学相机传感器， -LIDAR传感器， -激光传感器，和 -超声波传感器， 车对X通信工具基于下述组中的一个或多个连接类型发送和/或接收消息和/或信 息： -特别是按照IEEE802. 11的WLAN-连接， -ISM连接（工业、科学、医疗频段）， -蓝牙.?.连接， -ZigBee连接， -UWB连接（超宽带）， -WiMaxJ).连接（全球微波接入互操作性连接）， -红外连接， -移动通信连接，和 -基于雷达的通信。
【文档编号】G05D1/02GK104471624SQ201380037859
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年5月6日 优先权日:2012年5月16日
【发明者】W·梅赫, U·施特林, S·吕克 申请人:大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司