用于在无需使用者动作的自主驾驶运行中使汽车自动运行的方法和装置

摘要

用于在无需使用者动作的自主驾驶运行中使汽车(1)自动运行的方法包括对当前交通状况的检测，检查交通状况是否满足第一标准，并包括在满足第一标准的情况下对功能进行闭锁，这种功能在自主驾驶运行期间向驾驶员提供附加活动，这种附加活动不涉及汽车(1)的驾驶运行。用于在无需使用者动作的自主驾驶运行中使汽车(1)自动运行的装置(3)具有这样的装置，这些装置为实施用于在无需使用者动作的自主驾驶运行中使汽车(1)自动运行的方法设计。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在无需使用者动作的自主驾驶运行(模式)中使 汽车自动运行的方法和装置。

背景技术

公知利用辅助系统的支持使汽车运行的方法以及这样的系统。在此方 面涉及调节汽车纵向动力系统和/或横向动力系统的(闭环)控制，这种调 节在汽车的驾驶员驾驶错误和/或注意力不集中的情况下支持地干预。公知 调整与前方行驶目标(对象)距离的系统。此外公知辅助系统，在驾驶员 意外偏离行车道或在无干预下会偏离行车道的情况下，该辅助系统进行转 向干预。

DE 10 2009 010 006A1公开了一种用于半自主或自主驾驶汽车的方法 和装置，其中驾驶员辅助系统承担汽车驾驶员的那些驾驶功能，从那些驾 驶功能中确定，驾驶员希望将这些驾驶功能转交给驾驶员辅助系统。半自 主或自主行驶期间驾驶员干预驾驶事件超越(超控uebersteueren)驾驶 员辅助系统的相应的驾驶员辅助功能。

DE 11 2006 002 892T5公开了一种用于在自主与手动操纵汽车之间进 行转换的装置和方法，其中通过人机界面使得在自主与手动操纵汽车之间 进行转换的过程变得容易并改进在自主与手动操纵汽车时汽车应用的可操 纵性和安全性。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于在无需使用者动作的自主驾驶运行 中使汽车自动运行的方法和装置，其中使用者在自主驾驶运行期间的活动 方面具有高度的自由度。

该目的在方法方面利用按权利要求1和在装置方面利用按权利要求8 所述的措施得以实现。

本发明其他具有优点的构成是从属权利要求的主题。

确切地说，用于在无需使用者动作的自主驾驶运行中使汽车自动运行 的方法包括对当前交通状况的检测，检查交通状况是否满足第一标准，并 包括在满足第一标准的情况下对功能的闭锁，这种功能在自主驾驶运行期 间向驾驶员提供附加活动，这种附加活动不涉及汽车的驾驶运行。

自主驾驶运行在这种情况下是指无使用者控制干预的情况下，汽车由 辅助系统支持的自主行驶。辅助系统在这种情况下承担汽车纵向和横向动 力系统的控制，也就是例如自主加速、制动和/或转向过程。

由此取得的优点是，可以为使用者提供各种方便，例如包括阅读电子 报刊等。虽然在自主驾驶运行期间与这种方便相关可以为使用者实施附加 活动并且使用者因此具有与这种附加活动相关的高度自由度，但汽车行驶 期间的安全性通过如下得到保证或甚至提高，即，在出现预先确定的交通 状况时使功能闭锁，该功能为使用者在自主驾驶运行期间提供不涉及汽车 驾驶运行的附加活动，因为由此使得使用者的注意力集中在本身的驾驶运 行上。

该方法优选包括对交通状况是否满足第二标准的检查，并在交通状况 满足第二标准的情况下，向汽车的驾驶员提供操作可能性或发出信号以激 活自主驾驶运行。

由此取得的优点是，使用者仅在适合于自主驾驶运行的交通状况下导 入自主驾驶运行。

该方法优选包括检查自主驾驶运行期间的至少一个报警标准。

该方法优选包括在满足至少一个报警标准情况下进行向驾驶员报警。

在该方法中，所述报警标准优选具有多个报警标准并且所述报警具有 在所述多个报警标准基础上的向驾驶员的多级报警。

在该方法中，交通状况优选是拥堵。

拥堵使汽车的驾驶员感到浪费时间和厌烦。在这种令人感到厌烦的交 通状况中，使用者通过自主驾驶运行从汽车的操作中解脱出来。

此外详细地说一种用于在无需使用者动作的自主驾驶运行中使汽车自 动运行的装置具有用于检测当前交通状况的检测装置、用于检查交通状况 是否满足第一标准的检查装置，以及具有在满足第一标准的情况下用于使 功能闭锁的闭锁装置，该功能为使用者在自主驾驶运行期间提供不涉及汽 车驾驶运行的附加活动。

由此取得的优点是，可以为使用者提供各种方便，例如包括阅读电子 报刊等。虽然在自主驾驶运行期间与这种方便相关可以为使用者实施附加 活动并且使用者因此具有与这种附加活动相关的高度自由度，但汽车行驶 期间的安全性通过如下得到保证或甚至提高，即，在出现预先确定的交通 状况时使功能闭锁，该功能为使用者在自主驾驶运行期间提供不涉及汽车 驾驶运行的附加活动，因为由此使得使用者的注意力集中在本身的驾驶运 行上。

在该装置上，检查装置优选检查交通状况是否满足第二标准，以及具 有用于向汽车的驾驶员提供操作可能性或发出信号的装置，以便在交通状 况满足第二标准的情况下激活自主驾驶运行。

由此取得的优点是，使用者仅在适合于自主驾驶运行的交通状况下导 入自主驾驶运行。

附图说明

其他优点、特征和细节来自后面的说明书，其中-需要时参照附图-详 细介绍了至少一个实施例。所介绍的和/或图示的特征本身或以任意的适当 组合形成本发明的主题，需要时也可以独立于权利要求，并特别是附加也 可以是一个或多个分开申请的主题。相同的、类似的和/或功能相同的部件 具有相同的附图符号。其中：

图1示出具有辅助系统的汽车人机界面的示意图；

图2示出自由驾驶与借助辅助系统自主驾驶之间状态逻辑的示意图；

图3示出状态逻辑的另一示意图，其中具有用于使驾驶员的注意力回 到交通状况上的不同报警级；

图4示出另一状态逻辑，其中没有报警级；以及

图5示出用于在汽车借助辅助系统的主动自主行驶期间提供附加活动 的图1所示人机界面显示的示意图。

具体实施方式

图1示出部分示出的汽车1，该汽车装备了同样仅部分示出的辅助系 统3。图1示出用于驾驶汽车1的同样仅部分示出的人机界面5的示意图。 在图1中没有示出如转向灯操作杆、选挡杆以及踏板模块和/或其他操作部 件。辅助系统3具有拥堵辅助显示装置7，借助该装置可以用符号表示和/ 或实施辅助系统3的功能。人机界面5此外具有中央显示单元9以及反射 显示装置(Einspiegelungsanzeige)11。中央显示单元9例如可以作为LCD 显示屏构成。拥堵辅助系统7同样可以作为LCD显示屏构成。需要时拥 堵辅助系统7和/或中央显示单元9可以作为触摸式显示单元构成，借助触 摸可以输入指令。反射显示单元11借助适当的投影装置可以向处于人机界 面5前面的风挡玻璃上投影。

为输入转向指令，人机界面5具有方向盘13。作为选择可以设想方向 盘13通过其他输入装置，例如操纵杆取代和/或补充。

方向盘13具有按键形式的操作件15。操作件15具有光学信号发生器 17，从而操作件15可以至少一种颜色向汽车1的驾驶员发送光学信号。

图2示出图1所示具有辅助系统3和人机界面5的汽车1的状态逻辑。 图2所示的状态逻辑原则上具有自由驾驶的第一状态19以及借助辅助系统 3的自主驾驶的第二状态。在第一状态中19，汽车1的驾驶员操作人机界 面5，即基本上通过人机界面5自已输入全部驾驶指令。在自主驾驶的第 二状态21中，辅助系统3激活并至少部分承担汽车1纵向动力系统和横向 动力系统的控制，也就是进行自主的加速、制动和/或转向过程。自主驾驶 的第二状态21划分成主动自主驾驶的第三状态23、被动自主驾驶的第四 状态25以及向驾驶员报警的第五状态27。在向驾驶员报警的第五状态27 期间，第三状态23仍可以占支配地位。作为选择，可以设想在报警的第五 状态27期间，辅助系统3变换到被动自主驾驶的第四状态25。

在被动自主驾驶的第四状态25期间，辅助系统3可以全部保持在后台。 作为从第三状态23和需要时从第五状态27向第四状态25的过渡和重新返 回的标准，可以监测驾驶员的超控29。驾驶员超控29可以是指通过汽车1 的驾驶员手动操作人机界面5。如果存在驾驶员超控29，那么变换到第四 状态25。如果不再存在驾驶员超控29，例如汽车1的驾驶员松开人机界面 5的方向盘13，那么系统重新返回到第三状态23。

在第四状态25期间，可以设想辅助系统3对汽车1的驾驶员进行如下 支持，使该系统仅在通过驾驶员的输入出现危险状况，例如面临意外偏离 行车道和/或碰撞汽车1前面行驶的目标的危险情况下才进行干预。在这种 情况下，对驾驶员超控29可以置之不理和辅助系统3相应校正汽车1的纵 向和/或横向动力系统以避免危险状况。作为选择，可以设想辅助系统3更 加被动地设计，并且尽管可能识别到危险状况，但评估赋予驾驶员超控29 更高的优先级，也就是例如允许碰撞或仅减轻这种碰撞。

在第三状态23期间，通过完全自主控制汽车1的纵向和横向动力系统 对汽车1的驾驶员进行百分之百的支持。在此方面，具有优点的是汽车1 的驾驶员可以将其全部注意力放在其他事情上，也就是说不是放在道路交 通上。为此辅助系统3例如可以借助拥堵辅助显示单元7提供或允许附加 活动。附加活动例如可以是指阅读通过全球的数据网搜寻的信息、进行书 面和/或口头的通信和/或类似活动。

为在第三状态23与第五状态27之间变换或为附加激活第五状态27， 可以检查至少一个报警标准31。如果存在报警标准31，那么可以从第三状 态23变换到第五状态27。报警标准31例如可以是解除的拥堵 (aufloesenden Stau)，其中，辅助系统3即将断开，从而借助第五状态 27可以具有优点地通过相应的报警使驾驶员的注意力重新回到交通状况 上。此外，在第五状态27中可以将在第三状态23期间提供的附加活动锁 住，从而驾驶员的注意力可以尽可能快地回到交通状况上。锁住动作可以 在满足与交通状况相关的标准，例如像满足标准“拥堵解除”的基础上实施， 以便使驾驶员的注意力回到当前交通状况上。

为在自由驾驶的第一状态19与自主驾驶的第二状态21之间进行变换， 可以检查标准33。标准33例如可以是识别到的交通拥堵。如果满足标准 33，那么这一点可以借助图1所示的操作件15的光学信号发生器17发出 信号。此外启动操作件15，从而汽车1的驾驶员可以借助操纵操作件15 从第一状态19变换到第二状态21。具有优点的是，第二状态21的自主驾 驶在手动操纵操作件15后实施，从而具有优点的是汽车1的驾驶员不会对 辅助系统3的突然转接感到意外。确切地说，该驾驶员始终保持对何时和 是否需要从第一状态19变换到第二状态21的控制。借助标准33仅确保这 一点只能在这种情况下发生，即辅助系统3为主动或被动自主驾驶也寻找 配合的交通状况，特别是拥堵的交通状况。

图3示出汽车1的辅助系统3的和/或汽车1的人机界面5的状态逻辑 的详图。借助椭圆在多个部位上表示操作件15的光学信号发生器17的状 态。光学信号发生器17可以取至少三种状态，其中，借助G表示绿光， 借助B表示蓝光和借助O表示其他任意颜色的光或无光。O在此方面同时 意味着第一状态19。B同时意味着具有第一状态19，但其中发出信号，借 助操纵操作件15可以变换到自主驾驶的第二状态21，这一点在图3中借 助大写字母A附加表示接通。

标准33分成备用标准35和非备用标准37。如果满足标准33的备用 标准35，那么辅助系统3变换到第六状态39，其中操作件15的光学信号 发生器17发出蓝光，并且辅助系统3因此可供汽车1的驾驶员手动操纵使 用并作为可供使用发出信号。在辅助系统3处于第六状态39的情况下，操 纵操作件15而导入自主驾驶的第二状态21。操作件15的继续操纵41与 此相应返回到自由驾驶的第一状态19。只要通过汽车1的驾驶员借助操纵 41导入自主驾驶的第二状态21，辅助系统3就变换到主动自主驾驶的第三 状态23。在主动自主驾驶的第三状态23期间，周期性检查第一信息报警 标准43、第二信息报警标准45以及第三信息报警标准47。与信息报警标 准43-47的存在相应，辅助系统在第三状态23下变换到一第一信息报警 的第七状态49、第二信息报警的第八状态51和第三信息报警的第九状态 53。在第三状态23或子状态49-53期间，操作件15或操作件15的光学 信号发生器17发出绿光，以便因此显示辅助系统3的活动性。

第一信息报警标准43在汽车1的车速≤39km/h和与前面行驶目标的 距离≤30m的情况下满足。相应在满足第一信息报警标准43的情况下， 也就是在第七状态49下，可以向驾驶员发出信息报警。这种信息报警例如 可以借助打开的窗口在拥堵辅助显示单元7上表示。窗口的相应内容可以 是“拥堵辅助启动！自动转向、制动、加速激活”。同时操作件15的光学信 号发生器17以绿颜色发光。

操作件15的光学信号发生器17发出蓝光的第六状态39同样可以附加 通过拥堵辅助显示单元7的打开的窗口表示。窗口的内容包括“拥堵辅助可 供使用”加上操作件15的图形符号结合文字“激活系统”。

第二信息标准45在车速为40km/h或与前面行驶目标的距离大于30 m并≤45m的情况下产生。不能超过40km/h的车速，因为在第三状态期 间辅助系统3的设置为40km/h的限速器55激活。如果前面行驶的目标要 求更高的速度，那么激活限速器55，将行驶速度限制在40km/h，同时满 足第二信息报警标准45。在第八状态51期间，操作件15的光学信号发生 器17发出绿光并因此显示辅助系统3的活动性。相应的报警同样可以借助 拥堵辅助显示单元7的打开的窗口产生。窗口的内容为“变化的拥堵条件。 拥堵辅助继续激活”。

第三信息报警标准47在这种情况下满足，即汽车1与前面行驶的目标 的距离大于40m和≤50m或前面行驶的目标或拥堵的汽车数量小于三。 对于这种第九状态53来说，同样可以借助拥堵辅助显示单元7内打开的窗 口发出指示。窗口的内容是“拥堵辅助可以断开。请注意交通”。

在图3中，状态49-53附加地利用用于绿色的大写字母G，用于黄 色的Y和用于红色的R来表示。与此相应，拥堵辅助显示单元7内所属报 警信号的打开的窗口以颜色绿、黄和红显示。

为在第四状态25与第三状态23之间变换，检查是否存在驾驶员超控 29，这一点在图3中借助在两个不同的方向上显示的箭头表示，其中，如 果存在驾驶员超控29的话，从第三状态23向第四状态25进行变换，以及 如果不再存在驾驶员超控29的话返回。在自主驾驶的第二状态21期间， 周期性检查第一报警标准57和第二报警标准59。如果与前面行驶目标的 距离大于最大距离或不能再安全检测前面行驶的目标或汽车所行驶的行车 道检测不再列为安全级别，那么满足第一报警标准57。如果满足第一报警 标准57，那么辅助系统3变换到图3中采用W1表示的第一报警的状态61。 在第十状态61下辅助系统3关断，这一点借助操作件15的光学信号发生 器17发出信号并在图3中利用大写字母O表示。在此方面，由辅助系统 3的声信号发生器发出例如以单一的嘟嘟声的形式的声信号63。同时进行 带呼叫符号三角形式的第一光报警65。第一光报警65在拥堵辅助显示单 元7上显示。作为附加，第一光报警65可以在反射显示单元11和/或中央 显示单元9上显示。辅助系统3从第十状态61变换到自由驾驶的第一状态 19。为此驾驶员必须考虑第一光报警65并自己重新操作人机界面5。如果 满足第二报警标准59，那么辅助系统3变换到自动停车制动的第十一状态 67。如果汽车1的驾驶员对第一报警的第十状态61置之不理，那么例如可 以满足第二报警标准59。在第十一状态67的自动停车制动期间，在拥堵 辅助显示单元7以及反射单元11和需要时中央显示单元9上显示符号化制 动鼓形式的第二光报警69和拼写Auto以及用于制动的B。作为附加，重 复声信号63和需要时加大音量放出。在实施第十一状态67的自动停车制 动后，辅助系统3处于第十二状态71，其中汽车1停驶，也就是行驶速度 为0km/h。与辅助系统3的第一方案相应，该系统从第十二状态71返回 到汽车1自主驾驶的第二状态21，这一点在图3中借助大写字母VA表示。 依据图3中借助大写字母VB表示的第二选择方案，辅助系统3从第十二 状态71返回到自由驾驶的第一状态19，其中，汽车1的驾驶员必须重新 自己承担汽车1的驾驶。

在图3附加借助P表示的被动自主驾驶的第四状态25期间，同样可 以在拥堵辅助显示单元7内显示打开的窗口。文字为“被动通过(Passiv  durch)”加上带文字“可以关断系统”的操作件15的符号。在自由驾驶的 第一状态19期间，拥堵辅助显示单元7可断开，也就是显示黑屏。

图4示出辅助系统3的类似于图3所示状态逻辑的另一状态逻辑。

与图3图示的区别在于仅检查驾驶员超控29。此外，在第三状态23 和第四状态25期间各自激活限速器55，例如在40km/h时。

如果汽车1的车速≤30km/h并且与前面行驶目标的距离≤30m以 及产生目标检测并且行车道检测可信的话，那么满足备用标准35。如果车 速大于30km/h或距离大于30m或未产生目标检测或行车道检测不可信 的话，那么满足非备用标准37。

图5示出拥堵行驶期间，也就是辅助系统3激活期间，图1所示的辅 助系统3的人机界面5的拥堵辅助显示单元7的示意图。拥堵辅助显示单 元7的图5所示的视图在拥堵行驶期间为提供附加活动可以向汽车1的驾 驶员显示。借助大写字母A、B、C、D、E、F可以提供总体六种类型的 附加活动，其中，每个大写字母A-F代表一个标题范围。标题例如可以是 办公、购物、交通概况、信息和娱乐、健康和福利以及娱乐。各自在标题 73下设置图像区75，其可以具有与标题73A-F配合的图像。副标题77 或各自采用小写字母a、b、c、d标注的副标题77的相应的矩形区叠加在 图像区75。图5中借助细阴影线表示的副标题77的区域可以半透明显示， 而且，借助粗阴影线表示的图像区75的图像可以半透明透光。副标题例如 可以是阅读文件、语言信箱、股市交易查看、E-Mail或网上购物或道路图、 交通报告、鸟瞰或咖啡机、报刊、听书、汽车制造商的消息或白日梦、心 理或生理练习、您的身体状态、健康讲座或电影、电视剧、图片、游戏。 具有优点的是，汽车1的驾驶员可以在图5所示的拥堵辅助显示单元7的 视图中从标题73或相应的副标题77中选取他感兴趣的题目。这一点可以 借助任意的导航装置，例如通过触摸拥堵辅助显示单元、输入轮、具有力 应答信号的输入轮、力灵敏的触针、操作杆和/或语音输入进行。

只要驾驶员例如通过在人机界面5上输入做出反应，就取消第一报警 的第十状态61和自主制动的第十一状态67。

可以设想在变换到自主驾驶，特别是主动自主驾驶的第二状态21时， 改变人机界面5的构成，例如接通照明装置、可接触咖啡机或其他。