CN102083666B - 用于释放车辆的自动引导的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于释放车辆的自动引导的装置，所述装置具有：到监测装置(26)的接口(25)，该监测装置用于至少部分地监测处于车辆中的车辆司机；到用于自动引导车辆并且用于在待执行自动引导时测定车辆的行驶方向的装置(11)的接口(23)；用于在自动引导时将由对驾驶员的监测确定的驾驶员视野与车辆的行驶方向相比较的分析处理单元(27)，其中，仅当车辆的行驶方向在自动引导时处于驾驶员的视野中时才释放所述自动引导。
Description
技术领域
本发明涉及用于释放车辆的自动引导的装置和方法。
背景技术
由DE10039795A1已经公知了用于警告车辆驾驶员的方法，其中，根据驾驶员的注意力进行警告的输出。在此，给驾驶员的视线方向分配高注意力，而其余方向分配低的注意力。
由DE3813083A1公知了用于车辆的自动的停入装置，该停入装置具有用于测量汽车的运动路段的运动传感器、用于测定汽车周围的障碍的位置的障碍传感器和微计算机，该微计算机产生输出信号，以便控制机动车的控制机构、档位转换和制动***来使车辆自动停入。
发明内容
按照本发明，提出了一种用于释放车辆的自动引导的装置，所述装置具有：位于车辆的后部空间中的摄像机装置，所述摄像机装置检测驾驶员的朝向后的行驶空间的方向的视线方向；到用于自动引导车辆并且用于在待执行自动引导时测定车辆向后到停车空位中的向后的行驶方向的装置的接口；用于在自动引导时将由对驾驶员的监测确定的驾驶员视野与车辆的行驶方向相比较的分析处理单元，其中，仅当车辆的向后的行驶方向在自动引导时处于驾驶员的视野中时才释放所述自动引导。
按照本发明，还提出了一种用于释放车辆的自动引导的方法，其中，在车辆向后到停车空位中时借助安装在车辆的后部空间中的摄像机装置监测处于车辆中的驾驶员的视野，其中，在自动引导待执行时测定车辆向后到停车空位中的向后的行驶方向并且将其与驾驶员的所测定的视野相比较，其中，仅当车辆的向后的行驶方向在自动引导时处于驾驶员的所测定的视野中时才释放所述自动引导。
据此，根据本发明的具有上述技术方案特征的用于释放车辆的自动引导的装置具有优点：仅当保证驾驶员通过其视野至少可检测到车辆在车辆被自动控制的方向上的行驶位移时才释放车辆的自动引导。对于视野在此应指在眼睛不运动的情况下可由观察者检测到的整个空间区域。
由此保证，除了车辆的传感器之外驾驶员的视觉感觉通道也检测行驶位移并且由此保证最后负责车辆的行驶操纵的驾驶员实际上也监测车辆的行驶。如果驾驶员确定车辆的行驶位移中的障碍，则驾驶员察觉到该障碍，因为车辆仅当行驶位移处于驾驶员的视角中时才执行车辆的自动引导。但如果驾驶员察觉到障碍，则驾驶员本身可作出反应并且中断车辆的自动引导，例如通过由其引入的制动过程。
由此，根据本发明避免驾驶员通过自动引导支持而致使车辆的行驶位移在自动行驶时不再被观察到。由此，尤其是对于障碍运动到为了自动行驶设置的行驶位移中或障碍检测例如由于障碍的可探测性较差而不当的情况，可借助于通过驾驶员的视线检测的附加保险避免车辆或障碍可能受损。也可用相应的方式降低对用于监测车辆周围环境的障碍检测***的冗余要求并且由此降低用于这种障碍检测***的成本，因为驾驶员的协同作用可作为附加的检验级得到保证。因为不仅用于自动引导车辆的***可在检测到障碍时使车辆减速，而且驾驶员本身也可由于车辆的行驶位移被驾驶员可靠监测而在需要时本身进行减速。此外，通过驾驶员的附加监测，误差容差可选择得较小，由此可减少自动行驶的自动中断的产生，所述自动中断可由于高的可靠容差产生。
以相应方式，根据本发明的方法是有利的，其中，仅当车辆的行驶方向在自动引导时处于驾驶员的视野中时才释放自动引导。
通过在下面说明中描述的措施可有利地进一步构造和改善上述技术方案中给出的装置和方法。因此，视野的检测可用简单的方式通过分析处理驾驶员的视线方向和/或头部位置来进行。
此外，根据本发明有利的是，对于进行车辆向后到停车空位中的自动引导的情况适用自动行驶的相应释放。尤其是当驶入到停车空位中时可通过驾驶员附加监测来排除不同的误差源。因此，要是不精确地或带有误差地执行了停车空位测量，例如车辆可通过驾驶员制动。另外，驾驶员也可对正在运动的停车空位边界或正在运动到停车空位中的障碍作出反应。此外可有利地保证可尽可能在一段上并且在不需要不必要的中断的情况下来执行停入过程。但尤其是较小的或难于探测的障碍例如小家畜可被驾驶员可靠监测并且车辆相应停住。
另外有利的是，设置有用于测定车辆司机的视线方向或头部位置的摄像机装置，因为相应的检测装置可能情况下对于车辆中的驾驶员监测的其它目的而已经存在。此外，以此方式可通过相应的摄像机装置相应识别视线方向。摄像机在此有利地设置在车辆顶篷上或设置在车辆的仪表板上。通过这种定位可观察到驾驶员，而驾驶员的视线不会被摄像机装置阻挡。
另外有利的是，对于驾驶员不再在车辆的相应行驶方向上观看的情况中断自动引导。由此可保证，只要驾驶员在相应行驶方向上的视线保证监测，车辆就在一个方向上自动继续运动。在此附加地有利的是，对于驾驶员不再在其视野中看到相应行驶方向的情况，执行车辆的减速，可能情况下直到静止。为此，车辆的不再通过驾驶员控制的运动在自动引导车辆时可得到避免。在自动减速之前有利地警告驾驶员，以便使驾驶员注意已经执行的或面临的自动引导中断。因此，驾驶员或者可转过其视野再到车辆的行驶方向，以便继续车辆的自动引导，或者本身再进行车辆的自动控制。
附图说明
附图中示出了本发明的实施例，在下面的说明中对这些实施例进行详细描述。附图表示：
图1具有根据本发明的用于释放车辆的自动引导的装置的车辆的示意性俯视图，
图2具有根据本发明的用于释放车辆的自动引导的装置的车辆的侧视图，
图3相应的车辆的俯视图，
图4用于执行根据本发明的方法的实施例。
具体实施方式
根据本发明的用于释放车辆的自动引导的装置可用于任意车辆以及用于任意行驶机动动作。但车辆的自动引导尤其是在一般驾驶员考虑车辆计算机控制、有时考虑车辆手动控制的情况中是有利的。尤其是在停入过程中、尤其是在相对于车辆行驶方向平行的停入过程中情况即如此，在所述停入过程中，驾驶员通过其目测大多仅可相当差地估计停车空位并且在对车辆引导时对于车辆以尽可能少的动作转向到最期望的停车空位中有时仅存在相当小的误差范围。此外，在停入过程中通常相对低的车辆速度有助于自动控制以及对车辆周围环境中的障碍的检测。因此，下面以机动车的停入过程为例来描述本发明。
图1中示出了机动车1的示意性俯视图。在车辆1的后侧2上设置有距离传感器3。相应地在车辆的前侧4上也设置有距离传感器5。在右侧的车辆侧6上也设置有距离传感器7。相应地在左侧的车两侧8上也设置有距离传感器9。
距离传感器3、5、7、9例如构造成超声波传感器。这些距离传感器测量到车辆周围环境中的障碍的距离。测量结果通过数据连接装置10传输给分析处理单元11。分析处理单元11具有计算单元12并且从所测量的到车辆周围环境中的障碍13、14的距离数据建立周围环境地图。为了测量停车空位15，沿着停车空位15和障碍13、14对车辆进行引导。所走过的程长在此通过程长测量器16检测。计算单元12使所测量的距离值与尤其是由右侧的车两侧6上的距离传感器7测量的距离值形成关系。如果例如在右侧的车两侧6确定一个停车空位，则有利地不仅将停车空位的长度而且将其宽度与在分析处理单元11的存储器装置17中储存的车辆数据相比较。如果停车空位足够大，则计算单元12计算将车辆从当前位置引导到停车空位15中的行驶路段。应沿着相应的轨迹18引导车辆，图1中示出了该轨迹。
在第一实施形式中，不仅驱动单元20、转向单元21而且制动装置22由分析处理单元11控制。现在通过使车辆1转向、加速和制动可沿着先前计算的轨迹18将车辆引导到停车空位15中。
为了用根据本发明的方式保证即使在自动引导车辆时驾驶员也监测到车辆的后侧2的行驶空间19，分析处理单元11通过接口23装备有用于释放车辆的自动引导的装置24。分析处理单元11通过接口23给用于释放自动引导的装置24传递行驶方向——在自动引导时应在该行驶方向上控制车辆。在一个实施形式中，行驶方向的说明可以是粗略的说明，例如向前或向后，但在另一个实施形式中也可包括在说明所计划的转向角度和转向角度变化曲线的情况下的较精确的方向说明。
在用于释放的装置24的接口25上连接着一个摄像机装置26，该摄像机装置检测驾驶员的朝向后的行驶空间19的方向的视线方向。在第一实施形式中在此提出，摄像机装置26检测驾驶员的眼睛。只要驾驶员向前看，即朝车辆前侧4的方向看，驾驶员的一双眼睛就不可被摄像机装置26检测到。仅当驾驶员转过脸时，驾驶员的一双眼睛才被检测到。摄像机装置的相应的图像由用于释放的装置的计算单元27分析处理。在一个实施形式中，用于释放的装置24在此可具有存储器装置28，驾驶员的确定的视觉面部特征储存在该存储器装置中。在另一个实施形式中，在此取代眼睛位置的面部特征或者对其进行补充地也可考虑其它面部特征用于监视视线方向。这例如可以是驾驶员的耳朵的位置或嘴的位置。
另外，尤其是当车辆具有头枕时，也可相应地在头枕的左侧和/或右侧检测头部的位置，例如通过集成在头枕中的用于检测头部的位置的电容式传感装置。
在另一个实施形式中，作为借助于车辆的后部空间中的朝驾驶员指向的摄像机26进行检测的替换方案或者对其进行补充地在车辆的前部区域中尤其是在车辆的仪表板中也设置一个摄像机29。摄像机29可相应地检测驾驶员的在行驶方向上或反向向后即朝行驶区域19的方向的头部取向。
按照所检测的眼睛位置、头部位置和/或其它面部特征，在一个实施形式中仅对视野进行估计。相应地可设置相应的极限值例如用于所检测的眼睛位置或头部位置，从所述极限值起确定驾驶员向前穿过前挡风玻璃的视线或驾驶员向后穿过车辆的后挡风玻璃的视线。这种测定对于确定视野可足以用于根据本发明的应用。因为人的视野具有总地大约170°的水平延展，所以可能情况下不必检测驾驶员穿过车辆的后挡风玻璃到行驶空间19的精确视线方向。根据本实施形式仅估计：是否车辆所走过并且穿过车辆的后挡风玻璃可被完全看到的行驶位移处于驾驶员的视野中。
在另一个实施形式中，在驾驶员的视线方向的较精确的可能的检测中例如也可确定车辆的行驶位移必须处于驾驶员的一个视野中，该视野保证通过眼睛在色彩上检测图像并且该视野仅扫过至多约50°的水平角度。
如果用于释放的装置24确定：行驶区域19处于车辆的驾驶员的视野中，则释放车辆通过分析处理单元11的自动控制。此外，在另一个实施形式中监测：是否驾驶员在车辆的自动引导期间还监测行驶位移，即驾驶员例如还沿着轨迹18保持转过脸朝向车辆的行驶区域19并且因此在其视野中还看到行驶位移。如果在后来的时刻确定：驾驶员现在不再在车辆1运动的方向上观察，则用于释放的装置24通过给分析处理单元11传送相应信息而允许车辆通过作用于驱动单元20和/或制动装置22而减速，可能情况下直到静止状态。可能情况下，为此可由分析处理单元11通过输出单元输出相应的警告，例如通过扬声器30输出信号声音。在一个实施形式中也可提出，对于确定驾驶员为了自动控制而不再在其视野中看到行驶位移的情况，首先输出声学警告。自动的减速现在时间错开地进行，例如错开两秒钟，对于行驶位移的检测不再通过驾驶员的视野检测的情况。由此可避免：短的位移观察例如为了监测车辆的周围环境中的其它车辆已经可触发车辆的自动减速。
图2中示出了用于摄像机装置的可能定位。在机动车31中示出了驾驶员32，该驾驶员的面部33由车辆中的一个或多个摄像机装置检测。在车辆的A柱上在车辆顶篷35附近示出了可能的第一摄像机位置34。为了检测驾驶员朝向后的行驶空间36的视线方向，作为对此的替换方案或补充地在车辆后侧上设置有另一个摄像机装置37。在另一个实施形式中也可在仪表板上设置一个摄像机装置。在一个实施形式中，摄像机装置38例如集成在平视显示器中并且通过光学方式观测驾驶员，在该平视显示器中，虚拟图像接入到车辆的挡风玻璃39中。
图3中示出了车辆41中的驾驶员40的不同的视野和视场的相应视图。通过后挡风玻璃42，驾驶员可观测到向后的行驶空间43。对于向后的行驶空间43的观测绝对所需的视线角度区域44用虚线表示。如果驾驶员40的眼睛45处于在此所示的位置中，则驾驶员的也用虚线所示的视野46足以观看到整个视线角度区域44并且由此观看到行驶空间43。驾驶员的相应的观测在此可通过摄像机装置47进行。在第一实施形式中，当确定视野46覆盖角度区域44时，车辆的在向后方向上的自动引导的释放就进行。在另一个实施形式中也可提出，驾驶员的例如水平+/-20°的中央视野区域48应完全检测角度区域44。另外，在另一个实施形式中，为了监测车辆向前的自动行驶，可在车辆41的车辆顶篷50的前角部上设置一个摄像机49，以便为了在向前的行驶方向上自动控制车辆而监测驾驶员在车辆的向前方向上的视线51。相应地与视线方向51对应地表示出眼睛位置52。
除了通过转向、加速和制动来完全引导车辆，在另一个实施形式中，也可通过用于释放自动行驶的装置24用相应方式释放车辆的部分自动的行驶，例如车辆的自动转向，而纵向引导(即车辆的加速和制动)还通过驾驶员进行。由此可用相应方式避免或抑制车辆的自动加速或制动，只要驾驶员不在车辆进行自动转向的方向上观察。
图4中示出了用于执行根据本发明的方法的实施例。从初始化步骤61起，启动停车空位的检测。在接着的测量步骤62中，尤其是通过在侧面设置在车辆上的距离传感器7、9测量车辆周围环境并且测量潜在的停车空位的长度和/或宽度。如果寻找到合适的停车空位，则在计算步骤53中计算从当前车辆位置到测得的停车空位中的停入轨迹。在接着的警告和传送步骤54中，驾驶员例如通过扬声器30的声学输出而被通知：现在进行车辆的自动引导。可能情况下，驾驶员可在警告和传送步骤54中例如通过手动确认来启动自动过程。另外，也可进行自动启动。接着分到第一检验步骤55，在该第一检验步骤中检验：是否行使目标即车辆在停车空位中的最终位置已经达到。如果事实如此，则分到最终步骤60并且车辆停在停车空位中。
如果行使目标还未达到，则取而代之从第一检验步骤55分到第二检验步骤56。在第二检验步骤56中检验：是否车辆的行驶位移处于驾驶员的视野中。这例如如上所述通过至少一个摄像机装置和计算单元27来进行。在此例如检验：是否后挡风玻璃附近的处于车辆顶篷上的摄像机检测到驾驶员的两只眼睛。如果摄像机检测到两只眼睛，则由计算单元确定，车辆的向后的行驶区域处于驾驶员的视野中。即如果确定：驾驶员在行驶方向上观看，即驾驶员的视野覆盖车辆的主要行驶区域，则分到控制步骤57，在该控制步骤中，沿着行驶路段引导车辆。接着返回到第一检验步骤55，由此，检验可在对应规定的行驶距离之后又重新进行，例如在10cm之后。
而如果在第二检验步骤56中确定：驾驶员没有观察到行驶空间，驾驶员例如向前观看，而车辆向后行驶并且由此车辆的行驶位移没有处于驾驶员的视野中，则分到警告和暂停步骤58。如果车辆还不应运动，则停止车辆的自动引导并且可能情况下输出警告给驾驶员，例如通过扬声器30的警告声音的输出。如果车辆已经被自动引导并且继续运动，则也输出优选声学的警告。此外，在另一个实施形式中，车辆通过降低驱动功率和/或制动来减速。接着也返回到第一检验步骤55。在第一实施形式中足够的是，驾驶员为了继续自动行驶而又在车辆的行驶位移的对应方向上观看。在另一个实施形式中也可提出，需要通过驾驶员附加地手动地释放自动行驶。
Claims (8)
1.用于释放车辆的自动引导的装置，所述装置具有：位于车辆的后部空间中的摄像机装置(26)，所述摄像机装置检测驾驶员的朝向后的行驶空间(19)的方向的视线方向；到用于自动引导车辆并且用于在待执行自动引导时测定车辆向后到停车空位中的向后的行驶方向的装置(11)的接口(23)；用于在自动引导时将由对驾驶员的监测确定的驾驶员视野与车辆的行驶方向相比较的分析处理单元(27)，其中，仅当车辆的向后的行驶方向在自动引导时处于驾驶员的视野中时才释放所述自动引导。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于：设置有用于测定车辆司机的视线方向和/或头部位置的摄像机装置(26，29，34，37，38，47，49)，用于从驾驶员的所测定的视线方向和/或所测定的头部位置确定驾驶员的视野。
3.根据权利要求2的装置，其特征在于：所述摄像机装置(26，29，34，37，38，47，49)设置在车辆的车辆顶篷(35)上。
4.用于释放车辆的自动引导的方法，其中，在车辆向后到停车空位中时借助安装在车辆的后部空间中的摄像机装置监测处于车辆中的驾驶员的视野，其中，在自动引导待执行时测定车辆向后到停车空位中的向后的行驶方向并且将其与驾驶员的所测定的视野相比较，其中，仅当车辆的向后的行驶方向在自动引导时处于驾驶员的所测定的视野中时才释放所述自动引导。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于：测定驾驶员的头部位置和/或视线方向并且由所测定的头部位置和/或视线方向确定驾驶员的视野。
6.根据权利要求4至5之一的方法，其特征在于：如果确定车辆的行驶方向在自动引导时不再处于驾驶员的视野中，则撤销自动引导的释放。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于：在撤销自动引导的释放时车辆自动减速。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于：随着引入自动减速或在引入自动减速之前，输出警告来提示当前的或正在开始的自动减速。
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