CN112703419A - 用于车辆的自动驾驶的控制*** - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于车辆(1)的自动驾驶的控制***(2)，以用于实现自动驾驶车辆(1)的安全操作。该控制***包括附接在车辆(1)的特定位置处并被配置为能够观察车辆的环境的特定部分(13)的第一环境传感器以及附接在车辆(1)的任何特定位置处并被配置为能够至少观察车辆(1)的环境的特定部分(13)的一部分的至少一个第二环境传感器。

Description

用于车辆的自动驾驶的控制***
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的自动驾驶的控制***，特别是涉及一种用于运输车辆、例如卡车和拖车组合的自动驾驶的控制***。
背景技术
运输车辆的自动驾驶操作是一个新领域。高度复杂的功能需要包括不同类型的传感器和感知技术的高端硬件基础设施。到目前为止，SAE自动化2级***需要驾驶员的存在和关注。SAE自动化3级***应在无需驾驶员持续关注的情况下管理自动驾驶。在这种情况下，当***的元件发生故障或脱机时，可能会发生事故。
直到现在，特别是在运输车辆领域，即使部分故障已知的情况下，也没有能够处理这种情况并能够执行最小风险的安全操作的安全解决方案或考量。
发明内容
因此，本发明根本的目的在于实现自动驾驶车辆的更安全的安全操作。
通过根据权利要求1所述的控制***来实现该目的。
根据本发明的一方面，一种用于车辆的自动驾驶的控制***包括：第一环境传感器，其附接到车辆的特定位置处，并被配置为能够观察车辆的环境的特定部分；以及至少一个第二环境传感器，其附接到车辆的任何特定位置处，并被配置为能够在第一环境传感器观察的同时，至少观察车辆的环境的特定部分的相同部分。
通过控制***的其中多个传感器同时观察车辆的环境的特定部分的相同部分的这种配置，提供了作为冗余硬件架构的一部分的冗余环境传感器架构，其即使在出现部分故障之后也可满足执行最小风险的安全操作的要求。
在控制***的有利实施方式中，第一环境传感器是雷达装置，所述雷达装置附接在车辆的后侧处使得其向后看。
通过将雷达设备用作第一环境传感器，提供了即使在黑暗中或恶劣天气条件下也能提供准确观察结果的可靠传感器。
在控制***的有利实施方式中，第二环境传感器或者第二环境传感器中的一个是摄像装置，所述摄像装置附接在车辆的后侧处使得其向后看。
通过控制***的这种配置，提供了使用另一种物理原理的环境传感器，使得环境传感器可对不同的环境影响不敏感。因此，环境传感器中的一个的损坏不会必然导致使用不同物理操作原理的冗余环境传感器的损坏。
在控制***的其他的有利实施方式中，第一环境传感器是摄像装置，所述摄像装置附接在车辆的后侧处使得其向后看。
通过将摄像装置用作第一环境传感器，控制***可用于对接操作和用于检测环境，同时增强控制***的不敏感性。
在控制***的其他的有利实施方式中，第二环境传感器或者第二环境传感器中的一个是超声波传感器装置，所述超声波传感器装置附接在车辆的后侧处使得其向后看。
通过使用超声波传感器装置，控制***也可用于对接操作和用于检测环境，同时增强控制***的不敏感性。
在控制***的其他的有利实施方式中，第二环境传感器或者第二环境传感器中的一个是激光雷达装置，所述激光雷达装置附接在车辆的后侧处使得其向后看。
控制***的这种配置提供了对车辆的环境的特定部分的长范围检测。
在控制***的其他的有利实施方式中，第二环境传感器或者第二环境传感器中的一个是广角摄像装置，该广角摄像装置附接在车辆的后拐角区域处，并且被配置为能够向车辆的后方和侧方看以用于观察车辆的环境的特定部分和车辆的环境的另外的特定部分。
通过这种配置，不仅可观察到车辆的环境的特定部分、例如车辆的后方，还可观察到车辆的环境的另外的特定部分、例如车辆的侧方。
在控制***的特定的有利实施方式中，广角摄像装置设置有鱼眼镜头。
鱼眼镜头的设置能够使广角摄像的结构变得简单，同时可观察到车辆后方环境的一部分以及车辆侧方环境的一部分。
在控制***的另外的特定的有利实施方式中，摄像装置被配置为还能够向下看。
通过这样的布置，可简单地基本无障碍地观察车辆后方环境的一部分以及车辆侧方环境的一部分。
在其他有利的实施方式中，控制***还包括：侧面雷达装置，其附接在车辆侧面处使得其向车辆的侧方看，以用于观察车辆环境的另外的特定部分；以及用于观察车辆环境的所述另外的特定部分的另一装置。
通过用于观察车辆的环境的所述另外的特定部分的雷达设备，提供了即使在黑暗中或恶劣天气条件下也能提供准确观察结果的可靠传感器。
在其他有利的实施方式中，控制***还包括：侧面激光雷达装置，其附接在车辆侧面使得其向车辆的侧方看，以用于观察车辆环境的所述另外的特定部分；以及用于观察车辆环境的另外的特定部分的另一装置。
通过附接在车辆侧面的激光雷达设备，可以监测在相应侧面处紧邻的物体，并且高可信度地检测紧邻的危险物体，以及提供周围环境的3D表示。
根据本发明的另一方面，一种可附接到自动驾驶车辆的拖车包括控制***。
当拖车设置有控制***时，可监测拖车后方以及侧方的环境的一部分。
根据本发明的其他方面，一种单独的自动驾驶车辆包括控制***。
在这种情况下，没有附接拖车的单独的车辆可执行安全的自动驾驶，即使在例如对接操作的情况下。
根据本发明的其他方面，一种***包括拖车和单独的自动驾驶车辆，其中拖车包括控制***，单独的自动驾驶车辆设置有控制***或者没有控制***。
通过这些配置，在任何情况下***都可进行安全的自动驾驶，即使在例如对接操作的情况下。
附图说明
下文中，参照附图通过实施例详细阐明本发明。
具体地，
图1示出了包括根据本发明的控制***的车辆。
具体实施方式
图1示出了包括用于车辆1的自动驾驶的控制***2的车辆1。车辆1是拖车，其中该拖车具有后侧3和两个侧面4。替换地，车辆1也可被设置为其他构型，例如单独的自动驾驶车辆、或者包括包含控制***2的拖车和包含控制***2或者不包含控制***2的单独的自动驾驶车辆的***。
控制***2包括附接到车辆的任何特定位置处的第一环境传感器，该第一环境传感器被配置为能够观察车辆的环境的特定部分13，以及附接到车辆的任何特定位置处的一个或多个第二环境传感器，该第二环境传感器被配置为能够在第一环境传感器观察的同时，至少观察车辆1的所述环境的特定部分13的一部分。
特别地，第一环境传感器是雷达装置5，该雷达装置附接在车辆1的后侧3处使得其向后看以用于观察车辆1的环境的特定部分13，其中车辆1的环境的特定部分13位于车辆1的后方。
替换地，第一环境传感器可以是摄像装置6，该摄像装置附接在车辆1的后侧3处使得其向后看。在替代性实施例中，第一环境传感器可以是根据其它物理原理运行的传感器。
在该实施例中，第二环境传感器中的一个是摄像装置6，该摄像装置6附接在车辆1的后侧3处使得其向后看。
此外，第二环境传感器中的一个是附接在车辆1的后侧3处使得其向后看的超声波传感器装置7，第二环境传感器中的另一个是附接在车辆1的后侧3处使得其向后看的激光雷达装置8。
第二环境传感器中的另外一个由两个广角摄像装置9形成，该两个广角摄像装置附接在车辆1的后拐角12处，并且被配置为能够向车辆1的后方和侧方看以用于观察车辆1的环境的特定部分13和车辆1的环境的另外的特定部分14，其中车辆1的环境的另外的特定部分14位于车辆1的侧方。广角摄像装置9分别设置有鱼眼镜头10。此外，广角照摄像装置9被附接在车辆1的后拐角的区域中，从而配置成除了向车辆1的后方和侧方看之外，还能够向下看。在替代性实施例中，提供了仅一个广角摄像装置9或适当数量的广角摄像装置9和具有除鱼眼镜头10之外的其他合适镜头的摄像装置。另外，替换地，也可不将广角摄像装置9附接在车辆1的后拐角12处，而是附接在可以看到车辆后方和侧方区域的另一位置处。
在车辆1的侧面处，侧面雷达装置11被附接为使得其向车辆1的侧方看以用于观察车辆1的环境的另外的特定部分14，并且控制***1包括鱼眼镜头摄像装置9，其作为用于观察车辆1的环境的另外的特定部分14的另一装置。此外，侧面激光雷达装置被附接为使得其向车辆1的侧方看以用于观察车辆1的环境的另外的特定部分14。
在替代性实施例中，没有提供该实施例中所有的传感器，而是根据所要求的功能，提供传感器中的合适的一部分。
在使用中，环境传感器相应地观察环境的相应部分13，14之一。通过多个环境传感器来观察环境的一个部分13。在传感器中的一个由于其他原因而损坏或不工作的情况下，仍可通过至少一个其他环境传感器来观察环境的该部分。环境传感器的故障被存储在***中以便后期读出或者显示给车辆的驾驶员。
尽管已经参考特定特征及其实施例描述了本发明，但显而易见地，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对其进行各种修改和组合。因此，说明书和附图仅被视为由所附权利要求书所限定的本发明的说明，并且旨在涵盖落入本发明范围内的任何和所有修改、变型组合或等同。
附图标记列表：
1 车辆
2 控制***
3 后侧
4 侧面
5 雷达装置
6 摄像装置
7 超声波传感器装置
8 激光雷达装置
9 广角摄像装置
10 鱼眼镜头
11 侧面雷达装置
12 后拐角
13 环境的特定部分
14 环境的另外的特定部分
15 侧面激光雷达装置

Claims (15)

1.一种用于车辆(1)的自动驾驶的控制***(2)，所述控制***(2)包括：
第一环境传感器，其附接在车辆(1)的特定位置处，并配置为能够观察所述车辆(1)的环境的特定部分(13)，以及
至少一个第二环境传感器，其附接在车辆(1)的任何特定位置处，并配置为能够在所述第一环境传感器观察的同时，至少观察所述车辆(1)的所述环境的特定部分(13)的一部分。
2.根据权利要求1所述的控制***(2)，其中，
所述第一环境传感器是雷达装置(5)，所述雷达装置(5)附接在所述车辆(1)的后侧(3)处使得雷达装置(5)向后看。
3.根据权利要求2所述的控制***(2)，其中，
所述第二环境传感器或者所述第二环境传感器中的一个是摄像装置(6)，所述摄像装置(6)附接在所述车辆(1)的后侧(3)处使得摄像装置(6)向后看。
4.根据权利要求1所述的控制***(2)，其中，
所述第一环境传感器是摄像装置(6)，所述摄像装置(6)附接在所述车辆(1)的后侧处使得摄像装置(6)向后看。
5.根据前述权利要求中任一项所述的控制***(2)，其中，
所述第二环境传感器或者所述第二环境传感器中的一个是超声波传感器装置(7)，所述超声波传感器装置(7)附接在所述车辆(1)的后侧(3)处使得超声波传感器装置(7)向后看。
6.根据前述权利要求中任一项所述的控制***(2)，其中，
所述第二环境传感器或者所述第二环境传感器中的一个是激光雷达装置(8)，所述激光雷达装置(8)附接在所述车辆(1)的后侧(3)处使得激光雷达装置(8)向后看。
7.根据前述权利要求中任一项所述的控制***(2)，其中，
所述第二环境传感器或者所述第二环境传感器中的一个是广角摄像装置(9)，该广角摄像装置附接在所述车辆(1)的后拐角(12)区域处，并且被配置为能够向所述车辆(1)的后方和侧方看以用于观察所述车辆(1)的环境的特定部分(13)和所述车辆(1)的环境的另外的特定部分(14)。
8.根据权利要求7所述的控制***(2)，其中，
所述广角摄像装置(9)设置有鱼眼镜头(10)。
9.根据权利要求7或8所述的控制***(2)，其中，
所述广角摄像装置(9)被配置为还能够向下看。
10.根据前述权利要求中任一项所述的控制***(2)，所述控制***(2)还包括：
侧面雷达装置(11)，其附接在所述车辆(1)的侧面(4)处使得侧面雷达装置(11)向车辆(1)的侧方看以用于观察所述车辆(1)的环境的另外的特定部分(14)，以及
用于观察所述车辆(1)的环境的另外的特定部分(14)的另一装置。
11.根据前述权利要求中任一项所述的控制***(2)，所述控制***(2)还包括：
侧面激光雷达装置(15)，其附接在所述车辆(1)的侧面(4)处使得侧面激光雷达装置(15)向车辆(1)的侧方看以用于观察所述车辆(1)的环境的另外的特定部分(14)，以及
用于观察所述车辆(1)的环境的另外的特定部分(14)的另一装置。
12.一种能附接到自动驾驶车辆的拖车，所述拖车包括根据前述权利要求中任一项所述的控制***(2)。
13.一种单独的自动驾驶车辆(1)，所述自动驾驶车辆(1)包括根据权利要求1-11中任一项所述的控制***(2)。
14.一种***，包括根据权利要求12所述的拖车以及单独的自动驾驶车辆(1)。
15.根据权利要求14所述的***，所述***包括根据权利要求13所述的单独的自动驾驶车辆(1)。
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