CN117425589A - 以自动化驾驶运行方式运行车辆的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于以自动化驾驶运行方式运行车辆(1)的方法，其中，在自动化驾驶运行的常规运行模式中，利用主控制器(2)将车辆自动化地制导到目标位置，在自动化驾驶运行的应急运行模式中，利用副控制器(5)将车辆沿应急运行标称轨迹自动化地制导到安全的驻停位置。在常规运行模式中利用主控制器(2)持续地测定应急运行标称轨迹，并将其与车辆(1)的车道(F1)的借助车道标记(S)采集的在前的车道走向一起存储在副控制器(5)中。在应急运行模式中，基于存储的车道走向和在应急运行模式中持续测定的车辆(1)的车道(F1)的车道走向，对存储的应急运行标称轨迹进行修正。仅当持续测定的车道走向被预先评估为合理时才进行修正，其中基于测定的在存储的车道走向与持续测定的车道走向之间的偏差进行合理性验证。

Description

以自动化驾驶运行方式运行车辆的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的以自动化驾驶运行方式运行车辆的方法。
背景技术
DE 10 2017 011 808 A1公开一种调节车辆在自动化驾驶运行中的运动的方法，以及一种用于实施该方法的装置。该方法提出，自动化驾驶运行可从常规运行模式切换至应急运行模式，在常规运行模式中，将车辆自动化地制导到预设定的目标位置，在应急运行模式中，将车辆自动化地制导到应急驻停位置。在常规运行模式中利用主控制器实施调节，在应急运行模式中利用副控制器实施调节。其中，当在常规运行模式中判断出主控制器功能受损时，自动化驾驶运行从常规运行模式切换至应急运行模式。在常规运行模式中，基于制导到目标位置的常规标称轨迹实施调节，该常规标称轨迹由主控制器在常规运行模式中持续地测定。在应急运行模式中，基于存储在副控制器中并且制导到应急驻停位置的应急运行标称轨迹实施调节，该应急运行标称轨迹由主控制器在常规运行模式中在运行模式切换至应急运行模式之前被测定，并被传输至副控制器进行存储。在常规运行模式中，除应急运行标称轨迹以外，也测定车辆所驶过的车道的配设给应急运行标称轨迹的车道走向，并将其传输至副控制器进行存储。此外提出，在主控制器的车辆固定的坐标系中测定应急运行标称轨迹和配设的车道走向。在应急运行模式中，在副控制器的车辆固定的坐标系中，测定车辆所驶过的车道的车道走向，并且在应急运行模式中，基于车道的存储于副控制器中的车道走向和副控制器所测定的车道走向，对主控制器的坐标系与副控制器的坐标系之间的偏差进行补偿，进而对存储的应急运行标称轨迹进行修正。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种以自动化驾驶运行方式运行车辆的方法。
根据本发明，该目的通过一种具有权利要求1所述特征的方法来实现。
本发明的有利的设计方案是从属权利要求的主题。
根据一种以自动化、特别是高度自动化或无人驾驶的驾驶运行方式运行车辆的方法，在自动化驾驶运行的常规运行模式中，利用主控制器将车辆自动化地制导到目标位置，并且在自动化驾驶运行的应急运行模式中，利用副控制器将车辆沿应急运行标称轨迹自动化地制导到安全的驻停位置，其中，在常规运行模式中利用主控制器持续地测定应急运行标称轨迹，并将急运行标称轨迹与车辆车道的借助车道标记持续采集的在前的车道走向一起存储在副控制器中，以及在应急运行模式中，基于存储的车道走向和车辆的车道的在应急运行模式中持续测定的车道走向，对存储的应急运行标称轨迹进行修正。根据本发明，在应急运行模式中，测定在存储的车道走向与在应急运行模式中持续测定的车道走向之间的偏差，根据测定的偏差来评估持续测定的车道走向是否合理，以及仅当持续测定的车道走向被评估为合理时，才基于存储的车道走向和持续测定的车道走向对存储的应急运行标称轨迹进行修正。在此，在应急运行模式中持续测定的车道走向是相应在应急运行模式中当前测定的车道走向。
因此，在应急运行模式中，根据测定的偏差决定：在将车辆制导到安全驻停位置时，应将持续测定的车道走向、即当前测定的车道走向纳入考量，或者不将其纳入考量或者说将其丢弃。
通过使用所述方法，特别是通过基于对持续测定的车道走向的合理性验证来修正存储的应急标称轨迹，能够减小在测定的车辆车道有误的情况下将其应用于车辆制导的风险。在车道走向不合理的情况下，利用所谓的航位推算数据(Koppelnavigationsdaten)遵循相对可靠的应急运行标称轨迹。
根据所述方法的一个实施方案，在应急运行模式中，当测定的偏差低于设定的值时，将持续测定的车道走向评估为合理。而在该持续测定的车道走向超出设定的值的情况下，则将该车道走向评估为不合理并丢弃，并且在此情形下根据存储的应急标称轨迹将车辆制导到安全驻停位置。
所述方法特别有利的应用是，摄像机信息在相对复杂的情境中提供错误的结果，而利用所述方法能够识别且进而避开这些结果。
此外，借助所述方法还能大幅降低车辆脱离车道的风险，并且大幅降低特别是因车道标记采集有误而导致的事故风险(不仅针对车辆)。
此外，可以使用所述方法，在用于实现车辆的自动化驾驶运行的主控制器中，对环境传感装置的环境采集数据进行合理性验证。
在所述方法的一个改进方案中，测定在存储的车道走向与持续测定的车道走向之间存在的偏差，方法是，测定在车辆前方的预设定的距离处得到的在存储的车道走向与持续测定的车道走向之间的偏差。这样便能简单地测定偏差的程度。
在一个可行的改进方案中，根据速度来设定该预设定的距离，其中，与行驶速度相对较低的情况相比，在速度较高的情况下选择更大的距离。这样便能以与速度匹配的方式，对可能采集有误的车道标记做出反应。
根据所述方法的一个可行的实施方案，通过将存储的车道走向与持续测定的车道走向进行比较，对存储的应急运行标称轨迹进行修正。
优选地，为了将存储的车道走向与持续测定的车道走向相比较，测定应用于该存储的车道走向的坐标转换，以便将存储的车道走向与持续测定的车道走向进行匹配。亦即，测定需要对存储的车道走向及其坐标系进行何种程度的扭转和平移，以便保持存储的车道走向与持续测定的车道走向一致。
为了对存储的应急标称轨迹进行修正，将测定的坐标转换应用到该存储的应急标称轨迹。这个坐标转换的结果是经修正的应急标称轨迹。
在所述方法的另一可行实施方案中，当用于测定车道走向所需的车道标记未被采集时，或者当车道走向被采集但其被评估为不合理时，在应急运行模式中利用航位推算对车辆进行定位。特别是借助航位推算数据(其用于使车辆在应急运行模式中运行)进行定位，以便使车辆移入安全驻停位置。
在另一可行的实施方案中，根据特别是车辆摄像机和/或另外的适合的装置的图像数据，持续地测定车道标记，从而使车辆在激活的应急运行模式中移入安全驻停位置。
附图说明
下面参考附图更详细地解释本发明的实施例。
其中：
图1示意性地示出在车行道区段的车道上以自动化驾驶运行方式行驶的车辆。
具体实施方式
唯一的附图示出车行道区段F和车辆1，车行道区段F包含两个反向的车道F1、F2，车辆1在右侧车道F1上以自动化驾驶运行方式行驶。
在自动化、特别是高度自动化驾驶运行的常规运行模式中，利用主控制器2在卫星和地标的协助下对车辆1进行定位。主控制器2在车辆固定的坐标系中以有规律的时间间隔测定标称轨迹(其是行驶预设定值)，并且根据测定的标称轨迹实施轨迹调节。其中，标称轨迹包括对如下路径的描述，车辆1应以常规运行模式沿着该路径运动。标称轨迹还包括对车辆1沿此路径运动应采用的速度的特性曲线的描述。
车辆1包括环境传感装置3，其具有车辆摄像机4以及未详细示出的基于激光雷达、基于雷达和/或基于超声波的采集单元。根据采集的车辆摄像机4的图像数据，以及根据采集到的采集单元的信号，对车辆1的周围环境和处于该周围环境中的物体进行探测。
亦即，根据环境传感装置3所采集的图像数据和所采集的信号，探测周围环境情况，其中包括车辆1的车道F1的车道走向(即，右侧车道F1的车道走向)。在此，通过采集界定车道F1的车道标记S来测定车道走向。
根据采集的周围环境情况，在考虑到所采集的车道走向，并且在考虑到根据电子地图测定的车道信息的情况下，测定车辆1以自动化驾驶运行的常规运行模式运动所沿的标称轨迹。
同时，在测定标称轨迹期间，以有规律的时间间隔测定应急运行标称轨迹，该应急运行标称轨迹同样是根据利用所采集的图像数据探测的环境情况，在考虑到所采集的车道走向并且考虑到来自电子地图的车道信息的情况下，在车辆固定的坐标系中被创建。
应急运行标称轨迹包括对应急路径的描述，在主控制器2失灵的情况下和/或在另一车辆侧有故障的情形下，例如在环境传感装置3的采集单元失灵的情况下，车辆1在激活的应急运行模式中沿该应急路径移入安全的驻停位置(也称作安全停车位置)。这个安全驻停位置例如位于右侧车道F1的车道边缘上，或者位于必要时存在的紧急车道上。
应急运行标称轨迹还包括对将车辆1沿应急路径制导到驻停位置、即制导到停车状态时应采用的速度或加速度的特性曲线的描述。
因此，应急运行标称轨迹是一个数据集，其包含对如下应急路径的描述，车辆应在该应急路径上运动，并且包含对如下动态特性的描述，车辆应以该动态特性沿应急路径运动。
以有规律的时间间隔测定的应急运行标称轨迹和在此测定的车道走向、特别是测定的车道标记S被传输至副控制器5，例如传输至用于行驶动态特性调节的装置的控制器，并存储在其中以供未来在应急运行模式中使用。因此，在副控制器5中存在对应急路径相对于车道标记S的走向的描述，其中，通过有规律地测定和存储应急运行标称轨迹和车道走向，定期更新应急运行标称轨迹和车道走向的数据。
为了在应急运行模式中横向制导车辆，该作为主控器2的冗余装置的副控制器5仅包括有限数目的采集单元。在高度自动化驾驶运行中，车辆摄像机4所采集的包含车道识别的图像数据以及航位推算数据可供副控制器5使用。根据图像数据测定的车道信息，特别是界定右侧车道F1的车道标记S通常是正确的，其中，在相对复杂的情境下，与车道标记S相关的图像数据可能会提供错误的结果。
为了可以识别出这类错误的结果并加以修正，提供下文中描述的方法。
在主控制2失灵的情况下和/或在其他的对自动化驾驶运行的常规运行模式造成限制的故障情形下，从常规运行模式切换至应急运行模式。
在切换至应急运行模式时，副控制器5接管对车辆1的控制，并且基于存储的应急运行标称轨迹通过轨迹调节将车辆制导到安全驻停位置。
在应急运行模式中，根据车辆摄像机4所采集的图像数据持续地测定车道标记S，从而持续地测定车道F1的车道走向。将持续测定的车道走向，即当前测定的车道走向，与存储的车道走向进行比较。在此，特别是测定出在存储的车道走向的坐标系与测定的车道标记S的坐标系之间的偏差，并将其修正。
使存储的车道走向的坐标系发生一定程度的扭转和平移，直至存储的车道走向与当前测定的车道走向一致，借此进行修正。借助以这种方式实施的坐标修正，也将应急路径的走向修正。
为了测定在存储的车道走向与当前测定的车道走向之间的偏差，特别是预设定一个距离x，从而在车辆1前方的预设定距离x的位置处测定存储的车道走向与当前测定的车道走向的偏差。在此，特别是根据速度预设定距离x，其中，在车辆1速度较高时的距离x比在速度较低时的距离x更大。
以相对车辆1的距离x在车辆1前方测定在存储的车道走向与当前测定的车道走向之间的偏差的大小。
如果在所述方法的下一步骤中测定出该偏差低于以米为单位预设定的值，则将当前测定的车道走向评估为合理，并将其用于修正所存储的应急标称轨迹，并且根据修正后的应急运行标称轨迹来实施轨迹调节。
与之相对如果测定出，在存储的车道走向与当前测定的车道走向之间的偏差超出以米为单位预设定的值，则将当前测定的车道走向评估为不合理，并且不对应急运行标称轨迹进行修正。于是，在轨迹调节方面所存储的应急标称轨迹不变。

Claims (9)

1.一种以自动化驾驶运行方式运行车辆(1)的方法，其中，在自动化驾驶运行的常规运行模式中，利用主控制器(2)将车辆自动化地制导到目标位置，在自动化驾驶运行的应急运行模式中，利用副控制器(5)将车辆沿应急运行标称轨迹自动化地制导到安全的驻停位置，其中，在常规运行模式中利用主控制器(2)持续地测定应急运行标称轨迹，并将该急运行标称轨迹与车辆(1)的车道(F1)的借助车道标记(S)持续采集的在前的车道走向一起存储在所述副控制器(4)中，其中，在应急运行模式中，基于所存储的车道走向和在应急运行模式中持续测定的车辆(1)的车道(F1)的车道走向，对所存储的应急运行标称轨迹进行修正，
其特征在于，
在应急运行模式中
-测定在所存储的车道走向与持续测定的车道走向之间的偏差，
-根据所述测定的偏差，评估所述持续测定的车道走向是否合理，以及
-仅当所述持续测定的车道走向被评估为合理时，才基于所存储的车道走向和持续测定的车道走向对所存储的应急运行标称轨迹进行修正。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
在应急运行模式中，如果所述测定的偏差低于预设定的值，将所述持续测定的车道走向评估为合理。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
所述测定的偏差是在车辆(1)前方的预设定的距离(x)处得到的在所存储的车道走向与所述持续测定的车道走向之间的偏差。
4.根据权利要求3所述的方法，
其特征在于，
根据速度设定所述距离(x)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
通过将所存储的车道走向与持续测定的车道走向进行比较，对所存储的应急运行标称轨迹进行修正。
6.根据权利要求5所述的方法，
其特征在于，
为了将所存储的车道走向与持续测定的车道走向进行比较，对使用于所存储的车道走向的坐标转换进行测定，以便将所存储的车道走向与持续测定的车道走向匹配。
7.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于，
为了对所存储的应急运行标称轨迹进行修正，将所测定的坐标转换使用到所存储的应急运行标称轨迹。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
如果没有采集用于测定车道走向的车道标记(S)，或者如果所述持续测定的车道走向被评估为不合理，则在应急运行模式中利用航位推算对所述车辆(1)进行定位。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
根据图像数据持续地测定所述车道标记(S)。
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