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用于支持以至少部分自动方式被驾驶的机动车辆的概念

文献发布时间:2024-04-18 19:52:40


用于支持以至少部分自动方式被驾驶的机动车辆的概念

本发明涉及一种用于至少部分地自动驾驶机动车辆的方法。本发明还涉及一种基于基础设施支持机动车辆的至少部分自动操作的方法。本发明涉及一种设备、一种计算机程序以及一种机器可读存储介质。

现有技术

公开文件DE 10 2013 001 326 A1公开了一种机动车辆,其实施为与位于该机动车辆的环境中的交通对象交换操作数据,从而与交通对象协调机动车辆的驾驶操纵。

发明内容

本发明的根本目的在于提供一种概念,基于此概念,机动车辆可以以至少部分自动的方式被有效地驾驶。

上述目的借助于独立权利要求的相应主题来解决。本发明的有利实施例是各个从属子权利要求的主题。

根据第一方面,提供了一种用于至少部分地自动驾驶机动车辆的方法,包括以下步骤:

确定存在基于基础设施的、至少部分地自动驾驶机动车辆的需求;

响应于确定存在基于基础设施的、至少部分地自动驾驶机动车辆的需求,通过通信网络发送传输基础设施数据的请求,其中,基于基础设施数据,机动车辆可以以至少部分自动的方式被驾驶;

响应于请求的发送,通过通信网络接收基础设施数据,其中,基于基础设施数据,机动车辆可以以至少部分自动的方式被操作;

基于基础设施数据,生成用于至少部分地自动控制机动车辆的横向和/或纵向操作的控制信号;以及

输出生成的控制信号。

根据第二方面,提供了一种基于基础设施支持至少部分地被自动引导的机动车辆的方法,包括以下步骤:

通过通信网络接收传输基础设施数据的请求,其中,基于基础设施数据,机动车辆可以以至少部分自动的方式被操作;以及

响应于接收请求,通过通信网络传输基础设施数据,其中,基于基础设施数据,机动车辆可以以至少部分自动的方式被操作。

根据第三方面,提供了一种设备,其实施为执行根据第一方面和/或根据第二方面所描述的方法的任何步骤。

根据第四方面,提供了一种计算机程序,其包括命令,当计算机程序被计算机(例如,根据第三方面所描述的设备)执行时,该命令使得计算机执行根据第一方面和/或根据第二方面所描述的方法。

根据第五方面,提供了一种机器可读存储介质,其上存储有根据第四方面所描述的计算机程序。

本发明基于并包括这样的认识,即上述目的可以通过向机动车辆发送基础设施数据来解决,该基础设施数据用于至少部分地自动驾驶机动车辆。这例如实现了机动车辆可以以至少部分自动的方式被有效地操作的技术优势。

通过向机动车辆提供用于至少部分地自动驾驶机动车辆的基础设施数据,除了机动车辆内部生成的信息之外,机动车辆外部的附加信息可用于机动车辆的该驾驶任务,即至少部分自动驾驶。

通常,以至少部分自动方式操作的机动车辆使用一个或多个环境传感器检测其环境,并基于该环境检测以至少部分自动的方式控制机动车辆的横向和/或纵向操作。

现在,根据此处描述的概念,为了以至少部分自动的方式控制机动车辆的横向和/或纵向操作,除了在机动车辆内部进行的环境检测之外,尤其可以有利地使用基础设施数据。这意味着与仅基于机动车辆内部生成的数据或信息以至少部分自动的方式操作机动车辆的情况相比,该驾驶任务有更多的知识可用。

术语“环境”和“周围环境”可以同义使用。

在一实施例中,提供表示机动车辆位置的位置信号以被接收,其中确定存在基于基础设施的、至少部分地自动驾驶机动车辆的需求是基于机动车辆的位置而执行的。

这例如实现了可以高效地进行该确定的技术优势。

基于位置,一实施例提供定位机动车辆,尤其是在数字地图上定位。根据一实施例,数字地图包括在哪些地点或位置存在基于基础设施的、至少部分地自动驾驶机动车辆的需求的信息。例如,如果基于机动车辆在数字地图中的定位,确定机动车辆到该地点或到该位置的距离小于或等于预定阈值,则根据一实施例确定存在基于基础设施的、至少部分地自动驾驶机动车辆的需求。

例如,根据一实施例,如果机动车辆的目标路线包括这样的位置或地点,则确定存在基于基础设施的、至少部分地自动驾驶机动车辆的需求。

例如,根据一实施例,提供的是,当检测到机动车辆处于预定的交通状况时,确定存在基于基础设施的、至少部分地自动驾驶机动车辆的需求。对于机动车辆处于预定的交通状况的检测例如可以基于表示机动车辆的环境的环境信号来执行。

预定的交通状况例如包括以下交通状况之一:道路工程、桥梁、高速公路入口、高速公路立交、危险和/或复杂的路段、交通堵塞、环形交通枢纽、公共汽车站、停车场。

在一实施例中,对于是否存在基于基础设施的、至少部分地自动驾驶机动车辆的需求的确定是基于从基础设施服务器接收的通信消息而执行的,其中通信消息包括基础设施支持在预定位置是可用的信息。预定位置例如由机动车辆的目标路线组成。

这具体意味着,例如,基础设施服务器发送通信消息,尤其是将其发送到机动车辆。

通信消息例如包括关于基于基础设施的、至少部分地自动驾驶机动车辆是可选的还是强制性的的信息。强制性可以是例如法律规定的结果。

根据一实施例,所述通信网络包括无线通信网络。根据一实施例,无线通信网络包括蜂窝网络和/或WLAN网络。根据一实施例,通信网络包括因特网。

在一实施例中,根据第一方面所描述的方法包括基于所输出控制信号对机动车辆的横向和/或纵向操作进行至少部分自动控制。

在一实施例中,提供了确定机动车辆的位置。在一实施例中,提供了基于机动车辆的位置对机动车辆进行定位,尤其是在数字地图中进行定位。

在一实施例中,响应于确定存在基于基础设施的、至少部分地自动驾驶机动车辆的需求,通过通信网络发送登录数据,以将机动车辆登录到远程基础设施服务器并在基础设施服务器与登录的机动车辆之间建立通信链路,其中,基础设施数据是通过建立的通信链路从基础设施服务器处接收的。

这例如实现了这样的技术优势,即基础设施可以高效地获知哪辆机动车辆正在请求基础设施数据。此外,机动车辆登录到远程基础设施服务器尤其提供了基础设施数据仅发送到授权机动车辆的技术优势。

这具体意味着在登录过程中可以检查授权,以确定是否可以将基础设施数据发送到机动车辆。

根据一实施例,对接收到的基础设施数据进行检查,其中基于对接收到的基础设施数据的检查结果生成控制信号。

这例如实现了可以高效地生成控制信号的技术优势。具体地,这具有可以高效地检测基础设施数据中的错误的技术优势。例如,提供对接收到的基础设施数据进行合理性检查。

在一实施例中,接收表示机动车辆生成的机动车辆数据的机动车辆数据信号,所接收的基础设施数据与机动车辆数据融合以确定融合的基础设施机动车辆数据,其中基于基础设施机动车辆数据生成控制信号。

这例如产生了控制信号可以高效地生成的技术优势。

机动车辆数据例如包括来自机动车辆的一个或多个环境传感器的环境传感器数据。环境传感器数据例如表示机动车辆的环境或周围环境。例如,机动车辆数据包括指示机动车速度的速度数据。例如,机动车辆数据包括来自一个或多个机动车辆系统的诊断数据。例如,机动车辆数据包括指示机动车辆的一个或几个轮胎的胎压的胎压数据。例如,机动车辆数据包括指示机动车辆的一个或多个机动车辆系统的各自状态的状态数据。机动车辆系统是例如以下之一:驾驶系统、转向系统、离合器系统、制动系统、照明系统、驾驶员辅助系统。

在一实施例中,提供了检查是否满足基于基础设施的、至少部分地自动驾驶机动车辆的至少一个安全条件,其中控制信号是基于检查是否满足基于基础设施的、至少部分地自动驾驶机动车辆的至少一个安全条件的结果而生成的。

这例如实现了可以高效地生成控制信号的技术优势。具体地,这实现了这样的技术优势,即可以有效地确保将基础设施数据用于至少部分地自动驾驶机动车辆的某些条件(在此情况下是安全条件)被满足。具体地,其具有这样的技术优势,即如果满足安全条件,则可以可靠地将基础设施数据用于至少部分地自动驾驶机动车辆。

根据一实施例,将基础设施数据用于至少部分地自动驾驶机动车辆的先决条件是基础设施数据的使用是安全(safe)的。在描述意义上,“安全(safe)”的具体意思是“安全的(safe)”和“安全的(secure)”。虽然这两个英语术语通常被翻译成德语为“sicher”,但它们在英语中的含义却有所不同。

术语“安全”(safe)尤其指向事故和事故预防的主题。将基础设施数据用于至少部分地自动驾驶机动车辆,其是“安全的”(safe),具体意思是发生事故或碰撞的概率小于或等于预定的概率阈值。从这个意义上说,“安全”(safe)具体意思是通过适当的措施确保安全相关系统的正确运行。

术语“安全”(secure)尤其指向计算机保护或黑客保护的主题,即,具体是:针对第三方(“黑客”)未经授权的访问或数据操纵,基础设施或计算机基础设施和/或通信基础设施,尤其是机动车辆与基础设施服务器之间的通信链路是否安全。因此,将基础设施数据用于至少部分地自动驾驶机动车辆,其是“安全的”(secure),是基于适当和充分的计算机保护或黑客保护。

在一实施例中,提供了至少一个安全条件是选自以下安全条件组中的元素:机动车辆和/或基础设施的肯定身份验证、在机动车辆中和/或基础设施中存在预定的安全完整性等级(SIL或汽车安全完整性等级ASIL)、在机动车辆与基础设施之间的一个或多个通信链路中存在预定的安全完整性等级、在用于在机动车辆与基础设施之间建立通信链路的通信组件中存在预定的安全完整性等级、在包括机动车辆和基础设施以及尤其是通信的整个系统中存在预定的安全完整性等级、在机动车辆和/或基础设施的一个或多个部件,尤其是组件、算法、接口中存在预定的安全完整性等级、在机动车辆与基础设施之间存在最大延迟时间、用于执行根据第一方面和/或第二方面所描述的方法的步骤的设备存在预定计算机保护级别、存在用于执行根据第一方面和/或第二方面所描述的方法的步骤的预定组件和/或预定算法和/或预定通信选项、在用于执行根据第一方面和/或第二方面所描述的方法的步骤的至少一个预定组件和/或至少一个预定算法和/或至少一个预定通信选项中存在冗余度和/或多样性、存在指示至少一个预定组件和/或至少一个预定算法和/或至少一个预定通信选项的可用性的至少一个预定的可用性指示、存在至少一个预定组件和/或至少一个预定算法和/或至少一个预定通信选项的至少一个预定质量标准、存在至少一个方案,该方案包括用于减少错误的措施和/或至少一个预定组件和/或至少一个预定算法和/或至少一个预定通信选项发生故障时的措施,和/或包括针对错误分析的措施,和/或包括发生误释时的措施、存在一个或几个备用场景、存在至少一个预定功能、存在预定交通状况、存在预定天气、根据第一方面和/或第二方面所描述的方法的一个或多个步骤的分别相应实施或执行的最长可能时间、存在表明用于执行根据第一方面和/或第二方面所描述的方法的元素或功能当前分别正在无误地工作的至少一个测试结果。

这例如产生了提供特别合适的安全条件的技术优势。

在一实施例中,通过通信网络接收登录数据,以将机动车辆登录到基础设施服务器并在基础设施服务器与登录的机动车辆之间建立通信链路,其中,基础设施数据是通过建立的通信链路由基础设施服务器发送。

根据一实施例,提供只有在机动车辆成功登录到基础设施服务器之后,才通过建立的通信链路发送基础设施数据,因此省略了将基础设施数据发送到未登录到基础设施服务器的机动车辆。

这例如实现了未登录到基础设施服务器的机动车辆不接收基础设施数据的技术优势。其具体意味着,基础设施数据仅发送到已登录的车辆,即登录到基础设施服务器的车辆。

根据一实施例,提供了检查是否满足基于基础设施支持至少部分地自动引导的机动车辆的至少一个安全条件,其中,基础设施数据是基于检查是否满足基于基础设施支持至少部分地自动引导的机动车辆的至少一个安全条件的结果而生成的。

与用于根据第一方面所描述的方法的至少一个安全条件有关的前述讨论类似地适于用于根据第二方面所描述的方法的至少一个安全条件,反之亦然。

通常,与根据第一方面所描述的方法相关的技术功能和技术优势也类似地适用于根据第二方面所描述的方法,反之亦然。

在一实施例中,提供了将基础设施数据作为广播消息或多播消息发送。

这例如实现了基础设施数据可以通过通信网络高效发送的技术优势。

广播消息是基础设施服务器发送给通信网络的所有用户的消息。参与者是例如机动车辆。

多播消息是指基础设施服务器发送给通信网络的一组用户的消息。该组的参与者尤其只是登录的机动车辆。

基于基础设施的、至少部分地自动驾驶机动车辆具体意思是机动车辆基于基础设施数据以至少部分自动的方式驾驶。因此,基于基础设施具体意为在基础设施服务器的支持下。

这些基础设施数据变得可供机动车辆使用,具体是通过基础设施服务器。

基础设施数据例如包括针对机动车辆的指令。

基础设施数据例如包括有关机动车辆环境或周围环境的信息。

基础设施数据例如包括来自在空间上分布于基础设施内的一个或多个环境传感器的传感器数据。

在一实施例中,一个或多个环境传感器布置在基础设施的相应基础设施元素上。基础设施元素例如是以下基础设施元素之一:路灯、交通标志、交通标志桥、电线杆、桥梁、建筑物、隧道、环形交通枢纽、交叉路口、尤其是高速公路入口、高速公路立交、建筑工地、路段,尤其是危险和/或复杂路段。

在一实施例中,在描述意义上,环境传感器是以下环境传感器之一:激光雷达传感器、雷达传感器、超声波传感器、磁场传感器、红外传感器,和/或运动传感器。尤其是,可以使用不同的环境传感器。这尤其包括冗余度和多样性的技术优势。

基础设施数据例如包括车辆将以至少部分自动的方式遵循的目标轨迹。

基础设施数据例如包括机动车辆周围区域或环境中的天气数据。

基于基础设施因此具体意为基础设施服务器为机动车辆提供数据(在此情况下是基础设施数据),在此数据基础上,机动车辆以或者可以以至少部分自动的方式被操作。

基础设施数据例如包括用于至少部分地自动控制机动车辆横向和/或纵向操作的控制命令。

这意味着使用这样的控制命令,借助于基础设施服务器机动车辆被或者可以被远程控制。

这具体意味着基础设施服务器使用这种控制命令远程控制或可以远程控制机动车辆。

这意味着机动车辆可以被基础设施服务器基于这种控制命令驾驶。

短语“至少部分地自动驾驶”包括以下一种或多种:辅助驾驶、部分自动驾驶、高度自动驾驶、全自动驾驶。

辅助驾驶是指机动车辆的驾驶员永久执行机动车辆的横向或者纵向操作。另一驾驶任务(即,控制机动车辆的纵向或横向操作)是自动执行的。这因而意味着在机动车辆辅助驾驶期间,机动车辆的横向或者纵向操作是自动控制的。

部分自动驾驶是指在特定情况下(例如:在高速公路上行驶、在停车场内行驶、超车、在车道标记定义的车道内行驶)和/或在一定时间内,机动车辆的纵向和横向操作是自动控制的。机动车辆的驾驶员无须自己手动控制机动车辆的纵向和横向操作。但是,驾驶员必须永久监控对纵向和横向操作的自动控制,以便在必要时能够手动干预。驾驶员必须准备好随时接管车辆的全部控制。

高度自动驾驶是指在特定情况下(例如:在高速公路上行驶、在停车场内行驶、超车、在车道标记定义的车道内行驶)的一段时间内,机动车辆的纵向和横向操作是自动控制的。机动车辆驾驶员无须自己手动控制机动车辆的纵向和横向操作。驾驶员无须为了能够在必要时手动干预而永久监控对纵向和横向操作的自动控制。如有必要,会自动向驾驶员发出接管请求以接管纵向和横向操作的控制,尤其是发出时留有足够的预留时间。驾驶员因此必须潜在地能够接管纵向和横向操作的控制。横向和纵向操作的自动控制的限制因素会被自动检测。在高度自动驾驶的情况下,不可能在每种初始情况下都自动实现最小风险状态。

全自动驾驶是指在特定情况下(例如:在高速公路上行驶、在停车场内行驶、超车、在车道标记定义的车道内行驶),机动车辆的纵向和横向操作是自动控制的。机动车辆驾驶员无须自己手动控制机动车辆的纵向和横向操作。驾驶员无须为了能够在必要时手动干预而监控对纵向和横向操作的自动控制。在横向和纵向操作的自动控制终止之前,驾驶员被自动提示接管驾驶任务(控制机动车辆的横向和纵向操作),尤其留有足够的预留时间。如果驾驶员没有接管驾驶任务,车辆会自动返回到风险最小化状态。横向和纵向操作的自动控制的限制因素会被自动检测。在所有情况下,都可以自动回到风险最小化的系统状态。

根据一实施例,记录根据第一方面和/或第二方面所描述的方法的一个或多个步骤,具体是在区块链中记录。

这例如具有这样的技术优势,即,即使是在相应的程序已进行完或被执行完之后,也可以根据记录追溯分析该程序。在区块链中记录具有特殊的技术优势,即记录是防篡改和防伪造的。

区块链具体是一个可连续扩展的数据记录(称为“块”)列表,这些“块”借助一个或多个加密过程相互链接。每个块都包含前一个块的加密安全哈希(散列值),具体是时间戳,以及具体是交易数据。

在一实施例中,基础设施服务器被提供为云基础设施的一部分。在一实施例中,提供了基础设施服务器布置在基础设施的基础设施元素上。

在一实施例中,提供了基础设施服务器相邻于,具体是直接相邻于,即靠近,眼前的交通状况,例如位于隧道处/隧道中。

在一实施例中,提供了第一基础设施服务器是云基础设施的一部分,并且第二基础设施服务器布置为相邻于,具体是直接相邻于,即靠近,当前的交通状况,例如处于隧道处/隧道中。

在一实施例中,提供了基础设施服务器既是云基础设施的一部分又相邻于,具体是紧邻于,即靠近,眼前的交通状况,例如处于隧道处/隧道中。

根据一实施例,提供了根据第一方面和/或根据第二方面所描述的方法是一种由计算机实施的方法。

根据一实施例,提供了根据第一方面和/或根据第二方面所描述的方法是借助于根据第三方面所描述的设备进行或执行的。

设备特征类似地产生于相应的方法特征,反之亦然。这具体意为着根据第三方面所描述的设备的技术功能类似地产生于根据第一方面和/或根据第二方面所描述的方法的相应技术功能,反之亦然。

根据第一方面所描述的方法的特征类似地产生于根据第二方面所描述的方法的对应特征,反之亦然。

一实施例包括根据第一方面所描述的方法的特征和根据第二方面所描述的方法的特征。这因而特别意味着,优选提供例如根据第一方面所描述的方法和根据第二方面所描述的方法的组合。

短语“至少一个”具体代表“一个或多个”。缩写“resp.”代表“分别”。短语“分别”具体代表“和/或”。

基础设施的支持在描述意义上是或具体包括(远程)基础设施服务器的支持。如果基础设施服务器为单数,则应始终将复数也理解在内,反之亦然。例如,基础设施服务器位于基础设施中。

术语“车辆”和“机动车辆”可以同义地用于描述目的。缩写“AD”代表“automateddriving”(自动驾驶)。AD车辆是指以自动方式驾驶的机动车辆。当使用短语“AD车辆”时,应始终将其理解为表示至少部分自动的机动车辆。

基础设施数据具体是非特定于机动车辆的数据。这具体意味着尚未针对特定机动车辆专门确定基础设施数据。

附图说明

本发明的实施例的示例在附图中示出并在以下描述中进行了更详细的说明。附图显示了:

图1:根据第一方面所描述的一种方法的流程图;

图2:一种设备;

图3:一种机器可读存储介质;

图4:第一隧道;

图5:第二隧道;

图6:一种方法的流程图;

图7:一种方法的流程图;

图8:基础设施内的若干机动车辆;

图9:一种方法的流程图;

图10:一种方法的流程图;以及

图11:根据第二方面所描述的一种方法的流程图。

在下文中,相同的附图标记可用于相同的特征。

具体实施方式

图1示出了一种用于至少部分地自动驾驶机动车辆的方法的流程图,包括以下步骤:

101:确定存在基于基础设施的、至少部分地自动驾驶机动车辆的需求;

103:响应于确定存在基于基础设施的、至少部分地自动引导机动车辆的需求,通过通信网络发送传输基础设施数据的请求,基于该基础设施数据,机动车辆可以以至少部分自动的方式被驾驶;

105:响应于请求的发送,通过通信网络接收基础设施数据,基于该基础设施数据,机动车辆可以以至少部分自动的方式被引导;

107:基于基础设施数据,生成用于至少部分地自动控制机动车辆的横向和/或纵向操作的控制信号;以及

109:输出所生成的控制信号。

一实施例提供了基于输出控制信号以至少部分自动的方式控制机动车辆的横向和/或纵向操作。

图2示出了一种设备201。

设备201配置为执行根据第一方面所描述的方法的任何步骤。

图3示出了一种机器可读存储介质301。

机器可读存储介质301上存储有计算机程序303。计算机程序303包括指令。当指令被计算机执行时,指令使得计算机程序303执行根据第一方面和/或根据第二方面所描述的方法。

图4示出了第一隧道401,道路403从其中通过。

道路403具有第一车道405、第二车道407和第三车道409。

第一机动车辆411在中间车道407上行驶。第一机动车辆411的行驶方向由具有附图标记413的箭头表示。

第二机动车辆415领先第一机动车辆411在左车道405上行驶。

第一摄像头419、第二摄像头421、第三摄像头423和第四摄像头425在空间上分布于第一隧道401的入口417周围或附近。

第一摄像头419和第三摄像头423拍摄入口417和例如第一隧道401中位于入口417后面的至少一区域。

第二摄像头421和第四摄像头425拍摄入口417附近区域,这两个摄像头背对入口417,而第一摄像头419和第三摄像头423面向入口417。

此外,在入口417的左侧,布置有第一交通信号灯427;在入口417的右侧,布置有第二交通信号灯429。

第五摄像头431位于第一隧道401本身内部,第六摄像头433位于第一隧道401内部,从第一隧道401外部看它们是不可见的,但是为了便于说明示出了这两个摄像头431、433。这两个摄像头431、433朝向入口417定位并拍摄第一隧道401内的相应区域。

来自这些摄像头的相应视频信号或视频图像可以作为基础设施数据的示例例如被发送到第一机动车辆411和/或第二机动车辆415。

此外,根据一实施例,可以提供的是,分析来自这些摄像头的视频图像以检测潜在问题,例如碰撞对象,例如第一隧道401内的交通堵塞。

根据一实施例,该分析的结果可以作为基础设施数据的示例发送到第一或第二机动车辆411、415。

进一步地,根据一实施例,可以提供的是,基于对视频图像的分析,对两个交通信号系统427、429进行操作。

例如,可以提供以这样的方式控制两个灯信号系统427、429,即:使得它们在已经检测到问题(例如碰撞对象,例如第一隧道401内的交通堵塞)时发出红色信号图像。

例如,根据一实施例,可以提供将两个交通信号灯427、429的瞬时信号图像作为基础设施数据的示例分别发送给第一机动车辆411或第二机动车辆415。

基于上述示例性的基础设施数据,两个机动车辆411、415可以例如以至少部分自动的方式被引导。

在这方面,这两个机动车辆411、415可以在通过隧道时以基于基础设施的方式、以至少部分自动的方式被引导。

可以例如提供以下基础设施元素而非隧道,即:建筑工地、桥梁、高速公路立交、高速公路入口、高速公路出口、交叉路口、一般路口、尤其是城市地区的路口,根据这些元素,机动车辆将以类似的基于基础设施的、至少部分自动的方式被操作。

这六个摄像头以及交通灯系统427和交通灯系统429因此是基础设施435的一部分,根据该基础设施,机动车辆可以以至少部分自动的方式被引导通过第一隧道401。

在一未示出的实施例中,代替这些相应的摄像头或在这些相应的摄像头的基础上附加地,可以使用一个或多个下列环境传感器,即:激光雷达传感器、雷达传感器、超声波传感器和/或运动传感器。尤其是,可以使用不同的环境传感器。这样做尤其具有冗余度和多样性的技术优势。

图5示出了第二隧道501。

道路503通过第二隧道501。

道路503具有第一车道505、第二车道507和第三车道509。

道路503上行驶穿过第二隧道501的机动车辆的行驶方向是相对于纸张平面从左到右。

相对于该行驶方向,第一车道505是左车道,第二车道507是中间车道,第三车道509是右车道。

第一机动车辆511和第二机动车辆513在右车道509行驶。

第三机动车辆515和第四机动车辆516在中间车道507行驶。

例如,第一机动车辆511具有以下组件或系统:通信设备517、车顶安装的摄像头519、前侧雷达传感器521、后侧雷达传感器523。

附图标记524指向由第一机动车辆511组成的多个正方形,这些多个正方形用来代表机动车辆511的进一步的组件,例如致动器、传感器、控制设备,这些组件是例如使机动车辆511以至少部分自动的方式被驾驶所必须的。

此外,第一路灯525、第二路灯527和第三路灯529设置在第二隧道501的入口或车道526附近。

第一摄像头531布置在第一路灯525处。第二摄像头533布置在第二路灯527处。第三摄像头535布置在第三路灯529处。

在一未示出的实施例中,这三个摄像头布置在各自的基础设施元素上。基础设施元素是例如以下基础设施元素之一:路灯、交通标志、交通标志桥。

在一未示出的实施例中,代替这些相应的摄像头或在这些相应的摄像头的基础上附加地,可以使用一个或多个下列环境传感器,即:激光雷达传感器、雷达传感器、超声波传感器和/或运动传感器。尤其是,可以使用不同的环境传感器。这样做尤其具有冗余度和多样性的技术优势。

这三个摄像头拍摄入口526或第二隧道501外面入口526附近的视频图像。

相应的视频图像通过第一加密通信链路437发送到数据处理设备539。数据处理设备539分析这些视频图像或视频信号,并且例如,借助于第二通信设备541通过加密连接542将该分析的结果发送到第一机动车辆511。

分析的结果用附图标记543符号性地表示。

该结果例如包括通过三个摄像头检测到的对象的对象列表。

例如,检测到的对象被显示在车道526周围区域的数字环境模型中。

该分析的结果因此是基础设施数据的一个示例,其被发送到第一机动车辆511,使得第一机动车辆511可以基于这些数据以及尤其是另外基于机动车辆数据以至少部分自动的方式驾驶通过第二隧道501。

数据处理设备539例如通过第三通信链路544与云基础设施545通信。

第三通信链路544也可以是加密的通信链路。

例如,分析视频图像的分析步骤可以在云基础设施545中进行。

例如,云基础设施545可提供存储器来存储视频图像。

在这方面,三个摄像头531、533、535、数据处理设备539和第二通信设备541是基础设施547的一部分,其可以协助或支持第一机动车辆511至少部分地自动驾驶。

图6示出了一种方法的流程图。

根据步骤601,在基础设施端提供环境分析。其具体意思是,根据步骤601,在空间上分布于基础设施内的环境传感器检测其各自的环境并提供与各自的检测相对应的环境传感器数据。环境分析包括对这些环境传感器数据进行分析。该环境分析连续或周期性地执行,如流程图中由附图标记603所表示的相应箭头所指示的。

根据步骤605,提供的是,机动车辆登录到基础设施的基础设施服务器,以请求支持机动车辆至少部分地自动驾驶通过该基础设施。也就是说,在步骤605中,从机动车辆发送登录数据到基础设施服务器以登录到基础设施服务器并建立与基础设施服务器的通信链路。

根据步骤607,提供的是,执行安全登录或通信连接的检查。例如,在步骤607中,进行是否满足一个或多个安全条件的检查,以便机动车辆可以在至少部分自动驾驶任务中通过基础设施数据获得基础设施的支持。

根据步骤609,确定步骤607的验证是确定了肯定的结果还是否定的结果。肯定的结果表明登录或通信链接是安全(secure)的。否定的结果表明登录或通信连接不安全(notsecure),即非安全(insecure)。

如果结果为否定,则在步骤607继续该方法。其背景是,基础设施的支持是优选的目标。因此,应作出新的尝试来获得这种支持。

如果结果为肯定,则在步骤611继续该方法。根据步骤611,提供的是,将基础设施数据从基础设施服务器发送到登录的机动车辆。

如果有几个机动车辆登录到基础设施服务器,则步骤611例如提供的是将基础设施数据发送到所有登录的机动车辆。

基础设施数据例如包括基于步骤601的环境分析而确定的环境信息。

根据步骤613,提供的是,机动车辆将接收到的基础设施数据与其自身的数据融合。这些数据是上述提及的机动车辆数据并且例如包括来自机动车辆的环境传感器的环境传感器数据。这意味着接收到的基础设施数据与机动车辆数据一起处理。该处理具体包括利用机动车辆的位置或机动车辆的定位。

这意味着,例如,可以基于来自基础设施和机动车辆的数据的融合来验证机动车辆的定位。

该处理还包括或特别包括基于融合数据(机动车辆和基础设施)对环境进行的分析,即:例如,在路线/道路上寻找可能导致危险情况(例如事故)的其它机动车辆和对象。

随后是步骤615,根据该步骤,基于融合数据对至少部分自动驾驶任务进行规划,然后进行相应的实施。至少部分自动驾驶任务的实施包括生成用于至少部分地自动控制机动车辆的横向和/或纵向操作的相应的控制信号。其具体是指,机动车辆例如被加速、减速、转向,例如执行规避动作。

根据步骤617,执行基础设施的进一步支持对于至少部分自动驾驶任务而言是否必要的检查。如果是,则在步骤607继续该方法。

这里的背景具体是,只要使用基础设施的支持,则根据一实施例,尤其是总是,再次执行下列步骤中的一个或多个,特别是直到目前的交通状况使得其不再可能或必要和/或基础设施支持不再必要或可能:

检查车辆与基础设施之间是否(仍然)存在通信。毕竟,这可能已经在此期间被中断。

检查是否仍然符合安全条件。

检查基础设施数据是否(仍然)正确。

检索或使用基础设施数据。

合并的上述步骤。

上述步骤615(确定规划/动作数据并实施动作)。

如果至少部分自动驾驶任务不需要基础设施的进一步支持,则该方法在框619处结束。

图7示出了另一种方法的流程图。

步骤701对应于图6的流程图中的步骤605。步骤703对应于图6的流程图中的步骤607。步骤705对应于图6的流程图中的步骤609。步骤707对应于图6的流程图中的步骤601。与图6的流程图中的附图标记603一样,图7的流程图中具有附图标记709的箭头表示连续或定期执行该环境分析。相应的基础设施数据可供已登录的机动车辆进一步使用或提供,其由带有附图标记711的箭头符号性地表示。

步骤713对应于图6的流程图中的步骤611。步骤715对应于图6的流程图中的步骤613。步骤717对应于图6的流程图中的步骤615。步骤719对应于图6的流程图中的步骤617。框721对应于图6的流程图中的框619。

图8示出了道路801,第一机动车辆803、第二机动车辆805、第三机动车辆807和第四机动车辆809在其上行驶。

设置了两个摄像头,即第一摄像头811和第二摄像头813,它们位于道路801附近以及道路801的监控路段。需要注意的是,这两个摄像头811、813是周界传感器的示例。在一未示出的实施例中,代替这两个摄像头811、813或在这两个摄像头811、813的基础上附加地,设置附加的周界传感器。

这两个摄像头811、813与包括第一基础设施服务器816的云基础设施815通信。

此外,在道路801处布置有交通信号灯817,在交通信号灯817处布置有第二基础设施服务器818。

第一摄像头811与云基础设施815之间的通信链路由具有附图标记819的双箭头符号性地表示。第二摄像头813与云基础设施815之间的通信链路由具有附图标记821的双箭头符号性地表示。通过这两个通信链路819、821,两个摄像头811、813各自可以例如将录制的视频图像发送到云基础设施815,具体是发送到第一基础设施服务器816。基于这些视频图像,第一基础设施服务器816可以例如进行环境分析。

第二机动车辆805和第四机动车辆809例如登录到第一基础设施服务器816和/或第二基础设施服务器818。在这些机动车辆与第二基础设施服务器818之间因此相应建立的通信链路由具有附图标记823的双箭头符号性地表示。需要注意的是,为了清楚起见,没有为这两个机动车辆805、809与第一基础设施服务器816之间的通信链路绘制双箭头。然而,根据一实施例,在这两个机动车辆805、809与第一基础设施服务器816之间提供这样的通信链路。

例如,通过通信链路823,第二基础设施服务器818可以向两个登录的机动车辆805、809发送或传送关于交通信号系统817的当前和/或未来信号状态的信息。此信息是描述意义上的基础设施数据的示例。

例如,第二基础设施服务器818发送交通信号灯817的当前绿色或红色状态的剩余时间。

在图8中绘制了带有附图标记825的符号来表示锁,以明确表示各个通信链路和所传输的信息和数据是加密的。其意思因而是,在各个通信参与者或合作伙伴之间建立加密的通信链路。这因而意味着个人信息或数据是以加密形式存储的。

在一实施例中,该“记号标志”不仅表示安全(safe)的(安全的(secure)或加密的),而且还可以表示通信或整个过程是安全(safe)的;因此,“总结”步骤为:安全登录、安全通信、安全/正确数据、安全主题(此处描述的安全条件),等等。这因此意味着记号标志825是用于表明一个或多个指定的或预定的安全条件已经得到满足。

根据如图8所示的实施例,只有两个机动车辆805、809登录到两个基础设施服务器816、818。只有这两个机动车辆805、809接收来自基础设施服务器816、818的基础设施数据以支持至少部分自动驾驶任务。

第一机动车辆803和第三机动车辆807未登录并且在这方面不接收基础设施数据。

在一未示出的实施例中,可以提供的是,尽管第一机动车辆803和第三机动车辆807未登录,但它们接收来自第一基础设施服务器816和第二基础设施服务器818的基础设施数据,其中,特别提供的是,在相应的机动车辆803、807中使用该基础设施数据是受到限制的。该限制例如可包括不将基础设施数据用于至少部分自动驾驶任务,而是仅用于信息目的或警告目的。例如,可以提供,对于未登录的机动车辆803、807,将相应发送的基础设施数据标记为非安全(non-secure),即标记为不安全(unsafe),以便机动车辆803或807中的控制单元不会将该被标记为不安全(unsafe)的数据用于至少部分自动驾驶任务。其原因具体在于此数据是被标记为不安全(insecure)的,因为机动车辆803、807未登录,并且在在这方面并未就是否满足至少一个安全条件进行验证。

图9示出了另一种方法的流程图。该流程图与图6所示的流程图基本相同。在步骤611与步骤613之间提供了附加步骤901。

根据步骤901,对基础设施数据进行正确性检查。这种检查具体发生在机动车辆中。例如,检查基础设施数据的合理性。

图10示出了另一种方法的流程图。图10的流程图与图6所示的流程图基本相同。

在步骤601与步骤605之间提供了附加步骤1001。根据步骤1001,在基础设施端分析机动车辆所面临或经历的当前说明或状况。此类说明或状况例如包括隧道封闭、车道封闭或类似的驾驶限制。

在步骤611中,相应的分析结果也发送到登录的机动车辆。

此外,提供了步骤1003和步骤1005,其在步骤611与617之间一个接一个地执行。

步骤1003与图6的流程图中的步骤613基本相同,增加了在相应的数据处理或数据融合中使用所传输的说明或状况。

步骤1005基本对应于图6的流程图中的步骤615,尽管此处为了规划和实施至少部分自动驾驶任务额外考虑了所传输的说明或状况。

图11示出了一种基于基础设施支持以至少部分自动方式被驾驶的机动车辆的方法的流程图,包括以下步骤:

1101:通过通信网络接收发送基础设施数据的请求,基于该基础设施数据机动车辆可以以至少部分自动的方式被驾驶;以及

1103:响应于接收请求,通过通信网络传输基础设施数据,基于该基础设施数据机动车辆可以以至少部分自动的方式被驾驶。

在一实施例中,提供的是,AD车辆将要安全驶入隧道。为此,该AD车辆在进入隧道之前及时接收处理后的数据(基础设施数据),将其例如用作附加传感器并且例如融合到其本地车辆环境模型中。有关所接收的环境模型的使用和含义的决策保留在AD车辆中。例如,基础设施将来自安装在隧道入口区域的传感器(例如,摄像头、雷达、激光雷达)的数据融合到基础设施本地环境模型中。环境模型例如被所谓的“路边单元(RSU)”(即位于道路附近的通信单元)优选以隧道入口区域内所有相关对象和障碍物的列表的形式分发给附近所有的AD车辆。

这优选通过使用“广播”的无线直接通信周期性地完成。这意味着将相同的信息发送到所有车辆。隧道基础设施优选不会引导AD车辆(例如,通过指定安全行驶通道)并且例如不会对车辆进行控制。有关驾驶策略和驾驶操纵的决策例如仍取决于AD车辆。

在一实施例中,除了上述关于隧道入口的实施例外,关于隧道交通信号灯的信号状态的信息也被传送到(例如通过广播)AD车辆。这优选由位于隧道入口附近的本地RSU通过无线直接通信周期性地完成。为了测试,例如,由交通控制中心生成类似于隧道关闭或清理的情况。同样地,关于交通信号系统的信号状态的影响和使用的决策例如始终保留在AD车辆中。

本文描述的概念包括一种方法,通过该方法,例如,隧道场景(驶入、驶过和/或驶出)可以安全地进行—包括安全攸关的行动—以及责任的承担。该概念也可以例如应用于以下一种或多种交通状况,例如,建筑工地、桥梁、高速公路入口、高速公路立交、危险/复杂的路段。隧道是一个典型的例子。

在一实施例中,提供了“环境分析”步骤,根据该步骤,基础设施分析环境,即,基础设施分析对于所有道路使用者(例如车辆、摩托车、行人等)以及对于道路上和道路旁边的对象的存在(包括它们对道路交通的影响)进行环境分析。在一实施例中,基础设施从基础设施数据创建环境模型,例如以对象列表的形式。除了位置和尺寸之外,对象信息优选包括随时间变化的数据(速度、加速度)。

在进一步的实施例中,对象的基础设施预测推测的进一步运动(轨迹、进一步/未来速度、进一步/未来加速度)。

对环境的分析优选是一次又一次地重复的。这意味着,该步骤可以例如作为并行的过程并一遍又一遍地重复执行。

例如,在检查安全登录/传输时,验证以下内容:

通信合作伙伴是否是他们要求的并且是否是适合/授权给该过程的?这可以例如通过证书来完成。

是否满足了支持的必要框架条件?例如:

系统(车辆、基础设施)是否正常工作?系统是否具有足够安全的组件(例如ASIL C或D)?是否满足所有安全条件(例如天气、速度)?支持在当前是否被授权?

在一实施例中,提供了由基础设施仅向登录的AD车辆发送基础设施数据。其背景具体是,在“登录/验证”步骤中,分析AD车辆是否能够或被允许将基础设施数据用于安全攸关操作(无需驾驶员作为后备或作为负责人/系统)。

发送到车辆的基础设施数据优选是最新的,因为基础设施例如不断更新数据(见上文)。

为了进一步提高安全性,该过程可以例如扩展为具有“检查正确性”的附加步骤。在此,例如,对于车辆中的数据进行“这可能吗/这讲得通吗?”的检查。

优选地,记录“登录/验证”或“正确性”步骤,以便在发生产品责任问题时提供证据,优选使用防篡改方法(例如区块链)。

在进一步的实施例中,以防篡改的方式记录进一步的相关数据。

从方法流程中可以看出,相同的基础设施数据(其尤其不是特定于车辆的)从基础设施发送到所有登录的AD车辆,例如通过广播消息。这意味着AD车辆接收来自基础设施的环境数据,并且例如基于来自基础设施的融合信息(基础设施数据)和基于来自自身车辆的机动车辆数据来定位自己和/或决定自己的行动。

其背景是,基础设施不具有关于例如哪辆车是哪辆车的信息,即:哪个是登录的车辆,哪个不是登录的车辆,哪个登录的车辆是例如在哪里行驶(车道、在车道中的位置,等等),哪个登录的车辆是例如如何行驶的(速度、下一步行动,等等)。

在一实施例中,基础设施可以附加地分析或确定并且附加地发出说明,例如,隧道封闭、车道封闭、行驶说明(例如,速度)。

登录的AD车辆随后例如必须实施这些说明(例如,在隧道之前停车)。该实施如何进行例如是由AD车辆本身进行分析和规划的。

在进一步的实施例中,数据还可以发送到其它车辆(非安全(non-safe)/核准的车辆或非AD车辆)。

此处的一个区别是,例如,这些车辆可以/只能将数据用于信息/舒适/警告功能。其意思例如是驾驶员在驾驶过程中是存在的并且对此负责。此过程同样优选地被以防篡改的方式记录。

例如,该概念可应用于以下一种或多种交通状况,例如,建筑工地、桥梁、高速公路入口、高速公路立交、危险/复杂路段。

相关技术
  • 用于至少部分电驱动的机动车辆的接触条装置
  • 用于至少部分自动地操纵门扇的设备
  • 用于实施至少部分自动化的行驶机动操纵的方法和设备
  • 辅助机动车辆驾驶员的方法、驾驶员辅助系统和机动车辆
  • 用于至少部分自动驾驶的机动车辆的驾驶员辅助系统、机动车辆以及用于调节车辆动力学的方法
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技术分类

06120116332821