阅读说明：本技术 用于机动车自动纵向引导的控制对象的选择 (Selection of control objects for automatic longitudinal guidance of a motor vehicle ) 是由 T·韦尔滕 R·诺恩 T·芬德勒 于 2019-07-24 设计创作，主要内容包括：本发明的一个方面涉及一种至少用于机动车的自动纵向引导的驾驶系统,其中该驾驶系统被设置为：确定或接收机动车的虚拟加速度；针对机动车附近的至少两个其他道路使用者,分别至少根据机动车的虚拟加速度来分别求取直到机动车与相应道路使用者发生虚拟碰撞的持续时间；根据针对至少两个其他道路使用者分别求取的直到机动车与相应道路使用者发生虚拟碰撞的持续时间,来选择至少两个其他道路使用者中的一个道路使用者作为控制对象,并且根据被选作控制对象的道路使用者来确定机动车的纵向引导。(One aspect of the invention relates to a driving system at least for automatic longitudinal guidance of a motor vehicle, wherein the driving system is configured to: determining or receiving a virtual acceleration of the motor vehicle; respectively obtaining the duration until the virtual collision between the motor vehicle and the corresponding road user according to the virtual acceleration of the motor vehicle for at least two other road users near the motor vehicle; one of the at least two other road users is selected as a control object on the basis of the time durations, which are determined for the at least two other road users in each case, until a virtual collision of the motor vehicle with the respective road user occurs, and the longitudinal guidance of the motor vehicle is determined on the basis of the road user selected as the control object.)

用于机动车自动纵向引导的控制对象的选择

技术领域

本发明涉及用于选择至少用于机动车自动纵向引导的控制对象的驾驶系统和方法。

背景技术

在本文件的范畴中，术语“自动驾驶”可以理解为具有自动的横向或纵向引导的驾驶或者具有自动的纵向和横向引导的自主驾驶。术语“自动驾驶”包括具有任何自动化程度的自动驾驶。示例性的自动化程度是辅助驾驶、部分自动驾驶、高度自动驾驶或全自动驾驶。这些自动化程度由联邦公路研究所(BASt)定义(参见BASt出版物“Forschungkompakt”，版本11/2012)。在辅助驾驶中，驾驶员持续地执行纵向或横向引导，而系统在一定的限度内接管相应的其他功能。在部分自动驾驶(TAF)中，系统在一定持续时间内和/或在特定情况下接管纵向和横向引导，其中驾驶员必须像在辅助驾驶中一样持续地监控系统。在高度自动驾驶(HAF)中，系统在一定持续时间内接管纵向和横向引导，而驾驶员不必持续地监控系统；但是驾驶员必须在一定时间内能够接管车辆引导。在完全自动驾驶(VAF)中，对于特定的应用场景，系统可以在所有情况下自动进行驾驶；对于该应用场景不再需要驾驶员。根据定义，上面所提到的四个自动化程度对应于SAE J3016标准(SAE-汽车工程学会)的SAE级别1至4。例如，根据BASt的高度自动驾驶(HAF)对应于SAE J3016标准的级别3。在SAE J3016中还规定了SAE级别5作为最高的自动化程度，该最高的自动化程度未包含在BASt的定义中。SAE级别5对应于无人驾驶，其中系统可以在整个行驶期间像人类驾驶员一样自动处理所有情况；通常不再需要驾驶员。

已知的是，通过确定直到与控制对象碰撞的持续时间来选择至少用于机动车自动纵向引导的控制对象。这种方法的问题在于，在许多情况下，例如当控制对象的速度大于机动车的速度时，无法确定直到与控制对象发生碰撞的持续时间。对于这些情况，需要在已知的方法中提供大运算量的例外处理。

发明内容

本发明的目的在于，提出用于选择至少用于机动车自动纵向引导的控制对象的驾驶系统和方法，该驾驶系统和方法不依赖于大运算量的例外处理。

该目的通过独立权利要求的特征来实现。在从属权利要求中描述了有利的实施方式。需要指出的是，从属于独立权利要求的权利要求的附加特征可以在没有独立权利要求的特征的情况下，或在仅与独立权利要求的特征的子集相组合的情况下形成自己的且独立于独立权利要求的所有特征的组合的发明，该发明可以作为独立权利要求、分案申请或后续申请的主题。这以同样的方式适用于说明书中所描述的可以形成独立于独立权利要求的特征的发明的技术教导。

本发明的第一方面涉及一种至少用于机动车自动纵向引导的驾驶系统。

在此，驾驶系统被设置为确定或接收机动车的虚拟加速度。因为虚拟加速度不用于机动车的实际纵向引导，所以虚拟加速度特别地是虚拟的加速度。虚拟加速度特别地是恒定值，例如0.5m/s²、1m/s²或1.5m/s²。

此外，驾驶系统被设置为：针对在机动车附近的至少两个其他道路使用者，分别至少根据机动车的虚拟加速度来分别求取直到机动车与相应道路使用者发生虚拟碰撞的持续时间。

在此，本发明基于以下认识：在考虑到虚拟加速度和附加的简化性假设(即，所有道路使用者在车道上仅沿纵向方向运动)的情况下，机动车将在有限的时间内与任何其他道路使用者碰撞，而与相应道路使用者的实际速度无关。

在此，特别地，术语“虚拟碰撞”旨在表明实际上可能不会发生机动车与其他道路使用者中的一个道路使用者的碰撞，因为机动车实际上并未以虚拟加速度加速。

驾驶系统特别地被设置为：针对机动车附近的至少两个其他道路使用者，分别至少根据机动车的虚拟加速度、在相应道路使用者和机动车之间的空间距离、相应道路使用者的速度和/或机动车的速度，来分别求取直到机动车与相应道路使用者发生虚拟碰撞的持续时间。

另外，驾驶系统被设置为：根据针对至少两个其他道路使用者分别求取的、直到机动车与相应道路使用者发生虚拟碰撞的持续时间，来选择至少两个其他道路使用者中的一个道路使用者作为控制对象，并且根据被选作控制对象的道路使用者来确定机动车的纵向引导。

特别地，可以根据被选作控制对象的道路使用者的速度来确定机动车的纵向引导。

备选地，特别地还可以根据机动车与被选作控制对象的道路使用者的空间距离来确定机动车的纵向引导。

在一个有利的实施方式中，驾驶系统被设置为：从至少两个其他道路使用者中选择如下的道路使用者，针对该道路使用者求取的、直到机动车与相应道路使用者之间的虚拟碰撞的持续时间最短。

在此，本发明基于以下认识：直到机动车与相应道路使用者之间的虚拟碰撞的持续时间是适合于衡量其他道路使用者的优先级的标准，并且有利的是，根据被分级为最关键的其他道路使用者来确定机动车的纵向引导。

在另一有利的实施方式中，驾驶系统被设置为：针对至少两个其他道路使用者中的至少一个其他道路使用者，求取或接收校正值，该校正值用于针对至少一个道路使用者所求取的直到与机动车发生虚拟碰撞的持续时间；并且在从至少两个其他道路使用者中选择一个道路使用者之前，根据校正值来校正针对至少一个道路使用者求取的直到与机动车发生虚拟碰撞的持续时间。

在此，校正值特别地可以是多个其他校正值之和。

在此，本发明基于以下认识：特别地，道路交通中的安全距离通常被定义为所谓的“秒间距(Sekundenabstand)”。在此，在经限定的秒数中行驶的路程被定义为安全距离，例如在一秒中行驶的路程或在两秒中行驶的路程。

例如，为了可以考虑这样的安全距离，可以以相应的校正值来校正针对至少一个道路使用者求取的直到与机动车发生虚拟碰撞的持续时间。

特别地，在校正值在量值上超过针对至少一个道路使用者求取的直到与机动车发生虚拟碰撞的持续时间的情况下，可以忽略该校正值。

在此，本发明基于以下认识：由于虚拟碰撞时间点位于过去，因此必须忽略校正值。只要低于距至少一个对象的安全距离，就必须对所有对象(在无校正的情况下)就虚拟碰撞进行比较。不允许混合(有校正的碰撞时间和无校正的碰撞时间)。

在另一有利的实施方式中，驾驶系统被设置为：根据校正值来校正针对至少一个道路使用者求取的直到与机动车发生虚拟碰撞的持续时间，使得针对至少一个道路使用者求取的直到与机动车发生虚拟碰撞的持续时间减小，并且减小的量是校正值。

在另一有利的实施方式中，驾驶系统被设置为：求取或接收校正值，并且根据该同一校正值来校正针对所有其他道路使用者求取的直到与机动车发生虚拟碰撞的持续时间，其中校正值例如表征应保持的安全距离。

在另一有利的实施方式中，驾驶系统被设置为：针对至少两个其他道路使用者中的每个道路使用者分别求取或接收校正值，并且分别通过针对相应道路使用者所求取或接收的校正值来校正针对其他道路使用者所求取的直到与机动车发生虚拟碰撞的持续时间。

在另一有利的实施方式中，驾驶系统被设置为：求取机动车所在的车道，针对其他道路使用者中的至少一个其他道路使用者求取该至少一个其他道路使用者所在的车道，针对至少一个其他道路使用者将机动车所在的车道与该至少一个其他道路使用者所在的车道进行比较，并且根据该比较来确定用于至少一个其他道路使用者的校正值。

在此，本发明基于以下认识：道路使用者的关键度不仅可以由直到与机动车发生虚拟碰撞的持续时间来确定，而且实际上道路使用者和机动车所在的车道也起到重要作用。

在一个有利的实施方式中，驾驶系统被设置为：相比于与机动车不在同一车道上的第二其他道路使用者，针对与机动车在同一车道上的第一其他道路使用者确定在量值上较小的校正值。

在此，本发明基于以下认识：机动车与第二其他道路使用者的实际碰撞风险通常低于机动车与第一其他道路使用者的实际碰撞风险，因为不同于第一其他道路使用者，第二其他道路使用者与机动车不在同一车道上。

因此，机动车通常也可以行驶得离第二其他道路使用者比离第一其他道路使用者更近，这对于第二其他道路使用者而言反映为较小的校正值。

本发明的第二方面描述了一种至少用于机动车自动纵向引导的方法。

该方法的一个步骤是，确定或接收机动车的虚拟加速度。

该方法的另一步骤是，针对机动车附近的至少两个其他道路使用者，分别至少根据机动车的虚拟加速度来分别求取直到机动车与相应道路使用者发生虚拟碰撞的持续时间。

该方法的另一步骤是，根据针对至少两个其他道路使用者分别求取的直到机动车与相应道路使用者发生虚拟碰撞的持续时间，来选择至少两个其他道路使用者中的一个道路使用者作为控制对象。

该方法的另一步骤是，根据被选作控制对象的道路使用者来确定机动车的纵向引导。

关于根据本发明第一方面的根据本发明的驾驶系统的以上说明还以相应的方式适用于根据本发明第二方面的根据本发明的方法。根据本发明的方法的、在此处以及在权利要求中没有明确说明的有利实施例对应于根据本发明的驾驶系统的在上面所描述的或在权利要求中所描述的有利实施例。

附图说明

下面参考实施例借助附图来说明本发明。其中：

图1示出了作为根据本发明的驾驶系统的实施例的示例性交通状况，并且

图2示出了在实施根据本发明的驾驶系统的情况下的示例性速度曲线。

具体实施方式

图1示出了作为根据本发明的驾驶系统的实施例的示例性交通状况，该驾驶系统至少用于机动车EGO的自动纵向引导。

在此，驾驶系统被设置为：确定或接收机动车EGO的虚拟加速度，并且针对机动车EGO附近的至少两个其他道路使用者ZO1、ZO2，分别至少根据机动车EGO的虚拟加速度来分别求取直到机动车EGO与相应道路使用者ZO1、ZO2发生虚拟碰撞的持续时间VTTC1、VTTC2、VTTC3。

在此，为了简化的目的，特别地仅考虑所有道路使用者ZO1、ZO2和机动车KFZ的纵向运动和纵向位置，从而还为其他道路使用者ZO2求取直到机动车EGO与相应的其他道路使用者ZO2发生虚拟碰撞的持续时间VTTC1。

此外，驾驶系统被设置为：根据针对至少两个其他道路使用者ZO1、ZO2分别求取的直到机动车EGO与相应道路使用者ZO1、ZO2发生虚拟碰撞的持续时间VTTC1、VTTC2、VTTC3，来选择该至少两个其他道路使用者ZO1、ZO2中的一个道路使用者作为控制对象。

在此，驾驶系统例如被设置为：从至少两个其他道路使用者ZO1、ZO2中选择如下的道路使用者，针对该道路使用者求取的、直到机动车EGO与相应道路使用者ZO1、ZO2之间的虚拟碰撞的持续时间VTTC1、VTTC2、VTTC3最短。

此外，驾驶系统被设置为：根据被选作控制对象的道路使用者，例如根据被选作控制对象的道路使用者的速度，来确定机动车EGO的纵向引导。

此外，驾驶系统特别地被设置：针对至少两个其他道路使用者ZO1、ZO2中的至少一个道路使用者ZO1，求取或接收校正值KR，该校正值KR用于针对该至少一个道路使用者ZO1所求取的直到与机动车EGO发生虚拟碰撞的持续时间VTTC2；并且在从至少两个其他道路使用者ZO1、ZO2中选择一个道路使用者之前，根据校正值KR来校正针对至少一个道路使用者ZO1所求取的直到与机动车EGO发生虚拟碰撞的持续时间VTTC2，从而得到校正后的直到与机动车EGO发生虚拟碰撞的持续时间VTTC3。

例如，驾驶系统被设置为：根据校正值KR来校正针对至少一个道路使用者ZO1所求取的直到与机动车EGO发生虚拟碰撞的持续时间VTTC2，使得针对至少一个道路使用者ZO1所求取的直到与机动车EGO发生虚拟碰撞的持续时间VTTC2减小，并且减小的量是校正值KR。

驾驶系统特别地被设置为：针对至少两个其他道路使用者ZO1、ZO2中的每个道路使用者分别求取或接收校正值KR，并且分别通过针对相应道路使用者ZO1、ZO2所求取或接收的校正值KR来校正针对其他道路使用者ZO1、ZO2所求取的直到与机动车EGO发生虚拟碰撞的持续时间VTTC1、VTTC2、VTTC3。

在此，驾驶系统例如被设置为：求取机动车EGO所在的车道FS1，针对其他道路使用者ZO1、ZO2中的至少一个其他道路使用者求取该至少一个其他道路使用者ZO1、ZO2所在的车道FS1、FS2，针对该至少一个其他道路使用者ZO1、ZO2将机动车EGO所在的车道FS1与该至少一个其他道路使用者ZO1、ZO2所在的车道FS1、FS2进行比较，并且根据该比较来确定用于至少一个其他道路使用者ZO1、ZO2的校正值KR。

在此，驾驶系统例如被设置为：相比于与机动车EGO不在同一车道FS1上的第二其他道路使用者ZO2，针对与机动车EGO在同一车道FS1上的第一其他道路使用者ZO1确定在量值上较小的校正值KR。

图2示出了在实施根据本发明的驾驶系统的情况下的示例性速度曲线。在此，关于时间t绘制了机动车EGO的速度v_EGO和其他道路使用者ZO1、ZO2的速度v_ZO1、v_ZO2。

由于以根据本发明的方式使用了机动车EGO的虚拟加速度，机动车EGO的速度v_EGO连续上升。其他道路使用者ZO1、ZO2的速度v_ZO1、v_ZO2例如可以是恒定的，或者还可以随时间变化，但是其受限于道路使用者ZO1、ZO2的驱动部的性能和行驶物理特性。机动车EGO的位置与其他道路使用者ZO1、ZO2的位置的交点特别地从以下方面得出：(无论在何种假设中)只能在时间有限的范围上预测对象加速度。超出此范围的预测在静态上是不可靠的，因为对象的可能行驶特性与现实相差太远。因此，机动车EGO的速度v_EGO迟早会不可避免地超过其他道路使用者ZO1、ZO2的速度v_ZO1、v_ZO2，因此可以为其他道路使用者ZO1、ZO2中的每个道路使用者确定直到与机动车EGO发生虚拟碰撞的持续时间VTTC1、VTTC2、VTTC3。