本發(fā)明涉及一種用于在信號單元處運行車輛的駕駛功能的裝置和相應(yīng)的方法。

背景技術(shù)：

1、車輛可以具有一個或多個駕駛功能，所述駕駛功能在車輛的引導(dǎo)方面，尤其是在車輛的縱向引導(dǎo)和/或橫向引導(dǎo)方面支持車輛的駕駛員。示例性的用于支持車輛的縱向引導(dǎo)的駕駛功能是自適應(yīng)巡航控制(acc)功能，該自適應(yīng)巡航控制功能可以用于利用確定的設(shè)定或目標(biāo)速度和/或在與在車輛前方行駛的前方車輛的確定的設(shè)定或目標(biāo)距離中對車輛進(jìn)行縱向引導(dǎo)。駕駛功能還可以與交通交叉點(例如十字路口)處的信號單元(尤其是紅綠燈)結(jié)合使用，以便在信號單元處實現(xiàn)自動縱向引導(dǎo)、例如自動減速。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明涉及以下技術(shù)任務(wù)，即在信號單元處以安全方式提高用于車輛的自動縱向引導(dǎo)的駕駛功能的舒適性。

2、該任務(wù)通過每個獨立權(quán)利要求解決。有利的實施方式此外在從屬權(quán)利要求中進(jìn)行描述。要表明的是，獨立權(quán)利要求的從屬權(quán)利要求的附加特征在沒有獨立權(quán)利要求的特征的情況下或者僅與獨立權(quán)利要求的特征的子集組合地可以形成單獨的并且與獨立權(quán)利要求的所有特征的組合無關(guān)的發(fā)明，該發(fā)明可以成為獨立權(quán)利要求、分案申請或后續(xù)申請的主題。這以相同方式適用于在說明書中描述的技術(shù)教導(dǎo)，所述技術(shù)教導(dǎo)可以形成與獨立權(quán)利要求的特征無關(guān)的發(fā)明。

3、根據(jù)一個方面，描述一種用于在信號單元處(例如在光信號設(shè)備處，例如在紅綠燈處或在交通標(biāo)志處)運行用于(機動)車輛的自動縱向引導(dǎo)的駕駛功能的裝置。駕駛功能可以設(shè)計用于，在使用距離和/或速度調(diào)節(jié)器的情況下對車輛進(jìn)行自動縱向引導(dǎo)。在此，在信號單元處(例如在紅色的紅綠燈處)可以自動實現(xiàn)車輛減速，以便在信號單元的停車線處達(dá)到靜止。

4、該裝置設(shè)計用于確定在信號單元處停止的車輛能夠執(zhí)行自動起動機動。在該情況下，裝置可以設(shè)計用于，借助車輛的一個或多個環(huán)境傳感器(例如借助攝像頭)檢測與信號單元相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)和/或與車輛的沿行駛方向位于車輛前方的環(huán)境相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)。基于環(huán)境數(shù)據(jù)可以確定信號單元的信號狀態(tài)(例如示出的顏色)。然后，可以以可靠方式基于信號單元的信號狀態(tài)確定：在信號單元處停止的車輛可以執(zhí)行自動起動機動(例如因為識別出從紅色到綠色的時段變化)。

5、基于環(huán)境數(shù)據(jù)，必要時可以檢查：車輛是否作為第一車輛停止和/或直接在信號單元的停車線處停止。如果識別車輛作為第一車輛停止和/或直接在信號單元的停車線處停止，則可以(必要時才)確定車輛可以執(zhí)行自動起動機動。否則，可以(備選地)實現(xiàn)車輛關(guān)于布置在車輛前方的前方車輛的自動跟隨行駛。

6、裝置還設(shè)計用于，求取與車輛駕駛員的視線方向相關(guān)的視線信息。尤其地，該裝置可以設(shè)計用于，借助一個或多個駕駛員傳感器(例如借助內(nèi)部空間攝像頭)檢測與車輛駕駛員相關(guān)的傳感器數(shù)據(jù)。然后，可以基于一個或多個駕駛員傳感器的傳感器數(shù)據(jù)并且基于環(huán)境數(shù)據(jù)以精確方式求取視線信息。在此，駕駛員是否并且必要時在哪個時間段注視信號單元可以被求取為視線信息。

7、此外，該裝置設(shè)計用于，根據(jù)視線信息實現(xiàn)或阻止自動起動機動。

8、在此，在自動起動機動的范圍內(nèi)可以實現(xiàn)的是，車輛自動被加速到目標(biāo)或設(shè)定速度和/或以與在車輛前方行駛的前方車輛的目標(biāo)或設(shè)定距離自動被縱向引導(dǎo)。備選地或補充地，在自動起動機動的范圍內(nèi)，車輛可以被加速并且隨后以距離和/或速度調(diào)節(jié)器自動被縱向引導(dǎo)。

9、因此，該裝置能夠使車輛駕駛員(必要時僅)通過視線方向在信號單元處實現(xiàn)車輛的自動起動。在此，自動起動機動通?？梢栽谌魏螘r間被駕駛員中斷(例如通過操縱車輛的制動踏板)。因此，可以以安全方式提高駕駛功能的舒適性。

10、該裝置可以設(shè)計用于，基于視線信息來確定駕駛員是否感知到信號單元、尤其是信號單元的信號狀態(tài)(例如顏色)。例如，駕駛員注視信號單元的持續(xù)時間可以被求取為視線信息。然后，可以以可靠方式基于持續(xù)時間確定駕駛員是感知到(如果持續(xù)時間大于時間閾值)還是沒有感知到(如果持續(xù)時間小于時間閾值)信號單元、尤其是信號單元的信號狀態(tài)。

11、如果確定駕駛員感知到信號單元、尤其是信號單元的信號狀態(tài)，那么可以(必要時才)實現(xiàn)自動起動機動。另一方面，如果確定駕駛員沒有感知到信號單元、尤其是信號單元的信號狀態(tài)，則可以阻止自動起動機動。因此，可以進(jìn)一步提高駕駛功能的舒適性和/或安全性。

12、該裝置可以設(shè)計用于，如果確定駕駛員沒有感知到信號單元、尤其是信號單元的信號狀態(tài)，那么通過(車輛的)用戶界面向駕駛員輸出(聽覺、視覺和/或觸覺)起動指示，從而可以執(zhí)行自動起動機動。如果預(yù)先確定駕駛員感知到信號單元、尤其是信號單元的信號狀態(tài)(并且因此可以直接啟動自動起動機動)，那么起動指示的輸出必要時可以被阻止。因此可以進(jìn)一步提高駕駛功能的舒適性。

13、在輸出起動指示之后，可以響應(yīng)于駕駛員通過用戶界面(例如通過用戶界面的操作元件)對起動指示的確認(rèn)，實現(xiàn)自動起動機動。因此，針對駕駛員附加地能夠?qū)崿F(xiàn)的是，通過用戶界面上的明確的輸入來啟動自動起動機動。因此可以進(jìn)一步提高駕駛功能的舒適性。

14、因此，該裝置可以設(shè)計用于，向駕駛員輸出(聽覺、視覺和/或觸覺)起動指示，從而可以執(zhí)行自動起動機動。此外，在輸出起動指示后，可以求取與車輛駕駛員的視線方向相關(guān)的視線信息。因此，必要時可以在輸出起動指示之前并且必要時在輸出起動指示之后求取視線信息。

15、在輸出起動指示之后，(必要時也)可以根據(jù)與車輛駕駛員的視線方向相關(guān)的視線信息來實現(xiàn)或阻止自動起動機動。

16、因此，在輸出起動指示之后，針對車輛駕駛員能夠?qū)崿F(xiàn)的是，將視線對準(zhǔn)信號單元，以便由此啟動自動起動機動(無需通過用戶界面的其他確認(rèn))。因此可以進(jìn)一步提高駕駛功能的舒適性。

17、如上面所說明的那樣，在本文檔中描述的駕駛功能尤其可以設(shè)計用于，在信號單元處和/或結(jié)合信號單元對車輛進(jìn)行自動縱向引導(dǎo)。在此，駕駛功能可以根據(jù)sae等級2來設(shè)計。換言之，駕駛功能必要時可以根據(jù)sae等級2提供自動駕駛和/或駕駛輔助(關(guān)于縱向引導(dǎo))。駕駛功能可能局限于對車輛的縱向引導(dǎo)。在駕駛功能的運行期間，對車輛的橫向引導(dǎo)可以必要時通過駕駛員手動提供或通過另外的和/或單獨的駕駛功能(例如通過車道保持輔助)提供。

18、在駕駛功能的范圍內(nèi)，車輛可以根據(jù)設(shè)定或目標(biāo)速度和/或根據(jù)與(直接)在車輛前方行駛的前方車輛的設(shè)定或目標(biāo)距離自動被縱向引導(dǎo)。為此目的，駕駛功能可以提供速度調(diào)節(jié)器，通過該速度調(diào)節(jié)器，根據(jù)設(shè)定或目標(biāo)速度設(shè)置、尤其是調(diào)節(jié)車輛的實際行駛速度。備選地或補充地可以提供距離調(diào)節(jié)器，通過該距離調(diào)節(jié)器，根據(jù)設(shè)定或目標(biāo)距離來設(shè)置、尤其是調(diào)節(jié)車輛與前方車輛的實際距離。如果不存在相關(guān)的前方車輛或者如果前方車輛比設(shè)定或目標(biāo)速度更快地行駛，那么可以調(diào)節(jié)車輛的行駛速度。備選地或補充地，如果前方車輛比設(shè)定或目標(biāo)速度更慢地行駛，那么可以調(diào)節(jié)車輛與前方車輛之間的距離。因此，駕駛功能可以設(shè)計用于提供自適應(yīng)巡航控制(acc)駕駛輔助功能。

19、車輛可以包括用于與車輛的用戶、尤其是駕駛員進(jìn)行交互的用戶界面。用戶界面可以包括一個或多個操作元件，所述操作元件針對用戶能夠?qū)崿F(xiàn)確定設(shè)定或目標(biāo)速度和/或設(shè)定或目標(biāo)距離。備選地或補充地，一個或多個操作元件針對用戶能夠?qū)崿F(xiàn)確認(rèn)車輛的提前確定的設(shè)定和/或目標(biāo)速度和/或提前確定的設(shè)定或目標(biāo)距離，以用于運行駕駛功能。一個或多個操作元件可以設(shè)計用于利用駕駛員的手和/或手指來操縱。備選地或補充地，一個或多個操作元件可以布置在車輛的轉(zhuǎn)向裝置上(尤其是方向盤或轉(zhuǎn)向把手上)。

20、此外，駕駛功能可以設(shè)計用于，在自動縱向引導(dǎo)中考慮車輛所駛過的道路(尤其是街道)和/或行駛路線上的一個或多個信號單元。信號單元可以設(shè)置用于，確定車輛所駛過的道路網(wǎng)絡(luò)的交叉點(尤其是十字路口)處的先行權(quán)。在此，先行權(quán)的確定可以隨時間改變(例如在具有用于在交叉點處的車輛的一個或多個不同的行駛方向的一個或多個不同的信號組(分別具有一個或多個信號發(fā)生器)的光信號設(shè)備中，例如在紅綠燈設(shè)備中)，或被固定預(yù)設(shè)(例如在交通標(biāo)志中，例如在停車指示牌中)。

21、在駕駛功能運行期間，可以求取與沿車輛的行駛方向在前方的信號單元(在交叉點處)相關(guān)的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)可以包括與車輛所駛過的道路網(wǎng)絡(luò)中的信號單元和/或交叉點相關(guān)的地圖數(shù)據(jù)。地圖數(shù)據(jù)分別可以包括各個信號單元的一個或多個屬性。信號單元的一個或多個屬性可以表示或包括：

22、·信號單元的類型，尤其是信號單元是光信號設(shè)備還是交通標(biāo)志；和/或

23、·在道路網(wǎng)絡(luò)的交叉點處的信號單元的針對不同行駛方向和/或針對不同車道的不同信號組的數(shù)量(每個信號組的信號發(fā)生器的數(shù)量)，信號單元布置在該交叉點處或信號單元與之相關(guān)聯(lián)；和/或

24、·信號單元和/或信號單元的停車線在道路網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的位置(例如gps坐標(biāo))；和/或

25、·停車線與相關(guān)的信號單元的相對距離；和/或

26、·信號單元的各個信號發(fā)生器之間的相對距離和/或相對布置。

27、駕駛功能可以設(shè)計用于，在使用車輛的位置傳感器(例如gps或gnss接收器)的情況下和/或在使用里程計的情況下求取車輛在道路網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的實際位置(例如當(dāng)前的gps或gnss坐標(biāo))。借助地圖數(shù)據(jù)，可以識別在車輛的行駛路線上或在通向前方的交叉點的入口上的(例如下一個)信號單元。此外，可以求取與所識別的信號單元相關(guān)的一個或多個地圖屬性。

28、備選地或補充地，與在車輛的行駛方向上在前方的信號單元(在交叉點處)相關(guān)的數(shù)據(jù)可以包括與信號單元相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)，或者可以基于環(huán)境數(shù)據(jù)被求取。環(huán)境數(shù)據(jù)可以由車輛的一個或多個環(huán)境傳感器來檢測。示例性的環(huán)境傳感器是攝像頭、雷達(dá)傳感器、激光雷達(dá)傳感器等。一個或多個環(huán)境數(shù)據(jù)可以設(shè)計用于檢測與沿行駛方向在車輛前方的環(huán)境相關(guān)的傳感器數(shù)據(jù)(即環(huán)境數(shù)據(jù))。

29、駕駛功能可以設(shè)計用于，基于環(huán)境數(shù)據(jù)(尤其是基于攝像頭的傳感器數(shù)據(jù))識別：信號單元沿行駛方向布置在車輛前方。為此目的，例如可以使用圖像分析算法。此外，駕駛功能可以設(shè)計用于，基于環(huán)境數(shù)據(jù)求取信號單元的類型(例如光信號設(shè)備或交通標(biāo)志)。此外，駕駛功能可以設(shè)計用于，基于環(huán)境數(shù)據(jù)求取信號單元的與駛過與信號單元相關(guān)聯(lián)的交叉點的許可相關(guān)的(信號)狀態(tài)。尤其可以求取光信號設(shè)備的一個或多個信號組的顏色(綠色、黃色或紅色)。

30、駕駛功能可以設(shè)計用于，在對車輛的自動縱向引導(dǎo)中考慮所識別的信號單元。尤其地，駕駛功能可以設(shè)計用于，基于與所識別的信號單元相關(guān)的數(shù)據(jù)，尤其是基于信號單元的光信號或信號組的通過數(shù)據(jù)表示的顏色來確定車輛是否必須在信號單元處，尤其是在信號單元的停車線處停止。例如可以識別的是，車輛必須停止，因為與車輛相關(guān)的信號組是紅色的。備選地可以識別的是，車輛不必停止，因為與車輛相關(guān)的信號組是綠色的。在另外的示例中可以識別的是，車輛必須停止，因為信號單元是停車指示牌。

31、駕駛功能還可以設(shè)計用于，如果確定車輛必須在信號單元處停止，那么使車輛在所識別的信號單元處自動停止。為此目的，可以實現(xiàn)自動減速過程(直到靜止)。在此，車輛可以自動被引導(dǎo)到信號單元的停車線處或其前方。在自動減速過程中，可以通過駕駛功能自動操控一個或多個車輪制動器(例如一個或一個摩擦制動器或一個或多個回收制動器)，以便減速車輛(直到靜止)。所引起的減速的隨時間的變化過程可能與直到達(dá)到所識別的信號單元的可用的制動距離相關(guān)。

32、備選地或補充地，駕駛功能可以設(shè)計用于，如果確定車輛不必在信號單元處停止，那么將車輛自動在所識別的信號單元處縱向引導(dǎo)經(jīng)過，尤其是將車輛縱向引導(dǎo)越過信號單元的停車線。在此，可以根據(jù)設(shè)定或目標(biāo)速度和/或根據(jù)與前方車輛的設(shè)定或目標(biāo)距離繼續(xù)進(jìn)行速度和/或距離調(diào)節(jié)。

33、因此，駕駛功能可以設(shè)計用于，在考慮信號單元的情況下提供acc駕駛功能。在本文檔中，駕駛功能也被稱為城市巡航控制(ucc)駕駛功能。

34、駕駛功能可以設(shè)計用于，確定信號單元的與車輛的行駛方向或行駛機動相關(guān)的信號組(或相關(guān)的信號發(fā)生器)的信號狀態(tài)發(fā)生變化(例如在車輛接近信號組期間或在車輛在信號組處停止期間)。例如可以識別的是，發(fā)生從紅色到綠色的時段變化。

35、此外，駕駛功能可以設(shè)計用于，(響應(yīng)于所識別的時段變化地)導(dǎo)致將與信號單元的信號組的改變的信號狀態(tài)相關(guān)的信息告知車輛駕駛員。例如可以實現(xiàn)的是，只要信號組具有紅色，那么通過用戶界面的輸出元件(尤其是在屏幕上)示出所識別的(并且可能在自動縱向引導(dǎo)中被考慮的)信號單元的符號。在識別變?yōu)榫G色的時段變化后，所示的符號隨后必要時可以被撤銷或可以結(jié)束輸出。因此，可以以可靠方式告知車輛駕駛員的是，例如在車輛在信號單元處靜止之后可以(例如通過操縱用戶界面的操作元件)實現(xiàn)(可能自動的)起動過程。

36、在本文檔的范圍內(nèi)，術(shù)語“自動駕駛”可以理解為具有自動縱向或橫向引導(dǎo)的駕駛或具有自動縱向和橫向引導(dǎo)的自主駕駛。例如，自動駕駛可以是在高速公路上的更長時間的駕駛，或在停車或調(diào)動的范圍內(nèi)的在時間上受限的駕駛。術(shù)語“自動駕駛”包括具有任意的自動化程度的自動駕駛。示例性的自動化程度是輔助駕駛、半自動駕駛、高度自動駕駛或全自動駕駛。自動化程度由德國聯(lián)邦交通研究所(bast)限定(參見bast出版物“forschungkompakt”，2012/11期)。在輔助駕駛中，駕駛員持續(xù)執(zhí)行縱向或橫向引導(dǎo)，而系統(tǒng)在一定限制內(nèi)承擔(dān)相應(yīng)其他的功能。在半自動駕駛(taf)中，系統(tǒng)在一定的時間段內(nèi)和/或在特定狀況下承擔(dān)縱向和橫向引導(dǎo)，其中，駕駛員必須如在輔助駕駛中那樣持續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)。在高度自動駕駛(haf)中，系統(tǒng)在一定的時間段內(nèi)承擔(dān)縱向和橫向引導(dǎo)，而駕駛員不必持續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)；但是，駕駛員必須能夠在一定時間內(nèi)承擔(dān)車輛引導(dǎo)。在全自動駕駛(vaf)中，系統(tǒng)可以在特定應(yīng)用情況下自動處理在所有狀況中的駕駛；在該應(yīng)用情況下不再需要駕駛員。上述的四個自動化程度對應(yīng)于sae?j3016標(biāo)準(zhǔn)(sae：汽車工程學(xué)會)的sae等級1至4。例如，高度自動駕駛(haf)對應(yīng)于sae?j3016標(biāo)準(zhǔn)的等級3。此外，在sae?j3016中，sae等級5還被設(shè)置為最高自動化程度，其沒有被包含在bast的限定中。sae等級5對應(yīng)于無人駕駛，在無人駕駛中，系統(tǒng)可以在整個行駛中像人類駕駛員一樣自動處理所有狀況；通常不再需要駕駛員。在本文檔中描述的方面尤其涉及根據(jù)sae等級2形成的駕駛功能或駕駛輔助功能。

37、根據(jù)另一方面，描述一種(街道)機動車(尤其是乘用車或卡車、公共汽車或摩托車)，該機動車包括在本文檔中描述的裝置。

38、根據(jù)另一方面，描述一種用于在信號單元處運行用于車輛的自動縱向引導(dǎo)的駕駛功能的方法。該方法包括確定在信號單元處停止的車輛能夠執(zhí)行自動起動機動(例如因為信號單元具有相應(yīng)的信號狀態(tài)和/或因為在信號單元的交叉點處的交通狀況允許這一點)。此外，方法包括求取與車輛駕駛員的視線方向相關(guān)的視線信息，并且根據(jù)視線信息實現(xiàn)或阻止自動起動機動。

39、根據(jù)另一方面，描述一種軟件(sw)程序。軟件程序可以設(shè)計用于在處理器上(例如在車輛的控制單元上)執(zhí)行并且由此執(zhí)行在本文檔中描述的方法。

40、根據(jù)另一方面，描述一種存儲介質(zhì)。該存儲介質(zhì)可以包括軟件程序，該軟件程序設(shè)計用于在處理器上執(zhí)行并且由此執(zhí)行在本文檔中描述的方法。

41、要注意的是，在本文檔中描述的方法、裝置和系統(tǒng)不僅可以單獨使用，而且也可以與在本文檔中描述的其他方法、裝置和系統(tǒng)組合地使用。此外，在本文檔中描述的方法、裝置和系統(tǒng)的任何方面可以以多種方式相互組合。尤其地，權(quán)利要求的特征可以以各種方式相互組合。此外，在括號中列出的功能應(yīng)理解為可選功能。