用于在周围环境中自动化地驾驶机动车的方法、机动车与流程

1.本发明涉及自驾驶机动车的领域，并且涉及一种用于在周围环境内自动化地使机动车运动的方法和一种相应的机动车。


背景技术：

2.对于机动车中依赖于对周围环境的感知的系统，例如存在于自驾驶机动车中的系统，公开可用的规范iso/pas 21448和相关的最终草案iso/fdis21448包含用于求取如下预期功能或者性能限制的指导方针：所述预期功能或者性能限制可能导致这样的系统的潜在危险行为。不存在因系统的潜在危险行为而产生的不适当的风险，被限定为预期功能安全(safety of the intended functionality，sotif)。这样的系统的状况知觉(situationsbewusstsein)基于复杂的传感器和处理算法(包括人工智能和机器学习在内)，所述复杂的传感器和处理算法可能无法随时正确地检测所有状况。sotif特别强调在应力条件、即在如下“触发条件”下的感知限制：所述触发条件可能导致假阴性、假阳性或者有错误的对象特性(例如位置错误、错误的速度等)。一般性目标是，通过识别如下状况来显著地改善用于这样的系统的安全概念或者稳健性并适当地缓解这些状况：在所述状况中存在触发条件并且因此存在性能限制。
3.由现有技术已知用于在特定的周围环境内控制车辆的方法。因此，在专利申请de 10 2019 208 744 a1中描述一种对所监控的周围环境内的多个车辆的外部控制。专利申请de 11 2016 004 751 t5公开一种自主的驾驶辅助系统，该驾驶辅助系统沿着所规划的驾驶路线检测相关的信息。在专利申请de 10 2016 102 065 a1中描述一种用于辅助机动车在停车场中的自主驾驶的方法，该方法使用基础设施地图。所有这些系统都处理非常特殊的问题，在这些情况中都未提出一种能够普遍应用的方法，该方法确保车辆在特定周围环境中的稳健性和运行安全性。


技术实现要素：

4.根据本发明，提出一种根据本发明的用于在周围环境内自动化地驾驶机动车的方法，其中，该机动车包含用于在使用驾驶模型的情况下自动化地驾驶的控制单元。另外的有利构型能够通过在优选实施方式中所列举的措施实现。
5.在此，该根据本发明的方法包括下述步骤：为控制单元提供配属于该周围环境的本地驾驶模型；在事先地或者同时地或者事后地通过该本地驾驶模型来替代与该本地驾驶模型不同的原始驾驶模型的情况下，该机动车进入到该周围环境中；和在使用该本地驾驶模型的情况下在该周围环境内自动化地驾驶该机动车。
6.控制单元在此是具有计算单元的系统，该系统具有对机动车的传感器和执行器(例如马达控制装置、转向装置、制动系统)的访问。控制单元因此能够分析处理传感器信号并且在此基础上控制连接的执行器，以便例如将机动车转向、加速或者制动。被该控制单元使用的驾驶模型是被该控制单元使用的算法(例如通过软件和/或电路来实现)，该算法负
责处理传感器信号并且在此基础上控制执行器，必要时在考虑人类驾驶员的输入的情况下。
7.因此根据本发明提出，为自动化驾驶的机动车提供专用驾驶模型(本地驾驶模型)并且将该专用驾驶模型用于特定周围环境。即，使用该本地驾驶模型的控制单元在该周围环境中高度自动化地或者全自动化地驾驶机动车，或者当在该周围环境中行驶机动车时辅助人类驾驶员。
8.在此，不必将整个驾驶模型作为单个整体提供使用。提供驾驶模型的一部分(例如该驾驶模型的软件的一部分，即特定的程序范围和/或数据结构——例如特定的功能性和/或功能和/或功能块和/或软件库和/或数据组和/或软件更新)就足够，然后，该部分替代已经存在的其他驾驶模型(例如原始驾驶模型)的一些部分和/或与这样的其他驾驶模型合并，然后共同作为本地驾驶模型发挥作用。这些情况也属于本发明意义上的“提供本地驾驶模型”的概念，因为该本地驾驶模型是完全限定的。相应地，以加密的和/或未编译的形式提供驾驶模型或者驾驶模型的一部分也同样是本发明意义上的“提供”。同样地，为已经存储在机动车的存储器上的驾驶模型提供补丁或者数据库更新以便使该驾驶模型针对该周围环境准备就绪，也是“提供本地驾驶模型”。典型地，用于自动化驾驶的驾驶模型在其被机动车使用期间同样保存在该机动车的一个或多个计算单元的一个或多个存储器中、例如在控制单元的存储器中，其中，这些存储器可以与用于提供驾驶模型的存储器不同。
9.在本发明的范畴内，原始驾驶模型应理解为第二驾驶模型，该第二驾驶模型与本地驾驶模型不同并且可以在使用本地驾驶模型之前被用于驾驶机动车，直到被本地驾驶模型替代为止。原始驾驶模型的一个示例是一般驾驶模型(标准驾驶模型)，该一般驾驶模型在具有本地驾驶模型的周围环境之外被使用。即，提出至少暂时地通过与原始驾驶模型不同的驾驶模型、即本地驾驶模型来替代该原始驾驶模型。在此，如果两个驾驶模型、例如本地驾驶模型和原始驾驶模型在周围环境、例如该本地驾驶模型的周围环境内在相同的条件下(即对于相同的输入数据、例如在iso/pas 21448意义上的相同场景，和在相同的关于该周围环境的一般性信息的情况下)至少在这些情况的一部分中提供不同的输出并且因此导致机动车的不同行为，则这两个驾驶模型不同。因此，如果本地驾驶模型是纯粹通过下述方式由原始模型所产生的：给该驾驶模型提供了关于周围环境的地图数据以供使用，则该本地驾驶模型因此明确地未与该原始驾驶模型区分。换言之，简单地提供关于周围环境的附加的一般性信息(元数据，如地图)使用，不足以用于由原始模型产生与该原始模型不同的本地驾驶模型。相反，与原始驾驶模型不同的本地驾驶模型的一个示例是如下情况：在该情况中，本地驾驶模型对该本地驾驶模型分析处理的一个或多个传感器信号与利用相同传感器信号的原始驾驶模型相比以不同的方式进行分析处理和/或评估，即，例如在信息融合(“sensor fusion”，传感器融合)的范畴内不同地关联，例如彼此不同地加权。另一简单示例是，通过本地驾驶模型不同地操控机动车的执行器，即，例如根本上更早地操纵制动器。对此的第三示例是，驾驶模型对在该机动车的传感器的视场(“field of view”，fov)中的场景进行不同的估计，即，例如两个模型根本上不同地评估一种状况、例如红灯并且不同地对该状况做出反应。在所有三种情况中，两个驾驶模型在相同的条件下典型地得出不同的输出，这些驾驶模型不同地控制车辆。因此，两个模型之间的区别可以在数据处理链的不同位置处体现：例如在处理和/或关联传感器信号时，在一般性评估信息时，和最后在操控执
行器时。
10.然而，本发明不局限于如下情况：机动车或者说其控制单元就在进入到该周围环境中之前是通过原始驾驶模型来自动化驾驶的。例如可以是：尽管存在机动车的自动化功能和存在驾驶模型，但人类驾驶员在特殊的周围环境以外手动地控制该机动车，并且该控制单元在进入到该周围环境中时才在使用本地驾驶模型的情况下从该驾驶员接管对该机动车的驾驶或者在此情况下辅助该驾驶员。
[0011]“进入到周围环境中”例如可以通过外部的或者车辆自身的传感器、如光栅、感应线圈、摄像机、基于rfid的系统(rfid：radio-frequency identification，射频识别，用于自动化且无接触地辨识和定位对象的技术)来探测和/或基于机动车的导航系统的数据来判定。在本发明的意义上的“进入到周围环境中”意味着驶越该周围环境的边缘，其结果是，该机动车随后处于该周围环境内，其中，如果车辆(相对于该车辆的长度)的一半以上处于周围环境中，则视为该机动车在该周围环境内。可考虑，在靠近周围环境时就已经提供本地驾驶模型供使用。这样的靠近也能够通过传感器来探测和/或借助机动车的导航系统来判定。
[0012]
机动车在周围环境内在使用本地驾驶模型的情况下自动化地借助于控制单元驾驶。自动化的驾驶在此应理解为具有根据标准sae j3016的至少级别1的自动化程度的驾驶。本发明在更高的自动化程度、尤其是级别4(高度自动化)和级别5(全自动化)的情况下是特别有利的，其中，也可考虑级别1、2和3。因此，控制单元可以设置为用于仅辅助人类驾驶员(级别1)，但也可以是完全独立地驾驶车辆的控制单元(级别5)。
[0013]
本地驾驶模型典型地针对在其中使用该本地驾驶模型的周围环境中的驾驶运行被优化，并且例如可以包括用于控制机动车的执行器和/或用于分析处理机动车的传感器信号的专用功能，但也可以描述例如传感器信号的相对于彼此的和/或相对于标准驾驶模型(一般驾驶模型，该一般驾驶模型符合标准地、即尤其在本地驾驶模型的周围环境以外被使用)的权重。因此根据本发明，可以针对周围环境对车辆的传感器的传感器信号的分析处理和考虑重新进行加权。
[0014]
这样的情况是本发明的一种有利变型：本地驾驶模型对机动车的传感器的信号以与原始驾驶模型不同的方式进行分析处理、尤其是不同地进行加权，该变型使得能够实现特别好地匹配于周围环境。这样的权重在此不必与由传感器直接提供的电信号相关，而是也可以涉及在电学上和/或借助软件被再处理的传感器信号。也可以通过本地驾驶模型对机动车的一个或多个传感器的视场的特定部分区域进行不同的加权。若例如借助于栅格将该视场划分为单个的栅格单元作为这样的部分区域，则每个栅格单元可以配属有传感器信号的不同权重。也可考虑，本地驾驶模型停用机动车的特定传感器和/或忽略这些特定传感器的信号，必要时还仅涉及该机动车的视场(即涉及该机动车的所有传感器的总体的视场)的部分。这样的停用能够具体地也借助对相应传感器信号以值零进行加权来实现。通常地，驾驶模型而因此本地驾驶模型也可以考虑传感器的专用特性，即，除了准确的类型之外还可以考虑如器准确的传感模型、位置和取向等特性。
[0015]
在本发明意义上的传感器信号的权重意味着相对于机动车的传感器的其他传感器信号的权重(即传感器信号的相对于彼此的权重)和/或意味着相对于特定的预给定值、例如相对于标准值的权重，该标准值可以是例如通过在机动车的标准驾驶模型中的信号分
析处理预给定的。权重不必涉及由传感器提供的信号，而是也可以涉及经再处理的数据。也可以通过驾驶模型对机动车的一个或多个传感器的视场的特定部分区域进行加权，并且因此针对周围环境优化本地驾驶模型。同样，驾驶模型可以考虑相关的参数或者参量的值域，例如考虑最大速度和最小速度或者在传感器信号的情况下还考虑信号强度，应在所述信号强度内分析处理信号。
[0016]
总而言之，因此也能够针对特殊的周围环境减少机动车的易出错性。因此减少事故的数量。此外，能够减少标准驾驶模型的开发时间，因为不必考虑特殊情况(即，在机动车的运行时间内仅罕见地出现的周围环境)。
[0017]
也可以在考虑期望的安全要求等级(例如相应的asil，automotive safety integrity level，汽车安全完整性等级)的情况下通过本地驾驶模型来替代驾驶模型。该安全要求等级可以自动化地针对特定的周围环境预给定，但也例如可以根据驾驶员的期望来激活。通常可以在通过适合的本地驾驶模型来替代驾驶模型时考虑(例如来自该机动车的导航系统的)另外的信息和数据。
[0018]
根据本发明已看出，许多机动车仅在受限的时间内在特定的周围环境中停留。例如，机动车仅在极小部分时间内在停车楼中运行。这导致了驾驶模型、即负责控制自动化的机动车的算法典型地不被针对这样的特殊情况优化，并且部分地也不适用于这样的特殊情况。为了能够普遍应用，驾驶模型在其参数和特性方面必须这样进行选择，使得该驾驶模型能够可靠地应用于任意每个周围环境或者至少尽可能多的不同周围环境。驾驶模型被针对其所设计的周围环境和条件被称为该驾驶模型的“运行设计域”(odd)。若驾驶模型在其odd之外运行，则可能导致错误并且在最糟的情况下导致事故。
[0019]
在本发明意义上的周围环境应理解为地球表面的经限定的、在地理上任意限界的部分地域。即，这例如可以是国家、城市、道路、十字路口、停车场、工厂用地(包括或者不包括处于该工厂用地上的建筑物的内部空间)、建筑物例如停车楼、仓库和制造车间等的内部空间。特定的抽象几何形状如圆、矩形或者多边形也可以限定周围环境。因此，例如围绕地球表面的一个限定点的具有1km半径的圆同样可以限定周围环境。
[0020]
其中能够特别有利地使用本发明的周围环境，是位于自动化驾驶的机动车的标准驾驶模型的odd之外的周围环境。可能的例如是，这样的机动车仅在0.0001％的运行时间内处于停车楼中。可预期的是，所使用的用于控制机动车的标准驾驶模型因此典型地不被针对在那里出现的条件优化，因此在这样的周围环境中的驾驶可能是易出错的并且该使用可能导致事故。
[0021]
本发明的优点因此在于，能够针对任意的、必要时非常特殊的周围环境提供本地驾驶模型。在此，不同的周围环境可以具有相同的或者不同的本地驾驶模型。以有利的方式，本地驾驶模型针对所配属的周围环境被优化。通过该优化还降低机动车的标准驾驶模型的易出错性，因为在该标准驾驶模型的开发中不必考虑所有的特殊情况。标准驾驶模型可以针对典型的场景和周围环境被优化。然后可以将本地驾驶模型用于特殊的周围环境。在此常常涉及地理上更小的地区，但也可考虑针对较大的地区、例如国家提供本地驾驶模型使用，例如以便考虑国家特定的交通法规定。
[0022]
周围环境的、在设计针对该周围环境的本地驾驶模型时可能被考虑的和/或可以是本地驾驶模型的参数的特点例如是平均的或者当前的交通密度、道路宽度、照明条件、路
面、平均的或者当前的气候状况，并且尤其还可以是直接地影响传感器的和/或触发传感器的周围环境特性如反射表面的和/或潜在干扰光源的频率。针对这些要点尤其还应参考公开可用的规范iso/pas 21448，并且特别是参考那里的章节7.3.2和7.3.3，或者替代地参考相应的最终草案iso/fdis 21448。
[0023]
根据本发明的方法因此使得能够实现，在特殊的周围环境中借助经优化的驾驶模型控制机动车的控制单元，与被设计为用于所有可考虑的状况的驾驶模型相比该经优化的驾驶模型的易出错性显著更小。同时因此不必在车辆开发时考虑每个特殊的周围环境，而是可以事后在需要时、例如直接在现场提供本地驾驶模型或者本地驾驶模型的部分供使用。
[0024]
用于提供安全性的另一可能性在于，针对周围环境不仅使用本地驾驶模型而且使用更早的驾驶模型、例如标准驾驶模型或者并行地使用两个模型的至少一部分，以便在驾驶期间评估状况。然后可以采纳两个模型中更保守的输出用于控制机动车。
[0025]
在本发明的范畴内使用的驾驶模型例如可以使用数据组(例如呈矩阵的形式)，该数据组反映关于机动车的传感器在特定条件下在预确定的与sotif相关的属性(例如传感器的假阴性率或者真阳性率)方面的性能的信息，所述特定事实例如是周围环境中的气候状况和周围环境的特殊的边界条件(例如交通密度、道路宽度、行驶道路路面)。通过条件概率所表述的在周围环境事实与sotif相关的属性之间的相应的相关性可以针对每个传感器通过pgm(probabilistisches graphisches modell，概率图形模型)、优选通过贝叶斯网络来描述。关于感兴趣的与sotif相关的属性的边界概率则可以形成驾驶模型参数的可能的数据组。在这种情况下，该数据组为驾驶模型提供关于这些传感器在特定条件下的可靠性的信息。在此基础上，尤其是根据传感器的由数据推导出的可信度(“confidence level”)，能够匹配驾驶模型的分析处理行为，即，能够改变例如传感器信号相对于彼此的权重和/或能够一般性地改变传感器信号的信号融合。
[0026]
机动车的视场(“field of view”，fov)在此优选划分为栅格单元。对于每个传感器而言可以单独地观察每个栅格单元，并且每个栅格单元可以配属有自己的pgm。在此，必须在贝叶斯网络的结构和参数之间(条件概率)进行区分：在许多情况下，结构对于视场的所有栅格单元而言是相同的，然而其中不必强制如此(例如，部分视场的结构可以不同)。然而参数应针对所有栅格单元单独地确定。借助这样的处理方式针对每个栅格单元获得在被用于该视场的该区域的传感器的可靠性方面的信息。可被用于驾驶模型的数据组则由针对各个栅格单元的数据组的总集得出。
[0027]
例如可以在机动车制造期间就已经提供本地的(即配属于周围环境的)驾驶模型。因此，本地驾驶模型例如可以被保存在该机动车的计算单元的存储器中并且在需要时被调用。替代地也可考虑，之后才向该机动车提供本地驾驶模型，例如在存储卡等存储介质上。如上文中已讨论的那样应注意，即使原始驾驶模型、例如标准驾驶模型的部分保持不变而仅更换特定的部分、例如特定的功能性和/或功能块，也进行了本发明意义上的驾驶模型提供。一种特别有利的变型是，经由无线电连接例如从来自云的互联网服务器或者借助边缘计算(edge computing)向机动车传输本地驾驶模型或者本地驾驶模型的部分。
[0028]
为了进一步提高在使用这样的本地驾驶模型的情况下的安全性，可考虑，在在使用该本地驾驶模型的情况下驾驶机动车期间监控该本地驾驶模型的功能行和/或尤其监控
相应于该本地驾驶模型被处理的传感器信号。因而能够例如监控特定的参数、如传感器信号，以便检查是否低于和/或超过先前规定的界限值。也可以将经分析处理的传感器信号与已知的数据(即标定真实、例如地图材料，或者通过位于周围的基础设施提供使用的信息)进行比较。基于如此获得的信息能够校正驾驶模型。这能够实时地发生，即在通过机动车进行使用期间例如通过匹配参数发生，或者也在通过机动车进行使用之后发生。也可考虑，例如在与期望的行为有偏差的情况下，例如借助无线电传输向外部系统(例如服务器)传输相应的数据和信息，其中，该系统例如是该周围环境的基础设施的一部分。借助于该外部系统能够进行对本地驾驶模型的优化。对本地驾驶模型的行为的这种监控尤其在该本地驾驶模型仅受限地针对该周围环境被优化时有意义。例如可能是，该本地驾驶模型适用于停车楼，但不适用于表示该周围环境的特殊停车楼。在这样的情况中有意义的可以是匹配本地驾驶模型的适合的参数。独立于涉及安全性的监控，可以通过向中央单元、例如服务器传输机动车的传感器数据和/或其他对于本地驾驶模型而言相关的参量，还获得用于连续地改善本地驾驶模型的数据并且因此例如还验证和/或优化新开发的本地驾驶模型。
[0029]
以有利的方式，所述周围环境是受控的周围环境，尤其是受控的道路、受控的地面和/或受控的建筑物。受控的周围环境(相当于受控的道路、地面、建筑物)应理解为如下周围环境：在该周围环境中完全地或者至少部分地例如借助传感器和/或其他方法来监控动态事实(交通和对于驾驶安全性相关的运动对象)。举例如：摄像机、光电探测器、雷达、激光雷达(light detection and ranging，光探测和测距)、基于超声波的传感器、压电传感器、气压传感器、温度传感器、基于rfid的系统(rfid：radio-frequency identification，射频识别)、感应线圈、在该周围环境中行驶的车辆的导航系统(包含数据到中央处理单元的传输)和卫星监控。典型地，在受控的周围环境中附加地对周围环境的对于机动车的安全驾驶相关的特性进行监控(例如用于温度测量的温度计)，并且必要时主动地进行控制(例如，用于控制温度的加热装置)，和/或这些特性通过该受控的周围环境自身被预给定(例如，用于避免雨水和由此导致的行驶道路表面潮湿的顶盖)。与机动车的安全驾驶相关的特性的示例是物理参数、如温度(例如道路或者空气)、空气湿度、风速和亮度但还有雨水的存在。受控的周围环境的示例是具有自动化停车系统(avp，automated valet parking，自动代客泊车)的停车楼和停车场和具有用于辅助自动化驾驶的特殊基础设施的专用道路(例如用于自主驾驶的接驳巴士)。受控的建筑物的另外的示例是仓库，在该仓库中，在那里自主驾驶的机动车的运动被监控。
[0030]
特别有利的也是，在进入到周围环境中时或者在进入到周围环境中之前，自动化地检查是否存在适用于该机动车的控制单元的配属于该周围环境的本地驾驶模型。这样的检验可以通过访问保存有驾驶模型和/或关于针对周围环境的驾驶模型的信息的相应存储器，例如控制单元的存储器中的相应的本地数据库，和/或通过访问机动车借助移动无线电连接与其连接的数据库服务器，该数据库服务器例如可以是在该周围环境内的或者在该周围环境附近的基础设施的一部分。“在该周围环境附近”在此意味着优选是≤500m、特别优选是≤100m、极优选≤10m的距离(与该周围环境的边缘的最接近的位置的直线距离)。这样的检验例如可以如此及时地进行，使得在进入到该周围环境中之前能够从数据库服务器加载本地驾驶模型。通过这样的自动化的检验能够确保机动车的驾驶员不必手动地进行相应的检验，并且确保驾驶模型能够及时地在期望的时间点、例如至到达周围环境之前被使用。
[0031]
通过下述方式给出根据本发明的方法的一种特别有利的构型：直接在替代原始驾驶模型之前，在使用该原始驾驶模型的情况下自动化地驾驶该机动车，即，在使用原始驾驶模型的情况下自动化驾驶机动车与在使用本地驾驶模型的情况下自动化驾驶机动车之间无需手动驾驶车辆。
[0032]
在本发明的范畴内，单词“替代”应在驾驶模型方面广义地理解：仅更换原始驾驶模型的一些部分(例如功能性和/或功能和/或功能块和/或软件库和/或数据组)和/或将新的驾驶模型一些部分与标准驾驶模型合并(耦合到该标准驾驶模型上)而驾驶模型的剩余部分保持不变，也被视为替代。在这样的情况中，虽然并非标准驾驶模型的所有部分都被更换，但驾驶模型在其整体上来看是不同的驾驶模型，而由此导致机动车不同地举动。
[0033]
根据另一有利构型，优选在机动车进入到该周围环境中时，即在驶越该周围环境的边缘时，通过本地驾驶模型替代原始驾驶模型。即，若机动车运动到周围环境中，则在驶越该周围环境的边缘时通过本地驾驶模型替代原始驾驶模型。
[0034]
同样可考虑，该替代在到达周围环境边缘之前就已经发生或者在驶越边缘之后、即在周围环境内才发生。换言之，在这样的情况中，在机动车与周围环境低于事先规定的在空间上的和/或在时间上的距离时，替代该原始驾驶模型。空间距离在此可以是从机动车的一个点(例如机动车的中心)到该周围环境的边缘(即到该周围环境的边缘的最接近的位置)的地理距离(即直线距离)，但该空间距离替代地例如也可以通过到周围环境边缘的、能够通过该机动车驾驶的最短路程给出，和/或可以通过由该机动车的导航系统所建议的至该周围环境的边缘的路程给出，和/或通过所规划的到该周围环境的边缘的路程(在机动车朝向该周围环境运动的情况下)或者从该周围环境的边缘起的被驶过的路程(在机动车已经处于周围环境中的情况下)给出。相应的内容适用于时间距离：这样的时间距离例如可以简单地由机动车的当前的速度和与该周围环境的边缘的地理距离计算，或者也可以根据由导航系统为该机动车所预测的驾驶持续时间(在机动车朝向该周围环境运动的情况下)或者自驶越该边缘起已过去的时间(在机动车处于该周围环境中的情况下)计算。
[0035]
与在到达或至少靠近该周围环境时替代原始驾驶模型相反，当然同样可以在离开该周围环境或者远离该周围环境时再次通过其他的驾驶模型来替代该本地驾驶模型。该其他的驾驶模型例如可以是原始驾驶模型(例如标准驾驶模型)或者另外的本地驾驶模型。后者例如可以是这种情况：机动车从一个周围环境进入到配属有该另外的本地驾驶模型的另一周围环境中。对于这种新的替代，存在如上文中针对靠近周围环境所说明的相同可能性可供使用(其中当然，周围环境和在该周围环境之外的区域的角色必须互换)。
[0036]
为了将未将本地驾驶模型用于该周围环境的时间保持得尽可能少，优选在机动车进入到该周围环境中之前的或者之后的优选≤1分钟、优选≤30秒、特别优选≤10秒并且极优选≤1秒的时间段中进行原始驾驶模型的替代。
[0037]
此外有利的可以是，在替代原始驾驶模型期间，机动车不主动地运动，即，例如机动车的一个或多个马达是关闭的。由此能够确保对驾驶模型的匹配不导致控制单元的意外的行动、如在驾驶期间的突然的转向运动或者加速。有利地，这样的机动车停车不是仅仅由于所规划的驾驶模型匹配而执行，而是能够出于其他原因充分利用机动车停车。例如在周围环境边缘附近，车辆可能由于被设定为红灯的信号灯而导致停车，然后能够充分利用这种被迫的停车，以便通过本地驾驶模型来替代原始驾驶模型。
[0038]
根据本发明的另一构型特别有利地，尤其是在具有相当小的延展尺度的周围环境的情况下，为了在使用该本地驾驶模型的情况下在该周围环境内自动化地驾驶机动车，该本地驾驶模型考虑关于该周围环境的另外的信息(周围环境数据)，例如周围环境的地图、建筑物规划图和/或地段规划图。即，对于该周围环境，除了本地驾驶模型之外还可以提供另外的特定的关于该周围环境的信息。如果该周围环境是停车楼，则这些周围环境数据例如可以是该停车楼的建筑物规划图。尤其通过可以被视为真实的信息，例如地图(标定真实，德语：gurndwahrheit，英语：ground truth)，能够显著提高本地驾驶模型的稳健性并且因此能够显著提高安全性。此外，通过如此存在的附加的信息能够显著更节约资源和更高效地构型相应高度特殊化的驾驶模型，因为需要更少的对传感器信号的计算和数据分析处理。就此而言应指出的是，由周围环境数据与无周围环境数据的本地驾驶模型构成的单个整体同样是在本发明意义上的本地驾驶模型。将例如关于因特网服务器或者该周围环境的基础设施的周围环境数据提供使用因此是对本地驾驶模型的一部分的提供。
[0039]
一般地有利的是，机动车包括用于无线数据接收的通信接口，并且为控制单元提供配属于该周围环境的本地驾驶模型包括无线地提供该本地驾驶模型的至少一部分，和将该本地驾驶模型的所述至少一部分通过通信接口无线地进行接收并接着转发给控制单元。因此可以实现机动车借助于这些通信接口建立例如与数据库服务器的无线连接并且从那里将针对特定周围环境的本地驾驶模型或者本地驾驶模型的一部分下载到该车辆的、例如控制单元的存储器上。例如可以下载用于已经保存在该机动车的存储器、控制单元中的本地驾驶模型的软件更新。通过这样的至少部分地无线地提供本地驾驶模型使用，能够确保该车辆具有适用于周围环境的本地驾驶模型，即使该本地驾驶模型例如在制造该车辆的时间点尚非可用。甚至可以无线地仅提供信息“使用特定的本地驾驶模型或者本地驾驶模型的特定的部分”，而真正的本地驾驶模型在机动车中保存在存储器上并且可以从那里被调用。尤其是同样地还可以无线地提供周围环境的通过本地驾驶模型被考虑的周围环境数据、如环境的地图。这些变型也属于在本发明意义上的无线地提供本地驾驶模型的一部分的概念。
[0040]
由此出发的一种特别有利的变型是，周围环境配属有数据传输单元(用于传输数据的计算单元)，并且通过该数据传输单元无线地提供本地驾驶模型的至少一部分和/或周围环境数据，该数据传输单元例如与其上存储有本地驾驶模型的服务器连接。这样的数据传输单元优选处于该周围环境中或者至少在该周围环境附近(优选距离≤500m、特别优选距离≤100m、极优选距离≤10m)。在这样的情况中，数据的传输不必经由长距离移动无线电技术(“蜂窝式v2x(cellular v2x)”)进行，而是还可以呈专用近程通信(dscr，dedicated short range communication)的形式在基于wlan的技术、例如pwlan(ieee 802.11p)的基础上进行。例如可设想，该周围环境是avp适用的停车楼，而在驶入该停车楼时借助pwlan或者类似的标准传输本地驾驶模型的至少一部分。借助车辆到基础设施通信(v2icommunication，vehicle-to-infrastructure communication)与车辆连接的基础设施通常对于本发明而言是特别有利的，因为这使得能够实现，当前对于该周围环境相关的本地驾驶模型能够被转发给在附近的车辆。传感器、例如摄像机也可以属于这样的基础设施，所述传感器能够辨识车辆，因此能够有针对性地向这些车辆发送所需要的本地驾驶模型。其优点在于，车辆本身或其计算单元不需要知晓该周围环境的存在或者位置和几何形
状；仅当要使用本地驾驶模型时才通知该车辆并且直接向该车辆提供相应的信息(本地驾驶模型或者本地驾驶模型的至少一部分)。
[0041]
相应于根据本发明的另一方面，提出一种用于根据在上文中所描述的方法中的任一方法中使用的机动车，其中，该机动车包含用于在使用驾驶模型的情况下自动化地驾驶该机动车的控制单元，该控制单元设置为用于，在使用配属于该周围环境的本地驾驶模型的情况下在该周围环境内自动化地驾驶该机动车。该控制单元在此是具有计算单元的系统，该系统具有对该机动车的传感器和执行器的访问，其中，该控制单元可以包含存储器，在该存储器中可以存储一个或多个驾驶模型。这样的机动车以有利的方式包含用于无线数据接收的通信接口(接收模块)，该通信接口与控制单元连接并且设置为用于对本地驾驶模型的至少一部分进行接收并转发给控制单元。在那里，所述的至少一部分例如可以保存在控制单元的存储器中，直到被使用为止。
[0042]
本发明提供多样化的优点。因此，通过为自动化的机动车提供特定于周围环境的本地驾驶模型能够实现使得车辆在特殊的周围环境中、尤其是在受控的周围环境中也能够优化地自动化驾驶，而这些周围环境无需在车辆的原始开发期间就已经被考虑。此外，如果周围环境提供适合的基础设施，则机动车也不依赖于自己的传感器和/或自己的导航系统的数据等以完全地辨识特殊的周围环境类型并适当地配车辆行为。如果机动车例如驶入到停车楼中，则车辆例如可以通过该停车楼的基础设施(例如借助摄像机)被辨识，然后直接通过无线电连接向机动车传输最佳适合的本地驾驶模型或者这样的本地驾驶模型的一部分、例如功能块，而车辆的系统完全不需要将该停车楼辨识为停车楼。
[0043]
总而言之，通过本发明显著改善相应的机动车的自动化驾驶的安全性和稳健性。所述安全性和稳健性能够有针对性地再次通过下述方式被提高：对于超过平均水平地对于安全性危急的周围环境，预给定在这样的周围环境中特别谨慎地发挥作用的本地驾驶模型。
[0044]
此外，通过匹配于周围环境的本地驾驶模型，还能够减少所需要的计算的复杂性并且因此减少用于这些计算的时间开销和资源开销。为了将这一点以及特别的驾驶模型稳健性实现，可以针对周围环境将例如地图或者相似的视为真实的(ground truth，标定真实)，连同本地驾驶模型一起提供和使用。这样的标定真实也可以用于验证本地驾驶模型。
[0045]
此外，本发明还使得能够实现，对在通过特定周围环境行驶时在该行驶路程上的较慢的行驶速度基于在那里的待使用的驾驶模型(例如受限于传感器限制)进行预测。相应地，可以在考虑所述较慢的驾驶速度的情况下优化该车辆的行驶路程。
附图说明
[0046]
根据附图和以下描述更详细地阐述本发明的实施方式。
[0047]
附图示出：
[0048]
图1：根据本发明的方法的以及根据本发明的机动车的示意图；和
[0049]
图2：根据本发明的方法的作为流程图的示图。
具体实施方式
[0050]
在以下对本发明的实施方式的描述中，相同的或者相似的元素以相同的附图标记
标出，其中，在个别情况下省去对这些元素的重复描述。附图仅示意性示出本发明的主题。
[0051]
图1在示意图中示出具有根据本发明的机动车10的、根据本发明的方法的示例性实施方案，该机动车具有用于在使用驾驶模型的情况下使机动车10自动化运动的控制单元12，其中，机动车10设置为基于针对周围环境80、例如停车楼所提供的本地驾驶模型40被针对该周围环境80来匹配。如在该附图中所示出的那样，车辆从位置16a出发接近周围环境80，并且最后进入(箭头110a)到该周围环境中。使用标准驾驶模型直到达到到周围环境80的距离82a为止。这样的距离82a也可以是零，即，该距离可以与周围环境80的边缘相同。
[0052]
在该附图中，示意性地通过栅格20a示出对机动车10的驾驶模型的设定，该栅格示出机动车10的传感器的当前的权重。栅格20a在此相当于机动车10的视场，该视场在当前情况中已被划分成单元22a。视传感器信号的权重而定，在该附图中以不同阴影线示出单元22a，其中，在该附图中，栅格20a的单元22a仅纯示例性地在三种情况中设置有附图标记22a。(相应的情况适用于栅格20b、20c及其单元22b、22c。)若车辆与周围环境80低于所规定的空间距离82a，则使用本地驾驶模型40。相应于周围环境80对传感器的影响，传感器信号的权重在该视场内获得不同的权重。这通过与栅格20a不同的栅格20b示出：对传感器的信号不同地加权(通过单元22b的相比于栅格20a部分不同的阴影线示出)，部分地还完全停用了传感器(通过更少数量的单元22b示出)。在此例如，可以与视场的部分相关地存在各个传感器信号的更强的或者更少的权重。也可以将一些传感器视为对于周围环境80而言相当不适合的，并且完全地或者至少针对其视场的部分区域停用这些传感器。
[0053]
本地驾驶模型40例如可以通过在周围环境80中的或者在周围环境80附近的数据传输单元42来提供，该数据传输单元是基础设施100的一部分。然后，可以通过基于无线电的(即无线的)传输、例如借助wlan将本地驾驶模型40的数据传输给机动车10(箭头44)，为此，机动车10包含用于无线数据接收的通信接口14，该通信接口设置为用于接收本地驾驶模型40并且借助数据连接18将该本地驾驶模型转发给控制单元12。基础设施100的传感器、例如摄像机50可以用于探测靠近周围环境80的机动车10。如果辨识出这样的机动车10，则如所描述的那样传输本地驾驶模型40(箭头44)。现在，机动车10在使用本地驾驶模型40的情况下在该周围环境80内驾驶，并且因此还在所画出的位置16b处具有经匹配的驾驶模型。
[0054]
为了提高在使用该本地驾驶模型40时的安全性，可考虑，在使用该本地驾驶模型40的情况下驾驶机动车10期间监控本地驾驶模型40的功能性、例如经处理的传感器信号。若通过该监控判定本地驾驶模型40的危急行为，则可考虑向基础设施100的数据传输单元42反向发送相应的消息和/或相关的数据(箭头46)，以便通过基础设施100提供例如相应经优化的本地驾驶模型40和/或匹配本地驾驶模型40的参数。
[0055]
例如可以通过摄像机50来判定机动车10的可预见的或者被执行的离开110b周围环境80。此后指示机动车10转换到更早的驾驶模型。在该附图中，这样的转换例如在超过与周围环境80的距离82b的情况下进行。因此，机动车10在位置16c处再次具有带有传感器的原始权重的驾驶模型，这通过具有单元22c的栅格20c示出。
[0056]
图2以作为流程图的示意性形式示出根据本发明的方法。在此，在步骤210中，为机动车10的控制单元12提供本地驾驶模型40，其中，本地驾驶模型40配属于周围环境250。该提供210例如可以借助基于无线电的传输实现，经由该传输建立与其上存储有本地驾驶模型40的服务器的连接。在这样的情况中，该服务器具有用于将本地驾驶模型40基于无线电
地传输给机动车10的数据传输单元42。但替代地例如也可考虑，本地驾驶模型40在机动车10中被保存在存储器上并且这样地被提供。还可以通过下述方式对本地驾驶模型40进行提供210：本地驾驶模型40的一部分存储在服务器上而剩余的部分存储在机动车10的存储器上。
[0057]
在周围环境250之外，机动车10的自动化驾驶200仍借助原始驾驶模型、例如标准驾驶模型进行。在该车辆进入220到周围环境250时要么之前、要么同时地、要么之后通过本地驾驶模型40来替代230该驾驶模型。现在，机动车10可以在周围环境250内借助本地驾驶模型40自动化地驾驶(步骤240)。在离开260周围环境250之前、同时或者之后，优选重新地替代270本地驾驶模型40。因此，在离开260周围环境250之后恢复该驾驶模型的原始状态，在自动化驾驶280时再次使用该原始驾驶模型。
[0058]
本发明不限于在此所说明的实施例和在这些实施例中所强调的方面。而是在通过优选实施方式所给出的范围内能够实现处于本领域技术人员的常规技术手段的范畴内的多种变型方案。

技术特征：
1.一种用于在周围环境(80，250)内自动化地驾驶(240)机动车(10)的方法，其中，所述机动车(10)包含用于在使用驾驶模型的情况下自动化地驾驶所述机动车(10)的控制单元(12)，所述方法包括下述步骤：a.为所述控制单元(12)提供(210)配属于所述周围环境(80，250)的本地驾驶模型(40)，b.在事先或者同时或者事后通过所述本地驾驶模型(40)来替代(230)与所述本地驾驶模型(40)不同的原始驾驶模型的情况下，所述机动车(10)进入(110a，220)到所述周围环境(80，250)中，c.在使用所述本地驾驶模型(40)的情况下在所述周围环境(80，250)内自动化地驾驶(240)所述机动车(10)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本地驾驶模型(40)以与所述原始驾驶模型不同的方式对所述机动车(10)的传感器的信号进行分析处理、尤其是加权。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述周围环境(80，250)是受控的周围环境(80，250)，尤其是受控的道路、受控的场地和/或受控的建筑物。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，优选在所述进入(110a，220)到所述周围环境(80，250)中时或者在所述进入(110a，220)到所述周围环境(80，250)中之前，自动化地检查是否存在适用于所述机动车(10)的所述控制单元(12)的配属于所述周围环境(80，250)的本地驾驶模型(40)。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，直接在替代(230)所述原始驾驶模型之前，在使用所述原始驾驶模型的情况下自动化地驾驶(200)所述机动车(10)。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在下述情况下通过所述本地驾驶模型(40)对所述原始驾驶模型进行所述替代(230)：a.所述机动车(10)进入(110a，220)到所述周围环境(80，250)中，或者b.所述机动车(10)低于事先规定的与所述周围环境(80，250)在空间上的距离(82a)或者在时间上的距离(82b)。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在通过所述本地驾驶模型(40)对所述原始驾驶模型进行所述替代(230)期间，所述机动车(10)不主动地运动。8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了在使用所述本地驾驶模型(40)的情况下在所述周围环境(80，250)内自动化地驾驶所述机动车(10)，所述本地驾驶模型(40)考虑周围环境数据，例如所述周围环境(80，250)的地图、建筑物规划图和/或地段规划图。9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述机动车(10)包括用于无线数据接收的通信接口(14)，其中，为所述控制单元(12)提供(210)配属于所述周围环境(80，250)的本地驾驶模型(40)包括无线地提供(210)所述本地驾驶模型(40)的至少一部分，和将所述本地驾驶模型(40)的所述至少一部分通过所述通信接口(14)无线地进行接收并转发给所述控制单元(12)。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述周围环境(80，250)配属有数据传输单元(42)，通过所述数据传输单元(42)进行所述无线地提供(210)所述本地驾驶模型(40)
的至少一部分，其中，所述数据传输单元(42)优选处于所述周围环境(80，250)中。11.一种用于在根据上述权利要求中任一项所述的方法中使用的机动车(10)，其特征在于，所述机动车(10)包含控制单元(12)，所述控制单元设置为用于，在使用配属于周围环境(80，250)的本地驾驶模型(40)的情况下在所述周围环境(80，250)内自动化地驾驶所述机动车(10)。12.在使用根据权利要求9或10所述的方法的情况下的根据权利要求11所述的机动车(10)，其特征在于，所述机动车(10)包括用于无线数据接收的通信接口(14)，所述通信接口与所述控制单元(12)连接并且设置为用于对针对所述周围环境(80，250)的所述本地驾驶模型(40)的至少一部分进行接收并转发给所述控制单元(12)。

技术总结
本发明涉及一种用于在周围环境(80，250)内自动化地驾驶(240)机动车(10)的方法，其中，该机动车(10)包含用于在使用驾驶模型的情况下自动化地驾驶的控制单元(12)，该方法具有下述步骤：为该控制单元(12)提供(210)配属于该周围环境(80，250)的本地驾驶模型(40)；在事先地或者同时地或者事后地通过该本地驾驶模型(40)来替代与该本地驾驶模型(40)不同的原始驾驶模型的情况下，该机动车(10)进入(110a，220)到该周围环境(80，250)中；和，在使用该本地驾驶模型(40)的情况下在该周围环境(80，250)内自动化地驾驶(240)该机动车(10)。250)内自动化地驾驶(240)该机动车(10)。250)内自动化地驾驶(240)该机动车(10)。


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：罗伯特
技术研发日：2023.01.05
技术公布日：2023/7/12