在自动驾驶车辆中预测自动驾驶可用时间的设备和方法
【技术领域】
[0001]本文的实施例涉及一种用于在具有自动驾驶能力的车辆中预测自动驾驶可用时间的设备和方法，以及一种包括该设备的具有自动驾驶能力的自动车辆。
【背景技术】
[0002]自动驾驶车辆技术(automotive vehicle technology)的一个迅速发展的领域是自动或半自动驾驶能力领域。这通过引入用于感应车辆参数和周围环境的传感器和用于控制不同车辆功能性(例如转向、油门控制(throttling)、制动)的致动器而成为可能。增加的车载数据处理能力与这些传感器和致动器结合，从而使自动或半自动驾驶能力成为可會K。
[0003]当车辆以自动模式行驶时，表示不需要驾驶者执行操作，车辆通常取决于作为输入的多个数据源以执行自动驾驶，例如周围车辆的检测、行车车道、障碍物、来自导航系统的数据等等。然而，假如一个或更多个输入不可用，就可能没有足够的信息来执行自动驾驶。在这样的情况下，可能需要驾驶者帮助从而保证行车安全。
[0004]在先文献US 8433470涉及一种用于显示自动驾驶系统的内部状态的用户界面。在由自动驾驶车辆的控制计算机识别的紧急情况事件中，它可通过多种方式立即将此信息传至乘员。例如，如果控制计算机不再能安全地控制车辆，发光指示器可改变颜色，以通知用户需要立即接管方向盘。控制计算机也可发送声音警报至乘员，指示有紧急情况以及乘员需要接管方向盘。控制计算机可进一步地使用相机扫描乘员眼睛和/或其他特征。如果控制计算机确定眼睛闭合或身体躺倒(例如乘员在睡觉或受药物或酒精影响)，控制计算机可对车辆采取紧急控制并使用声音警报唤醒或以别的方式唤起驾驶者的注意。
[0005]然而，在自动驾驶期间车辆驾驶者可能期望使用车辆以自动模式行驶的时间，并且驾驶者不需要执行操作而可以执行其他活动，例如休息、阅读、看电影或类似。否则一旦被占用，视情况而定，当然影响车辆驾驶者的为响应采取车辆手动控制的要求的准备。
[0006]另一在先文献US 5774069涉及一种可使具有自动驾驶模式的车辆在期望点处从自动驾驶模式切换至手动驾驶模式的自动驾驶控制单元。假定车辆即将以手动驾驶行驶的计划位置(期望点)处为自动驾驶车道的安全区，例如道路交叉枢纽(interchange)。基于来自多种传感器的检测信号，自动驾驶控制器控制致动器实施自动驾驶。设置转换开关以在自动驾驶和手动驾驶之间切换。当车辆以自动驾驶模式行驶时，车辆的当前位置基于来自GPS的信号被持续地测出，并且车辆速度根据来自车辆速度传感器的信号被核对。在核对位置和车辆速度后，根据下列信息计算到达目的地的预期时间，即应将驾驶改为手动驾驶的预定位置(期望点)。根据完成切换至手动驾驶的切换时间来确定操作转变开关的时间，并且在警告显示器上显示信息以促使驾驶者操作开关。在一个实施例中，考虑指定的切换时间，判断是否在车辆到达目的地之前能完成从自动驾驶模式到手动驾驶模式的切换，并且根据判断结果采取适当措施，从而在期望点处可靠地转换至手动驾驶。
[0007]然而，尽管及时提醒驾驶者可靠地转换至手动模式，但是在警告显示器显示的促使驾驶者操作转换开关的信息还是可能不被由其它事情占用的驾驶者警惕，由此影响车辆驾驶者的为响应采取车辆手动控制的要求的准备状态。
【发明内容】
[0008]这里的实施例目的是提供一种用于在具有自动驾驶能力的车辆中预测自动驾驶可用时间的改进设备，所述车辆包括:配置为获得车辆周围环境信息的远程传感器；和配置为确定车辆动态参数的车辆动态传感器，当车辆以自动模式行驶时为车辆驾驶者提供计划和使用时间的改进能力。
[0009]这通过如下设备提供，该设备进一步地包括以下的至少其中一个:配置为提供具有相关速度限值和道路基础设施信息的地图数据的定位装置；路线规划装置；以及用来获得实时信息的装置，实时信息包括实时交通信息和实时天气信息中的至少一种，以及还有:配置为基于规划路线和车辆周围环境信息、车辆动态参数、具有相关速度限值和道路基础设施信息的地图数据、与规划的路线相关的实时交通信息和实时天气信息中的至少一种以计算自动驾驶可用时间的处理器，以及配置为向车辆乘员室输出沿规划路线的计算出的自动驾驶可用时间的人机界面。
[0010]提供计算出的自动驾驶可用时间和配置为向车辆乘员室输出沿规划路线的计算出的自动驾驶可用时间的人机界面能使车辆的驾驶者在自动驾驶期间放心地使用可用时间并计划在驾驶期间可能的活动，使得在计算出的自动驾驶可用时间期满时准备好响应采取手动控制车辆的请求。
[0011]根据第二方面，所述处理器进一步配置为计算从自动驾驶到手动驾驶移交所需要的移交时间，以及将该计算出的移交时间包括在自动驾驶可用时间的计算中。
[0012]将计算出的移交时间包括在自动驾驶可用时间的计算中的设置进一步保证了自动驾驶可用时间不能少于从自动驾驶到手动驾驶移交所需的时间，进而保证车辆驾驶者不会承受向手动驾驶的紧迫的和潜在的危险转变。
[0013]根据第三方面，处理器配置为至少基于道路基础设施信息、实时交通信息和实时天气信息计算自动驾驶的可用时间。
[0014]至少基于道路基础设施信息、实时交通信息和实时天气信息计算自动驾驶的可用时间的设置形成用于进行自动驾驶可用时间的充分计算的综合基础。
[0015]根据第四方面所提供，处理器进一步配置为基于经认证的允许在其上自动驾驶的路段计算自动驾驶的可用时间。
[0016]基于经认证的允许在其上自动驾驶的路段计算自动驾驶的可用时间的设置形成用于进行自动驾驶可用时间的充分计算的证实过的基础。
[0017]根据第五方面，用于获得实时信息的装置，当存在时，包括用于通过车辆乘员的用于获得实时信息的一个或更多个便携式通信设备通信的界面。
[0018]用于通过车辆乘员的用于获得实时信息的一个或更多个便携式通信设备通信的界面的设置既能实现更简单和更节约成本的设备，也能可选地提供众多的用于获取实时信息的备用通道。
[0019]根据第六方面，用于获得实时信息的装置，当存在时，包括用于实施用于获得实时信息的车辆-车辆和车辆-基础设施通信中的至少一种的界面。
[0020]用于实施用于获得实时信息的车辆-车辆和车辆-基础设施通信中的至少一种的界面的设置可实现用于获得与当前周围环境高度相关的实时信息的有效设备。
[0021]这里进一步的实施例的目的是提供一种用于在具有自动驾驶能力的车辆中预测自动驾驶可用时间的方法，该车辆包括:配置为获得车辆周围环境信息的远程传感器；以及配置为确定车辆动态参数的车辆动态传感器。
[0022]这通过以下方法提供，该方法包括以下步骤中的至少一个:使用定位装置提供具有相关速度限值和道路基础设施信息的地图数据；使用路线规划装置实施路线规划；和获得实时信息，包括实时交通信息和实时天气信息中的至少一种，以及以下步骤:使用处理器基于规划的路线和车辆周围环境信息、车辆动态参数、具有相关速度限值和基础设施信息的地图数据、与规划的路线相关的实时交通信息和实时天气信息中的至少一种计算自动驾驶可用时间，和向设置在车辆乘员室内的人机界面输出计算出的沿规划路线的自动驾驶可用时间。
[0023]计算自动驾驶可用时间和向设置在车辆乘员室中的人机界面输出计算出的沿规划路线的自动驾驶可用时间能使车辆的驾驶者在自动驾驶期间放心地使用可用时间并计划在驾驶期间可能的活动，使得在计算出的自动驾驶可用时间期满时准备好响应采取手动控制车辆的请求。
[0024]根据最后