用于机动车的自动驾驶的装置和方法与流程

本发明涉及一种用于机动车的自动驾驶的装置和方法。

背景技术：

现代机动车具有多个辅助系统，其在驾驶车辆的情况中辅助驾驶员。在此，更多地是使用半自动和自动系统，其允许机动车的半自动或全自动的控制，而无须驾驶员坐在机动车中。

已知机动车可借助于辅助系统自动驾驶。例如，机动车可以该方式自动驶向在车库中或在停车场上的置放位置。对此，机动车的周围环境通常由传感机构检测且机动车借助于由传感机构所产生的周围环境数据在所存储的周围环境图中被定位。机动车紧接着以自动行驶沿着规定的轨迹被控制。例如，可如此在停车场中的为此所存储的或计算出的轨迹上控制机动车。

为了启动自动行驶，驾驶员的行为通常是必要的。例如可在由驾驶员选出期望的轨迹之后期待这样的行为。如果驾驶员处在机动车之外，则已知，通过操纵例如被安装在车钥匙中或位于移动电话中的遥控器(例如VW Park Assist Vision、BMW Remote Park Assist)启动自动行驶。

由文件WO 2013/159845 A1已知一种用于执行机动车的自动泊车过程的方法，其中，在处在机动车之外的操作者与机动车之间存在通讯连接，通过其可传递至少一个用于激活机动车的自动泊车过程的指令。为此设置有无线的通讯装置。

然而在现代机动车的情况中设置成，使得乘员舱不直接利用钥匙而是仅经由借助于被安装在钥匙中的芯片的非接触式的无线识别(免钥匙进入系统，例如Keyless Access System KESSY)被打开和关闭。驾驶员无须再将钥匙从口袋中取出，以用于进入到车辆中。自动行驶的经由被安装在钥匙中的遥控器的启动因此对于驾驶员而言是一种舒适性损失，因为其须将钥匙从口袋中拿出。

技术实现要素：

因此，本发明所基于的问题是实现一种用于机动车的自动驾驶的装置和方法，在其中改善了启动过程。

该技术目的根据本发明通过一种带有专利权利要求1的特征的装置和一种带有专利权利要求10的特征的方法来实现。本发明的有利的设计方案由从属权利要求得出。

接下来，爆震传感器应通常表示一种适用于检测在机动车处的、尤其在机动车外表面处的呈脉冲状的机械的或者声音的偏移和振动且将其转换成电气信号的传感机构。

爆震在接下来不仅应被理解为口语上的用词而且通常被理解为带有呈脉冲状的特征的任意的声音信号。

用于机动车的自动驾驶的装置包括至少一个用于检测机动车的周围环境的传感机构、至少一个用于控制机动车的至少一个执行器的控制部和用于存储周围环境图的存储器，其中，至少一个控制部构造成用于评估由至少一个传感机构所检测的周围环境数据，借助于经评估的周围环境数据在周围环境图中定位机动车且控制机动车的至少一个执行器，从而以自动行驶驶过规定的轨迹，其中，控制部包括触发机构，其启动沿规定的轨迹的自动行驶，其中，触发机构具有爆震传感器。

此外，提供一种用于机动车的自动驾驶的方法，其包括以下步骤：通过至少一个传感机构检测机动车的周围环境、通过评估由经检测的周围环境所产生的周围环境数据在周围环境图中定位机动车、通过控制机动车的至少一个执行器沿着规定的轨迹的自动驾驶，其中，触发机构启动自动驾驶，其中，当由爆震传感器检测出规定的信号时，该触发机构启动自动驾驶。

本发明基于如下思想，即将由爆震传感器所检测的规定的爆震信号用于启动沿规定的轨迹的自动行驶。如果例如通过由驾驶员选出期望的轨迹或由装置选出或计算出轨迹了规定了轨迹，则自动行驶须被启动。为此设置成，驾驶员从机动车中下车、关门且例如利用放平的手从外部爆震到机动车的车顶上。在存在满足规定的标准的爆震信号的情况中，启动自动行驶且机动车自动地沿规定的轨迹例如行驶到空着的停车场空位中。

根据本发明的装置和方法的优点在于，驾驶员为了启动自动驾驶不再依赖于遥控器或另外的车辆外部的辅助器件。因此省去了遥控器或者钥匙的烦琐的寻找和拿出。通过免钥匙进入系统所获得的舒适性也在自动驾驶功能的情况中被保留。

在一特别的实施形式中设置成，用于启动自动驾驶的规定的信号是一种经学习的信号。这所具有的优点是，驾驶员为此可使用个人偏爱的爆震信号或个人偏爱的爆震频率来启动自动驾驶。信号的学习(Anlernen)可例如在到所存储的轨迹的学习行驶(Lernfahrt)之前或之后被记录。

爆震传感器可以多种类型构造。一种用于确定爆震噪声的特别简单的且高效的方法是使用固体声音传感器。在此，固体声音传感器固定地与机动车例如经由车身相连接，从而使得通过朝向机动车、例如朝向车顶的爆震所形成的声音可被良好地探测。本发明的另一实施形式因此设置成，爆震传感器包括固体声音传感器。

爆震传感器还可构造成压力传感器。在另一实施形式中因此设置成，爆震传感器包括压力传感器。借助于压力传感器使得例如机动车的车身件的变形(如其在爆震的情况中所形成)可被测量且可作为电气信号被用于进一步的评估。

一实施形式同样是可能的，在其中设置成，爆震传感器包括力传感器。

另一实施形式设置成，爆震传感器包括加速传感器。借助于这样的加速传感器使得例如确定的车身件的机械偏移(如其以典型的方式在爆震的情况中所形成)可被探测且可被利用。

爆震传感器的类型原则上可自由选择。作为爆震传感器可例如利用也已存在于机动车中的适用于检测爆震信号的传感器。

在另一种实施形式中设置成，触发机构包括用于后处理和评估通过爆震传感器所检测的信号的评估装置。这所具有的优点是，由爆震传感器所检测的爆震信号可被验证可信性。为了防止误触发，在此适宜的是，后处理且评估由爆震传感器所检测的信号。

在一实施形式中在此设置成，评估装置构造成用于分析经检测的信号的幅度和/或在时间上的进程，其中，触发机构启动自动行驶，当经检测的信号具有规定的幅度和/或规定的幅度范围和/或规定的在时间上的进程时。这所具有的优点是，在简单的可信性验证的框架内确保不是每个由爆震传感器所检测的信号触发自动驾驶。

以该方式可实现，仅确定的爆震信号和/或爆震频率触发自动驾驶。如此例如可实现，以大约半秒的相等间隔向机动车的车顶的三次爆震触发自动驾驶，然而一次强烈的爆震(如其例如由落到车顶上的栗子所形成的那样)不会触发自动驾驶。较弱的快速爆震(如其在雨水噼啪作响地打到到机动车的车顶上的情况中所形成的那样)也可借助于相应的评估在触发自动驾驶的情况中被忽略。

通常，在后处理和评估的情况中可在评估装置中使用不同的措施。此处仅示例性地提及傅立叶分析或者频率分析、确定的频率带的过滤、图案识别方法和阈值识别器和开关。后处理和评估不仅可借助于模拟技术而且可借助于数字技术和/或处理器支持的DSP技术来执行。

在一实施形式中设置成，触发机构仅在规定的持续时间内在选出规定的轨迹之后启动自动行驶。例如，这样的规定的持续时间可以是一分钟。驾驶员于是具有足够的时间在选出轨迹之后从机动车中下车、关闭机动车和启动自动行驶，例如通过朝向机动车的车顶的三次有规律的爆震。优点在于在启动自动行驶的情况中提高的可靠性和防止或最小化非期望的误触发。

在另一实施形式中设置成，触发机构仅对于机动车的限制的区域是敏感的。这提高了该装置相对误触发的可靠性和鲁棒性。如此，在其中通过爆震可触发自动行驶的启动的区域可例如被限制到机动车的直接处在驾驶位上方的车顶区域上。那么，驾驶员可在从机动车中下车之后启动自动行驶，然而副驾驶不可以。通过限制敏感的区域，此外可限制由其它事件引起的误触发的可能性。因此，敏感的区域越小，例如下落的栗子通过打到触发机构的敏感区域中触发自动驾驶的可能性则越小。

显然可能的是，触发机构包括另外的传感机构或机构，例如遥控器、被安装在钥匙中的遥控器或移动电话，经由其同样可启动自动驾驶。

附图说明

接下来根据优选的实施例在参照附图的情况下详细阐述本发明。其中：

图1显示了用于机动车的自动驾驶的装置的一实施形式的示意图；

图2a显示了用于启动自动行驶的爆震信号的示意图；

图2b显示了不启动自动行驶的爆震信号的示意图。

附图标记清单

1 装置

2 传感机构

3 另外的传感机构

4 控制部

5 执行器

6 另外的执行器

7 存储器

8 触发机构

9 爆震传感器

10 评估装置

20 限制的区域

22 阈值

23',23'',23''' 爆震脉冲

25 爆震序列

26 另外的爆震序列

30 固体声音传感器

31 压力传感器

32 力传感器

33 加速度传感器

50 机动车

51 车顶。

具体实施方式

在图1中示意性地显示了用于机动车50的自动驾驶的装置1的一实施形式。装置1包括传感机构2且任选地包括另外的传感机构3，其检测机动车50的周围环境。此外，装置1包括控制部4以及存储器7，控制部4控制机动车50的至少一个执行器5且按照需求任选地控制另外的执行器6，在存储器7中存储周围环境图和至少一个轨迹。控制部4包括触发机构8，其中，触发机构8包括爆震传感器9且任选地包括评估装置10。

机动车50的由控制部所控制的至少一个执行器5和另外的执行器6例如构造成用于控制自动的转向、换挡、制动和驱动系统，从而使得自动行驶成为可能。

爆震传感器9可按照实施形式选择性备选地或组合地包括至少一个固体声音传感器30、至少一个压力传感器31、至少一个力传感器32或至少一个加速传感器33，其单独地或组合地检测爆震信号。在此，不同传感器中的两个或更多个的任意组合是可能的。

装置1经由至少一个传感机构2检测机动车50的周围环境。由经检测的数据，控制部4在被存储在存储器7中的周围环境图中定位机动车50。如果控制部4例如辨认出空着的停车场空位，由机动车50的当前位置至其的轨迹被存储在存储器7中或者这样的轨迹可另外地来提供(例如通过计算)，机动车50的驾驶员可选出轨迹。如果驾驶员选出轨迹且机动车50处在其起始位置处，则触发机构8防止沿所选出的轨迹的自动驾驶被启动。随着轨迹或另一定义的时刻的选出，在其中可启动自动驾驶的持续时间结束。这样的持续时间例如为一分钟。驾驶员紧接着从机动车50中下车、关闭驾驶员车门且以半秒的有规律的间隔向机动车50的车顶51爆震三次。

在此，驾驶员在车顶51上的限制的区域20中爆震。仅在该限制的区域20中，触发机构8的爆震传感器9是敏感的。爆震传感器9检测出三次爆震且将其转换成电气信号，其将该电气信号输送给评估装置10。该评估装置关于该电气信号的幅度和其在时间上的结构评估爆震信号且识别出，经检测的爆震信号在预定义的公差范围的框架内与用于启动自动驾驶的预定义的爆震信号一致。触发机构8触发且将启动信号发出到控制部4处。控制部4紧接着借助于执行器5,6控制机动车50沿着所选出的轨迹、例如进入到停车场空位中。

此时假设，机动车50的初始位置处在刚投下粟子的大的粟子树之下。进一步假设，在选出轨迹之后、然而尚在驾驶员从机动车50中下车之前，三个粟子以半秒间隔地落到机动车50的车顶51上，然而其中仅唯一一个在限制的区域20内。爆震传感器因此仅检测出唯一的脉冲且触发机构8不启动自动驾驶。

此时假设如下，即，下雨且雨水噼啪作响地打到机动车50的车顶51上且在该处产生有规律的敲击。虽然雨水的一部分打到车顶51的限制的区域20上且在该处被爆震传感器9检测出，然而评估装置10识别出，其不是用于启动自动驾驶的爆震，而是其它的信号。这样的区别可例如经由用于经检测的信号的幅度的阈值的确定来实现。只有当阈值被超出时，才通过评估装置10进行对信号例如鉴于其在时间上的结构的进一步分析。

由此实现，仅在机动车50的车顶51的限制的区域20内的正确爆震序列的情况中启动自动驾驶。

图2a示例性地显示了爆震信号的幅度的在时间上的进程，如其由爆震传感器所检测的那样。在此，其是在时刻t₀,t₁和t₂处带有三个爆震脉冲23',23'',23'''的有规律的爆震序列25。由此，各个爆震脉冲23',23'',23'''彼此相距Δt₁和Δt₂的间隔。那么，触发机构的评估装置例如评估须至少部分在阈值22之上的幅度或者信号强度，由此在评估的情况中考虑爆震脉冲23',23'',23'''。此处，所有三个爆震脉冲23',23'',23'''处在阈值22之上，从而使得其所有三个被评估装置考虑。紧接着，例如评估时间间隔Δt₁和Δt₂。如果其处在确定的公差范围内，则识别出用于启动自动驾驶的爆震序列25且触发机构将相应的信号发出到该装置的控制部处。

显然，用于启动自动驾驶的其它爆震序列25也是可能的，在图2a中示出的爆震序列25仅用于图解说明。原则上，爆震序列25也可较复杂或较简单地构造。评估措施也可较复杂地设计。

图2b示意性地显示了另一由触发机构的爆震传感器所检测的爆震序列26。其又涉及三个爆震脉冲23',23'',23'''，然而其在其幅度或者信号强度上不同且在时间上也不规律。在此，第一23'和第三23'''爆震脉冲具有小于规定的阈值22的幅度或信号强度，从而使得其不被评估装置考虑。时间间隔Δt₁和Δt₂也是不同的，从而使得触发机构不启动自动驾驶。

自然地还可能的是，与爆震脉冲23',23'',23'''的幅度和时间间隔不同的特性被评估。示出的爆震序列25,26同样仅被理解为用于图解说明本发明的示例。