本公開涉及一種用于對自動駕駛的車輛的規(guī)劃路線的方法、一種用于執(zhí)行該方法的存儲介質(zhì)、一種用于自動駕駛車輛的路線規(guī)劃的系統(tǒng)以及一種具有這種系統(tǒng)的車輛。尤其是，本公開涉及用于自動駕駛車輛的車道精確的路線計算。

背景技術(shù)：

1、自動駕駛的駕駛輔助系統(tǒng)正變得越來越重要。自動駕駛可以在不同的自動化程度下進行。示例性的自動化程度是輔助自動駕駛、部分自動駕駛、有條件自動駕駛、高度自動駕駛或完全自動駕駛。上述五種自動化程度對應(yīng)于根據(jù)2021年4月30日的sae?j3016標準(sae-society?of?automotive?engineering)中的sae?1至5級。在全自動駕駛(sae?5級)中，系統(tǒng)可以在任何道路和環(huán)境條件下執(zhí)行動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)的所有方面，其也由人類駕駛員掌握。

2、如今的路線規(guī)劃系統(tǒng)能夠快速且有效地計算出從起點到目的地的優(yōu)化路線，并預(yù)測到達時間和/或行程時間。對于路線規(guī)劃，一般僅考慮行程區(qū)段的拓撲特性(如岔路連接)和動態(tài)特性(如當前速度、道路施工)。不進行例如對結(jié)構(gòu)條件的進一步考察，這尤其是在與用于自動駕駛的駕駛員輔助系統(tǒng)結(jié)合地根據(jù)其功能性顯現(xiàn)可以導(dǎo)致效率低的路線規(guī)劃和/或駕駛員輔助系統(tǒng)用戶的不滿。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本公開的任務(wù)是說明一種用于對自動駕駛的車輛規(guī)劃路線的方法、一種用于執(zhí)行該方法的存儲介質(zhì)、一種用于自動駕駛車輛的路線規(guī)劃的系統(tǒng)以及一種具有該系統(tǒng)的車輛，它們能夠?qū)崿F(xiàn)自動駕駛車輛的高效路線規(guī)劃。尤其是，本公開的任務(wù)是實現(xiàn)自動駕駛模式的最大可用性。

2、該任務(wù)由獨立權(quán)利要求的主題解決。有利的構(gòu)型在從屬權(quán)利要求中給出。

3、根據(jù)本公開的一個獨立方面，公開了一種用于對自動駕駛的車輛、尤其是機動車規(guī)劃路線方法。該方法包括通過使用車道精確的地圖數(shù)據(jù)確定從起點到目的地的車道精確的路線，其中確定車道精確的路線包括：對于起點和目的地之間的多個行程區(qū)段，求取多個行程區(qū)段中的適用于自動駕駛的車道；以及在考慮到適用于自動駕駛的車道的情況下，確定車道精確的路線，使車道精確的路線上的時間和/或行程對于自動駕駛是最大的。

4、根據(jù)本發(fā)明，在路線規(guī)劃時考慮車道精確的地圖數(shù)據(jù)，例如具有車道寬度、車道標記、車行道表面和/或曲線半徑的地圖數(shù)據(jù)。基于車道精確的地圖數(shù)據(jù)，針對行程區(qū)段的每個車道確定是否可以在相應(yīng)車道上進行自動駕駛。利用這些信息車道精確地規(guī)劃路線，其中為這些路線有針對性地選擇具有適用于自動駕駛的車道的行程區(qū)段。然后，車輛可以沿著路線駛過適用于自動駕駛的車道，例如，在行程區(qū)段為多車道的情況下通過執(zhí)行自動和/或手動的車道變換。通過這種方式，可以實現(xiàn)自動駕駛模式的最大可用性。

5、在本文中，“自動駕駛”在本文的范疇中應(yīng)理解為具有自動縱向和/或橫向引導(dǎo)的駕駛。例如，自動駕駛可以在高速公路上較長時間的駕駛或在泊入的范疇中的時間有限的駕駛。術(shù)語“自動駕駛”包括具有任意自動化程度的自動駕駛。示例性的自動駕駛程度是輔助自動駕駛、部分自動駕駛、有條件自動駕駛、高度自動駕駛和完全自動駕駛(具有分別增加的自動駕駛程度)。根據(jù)2021年4月30日，上述五種自動化程度與sae?j3016標準(sae-汽車工程學(xué)會)中的sae?1至5級相對應(yīng)。

6、在輔助駕駛(sae?1級)中，系統(tǒng)在確定的駕駛情況下執(zhí)行縱向或橫向引導(dǎo)。在部分自動駕駛(sae?2級)中，系統(tǒng)在確定的駕駛情況下接管縱向和橫向引導(dǎo)，其中駕駛員必須像輔助駕駛時一樣持續(xù)地監(jiān)控系統(tǒng)。在有條件自動駕駛(sae?3級)中，系統(tǒng)在確定的駕駛情況下接管縱向和橫向控制，駕駛員不必持續(xù)地監(jiān)控系統(tǒng)；但駕駛員必須在一定時間內(nèi)能夠應(yīng)通過系統(tǒng)實現(xiàn)的請求接管車輛引導(dǎo)。在高度自動駕駛(sae?4級)中，即使駕駛員對用于干預(yù)的請求不作出響應(yīng)，系統(tǒng)在確定的駕駛情況下接管車輛引導(dǎo)。在全自動駕駛(sae?5級)中，系統(tǒng)可以在每個道路和環(huán)境條件下由系統(tǒng)執(zhí)行也由人類駕駛員掌控的動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)的所有方面。

7、此外，術(shù)語“至少部分自動駕駛或操縱”在本文的范疇中應(yīng)理解為部分自動駕駛、有條件自動駕駛、高度自動駕駛和完全自動駕駛。換言之，術(shù)語“至少部分自動駕駛”應(yīng)理解為從包括sae?2級在內(nèi)起的自動駕駛程度。

8、優(yōu)選，通過使用路線算法確定車道精確的路線。

9、優(yōu)選，基于駕駛輔助系統(tǒng)的功能特性來求取適用于自動駕駛的車道。換句話說，問題“車道是否適合自動駕駛”的答案可以取決于駕駛輔助系統(tǒng)的功能特性(例如sae?2、3或4級)。例如，與其他駕駛輔助系統(tǒng)或相應(yīng)的功能特性相比，一些駕駛輔助系統(tǒng)或相應(yīng)的功能特性能夠?qū)崿F(xiàn)駛過具有較小車道寬度的車道。

10、優(yōu)選，多個行程區(qū)段包括至少一個多車道的行程區(qū)段。至少一個多車道的行程區(qū)段在此包括用于車輛的行駛方向的兩個或多個車道。對于多車道的行程區(qū)段的每個車道，確定是否可以實現(xiàn)自動駕駛。例如，并非多車道行程區(qū)段的每個車道都適用于自動駕駛。根據(jù)本發(fā)明的路線規(guī)劃，選擇多車道的行程區(qū)段中的那些優(yōu)化自動駕駛的時間和/或行程的車道用以駛過。

11、在起點和目的地點之間可以實現(xiàn)唯一的路線，該路線具有多個行程區(qū)段，這些行程區(qū)段具有至少一個多車道的行程區(qū)段。根據(jù)本發(fā)明的路線規(guī)劃，選擇至少一個多車道的行程區(qū)段中的優(yōu)化自動駕駛的時間和/或路程的這種車道用于行駛。

12、在一些實施方式中，在起點和目的地之間可能實現(xiàn)多個路線，其中多個路線中的每個路線具有多個行程區(qū)段。多個路線在此可以至少部分地具有不同的行程區(qū)段。根據(jù)本發(fā)明的路線規(guī)劃，從多個路線中選擇優(yōu)化自動駕駛的時間和/或行程的這種路線。

13、優(yōu)選，車道精確的地圖數(shù)據(jù)包括一個或多個車道精確的屬性。一個或多個車道精確的屬性可以選自以下項構(gòu)成的組：車道類型、車道寬度、車道標記、車行道表面、轉(zhuǎn)彎半徑和施工工地。

14、優(yōu)選，該方法還包括基于一個或多個車道精確的屬性確定適用于自動駕駛的車道。這里可以考慮駕駛輔助系統(tǒng)的功能特性(如sae?2、3或4級)。換句話說，問題“車道是否適用于自動駕駛”的答案可以取決于駕駛輔助系統(tǒng)的功能特性。例如，與其他駕駛輔助系統(tǒng)或相應(yīng)的功能特性相比，一些駕駛輔助系統(tǒng)或相應(yīng)的功能特性使得能夠駛過具有較小車道寬度的車道。

15、優(yōu)選，確定的車道精確的路線包括地理位置，尤其是高精度地理位置和/或gps位置。地理位置指示車道精確的路線上適用于自動駕駛的車道。車輛使用地理位置以駛過車道。換句話說，地理位置可以被用于路線的車道精確的行駛。

16、優(yōu)選，地理位置表明至少一個適用于自動駕駛的車道的中心。因此，車輛可以居中地或沿著(虛擬的)中心線駛過車道。

17、替代地，相對于車輛的行駛方向，地理位置可以從車道中心向左或向右偏離。尤其是，車輛可以沿左側(cè)車道邊界或右側(cè)車道邊界行駛(或比右側(cè)車道邊界更靠近左側(cè)車道邊界或比左側(cè)車道邊界更靠近右側(cè)車道邊界)，例如形成應(yīng)急車道。

18、除了地理位置之外，在一些實施方式中，可以確定或指定車道精確的路線的容差范圍，該容差范圍描述車輛可以在其中行駛的可能駕駛通道。

19、優(yōu)選，該方法包括確定為了車輛沿著車道精確路線駛過適用于自動駕駛所必需的至少一個車道變更。尤其是，至少一個車道變更可以在具有用于車輛的行駛方向的兩個或多個車道的多車道的行程區(qū)段上進行。由此可以確保，在多車道的行程區(qū)段上始終使用優(yōu)化車道，使得可以優(yōu)化用于自動駕駛的時間和/或行程。

20、在一些實施方式中，該方法包括通過自動駕駛車輛自動執(zhí)行至少一個車道變更。尤其是，車輛可以接管車輛的橫向引導(dǎo)以自動變更車道。

21、在另一實施方式中，該方法包括向車輛的駕駛員發(fā)出駕駛員指令，用于由駕駛員手動執(zhí)行至少一個車道變更。尤其是，車輛可以請求駕駛員手動地變更車道。為此，在一些實施方式中，可以暫時地從自動駕駛模式變更到手動駕駛模式中，以便使駕駛員能夠?qū)崿F(xiàn)手動車道變更。這例如可以在駕駛輔助系統(tǒng)的功能特性不允許自動車道變更(如sae?2級)的情況中進行。

22、優(yōu)選，車輛包括用于輸出駕駛員信息的至少一個輸出設(shè)備。至少一個輸出設(shè)備可以包括至少一個顯示設(shè)備和/或至少一個揚聲器。至少一個顯示設(shè)備可以包括顯示屏，尤其是液晶顯示屏、等離子顯示屏或oled顯示屏。補充地或替代地，至少一個顯示設(shè)備可以包括投影設(shè)備，該投影設(shè)備被設(shè)置用以將信息直接淡入到駕駛員的視野中，尤其是投射到擋風(fēng)玻璃上。在一些實施方式中，至少一個輸出設(shè)備可以是信息娛樂系統(tǒng)的中央信息輸出設(shè)備，例如車頭單元或柱間顯示器。優(yōu)選，至少一個輸出設(shè)備固定地安裝在車輛中。

23、優(yōu)選地，該方法進一步包括通過車輛的環(huán)境傳感裝置檢測環(huán)境數(shù)據(jù)；以及基于環(huán)境數(shù)據(jù)沿車道精確的路線執(zhí)行車道精確的自動駕駛。因此，環(huán)境數(shù)據(jù)或基于傳感器的相應(yīng)的車輛環(huán)境模型可以形成影響因素，例如防止車輛與對象或其他交通參與者的碰撞。

24、優(yōu)選，車輛包括環(huán)境傳感裝置，該環(huán)境傳感裝置被設(shè)置用以檢測環(huán)境數(shù)據(jù)。優(yōu)選，環(huán)境傳感裝置包括至少一個激光雷達系統(tǒng)和/或至少一個雷達系統(tǒng)和/或至少一個攝像頭和/或至少一個超聲波系統(tǒng)和/或至少一個激光掃描儀。環(huán)境傳感裝置可以提供環(huán)境數(shù)據(jù)(也被稱為“周圍環(huán)境數(shù)據(jù)”)，這些環(huán)境數(shù)據(jù)描述了車輛的周圍區(qū)域。

25、優(yōu)選地，該方法還包括操控自動駕駛車輛，使得車輛遵循車道精確的路線。尤其是，車輛可以遵循車道精確的路線，其方式是，車輛將其當前位置與規(guī)劃位置進行比較并且適配轉(zhuǎn)向和/或速度。

26、優(yōu)選地，該方法還包括為模擬提供車道精確路線，以保障用于自動駕駛的駕駛輔助系統(tǒng)。為了保障用于自動駕駛的駕駛功能，存在借助模擬和耐久運行駛過這些路線的必要性。利用根據(jù)本發(fā)明的方法所求取的車道精確路線可以被用于對駕駛功能的車道精確的保障，并且因此允許例如在車道精確路線上執(zhí)行自主車道變更，由此改進駕駛功能的用戶友好性。

27、根據(jù)本公開的另一獨立方面，提供一種軟件(sw)程序。該軟件(sw)程序可以被設(shè)置用以在一個或多個處理器上執(zhí)行，并且由此執(zhí)行本文中所述的用于自動駕駛車輛的路線規(guī)劃的方法。

28、根據(jù)本公開的另一獨立方面，公開了一種存儲介質(zhì)。該存儲介質(zhì)可以包括sw程序，該sw程序設(shè)置用以在一個或多個處理器上被執(zhí)行，并且由此執(zhí)行本文中所述的用于自動駕駛車輛的路線規(guī)劃的方法。

29、根據(jù)本公開的另一獨立方面，提供一種具有程序代碼的軟件。當軟件在一個或多個軟件控制的裝置上運行時，該軟件被設(shè)置用于執(zhí)行用于自動駕駛車輛的路線規(guī)劃的方法。

30、根據(jù)本公開的另一獨立方面，公開了一種用于對自動駕駛的車輛規(guī)劃路線的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個或多個處理器；以及與一個或多個處理器連接的至少一個存儲器，該存儲器包含可以由一個或多個處理器執(zhí)行的指令，以執(zhí)行本文中所述的用于自動駕駛車輛的路線規(guī)劃的方法。

31、該系統(tǒng)尤其是被設(shè)置用于執(zhí)行本文中所述的用于對自動行駛的車輛規(guī)劃路線方法。該方法可以實現(xiàn)本文中所述的系統(tǒng)的方面。

32、處理器或處理器模塊是可編程運算單元，即根據(jù)傳輸?shù)闹噶羁刂破渌⑶以诖蓑?qū)動算法(流程)的機器或電子電路。

33、優(yōu)選，該系統(tǒng)是用于自動駕駛的駕駛員輔助系統(tǒng)，或至少部分地包括在這種駕駛員輔助系統(tǒng)中，或與駕駛員輔助系統(tǒng)通信連接。

34、優(yōu)選地，整個系統(tǒng)集成在車輛內(nèi)。然而，本公開并不局限于此并且系統(tǒng)的部分或整個系統(tǒng)，例如根據(jù)本發(fā)明的路線規(guī)劃的路由模塊可以在車輛外部實現(xiàn)，例如在中央單元或后臺中。在這種情況下，車輛和中央單元之間可以存在通信連接，以便將車道精確的路線傳送給車輛，并且能夠?qū)崿F(xiàn)本文中所述的駕駛輔助系統(tǒng)功能。例如，通信連接可以借助移動網(wǎng)絡(luò)、如lte網(wǎng)絡(luò)或5g網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。

35、根據(jù)本公開的另一獨立方面，給出了一種車輛，尤其是機動車。該車輛包括根據(jù)本公開的實施方式的用于對自動駕駛的車輛規(guī)劃路線的系統(tǒng)和/或用于自動駕駛的駕駛輔助系統(tǒng)。

36、術(shù)語車輛包括乘用車、載重車、公共汽車、房車、摩托車等，用于運送人員、貨物等。該術(shù)語尤其包括用于人員運送的機動車。