DE102018001970A1 - Method for operating a control system for automated vehicle guidance - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Regelsystems (1) zur automatisierten Fahrzeugführung eines Fahrzeugs (Ego).Erfindungsgemäß wird ein Fahrzeugführer (FF) des Fahrzeugs (Ego) während eines automatisierten Fahrbetriebs des Fahrzeugs (Ego) in einer bevorstehenden kritischen Situation, welche das Regelsystem (1) nicht selbst bewältigen kann, aufgefordert, die Fahrzeugführung zu übernehmen oder eine Durchführung eines vorgegebenen Fahrmanövers (FM) zu genehmigen, wobei ein Erreichen der kritischen Situation und eine Übernahmezeitdauer, innerhalb derer der Fahrzeugführer (FF) die Fahrzeugführung übernehmen muss oder das vorgegebene Fahrmanöver (FM) genehmigen muss, durch eine Situationsanalyse prädiziert wird, wobei ein Zustand des Fahrzeugführers (FF) ermittelt wird und in Abhängigkeit vom ermittelten Zustand des Fahrzeugführers (FF) eine Fahrzeugführerreaktionszeit (Ft) ermittelt wird, wobei die ermittelte Fahrzeugführerreaktionszeit (Ft) mit der prädizierten Übernahmezeitdauer verglichen wird und das Fahrzeug (Ego) verzögert wird, wenn die Fahrzeugführerreaktionszeit (Ft) größer ist als die prädizierte Übernahmezeitdauer.The invention relates to a method for operating a control system (1) for the automated vehicle guidance of a vehicle (Ego). According to the invention, a driver (FF) of the vehicle (Ego) is in an imminent critical situation during an automated driving operation of the vehicle (Ego) Control system (1) can not handle itself, prompted to take over the vehicle control or to approve a performance of a given maneuver (FM), reaching the critical situation and a takeover period within which the driver (FF) must take over the vehicle or the predetermined driving maneuver (FM) is to be predicted by a situation analysis, wherein a state of the driver (FF) is determined and depending on the determined condition of the driver (FF) a driver response time (Ft) is determined, the determined driver response time (Ft) with the predicted take-over time period and the vehicle (ego) is delayed if the driver response time (Ft) is greater than the predicted takeover period.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Regelsystems zur automatisierten Fahrzeugführung nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a method for operating a control system for automated vehicle guidance according to the features of the preamble of
Aus dem Stand der Technik ist, wie in der
In der
- - das Fahrzeug nähert sich einer hinsichtlich der Streckenführung kritischen Stelle oder befindet sich an einer solchen Stelle,
- - das Fahrzeug nähert sich einer Stelle mit Verkehrsstörungen oder befindet sich an einer solchen Stelle,
- - das Fahrzeug nähert sich einer Stelle mit Sichtbeeinträchtigungen oder befindet sich an einer solchen Stelle,
- - das Fahrzeug wird durch die Abstands- und Geschwindigkeitsregelfunktion beschleunigt,
- - es liegt eine Anomalie des Verkehrsflusses in der Fahrzeugumgebung vor.
- the vehicle approaches or is in a position critical to the route,
- - the vehicle approaches or is in a position with traffic congestion,
- - the vehicle is approaching or in a place with visual impairments,
- the vehicle is accelerated by the distance and cruise control function,
- - there is an anomaly of the traffic flow in the vehicle environment.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Regelsystems zur automatisierten Fahrzeugführung anzugeben.The invention is based on the object to provide a comparison with the prior art improved method for operating a control system for automated vehicle guidance.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Regelsystems zur automatisierten Fahrzeugführung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved by a method for operating a control system for automated vehicle guidance with the features of
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Regelsystems zur automatisierten, insbesondere hochautomatisierten, Fahrzeugführung eines Fahrzeugs wird ein Fahrzeugführer des Fahrzeugs während eines automatisierten, insbesondere hochautomatisierten, Fahrbetriebs des Fahrzeugs in einer bevorstehenden kritischen Situation, welche das Regelsystem nicht selbst automatisch bewältigen kann, insbesondere da es zu deren automatischer Bewältigung nicht ausgelegt ist, aufgefordert, die Fahrzeugführung zu übernehmen oder eine Durchführung eines vorgegebenen, insbesondere vom Regelsystem vorgegebenen, Fahrmanövers zu genehmigen, wobei ein Erreichen der kritischen Situation und eine Übernahmezeitdauer, innerhalb derer der Fahrzeugführer, insbesondere zur Entschärfung der kritischen Situation, die Fahrzeugführung übernehmen muss oder das vorgegebene Fahrmanöver genehmigen muss, durch eine Situationsanalyse prädiziert wird, wobei ein Zustand des Fahrzeugführers ermittelt wird, insbesondere erkannt wird, und in Abhängigkeit vom ermittelten, insbesondere erkannten, Zustand des Fahrzeugführers eine Fahrzeugführerreaktionszeit ermittelt wird, wobei die ermittelte Fahrzeugführerreaktionszeit mit der prädizierten Übernahmezeitdauer verglichen wird und das Fahrzeug verzögert wird, insbesondere vorausschauend verzögert wird, wenn die Fahrzeugführerreaktionszeit größer ist als die prädizierte Übernahmezeitdauer. Durch diese Verzögerung, insbesondere vorausschauende Verzögerung, des Fahrzeugs wird eine adaptive Fahrtanpassung erreicht.In a method according to the invention for operating a control system for the automated, in particular highly automated, vehicle control of a vehicle during an automated, in particular highly automated, driving operation of the vehicle in an imminent critical situation, which the control system can not cope automatically, especially there is not designed for their automatic management, prompted to take over the vehicle management or to approve a performance of a predetermined, in particular prescribed by the control system, driving maneuver, reaching the critical situation and a takeover period, within which the driver, in particular to defuse the critical situation that must take on vehicle guidance or approve the given driving maneuver, is predicated by a situation analysis, wherein a state of the vehicle driver determined is detected, in particular, and depending on the determined, in particular recognized, the driver's reaction time is determined, wherein the determined driver reaction time is compared with the predicted takeover time and the vehicle is delayed, in particular, is delayed in advance, when the driver response time is greater than the predicted takeover duration. This delay, in particular anticipatory deceleration, of the vehicle achieves adaptive ride adaptation.
Unter dem Begriff automatisierte, insbesondere hochautomatisierte, Fahrzeugführung bzw. automatisierter, insbesondere hochautomatisierter, Fahrbetrieb, wird insbesondere hochautomatisiertes Fahren gemäß SAE Level 3 verstanden. Hierbei überwacht das Regelsystem seine Funktionsgrenzen und gibt die Fahrzeugführung an den Fahrzeugführer ab, wenn die Funktionsgrenzen erreicht werden. Nebentätigkeiten, insbesondere begrenzte und/oder vorgegebene Nebentätigkeiten, des Fahrzeugführers sind erlaubt. Insbesondere kann der Fahrzeugführer beim hochautomatisierten Fahren die Verantwortung temporär an das Fahrzeug abgeben und sich anderen, fahrfremden Aufgaben widmen.The term automated, in particular highly automated, vehicle guidance or automated, in particular highly automated, driving operation, is understood in particular to mean highly automated driving according to SAE
Das vorgegebene oder bestimmte Fahrmanöver ist insbesondere ein systemseitig, d. h. vom Regelsystem, nicht abgesichertes Fahrmanöver, beispielsweise ein Fahrspurwechsel. The predetermined or specific driving maneuver is, in particular, a driving maneuver which is not secured by the system, ie by the control system, for example a lane change.
Durch das Verzögern des Fahrzeugs wird erreicht, dass die kritische Situation erst zu einem späteren Zeitpunkt eintritt. Dieser spätere Eintritt hat eine Vergrößerung der dem Fahrzeugführer verbleibenden Übernahmezeitdauer zur Folge. Durch dieses Verzögern des Fahrzeugs kann somit sichergestellt werden, dass der Fahrzeugführer die Fahrzeugführung rechtzeitig, d. h. innerhalb seiner Fahrzeugführerreaktionszeit, übernehmen kann oder die Durchführung des vorgegebenen Fahrmanövers rechtzeitig, d. h. innerhalb seiner Fahrzeugführerreaktionszeit, genehmigen kann.By decelerating the vehicle is achieved that the critical situation occurs at a later date. This later entry results in an increase in the takeover time remaining to the driver. This deceleration of the vehicle can thus be ensured that the driver of the vehicle in good time, d. H. within its driver reaction time, can take over or the execution of the given maneuver in time, d. H. within its driver response time, may approve.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit eine adaptive Anpassung des hochautomatisierten Fahrbetriebs unter Berücksichtigung insbesondere kontinuierlich ermittelter Systemgrenzen des Regelsystems, des Zustands des Fahrzeugführers und einer jeweiligen Situationskritikalität. Dadurch ermöglicht das Verfahren eine individuelle kognitive Assistenz mit empathischer, d. h. verständnisvoller und achtsamer, Intelligenz, angepasst an die Fahrzeugführerreaktionszeit des Fahrzeugführers.The method according to the invention thus makes possible an adaptive adaptation of the highly automated driving operation taking into account in particular continuously determined system limits of the control system, the condition of the vehicle driver and a respective situation criticality. Thus, the method allows for individual cognitive assistance with empathic, d. H. understanding and attentive, intelligence, adapted to the driver's reaction time of the driver.
Das Fahrzeug wird insbesondere verzögert, solange der Fahrzeugführer der Aufforderung zur Übernahme der Fahrzeugführung oder zur Genehmigung des Fahrmanövers nicht gefolgt ist und/oder solange die kritische Situation besteht. Wird durch das Verzögern die Kritikalität der Situation ausreichend reduziert und/oder ändert sich die Situation während des Verzögerns, ist ein weiteres Verzögern nicht mehr notwendig und beispielsweise kann dann der automatisierte Fahrbetrieb fortgesetzt werden. Ist der Fahrzeugführer der Aufforderung zur Übernahme der Fahrzeugführung oder zur Genehmigung des Fahrmanövers gefolgt, wird entsprechend die weitere Fahrzeugführung durch den Fahrzeugführer durchgeführt oder das genehmigte Fahrmanöver systemseitig durchgeführt.In particular, the vehicle is delayed as long as the vehicle driver has not followed the request to take over the vehicle guidance or to approve the driving maneuver and / or as long as the critical situation exists. If the deceleration sufficiently reduces the criticality of the situation and / or the situation changes during the deceleration, further deceleration is no longer necessary and, for example, the automated driving mode can then be continued. If the vehicle driver has followed the request to take over the vehicle guidance or to approve the maneuver, the driver will continue to drive the vehicle or the approved driving maneuver will be carried out on the system side.
Die Situationsanalyse wird beispielsweise basierend auf einer sensorischen Umgebungsbeobachtung einer Umgebung des Fahrzeugs durchgeführt. Durch eine solche Umgebungserfassung mittels einer Umgebungserfassungssensorik kann eine jeweilige kritische Situation erkannt und deren Kritikalität ermittelt werden.The situation analysis is performed, for example, based on a sensory environment observation of an environment of the vehicle. By means of such an environmental detection by means of an environmental detection sensor system, a respective critical situation can be detected and its criticality can be determined.
Für die Situationsanalyse werden beispielsweise Fahrmanöver anderer, insbesondere umgebender, Verkehrsteilnehmer prädiziert und berücksichtigt, und/oder es werden beispielsweise Grenzen des Regelsystems und/oder Unsicherheiten bezüglich der Grenzen des Regelsystems berücksichtigt. Eine vom Regelsystem nicht bewältigbare kritische Situation liegt beispielsweise dann vor, wenn die Situationsanalyse, insbesondere unter Berücksichtigung von prädiktiv ermittelten Fahrmanövern der umgebenden Verkehrsteilnehmer, ergibt, dass das Fahrzeug, zumindest mit hoher Wahrscheinlichkeit, einen Fahrspurwechsel durchführen muss, jedoch ein abgesicherter automatischer Spurwechsel nicht möglich ist, weil auf einer Nachbarfahrspur herannahende andere Fahrzeuge aufgrund von Systemgrenzen des Regelsystems, insbesondere aufgrund einer begrenzten Reichweite zur Beobachtung der herannahenden anderen Fahrzeuge verwendeter Sensoren des Fahrzeugs, möglicherweise nicht rechtzeitig erkannt werden. Unsicherheiten der Systemgrenzen, die beispielsweise auf Messfehlern der verwendeten Sensoren beruhen, werden vorteilhafterweise bei der Situationsanalyse mitberücksichtigt.For example, driving maneuvers of other, in particular surrounding, road users are predicted and taken into account for the situation analysis, and / or, for example, limits of the control system and / or uncertainties with regard to the limits of the control system are taken into account. A critical situation which can not be mastered by the control system is present, for example, if the situation analysis, in particular taking into account predicted driving maneuvers of the surrounding road users, shows that the vehicle must, at least with high probability, make a lane change, but a secured automatic lane change is not possible is because other vehicles approaching on a neighboring lane may not be timely detected due to system limitations of the control system, in particular due to a limited range for observing the sensors of the vehicle approaching other vehicles. Uncertainties of the system boundaries, which are based for example on measurement errors of the sensors used, are advantageously taken into account in the situation analysis.
Die Systemgrenzen oder die kritische Situation werden beispielsweise auch erreicht, wenn die Situation eine Regelung auf eine Geschwindigkeit oder Beschleunigung erfordert, die außerhalb eines vorgegebenen, als zulässig definierten Wertebereichs liegt, oder wenn eine komplexe Situation, beispielsweise eine Baustelle, ein Kreisverkehr, eine unübersichtliche Kreuzung und/oder ein Stau und/oder eine andere komplexe Situationen vorliegt, für deren Bewältigung das Regelsystem nicht ausgelegt ist.
Der Zustand des Fahrzeugführers wird beispielsweise durch eine Fahrzeugführerbeobachtung ermittelt, insbesondere erkannt. Eine solche Fahrzeugführerbeobachtung kann beispielsweise durch mindestens eine Kamera des Fahrzeugs erfolgen. Dadurch kann eine Vielzahl verschiedener Zustände zuverlässig erkannt werden und eine entsprechende Fahrzeugführerreaktionszeit ermittelt werden.The system boundaries or the critical situation are also achieved, for example, when the situation requires a regulation to a speed or acceleration that is outside a predetermined range of values defined as permissible, or if a complex situation, for example a construction site, a roundabout, a confusing intersection and / or a congestion and / or other complex situations for which the control system is not designed to cope.
The condition of the vehicle driver is determined, for example, by a driver's observation, in particular detected. Such a driver's observation can for example be done by at least one camera of the vehicle. As a result, a multiplicity of different states can be reliably detected and a corresponding driver response time can be determined.
Als Fahrzeugführerreaktionszeit wird insbesondere eine Mindestzeitdauer ermittelt, die der Fahrzeugführer aufgrund seines Zustands für die Übernahme der Fahrzeugführung oder für die Genehmigung des vorgegebenen Fahrmanövers voraussichtlich benötigen wird. Dadurch wird eine sichere Übernahme der Fahrzeugführung bzw. eine fundierte Entscheidung bezüglich der Genehmigung ermöglicht.In particular, a minimum period of time is determined as the driver response time that the vehicle driver is expected to require due to his condition for taking over the vehicle guidance or for approving the given driving maneuver. This enables a secure takeover of the vehicle guidance or an informed decision regarding the approval.
Bei der Ermittlung der Fahrzeugführerreaktionszeit wird beispielsweise eine jeweilige Nebentätigkeit und/oder mindestens ein Vitalparameter des Fahrzeugführers und/oder mindestens eine vorhergehende Messung oder mehrere solcher Messungen der Fahrzeugführerreaktionszeit dieses Fahrzeugführers, insbesondere während einer oder mehrerer vorhergehender Fahrten, berücksichtigt. Dadurch wird eine möglichst genaue Ermittlung der Fahrzeugführerreaktionszeit ermöglicht.When determining the vehicle driver reaction time, for example, a respective secondary activity and / or at least one vital parameter of the vehicle driver and / or at least one preceding measurement or several such measurements of the driver's reaction time of this vehicle driver, in particular during one or more previous journeys, are taken into account. This allows the most accurate possible determination of the driver response time.
Die Aufforderung zur Übernahme der Fahrzeugführung oder zur Genehmigung der Durchführung des vorgegebenen Fahrmanövers erfolgt insbesondere mittels einer Sprachausgabe, beispielsweise durch eine Sprachausgabe im Sinne von „Übernehmen Sie die Fahrzeugführung!“. Die Sprachausgabe wird vorteilhafterweise, insbesondere in zeitkritischen Situationen, in denen die Übernahmezeitdauer kürzer ist als oder gleich lang ist wie die Fahrzeugführerreaktionszeit, durch ein akustisches Warnsignal und/oder optisches Signal eingeleitet. Das akustische Warnsignal wird beispielsweise in Form eines einfachen oder mehrfachen Pieptons ausgegeben. Das optische Warnsignal wird beispielsweise als Piktogramm ausgegeben, das ein Lenkrad mit zwei das Lenkrad umfassenden Händen zeigt. Die Ausgabe des Piktogramms erfolgt vorzugsweise auf einem Display am Fahrzeug-Cockpit und auf einem Display eines Gerätes, auf dem der Fahrzeugführer eine Nebentätigkeit ausführt. Durch das akustische/optische Warnsignal gefolgt von der Sprachausgabe wird in dringlichen Fällen eine schnelle und intuitive Erfassung der jeweiligen Aufforderung durch den Fahrzeugführer sichergestellt. Der Fahrzeugführer kann darauf reagieren bzw. antworten, insbesondere die Genehmigung erteilen oder nicht erteilen. Somit wird eine Handlungsaufforderung bzw. ein Sprachdialog zwischen Regelsystem und Fahrzeugführer durchgeführt. The request to take over the vehicle guidance or to approve the execution of the predefined driving maneuver takes place, in particular, by means of a voice output, for example by a voice output in the sense of "Take over the vehicle guidance!". The voice output is advantageously, in particular in time-critical situations in which the takeover time is shorter than or equal to the same time as the driver reaction time, initiated by an audible warning signal and / or optical signal. The audible warning signal is output, for example, in the form of a single or multiple beeps. The visual warning signal is output, for example, as a pictogram showing a steering wheel with two hands enclosing the steering wheel. The output of the icon is preferably on a display on the vehicle cockpit and on a display of a device on which the driver performs a secondary activity. By the acoustic / visual warning signal followed by the voice output, a quick and intuitive detection of the respective request by the driver is ensured in urgent cases. The driver can respond or respond, in particular granting or not granting approval. Thus, an action request or a voice dialogue between the control system and driver is performed.
Das vorgegebene Fahrmanöver, zu dessen Durchführung es der Genehmigung des Fahrzeugführers bedarf, ist beispielsweise ein systemseitig, d. h. insbesondere durch das Regelsystem, nicht abgesichertes Fahrmanöver, insbesondere ein Fahrmanöver, das aufgrund einer begrenzten Sensorreichweite der Umgebungserfassungssensorik des Fahrzeugs nicht sicher durchgeführt werden kann. Ein derartiges Fahrmanöver ist beispielsweise ein Fahrspurwechsel auf einer Autobahn beim Annähern an ein langsames anderes Fahrzeug oder an ein stehendes Hindernis oder beim Annähern an eine Fahrspurverengung oder an ein Fahrspurende. In solchen Fällen wird der Fahrzeugführer, vorteilhafterweise durch die Kombination von akustischem/optischem Warnsignal und Sprachdialog, aufgefordert, die Durchführung des Fahrmanövers zu genehmigen. Das Fahrmanöver wird somit durch die Genehmigung des Fahrzeugführers abgesichert.The predefined driving maneuver, for the implementation of which it requires the approval of the driver, for example, a system side, d. H. in particular by the control system, unsecured maneuver, in particular a maneuver that can not be performed safely due to a limited sensor range of the vehicle's environment detection sensors. Such a maneuver is, for example, a lane change on a highway when approaching a slow other vehicle or at a stationary obstacle or when approaching a lane narrowing or at a lane end. In such cases, the driver, advantageously by the combination of audible / visual warning and voice dialogue, is asked to approve the execution of the driving maneuver. The driving maneuver is thus secured by the approval of the driver.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:
-
1 schematisch einen Ablauf einer Durchführung eines autonomen Spurwechsels mit Genehmigung durch einen Fahrzeugführer, -
2 schematisch eine adaptive hochautomatisierte Fahrzeugführung, -
3 schematisch ein Diagramm mit kumulierten Reaktionszeiten einer Probandengruppe bei verschiedenen Nebentätigkeiten, -
4 schematisch eine Verkehrssituation während einer adaptiven hochautomatisierte Fahrzeugführung, und -
5 schematisch eine weitere Verkehrssituation während einer adaptiven hochautomatisierte Fahrzeugführung.
-
1 schematically a process of performing an autonomous lane change with the permission of a driver, -
2 schematically an adaptive highly automated vehicle guidance, -
3 a schematic diagram with cumulated reaction times of a group of subjects in different secondary activities, -
4 schematically a traffic situation during an adaptive highly automated vehicle management, and -
5 schematically another traffic situation during an adaptive highly automated vehicle management.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Anhand der
Based on
In dem Verfahren werden ein Erreichen der kritischen Situation und eine Übernahmezeitdauer, innerhalb derer der Fahrzeugführer
Wenn zum Beispiel eine Situation vorliegt, in der der Fahrzeugführer
Eine nicht bewältigbare kritische Situation liegt beispielsweise dann vor, wenn die Situationsanalyse, insbesondere unter Berücksichtigung von prädiktiv ermittelten Fahrmanövern umgebender Verkehrsteilnehmer, ergibt, dass das Fahrzeug
Die Systemgrenzen oder die kritische Situation werden beispielsweise auch erreicht, wenn die Situation eine Regelung auf eine Geschwindigkeit oder Beschleunigung erfordert, die außerhalb eines vorgegebenen, als zulässig definierten Wertebereichs liegt, oder wenn eine komplexe Situation, beispielsweise eine Baustelle, ein Kreisverkehr, eine unübersichtliche Kreuzung, ein Stau und/oder eine andere komplexe Situation, vorliegt, für deren Bewältigung das Regelsystem
Die Fahrzeugführerreaktionszeit
Die Aufforderungen
In einer möglichen Ausgestaltung ist das bestimmte Fahrmanöver
Das Verfahren ermöglicht somit eine adaptive Anpassung des hochautomatisierten Fahrbetrieb unter Berücksichtigung insbesondere kontinuierlich ermittelter Systemgrenzen des Regelsystems
Das Verfahren stellt insbesondere eine individuelle kognitive Assistenz mit empathischer, d. h. verständnisvoller und achtsamer, Intelligenz dar. Eine Identifikation des jeweiligen Fahrzeugführers
Insbesondere durch den oben bereits erwähnten Sprachdialog
Dargestellt in
Es erfolgt nun eine Übersetzung
Eine Alternative zu diesem Sprachdialog
Zur Entwicklung von Dialogen zwischen dem Fahrzeugführer
Die adaptive Aufforderung
Die Realisierung besteht aus einer Kombination mehrerer Verfahrensschritte
Ein erster Verfahrensschritt
Eingangsgrößen
Diese Ermittlung des Vitalzustands und der hierfür erforderliche ein oder mehreren Vitalparameter kann beispielsweise erfolgen wie in der
Die Fahrzeugführerreaktionszeit
Die aktuellen Fahrzeugführerreaktionszeiten
Dieser Anstieg verläuft im Wesentlichen linear oder in einer leicht nach oben gekrümmten Kurve. Beispielsweise beträgt einer durchschnittliche Reaktionszeit, bei voller Aufmerksamkeit und Konzentration auf die Fahreraufgabe, im Alter von 35 Jahren 429 ms und im Alter von 85 Jahren 1011 ms.This increase is essentially linear or in a slightly upwardly curved curve. For example, an average reaction time, with full attention and focus on the driver's task, is 429 ms at the age of 35 years and 1011 ms at the age of 85 years.
Alternativ oder zusätzlich können gemessene Fahrzeugführerreaktionszeiten
Als Fahrzeugführerreaktionszeiten
Bei derartigen Fahrsimulator-Studien wurde beispielsweise mittels Experimenten festgestellt, dass die Fahrzeugführerreaktionszeit
In such driving simulator studies, for example, it was determined by experiments that the driver response time
Beispielsweise wurden Fahrzeugführerreaktionszeiten
Dabei ergaben sich die in
Daraus lässt sich ein Grenzpunkt ermitteln. Der Grenzpunkt berechnet die Anzahl von mehr als 95% der Probanden, die während des Filmansehens den Blickwechsel nach der oben beschriebenen akustisch/optischen Übernahmeaufforderung innerhalb von 1,26 Sekunden von dem Tablet auf die Straße vorenommen haben (4,57 % der Probanden waren langsamer). Für das Lesen und insbesondere die Schatzsuche war diese Anzahl der Probanden, die den Blickwechsel innerhalb von 1,26 Sekunden gemacht haben, geringer. Dies gilt jedoch auf für die Kontrollgruppe.From this a limit point can be determined. The cut-off point calculates the number of more than 95% of the subjects who had the eye-to-eye shift from the tablet to the street within 1.26 seconds during movie viewing (4.57% of the subjects were slower) ). For reading, and especially the treasure hunt, this number of subjects who made the change of vision within 1.26 seconds was less. However, this applies to the control group.
Das Regelsystem
Das Fahrzeug
Wenn ein Lenkmoment von Null Nm während des hochautomatisierten Fahrens registriert wird, bedeutet es, dass keine Kraftübertragung des Fahrzeugführers
Wenn aber eine von der Geradeausrichtung abweichende Körperhaltung, zum Beispiel durch Sensoren im Sitz und/oder in der Sitzlehne und/oder Kopfrichtung, zum Beispiel mittels der Fahrerbeobachtungskamera, detektiert wird, wie es beispielsweise beim Suchen im Fußraum oder auf einer Rückbank vorkommt, dann kann eine zusätzliche Fahrzeugführerreaktionszeit
Wenn ein Lenkmoment von zwei bis vier Nm auftritt, bedeutet es, dass der Fahrzeugführer
Alternativ oder zusätzlich ist ein kognitiver Zustand und/oder Vitalzustand des Fahrzeugführers
In einem zweiten Verfahrensschritt
In einem dritten Verfahrensschritt
Die Analyse der Unsicherheiten wird beispielsweise mittels Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) durchgeführt, zum Beispiel mittels Bayes Netzwerken und/oder mittels alternativen probabilistischen Verfahren, die die Reichweite, Fehlerverteilung und/oder die Unsicherheiten verschiedener zur Datenermittlung verwendeten Sensoren kombinieren. Die Größe der Unsicherheiten bestimmt das Maß der Zuverlässigkeit von verfügbaren Sensordaten und die daraus ermittelten Schlüsse über die Systemzuverlässigkeit.The analysis of the uncertainties is carried out, for example, using artificial intelligence (AI) techniques, for example Bayesian networks and / or alternative probabilistic techniques that combine the range, error distribution and / or uncertainties of various sensors used for data collection. The size of the uncertainties determines the degree of reliability of available sensor data and the conclusions about the system reliability determined from it.
Die Sensordiagnostik, insbesondere die Selbstdiagnostik, und/oder die Berechnung der Fehlergrößen und Unsicherheiten basiert auf verschiedenen Fehlerfortpflanzungsalgorithmen, auf statistischen Verfahren und/oder auf Methoden der Systemidentifikation.The sensor diagnostics, in particular the self-diagnostics, and / or the calculation of the error quantities and uncertainties is based on various error propagation algorithms, on statistical methods and / or on methods of system identification.
Es wird dann, wie bereits beschrieben, durch eine Analyse der Trend der Annährung der Unsicherheiten an die Systemgrenzen ermittelt. Diese Trend-Annährung an die Systemgrenzen wird beispielsweise mit der Verwendung von Bayes Netzwerken (BN) und/oder alternativen KI-Verfahren ermittelt. Die Algorithmen benutzen die Input-Merkmale, d. h. insbesondere die Eingangsmerkmale, des beobachteten Systems. Diese Merkmale und deren Unsicherheiten werden mittels Bayes Netzwerken (BN) und/oder alternativen Kl-Verfahren kombiniert und für die Analyse des Trends der Unsicherheiten der Systemgrenzen verwendet. Die Analyse wird im Kontext der kontinuierlich ermittelten Systemgrenzen, des Fahrzustand, des Fahrzeugführerzustands, der Reaktionszeiten und/oder der Situationskritikalität durchgeführt.Then, as already described, an analysis is used to determine the trend in the approach of the uncertainties to the system boundaries. This trend approach to the system boundaries is determined, for example, with the use of Bayesian networks (BN) and / or alternative AI methods. The algorithms use the input features, i. H. especially the input characteristics, of the observed system. These features and their uncertainties are combined by means of Bayesian networks (BN) and / or alternative KI methods and used to analyze the trend of the uncertainties of the system boundaries. The analysis is performed in the context of the continuously determined system boundaries, the driving condition, the driver status, the reaction times and / or the situation criticality.
Wenn ein Schwellwert der Systemgrenzen erreicht ist, werden die entsprechenden probabilistischen Zustände als Input, d. h. als Eingangsparameter, für die Entscheidungsfindung an das Regelsystems
In einem vierten Verfahrensschritt
Die Übernahmezeitdauern, insbesondere vom autonomem oder teilautomatisierten zum manuellen Fahren, sind für den Abgleich mit der Kritikalität der Situationsvorhersage relevant und relevant für die nachfolgende adaptive Anpassung des hochautomatisierten Fahrbetriebs, insbesondere Anpassung der Geschwindigkeit und Lenkung des autonomen oder hochautomatisiert fahrenden Fahrzeuges
In einem fünften Verfahrensschritt
In einem sechsten Verfahrensschritt
In einem siebten Verfahrensschritt
Des Weiteren kann beispielsweise, insbesondere durch das Regelsystem
Im Folgenden erfolgt eine detaillierte Beschreibung des fünften, sechsten und siebten Verfahrensschritt
Beispielsweise liegt die Situation vor, dass ein Fahrspurwechselbedarf, d. h. die Notwendigkeit eines Fahrspurwechsels, durch das Regelsystem
For example, the situation exists that a lane change demand, ie the need for a lane change, by the
In einem ersten Schritt wird der Fahrzeugführer
Eine solche Situation ist beispielshaft in
Daher wird, gleichzeitig zur oben beschriebenen Information des Fahrzeugführers
In einem zweiten Schritt wird der Fahrzeugführer
Falls die Fahrspur
Vorteilhafterweise werden im Verfahren sowohl ja und nein Antworten als auch alternative positive bzw. negative Antworten für den Sprachdialog
In einem dritten Schritt wird, falls der Fahrzeugführer
Falls der Fahrzeugführer
Falls die aktuelle Fahrspur
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Regelsystemcontrol system
- AA
- Auswertungevaluation
- AFAF
- anderes Fahrzeuganother vehicle
- ALAL
- Ablehnungrejection
- AUAU
- Aufforderunginvitation
- Ee
- ErgebnisResult
- Egoego
- Fahrzeugvehicle
- FDFD
- FahrmanöverdurchführungManeuver execution
- FFFF
- Fahrzeugführerdriver
- FMFM
- Fahrmanövermaneuvers
- FPFP
- FahrspurwechselrichtungspfeilLane change direction arrow
- FSFS
- Fahrspurlane
- FtFt
- FahrzeugführerreaktionszeitDriver reaction time
- GG
- Genehmigungapproval
- KK
- Kommunikationcommunication
- PP
- Verbindungspfeilconnection arrow
- PAPA
- prozentualer Anteil der Probandenpercentage of subjects
- SDSD
- Sprachdialogvoice response
- tt
- Zeitstrahltime beam
- ÜÜ
- Übersetzungtranslation
- VFVF
- Verlauf FilmansehenHistory movie preview
- VKVK
- Verlauf KontrollgruppeCourse control group
- VLVL
- Verlauf LesenCourse reading
- VSVS
- Verlauf Schatzsuche History treasure hunt
- ES1ES1
- Eingangsgröße für ersten VerfahrensschrittInput variable for the first method step
- ES2ES2
- Eingangsgröße für zweiten VerfahrensschrittInput variable for the second process step
- ES3ES3
- Eingangsgröße für dritten Verfahrensschritt Input variable for the third method step
- S1S1
- erster Verfahrensschrittfirst process step
- S2S2
- zweiter Verfahrensschrittsecond process step
- S3S3
- dritter Verfahrensschrittthird process step
- S4S4
- vierter Verfahrensschrittfourth process step
- S5S5
- fünfter Verfahrensschrittfifth process step
- S6S6
- sechster Verfahrensschrittsixth process step
- S7S7
- siebter Verfahrensschrittseventh process step
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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