DE102013021853A1 - Apparatus and method for operating an autopilot for a vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Autopiloten für ein Fahrzeug. Eine Steuerungsvorrichtung (1) des Autopiloten führt vorbestimmte autonome Fahrmanöver aus und überwacht diese. Anhand von Sensordaten des Fahrzeugs werden in der Steuerungsvorrichtung (1) Steuerungsbefehle zum Ausführen der autonomen Fahrmanöver generiert. Wird während des vorbestimmten autonomen Fahrmanövers ein Fehler festgestellt, unterbricht die Steuerungseinrichtung (1) das Ausführen des vorbestimmten autonomen Fahrmanövers und überträgt mittels einer dazu gehörigen Kommunikationseinrichtung (3) die Sensordaten und/oder Fahrmanöverdaten an eine mit der Steuerungseinrichtung (1) gekoppelte und sich außerhalb des Fahrzeugs befindende Ausgabeeinrichtung (5, 6) die eingerichtet ist, auf dem Kopf eines Benutzers (7) getragen zu werden.The invention relates to a method and a device for operating an autopilot for a vehicle. A control device (1) of the autopilot executes predetermined autonomous driving maneuvers and monitors them. On the basis of sensor data of the vehicle, control commands for executing the autonomous driving maneuvers are generated in the control device (1). If an error is detected during the predetermined autonomous driving maneuver, the control device (1) interrupts the execution of the predetermined autonomous driving maneuver and transmits the sensor data and / or driving maneuver data to a control device (1) and externally by means of a corresponding communication device (3) vehicle output means (5, 6) adapted to be carried on the head of a user (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Autopiloten für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 3.The invention relates to a method for operating an autopilot for a vehicle according to the preamble of claim 1 and to an apparatus for carrying out the method according to the preamble of claim 3.

Schon seit längerem sind Autopiloten für Fahrzeuge, beispielsweise als Garagenassistenten für eine Einparkhilfe für Fahrzeuge bekannt.For a long time, autopilots for vehicles, for example as a garage assistant for a parking aid for vehicles known.

Aus der DE 20 2008 018 157 U1 ist ein Garagenassistent zur Einparkunterstützung eines Fahrzeugs in eine Garage oder eine Parklücke bekannt, der anhand von einer Umweltsensorik zur automatischen Erfassung von Raumverhältnissen und einer Fernsteuerung zum Aktivieren eines Einparkvorgangs in der Lage ist, automatisch ein Fahrzeug in der Garage abzustellen. Dabei ist der Einparkvorgang über eine drahtlose Schnittstelle visuell auf ein mobiles Endgerät übertragbar, worüber der Einparkvorgang überwacht werden kann.From the DE 20 2008 018 157 U1 For example, a garage assistant for parking assistance of a vehicle in a garage or a parking space is known, which is able to automatically switch off a vehicle in the garage by means of an environmental sensor system for automatic detection of spatial conditions and a remote control for activating a parking operation. In this case, the parking process via a wireless interface is visually transferable to a mobile terminal, about which the parking operation can be monitored.

Aus der EP 2 133 729 A1 ist ein NTED (Near the Eyes Display) bekannt, über das eine Überwachung von Land-, Wasser- und Luftfahrzeugen möglich ist, wobei Bilder aus den jeweiligen Fahrzeugen in dem NTED der Überwachungsvorrichtung eingeblendet werden und damit eine Beobachtung des unmittelbaren Umfelds aus der Perspektive des jeweiligen Fahrzeugs möglich ist.From the EP 2 133 729 A1 is a NTED (Near the Eyes Display) known, over which a monitoring of land, water and aircraft is possible, with images from the respective vehicles in the NTED of the monitoring device are superimposed and thus an observation of the immediate environment from the perspective of respective vehicle is possible.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren sowie eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der ein pilotiertes Fahren eines Fahrzeugs einfach überprüft und zuverlässig ausgeführt werden kann.It is an object of the present invention to provide a method and a device with which a piloted driving a vehicle can be easily checked and performed reliably.

Diese Aufgabe wird mittels eines Verfahrens zum Betreiben eines Autopiloten für ein Fahrzeug gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 sowie einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 3 gelöst.This object is achieved by a method for operating an autopilot for a vehicle according to the characterizing part of claim 1 and an apparatus for performing this method according to the characterizing part of claim 3.

Dabei kommt ein Verfahren zum Betreiben eines Autopiloten für ein Fahrzeug zum Einsatz, bei dem der Autopilot umfasst:

  • – eine Steuerungseinrichtung zum Ausführen und Überwachen von vorbestimmten autonomen Fahrmanövern eines mit der Steuerungseinrichtung koppelbaren Fahrzeugs,
  • – zumindest einen Sensor des Fahrzeugs der an die Steuerungseinrichtung koppelbar ist,
  • – eine Kommunikationseinrichtung, die mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist,
  • – eine mit der Kommunikationseinrichtung koppelbare und sich außerhalb des Fahrzeugs befindende Ausgabeeinrichtung, die eingerichtet ist, auf dem Kopf eines Benutzers getragen zu werden und die zur Ausgabe von Fahrmanöverdaten und/oder Sensordaten dient, und das Verfahren die Schritte umfasst:
  • – Erfassen von Sensordaten,
  • – Generieren von Steuerungsbefehlen zum Ausführen der vorbestimmten autonomen Fahrmanöver in Abhängigkeit von den erfassten Sensordaten,
  • – Ausführen der generierten Steuerungsbefehle,
wobei die Steuerungseinrichtung sowohl das Ausführen des vorbestimmten autonomen Fahrmanövers unterbricht als auch eine Ausgabe von Sensordaten und/oder Fahrmanöverdaten auf der Ausgabeeinheit bewirkt, wenn während des vorbestimmten autonomen Fahrmanövers ein Fehlerkriterium erfüllt ist.Here, a method for operating an autopilot for a vehicle is used, in which the autopilot comprises:
  • A control device for executing and monitoring predetermined autonomous driving maneuvers of a vehicle which can be coupled to the control device,
  • At least one sensor of the vehicle which can be coupled to the control device,
  • A communication device connected to the control device,
  • An out-of-vehicle docking device adapted to be worn on the head of a user and for outputting driving maneuver data and / or sensor data, the method comprising the steps of:
  • - acquisition of sensor data,
  • Generating control commands for carrying out the predetermined autonomous driving maneuvers in dependence on the detected sensor data,
  • - execute the generated control commands,
wherein the controller interrupts both the execution of the predetermined autonomous driving maneuver and causes an output of sensor data and / or driving maneuver data on the output unit if an error criterion is met during the predetermined autonomous driving maneuver.

Mittels eines Planer-Moduls, das beispielsweise in der Steuerungseinrichtung angeordnet ist, wird anhand der Sensordaten eine Fahrmanöver-Bahnkurve berechnet anhand der das Fahrzeug kollisionsfrei in/an ein gewünschtes Ziel von der Steuerungseinheit manövriert wird. Sobald die Steuerungsvorrichtung einen Fehler identifiziert, der auf Grund eines Fehlerkriteriums ermittelt wird, unterbricht sie das autonome Fahrmanöver des Autopiloten. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass ein Benutzer das Fahrzeug beim Ausführen eines vorbestimmten autonomen Fahrmanövers überwachen kann, und/oder im Fall einer Unterbrechung bzw. eines „Dead Locks” beim Ausführen des autonomen Fahrmanövers von dem Fahrzeug bzw. der Steuerungseinrichtung des Autopiloten auf die Unterbrechung des Fahrmanövers hingewiesen wird und in einen halbautomatischen Modus schaltet, bei dem dem Benutzer ein Eingreifen in das unterbrochene Fahrmanöver ermöglicht wird. Um dem Benutzer einen gezielten Eingriff zu ermöglichen, werden dem Benutzer auf einer Ausgabeeinrichtung Fahrmanöverdaten und/oder Sensordaten übermittelt, beispielsweise Bilder einer Videokamera mit Overlays, die auf bestimmte Merkmale wie Gefahrenschwerpunkte, Fußgänger, Tank- oder Ladestationen hinweisen. Dazu können zusätzliche Zeit- und Rauminformationen zu vom Fahrzeug geplanten Aktivitäten bzw. Fahrmanövern zum Laden, Fahren in einer Waschstraße sowie benötigte Zeiten, Energiehaushalt und gefahrene Wege auf der Anzeige der Ausgabeeinrichtung eingeblendet werden. Weitere erfasste Sensordaten können Temperatur, Öldruck, Treibstoff/Kraftstoff, Batteriespannung, Fahrzeugzustand und/oder Fahrzustand bzw. Betriebszustand des Fahrzeugs umfassen.By means of a planner module, which is arranged for example in the control device, a driving maneuver trajectory is calculated on the basis of the sensor data by means of which the vehicle is collision-free maneuvered in / to a desired destination by the control unit. As soon as the control device identifies a fault which is determined on the basis of an error criterion, it interrupts the autopilot's autonomous driving maneuver. A particular advantage of the method is that a user can monitor the vehicle when performing a predetermined autonomous maneuver, and / or in the event of a deadlock when performing the autonomous maneuver of the vehicle or the autopilot control device is pointed to the interruption of the driving maneuver and switches to a semi-automatic mode in which the user is allowed to intervene in the interrupted driving maneuver. In order to allow the user a targeted intervention, driving maneuver data and / or sensor data are transmitted to the user on an output device, for example images of a video camera with overlays, which indicate certain features such as danger areas, pedestrians, tank or charging stations. For this purpose, additional time and space information to activities planned by the vehicle or driving maneuvers for loading, driving in a car wash as well as required times, energy budget and driven routes can be displayed on the display of the output device. Further sensed sensor data may include temperature, oil pressure, fuel / fuel, battery voltage, vehicle condition and / or driving condition or operating condition of the vehicle.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung veranlasst die Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit zumindest eines Benutzerbefehls ein Fortsetzen oder ein Abbrechen oder ein Einleiten eines neuen Fahrmanövers. Dabei kann der Benutzer in Abhängigkeit der ihm auf der Ausgabeeinrichtung vorliegenden Informationen wie z. B. Bildern und Sensordaten gezielt in das Geschehen eingreifen und je nach vorliegendem Fall das bereits eingeleitete Fahrmanöver fortsetzen, beispielsweise wenn der Grund der Unterbrechung nur temporär bedingt ist, das Fahrmanöver vollständig abbrechen, in dem Fall, dass ein drohender Schaden oder Unfall eintreten könnte, oder mittels eines neuen Fahrmanövers oder korrigierenden halbautomatischen Eingriffs das beabsichtigte ursprüngliche Fahrmanöver abschließen oder ein vollkommen neues Fahrmanöver einleiten. Halbautomatisch bedeutet, dass der Fahrer nicht sofort ein autonomes Fahrmanöver einleitet, sondern das autonome Fahrmanöver erst nach einpaar ferngesteuerten Zwischenschritten veranlasst.In a particularly preferred embodiment of the invention, the control device causes depending on at least one user command to continue or cancel or initiate a new driving maneuver. It can the user depending on the information available to him on the output device such. B. images and sensor data specifically intervene in the action and continue the case already initiated driving maneuver, for example, if the cause of the interruption is only temporary, the driving maneuver completely cancel, in the event that an imminent damage or accident could occur, or by means of a new maneuver or corrective semi-automatic intervention complete the intended original driving maneuver or initiate a completely new driving maneuver. Semi-automatic means that the driver does not immediately initiate an autonomous maneuver, but instead initiates the autonomous maneuver only after a few remote intermediate steps.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens mittels eines Autopiloten für ein Fahrzeug, wobei der Autopilot umfasst:

  • – eine Steuerungseinrichtung zum Ausführen und Überwachen von vorbestimmten autonomen Fahrmanövern eines mit der Steuerungseinrichtung koppelbaren Fahrzeugs, zumindest einen Sensor des Fahrzeugs der an die Steuerungseinrichtung koppelbar ist,
  • – eine Kommunikationseinrichtung, die mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist,
  • – eine mit der Kommunikationseinrichtung koppelbare und sich außerhalb des Fahrzeugs befindende Ausgabeeinrichtung, die eingerichtet ist, auf dem Kopf eines Benutzers getragen zu werden und die zur Ausgabe von Fahrmanöverdaten und/oder Sensordaten dient, wobei
die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, sowohl ein Ausführen des vorbestimmten autonomen Fahrmanövers zu unterbrechen als auch eine Ausgabe von Sensordaten und/oder Fahrmanöverdaten auf der Ausgabeeinrichtung zu bewirken, wenn während des vorbestimmten autonomen Fahrmanövers ein Fehlerkriterium erfüllt ist.A further aspect of the invention relates to an apparatus for carrying out the method by means of an autopilot for a vehicle, the autopilot comprising:
  • A control device for executing and monitoring predetermined autonomous driving maneuvers of a vehicle which can be coupled to the control device, at least one sensor of the vehicle which can be coupled to the control device,
  • A communication device connected to the control device,
  • An output device which can be coupled to the communication device and which is located outside the vehicle and which is arranged to be carried on the head of a user and which serves to output driving maneuver data and / or sensor data, wherein
the control device is set up to interrupt execution of the predetermined autonomous driving maneuver as well as to effect output of sensor data and / or driving maneuver data on the output device if an error criterion is fulfilled during the predetermined autonomous driving maneuver.

Die bezüglich des Verfahrens beschriebenen Vorteile gelten gleichermaßen für die damit betriebene Vorrichtung. Darüber hinaus ermöglicht die am Kopf des Benutzers tragbare Ausgabeeinrichtung dem Benutzer zu zeigen, was das Fahrzeug gerade macht, ganz so, als wäre er selbst der Fahrer des Fahrzeugs – aus einer Perspektive des Fahrers.The advantages described with regard to the method apply equally to the device operated therewith. In addition, the user's portable output device allows the user to show what the vehicle is doing, just as if it were the driver of the vehicle - from a driver's perspective.

Weitere Fehlerkriterien, die zu einer Unterbrechung des Fahrmanövers führen können, umfassen Abweichungen von Schwellwerten von einzelnen Zuständen unterschiedlicher Sensoren, wie Treibstoff-, Batterie-, Bremsen-, Entfernungs-Sensoren sowie Zustände der Fahrbahn, Schlupf- und Rutsch-Zustände, festgestellte Bremsen und dergleichen.Other fault criteria that can lead to an interruption of the driving maneuver include deviations from thresholds of individual states of different sensors, such as fuel, battery, brake, distance sensors and conditions of the road, slip and slip conditions, detected brakes and like.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst der zumindest eine Sensor einen Lidar- und/oder Radar- und/oder Kamera- und/oder Schall-Sensor. Je mehr Sensorendaten der Steuerungseinrichtung zur Auswertung zur Verfügung stehen, desto genauer und zuverlässiger ist ein autonomes Fahrmanöver von dem Fahrzeug durchführbar und desto exakter kann ein Fehler bzw. Grund für einen Fehler im Falle der Unterbrechung des autonomen Fahrmanövers dem Benutzer bereitgestellt werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the at least one sensor comprises a lidar and / or radar and / or camera and / or sound sensor. The more sensor data of the control device are available for evaluation, the more accurate and reliable an autonomous driving maneuver of the vehicle is feasible and the more accurately a fault or reason for an error in the event of interruption of the autonomous driving maneuver can be provided to the user.

Damit der Benutzer von der Unterbrechung des autonomen Fahrmanövers in Kenntnis gesetzt werden kann, sieht die Ausgabeeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Anzeige- und/oder einen Lautsprecher vor.In order that the user can be informed of the interruption of the autonomous driving maneuver, the output device according to an embodiment of the invention provides a display and / or a loudspeaker.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anzeige ein NTED (Near the Eye Display) oder eine elektronische Anzeige eines mobilen Endgerätes. Der besondere Vorteil eines NTED ist das direkte Einblenden von Fahrmanöverdaten und/oder Sensordaten in das Blickfeld des Benutzers. Bilddaten eines im Fahrzeug angeordneten Kamera-Sensors erscheinen für den Benutzer genau so, als wären es die Bilder aus der Perspektive des Fahrers im Fahrzeug. Dadurch ergibt sich eine realistische Perspektive, die ein Eingreifen in das Fahrmanöver erheblich erleichtert.In a preferred embodiment of the invention, the display is an NTED (Near the Eye Display) or an electronic display of a mobile terminal. The particular advantage of an NTED is the direct insertion of driving maneuver data and / or sensor data into the field of vision of the user. Image data of a camera sensor arranged in the vehicle appear to the user exactly as if they were the images from the perspective of the driver in the vehicle. This results in a realistic perspective, which greatly facilitates intervention in the driving maneuver.

Bevorzugt ist die Ausgabeeinrichtung ein Teil einer sie umfassenden E/A-Einrichtung (Ein-/Ausgabe-Einrichtung), wobei die E/A-Einrichtung Mittel zur Gestenzuordnung aufweist. Dadurch ist es nicht nur möglich, Informationen vom Fahrzeug bzw. der Steuerungseinrichtung anzuzeigen, sondern auf die angezeigten Hinweise bezüglich des Fahrmanövers mittels Gesten zu reagieren und dadurch das Fahrzeug zu steuern.Preferably, the output device is part of an I / O device (I / O device) comprising it, the I / O device having means for assigning the gesture. As a result, it is not only possible to display information from the vehicle or the control device, but to respond to the displayed instructions with respect to the driving maneuver by means of gestures and thereby control the vehicle.

Vorteilhafterweise umfassen die Mittel zur Gestenzuordnung eine Kamera und/oder einen Inertialsensor. Mittels der Kamera können beispielsweise Hand-Gesten erkannt werden, wobei durch eine Bildbearbeitung die von der Kamera der E/A-Einrichtung erfassten Bilddaten, die Gesten entsprechen, mit Bilddaten des Kamera-Sensors des Fahrzeugs überlagert werden können und dadurch beispielsweise ein Lenkrad oder Schalthebel bedient werden kann, als ob der Benutzer sich in dem Fahrzeug befinden würde. Mittels des Inertialsensors können in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung Kopfstellungen erfasst werden, wie beispielsweise zur Ansteuerung des Kamera-Sensors in dem Fahrzeug interpretiert werden können, wobei dadurch eine virtuelle Blickrichtung des Fahrers simuliert werden kann. Demnach würde sich ein im Fahrzeug befindender Kamera-Sensor mit der Bewegung des Kopfes des Benutzers mitbewegen und dadurch seiner „virtuellen” Blickrichtung folgen können. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Bewegung des Kamera-Sensors auch aufgrund der Auswertung von Bilddaten der Kamera der E/A-Einrichtung möglich, wobei ein Bildfluss der Bilddaten der Kamera der E/A-Einrichtung ausgewertet wird.Advantageously, the means for gesture assignment comprise a camera and / or an inertial sensor. By means of the camera, for example, hand gestures can be recognized, whereby by image processing the image data captured by the camera of the I / O device corresponding to the gestures can be superimposed with image data of the camera sensor of the vehicle and thereby, for example, a steering wheel or lever can be operated as if the user were in the vehicle. By means of the inertial sensor, in a further advantageous embodiment of the invention, head positions can be detected, such as can be interpreted, for example, for controlling the camera sensor in the vehicle, whereby a virtual line of sight of the driver can be simulated. Accordingly, an in-vehicle camera sensor would move with the movement of the user's head and thus be able to follow his "virtual" line of sight. In a further embodiment of the invention, a movement of the camera sensor is also possible due to the evaluation of image data of the camera of the I / O device, wherein an image flow of the image data of the camera of the I / O device is evaluated.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung weist die E/A-Einrichtung Mittel zur Spracherkennung auf. Dadurch können auf einfache Weise Sprachbefehle zur Steuerung der vorbestimmten autonomen Fahrmanöver genutzt werden. Als Mittel zur Spracherkennung erweisen sich Mikrofon- und/oder Schallwandler als besonders kostengünstig und effektiv.In a further expedient embodiment of the invention, the I / O device has means for speech recognition. As a result, voice commands for controlling the predetermined autonomous driving maneuvers can be used in a simple manner. As a means of speech recognition, microphone and / or sound transducers prove to be particularly cost effective and effective.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerungseinrichtung im Fahrzeug angeordnet. Eine Anordnung der Steuerungseinrichtung im Fahrzeug ist zum einen ortsfest, kann nicht verloren werden und ist darüber hinaus auch nicht so leicht zu beschädigen.According to an advantageous embodiment of the invention, the control device is arranged in the vehicle. An arrangement of the control device in the vehicle is on the one hand stationary, can not be lost and is also not so easy to damage.

Im Folgenden werden die Erfindung und beispielhafte Ausführungsformen anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei veranschaulicht die einzige Figur anhand einer skizzenhaften Darstellung eine mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens betriebene Vorrichtung für einen Autopiloten eines Fahrzeugs.In the following the invention and exemplary embodiments will be explained in more detail with reference to a drawing. The single figure illustrates on the basis of a sketch-like illustration a device operated by means of a method according to the invention for an autopilot of a vehicle.

In der Figur wird eine Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens zum Betreiben eines Autopiloten für ein Fahrzeug dargestellt. Der Autopilot umfasst eine Steuerungseinrichtung 1 zum Ausführen und Überwachen von vorbestimmten autonomen Fahrmanövern eines Fahrzeugs – in der vorliegenden Figur durch die Steuerungseinrichtung 1 symbolisiert. Unter autonomen Fahrmanövern wird ein pilotiertes Fahren des Fahrzeugs verstanden, wobei sich das Fahrzeug selbständig, ohne Insassen, in vorzugsweise menschfreien Räumen bewegt. Dieses können Fahrmanöver zum Parken, Tanken, Waschen oder zum Aufladen einer Batterie an einer Ladestation sein. Zumindest ein Sensor 2 des Fahrzeugs ist mit der Steuerungseinrichtung 1 gekoppelt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der Sensor 2 ein Lidar- und/oder Radar- und/oder Kamera- und/oder Schall-Sensor sein. Um eine möglichst genaue Diagnose über ein Fahrverhalten bzw. Fahrzeugszustand liefern zu können, werden bevorzugt mehrere Sensoren unterschiedlicher Art in das Fahrzeug verbaut bzw. an/mit der Steuerungseinrichtung 1 gekoppelt. Die Steuerungseinrichtung 1 verfügt über eine Kommunikationseinrichtung 3, die mit einer sich außerhalb des Fahrzeugs befindenden E/A-Einrichtung koppelbar ist. In der Figur ist die E/A-Einrichtung als Datenbrille 4 ausgeführt. Die Datenbrille 4 weist eine Ausgabeeinrichtung 5, 6 auf, die eingerichtet ist, auf dem Kopf eines Benutzers 7 getragen zu werden, und die zur Ausgabe von Fahrmanöverdaten und/oder Sensordaten dient. Vorzugsweise verfügt die Ausgabeeinrichtung 5, 6 über eine Anzeige 5 und oder einen Lautsprecher 6. Über die Anzeige 5 werden einem Benutzer 7 – in der Figur als Auge symbolisiert – Fahrmanöverdaten und/oder Sensordaten ins Blickfeld eingeblendet. Darüber hinaus können Warnsignale bzw. Fahrmanöverdaten und/oder Sensordaten des Fahrzeugs auditiv über einen Lautsprecher 6 der Ausgabeeinrichtung 5, 6 ausgegeben werden. Zusätzlich zu den Fahrmanöverdaten und den Sensordaten können dabei auch von einem in dem Fahrzeug verbauten Mikrofon aufgenommene Schalldaten dem Benutzer 7 über den Lautsprecher 6 ausgegeben werden. Mittels der in der Figur veranschaulichten Datenbrille 4 lässt sich ein besonders realistischer Eindruck hinsichtlich eines Fahrgefühls in dem Fahrzeug an den Benutzer 7 schaffen.In the figure, an apparatus for carrying out a method for operating an autopilot for a vehicle is shown. The autopilot comprises a control device 1 for carrying out and monitoring predetermined autonomous driving maneuvers of a vehicle - in the present figure by the control device 1 symbolizes. Autonomous driving maneuvers are understood to mean a piloted driving of the vehicle, whereby the vehicle moves independently, without occupants, in preferably people-free spaces. This can be driving maneuvers for parking, refueling, washing or charging a battery at a charging station. At least one sensor 2 of the vehicle is connected to the control device 1 coupled. According to one embodiment of the invention, the sensor 2 a lidar and / or radar and / or camera and / or sound sensor. In order to be able to provide as accurate a diagnosis as possible about a driving behavior or vehicle state, several sensors of different types are preferably installed in the vehicle or on / with the control device 1 coupled. The control device 1 has a communication device 3 that can be coupled to an out-of-vehicle I / O device. In the figure, the I / O device is data glasses 4 executed. The data glasses 4 has an output device 5 . 6 on which is set up on the head of a user 7 be worn, and for the output of driving maneuver data and / or sensor data is used. Preferably, the output device has 5 . 6 via an ad 5 and or a speaker 6 , About the ad 5 become a user 7 - symbolized in the figure as an eye - display driving maneuver data and / or sensor data in the field of view. In addition, warning signals or driving maneuver data and / or sensor data of the vehicle may be auditory over a loudspeaker 6 the output device 5 . 6 be issued. In addition to the driving maneuver data and the sensor data, sound data recorded by a microphone installed in the vehicle can also be used by the user 7 over the speaker 6 be issued. By means of the data glasses illustrated in the figure 4 leaves a particularly realistic impression of a driving feeling in the vehicle to the user 7 create.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können Bewegungen des Kopfes des Fahrers 7 von einem Kamera-Sensor des Fahrzeugs nachvollzogen werden, wobei der Kamera-Sensor im Fahrzeug die gleiche Bewegung wie die des Kopfes des Benutzers nachvollzieht. Dadurch wird dem Benutzer 7 ein besonders realistisches Bild aus der Perspektive eines im Fahrzeug sitzenden Fahrers ermöglicht. Zusammen mit dem Lautsprecher 6 lässt sich für den Benutzer 7 ein Gefühl erzeugen, als ob er selbst in dem Fahrzeug fährt. Die Datenbrille 4 verfügt des Weiteren über eine Antenne, die Teil der Kommunikationseinrichtung 3 ist. Des Weiteren verfügt die Datenbrille 4 über einen Inertialsensor 8, der Relativbewegungen des Kopfes des Fahrers 7 in Steuerungssignale, beispielsweise für den Kamera-Sensor im Fahrzeug generiert, die über die Antenne der Kommunikationseinrichtung 3 der Datenbrille 4 an die Steuerungseinrichtung 1 gesendet werden, um die daran gekoppelten Sensoren 2 – z. B. ein Kamera-Sensor – anzusteuern.In a particularly preferred embodiment of the invention, movements of the driver's head 7 be followed by a camera sensor of the vehicle, the camera sensor in the vehicle tracks the same movement as that of the head of the user. This will give the user 7 a particularly realistic picture from the perspective of a driver sitting in the vehicle allows. Together with the speaker 6 settles for the user 7 create a feeling as if he himself drives in the vehicle. The data glasses 4 also has an antenna that is part of the communication device 3 is. Furthermore, the data glasses 4 via an inertial sensor 8th , the relative movements of the driver's head 7 in control signals, for example, generated for the camera sensor in the vehicle, via the antenna of the communication device 3 the data glasses 4 to the control device 1 sent to the sensors coupled to it 2 - z. B. a camera sensor - to control.

Die Steuerungseinrichtung 1 des Autopiloten des Fahrzeugs ist eingerichtet, ein vorbestimmtes autonomes Fahrmanöver des Fahrzeugs auszuführen und zu überwachen. Wenn beim Ausführen des autonomen Fahrmanövers ein Fehler auftritt, weil ein bestimmtes Fehlerkriterium von der Steuerungseinrichtung 1 erfüllt wird, wird das Fahrmanöver von der Steuerungseinrichtung 1 unterbrochen und eine Ausgabe von Sensordaten und/oder Fahrmanöverdaten auf der Ausgabeeinrichtung 5, 6 der Datenbrille 4 des Benutzers 7 generiert bzw. bewirkt. Bei der Prüfung des Fehlerkriteriums stellt die Steuerungseinrichtung 1 des Autopiloten fest, ob beispielsweise ein unvorhergesehenes Hindernis die Ausführung des Fahrmanövers behindert oder bestimmte Sensoren 2 ausgefallen sind, oder die noch intakten Sensoren 2 einen Fahrzeugzustand feststellen, der die weitere Ausführung des Fahrmanövers behindert. Dies kann beispielsweise ein Mangel an Kraftstoff, zu niedrige Batteriespannung oder eine Radpanne des Fahrzeugs sein. Anhand der Sensoren 2 kann eine Diagnose eines möglichen Fehlers ermittelt werden, der zur Unterbrechung des Fahrmanövers geführt hat und dies dem Benutzer 7 auf der Datenbrille 4 über die Ausgabeeinrichtung 5, 6 angezeigt werden. Der Fahrer 7 ist nun in der Lage, das unterbrochene Fahrmanöver fortzusetzen, abzubrechen oder ein vollkommen neues autonomes Fahrmanöver einzuleiten. Dazu ist die E/A-Einrichtung 4 gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung mit Mitteln zur Gestenzuordnung 8, 9 eingerichtet.The control device 1 the autopilot of the vehicle is configured to execute and monitor a predetermined autonomous driving maneuver of the vehicle. When an error occurs in carrying out the autonomous driving maneuver because of a certain error criterion from the controller 1 is satisfied, the driving maneuver of the controller 1 interrupted and an output of sensor data and / or driving maneuver data on the output device 5 . 6 the data glasses 4 the user 7 generates or causes. When checking the error criterion, the control device 1 the autopilot, for example, whether an unforeseen obstacle obstructs the execution of the maneuver or certain sensors 2 have failed or are still intact sensors 2 determine a vehicle condition that hinders the further execution of the driving maneuver. This may be, for example, a lack of fuel, too low battery voltage or a wheelpull of the vehicle. Based on the sensors 2 A diagnosis of a possible error that led to the interruption of the driving maneuver can be determined and this to the user 7 on the data glasses 4 via the output device 5 . 6 are displayed. The driver 7 is now able to continue the broken maneuver, break off or initiate a completely new autonomous driving maneuver. This is the I / O setup 4 according to an advantageous embodiment of the invention with means for gesture assignment 8th . 9 set up.

Als Gesten werden gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung beispielsweise Kopfgesten sowie Handgesten des Benutzers 7 verstanden. Über den in der Datenbrille 4 eingebauten Inertialsensor 8 können Kopfbewegungen in Steuerungssignale für die Steuerungseinrichtung 1 des Autopiloten umgewandelt werden. So können beispielsweise in Abhängigkeit der von der Steuerungseinrichtung 1 identifizierten Fehler beim Fahrmanöver zusätzlich Menüeinträge generiert werden, die dem Benutzer 7 über die Ausgabeeinrichtung 5, 6 angezeigt werden und über eine Kopfbewegung des Benutzers 7 aus dem Menü – das in dem NTED eingeblendet wird – ausgewählt werden.As gestures become according to an advantageous embodiment of the invention, for example, head gestures and hand gestures of the user 7 Understood. About in the data glasses 4 built-in inertial sensor 8th can head movements in control signals for the controller 1 be converted to the autopilot. For example, depending on the of the control device 1 identified errors during driving maneuver additionally menu entries are generated, which the user 7 via the output device 5 . 6 be displayed and over a head movement of the user 7 from the menu - which appears in the NTED - are selected.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die E/A-Einrichtung bzw. Datenbrille 4 zusätzlich oder alternativ mit einer Kamera 9 ausgerüstet, die dasselbe Blickfeld erfasst wie ein Auge des Benutzers 7. Mittels Handgesten 10, die im Blickfeld des Benutzers 7 ausgeführt werden, kann der Autopilot das Fahrzeug steuern. Dabei können beispielsweise mittels der Handgesten bzw. Bewegungen eines Lenkrads oder eines Schalthebels gesteuert werden, ganz so, als befände sich der Benutzer 7 im Fahrzeug selbst. Beispielsweise könnte durch eine Überlagerung von Bilddaten der Kamera 9 – von der Datenbrille 4 aufgezeichnet Bilder der Handgesten – mit in dem NTED 5 angezeigten Bildern eines Fahrzeuginnenraums überlagert werden, und mittels geeigneter Software die Steuerung des Wagens vollständig virtuell erfolgen.In a particularly preferred embodiment of the invention, the I / O device or data glasses 4 additionally or alternatively with a camera 9 equipped, which captures the same field of view as an eye of the user 7 , By hand gestures 10 in the field of vision of the user 7 be executed, the autopilot can control the vehicle. In this case, for example, by means of the hand gestures or movements of a steering wheel or a shift lever can be controlled, just as if the user was 7 in the vehicle itself. For example, could be due to an overlay of image data of the camera 9 - from the data glasses 4 recorded pictures of the hand gestures - with in the NTED 5 superimposed on displayed images of a vehicle interior, and by means of suitable software, the control of the car completely virtual.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die E/A-Einrichtung bzw. Datenbrille 4 alternativ oder zusätzlich Mittel zur Spracherkennung, beispielsweise ein Mikrofon und/oder einen Schallwandler auf – in der Figur nicht gezeigt. Über die Mittel zur Spracherkennung können Sprachbefehle zur Steuerung des Autopiloten an die Steuerungseinrichtung 1 übertragen werden. Dadurch wird dem Benutzer 7 eine weitere Möglichkeit zur Steuerung des Fahrzeugs ermöglicht.In a further embodiment of the invention, the I / O device or data glasses 4 alternatively or additionally, means for speech recognition, such as a microphone and / or a sound transducer - not shown in the figure. Via the speech recognition means voice commands for controlling the autopilot to the control device 1 be transmitted. This will give the user 7 another way to control the vehicle allows.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerungseinrichtung 1 in dem Fahrzeug integriert. Dadurch lassen sich elektronische Bausteine des Fahrzeugs von der Steuereinrichtung des Autopiloten gemeinsam verwenden.In a preferred embodiment of the invention, the control device 1 integrated in the vehicle. As a result, electronic components of the vehicle can be shared by the control device of the autopilot.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Autopilot, umfassend eine Steuerungseinrichtung 1, Kommunikationseinrichtung 3 sowie E/A-Einrichtung 4 über eine im Fahrzeug vorgesehene Schnittstelle nachrüstbar.In another embodiment of the invention, the autopilot is a controller 1 , Communication device 3 as well as I / O facility 4 Can be retrofitted via an interface provided in the vehicle.

Durch die Möglichkeit eines Eingreifens in ein unterbrochenes vorbestimmtes autonomes Fahrmanöver kann die Zuverlässigkeit einer Ausführung des Fahrmanövers gesteigert und dadurch die Sicherheit des Fahrzeugs und des Fahrzeugumfelds gewährleistet werden.The possibility of intervention in an interrupted predetermined autonomous driving maneuver can increase the reliability of an execution of the driving maneuver and thereby ensure the safety of the vehicle and the vehicle environment.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (11)

Verfahren zum Betreiben eines Autopiloten für ein Fahrzeug, wobei der Autopilot umfasst: – eine Steuerungseinrichtung (1) zum Ausführen und Überwachen von vorbestimmten autonomen Fahrmanövern eines mit der Steuerungseinrichtung (1) koppelbaren Fahrzeugs, – zumindest einen Sensor (2) (des Fahrzeugs) der an die Steuerungseinrichtung (1) koppelbar ist, – eine Kommunikationseinrichtung (3), die mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist, – eine mit der Kommunikationseinrichtung (3) koppelbare und sich außerhalb des Fahrzeugs befindende Ausgabeeinrichtung (5, 6), die eingerichtet ist auf dem Kopf eines Benutzers (7) getragen zu werden und die zur Ausgabe von Fahrmanöverdaten und/oder Sensordaten dient, und das Verfahren die Schritte umfasst: – Erfassen von Sensordaten, – Generieren von Steuerungsbefehlen zum Ausführen der vorbestimmten autonomen Fahrmanöver in Abhängigkeit von den erfassten Sensordaten, – Ausführen der generierten Steuerungsbefehle, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (1) sowohl das Ausführen des vorbestimmten autonomen Fahrmanövers unterbricht als auch eine Ausgabe von Sensordaten und/oder Fahrmanöverdaten auf der Ausgabeeinheit (5, 6) bewirkt, wenn während des vorbestimmten autonomen Fahrmanövers ein Fehlerkriterium erfüllt ist.Method for operating an autopilot for a vehicle, the autopilot comprising: - a control device ( 1 ) for carrying out and monitoring predetermined autonomous driving maneuvers with the control device ( 1 ) coupled vehicle, - at least one sensor ( 2 ) (of the vehicle) to the control device ( 1 ), - a communication device ( 3 ), which is connected to the control device, - one with the communication device ( 3 ) can be coupled and located outside the vehicle output device ( 5 . 6 ), which is set up on the head of a user ( 7 ) and which is used to output driving maneuver data and / or sensor data, and the method comprises the steps of: - acquiring sensor data, - generating control commands for carrying out the predetermined autonomous driving maneuvers in dependence on the detected sensor data, - executing the generated control commands , characterized in that the control device ( 1 ) interrupts both the execution of the predetermined autonomous driving maneuver and an output of sensor data and / or driving maneuver data on the output unit ( 5 . 6 ) is effected when an error criterion is met during the predetermined autonomous driving maneuver. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (1) in Abhängigkeit zumindest eines Benutzer-Befehls (7) ein Fortsetzen oder ein Abbrechen oder ein Einleiten eines neuen autonomen oder halbautomatischen Fahrmanövers veranlasst.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the control device ( 1 ) depending on at least one user command ( 7 ) causes a resumption or abort or initiation of a new autonomous or semi-automatic maneuver. Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 2 eines Autopiloten für ein Fahrzeug, wobei der Autopilot umfasst: – eine Steuerungseinrichtung (1) zum Ausführen und Überwachen von vorbestimmten autonomen Fahrmanövern eines mit der Steuerungseinrichtung (1) koppelbaren Fahrzeugs, zumindest einen Sensor (2) (des Fahrzeugs) der an die Steuerungseinrichtung (1) koppelbar ist, – eine Kommunikationseinrichtung, die mit der Steuerungseinrichtung (1) verbunden ist, – eine mit der Kommunikationseinrichtung (3) koppelbare und sich außerhalb des Fahrzeugs befindende Ausgabeeinrichtung (5, 6), die eingerichtet ist auf dem Kopf eines Benutzers (7) getragen zu werden und die zur Ausgabe von Fahrmanöverdaten und/oder Sensordaten dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (1) eingerichtet ist, sowohl ein Ausführen des vorbestimmten autonomen Fahrmanövers zu unterbrechen als auch eine Ausgabe von Sensordaten und/oder Fahrmanöverdaten auf der Ausgabeeinrichtung (5, 6) zu bewirken, wenn während des vorbestimmten autonomen Fahrmanövers ein Fehlerkriterium erfüllt ist.Device for carrying out a method according to one of claims 1 and 2 of an autopilot for a vehicle, the autopilot comprising: - a control device ( 1 ) for carrying out and monitoring predetermined autonomous driving maneuvers with the control device ( 1 ) coupled to the vehicle, at least one sensor ( 2 ) (of the vehicle) to the control device ( 1 ), - a communication device connected to the control device ( 1 ), - one with the communication device ( 3 ) can be coupled and located outside the vehicle output device ( 5 . 6 ), which is set up on the head of a user ( 7 ) and which serves to output driving maneuver data and / or sensor data, characterized in that the control device ( 1 ) is arranged to interrupt both execution of the predetermined autonomous driving maneuver and output of sensor data and / or driving maneuver data on the output device ( 5 . 6 ) when an error criterion is met during the predetermined autonomous driving maneuver. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor (2) einen Lidar- und/oder Radar- und/oder Kamera- und/oder Schall-Sensor umfasst.Apparatus according to claim 3, characterized in that the at least one sensor ( 2 ) comprises a lidar and / or radar and / or camera and / or sound sensor. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinrichtung (5, 6) eine Anzeige (5) und/oder einen Lautsprecher (6) umfasst.Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the output device ( 5 . 6 ) an ad ( 5 ) and / or a loudspeaker ( 6 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige (5) ein NTED oder elektronische Anzeige ist.Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the display ( 5 ) is an NTED or electronic display. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinrichtung (5, 6) einen Teil einer sie umfassenden E/A-Einrichtung (4) ist, wobei die E/A-Einrichtung (4) Mittel zur Gestenzuordnung aufweist.Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the output device ( 5 . 6 ) a part of an I / O facility ( 4 ), the I / O device ( 4 ) Has means for gesture assignment. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Gestenzuordnung (8, 9) eine Kamera (9) und/oder einen Inertialsensor (8) umfassen.Apparatus according to claim 7, characterized in that the means for gesture assignment ( 8th . 9 ) a camera ( 9 ) and / or an inertial sensor ( 8th ). Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die E/A-Einrichtung (4) ein Mittel zur Spracherkennung aufweist.Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the I / O device ( 4 ) has a means for speech recognition. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Spracherkennung ein Mikrophon und/oder einen Schallwandler umfasst.Apparatus according to claim 9, characterized in that the means for speech recognition comprises a microphone and / or a sound transducer. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (1) im Fahrzeug angeordnet ist.Device according to one of claims 3 to 10, characterized in that the control device ( 1 ) is arranged in the vehicle.
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