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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenkommunikation zwischen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen einerseits und einem fahrzeugexternen zentralen Informationspool andererseits, wobei die Kraftfahrzeuge jeweils einen automatischen Fahrmodus aufweisen, in welchem das jeweilige Kraftfahrzeug autonom mittels einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs längs- und quergeführt wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine Fahrerassistenzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrerassistenzeinrichtung.
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Es ist bereits Stand der Technik, ein Kraftfahrzeug vollständig autonom mittels einer Fahrerassistenzeinrichtung zu führen. Ein derartiger Autopilot übernimmt dabei sowohl die Steuerung der Längsführung als auch die Steuerung der Querführung des Kraftfahrzeugs, d. h. sowohl das Beschleunigen und Bremsen als auch die Steuerung des Lenkwinkels. Zu diesem Zwecke wird eine Steuereinrichtung eingesetzt, welche entsprechende Steuersignale an eine Lenkvorrichtung des Kraftfahrzeugs einerseits sowie an einen Antriebsstrang andererseits abgibt. Das Führen des Kraftfahrzeugs erfolgt dabei grundsätzlich unabhängig von dem Fahrer, der bei dem derart aktivierten automatischen Fahrmodus keine Hände mehr am Steuer zu haben braucht.
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Während des automatischen Fahrens erfasst die Fahrerassistenzeinrichtung fortlaufend die aktuellen Umgebungsinformationen. Dazu werden in dem Kraftfahrzeug mehrere Sensoren eingesetzt, welche die aktuelle Umgebung um das Kraftfahrzeug herum erfassen und die Sensordaten an die Steuereinrichtung übermitteln. Es kann sich dabei beispielsweise um Ultraschallsensoren, Radarsensoren, Lidarsensoren sowie um Kameras handeln. Die Steuereinrichtung bestimmt dann anhand der empfangenen Sensordaten einerseits die Abstände zu Hindernissen, wie insbesondere zu anderen Kraftfahrzeugen, sowie die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs auf dem aktuell befahrenen Fahrstreifen. Letzteres kann beispielsweise anhand von Bilddaten einer Kamera vorgenommen werden. Anhand der Sensordaten kann die Steuereinrichtung dann insgesamt ein so genanntes Fahrzeugumgebungsmodell (Vehicle Environment Model) ermitteln, welches dem automatischen Fahren zugrunde gelegt wird.
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Das automatische Fahren ist lediglich in bestimmten Fahrsituationen möglich. Ob ein Kraftfahrzeug zu einem bestimmten Zeitpunkt autonom durch die Fahrerassistenzeinrichtung geführt werden kann, kann von verschiedensten Faktoren bzw. Parametern abhängig sein. Die Steuereinrichtung kann diesbezüglich fortlaufend überprüfen, ob vorgegebene Kriterien zum Einschalten des automatischen Fahrmodus zum aktuellen Zeitpunkt erfüllt sind oder nicht. Diese Kriterien können beispielsweise beinhalten, dass auf der Fahrbahn Längsmarkierungen angebracht sind, welche durch Auswertung von Bilddaten detektiert werden können. Eine weitere Bedingung kann beispielsweise sein, dass das oben genannte Fahrzeugumgebungsmodell anhand der momentan zur Verfügung stehenden Sensordaten überhaupt zuverlässig erzeugt werden kann, sodass ein sicheres automatisches Führen des Kraftfahrzeugs möglich ist. Ein noch weiteres Kriterium kann beinhalten, dass für die aktuelle Region bzw. für die gesamte geplante Route bis zu einem vordefinierten Zielort eine ausreichend genaue Straßenkarte zur Verfügung steht, welche dem automatischen Führen des Kraftfahrzeugs zugrunde gelegt werden kann. Weitere Kriterien können beispielsweise den Zustand der Fahrbahn und/oder die aktuellen Wetterbedingungen und/oder die Verkehrsdichte betreffen.
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Sind die Kriterien erfüllt, so wird dem Fahrer die Möglichkeit des Einschaltens des automatischen Fahrmodus optisch und/oder akustisch signalisiert, sodass der Fahrer über die Möglichkeit der Aktivierung informiert wird. Der Fahrer kann dann den automatischen Fahrmodus durch Vornahme einer entsprechenden Eingabe an einer Bedieneinrichtung aktivieren. Wird das Kraftfahrzeug autonom geführt, so hat der Fahrer jederzeit auch die Möglichkeit, den Autopiloten wieder zu deaktivieren und die Kontrolle über das Kraftfahrzeug selbst zu übernehmen. Dies kann beispielsweise so aussehen, dass der Fahrer wieder das Lenkrad ergreift oder eine entsprechende Eingabe an der Bedieneinrichtung vornimmt. Es kann aber auch vorkommen, dass während des automatischen Fahrmodus durch die Fahrerassistenzeinrichtung selbst detektiert wird, dass die oben genannten Kriterien nicht mehr erfüllt sind und der Fahrmodus wieder deaktiviert werden soll. In diesem Falle wird die Kontrolle über das Kraftfahrzeug wieder an den Fahrer übergeben, was durch die Fahrerassistenzeinrichtung auch entsprechend signalisiert wird.
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Das automatische Fahren kann auch von Seiten eines zentralen Informationspools unterstützt werden, von welchem beispielsweise aktuelle Verkehrsinformationen an ein Kraftfahrzeug übermittelt werden können. In diesem Zusammenhang ist des Weiteren ein so genanntes „Crowd-Sourcing” von Informationen bekannt: Es können verschiedenste Informationen von einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen an den zentralen Informationspool übermittelt und dort zentral verwaltet werden. Zu diesen Informationen können neben den aktuellen Wetterdaten sowie den Verkehrsinformationen auch beispielsweise Kartendaten gehören. In dem zentralen Informationspool kann somit eine hochpräzise, spurgenaue digitale Straßenkarte bereitgestellt werden, welche es dem Informationspool ermöglicht, eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen bei dem automatischen Fahren zu unterstützen. Mit anderen Worten können die empfangenen Daten zentral in dem Informationspool gesammelt und statistisch ausgewertet werden, um dann anhand dieser zentral gesammelten Daten die einzelnen Kraftfahrzeuge in dem automatischen Fahrmodus durch Übermittlung entsprechender Empfehlungen zu unterstützen.
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Das „Crowd-Sourcing”
von Informationen ist beispielsweise aus dem Dokument
DE 10 2011 084 148 A1 bekannt.
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Das Dokument
DE 10 2012 211 620 A1 beschreibt ein System für einen selbstoptimierenden Verkehrsfluss unter Verwendung gemeinsam genutzter Fahrzeuginformationen. Das System verwendet dabei mehrere Steuereinheiten, die Informationen von mehreren fahrzeuginternen Fahrzeuginformations-Agenten sowie einem Netzwerk aus Verkehrsleiteinheiten empfangen, die mit den Steuereinheiten verbunden sind. Hierbei werden Informationen in Bezug auf den Verkehr in einer geographischen Region einschließlich Verkehrsaufkommen, Geschwindigkeit, Ziel, beabsichtigte Route des jeweiligen Fahrzeugs übermittelt. Zum optimalen Steuern des Verkehrsflusses werden anschließend Steuersignale an die Verkehrsleiteinheiten in der Region übermittelt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung die Nutzbarkeit des automatischen Fahrmodus in einem Kraftfahrzeug im Vergleich zum Stand der Technik weiter verbessert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Fahrerassistenzeinrichtung sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figur.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zur Datenkommunikation zwischen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen einerseits und einem fahrzeugexternen zentralen Informationspool andererseits, wobei die Kraftfahrzeuge jeweils einen automatischen Fahrmodus aufweisen und insbesondere in einen solchen Fahrmodus umgeschaltet werden können, in welchem das jeweilige Kraftfahrzeug autonom mittels einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs längs- und quergeführt wird. Dies bedeutet, dass in dem automatischen Fahrmodus die Steuereinrichtung sowohl die Längsführung als auch die Querführung autonom steuert, ohne dass der Fahrer Gas geben, bremsen und lenken muss. Von der Vielzahl der Kraftfahrzeuge werden an den zentralen Informationspool Daten übertragen, welche Informationen über das Einschalten des automatischen Fahrmodus sowie einen Einschaltort des Fahrmodus und/oder Informationen über das Ausschalten des automatischen Fahrmodus sowie einen Ausschaltort des Fahrmodus bei dem jeweiligen Kraftfahrzeug beinhalten.
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Die Erfindung geht also den Weg, die Kraftfahrzeuge so auszugestalten, dass beim Aktivieren und/oder beim Deaktivieren des automatischen Fahrmodus entsprechende Informationen einschließlich des Einschaltortes und/oder des Ausschaltortes an den zentralen Informationspool übermittelt werden, sodass quasi ein „Crowd-Sourcing” dieser Informationen vorgenommen wird. Auf diese Art und Weise kann die Nutzbarkeit sowie die Akzeptanz des automatischen Fahrmodus eines Kraftfahrzeugs im Vergleich zum Stand der Technik verbessert werden, weil der Informationspool anhand der empfangenen Daten Rückschlüsse darauf ziehen kann, an welchen Orten das Einschalten und/oder das Ausschalten des automatischen Fahrmodus möglich und vor allem auch sinnvoll ist. Die empfangenen Daten können durch den Informationspool insbesondere statistisch ausgewertet und verarbeitet werden, und es ist beispielsweise möglich, eine digitale Straßenkarte mit Streckenabschnitten bereitzustellen, bei denen der automatische Fahrmodus zumindest bei einer vorgegebenen Mindestanzahl von Kraftfahrzeugen bzw. bei einem Mindestanteil von Kraftfahrzeugen, die einen automatischen Fahrmodus aufweisen, aktiviert war. Somit können von dem Informationspool an die Kraftfahrzeuge beispielsweise Hinweise bzw. Empfehlungen bezüglich des Einschaltens und/oder Ausschaltens des automatischen Fahrmodus übermittelt werden. Der Fahrer eines Kraftfahrzeugs kann somit bezüglich des Einschaltens und/oder des Ausschaltens des automatischen Fahrmodus von dem Informationspool situationsabhängig und bedarfsgerecht unterstützt werden.
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Der Informationspool ist vorzugsweise durch eine Server-Einrichtung bereitgestellt, welche insbesondere über das Internet und/oder über eine drahtlose Mobilfunkverbindung mit den Kraftfahrzeugen kommuniziert. Zu diesem Zweck können die Kraftfahrzeuge jeweils über eine Kommunikationseinrichtung verfügen, welche zur Datenkommunikation über das Internet und/oder über ein Mobilfunknetzwerk ausgebildet ist.
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Die Übermittlung der genannten Daten an den zentralen Informationspool erfolgt vorzugsweise „online” und somit in Echtzeit. Dies bedeutet insbesondere, dass die Daten unmittelbar nach dem Einschalten und/oder Ausschalten des automatischen Fahrmodus ohne Zwischenspeicherung in dem Kraftfahrzeug an den Informationspool übermittelt werden.
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Zusätzlich zu den Informationen über den Einschaltort und/oder Ausschaltort des automatischen Fahrmodus können von der Vielzahl der Kraftfahrzeuge an den zentralen Informationspool auch Daten übertragen werden, welche Informationen über einen Zeitpunkt des Einschaltens und/oder einen Zeitpunkt des Ausschaltens des automatischen Fahrmodus bei dem jeweiligen Kraftfahrzeug beinhalten. Somit können bei dem zentralen Informationspool Erkenntnisse gewonnen werden, welche Streckenabschnitte zu welcher Zeit automatisch gefahren werden können. Diese Erkenntnisse können dann in vorteilhafter Weise dazu genutzt werden, um die Nutzbarkeit des automatischen Fahrmodus bei den Kraftfahrzeugen weiterhin zu verbessern und hierbei beispielsweise orts- und/oder zeitabhängige Empfehlungen bzw. Hinweise bezüglich des automatischen Fahrens an die einzelnen Kraftfahrzeuge zu übermitteln. Einschaltort und Ausschaltort sind insbesondere geografische Orte und können beispielsweise mittels eines im Kraftfahrzeug befindlichen Navigationssystems bzw. Global Positioning Systems (GPS) automatisch bestimmt werden.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass von der Vielzahl der Kraftfahrzeuge an den zentralen Informationspool Daten übertragen werden, welche Informationen darüber beinhalten, ob der automatische Fahrmodus durch den Fahrer selbst oder autonom durch die Steuereinrichtung des jeweiligen Kraftfahrzeugs eingeschaltet und/oder ausgeschaltet wurde. Als besonders vorteilhaft erweist sich dabei die Information, ob das Ausschalten des automatischen Fahrmodus durch den Fahrer selbst oder aber automatisch durch die Steuereinrichtung vorgenommen wurde. Übernimmt der Fahrer von sich aus die Kontrolle über das Kraftfahrzeug während des automatischen Fahrmodus, so kann dies grundsätzlich mehrere Ursachen haben: Es kann sich zum Beispiel um einen schönen Streckenabschnitt handeln, auf welchem der Fahrer die „Freude am Fahren” ausleben und genießen möchte. Es kann aber auch ein Hinweis darauf sein, dass der Fahrer gerade an diesem Ausschaltort der Steuereinrichtung nicht vertraut, weil etwa die Geschwindigkeit bei dem automatischen Fahren zu hoch ist. Wird dann durch den Informationspool ein Kraftfahrzeug an demselben Ort detektiert, so können an dieses Kraftfahrzeug entsprechende Empfehlungen übermittelt werden, dass der aktuelle Streckenabschnitt mit viel Freude manuell gefahren werden kann. Es ist aber auch eine nachträgliche Feinjustierung der Algorithmik des automatischen Fahrmodus möglich, um das automatische Fahren bei diesem Streckenabschnitt beispielsweise mit einer geringeren Geschwindigkeit vornehmen und den automatischen Fahrmodus somit noch benutzerfreundlicher und/oder sicherer gestalten zu können.
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Von der Vielzahl der Kraftfahrzeuge können an den zentralen Informationspool auch Daten übermittelt werden, welche Informationen über den Grund des Einschaltens und/oder des Ausschaltens des automatischen Fahrmodus bei dem jeweiligen Kraftfahrzeug beinhalten. Insbesondere durch die Meldung des Grunds der Deaktivierung des automatischen Fahrmodus kann dann durch den Informationspool verifiziert werden, warum das automatische Fahren auf einem bestimmten Streckenabschnitt nicht möglich ist und welche Maßnahmen gegebenenfalls erforderlich sind, um auch auf diesem Streckenabschnitt das automatische Fahren zu ermöglichen. Eine mögliche Maßnahme könnte beispielsweise die Anpassung bzw. Erweiterung der verwendeten Algorithmen des automatischen Fahrmodus, ein Vermessen des Streckenabschnitts und dergleichen sein.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass von der Vielzahl der Kraftfahrzeuge an den Informationspool auch Daten übertragen werden, welche Informationen über ein Nichteinschalten des automatischen Fahrmodus durch den Fahrer trotz einer dem Fahrer signalisierten Möglichkeit des Einschaltens des automatischen Fahrmodus sowie Informationen über den Ort des Nichteinschaltens bei dem jeweiligen Kraftfahrzeug beinhalten. Dies bedeutet, dass an den Informationspool Informationen übermittelt werden, dass der automatische Fahrmodus durch den Fahrer nicht aktiviert wurde, obwohl eine solche Möglichkeit gegeben war bzw. die Steuereinrichtung diese Möglichkeit dem Fahrer signalisiert hat. Auch somit können in dem Informationspool statistische Erkenntnisse über das Verhalten des Fahrers gewonnen werden. Wird beispielsweise detektiert, dass an einem bestimmen Ort die Fahrer üblicherweise den automatischen Fahrmodus trotz der gegebenen Möglichkeit nicht aktivieren, so kann der zentrale Informationspool dann an diejenigen Kraftfahrzeuge, die sich diesem Ort nähern, eine entsprechende Empfehlung übermitteln, dass auf dem vorausliegenden Streckenabschnitt üblicherweise manuell gefahren wird. Diese Information wird durch die Steuereinrichtung eines Kraftfahrzeugs empfangen und kann so umgesetzt werden, dass entweder dem Fahrer eine entsprechende Empfehlung angezeigt wird, auf dem vorausliegenden Streckenabschnitt manuell zu fahren, oder die Möglichkeit der Aktivierung des automatischen Fahrmodus überhaupt nicht angezeigt und/oder gesperrt wird. Die Akzeptanz des automatischen Fahrmodus kann somit signifikant verbessert werden.
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Es kann auch vorkommen, dass bei einem aktivierten automatischen Fahrmodus eines Kraftfahrzeugs dieser Fahrmodus durch die Steuereinrichtung von einer ersten Sicherheitsstufe in eine zweite Sicherheitsstufe umgeschaltet wird. Es kann sich dabei beispielsweise um eine Reduktion der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in dem automatischen Fahrmodus handeln, etwa aufgrund einer durch die Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs anhand von Sensordaten detektierten erhöhten Kollisionsgefahr. Die Umschaltung von der ersten Sicherheitsstufe in die zweite Sicherheitsstufe kann also zum Beispiel die Verringerung der Geschwindigkeit in dem automatischen Fahrmodus beinhalten. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass von der Vielzahl der Kraftfahrzeuge an den Informationspool auch Daten übertragen werden, welche Informationen über ein während des automatischen Fahrmodus vorgenommenes Umschalten von der ersten Sicherheitsstufe in die zweite Sicherheitsstufe des automatischen Fahrmodus sowie über den Ort des Umschaltens bei dem jeweiligen Kraftfahrzeug beinhalten. Somit können beispielsweise Streckenabschnitte detektiert werden, bei denen das Einschalten des automatischen Fahrmodus lediglich zu einer Verwirrung des Fahrers führt. Bei derartigen Streckenabschnitten kann dann gegebenenfalls eine entsprechende Information an die Kraftfahrzeuge übermittelt werden, dass das Einschalten des automatischen Fahrmodus unterlassen werden soll. Andererseits ist es auch möglich, die verwendeten Algorithmen des automatischen Fahrmodus entsprechend anzupassen, sodass das automatische Fahren beispielsweise direkt mit der zweiten Sicherheitsstufe begonnen wird.
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Also empfängt der zentrale Informationspool insgesamt eine Vielzahl von verschiedenen Informationen und kann diese verarbeiten und statistisch auswerten. Anhand der empfangenen Daten sind beispielsweise folgende Funktionalitäten bei dem zentralen Informationspool möglich:
Wird von zumindest einem Kraftfahrzeug eine Information über den aktuellen Ort dieses Kraftfahrzeugs und/oder über eine geplante bzw. voraussichtliche Route des Kraftfahrzeugs an den Informationspool übermittelt, so kann der Informationspool im Allgemeinen eine Empfehlung für dieses Kraftfahrzeug bezüglich des automatischen Fahrmodus anhand der empfangenen Daten in Abhängigkeit von dem aktuellen Ort und/oder der Route ermitteln und an das Kraftfahrzeug übermitteln. Diese Empfehlung wird dann durch die Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs empfangen und kann grundsätzlich auf zwei verschiedene Art und Weisen umgesetzt werden: Zum einen kann diese Empfehlung über eine entsprechende Ausgabeeinrichtung dem Fahrer angezeigt bzw. mitgeteilt werden. Zum anderen ist es aber auch möglich, diese Empfehlung bei der Entscheidung zu berücksichtigen, ob der automatische Fahrmodus dem Fahrer angeboten werden soll oder nicht. Wird durch die Steuereinrichtung beispielsweise festgestellt, dass zum aktuellen Zeitpunkt die Aktivierung des automatischen Fahrmodus grundsätzlich möglich wäre, von dem Informationspool jedoch eine Empfehlung des Nichtaktivierens empfangen wird, so kann die Signalisierung der Möglichkeit der Aktivierung an den Fahrer unterbleiben. Somit kann das automatische Fahren zum Beispiel ausschließlich dann angeboten werden, wenn dies tatsächlich sinnvoll ist.
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Der zentrale Informationspool kann anhand der empfangenen Daten insgesamt eine digitale Straßenkarte bereitstellen, welche eine Vielzahl von Streckenabschnitten beschreibt, bei denen der automatische Fahrmodus zumindest bei einer vorgegebenen Mindestanzahl von Kraftfahrzeugen aktiviert war. Eine solche digitale Straßenkarte stellt dann eine zuverlässige Grundlage für die Ermittlung der individuellen Empfehlungen für die Kraftfahrzeuge dar. In dieser digitalen Straßenkarte können optional auch folgende Orte angegeben bzw. gekennzeichnet sein:
- – Orte, an denen der automatische Fahrmodus besonders häufig durch den Fahrer selbst ausgeschaltet wurde; und/oder
- – Orte, an denen der automatische Fahrmodus besonders häufig durch die Steuereinrichtung des jeweiligen Kraftfahrzeugs autonom ausgeschaltet wurde; und/oder
- – Orte, an denen besonders häufig das Umschalten von der ersten Sicherheitsstufe in die zweite Sicherheitsstufe vorgenommen wurde; und/oder
- – Orte, an denen besonders häufig der automatische Fahrmodus durch den Fahrer aktiviert wurde;
- – Orte, an denen besonders häufig der automatische Fahrmodus trotz der signalisierten Möglichkeit nicht aktiviert wurde.
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Anhand einer derartigen Straßenkarte kann der Informationspool beispielsweise zuverlässig erkennen, welche Abschnitte auf der Strecke automatisch gefahren werden können. Sind diese relativ kurz, so lohnt sich eine Aktivierung des automatischen Fahrmodus in der Regel nicht, da es nicht besonders benutzerfreundlich ist, den Fahrer für eine kurze Zeit zu verwirren. Falls durch den Informationspool also detektiert wird, dass ein Streckenabschnitt kürzer als ein vorgegebener Grenzwert ist und sich ein Kraftfahrzeug mit einem ausgeschalteten automatischen Fahrmodus diesem Streckenabschnitt nähert, kann von dem Informationspool an dieses Kraftfahrzeug noch vor dem Erreichen des Streckenabschnitts ein Hinweis übermittelt werden, das Einschalten des automatischen Fahrmodus bei diesem Streckenabschnitt zu unterlassen. Wie bereits ausgeführt, kann ein derartiger Hinweis auf unterschiedliche Art und Weise durch die Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs umgesetzt werden. So kann der Hinweis beispielsweise direkt dem Fahrer angezeigt bzw. mitgeteilt werden, sodass der Fahrer selbst entscheidet, ob er dann den automatischen Fahrmodus aktiviert oder nicht. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass nach Empfangen dieses Hinweises die grundsätzlich gegebene Möglichkeit des Aktivierens des automatischen Fahrmodus dem Fahrer überhaupt nicht angezeigt wird. Beide Varianten verbessern die Benutzerfreundlichkeit des automatischen Fahrmodus.
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Wird durch den Informationspool anhand der empfangenen Daten detektiert, dass an einem bestimmten Ort der automatische Fahrmodus zumindest bei einer vorgegebenen Mindestanzahl von Kraftfahrzeugen ausgeschaltet wurde und sich zum aktuellen Zeitpunkt ein Kraftfahrzeug mit einem eingeschalteten automatischen Fahrmodus diesem Ort nähert, so kann von dem Informationspool an dieses Kraftfahrzeug noch vor dem Erreichen des Orts eine Information übermittelt werden, dass der automatische Fahrmodus voraussichtlich demnächst ausgeschaltet wird. Diese Information kann dann dem Fahrer angezeigt werden. Auf diesem Wege gelingt es, die Aufmerksamkeit des Fahrers zuverlässig und vor allem rechtzeitig wieder auf das aktuelle Verkehrsgeschehen zu richten, bevor der automatische Fahrmodus durch die Steuereinrichtung auch tatsächlich deaktiviert wird. Es können somit wertvolle Sekunden gewonnen werden, sodass der Fahrer die erforderliche Zeit bekommt, sich in dem aktuellen Verkehrsgeschehen um sich herum wieder zurechtzufinden. Auf diese Art und Weise können gefährliche Situationen vermieden werden, in denen der Fahrer besonders kurzfristig und schnell die Kontrolle über das Kraftfahrzeug übernehmen muss.
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Falls andererseits durch den Informationspool anhand der empfangenen Daten detektiert wird, dass an einem bestimmten Ort der automatische Fahrmodus zumindest bei einer vorgegebenen Mindestanzahl von Kraftfahrzeugen eingeschaltet wurde und sich aktuell ein Kraftfahrzeug mit einem ausgeschalteten automatischen Fahrmodus diesem Ort nähert, so kann von dem Informationspool an dieses Kraftfahrzeug noch vor dem Erreichen dieses Orts eine Information übermittelt werden, dass demnächst voraussichtlich eine Möglichkeit des Einschaltens des automatischen Fahrmodus gegeben sein wird. Auch diese Information kann dem Fahrer angezeigt werden, sodass sich der Fahrer entsprechend vorbereiten kann und mehr Zeit für die Entscheidung hat, ob er demnächst den automatischen Fahrmodus aktivieren wird oder nicht.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Fahrerassistenzeinrichtung zum autonomen Steuern der Längs- und Querführung eines Kraftfahrzeugs. Die Fahrerassistenzeinrichtung umfasst eine Steuereinrichtung, die in einem automatischen Fahrmodus die Längs- und Querführung des Kraftfahrzeugs autonom steuert und hierbei entsprechende Steuersignale an eine Lenkvorrichtung und einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs abgibt. Die Fahrerassistenzeinrichtung umfasst außerdem eine Kommunikationseinrichtung, welche zur drahtlosen Kommunikation mit einem fahrzeugexternen Informationspool ausgebildet ist. Die Kommunikationseinrichtung ist dazu ausgelegt, an den zentralen Informationspool Daten zu übermitteln, welche Informationen über das Einschalten des automatischen Fahrmodus sowie einen Einschaltort des Fahrmodus und/oder Informationen über das Ausschalten des automatischen Fahrmodus sowie einen Ausschaltort des Fahrmodus des Kraftfahrzeugs beinhalten.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, umfasst eine erfindungsgemäße Fahrerassistenzeinrichtung.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Fahrerassistenzeinrichtung sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Figur und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Dabei veranschaulicht die einzige Figur in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrerassistenzeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sowie einen Informationspool.
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Ein in der Figur dargestelltes Kraftfahrzeug 1, insbesondere ein Personenkraftwagen, umfasst eine Fahrerassistenzeinrichtung 2, welche zum autonomen Steuern der Längs- und Querführung des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet ist. Die Fahrerassistenzeinrichtung 2 beinhaltet eine Steuereinrichtung 3, welche Steuersignale 4 an eine Lenkvorrichtung 5 des Kraftfahrzeugs 1 abgeben kann. Die Steuereinrichtung 3 kann auch entsprechende Steuersignale 6 an einen Antriebsstrang 7 abgeben. Über die Lenkvorrichtung 5 kann die Steuereinrichtung 3 autonom den Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs 1 steuern, während über den Antriebsstrang 7 die Steuereinrichtung 3 das Kraftfahrzeug 1 beschleunigen und abbremsen kann. Die Lenkvorrichtung 5 ist in an sich bekannter Weise auch mit einem Lenkrad 8 gekoppelt.
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Die Steuereinrichtung 3 ist des Weiteren mit einer Ausgabeeinrichtung 9 elektrisch gekoppelt und steuert diese an. Die Ausgabeeinrichtung 9 kann beispielsweise ein Display und/oder einen Lautsprecher beinhalten.
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Außerdem ist die Steuereinrichtung 3 mit einer Sensoreinrichtung 10 des Kraftfahrzeugs 1 gekoppelt und empfängt Sensordaten 11, welche durch die Sensoreinrichtung 10 bereitgestellt werden. Die Sensoreinrichtung 10 kann eine Vielzahl von unterschiedlichen Sensoren beinhalten. Zum einen können Umfeldsensoren vorgesehen sein, welche zur Erfassung der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 dienen, wie insbesondere zumindest ein Ultraschallsensor und/oder zumindest ein Radarsensor und/oder zumindest eine Kamera und/oder zumindest ein optischer Abstandssensor. Zum anderen können auch Sensoren eingesetzt werden, welche zur Detektion der aktuellen Wetterbedingungen dienen, wie beispielsweise ein Regensensor und/oder Nebelsensor.
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Die Steuereinrichtung 3 ist des Weiteren mit einem Navigationssystem 12 gekoppelt und empfängt aktuelle Positionsdaten 13, welche die jeweils augenblickliche geographische Position des Kraftfahrzeugs 1 beschreiben. Diesbezüglich hat die Steuereinrichtung 3 auch Zugriff auf Kartendaten, welche in dem Navigationssystem 12 abgelegt sind.
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Außerdem ist die Steuereinrichtung 3 mit einer Kommunikationseinrichtung 14 elektrisch verbunden, welche zur drahtlosen Datenkommunikation über das Internet 15 ausgebildet ist. Über die Kommunikationseinrichtung 14 kann eine Kommunikationsverbindung 16 zwischen der Fahrerassistenzeinrichtung 2 einerseits und einem zentralen Informationspool 17 andererseits bereitgestellt werden. Der Informationspool 17 ist in Form einer Server-Einrichtung bereitgestellt, welche an das Internet 15 angebunden ist.
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Der Informationspool 17 kann einerseits eine Recheneinrichtung sowie andererseits eine Datenbank beinhalten, in welcher verschiedenste Daten zentral und fahrzeugextern abgelegt werden können. Diese Daten werden durch die genannte Recheneinrichtung des Informationspools 17 verarbeitet.
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Das Kraftfahrzeug 1 kann von einem manuellen Fahrmodus, in welchem das Kraftfahrzeug 1 manuell durch den Fahrer – unter Verwendung des Lenkrads 8 sowie der nicht gezeigten Pedale – geführt wird, in einen automatischen Fahrmodus umgeschaltet werden, in welchem das Kraftfahrzeug 1 fahrerunabhängig geführt wird, nämlich autonom durch die Steuereinrichtung 3. Dabei überprüft die Steuereinrichtung 3 fortlaufend, ob zu dem jeweils aktuellen Zeitpunkt die Aktivierung des automatischen Fahrmodus möglich ist oder nicht. Hier sind entsprechende Kriterien vordefiniert, welche fortlaufend durch die Steuereinrichtung 3 überprüft werden. Die Überprüfung erfolgt dabei auf der Grundlage der Sensordaten 11 und gegebenenfalls auch anhand der Positionsdaten 13 in Verbindung mit den abgelegten Kartendaten. Sind die Kriterien für die Aktivierung des automatischen Fahrmodus erfüllt, so wird eine entsprechende Information mittels der Ausgabeeinrichtung 9 an den Fahrer ausgegeben und der automatische Fahrmodus somit dem Fahrer angeboten. Der Fahrer kann dann selbst entscheiden, ob er den automatischen Fahrmodus mithilfe einer entsprechenden Eingabeeinrichtung 18 aktiviert oder nicht.
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Wird der automatische Fahrmodus aktiviert, wird das Kraftfahrzeug 1 autonom bzw. vollautomatisch durch die Steuereinrichtung 3 geführt, beispielsweise entlang einer vorab festgelegten Route hin zu einem durch den Fahrer vordefinierten Zielort. Während des automatischen Fahrens erzeugt die Steuereinrichtung 3 ein aktuelles Fahrzeugumfeldmodell, d. h. eine spurgenaue digitale Karte der Fahrzeugumgebung. Diese Karte kann mittels der Steuereinrichtung 3 anhand der Sensordaten 11 in Verbindung mit den Positionsdaten 13 sowie den in dem Navigationssystem 13 abgelegten Kartendaten bereitgestellt werden. Optional kann die Steuereinrichtung 3 zur Erzeugung des Fahrzeugumfeldmodells auch auf Daten des Informationspools 17 zugreifen. Dies kann beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn ein „Crowd-Sourcing” der jeweiligen Fahrzeugumfeldmodelle einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen 1 vorgesehen ist, die dann im Informationspool geeignet zu fusionieren sind.
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Bei einem aktivierten automatischen Fahrmodus hat der Fahrer jederzeit auch die Möglichkeit, die Kontrolle über das Kraftfahrzeug 1 wieder selbst zu übernehmen, indem beispielsweise eine entsprechende Eingabe an der Eingabeeinrichtung 18 vorgenommen wird oder direkt das Lenkrad 8 durch den Fahrer ergriffen wird. Es kann aber auch vorkommen, dass die Steuereinrichtung 3 während des automatischen Fahrmodus feststellt, dass die oben genannten Kriterien nicht mehr erfüllt sind und die Kontrolle über das Kraftfahrzeug automatisch wieder an den Fahrer übergeben werden soll. Dies wird dann entsprechend mithilfe der Ausgabeeinrichtung 9 angezeigt.
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Während des automatischen Fahrmodus kann die Steuereinrichtung 3 auch feststellen, dass ein Umschalten von einer ersten Sicherheitsstufe in eine zweite Sicherheitsstufe erforderlich ist, da beispielsweise eine erhöhte Kollisionsgefahr detektiert wurde. Dieses Umschalten kann beispielsweise bedeuten, dass die maximal zulässige Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 in dem automatischen Fahrmodus reduziert wird und das Kraftfahrzeug 1 insgesamt langsamer geführt wird.
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Um den automatischen Fahrmodus benutzerfreundlicher zu gestalten, erfolgt eine Datenkommunikation zwischen der Kommunikationseinrichtung 14 und dem Informationspool 17. Über die Kommunikationseinrichtung 14 werden von der Fahrerassistenzeinrichtung 2 an den Informationspool 17 – gegebenenfalls neben dem oben genannten aktuellen Fahrzeugumfeldmodell – folgende Daten im Rahmen eines „Crowd-Sourcing” übermittelt, wobei diese Daten auch von anderen Kraftfahrzeugen an den Informationspool 17 übertragen werden:
- – Informationen über das Einschalten des automatischen Fahrmodus und den Einschaltort;
- – Informationen über das Ausschalten des automatischen Fahrmodus und den Ausschaltort;
- – Informationen über den Zeitpunkt des Einschaltens;
- – Informationen über den Zeitpunkt des Ausschaltens;
- – Informationen darüber, ob der automatische Fahrmodus manuell durch den Fahrer oder aber autonom durch die Steuereinrichtung 3 ausgeschaltet wurde;
- – Informationen über den Grund des Ausschaltens;
- – Informationen über ein Nichteinschalten des automatischen Fahrmodus durch den Fahrer trotz der signalisierten Möglichkeit des Einschaltens sowie Informationen über den Ort des Nichteinschaltens; und
- – Informationen über das Umschalten von der ersten Sicherheitsstufe in eine zweite Sicherheitsstufe sowie über den Ort des Umschaltens.
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All diese Daten werden in dem Informationspool 17 abgelegt und verarbeitet bzw. statistisch ausgewertet. Anhand der Daten kann in dem Informationspool 17 insbesondere eine digitale Straßenkarte bereitgestellt werden, die eine Vielzahl von Streckenabschnitten beschreibt, die grundsätzlich automatisch gefahren werden können. Es handelt sich dabei um Streckenabschnitte, bei denen der automatische Fahrmodus zumindest bei einer vorgegebenen Mindestanzahl von Kraftfahrzeugen aktiviert war. In dieser digitalen Straßenkarte können auch diejenigen Orte speziell angegeben werden, an denen der automatische Fahrmodus besonders häufig durch den Fahrer selbst ausgeschaltet wurde. Es können auch diejenigen Orte angegeben werden, an denen der automatische Fahrmodus besonders häufig durch die Steuereinrichtung 3 des jeweiligen Kraftfahrzeugs 1 autonom deaktiviert wurde. Des Weiteren können auch diejenigen Orte gekennzeichnet werden, an denen besonders häufig das Umschalten von der ersten Sicherheitsstufe in die zweite Sicherheitsstufe vorgenommen wurde. Weiterhin können auch Orte gekennzeichnet werden, an denen besonders häufig der automatische Fahrmodus durch den Fahrer aktiviert wurde, sowie diejenigen Orte, an denen der automatische Fahrmodus trotz der signalisierten Möglichkeit nicht aktiviert wurde.
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Anhand dieser Straßenkarte kann der Informationspool 17 nun diejenigen Kraftfahrzeuge 1, die über eine entsprechende Fahrerassistenzeinrichtung 2 verfügen, durch Übermittlung entsprechender Hinweise in Bezug auf den automatischen Fahrmodus unterstützen. Folgende Funktionalitäten sind vorgesehen:
Von der Kommunikationseinrichtung 14 werden an den Informationspool 17 fortlaufend Informationen über die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs 1 sowie über die geplante Route übermittelt. Stellt der Informationspool 17 beispielsweise fest, dass sich das Kraftfahrzeug 1 einem Streckenabschnitt nähert, bei welchem die Aktivierung des automatischen Fahrmodus grundsätzlich möglich ist, welcher jedoch kürzer als ein vorgegebener Grenzwert (beispielsweise 500 m) ist, so kann der Informationspool 17 an die Steuereinrichtung 3 eine Information übermitteln, dass sich das Einschalten des automatischen Fahrmodus bei dem vorausliegenden Streckenabschnitt nicht lohnt und daher unterlassen werden sollte. Dies kann die Steuereinrichtung 3 dahingehend auswerten, dass bei dem Streckenabschnitt der automatische Fahrmodus dem Fahrer nicht angeboten wird, obwohl die Kriterien für die Aktivierung des automatischen Fahrmodus erfüllt sind. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Empfehlung des Nichteinschaltens des automatischen Fahrmodus über die Ausgabeeinrichtung 9 ausgegeben und der Fahrer somit entsprechend darüber informiert wird, dass sich die Einschaltung des automatischen Fahrmodus nicht lohnt.
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Stellt der Informationspool 17 fest, dass sich das Kraftfahrzeug 1 einem Ort nähert, an welchem besonders häufig der automatische Fahrmodus autonom durch die jeweilige Steuereinrichtung 3 ausgeschaltet wurde und die Kontrolle über das jeweilige Kraftfahrzeug 1 an den Fahrer übergeben wurde, so kann der Informationspool 17 – noch bevor das Kraftfahrzeug 1 diesen Ort erreicht – eine entsprechende Information an die Steuereinrichtung 3 übermitteln, dass der automatische Fahrmodus demnächst voraussichtlich abgeschaltet werden muss. Diese Information kann die Steuereinrichtung 3 über die Ausgabeeinrichtung 9 an den Fahrer ausgeben, sodass sich der Fahrer auf die voraussichtliche Ausschaltung des automatischen Fahrmodus vorbereiten kann. Die Aufmerksamkeit des Fahrers wird somit rechtzeitig auf die aktuelle Straßensituation fokussiert, wodurch gefährliche Fahrsituationen verhindert werden können.
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Eine entsprechende Information kann auch dann übermittelt werden, wenn sich das Kraftfahrzeug 1 einem Ort nähert, an welchem der automatische Fahrmodus voraussichtlich von der ersten Sicherheitsstufe in die zweite Sicherheitsstufe umgeschaltet und hierbei insbesondere die Geschwindigkeit reduziert wird. Die jeweilige Information über einen Ort, an dem sich das Kraftfahrzeug 1 aktuell befindet und/oder dem es sich nähert, kann beispielsweise mittels eines im Kraftfahrzeug 1 befindlichen Navigationssystems und/oder GPS-Systems automatisch bestimmt bzw. ermittelt werden. Dieses jeweilige System kann steuerungs- bzw. datentechnisch mit der Steuereinrichtung 3 verbunden sein und eine entsprechende Information z. B. über den Ort, eine gespeicherte und aktivierte Fahrtroute und/oder die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs an die Steuereinrichtung 3 ausgeben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011084148 A1 [0007]
- DE 102012211620 A1 [0008]
