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Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm.
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Stand der Technik
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Fahrzeuge umfassen in der Regel ein Rückhaltesystem, welches Fahrzeuginsassen im Fall einer Kollision schützen soll. Hierbei sind die bekannten Rückhaltesysteme in der Regel so ausgelegt, dass ein maximal möglicher Schutz für die Fahrzeuginsassen nur dann gegeben ist, wenn die Fahrzeuginsassen eine vorbestimmte Position einnehmen. Wenn die Fahrzeuginsassen nicht mehr diese vorbestimmte Position einnehmen, könnte eine Schutzwirkung der Rückhaltesysteme reduziert sein. Die Fahrzeuginsassen wären dann nicht mehr optimal bei einer Kollision geschützt.
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Offenbarung der Erfindung
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann daher darin gesehen werden, ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs bereitzustellen, welches es ermöglicht, dass ein Schaden für einen Insassen eines Fahrzeugs bei einer Kollision vermindert wird, auch wenn der Fahrzeuginsasse unterschiedliche Positionen einnimmt.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann des Weiteren darin gesehen werden, eine entsprechende Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs bereitzustellen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann auch darin gesehen werden, ein entsprechendes Computerprogramm anzugeben.
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Diese Aufgaben werden mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
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Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte
- – Ermitteln einer Kollisionswahrscheinlichkeit für das Fahrzeug,
- – Ermitteln eines einem Rückhaltesystem des Fahrzeugs zugeordneten Effektivitätsparameters, der ein Maß dafür ist, wie effektiv das Rückhaltesystem einen Fahrzeuginsassen im Fall einer der Kollisionswahrscheinlichkeit zugeordneten Kollision schützen kann, und
- – Durchführen zumindest einer schadensmindernden Maßnahme abhängig von dem ermittelten Effektivitätsparameter, um einen Insassenschaden bei einer Kollision zu mindern.
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Nach einem anderen Aspekt wird eine Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei die Vorrichtung eingerichtet oder ausgebildet ist, das Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs durchzuführen.
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Nach einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Programmcode zur Durchführung des Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs umfasst, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.
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Gemäß noch einem Aspekt wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst.
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Durch das Ermitteln des Effektivitätsparameters wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass abgeschätzt werden kann, wie effektiv das Rückhaltesystem einen Fahrzeuginsassen im Fall einer der Kollisionswahrscheinlichkeit zugeordneten Kollision schützen kann. Somit wird in vorteilhafter Weise dem Umstand Rechnung getragen, dass ein Rückhaltesystem in unterschiedlichen Situationen nicht zwangsläufig gleich gut schützen kann, sondern vielmehr unterschiedlich gut schützt. Wenn also festgestellt wird, dass das Rückhaltesystem den Fahrzeuginsassen im Fall einer Kollision nicht mehr optimal schützen kann, wird eine schadensmindernde Maßnahme durchgeführt.
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Eine schadensmindernde Maßnahme im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet insbesondere eine Maßnahme, welche geeignet ist, einen Insassenschaden bei der Kollision zu mindern. Die Maßnahme kann vorzugsweise vor der Kollision durchgeführt werden. Insbesondere kann die Maßnahme im Fall der Kollision durchgeführt werden. Vorzugsweise sind mehrere Maßnahmen vorgesehen, die insbesondere gleich oder beispielsweise unterschiedlich gebildet sind.
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Wenn vor- und nachstehend von einem Fahrzeuginsassen geschrieben wird, so soll stets der Plural mitgelesen werden. Die vor- und nachstehend gemachten Ausführungen gelten analog im Fall von mehreren Fahrzeuginsassen. Der Fahrzeuginsasse kann beispielsweise der Fahrer des Fahrzeugs sein. Der Fahrzeuginsasse kann beispielsweise ein Beifahrer des Fahrers sein. Der Fahrzeuginsasse kann auf einem Vordersitz oder auf einem Rücksitz sitzen.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Fahrzeuginnenraumzustand eines Fahrzeuginnenraums erfasst wird und der Effektivitätsparameter basierend auf dem erfassten Fahrzeuginnenraumzustand ermittelt wird. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die schadensmindernde Maßnahme abhängig von dem Fahrzeuginnenraumzustand durchgeführt wird. Denn üblicherweise ist ein Rückhaltesystem bei unterschiedlichen Fahrzeuginnenraumzuständen unterschiedlich effektiv. Wenn sich zum Beispiel ein Gegenstand im Aufblasbereich eines Airbags befindet, so kann bei einer Kollision und einem daraus resultierenden Aufblasen des Airbags dieser den Fahrzeuginsassen nicht mehr optimal schützen. Vielmehr besteht hier die Gefahr, dass durch das Aufblasen der Gegenstand in Richtung des Fahrzeuginsassens beschleunigt wird und diesen verletzen könnte.
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In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Fahrzeuginsassenzustand des Fahrzeuginsassens erfasst wird und der Effektivitätsparameter basierend auf dem erfassten Fahrzeuginsassenzustand ermittelt wird. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die schadensmindernde Maßnahme abhängig von einem Fahrzeuginsassenzustand durchgeführt wird. Denn abhängig davon, in welchem Zustand sich der Fahrzeuginsasse befindet, kann ein Rückhaltesystem diesen mehr oder weniger gut im Fall einer Kollision schützen. Wenn sich zum Beispiel ein Fahrzeuginsasse von einem Aufblasbereich eines Airbags abwendet, so kann dieser den Fahrzeuginsassen in der Regel im Fall einer Kollision und eines daraus resultierenden Aufblasens nicht mehr so gut schützen im Vergleich zu dem Fall, in welchem der Fahrzeuginsasse dem Aufblasbereich des Airbags zugewandt ist. Auch kann beispielsweise ein Airbag oder ein Gurtstraffer nicht mehr seine optimale Schutzwirkung entfalten, wenn der Fahrzeuginsasse zusammengerollt in seinem Fahrzeugsitz liegt oder die Füße auf dem Armaturenbrett abgelegt hat. Ein solcher Zustand wird also als ein Zustand klassifiziert, in welchem ein Rückhaltesystem den Fahrzeuginsassen nicht mehr optimal im Fall einer Kollision schützen kann.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein dynamischer Fahrzeugparameter erfasst wird und der Effektivitätsparameter basierend auf dem erfassten dynamischen Fahrzeugparameter durchgeführt wird. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die schadensmindernde Maßnahme abhängig von dem dynamischen Fahrzeugparameter durchgeführt wird. Ein dynamischer Fahrzeugparameter kann beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Fahrzeugbeschleunigung, eine Fahrzeugverzögerung oder eine Fahrzeugposition sein. Vorzugsweise sind mehrere dynamische Fahrzeugparameter vorgesehen, die einer der vorstehend genannten Fahrzeugparameter sein können. Bei mehreren Fahrzeugparametern sind diese insbesondere gleich oder vorzugsweise unterschiedlich gebildet. Somit kann insbesondere in vorteilhafter Weise dem Umstand Rechnung getragen werden, dass bei Fahrzeuggeschwindigkeiten, wie sie üblicherweise während eines Staus auftreten, ein Rückhaltesystem nicht so effektiv schützen muss, wie bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit, welche deutlich über einer Fahrzeuggeschwindigkeit während eines Verkehrsstaus liegt. Üblicherweise liegt eine Fahrzeuggeschwindigkeit während eines Verkehrsstaus zwischen 0 Stundenkilometern und 8 Stundenkilometern. Eine deutlich höhere Geschwindigkeit liegt üblicherweise im Bereich von 40 Stundenkilometern oder mehr. Abhängig von einer Fahrzeuggeschwindigkeit können beispielsweise auch bestimmte Insassenpositionen zugelassen werden, ohne dass es hier zu einer Durchführung einer schadensmindernden Maßnahme kommt, wobei eine solche Insassenposition aber ansonsten nicht zugelassen wäre.
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In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass als eine schadensmindernde Maßnahme ein Airbag deaktiviert wird oder bei der Kollision mit einer Dynamik aufgeblasen wird, die kleiner als ein vorbestimmter Dynamikschwellwert ist. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein Airbag aufgrund seiner Deaktivierung oder des Aufblasens mit der verringerten Dynamik keinen Schaden oder keinen nicht mehr so großen Schaden beim Fahrzeuginsassen anrichten kann. Denn abhängig von einer bestimmten Insassenposition kann beispielsweise der Airbag mehr Schaden anrichten, als wenn er nicht auslösen würde.
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In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass während einer automatisierten Führung des Fahrzeugs als eine schadensmindernde Maßnahme eine Übernahmeforderung der Führung des Fahrzeugs an einen Fahrer durchgeführt wird. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass dem Fahrer klar oder bewusst gemacht wird, dass er nun die Führung des Fahrzeugs zu übernehmen hat. Der Fahrer wird somit selbst wieder in die Lage versetzt, das Fahrzeug zu führen und beispielsweise eine Kollision zu vermeiden oder andere entsprechende Maßnahmen zu ergreifen.
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In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Übernahmeforderung ein Betätigen eines Fahrersitzes und/oder ein Betätigen eines Fahrergurtes umfasst. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die Übernahmeforderung dem Fahrer unmittelbar mitgeteilt wird. Denn der Fahrer wird in der Regel ein Betätigen seines Sitzes oder ein Betätigen seines Fahrergurts sofort und unmittelbar und eindeutig bemerken. Über dieses Betätigen ist sozusagen eine Kommunikation mit dem Fahrer bewirkt. Der Fahrersitz oder der Fahrergurt wirken als eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle für eine Kommunikation mit dem Fahrer.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass mittels des Betätigens der Fahrer in eine veränderte Sitzposition verlagert wird bezogen auf eine Sitzposition vor dem Betätigen. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass der Fahrer in eine andere Sitzposition verlagert wird und hierbei unterstützt wird. Der Fahrer kann somit in vorteilhafter Weise eine für die Fahrzeugführung optimale Sitzposition schnell einnehmen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Übernahmeforderung ein Ausfahren von Fußpedalen und/oder eines Lenkrads aus einer eingezogenen Position umfasst. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass für die Führung des Fahrzeugs dem Fahrer die Pedale und das Lenkrad unmittelbar und sofort wieder zur Verfügung stehen. Er kann somit schnell die Führung des Fahrzeugs übernehmen.
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Nach einer Ausführungsform wird ein Umfeld des Fahrzeugs erfasst. Dies insbesondere mittels eines oder mehrerer Umgebungssensoren. Solche Umgebungssensoren können beispielsweise sein: Radarsensor, Videosensor, Ultraschallsensor, Lidarsensor, Infrarotsensor oder beliebig andere aktiv optische Umgebungssensoren. Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Kollisionswahrscheinlichkeit basierend auf dem erfassten Umfeld ermittelt wird.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Umfeldinformation dem Fahrzeug bereitgestellt wird, also insbesondere an das Fahrzeug gesendet wird. Dies insbesondere über eine Telemetrie, wie zum Beispiel ein Mobilfunknetz, ein WLAN oder ein Kommunikationsnetzwerk. Diese Umfeldinformation wird beispielsweise mittels eines anderen Verkehrsteilnehmers oder einer Infrastruktur oder einem Verkehrsdienst dem Fahrzeug bereitgestellt. Insbesondere können mehrere Umfeldinformationen von verschiedenen Sendern dem Fahrzeug bereitgestellt werden. Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass basierend auf der Umfeldinformation die Kollisionswahrscheinlichkeit ermittelt wird.
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Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass ortsbedingte Informationen, welche sich aus Navigationskartendaten ergeben, verwendet werden, um eine Kollisionswahrscheinlichkeit für das Fahrzeug zu ermitteln. Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine Fahrzeugposition bestimmt oder ermittelt wird, zum Beispiel über GPS. Die momentane Fahrzeugposition wird vorzugsweise mit Kartendaten einer digitalen Karte verglichen, wobei die Kartendaten Informationen über Unfallrisiken umfassen. Somit ist in vorteilhafter Weise der technische Effekt bewirkt, dass einer Fahrzeugposition die Information zugeordnet werden kann, ob an dieser Fahrzeugposition ein besonderes Unfallrisiko besteht oder nicht.
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Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass fahrzeugrelevante Größen, zum Beispiel Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugaußentemperatur, eine Glättegefahr aus einer ermittelten geringen Haftung, eine Diagnose von Zuständen von Komponenten oder Elementen des Fahrzeugs, Bewegungsprofile, verwendet werden, um die Kollisionswahrscheinlichkeit zu ermitteln.
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In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Nutzerprofil des aktuellen Fahrers verwendet wird, um basierend darauf die Kollisionswahrscheinlichkeit zu ermitteln. Das heißt beispielsweise, dass die Vorrichtung den Fahrer aus vorangegangenen Fahrten kennenlernt und auf Basis des bisherigen Fahrmusters ein Profil und eine Bewertung erstellt. Basierend auf dem Nutzerprofil ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Kollisionswahrscheinlichkeit ermittelt wird.
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In einer Ausführungsform ist eine Fahrzeuginnenraumkamera vorgesehen. Diese wird vorzugsweise verwendet, um eine Fahrzeuginsassenposition zu bestimmen oder zu ermitteln, insbesondere OOP-Zustände. Hierbei steht „OOP“ für die englischen Begriffe „Out of Position“ (aus der Position) und bezeichnet eine Position, die von einer Position abweicht, in der das Rückhaltesystem den Fahrzeuginsassen optimal schützen kann. Ein OOP-Zustand kann beispielsweise eine Position des Fahrzeuginsassens umfassen, in welcher dieser die Füße auf ein Armaturenbrett gelegt hat oder in welcher er sich aus seinem Sitz zusammenrollt.
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Insbesondere wird die Innenraumkamera verwendet, um Gegenstände oder Objekte im Fahrzeuginnenraum zu erkennen oder zu detektieren. Dadurch kann insbesondere ermittelt werden, welche Wirkung des Rückhaltesystems eingeschränkt werden könnte aufgrund der erkannten oder detektierten Gegenstände. Abhängig von einem Ergebnis des Ermittelns wird insbesondere der Effektivitätsparameter ermittelt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Videosensorik und/oder eine Ultraschallsensorik und/oder eine Infrarotsensorik vorgesehen sind, die ausgebildet ist, einen Fußraum zu überwachen. Dadurch ist insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine Position der Füße des Fahrers oder weiterer Fahrzeuginsassen detektiert werden kann. Somit kann insbesondere unterschieden werden, ob sich die Füße vor den Pedalen befinden, oder ob diese hochgelegt, also beispielsweise auf ein Armaturenbrett, wurden. Abhängig von einem Ergebnis der Überwachung wird insbesondere der Effektivitätsparameter ermittelt.
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In einer anderen Ausführungsform sind eine Videosensorik und/oder eine Ultraschallsensorik und/oder eine Infrarotsensorik vorgesehen, die ausgebildet ist, eine Position von Händen und/oder Armen des Fahrers und/oder weiterer Fahrzeuginsassen zu detektieren. Somit ist beispielsweise der technische Vorteil bewirkt, dass erkannt werden kann, ob der Fahrer seine Hände am Lenkrad hat oder nicht. Abhängig von einem Ergebnis der Detektion wird insbesondere der Effektivitätsparameter ermittelt.
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In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Fingerabdruck-Erkennungssystem verwendet wird, um eine aktuelle Sitzposition zu bestimmen. Dies insbesondere dadurch, dass das Fingerabdruck-Erkennungssystem eine jeweilige Ausgangssitzposition des jeweiligen Fahrers bereitstellt (eine sogenannte Memory-Sitzeinstellung). Sitzpositionssensoren in den entsprechenden Fahrzeugsitzen stellen ein Delta dieser Memory-Sitzeinstellung zu der momentanen Sitzposition bereit. Aus der Differenzbildung zwischen dem Delta und der Memory-Sitzeinstellung lässt sich in vorteilhafter Weise eine aktuelle oder momentane Sitzposition bestimmen. Basierend auf der aktuell bestimmten Sitzposition wird vorzugsweise der Effektivitätsparameter ermittelt.
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In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass Positionseinstellungen einer oder mehrerer Fahrzeugsitze erfasst oder ermittelt werden. Dies insbesondere mittels Wegsensoren und/oder einer Bewegungserfassung der Verstellmotoren der Fahrzeugsitze. Basierend auf den Positionseinstellungen wird vorzugsweise der Effektivitätsparameter ermittelt.
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In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass Gurtauszugssensoren und/oder weitere Insassenerkennungs- und Klassifikationssensoren zur Plausibilisierung (Belegungserkennung, Gewichtserkennung, Sitzweiten, kapazitive Sensoren) verwendet werden. Somit kann beispielsweise plausibilisiert werden, ob sich tatsächlich auf einem Fahrzeugsitz auch ein Fahrzeuginsasse befindet oder nicht.
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In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Anschnallzustand erfasst wird. Dies insbesondere mittels einer Gurtschlosssensorik und/oder einer Überwachung eines elektromotorischen Retraktors und/oder einer Überwachung eines Gurtmotors und/oder einer kamerabasierten Überwachung, also einer Überwachung mittels einer Kamera. Es wird also erfasst, ob sich ein Fahrzeuginsasse angeschnallt hat oder nicht. Abhängig von einem Ergebnis des Erfassens wird vorzugsweise der Effektivitätsparameter ermittelt.
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In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Gegenstandsidentifikation über RFID, WLAN und/oder Steckverbindungen durchgeführt wird, um zum Beispiel von einer Kamera erkannte Gegenstände zu plausibilisieren, und gegebenenfalls zu klassifizieren, ob dieser Gegenstand ein Gefahrenpotenzial darstellt oder nicht.
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In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Positionserkennung von sonstigen im Fahrzeuginnenraum befindlichen Fahrzeugkomponenten (zum Beispiel schwenkbare Displays oder Bildschirme, Tastaturfelder, Tabletts für zum Beispiel eine Nahrungsaufnahme, Lenkrad) durchgeführt wird. Abhängig von einem Ergebnis der Positionserkennung wird vorzugsweise der Effektivitätsparameter ermittelt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass mittels einer entsprechend ausgebildeten Sensorik ein Alter und/oder ein Gewicht und/oder ein Geschlecht und/oder eine Massenverteilung eines Fahrers und/oder weitere Fahrzeuginsassen bestimmt oder ermittelt wird. Abhängig davon wird vorzugsweise der Effektivitätsparameter ermittelt.
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In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Ablenkungsgrad des Fahrers oder eines Fahrzeuginsassens gemessen wird. Dies insbesondere basierend auf einer Interaktion von diesem Fahrzeuginsassen mit anderen Fahrzeuginsassen und/oder anderen Menschen außerhalb des Fahrzeugs. Diese Messung wird insbesondere mittels einer Analyse von Sprachcharakteristiken des zu messenden Fahrzeuginsassens durchgeführt. So kann beispielsweise erkannt werden, ob dieser aufgeregt ist oder nicht. Dies kann insbesondere für eine Schwellenanpassung verwendet werden, also wie früh die schadensmindernde Maßnahme durchgeführt wird. So kann beispielsweise die schadensmindernde Maßnahme durchgeführt werden, wenn der entsprechende Schwellwert kleiner ist als der Effektivitätsparameter.
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Ob beispielsweise eine schadensmindernde Maßnahme durchgeführt wird oder nicht kann insbesondere mittels einer Risikobewertung entschieden werden. Die Risikobewertung kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden.
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Die Risikobewertung kann einerseits schon auf sehr einfachen singulären Informationen durchgeführt werden, zum Beispiel:
- – Bei niedriger Geschwindigkeit und/oder Ortsinformation, bei der auch keine größere Geschwindigkeiten möglicher Crashgegner zu erwarten sind (zum Beispiel Fahrt im Stau), werden umfangreiche Tätigkeiten des Fahrers erlaubt (zum Beispiel starke Liegestellung des Sitzes und Laptop oder andere größere Gegenstände im Airbag-Entfaltungsraum) und im Falle eines Crashs würde zum Beispiel der Airbag nicht oder nur mit stark reduzierter Dynamik aufgeblasen, da die Rückhaltewirkung des Crashs für die maximal ermittelte Crashschwere ausreicht.
- – Dagegen werden vorzugsweise bei hohen Geschwindigkeiten und/oder Ortsinformationen, welche hohe Geschwindigkeiten erlauben, grundsätzlich bestimmte Aktivitäten für den Fahrer verboten (zum Beispiel bei extremen Sitzpositionen folgt eine Aufforderung, den Sitz zu verstellen, falls der Sitz nicht verstellt wird, wird die Rückübernahme der Fahrzeugführung gefordert).
- – Wenn über Diagnose erkannt wurde, dass ein bestimmter Aktuator (zum Beispiel eine Sitzverstellung oder ein reversibler Gurtstraffer) nicht verfügbar ist, wird vorzugsweise der automatisierte Fahrbetrieb generell nicht erlaubt oder eingeschränkt.
- – Wenn grundsätzlich gefährliche Fahrerzustände erkannt werden (zum Beispiel Füße auf dem Instrumentenpanel), wird vorzugsweise der Fahrer aufgefordert, seine Position zu verändern, anderenfalls wird die Rückübernahme der Fahrzeugführung gefordert.
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Die Risikobewertung kann insbesondere auch eine komplexe Verknüpfung umfangreicher Situationsanalysen sein, wie zum Beispiel:
- – Wenn sich aus einer genauen (zum Beispiel modellbasierten) Prädiktion einer derzeit möglichen Verletzungswahrscheinlichkeit aus den Zustandsgrößen maximal mögliche Crashschwere, erreichbare Insassenposition bzw. Situation zum möglichen Crashzeitpunkt und Konstitution des Insassen sowie einer gegebenen Wahrscheinlichkeit für eine Kollision ein gegenüber einer Akzeptanzschwelle erhöhter Wert zeigt, müssen für die Situation optimale Maßnahmen ergriffen werden, um wieder unter diese Akzeptanzschwelle zu kommen (die Akzeptanzschwelle könnte zum Beispiel auf den Stand der Technik ohne automatisierte Fahrfunktionen bezogen werden).
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Dazu werden vorzugsweise dem Fahrer verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen, die er dann selbst auswählt, oder die Vorrichtung ist so intelligent, dass es die Auswahl selbst treffen kann, sie entscheidet vorzugsweise autonom.
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Die möglichen beispielhaften Maßnahmen und Eingriffe sind beispielsweise wie folgt:
Bei einem Risiko, welches das automatisierte Fahrsystem dazu veranlasst, vom Fahrer eine Rückübernahme der Fahraufgabe zu fordern, können die Aktuatoren Gurt und Sitz neben der schnelleren Positionierung auch als HMI (Human Machine Interface) verwendet werden, um durch geeignete Impulse den Fahrer bei der schnellen Erfassung des Geschehens zu unterstützen und er somit schneller in der Lage ist, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Damit kann in einer weiteren Ausführungsform die Rückübernahme auch über eine bloße Aufforderung (Tonsignal, haptisch, direkte Ansage, ...) hinausgehen und durch entsprechende Aktuatorik der Insasse sanft in eine optimale Position gebracht werden. Dies kann zum Beispiel mit einem elektromotorischen Gurt erfolgen (wenn angeschnallt), aber auch durch eine Sitzaufrichtung oder Pedalerie- und Lenkradausfahrung (aus der "versteckten" Automatisches Fahren-Position).
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Nach einer Ausführungsform werden mehrere Maßnahmen durchgeführt, die insbesondere gleich oder vorzugsweise unterschiedlich gebildet sind.
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Nach einer Ausführungsform wird das Fahrzeug in einem automatisierten Fahrmodus betrieben. In einem solchen Fahrmodus wird das Fahrzeug autonom, also selbstständig, geführt, ohne dass ein Fahrer Eingriffe in die Fahrzeugführung vornehmen muss.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen
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1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs,
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2 eine Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs,
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3 ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs und
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4 ein Blockdiagramm eines weiteren Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs.
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Im Folgenden können für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
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1 zeigt ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs.
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In einem Schritt 101 wird eine Kollisionswahrscheinlichkeit für das Fahrzeug ermittelt. In einem Schritt 103 wird ein Effektivitätsparameter ermittelt, der einem Rückhaltesystem des Fahrzeugs zugeordnet ist. Der Effektivitätsparameter ist ein Maß dafür, wie effektiv das Rückhaltesystem einen Fahrzeuginsassen im Fall einer der Kollisionswahrscheinlichkeit zugeordneten Kollision schützen kann. In einem Schritt 105 wird zumindest eine schadensmindernde Maßnahme abhängig von dem ermittelten Effektivitätsparameter durchgeführt, um einen Insassenschaden bei einer Kollision zu mindern.
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2 zeigt eine Vorrichtung 201 zum Betreiben eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung 201 ist eingerichtet oder ausgebildet, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
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3 zeigt ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs.
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In einem Schritt 301 wird mittels einer Umfeldsensorik des Fahrzeugs ein Umfeld des Fahrzeugs sensorisch erfasst. In einem Schritt 303 findet eine sogenannte C2X-Kommunikation statt. Das heißt, dass das Fahrzeug Daten von weiteren Fahrzeugen empfängt. Solche weiteren Daten können beispielsweise Sensordaten der weiteren Fahrzeuge sein, die einem sensorisch erfassten Umfeld dieser weiteren Fahrzeuge entsprechen. Beispielsweise können solche weiteren Daten Positionsdaten der weiteren Fahrzeuge sein. In einem Schritt 305 werden Kartendaten einer digitalen Karte bereitgestellt. Die Sensordaten, die weiteren Daten und die digitalen Kartendaten werden in einem Schritt 307 analysiert. Hierbei findet insbesondere eine Situationsanalyse statt. Insbesondere wird im Schritt 307 basierend auf den Daten ein Umfeldmodell des Fahrzeugs ermittelt oder berechnet. Das Umfeldmodell ist also ein Modell des Umfelds des Fahrzeugs.
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In einem Schritt 309 wird mittels einer Innenraumsensorik des Fahrzeugs ein Fahrzeuginnenraum sensorisch erfasst. In einem Schritt 311 wird eine Geräteidentifikation durchgeführt von Geräten, welche sich im Fahrzeuginnenraum befinden. In einem Schritt 313 wird ein Gerätestatus der gemäß dem Schritt 311 ermittelten oder identifizierten Geräte durchgeführt. Die Daten der Innenraumsensorik sowie die identifizierten Geräte und der entsprechende Status werden in einem Schritt 315 analysiert. Hierbei findet insbesondere eine Situationsanalyse des Fahrzeuginnenraums statt. Insbesondere wird im Schritt 315 ein Fahrzeuginsassenmodell erstellt. Das heißt, dass ein Modell erstellt wird oder ermittelt wird, welches einen Fahrzeuginsassenzustand beschreibt.
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In einem Schritt 317 findet eine Risikobewertung basierend auf dem Umfeldmodell und auf dem Fahrzeuginsassenmodell statt. Bei dieser Risikobewertung wird insbesondere ermittelt, wie effektiv das Rückhaltesystem des Fahrzeugs die Fahrzeuginsassen im Fall einer Kollision schützen kann. Das heißt, dass im Schritt 317 ein Effektivitätsparameter ermittelt wird. Hierfür fließt insbesondere eine Kollisionswahrscheinlichkeit für das Fahrzeug ein, welches beispielsweise im Schritt 307 zusammen mit dem Umfeldmodell ermittelt wurde.
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Für die Risikobewertung 317 fließt insbesondere noch ein Status 319 des Rückhaltesystems ein.
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Abhängig von dem ermittelten Effektivitätsparameter werden mehrere schadensmindernde Maßnahmen durchgeführt. So kann eine schadensmindernde Maßnahme eine Warnung 321 sein, welche an den Fahrer oder an die Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs ausgegeben wird. Eine weitere schadensmindernde Maßnahme ist beispielsweise ein Eingriff 323 in Fahrfunktionen des Fahrzeugs. Das heißt, dass gemäß der Maßnahme 323 ein Eingriff in eine Fahrzeugführung, beispielsweise eine Fahrzeuglängs- und/oder eine Fahrzeugquerführung, vorgenommen wird. Falls in einem Schritt 325 eine Kollision erkannt wird, so findet als eine schadensmindernde Maßnahme in einem Schritt 327 ein Eingriff in das Rückhaltesystem und/oder in weitere Fahrzeugkomponenten statt.
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4 zeigt ein Blockdiagramm eines weiteren Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs. Hierbei basiert das Blockdiagramm gemäß der 4 auf dem Blockdiagramm gemäß der 3 und erweitert dieses wie folgt, wobei nicht sämtliche Schritte oder Komponenten des Blockdiagramms gemäß 3 in der 4 der Übersicht halber gezeigt sind.
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So umfasst das Umfeldmodell 307 beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit 401 und/oder Fahrzeuggeschwindigkeiten von weiteren Fahrzeugen im Umfeld des Fahrzeugs. Insbesondere beschreibt das Umfeldmodell 307 eine Umgebung 403 und/oder einen Ort des Fahrzeugs. Ferner wird eine Kollisionswahrscheinlichkeit 405 gegen Objekte im Umfeld des Fahrzeugs ermittelt.
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Für das Fahrzeuginsassenmodell 315 wird beispielsweise in einem Schritt 407 ermittelt oder erfasst, in welchen Positionen sich die einzelnen Fahrzeuginsassen befinden. So kann insbesondere ermittelt werden, ob diese sich außerhalb einer vorbestimmten Position befinden. Diese vorbestimmte Position entspricht in der Regel genau der Position, in welcher sich ein Fahrzeuginsasse befinden muss, damit das Rückhaltesystem eine optimale Schutzwirkung entfalten kann. In einem Schritt 409 wird beispielsweise ermittelt, ob ein Gegenstand im Fahrzeuginnenraum eine Schutzwirkung oder eine schadensmindernde Wirkung des Rückhaltesystems einschränkt oder nicht. Dies in einem Schritt 409.
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Die vorstehenden Informationen des Umfeldmodells 307 und des Fahrzeuginsassenmodells 315 fließen also insbesondere für die Risikobewertung gemäß dem Schritt 317 ein.
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Die Warnung 321 kann beispielsweise eine Warnung sein, dass sich die Fahrzeuginsassen außerhalb der vorbestimmten Position befinden. Somit können die Fahrzeuginsassen in vorteilhafter Weise gewarnt werden, dass sie sich nicht mehr in einer Position befinden, in welcher eine optimale Schutzwirkung im Fall einer Kollision mittels des Rückhaltesystems bewirkt werden kann. Diese Warnung ist in 4 mit dem Bezugszeichen 413 gekennzeichnet.
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Die Warnung 321 kann beispielsweise eine Warnung 413 sein, die warnt, dass sich Gegenstände im Fahrzeuginnenraum befinden, die eine Schutzwirkung des Rückhaltesystems einschränken können.
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Ein Eingriff in Fahrfunktionen gemäß dem Schritt 323 kann beispielsweise eine Aufforderung zur Übernahme und Deaktivierung eines automatisierten Fahrbetriebs sein. Dieser Eingriff ist mit dem Bezugszeichen 415 symbolisch gekennzeichnet.
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Der Eingriff in das Rückhaltesystem gemäß dem Schritt 327 kann beispielsweise eine Positionierung 417 des Fahrzeuginsassens oder der Fahrzeuginsassen mittels Verstellen des entsprechenden Fahrzeugsitzes und/oder mittels Straffen des entsprechenden Gurtes. Es wird also beispielsweise im Schritt 417 ein Gurtstraffer angesteuert.
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Der Eingriff 327 kann beispielsweise eine Positionierung 419 von Innenraumkomponenten wie zum Beispiel ein Lenkrad, Fahrzeugpedale und/oder Displays, also Bildschirme, sein.
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Der Eingriff gemäß dem Schritt 327 kann ferner eine Anpassung 421 des Rückhaltesystems umfassen. Zum Beispiel kann eine stärkere Wirkung für einen Gurt eingestellt werden, das heißt, dass der Gurt stärker als üblich gestrafft wird. Beispielsweise kann die Anpassung 421 sein, dass ein Airbag deaktiviert wird oder mit einer geringeren Dynamik aufgeblasen wird.
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Zusammenfassend umfasst die Erfindung insbesondere den Gedanken, mittels einer Umfeldsensorik und einer Fahrzeuginnenraumsensorik sowie optional zusätzlich einer Kommunikationstechnik wie C2X-Kommunikation eine Situation für Fahrzeuginsassen eines automatisiert fahrenden Fahrzeugs zu ermitteln, daraus ein Risiko für eine eventuell reduzierte Performance oder Effektivität des Rückhaltesystems im Fall einer Kollision abzuschätzen (Ermitteln eines Effektivitätsparameters) und hierfür geeignete Maßnahmen (schadensmindernde Maßnahmen) wie zum Beispiel Warnungen oder Eingriffe in Schutz- oder Fahrfunktionen einzuleiten.
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Der Kern der Erfindung ist insbesondere eine möglichst gute und frühzeitige Risikobewertung einer Kollisionswahrscheinlichkeit in Verbindung mit einer Risikobewertung, ob passive Sicherheitsmaßnahmen für die Fahrzeuginsassen nicht optimal zur Verfügung stehen.
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Der Vorteil, der sich daraus beispielsweise ergibt, ist eine optimale Kombination aus guter Schutzwirkung der passiven Sicherheit und möglichst großer Freiheit für insbesondere den Fahrer im automatisierten Fahrbetrieb. Für die anderen Insassen (außer Fahrer) kann diese Funktion auch bei nicht automatisierter Fahrt eingesetzt werden. Ebenso für den Fahrer, falls er sich bei konventioneller Fahrt nicht ausreichend seiner Fahraufgabe widmet.
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Es wird also zusammenfassend insbesondere eine Sicherheit bei einem automatisierten Fahren durch erklärbare und erlebbare Eingriffe des Fahrzeugs für den Insassen erhöht: Das Fahrzeug denkt sozusagen für den Fahrzeuginsassen mit und sagt ihm, welche Dinge oder Aktionen der Fahrzeuginsasse tun darf und welche nicht, damit seine Sicherheit nicht reduziert wird.
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Es ist insbesondere der Vorteil eines erlebbaren Kundennutzens durch das Erlauben möglichst großer Freiheitsgrade für den Fahrer oder für die Fahrzeuginsassen bei einem automatisierten Fahrbetrieb bewirkt, ohne eine Sicherheit zu reduzieren, so dass eine Steigerung einer Endkundenakzeptanz für das automatisierte Fahren bewirkt ist.
