DE102015210428A1

DE102015210428A1 - Steuerung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102015210428A1
Application number: DE102015210428.1A
Authority: DE
Inventors: Stefan Nordbruch; Carsten Hasberg
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-06-08
Filing date: 2015-06-08
Publication date: 2016-12-08
Also published as: WO2016198233A1

Abstract

Ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs umfasst Schritte des Steuerns eines hochgradig automatisierten Fahrmanövers des Kraftfahrzeugs auf der Basis eines vorbestimmten Parameters, des Bestimmens einer Bewertung des Fahrmanövers durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs und des Anpassens, auf der Basis der Bewertung, des Parameters.

Description

Die Erfindung betrifft die Steuerung eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Lernverhalten eines Fahrassistenten.
An Bord eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Pkw, ist ein Fahrassistent vorgesehen, der den Fahrer von bestimmten Routineaufgaben entlasten oder unterstützen soll. Beispielsweise kann ein Spurhalteassistent eine optische, akustische oder haptische Warnung an den Fahrer ausgeben, wenn dieser Gefahr läuft, einen vorbestimmten Fahrstreifen einer Fahrbahn seitlich zu verlassen.
Die Fahrassistenten werden zunehmend komplex und können auch in eine Längs- oder Quersteuerung des Kraftfahrzeugs eingreifen. Damit ebnen sie den Weg hin zum vollständig autonomen Fahren eines Kraftfahrzeugs. Einige Fahrassistenten können das Kraftfahrzeug heute schon bei bestimmten Fahrmanövern fast oder vollständig ohne die Unterstützung oder Kontrolle eines Fahrers durchführen. Ein Problem bei solchen Fahrassistenten ist, dass der Fahrer die Führung des Kraftfahrzeugs nur dann dem automatischen System überantworten wird, wenn er von dessen Fahrleistung überzeugt ist. Dazu ist es hilfreich, den Fahrassistenten derart auszuführen, dass er einen Fahrstil verfolgt, der dem des Fahrers entspricht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Technik zum Steuern eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, die sich in verbesserter Weise an Vorgaben oder Wünsche eines Fahrers anpassen lässt. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines Verfahrens, eines Computerprogrammprodukts und einer Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
Ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs umfasst Schritte des Steuerns eines hochgradig automatisierten Fahrmanövers des Kraftfahrzeugs auf der Basis eines vorbestimmten Parameters, des Bestimmens einer Bewertung des Fahrmanövers durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs und des Anpassens, auf der Basis der Bewertung, des Parameters.
Durch das Bewerten erhält der Fahrer die Möglichkeit, einen Fahrassistenten, der das hochgradig automatisierte Fahrmanöver durchführt, nach seinen persönlichen Vorgaben zu kalibrieren. Dadurch kann der Fahrassistent derart parametrisiert werden, dass er das bevorzugte Fahrverhalten des Fahrers widerspiegelt. Zukünftige Fahrmanöver können daher verbessert an die Vorgaben des Fahrers angepasst sein, wodurch die Akzeptanz des Fahrers gegenüber dem Fahrassistenten steigen kann. Das hochgradige automatisierte Fahrmanöver umfasst bevorzugterweise ein Manöver, bei dem die Längs- und/oder Quersteuerung des Kraftfahrzeugs zumindest zeitweise durch den Fahrassistenten durchgeführt wird. Nach einer anderen Definition ist ein hochgradig automatisiertes Fahrmanöver eines, das durch den Fahrassistenten vollständig autonom durchgeführt wird, während der Fahrer gegebenenfalls noch eine Kontrollfunktion ausübt. Nicht umfasst ist hingegen ein Sicherheitsassistent, der in Vorgänge eingreift, die dem Fahrer nicht zugänglich sind. Beispielsweise kann das Abbremsen eines Kraftfahrzeugs alternativ durch den Fahrer oder einen Fahrassistenten gesteuert werden, während ein radindividuelles Betätigen von Bremsen des Kraftfahrzeugs durch einen Sicherheitsassistent durchgeführt wird, der die Aufgabe des Abbremsens technisch umsetzt.
In einer Ausführungsform umfasst das Bestimmen gezielt die Bewertung des Fahrmanövers bezüglich eines vorbestimmten Bewertungskriteriums. Dabei können unterschiedliche Bewertungskriterien verwendet werden, um das Fahrmanöver zu bewerten. Das Bewertungskriterium kann abstrakt sein und auf mehrere Parameter bewirken. Beispielsweise kann das Kriterium einen Punkt auf einem Spektrum zwischen „aggressiv“ und „defensiv“ betreffen, wobei das Kriterium auf Parameter wie einer Kurvengeschwindigkeit, einer maximalen Bremsverzögerung oder einem Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug abgebildet wird. Die Bewertung kann innerhalb des Verfahrens vom Fahrer eingefordert werden, beispielsweise indem der Fahrer zur Eingabe einer entsprechenden Bewertung aufgefordert wird. Im Fall mehrerer Bewertungskriterien kann der Fahrer durch einen Fragenkatalog geführt werden. Dabei kann der Fahrer alle oder einige der Kriterien nach seiner Einschätzung angeben.
Bevorzugterweise wird das Bewertungskriterium auf der Basis einer Fahrstrecke ausgewählt, auf der das Fahrmanöver durchgeführt wurde. So kann vermieden werden, dass der Fahrer aufgefordert wird, irrelevante Informationen einzugeben. Beispielsweise kann nach einem automatisiert durchgeführten Einparkmanöver auf die Bewertung des Kriteriums der Querbeschleunigung verzichtet werden.
In einer Ausführungsform wird der Parameter zur Durchführung mehrerer unterschiedlicher Fahrmanöver verwendet. Dabei kann der Parameter in den Kontext des jeweiligen Fahrmanövers gesetzt werden. Ein bevorzugter Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug kann beispielsweise auf unterschiedlichen Straßenklassen unterschiedlich gehandhabt werden. Ein übergeordneter Parameter wie der Grad eines zielstrebigen oder sicherheitsorientierten Fahrens können ebenfalls für unterschiedliche Fahrmanöver verwendet werden.
Bevorzugterweise wird dem Fahrer nahegelegt, welche Kriterien zur Bewertung des Fahrmanövers aus Sicht des Fahrassistenten besonders relevant sind. Wird dem Fahrer eine entsprechende Frage gestellt oder der Fahrer durch einen Katalog von Fragen geführt, so kann eine Frage nach einem relevanten Bewertungskriterium besonders herausgestellt werden.
Das Anpassen kann ein Auswerten einer Vielzahl Bewertungen vergleichbarer Fahrmanöver umfassen. Dadurch kann die Plausibilität der Informationen erhöht werden, sodass ein irrtümliches oder falsches Anpassen des Parameters vermieden werden kann.
In einer Ausführungsform zielt das Bewertungskriterium darauf ab, einen Parameter zu bestimmen, der durch den Fahrer bisher selten oder nicht konsistent bewertet wurde. Das Bewertungskriterium kann auch der Auffrischung eines Parameters dienen, für den bereits seit längerer Zeit keine neuen Bewertungskriterien vorliegen. Es ist zu beachten, dass das Bewertungskriterium den Parameter direkt betreffen kann, sodass das Kriterium den Parameter unmittelbar zugewiesen ist. Es kann aber auch eine 1:n- oder n:1-Beziehung vorliegen, indem ein Kriterium auf mehrere Parameter oder mehrere Kriterien auf einen Parameter wirken.
Bevorzugterweise ist der bestimmte Parameter dem Fahrer zugeordnet, dessen Bewertung zur Bestimmung des Parameters verwendet wurde. Dazu ist bevorzugt, dass der Fahrer identifiziert wird, bevor das Fahrmanöver gesteuert wird oder bevor die Bewertung des Fahrers bestimmt wird. So kann ein Kraftfahrzeug an die Gepflogenheiten unterschiedlicher Fahrer angepasst werden.
Die Bewertung des Fahrmanövers durch den Fahrer kann zu einem Zeitpunkt erfolgen, der durch den Fahrer bestimmt wird. Beispielsweise kann der Fahrer während des Fahrmanövers, nach dem Fahrmanöver oder erst nach dem Beenden einer Fahrt, auf der das Fahrmanöver durchgeführt wurde, seine Bewertung abgeben. Die Bewertung kann, wie erwähnt, die Beantwortung vorbestimmter Fragen betreffen oder abstrahiert sein, indem der Fahrer beispielsweise bewertet, wie groß ein Ähnlichkeitsgrad zwischen dem Fahrstil des durchgeführten Fahrmanövers und seinem eigenen Fahrstil seiner Meinung nach ist.
Bevorzugterweise umfasst der Parameter eines von einer durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit, einer Beschleunigung, einer Verzögerung, einer Längsbeschleunigung, einer Querbeschleunigung und einem Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug. Es können auch andere oder zusätzliche Parameter verwendet werden.
Ein Computerprogrammprodukt umfasst Programmcodemittel zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
Eine Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Fahrassistenten zur Steuerung eines hochgradig automatisierten Fahrmanövers des Kraftfahrzeugs auf der Basis eines vorbestimmten Parameters und eine Verarbeitungseinrichtung zur Bestimmung einer Bewertung des Fahrmanövers durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs sowie zur Anpassung, auf der Basis der Bewertung, des Parameters.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
1 ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrassistenten und
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung des Kraftfahrzeugs von 1 mittels des Fahrassistenten
zeigt.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 100 mit einem Fahrassistenten 105. Der Fahrassistent 105 umfasst üblicherweise eine Verarbeitungseinrichtung 110, einen Sensor 115 und einen Aktor 120. Die Verarbeitungseinrichtung 110 umfasst üblicherweise einen programmierbaren Microcomputer, der Sensor 115 kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, ein Umfeld des Kraftfahrzeugs 100 abzutasten, beispielsweise mittels Radar oder LiDAR und der Aktor 120 wirkt üblicherweise auf die Längs- oder Quersteuerung des Kraftfahrzeugs 100. In exemplarischer Weise ist der Aktor 120 im Bereich eines Antriebsmotors des Kraftfahrzeugs 100 dargestellt, wobei die Längsgeschwindigkeit und die Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs 100 durch den Fahrassistenten 105 beeinflusst werden können.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt bevorzugterweise ein Fahrassistent 105 vor, der dazu eingerichtet ist, ein Fahrmanöver des Kraftfahrzeugs 100 hochgradig automatisiert durchzuführen. Dies bedeutet, dass entweder die Längssteuerung oder die Quersteuerung des Kraftfahrzeugs während des Fahrmanövers durchgeführt wird. Das Fahrmanöver ist dabei üblicherweise eine vorbestimmte Bewegung des Kraftfahrzeugs wie beispielsweise das Halten einer Spur, das Durchführen eines Einparkvorgangs, das Durchführen eines Überholvorgangs, eines Anhaltevorgangs oder eines Anfahrtvorgangs, das Durchfahren einer Kurve oder andere elementare Fahrmanöver. Aus den Fahrmanövern kann ein teilweise oder vollständig autonomes Fahren des Kraftfahrzeugs 100 zusammengesetzt werden.
Es wird vorgeschlagen, den Fahrassistenten 105 derart auszuführen, dass er ein Fahrverhalten bzw. eine Fahrstil eines Fahrers des Kraftfahrzeugs 100 möglichst imitiert. Dazu ist der Fahrassistent 105 dazu eingerichtet, das Fahrmanöver auf der Basis eines oder mehrerer Parameter 125, die bevorzugterweise in einem Speicher 130 für die Verarbeitungseinrichtung 110 vorbehalten sind. Ferner ist eine Verarbeitungseinrichtung vorgesehen, die mit der Verarbeitungseinrichtung 110 des Fahrassistenten 105 zusammenfallen kann und dazu eingerichtet ist, eine Bewertung eines durch den Fahrassistenten 105 durchgeführten Fahrmanövers durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs zu bestimmen. Dazu kann die Verarbeitungseinrichtung 110 mit einer Eingabevorrichtung 135 verbunden sein. Die Eingabevorrichtung 135 kann beispielsweise akustisch oder haptisch ausgeführt sein und ist bevorzugterweise auch zur Ausgabe von Informationen an den Fahrer eingerichtet, sodass die Bewertung des Fahrers in einem Dialog bestimmt werden kann, der durch die Verarbeitungseinrichtung 110 gesteuert wird.
Auf der Basis der Informationen, die der Fahrer bezüglich des durchgeführten Fahrmanövers bereitgestellt hat, bestimmt die Verarbeitungseinrichtung 110, ob und in welcher Weise einer oder mehrerer Parameter 125 verändert werden müssen, um ein gleiches oder ähnliches Fahrmanöver zukünftig verbessert so durchzuführen, dass es den Vorgaben, dem Beispiel oder der Bewertung des Fahrers entspricht.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zur Steuerung des Kraftfahrzeugs 100 von 1. Das Verfahren 200 ist insbesondere zum Ablaufen auf der Verarbeitungseinrichtung 110 eingerichtet.
In einem Schritt 205 wird davon ausgegangen, dass der Fahrassistent 105 aktiviert ist. Optional kann davor oder danach in einem Schritt 210 der Fahrer des Kraftfahrzeugs 100 identifiziert werden. Die folgenden Verarbeitungsschritte können in diesem Fall auf die Informationen bezogen werden, die durch den aktuell identifizierten Fahrer eingegeben wurden. Es können jedoch auch Informationen verwendet werden, die ein anderer Fahrer des gleichen Kraftfahrzeugs 100 eingegeben hat. Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn Informationen zu den Vorlieben bezüglich eines vorbestimmten Parameters für den aktuellen Fahrer noch nicht vorliegen. In diesem Fall können Vorlieben eines anderen Fahrers des gleichen Kraftfahrzeugs 100 übernommen werden.
In einem Schritt 215 wird ein bevorstehendes Fahrmanöver bestimmt. Dies kann beispielsweise auf der Basis von Navigationsdaten oder Daten aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs 100 erfolgen. In einem anschließenden Schritt 220 werden einer oder mehrere Parameter 125 bestimmt, die der Durchführung des Fahrmanövers zugrunde gelegt werden sollen. Die Parameter können beispielsweise bevorzugte, maximale oder minimale Werte für eine Geschwindigkeit, eine Kurvengeschwindigkeit, einen Kurvenradius, eine Beschleunigung, eine Verzögerung, jeweils in Längs- oder Querrichtung, einen einzuhaltenden Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, einen einzuhaltenden Abstand zu einem feststehenden Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 100 oder andere Kriterien betreffen, die dafür entscheidend sind, wie der Fahrstil des Fahrassistenten 105 auf den Fahrer wirkt, wenn der Fahrassistent 105 das Fahrmanöver auf der Basis des oder der Parameter 125 durchführt.
In einem Schritt 225 wird das Fahrmanöver dann durch den Fahrassistenten 105 auf der Basis des einen oder der mehreren Parameter 125 gesteuert. Dies umfasst üblicherweise einen Eingriff in die Längs- oder Quersteuerung des Kraftfahrzeugs 100 mittels eines oder mehrerer Aktoren 120. Während oder nach dem Steuern des Fahrmanövers wird in einem Schritt 230 eine Bewertung der Durchführung des Fahrmanövers durch den Fahrer bestimmt. Ein Zeitpunkt für die Bewertung kann durch den Fahrer bestimmt oder durch die Verarbeitungseinrichtung 110 vorgegeben werden. In einer Ausführungsform können auch mehrere Fahrmanöver zusammen durch den Fahrer bewertet werden. Bevorzugterweise werden für die Bewertung Einschätzungen des Fahrers bezüglich eines oder mehrerer Kriterien eingeholt, die auf die Parameter abgebildet sind. Die Kriterien können verbessert einem Erwartungshorizont des Fahrers entsprechen, während die Parameter technischer Natur sein können, sodass die Steuerung des Fahrmanövers verbessert auf der Basis der Parameter durchgeführt werden kann. Ein Bewertungskriterium kann beispielsweise die Sportlichkeit des Fahrmanövers betreffen, wobei diesem Kriterium Parameter der Längs- und Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs 100 zugeordnet sind.
Bevorzugterweise wird ein Parameter 125 auf der Basis einer Vielzahl von Bewertungen durch den Fahrer angepasst. Dabei können übliche statische Methoden verwendet werden, beispielsweise eine Mittelwertbildung, ein Median, eine Standardabweichung oder eine Extrapolation. Es ist weiterhin bevorzugt, dass der Fahrer, beispielsweise im Rahmen eines Fragendialogs, verstärkt dazu angeregt wird, Bewertungen für Parameter oder Kriterien zu geben, die durch vergangene Informationen schwach gestützt sind. Dies betrifft beispielsweise Parameter 125 mit wenigen Bewertungen, mit vornehmlich alten Bewertungen oder mit stark schwankenden Bewertungen.
Um im Fall von stark schwankenden Bewertungen die Informationslage zu verbessern und den Parameter 125 verbessert zu bestimmen, kann das Fahrmanöver im Schritt 225 durchgeführt werden, indem der betreffende Parameter 125 oder auch ein anderer Parameter 125 variiert wird, um den Zusammenhang zwischen der Variation und der Bewertung durch den Fahrer zu bestimmen. Möglicherweise liegt ein Missverständnis vor und die Interpretation der Bewertung eines vorbestimmten Kriteriums seitens des Fahrers und seitens der Verarbeitungseinrichtung 110 weichen voneinander ab.
Es ist ferner bevorzugt, dass in Schritt 230 vornehmlich solche Parameter oder Kriterien bestimmt werden, die für das durchgeführte Fahrmanöver von Relevanz sind. Die dem Fahrer zur Beantwortung vorgelegten Fragen bezüglich der Bewertung von Parametern oder Kriterien eines Fahrmanövers können daher von einer Fahrsituation, einem Umfeld oder der Art des Fahrmanövers abhängig sein.
Nach dem Bestimmen der Bewertung werden in einem Schritt 235 einer oder mehrere Parameter 125 angepasst. Dieses Anpassen kann auch ad hoc erfolgen, indem lediglich die durch den Fahrer bereitgestellten Informationen im Speicher 130 abgelegt und erst im Bedarfsfall, also kurz vor der Durchführung des Schritts 220, zur Bestimmung des Parameters 125 herangezogen werden.
Nach dem Anpassen des Parameters 235 kann das Verfahren 200 erneut durchlaufen, wobei bevorzugterweise ein Rücksprung zum Schritt 215 erfolgt.
Beim wiederholten Durchlaufens des Verfahrens 200, insbesondere des Schritts 225, kann das Fahrmanöver auf der Basis des angepassten Parameters 125 verbessert so durchgeführt werden, wie der Fahrer des Kraftfahrzeugs 100 dies wünscht bzw. wie es seiner abgebebenen Bewertung entspricht.

Claims

Verfahren (200) zum Steuern eines Kraftfahrzeugs (100), wobei das Verfahren (200) folgende Schritte umfasst: – Steuern (225) eines hochgradig automatisierten Fahrmanövers des Kraftfahrzeugs (100) auf der Basis eines vorbestimmten Parameters (125); – Bestimmen (230) einer Bewertung des Fahrmanövers durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs (100); – Anpassen (235), auf der Basis der Bewertung, des Parameters (125).
Verfahren (200) nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen (230) gezielt die Bewertung des Fahrmanövers bezüglich eines vorbestimmten Bewertungskriteriums durch den Fahrer umfasst.
Verfahren (200) nach Anspruch 2, wobei das Bewertungskriterium auf der Basis einer Fahrstrecke ausgewählt wird, auf der das Fahrmanöver durchgeführt wurde.
Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Parameter (125) zur Durchführung mehrerer unterschiedlicher Fahrmanöver verwendet wird.
Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Anpassen (235) das Auswerten einer Vielzahl Bewertungen vergleichbarer Fahrmanöver umfasst.
Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Bewertungskriterium darauf abzielt, einen Parameter (125) zu bestimmen, der durch den Fahrer bisher selten oder nicht konsistent bewertet wurde.
Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der bestimmte Parameter (125) dem Fahrer zugeordnet ist, dessen Bewertung zur Bestimmung des Parameters (125) verwendet wurde.
Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bewertung (230) zu einem durch den Fahrer bestimmten Zeitpunkt bestimmt wird.
Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Parameter (125) eines von einer durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit, einer Längsbeschleunigung, einer Querbeschleunigung und einem Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug umfasst.
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung des Verfahrens (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung (110) abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs (100), wobei die Vorrichtung folgendes umfasst: – einen Fahrassistenten (105) zur Steuerung eines hochgradig automatisierten Fahrmanövers des Kraftfahrzeugs (100) auf der Basis eines vorbestimmten Parameters (125) und – eine Verarbeitungseinrichtung (110) zur Bestimmung einer Bewertung des Fahrmanövers durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs (100) – sowie zur Anpassung, auf der Basis der Bewertung, des Parameters (125).