DE102016117428A1 - Fahrzeug-Benutzer-Interaktionssystem - Google Patents

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DE102016117428A1
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Claudia V. Goldman-Shenhar
Eric L. Raphael
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GM Global Technology Operations LLC
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Abstract

Ein System zur Verwendung bei einem selbstfahrenden Fahrzeug, einschließlich einer Verarbeitungs-Hardwareeinheit und einer festen Schnittstellenvorrichtung. Das System beinhaltet zudem ein modusbestimmendes Modul, das über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit einen anwendbaren Interaktionsmodus festlegt, der dem Fahrer des selbstfahrenden Fahrzeugs entspricht. Das System beinhaltet weiterhin ein Interaktionsmodul, welches so konfiguriert ist, dass es über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit verschiedene Operationen ausführt. Die Operationen beinhalten die Generierung von Systemmeldungen, die Content auf Basis des anwendbaren Interaktionsmodus enthalten und im Zusammenhang mit den Funktionen des Selbstfahrbetriebs des Fahrzeugs stehen. Die Operationen beinhalten zudem die Übermittlung von Systemmeldungen über die feste Kommunikationsvorrichtung an eine feste Schnittstellenvorrichtung des selbstfahrenden Fahrzeugs, um eine Kommunikation des Fahrers über die feste Ausgabevorrichtung zu ermöglichen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf selbstfahrende Fahrzeuge und insbesondere auf ein Fahrzeug-Benutzer-Interaktionssystem für selbstfahrende Fahrzeuge.
  • HINTERGRUND
  • Die Hersteller produzieren zunehmend Fahrzeuge mit einem höheren Maß an Automatisierung. Eigenschaften, wie adaptive Geschwindigkeitsregelung und Spurassistenzsysteme, erfreuen sich zunehmender Beliebtheit und sind die Vorläufe für selbstfahrende Fahrzeuge.
  • Während allerdings die Verfügbarkeit selbstfahrender Fahrzeuge zunimmt, können Vertrauen und Zuversicht der Benutzer mit diesen Funktionen nicht immer Schritt halten. Das Vertrauen der Benutzer in die Automatisierung ist aber ein wichtiger Aspekt bei der Implementierung dieser Technologien.
  • Mangelndes Vertrauen in die automatisierten Funktionalitäten führt üblicherweise zu einer reduzierten Verwendung des Systems, sodass die Benutzer den Selbstfahrbetrieb nicht aktivieren, bzw. deaktivieren. Mangelndes Vertrauen kann zudem dazu führen, dass die Benutzer die fortschrittlicheren Möglichkeiten des Selbstfahrbetriebs nicht wahrnehmen oder verwenden.
  • Das Maß der Inanspruchnahme kann zudem Einfluss auf Marketing und Verkäufe der selbstfahrenden Fahrzeuge nehmen. Mit zunehmendem Vertrauen in die Funktionen des Selbstfahrbetriebs steigt die Wahrscheinlichkeit, dass Benutzer selbstfahrende Fahrzeug kaufen und anderen möglichen Käufern aktiv empfehlen oder diesen als Vorbild dienen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Fahrzeug-Benutzer-Interaktionssystem für den Einsatz in selbstfahrenden Fahrzeugen. Das Fahrzeug-Benutzer-Interaktionssystem ist so konfiguriert und im Fahrzeug angeordnet, dass der Benutzer mit dem System auf individuelle Art interagieren kann.
  • Diese Interaktionen sind in verschiedenen Ausführungsformen in einem Interaktionsmodus individuell auf den Benutzer zugeschnitten. Der anwendbare Interaktionsmodus kann auf verschiedenste Weisen erstellt werden. In einer Ausführungsform wählt der Benutzer direkt den Interaktionsmodus, zum Beispiel über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS) des Fahrzeugs. In einer Ausführungsform legt das Fahrzeug-Benutzer-Interaktionssystem den jeweiligen Interaktionsmodus, basierend auf Faktoren, wie Benutzereinstellungen, Benutzerkommunikation oder anderen Verhaltensweisen des Benutzers, fest.
  • Im Allgemeinen ist das System so konfiguriert ist, dass es vermehrt mit Benutzern interagiert, die daran Interesse geäußert haben oder von den Interaktionsmöglichkeiten mehr profitieren, und weniger mit Benutzern interagiert, die daran geringeres Interesse geäußert haben oder von den Interaktionsmöglichkeiten weniger profitieren. Die Interaktion kann beinhalten, dass der Benutzer vom System beobachtet wird, um schnelle Kommunikationen (z.B. Spracheingaben) oder implizite Kommunikationen (z.B. Gesten oder Äußerungen) zu ermöglichen und Informationen an den Benutzer zu übermitteln (z.B. geplante Handlungen oder Erläuterungen ausgeführter Handlungen) zur fördern Benutzer Verständnis mit, in Vertrauen, um dem Benutzer das System näher zu bringen, sein Vertrauen darin zu stärken und die effektive Verwendung der autonomen Fahrfunktionen zu fördern. Das System ist in verschiedenen Ausführungsformen konfiguriert, um unterschiedliche Kommunikationsarten zu unterstützen, dazu zählen taktile oder berührungsgesteuerte Sensoren, Audiosensoren oder optische Sensoren.
  • In einem Aspekt beinhaltet das System eine Verarbeitungs-Hardwareeinheit und eine feste Kommunikationsvorrichtung. Das System beinhaltet zudem auch ein modusbestimmendes Modul, das über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit einen anwendbaren Interaktionsmodus festlegt, der dem Fahrer des selbstfahrenden Fahrzeugs entspricht, und ein Interaktionsmodul. Das Interaktionsmodul ist so konfiguriert, dass es über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit Systemmeldungen ausgibt, die Content auf Basis des anwendbaren Interaktionsmodus enthalten und im Zusammenhang mit den Funktionen des Selbstfahrbetriebs des Fahrzeugs stehen. Diese Aktivitäten können Fahrkontexte und in einigen Ausführungsformen das Fahrvermögen des Fahrers (z. B. Erfahrung mit oder Zuversicht hinsichtlich der Funktionen des Selbstfahrbetriebs), Witterung, Verkehr und andere Aspekte beinhalten. Das Interaktionsmodul ist zudem so konfiguriert, dass es über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit und die feste Kommunikationsvorrichtung zu Kommunikationszwecken Systemmeldungen an die feste Schnittstellenvorrichtung des selbstfahrenden Fahrzeugs übermittelt.
  • In verschiedenen Ausführungsformen kann das System ferner die feste Schnittstellenvorrichtung des selbstfahrenden Fahrzeugs beinhalten.
  • Die feste Schnittstellenvorrichtung kann mindestens eine Komponente aus einer Komponentengruppe beinhalten, die aus Bildschirmkomponente, HUD-Einheit und Audio-Lautsprecher-Komponente besteht.
  • In einer Ausführungsform ist das modusbestimmende Modul, das den für den Fahrer des selbstfahrenden Fahrzeugs relevanten anwendbaren Interaktionsmodus festlegt, so konfiguriert, dass es den anwendbaren Interaktionsmodus aus einer Vielzahl voreingestellter Interaktionsmodi auswählt.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist das modusbestimmende Modul, das den Interaktionsmodus aus einer Vielzahl voreingestellter Modi auswählt, so konfiguriert, dass die Auswahl über eine Eingabe des Benutzers und mithilfe einer festen Eingabekomponente aus einer Gruppe von Komponenten mit Knopf, Drehwahlschalter, berührungsempfindlichem Anzeigegerät und Mikrofon erfolgt.
  • Die Vielzahl der voreingestellten Interaktionsmodi beinhaltet wenigstens drei Modi. Die voreingestellten Interaktionsmodi umfassen einen vollständig manuellen Fahrbetrieb. Ein erster Selbstfahrbetrieb-Interaktionsmodus der voreingestellten Interaktionsmodi wird im System mit dem höchsten Level an Interaktion für den Selbstfahrbetrieb gleichgestellt. Und ein maximaler Selbstfahrbetrieb-Interaktionsmodus der voreingestellten Interaktionsmodi wird im System mit dem untersten Level an Interaktion für den Selbstfahrbetrieb gleichgestellt.
  • Das Interaktionsmodul wird in verschiedenen Ausführungsformen, wenn die untersten Interaktionsmodi mit den hohen Interaktionslevels korrespondieren, so konfiguriert, dass mindestens eine der folgenden Aktionen ausgeführt wird: (i) die Rückmeldungen des Fahrers werden häufiger überwacht; (ii) Meldungen über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit und die feste Schnittstellenvorrichtung werden häufiger generiert und ausgegeben; (iii) mehr Informationen in Form von Meldungen über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit und die feste Schnittstellenvorrichtung werden generiert und ausgegeben; (iv) mehr Meldungen über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit und die feste Schnittstellenvorrichtung werden generiert und ausgegeben um dem Fahrer eine Erläuterung über die Funktionen des Selbstfahrbetriebs des Fahrzeugs zu vermitteln.
  • Das Interaktionsmodul kann in verschiedenen Ausführungsformen, wenn der unterste Interaktionsmodus mit dem höchsten Interaktionslevel korrespondiert, so konfiguriert sein, dass mindestens eine der folgenden Aktionen ausgeführt wird: (a) eine der Aktion vorausgehende Anforderung zur Freigabe einer vorgeschlagenen Aktion im Selbstfahrbetrieb des Fahrzeugs und (b) eine der Aktion nachfolgende Meldung, die die Rückmeldung des Fahrers bezüglich der vom Fahrzeug ausgeführten Aktion im Selbstfahrbetrieb des Fahrzeugs umfasst.
  • In verschiedenen Ausführungsformen gibt es eine Möglichkeit (A), wenn der unterste Interaktionsmodus mit dem höchsten Interaktionslevel korrespondiert, dass das Interaktionsmodul so konfiguriert ist, dass eine der Aktion vorausgehende Anforderung zur Freigabe einer vorgeschlagenen Aktion im Selbstfahrbetrieb des Fahrzeugs generiert wird und eine Möglichkeit (B), dass das System zudem Fahrzeugmanöver-Modul umfasst, um die vorgeschlagene Aktion im Selbstfahrbetrieb des Fahrzeugs auszulösen, nachdem zuvor eine Freigabekommunikation des Fahrers über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit und die feste Schnittstellenvorrichtung erfolgt ist.
  • Wenn der unterste Interaktionsmodus mit dem höchsten Interaktionslevel korrespondiert, kann das Interaktionsmodul so konfiguriert sein, dass es (I) über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit und die feste Schnittstellenvorrichtung Kommunikationseingaben des Fahrers verarbeitet und (II) eine Reaktionshandlung in Folge der Fahrereingabe festlegt.
  • In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet die Fahrereingabe mindestens einen Befehl, der aus einer Gruppe an Gesten, taktilen oder Berührungseingaben ausgewählt und zum Beispiel über einen berührungsempfindlichen Bildschirm, einen Knopf oder Hebel eingegeben werden kann, eine Sprachäußerung, eine Sprachanforderung zur Rückmeldung des Fahrzeugs und einen weiteren Sprachbefehl.
  • Die Reaktionshandlung kann mindestens eine Handlung aus einer Gruppe beinhalten, bestehend aus (i) Festlegen einer Aktion im Selbstfahrbetrieb, basierend auf der Fahrereingabe, (ii) Bereitstellen einer Systemempfehlung, basierend auf der Fahrereingabe, zur Ausführung einer Aktion im Selbstfahrbetrieb, (iii) Auslösen einer Aktion im Selbstfahrbetrieb, basierend auf der Fahrereingabe, (iv) frühes Auslösen einer Aktion im Selbstfahrbetrieb, um auf ein über die Fahrereingabe geäußertes Bedenken des Fahrers einzugehen und (v) Übertragung der Fahrzeugsteuerung vom System an den Fahrer oder vom Fahrer an das System als Reaktion auf die Fahrereingabe.
  • In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Reaktion mindestens eine Handlung aus einer Gruppe bestehend aus (a) Festlegen des anwendbaren Interaktionsmodus, basierend auf der Fahrereingabe, (b) Ändern des anwendbaren Interaktionsmodus, basierend auf der Fahrereingabe und (c) Vorschlag für einen alternativen Interaktionsmodus, basierend auf der Fahrereingabe.
  • Die Reaktionshandlung kann mindestens eine Handlung aus einer Gruppe beinhalten, bestehend aus (I) Festlegung einer Antwortmeldung aus den vorgenannten Systemmeldungen, basierend auf der Fahrereingabe, wobei die Antwortmeldung von der Fahrereingabe angeforderte Informationen umfasst und (II) Festlegung einer Antwortmeldung aus den vorgenannten Systemmeldungen, basierend auf der Fahrereingabe, die so konfiguriert ist, dass sie auf ein über die Fahrereingabe geäußertes Bedenken des Fahrers eingeht.
  • Die Reaktionshandlung beinhaltet in einigen Fällen, basierend auf der Fahrereingabe, die Einrichtung einer Fahrerpräferenz zur Beeinflussung der Aktionen im Selbstfahrbetrieb des Fahrzeugs.
  • Das Interaktionsmodul kann so konfiguriert sein, dass mindestens eine anleitende Systemmeldung ausgegeben wird, um dem Fahrer die Inhalte der Aktionen im Selbstfahrbetrieb zu erläutern und so das Vertrauen des Fahrers in die Aktionen im Selbstfahrbetrieb des Fahrzeugs zu stärken.
  • Das Interaktionsmodul ist in einigen Implementierungen so konfiguriert, dass Systemmeldungen ausgegeben werden, die so konfiguriert sind, dass sie anleitende Systemmeldungen (A) vor einer entsprechenden Aktion im Selbstfahrbetrieb ausgeben oder (B) bei einigen Implementierungen nach einer entsprechenden Aktion im Selbstfahrbetrieb ausgeben.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist das Interaktionsmodul so konfiguriert, dass (i) die anleitenden Systemmeldungen eine Mitteilung darüber beinhalten, dass die Bedingungen für eine Übertragung der manuellen Fahrzeugsteuerung an das System gegeben sind, wobei diese (ii) auf den vom Fahrer festgelegten Präferenzen beruhen oder (iii) auf der vom Fahrer festgelegten Fahrweise basieren. Als Beispiele für Fahrweisen dienen eine gelassene Fahrweise, eine aggressive Fahrweise und eine stufenlose Einstellung zwischen diesen beiden Beispielen. Andere Beispielfaktoren für die Festlegung der Fahrweise des menschlichen Fahrers beinhalten: (a) wie oft der menschliche Fahrer die Steuerung übernimmt, (b) unter welchen Umständen der menschliche Fahrer die Steuerung übernimmt (z. B. beim Durchfahren enger Kurven oder nahe des Scheitelpunkts großer Anhöhen), (c), wie oft und in welchen Zusammenhängen der Fahrer die Steuerung überträgt, (d) unter welchen Umständen der menschliche Fahrer die Steuerung überträgt, (e) welchen Interaktionsmodus der Fahrer wählt (Auswahl „auf Anforderung”) und wie oft und/oder wann der der menschliche Fahrer die Auswahl ändert, und (f) eine für die adaptive Fahrgeschwindigkeitsregelung gewählte Differenz oder ein Folgeabstand.
  • In einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine nicht-temporäre computerlesbare Speichereinrichtung zur Verwendung in selbstfahrenden Fahrzeugen, welche die in dieser Zusammenfassung enthaltenen und beschriebenen Module gänzlich oder teilweise umfasst. Die Module sind so konfiguriert sind, dass sie über eine Verarbeitungs-Hardwareeinheit, welche die Befehle der Module ausführt, die hierin beschriebenen Funktionen ausführen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen bietet die Offenbarung ein Verfahren für ein selbstfahrendes Fahrzeug, das die beschriebenen Funktionen, die mittels einer Verarbeitungs-Hardwareeinheit, welche die Anweisungen der Module ausführt, gänzlich oder teilweise umfasst.
  • Nachstehend werden sich weitere Aspekte der vorliegenden Technologie teilweise ohne Weiteres erschließen und teilweise explizit erwähnt.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt schematisch ein selbstfahrendes Fahrzeug, das ein Schnittstellen-System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst.
  • 2 zeigt ein erstes Beispiel einer System-Benutzer-Schnittstellenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • 3 zeigt ein zweites Beispiel einer System-Benutzer-Schnittstellenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • 4 zeigt Verfahren zur Verwendung von Fahrzeug und System von 1, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgerecht, und einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Einzelheiten von bestimmten Komponenten darzustellen.
  • In einigen Fällen wurden im Sinne eines besseren Verständnisses der vorliegenden Offenbarung gut bekannte Komponenten, Systeme, Materialien oder Verfahren nicht ausführlich beschrieben.
  • Folglich sind die offenbarten aufbau- und funktionsspezifischen Details nicht als Beschränkungen zu verstehen, sondern lediglich als Darstellungsgrundlage für die Ansprüche sowie als repräsentative Grundlage, um den Fachleuten die verschiedenen Arten und Weisen der Nutzung der vorliegenden Offenbarung auf zu vermitteln.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Wie dies erforderlich ist, werden hierin ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung offenbart. Die offenbarten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele, die in verschiedenen alternativen Formen und Kombinationen davon ausgebildet werden können. In ihrer hierin verwendeten Form beziehen sich beispielsweise exemplarische und ähnliche Begriffe in erhöhtem Maße auf Ausführungsformen, die als eine Veranschaulichung, ein Typ, Moder oder Muster dienen.
  • Folglich sind die hierin offenbarten aufbau- und funktionsspezifischen Details nicht als Beschränkungen zu verstehen, sondern lediglich als Darstellungsgrundlage für die Ansprüche sowie als repräsentative Grundlage, um den Fachleuten die Art und Weise der Nutzung der vorliegenden Offenbarung zu vermitteln.
  • Obgleich die vorliegende Technologie hierin vorwiegend im Zusammenhang mit Automobilen beschrieben wird, ist die Technologie nicht auf Automobile beschränkt. Die Konzepte können in einer großen Reihe verschiedener Anwendungen, wie beispielsweise im Zusammenhang mit Luft- und Seefahrzeugen, verwendet werden.
  • I. Übersicht der Systeme
  • Die vorliegende Offenbarung beschreibt ein Fahrzeug-Nutzer-Interaktionssystem. Das Fahrzeug-Benutzer-Interaktionssystem ist so konfiguriert und in einem selbstfahrenden Fahrzeug angeordnet, dass der Benutzer Informationen erhalten und eingeben kann. Die Interaktionen werden gemäß eines vom Benutzer ausgewählten Interaktionslevels ausgeführt.
  • In einigen Implementierungen wird ein Teil der für den Benutzer relevanten Interaktionen über ein System festgelegt, das auf eine direkte Benutzer-Kommunikation des gewünschten Interaktionslevels basiert. In einigen Implementierungen legt das System den jeweiligen Interaktionslevel, basierend auf Faktoren, wie voreingestellten Benutzereinstellungen oder -Präferenzen, Benutzerkommunikation oder anderen Verhaltensweisen des Benutzers, fest.
  • Im Allgemeinen ist das System so konfiguriert ist, dass es vermehrt mit Benutzern interagiert, die daran Interesse geäußert haben oder von höheren Interaktionslevels mehr profitieren. Die Interaktion in verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet Informationen, die dem Benutzer Auskunft über geplante Fahrfunktionen des Selbstfahrbetriebs geben, Anforderungen zur Freigabe solcher Funktionen und Informationen nach Ausführung einer Fahrfunktion des Selbstfahrbetriebs, die Auskunft über Umsetzung oder Gründe für die Ausführung dieser Funktion geben. Das System ist so konfiguriert, dass erfahrene Benutzer, die bezüglich der Funktionen des Selbstfahrbetriebs zuversichtlich sind, in wenig bis keine Interaktionen involviert werden, die über die normalen Meldungen des Selbstfahrbetriebs hinausgehen.
  • So kann das Fahrzeug-Nutzer-Interaktionssystem zum Beispiel für einen ungeübten Benutzer beim Einleiten eines Überholvorgangs neben einer standardgemäßen optischen Anzeige im Armaturenbretts oder auf einem Bildschirm eine weitere Meldung in Form einer sanften Stimmausgabe ausgeben, die darauf hinweist, dass das Fahrzeug einen sicheren Überholvorgang einleitet, um ein langsam vorausfahrendes Fahrzeug zu überholen. Andererseits könnte das Fahrzeug-Nutzer-Interaktionssystem für einen geübten Benutzer beim Einleiten eines Überholvorgangs neben der standardgemäßen optischen Anzeige im Armaturenbrett keine weitere Kommunikationsmeldung ausgeben.
  • In den vorhergehenden Absätzen werden zwar nur zwei Benutzerlevels, geübter und ungeübter Benutzer, beschrieben, aber das Fahrzeug-Nutzer-Interaktionssystem ist so konfiguriert, dass es in verschiedenen Ausführungsformen eine beliebige Anzahl Interaktionsmodi entsprechend der jeweiligen Interaktionslevel beinhaltet. In einer Implementierung gibt es einen vollständig manuellen Interaktionsmodus und vier Interaktionsmodi des Selbstfahrbetriebs, einschließlich eines vollständig automatisierten Interaktionsmodus.
  • In einer Ausführungsform ist das Fahrzeug-Nutzer-Interaktionssystem so konfiguriert, dass der Benutzer den Interaktionsmodus über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS), wie einen Knopf, einen Drehwahlschalter oder einen berührungsempfindlichen Bildschirm, einstellen kann. In verschiedenen Ausführungsformen ist das Fahrzeug-Nutzer-Interaktionssystem so konfiguriert, dass ein empfohlener Systeminteraktionslevel für den Benutzer, basierend auf Kommunikationen, Einstellungen, Präferenzen oder Verhalten, wie Fahrverhalten oder Reaktionen auf Aktionen des Selbstfahrbetriebs, festgelegt ist.
  • II. Systemkomponenten – Fig. 1
  • Bezugnehmend auf die Figuren, und hier insbesondere auf die erste Figur, 1, wird eine schematische Darstellung eines selbstfahrenden Fahrzeugs 100 gezeigt, die sich in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung befindet.
  • Das Fahrzeug 100 umfasst zahlreichen Komponenten, einschließlich einer Lenkeinheit 102, einem oder mehreren Bremsenbaugruppen 104, 106, und einer Beschleunigungsbaugruppe 108. Andere Komponenten zur Fahrzeugsteuerung, die in Verbindung mit der vorliegenden Technologie genutzt werden können, sind allgemein durch die Bezugszahl 110 gekennzeichnet. In verschiedenen Ausführungsformen stellen die Komponenten zur Fahrzeugsteuerung computergesteuerte Bauteile dar, mit deren Hilfe die Fahrweise des Fahrzeugs beeinflusst werden kann.
  • Das Fahrzeug 100 beinhaltet zudem eine oder mehrere Fahrzeugbenutzer-Schnittstellen 112. Die Fahrzeugbenutzer-Schnittstelle(n) 112 beinhaltet, bzw. beinhalten Hardware, mittels derer ein Benutzer, wie zum Beispiel der Fahrer des Fahrzeugs, Eingaben an die computerisierte Steuerung des Fahrzeugs tätigen und/oder Meldungen von dieser erhalten kann. Wie alle hierin beschriebenen Komponenten kann/können auch die Schnittstelle(n) 112 mit einer Vielzahl von Begriffen bezeichnet werden. So kann/können die Schnittstelle(n) 112 beispielsweise als Fahrzeug-Fahrer-Schnittstelle (VDI), als Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI), als Fahrzeug-Eingang, Fahrzeug-E/A oder dergleichen bezeichnet werden.
  • 1 zeigt schematisch eine solche computerisierte Steuerung, bzw. das Steuersystem 120, zur Verwendung in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Es ist vorgesehen, dass das Steuersystem 120 in einer oder mehreren der zahlreichen Formen implementiert werden kann. Dazu zählen etwa Bordcomputer in Form eines Servers, integriert ein mobiles Kommunikationsgerät, oder andere Umsetzungen.
  • Obgleich in 1 nicht alle Verbindungen zwischen den Komponenten dargestellt sind, können die Komponenten auf jede beliebige Art und Weise miteinander interagieren, um die Systemfunktionen auszuführen.
  • Wie gezeigt, beinhaltet das Steuersystem 120 einen Speicher oder computerlesbares Speichergerät 122, wie beispielsweise ein flüchtiges Medium, ein nichtflüchtiges Medium, ein entnehmbares Medium und ein nicht-entnehmbares Medium. Der Begriff computerlesbares Medium und seine Varianten beziehen sich in der in der Spezifikation und den Ansprüchen verwendeten Form auf materielle oder nichttemporäre, computerlesbare Speichervorrichtungen.
  • In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Speichervorrichtung flüchtige und/oder nichtflüchtige, entnehmbare und/oder nichtentnehmbare Medien, wie beispielsweise Arbeitsspeicher (RAM), Nur-Lese-Speicher (ROM), elektrisch löschbare Nur-Lese-Speicher (EEPROM), Solid-Speicher oder andere Speichertechnologie, CD ROM, DVD, BLU-RAY oder andere optische Plattenspeicher, Magnetband, Magnetplattenspeicher oder andere magnetische Speichervorrichtungen.
  • Das Steuersystem 120 beinhaltet ferner eine Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124, die mit dem computerlesbaren Speichergerät 122 über eine Datenübertragungsverbindung 126, wie beispielsweise einen Computerbus, verbunden oder verbindbar ist.
  • Die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 kann aus mehreren Prozessoren gebildet sein oder diese beinhalten, wobei hier verteilte Prozessoren oder Parallelprozessoren in einem einzelnen Gerät oder mehreren Geräten beinhaltet sein können. Die Verarbeitungs-Hardwareeinheit kann zur Unterstützung einer virtuellen Verarbeitungsumgebung verwendet werden. Die Verarbeitungs-Hardwareeinheit könnte eine Zustandsmaschine, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine programmierbare Gate-Anordnung (PGA) mit einem Field PGA oder einer Zustandsmaschine beinhalten. Verweise hierin auf die Verarbeitungs-Hardwareeinheit, die einen Code oder Anweisungen zum Durchführen von Operationen, Maßnahmen, Aufgaben, Funktionen, Schritten, o. ä. ausführt, können die Verarbeitungs-Hardwareeinheit beinhalten, welche die Operationen direkt und/oder dadurch durchführt, dass sie einem anderen Gerät oder einer anderen Komponente das Durchführen der Operationen ermöglicht, diese dazu anweist und/oder mit ihm/ihr dafür kooperiert.
  • Das computerlesbare Speichergerät 122 beinhaltet computerausführbare Anweisungen oder einen solchen Code. Die computerausführbaren Anweisungen sind von der Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 so ausführbar, dass die Verarbeitungs-Hardwareeinheit und damit das Steuersystem 120 dazu veranlasst wird, jegliche Kombination der hier in dieser vorliegenden Offenbarung beschriebenen Funktionen auszuführen.
  • Das Speichergerät 122 in verschiedenen Ausführungsformen ist in mehrere Module 140, 150, 160, 170 unterteilt, die jeweils einen Code umfassen oder damit verbunden sind und damit die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 veranlassen, die hierin beschriebenen Funktionen hierin auszuführen.
  • Die Steuersystemmodule 140, 150, 160, 170 in verschiedenen Ausführungsformen beinhalten ein interaktionsmodusbestimmendes Modul 140, ein Interaktionsmodul 150, ein Fahrzeugmanöver-Modul 160 und eines oder mehrere andere Module 170.
  • Wie nachfolgend beschrieben, ist das interaktionsmodusbestimmende Modul 140 zusammen mit einem computerausführbaren Code konfiguriert, der die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 veranlasst, Funktionen auszuführen, die einen anwendbaren Interaktionsmodus für bestimmte Benutzer festlegen.
  • Das Interaktionsmodul 150 ist zusammen mit einem computerausführbaren Code konfiguriert, der die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 veranlasst, Funktionen auszuführen, die der Interaktion mit dem Benutzer dienen. Die Funktionen können beinhalten, dass festgelegt wird, welche Meldungen an den Benutzer ausgegeben werden und welche Verhaltensweisen (z. B., Gesten, Fahrweise) oder Benutzereingaben (z. B., Angaben oder Abfragen) Auskunft über den Benutzer und dessen Bedürfnisse geben.
  • Diese Meldungen können beispielsweise (i) Reaktionen auf Benutzerabfragen, (ii) Auskünfte über geplante Aktionen oder Fahrmanöver des Selbstfahrbetriebs oder (iii) Gründe, Beschreibungen oder andere Informationen über die gerade ausgeübten Aktionen oder Fahrmanöver des Selbstfahrbetriebs beinhalten.
  • Das Fahrzeugmanövermodul 160 ist zusammen mit einem computerausführbaren Code konfiguriert, der die Verarbeitungs-Hardwareeinheit veranlasst, eine Aktion oder ein Fahrmanöver des Selbstfahrbetriebs des Fahrzeugs einzuleiten. Das Fahrzeugmanövermodul 160 kann so konfiguriert sein, dass die Funktion als Reaktion auf eine Reihe von Auslösern durchgeführt wird, zum Beispiel als Reaktion auf eine Benutzeranforderung oder einen Benutzervorschlag, oder zum Beispiel festlegt, dass die Aktion oder das Fahrmanöver ausgelöst werden soll.
  • Das vierte dargestellte Modul 170 kann für ein oder mehrere zusätzliche Module stehen. Beispielsweise können über den Code des zusätzlichen Moduls, bzw. der zusätzlichen Module 170 ausgelöste Funktionen die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 dazu veranlassen, ein Benutzerprofil zu erstellen oder zu aktualisieren. Das Benutzerprofil kann beispielsweise Benutzereinstellungen beinhalten. Die Einstellungen können Präferenzen beinhalten, die der Benutzer eingegeben hat oder ausgedrückt hat oder die das System 120 auf Grundlage des Benutzerverhaltens (z. B., Fahrweise, Gesten, usw.) oder auf Grundlage der Benutzereingaben (z. B., Angaben, Abfragen, usw.) ermittelt hat.
  • Die Module 140, 150, 160, 170 können durch unterschiedlichste Begriffe bezeichnet werden, einschließlich solcher, die die zugewiesenen Funktionen umschreiben. Im folgenden Beispiel kann beispielsweise das Modul 170 als Benutzerprofilmodul, als Profilerstellungsmodul oder Ähnliches bezeichnet werden.
  • Während in 1 exemplarisch vier Module 140, 150, 160, 170 dargestellt sind, kann das nicht temporäre computerlesbare Speichergerät 122 mehr oder weniger Module beinhalten. Alle hierin beschriebenen Funktionen in Verbindung mit getrennten Modulen können stattdessen in einer anderen Ausführungsform so ausgeführt werden, dass die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 den Code eines einzigen Moduls ausführt. Und alle hierin beschriebenen Funktionen in Verbindung mit einem einzigen Modul können stattdessen so ausgeführt werden, dass die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 den Code von mehr als einem Modul ausführt.
  • Das Steuersystem 120 umfasst ferner eine Eingang/ Ausgang-(E/A)-Vorrichtung 128, wie einen drahtlosen Sender-Empfänger und/oder einen verdrahteten Kommunikationsport. Die Vorrichtung 128 kann eine feste Kommunikationsvorrichtung oder ein Teil davon sein oder diese beinhalten. Die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124, die mittels der E/A-Vorrichtung 128 Befehle ausführt, einschließlich derjenigen der genannten Module 140, 150, 160, 170, sendet und empfängt Informationen, beispielsweise in Form von Meldungen oder Datenpaketen, zu und von einer oder mehreren Fahrzeugkomponenten, wozu auch die erwähnten Fahrzeugsteuerungskomponenten 102, 104, 106, 108, 110 zählen.
  • In einigen Implementierungen sind die E/A-Vorrichtung 128 und die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 so konfiguriert, dass die Einheit 124 Befehle ausführt und Informationen zu einem oder mehreren Netzwerken 130 sendet und empfängt und so die Kommunikation mit einem externen System zu ermöglicht. Als Beispiele für die Netzwerke 130 dienen das Internet, lokale Netzwerke oder andere Rechennetzwerke und entsprechende Netzwerkzugangsvorrichtungen beinhalten Funkmasten, Satelliten und fahrbahnseitige Sender mit kurzer oder mittlerer Reichweite, wie sie zum Beispiel in einer Vehicle-to-Infrastructure (V2I) zum Einsatz kommen.
  • In einigen Ausführungsformen, wenn zum Beispiel das System 120 in einem Fahrzeug 100 implementiert ist, beinhaltet das System 120 eine oder mehrere lokale Eingabevorrichtungen 112 und/oder eine oder mehrere Ausgabeeinrichtungen 104, 106, 108, 110, 112, 114 oder ist mit diesen verbunden.
  • Die Eingabevorrichtungen 112 können fahrzeuginterne Knöpfe oder Drehwahlschaltern (wie beispielsweise in 2), berührungsempfindliche Bildschirme (wie beispielsweise in 3), Mikrofone, Kameras, laserbasierte Sensoren, andere Sensoren oder andere Vorrichtungen beinhalten, die dazu geeignet sind, die Eingaben eines Benutzers des Fahrzeugs (z. B. des Fahrers) 100 zu nachzuvollziehen oder zu empfangen. Die Benutzereingaben können beispielsweise Gesten, das Drücken von Knöpfen oder Geräusche beinhalten. Die Benutzereingaben können akustische Signale, wie Sprache, Äußerungen oder Seufzer des Benutzers, beinhalten.
  • Die Eingabevorrichtungen 112 können auch Fahrzeugsensoren, wie Komponenten für Positionsbestimmungssysteme (z. B. GPS-Empfänger), Drehzahlsensoren und Kamerasysteme, beinhalten.
  • Jede der hierin beschriebenen Komponenten kann ein Teil eines Bausatz, einer Vorrichtung, einer Einheit oder eines Systems sein. Beispielsweise können die Fahrzeugausgangskomponenten 102, 104, und ff. – z. B., Stellglieder – Teil eines Systems, einschließlich der Systems 120, sein. In einer Ausführungsform ist das Steuerungssystem 120 ein Teilsystem eines größeren Systems, wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf, Fahrzeug 100.
  • III. Feste Eingabekomponenten – Fig. 2 und Fig. 3
  • 2 und 3 zeigen Beispiele für feste Eingabekomponenten 200, 300. Die Eingabekomponente 200 von 2 beinhaltet einen Knopf oder einen Drehwahlschalter 202, mittels derer der Benutzer festlegen kann, welcher interaktive Modus für den Selbstfahrbetrieb gelten soll. Mithilfe des Drehwahlschalters 202 kann der Benutzer aus einer Vielzahl optionaler Modi wählen.
  • Die Systemfunktion kann als eine Funktion „auf Anforderung” gelten, mittels derer der Benutzer einen vom System 120 bereitgestellten Interaktionslevel für den Selbstfahrbetrieb festlegen kann.
  • 2 zeigt fünf optionale Modi: einer ersten Modus 210 für vollständig manuellen Fahrbetrieb und vier aufeinander folgende Interaktionsmodi des Selbstfahrbetriebs 220, 230, 240, 250. Diese Anzahl der Modi gilt hier nur als Beispiel und das Steuersystem 120 kann mit weniger oder mehr als vier Interaktionsmodi des Selbstfahrbetriebs Modi 220, 230, 240, 250 konfiguriert sein.
  • Es ist in einigen Ausführungsformen denkbar, dass eines oder mehrere der Interaktionsmerkmale sich nicht auf die Zuordnung zu einem bestimmten Interaktionsmodus beschränken. Das System 120 kann so konfiguriert sein, dass es beispielsweise wahrnimmt, dass ein Benutzer bezüglich der meisten Funktionen des Selbstfahrbetriebs über ein Zuversichtslevel für geübte Fahrgäste (entsprechend des dritten Interaktionsmodus 240 im hier vorgestellten primären Beispiel) verfügt, aber dennoch mit einigen Funktionen des Selbstfahrbetriebs noch nicht vertraut ist, z. B. dem Überholen auf zweispurigen Straßen. Das System 120 kann ein Benutzerprofil zur Feststellung der Eigenschaften des jeweiligen Benutzers erstellen. Dieses Profil kann zu einem hybriden Interaktionsansatz führen, bei dem die allgemein mit den verschiedenen Interaktionsmodi verbundenen Interaktionsaktivitäten für den Benutzer verwendet werden. Dies kann auch der Fall sein, wenn durch das System 120 oder den Benutzer separat einen besonderen Interaktionsmodus ausgewählt haben.
  • Die Eingabekomponente 300 von 3 beinhaltet ein berührungsempfindliches Anzeigegerät 302, mittels dessen der Benutzer festlegen kann, welcher interaktive Modus für die Fahrzeugfunktionen des Selbstfahrbetriebs gelten soll. Das Anzeigegerät 302 kann einen Bildschirm oder eine andere Art Anzeige (beispielsweise ein HUD) beinhalten, mit deren Hilfe das System dem Benutzer verfügbare Optionen anzeigen und zur Auswahl stellen kann.
  • Mithilfe des Anzeigegeräts 302 kann der Benutzer aus einer Vielzahl optionaler Interaktionsmodi wählen. 3 zeigt zum Beispiel die gleichen fünf Modi wie 2: einen ersten Interaktionsmodus wie in 2 – der Einfachheit halber wieder durch Nummer 210 angezeigt. Der erste Interaktionsmodus 210 entspricht dem vollständig manuellen Fahrzeugbetrieb. Die vier aufeinander folgenden Interaktionsmodi des Selbstfahrbetriebs sind wiederum durch die Bezugszahlen 220, 230, 240, 250 gekennzeichnet.
  • Das System 120 kann mehr oder weniger als fünf Modi definieren. In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet das System 120 mindestens drei Modi: einen vollständig manuellen Modus, einen niedrigeren oder niedrigsten Interaktionsmodus für den Selbstfahrbetrieb und einen höheren oder höchsten Interaktionsmodus für den Selbstfahrbetrieb. Der niedrigste Interaktionsmodus für den Selbstfahrbetrieb ist für Benutzer geeignet, die über wenig oder keine Erfahrung mit dem Selbstfahrbetrieb oder über einen geringen Zuversichtslevel mit den Funktionen des Selbstfahrbetriebs verfügen. Der unterste der drei Modi kann den beschriebenen Interaktionsmodus für ungeübte Benutzer 220 oder eine Kombination dieses Modus’ mit dem nächst höheren Modus oder den nächst höheren hauptsächlich hierin beschrieben Modi (z. B. 230, oder 230 und 240) beinhalten. Der höchste Modus für geübte Benutzer kann sich auf alle oder eine Kombination der drei höchsten Modi 230, 240, 250 der fünf primär hierin beschriebenen Modi beziehen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist das System 120 so konfiguriert, dass es in Verbindung mit einigen oder allen Interaktionsmodi des Selbstfahrbetriebs 230, usw., Einfluss auf die autonomen Fahrfunktionen des Fahrzeugs 100 nimmt. Das System kann beispielsweise Einfluss auf häufige oder weniger häufige Übertragungen der Steuerung vom menschlichen Fahrer an den Selbstfahrbetrieb oder die Verwendungsart der Geschwindigkeitsregelung oder die Handhabung für die Durchführung der Überholvorgänge nehmen.
  • In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Technik ist das System 120 oder sind zumindest die hierin beschriebenen Module (Module 140, 150 usw.) nicht konfiguriert und im Fahrzeug 100 angeordnet, um Einfluss auf die autonomen Funktionen des Fahrzeugs zu nehmen, und zwar ungeachtet des ausgewählten Interaktionsmodus’ (210, 220 usw.). In diesem Fall ist das System 120 so konfiguriert, dass es mit dem menschlichen Fahrer gemäß des anwendbaren, festgelegten Interaktionsmodus’ (210, 220 usw.) interagiert, aber keinen Einfluss auf die vom Selbstfahrbetrieb ausgeführten autonomen Fahrfunktionen nimmt.
  • Wie dargestellt, ist das Selbstfahrbetriebsystem in einer Ausführungsform so konfiguriert, dass es beispielsweise immer die gleiche Aktion ausführt, ungeachtet der Tatsache, ob das Interaktionssystem 120 aktiv ist, wie die Aktionen des Interaktionssystems 120 ausfallen oder selbst ob das Interaktionssystem 120 überhaupt vorhanden ist. Das System 120 würde in diesem Fall beispielsweise kein Einfluss darauf nehmen, ob, wann, oder wie oft die Übertragung der Steuerung ausfällt oder auf welche Weise die Überholvorgänge ausgeführt werden.
  • III.A. Vollständig manueller Interaktionsmodus 210
  • Der vollständig manuelle Fahrbetrieb entspricht den nicht autonomen Aktionen des Fahrzeugs 100. Dieser Modus ist für Fahrer geeignet, die den Selbstfahrbetrieb nicht verwenden möchten. Sie können den manuellen Fahrbetrieb aus verschiedensten Gründen bevorzugen, beispielsweise infolge mangelnden Vertrauens in die automatisierten Funktionen des Selbstfahrbetriebs oder weil sie ganz einfach, und sei es zeitweise, manuell zu fahren wünschen. Der vollständig manuelle Interaktionsmodus kann somit für Fahrer verwendet werden, die mit dem Selbstfahrbetrieb vertraut und in der Anwendung der Funktionen geübt sind.
  • In einer Ausführungsform interagiert das Steuersystem 102 nicht mit der Benutzer, wenn der vollständig manuelle Interaktionsmodus 210 aktiv ist.
  • In einer anderen Ausführungsform liefert das Steuersystem 102 dem Benutzer gelegentliche Meldungen. Diese Meldung können beispielsweise Vorschläge für den Benutzer zur Verwendung des Selbstfahrbetriebs und die zugrunde liegenden Bedingungen beinhalten – z. B. „die aktuelle Verkehrssituation mit Autobahnfahrt ohne größeres Verkehrsaufkommen, ist eine ideale Bedingung für die Verwendung des Selbstfahrbetriebs.”
  • In einer vorgesehenen Implementierung legt das Steuersystem 102 fest, über welche Erfahrung der Benutzer verfügt. Gelegentliche informative oder nachfragende Kommunikationen, wie beispielsweise jene im unmittelbar vorhergehenden Absatz, sind für einen ungeübten Benutzer vorgesehen und würden einem geübten Benutzer nicht oder nur mit weniger Informationen und/oder weniger häufig angeboten werden.
  • Bei der Auswahl des Interaktionsmodus für den manuellen Fahrbetrieb 210 verarbeitet die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 den Code des Moduls für die Modusauswahl 140 in einer Ausführungsform und wählt den vollständig manuellen Fahrmodus 210 basierend auf Eingaben durch den Benutzer. So kann sich beispielsweise der Benutzer über den Drehwahlschalter 200 oder den Bildschirm 300 in 2 und 3 für den Modus, „auf Nachfrage” entscheiden. Die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 verarbeitet den Code des Moduls für die Modusauswahl 140 in einer Ausführungsform und wählt den vollständig manuellen Fahrmodus 210 basierend auf weiteren zutreffenden Bedingungen. Diese Bedingungen können Benutzereingaben (z. B. Angaben oder Anfragen) und/oder Benutzerverhalten (Gesten, Äußerungen usw.) beinhalten, die darauf hinweisen, dass der Benutzer keine Nutzung eines Interaktionsmodus im Selbstfahrbetrieb wünscht oder mit dem Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs nicht zufrieden ist. Diese Bedingungen können beispielsweise beinhalten, dass der Fahrer des Fahrzeugs mit Selbstfahrbetriebfunktionalität zum Ausdruck bringt, dass er das Fahrzeug lieber manuell betreiben möchte, indem er die Steuerung über das Lenkrad übernimmt oder die Bremse oder das Gaspedal betätigt usw.
  • III.B. Interaktionsmodus für ungeübte Benutzer 220
  • Der erste und unterste Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs 220 kann mit einer Vielzahl an Namen bezeichnet werden. Dazu zählen Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für ungeübte Benutzer, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für Anfänger, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für Fahranfänger, Anleitungs-Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs, Anleitungs-Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für neue Fahrer, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für Fahrer mit geringem Vertrauen, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs mit wenig Zuversicht, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs mit geringstem Vertrauen, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs mit der geringsten Zuversicht, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für neue Fahrer, Anleitungs-Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für neue Fahrer oder ähnliche Bezeichnungen.
  • Dieser Modus ist für Fahrer geeignet, die wenig oder keinerlei Erfahrungen mit einem Selbstfahrbetrieb haben oder dem Selbstfahrbetrieb aus anderen Gründen wenig Vertrauen entgegenbringen. Da ein in dieser Technik ungeübter menschlicher Fahrer das Fahrzeug nur gelegentlich im Selbstfahrbetrieb betreibt, ist das System 102 so konfiguriert und darauf eingestellt, dass der ungeübte menschliche Fahrer den Selbstfahrbetrieb konstant oder zumindest sehr häufig überwacht.
  • Wie dargestellt, werden bei den unteren Interaktionsmodi des Selbstfahrbetriebs vermehrt Informationen ausgegeben und vom menschlichen Fahrer abgefragt (z. B. durch verstärkte Beobachtung des Verhaltens). Das System 120 ist beispielsweise so konfiguriert, dass es im Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für ungeübte Benutzer im Vergleich zu den anderen Interaktionsmodi für den Selbstfahrbetrieb (z. B. 230, 240, usw.) die größte Menge an Kommunikation vom menschlichen Fahrer entgegennimmt und auch an ihn ausgibt – dies ist also gleichbedeutend mit dem höchsten Level der Interaktion. Der Level der Interaktion erhöht sich mit jedem Modus – die Interaktion ist so zum Beispiel im dritten Interaktionsmodus für den Selbstfahrbetrieb 240 niedriger als im zweiten Interaktionsmodus für den Selbstfahrbetrieb 230.
  • Das System 120 ist nicht nur so konfiguriert, dass es darauf eingestellt ist, dass der menschliche ungeübte Fahrer den Selbstfahrbetrieb in Verbindung mit dem Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs 220 häufig überwacht, sondern das System 120 ist dazu auch so konfiguriert, dass es darauf eingestellt ist, dass der menschliche ungeübte Fahrer Eingaben bezüglich der Funktionen des Selbstfahrbetriebs tätigt. Diese Kommunikationseingaben können, müssen aber nicht darauf zielen, vom Fahrzeug 100 verarbeitet zu werden, und können eine Vielzahl von Formen umfassen. Bei den an das Fahrzeug gerichteten Kommunikationseingaben erwartet der menschliche Fahrer, dass das Fahrzeug darauf reagiert oder die Kommunikationseingaben zumindest die Fahrzeugsteuerung beeinflusst.
  • Die Kommunikationseingaben von menschlichen Fahrern können beispielsweise in Form von Angaben, Abfragen, Gesten oder Äußerungen erfolgen. Ein Beispiel für eine Aussage oder einen Befehl des menschlichen Fahrers wäre „langsamer fahren”. Ein Beispiel für eine Abfrage des menschlichen Fahrers wäre „ist es sicher, schneller zu fahren?” oder „hast du den Fußgänger gesehen?”
  • Als Beispiel einer Geste des menschlichen Fahrers dient das Bedecken des Gesichts mit den Händen, weil der menschliche Fahrer vielleicht nicht zuversichtlich ist, dass das Fahrzeug ein erforderliches Manöver tatsächlich ausführt. In einigen Ausführungsformen muss das System die Aktionen oder Kommunikationseingaben des Fahrers nicht mehr nachvollziehen, um einen anwendbaren Modus festzulegen, sobald der Benutzer z. B. über den Drehwahlschalter einen Interaktionsmodus festgelegt hat.
  • Als Beispiel einer Äußerung des menschlichen Fahrers dient der Ausdruck „boah” in einer ähnlichen Situation, weil der menschliche Fahrer vielleicht nicht zuversichtlich ist, dass das Fahrzeug ein erforderliches Manöver tatsächlich ausführt.
  • Als exemplarische Reaktion auf Kommunikationseingaben des Fahrers kann das System Meldungen an den Fahrer ausgeben, die sich auf die Kommunikationseingaben des Fahrers beziehen.
  • Wie erwähnt, kann das System 120 so konfiguriert sein, dass es zum einen mit dem menschlichen Fahrer entsprechend des anwendbaren Levels für den ersten Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs 220 und alle anderen Interaktionsmodi des Selbstfahrbetriebs interagiert und zum anderen autonom Einfluss auf die Fahrfunktionen des Fahrzeugs 100 nimmt. Als weitere exemplarische Reaktion des Systems 120 auf Kommunikationseingaben des Fahrers dient die Anpassung der Benutzereinstellungen oder -Präferenzen. Solche Einstellungen nehmen in einigen Ausführungsformen autonom Einfluss auf die Fahrfunktionen. Als Beispiel für Anpassungen der Benutzerpräferenzen, kann das System 120 erkennen, dass es, basierend auf den Rückmeldungen des menschlichen Fahrers während der Fahrt, dem menschlichen Fahrer angenehmer wäre, wenn das System 120 einen größeren Abstand zwischen dem Fahrzeug 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug einhalten würde. In einer Ausführungsform kann das System so konfiguriert sein, dass es bei einem entsprechenden Interaktionsmodus einen maximale Abstand hält, der sich zum Beispiel räumlich oder zeitlich bemisst (z. B. drei Sekunden) und so lange nicht geändert wird, bis der Fahrer den Wunsch oder Befehl zur Änderung explizit äußert.
  • Als exemplarische Reaktion auf die Fahrereingabe kann das System 120 sagen: „Ja, ich habe den Fußgänger am Bürgersteig gesehen.”
  • Das System 120 kann auch so konfiguriert sein, dass es dem menschlichen Fahrer proaktiv Hinweise zukommen lässt, zum Beispiel, dass der Fußgänger bemerkt wurde, um beim menschlichen Fahrer mehr Vertrauen und Zuversicht hinsichtlich der autonomen Fahrfunktionen zu wecken. Dazu zählen auch Situationen, in denen der menschliche Fahrer keine Abfrage stellt oder Unbehagen erkennen lässt.
  • Des Weiteren kann das System 120 bezüglich der Funktionen des Selbstfahrbetriebs des Fahrzeugs 100 so konfiguriert sein, dass es Einfluss auf häufige oder weniger häufige Übertragungen der Steuerung zwischen dem menschlichen Fahrer und dem Selbstfahrbetriebsystem nimmt. Der menschliche Fahrer kann zudem die automatisierte Steuerung überschreiben und bei ungeübten Fahrern ist dies tatsächlich häufiger der Fall. Das System 120 ist so programmiert, dass es auf diese Situationen eingestellt und zum Beispiel so konfiguriert ist, dass eine der Situation angemessene Kommunikationsmeldung erstellt oder eine vorgefertigte Kommunikationsmeldung ausgibt. Eine solche Kommunikationsmeldung kann beispielsweise so lauten: „Es ist vollkommen in Ordnung, dass sie die Steuerung übernommen haben, um dem Hindernis auf der Straße auszuweichen. Dennoch sollten Sie wissen, dass das Selbstfahrsystem das Hindernis erkannt hatte und gerade dabei war, ein solches Ausweichmanöver einzuleiten.”
  • Bezüglich der Übertragung der Fahrzeugsteuerung (TOC = transfer of driving control) vom Fahrzeug zurück an den Fahrer, ist das System 120 in verschiedenen Ausführungsformen so konfiguriert, dass das System 120 im Interaktionsmodus für ungeübte Benutzer 220 aufgrund des relativ geringen Maßes an Zuversicht und Erfahrung generell nicht die manuelle Steuerung überschreibt. In einigen Ausführungsformen ist das System 120 so konfiguriert, dass es beim Fahrzeug 100 TOC unter folgenden Bedingungen einleitet: (1) Das System 120 hat den menschlichen Benutzer auf eine mögliche Übertragung vorbereitet, zum Beispiel durch einen freundlichen Hinweis auf die Übertragung, und vom menschlichen Fahrer eine Freigabe dieser Übertragung erhalten, oder (2) das System 120 legt fest, dass ein bestimmtes Maß an automatisierter Steuerung erforderlich ist, um die Sicherheit zu gewährleisten – z. B., wenn der menschliche Fahrers offensichtlich Probleme damit hat, die Fahrspur zu halten.
  • III.C. Interaktionsmodus für geübte Fahrbegleiter 230
  • Dieser zweite Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs 230 kann mit einer Vielzahl an Namen bezeichnet werden. Dazu zählen Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für geübte Fahrbegleiter, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für mittleres Vertrauen, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für mittlere Zuversicht, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für geübte neue Fahrbegleiter, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für Fahrer mit wenig Vertrauen, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für Fahrer mit wenig Zuversicht (wenn der vorherige Modus als Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für Fahrer mit dem geringstem Vertrauen oder der geringsten Zuversicht bezeichnet wurde) oder ähnliche Bezeichnungen.
  • Der menschliche Fahrer oder Fahrbegleiter, zu dem dieser Modus 230 am besten passt, würde den automatisierten Fahrfunktionen mehr vertrauen als der ungeübte Fahrer des zuvor erläuterten Modus’. Der Fahrer auf diesem Level hat mehr Vertrauen und Zuversicht bezüglich des Selbstfahrbetriebs und wird wahrscheinlich gelegentlich den Blick von der Lenkung nehmen, z. B. um zu lesen, einen Passagier während eines Gespräches anzuschauen oder sogar um die Augen zu schließen und zu ruhen.
  • Das System 120 ist so konfiguriert, dass es anhand der bezogenen Daten und Algorithmen des Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für geübte Fahrbegleiter erkennt, dass der menschliche Fahrer hinsichtlich der Funktionen des Selbstfahrbetriebs zuversichtlicher ist als ein ungeübter Benutzer und daher weniger Informationen über die autonomen Fahrfunktionen benötigt. Die Programmierung in einigen Anwendungen kann auch das System 120 dazu veranlassen, den menschlichen Fahrer in geringerem Maße zu beobachten, zum Beispiel durch eingeschränkte Wahrnehmung von Kommunikationseingaben.
  • In einer in Betracht gezogenen Ausführungsform kann das System 120 bestimmte Kommunikationseingaben nachvollziehen, die durch ihre Eingabeart darauf schließen lassen, dass sie an das Fahrzeug gerichtet sind. Dazu zählen beispielsweise eine bestimmte Tonlage, die Lautstärke oder die Ausrichtung der Äußerung.
  • Hinsichtlich der Möglichkeit, dass der menschliche Fahrer häufiger nicht aufmerksam ist, ist das System 120 so konfiguriert, dass es gefährliche Situationen wahrnimmt oder vorhersieht, auf die der menschliche Fahrer aufmerksam gemacht werden sollte.
  • Wie erwähnt, ist das System 120 in einigen Ausführungsformen in der Lage, die autonomen Fahrfunktionen des Fahrzeugs 100 zu beeinflussen. Bei Ausführungsformen, in denen das System 120 Einfluss auf mehr oder weniger Übertragungen der Steuerung zwischen dem menschlichen Fahrer und dem Selbstfahrbetrieb übernehmen kann, können die automatisierten Übertragungen vom menschlichen Fahrer an das Fahrzeug im zweiten Interaktionsmodus für geübte Fahrbegleiter 230 häufiger stattfinden als vergleichsweise im ersten Interaktionsmodus für den Selbstfahrbetrieb für ungeübte Benutzer 220. Da der menschliche Fahrer im Zusammenhang mit dem zweiten Interaktionsmodus für den Selbstfahrbetrieb für geübte Fahrbegleiter 230 vermutlich mehr Vertrauen in den Selbstfahrbetrieb hat als der ungeübte Benutzer, ist das System 120 so konfiguriert, dass in diesem Fall TOC-Vorgänge häufiger vom Fahrzeug 100 ausgeführt werden. Das System 120 kann einen TOC-Vorgang des Fahrzeugs zum Beispiel automatisch ausführen, wenn das Fahrzeug eine Verkehrssituation mit wenig Verkehrsaufkommen auf der Autobahn erreicht. Das System 120 kann in dem zweiten Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs 230 dennoch vor dem TOC-Vorgang dem Fahrer einen diesbezüglichen Vorschlag machen oder um eine Freigabe für den Vorgang bitten.
  • Wie bei allen Interaktionsmodi für den Selbstfahrbetrieb, kann das System 120, wenn das System 120 feststellt, dass der menschliche Fahrer nicht mit den automatisierten Funktionen und dem aktuellen Level der Interaktion einverstanden ist (z. B. dem Level des Interaktionsmodus’ für geübte Fahrbegleiter), dem menschlichen Fahrer vorschlagen, dass das System 120 auf einem niedrigeren Interaktionsmodus für den Selbstfahrbetrieb ausgeführt werden kann. In einer in Betracht gezogenen Ausführungsform ist das System 120 so konfiguriert, dass die Interaktionsmodi für den Selbstfahrbetrieb automatisch und auf Grundlage hilfreicher Faktoren, wie Benutzerpräferenzen/Einstellungen, Benutzerverhalten (z.B., Fahrweise, Gesten, usw.) und/oder Benutzereingaben (z. B., Angaben, Abfragen, usw.), geändert werden.
  • Und für jeden der Interaktionsmodi für den Selbstfahrbetrieb gilt, dass der menschliche Fahrer einen unteren Interaktionsmodus für den Selbstfahrbetrieb wählen kann, wenn er mehr Informationen und/oder mehr manuelle Steuerung wünscht – z. B. häufigere TOC-Vorgänge an den menschlichen Fahrer oder weniger TOC-Vorgänge an das Fahrzeug. Auf gleiche Weise kann der menschliche Fahrer einen höheren Interaktionsmodus für den Selbstfahrbetrieb wählen, wenn er weniger Informationen, weniger manuelle Steuerung wünscht – z. B. weniger häufige TOC-Vorgänge an den menschlichen Fahrer. Dieses erhöhte Vertrauen des Benutzers kann zum Beispiel auf der Interaktion mit dem System 120 basieren.
  • III.D. Interaktionsmodus für geübte Fahrgäste 240
  • Dieser dritte, oder zweithöchste, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs 240 kann mit einer Vielzahl an Namen bezeichnet werden. Dazu zählen Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für geübte Fahrgäste, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für geübte neue Fahrer-Fahrgäste, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für Taxi-Fahrgäste, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für hohes Vertrauen, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für große Zuversicht oder ähnliche Bezeichnungen.
  • Menschliche Fahrer oder geübte Fahrgäste, zu denen dieser Interaktionsmodus für den Selbstfahrbetrieb am besten passt, fühlen sich in aller Regel eher wie Passagiere, die vom Auto transportiert werden.
  • Das System 120 ist so konfiguriert, dass es anhand der bezogenen Daten und Algorithmen des Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für geübte Fahrgäste erkennt, dass der menschliche Fahrer hinsichtlich der Funktionen des Selbstfahrbetriebs zuversichtlicher ist als Benutzer der unteren Modi und daher noch weniger Informationen über die autonomen Fahrfunktionen benötigt. Das System 120 ist so programmiert, dass es erkennt, dass der geübte Fahrgast gelegentlich in den Fahrbetrieb eingreift, ansonsten aber davon ausgeht, dass der Benutzer sich wie ein Gast in einem Taxi verhält. Der Benutzer würde dabei gelegentlich, aber nicht allzu oft Fragen stellen oder einen TOC-Vorgang zur Übertragung auf manuellen Fahrbetrieb anfordern.
  • Das System 120 ist in diesem Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs 240 zudem so programmiert, dass automatische Übertragungen der Steuerung an den Fahrer im Vergleich zum unteren Modus 230 weniger häufig ausgeführt werden, weil festgestellt wurde, dass der Fahrer darauf vertraut, dass das Fahrzeug 100 die erforderlichen Fahrmanöver autonom ausführen kann. Das System 120 übertragen kann zum Beispiel in kritischen Situationen dem Fahrer die Steuerung des Fahrzeugs übertragen.
  • III.E. Interaktionsmodus für vollständig geübte Fahrgäste 250
  • Dieser vierte und höchste Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs 250 kann mit einer Vielzahl an Namen bezeichnet werden. Dazu zählen Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für vollständig Geübte, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für vollständig geübte Fahrgäste, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für vollständig geübte Fahrer, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für reine Fahrgäste, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für Zug-Fahrgäste, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für höchstes Vertrauen, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für höchste Zuversicht, Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs für maximales Vertrauen oder maximale Zuversicht oder ähnliche Bezeichnungen.
  • Menschliche Fahrer, zu denen dieser Interaktionsmodus für den Selbstfahrbetrieb am besten passt, fühlen sich vollkommen wohl mit den Funktionen des Selbstfahrbetrieb und können daher als geübte Fahrgäste bezeichnet werden.
  • Diese Form des Fahrerlebnisses kann mit Zugreisen verglichen werden, wobei die Fahrer die Rolle von Fahrgästen einnehmen. Der menschliche Fahrer, der weitgehend oder vollständig die Rolle eines Mitfahrers oder Fahrgastes einnimmt, ist in diesem Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs 250 nicht darauf eingestellt, die Transportfunktionen zu verstehen oder zu beherrschen. Dies unterscheidet des Benutzers von dem zuvor beschriebenen Interaktionsmodus des Selbstfahrbetriebs 240, der einer Taxifahrt ähnelt, wobei aber ein geübter Benutzer darauf eingestellt sein könnte, die Taxifunktionen zumindest bis zu einem gewissen Grad nachzuvollziehen oder zu beherrschen.
  • Das System 120 ist so konfiguriert, dass es anhand der bezogenen Daten und Algorithmen des Interaktionsmodus für vollständig autonomen Selbstfahrbetrieb erkennt, dass der menschliche Fahrer hinsichtlich der Funktionen des Selbstfahrbetriebs vollständig zuversichtlich ist und daher wenige bis gar keine Informationen über die autonomen Fahrfunktionen benötigt.
  • Wie erwähnt, ist das System 120 in einigen Implementierungen so konfiguriert und in der Lage, dass es Einfluss auf die autonomen Fahrfunktionen des Fahrzeugs 100 nehmen kann. Dazu zählen auch die Abstandswahrung und die Übertragung der Steuerung (TOC = transfer of control).
  • Das System 120 ist in verschiedenen Ausführungsformen so programmiert, dass im höchsten Interaktionsmodus für den Selbstfahrbetrieb 250 die Übertragung der Steuerung an den Fahrer vermieden oder nicht automatisch ausgeführt wird. Das Fahrzeug 100 könnte so konfiguriert sein, dass beispielsweise in einer kritischen Situation ein sofortiges Ausweichmanöver eingeleitet wird, indem zum Beispiel das Fahrzeug auf dem Seitenstreifen der Straße zum Stillstand gebracht wird.
  • Das System 120 kann beispielsweise so programmiert sein, dass bei der Aktivierung des Interaktionsmodus für vollständig autonomen Selbstfahrbetrieb 250 davon ausgegangen wird, dass der menschliche Fahrer nicht für Handlungen zur Verfügung steht. Diese Annahme gilt als allgemeingültig (d. h., sie gilt für jeden ausgewählten Interaktionsmodus), wenn festgestellt wird, dass der Fahrer ohnmächtig oder anderweitig verhindert ist und das Fahrzeug nicht auf sichere Weise steuern kann.
  • IV. Verfahren der Operationen – Fig. 4
  • 4 zeigt einen zur Implementierung der vorliegenden Technologie verwendeten Algorithmus. Dies wird im Flussdiagramm als Verfahren 400 zur Verwendung im selbstfahrenden Fahrzeug 100 angezeigt und entspricht den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • Es ist zu beachten, dass Operationen des Verfahrens 400 nicht notwendigerweise in einer bestimmten Reihenfolge dargestellt werden müssen und dass die Leistung einiger oder aller Operationen auch in einer anderen Reihenfolge möglich und vorgesehen ist. Die Operationen wurden im Sinne einer einfacheren Beschreibung und Veranschaulichung in der dargestellten Reihenfolge erläutert. Es können Operationen hinzugefügt, weggelassen und/oder gleichzeitig durchgeführt werden, ohne dass dabei vom Schutzumfang der angehängten Ansprüche abgewichen wird. Es ist ferner zu beachten, dass das veranschaulichte Verfahren 400 jederzeit beendet werden kann.
  • In bestimmten Ausführungsformen werden einige oder alle Operationen dieses Prozesses und/oder im Wesentlichen äquivalente Operationen durch die Ausführung der in einer nichttemporären, computerlesbaren Speichervorrichtung (als Bsp. dient hier das Speichergerät 122 in 1) gespeicherten oder enthaltenen, computerlesbaren Anweisungen durch die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 durchgeführt. Die Anweisungen können in Modulen, wie in den beschriebenen Modulen 140, 150, 160, 170, angeordnet sein.
  • Das Verfahren 400 beginnt bei 401 und verläuft zu Block 402, wobei die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 den Code des modusbestimmenden Moduls 140 ausführt und einen anwendbaren Interaktionsmodus festlegt, der dem Benutzer (z. B. dem Fahrer) des selbstfahrenden Fahrzeugs entspricht. Bei einigen Ausführungsformen ist das modusbestimmende Modul 140, das den für den Fahrer des selbstfahrenden Fahrzeugs relevanten anwendbaren Interaktionsmodus festlegt, so konfiguriert, dass es den anwendbaren Interaktionsmodus aus einer Vielzahl voreingestellter Interaktionsmodi auswählt. Die exemplarischen Interaktionsmodi werden generell durch die Bezugszahl 408 in 4 dargestellt und beinhalten den gleichen, oben genannten Interaktionsmodus – beispielsweise: den Interaktionsmodus für manuelles Fahren 210 und vier Interaktionsmodi 220, 230, 240, 250.
  • Das modusbestimmende Modul 140 kann so konfiguriert sein, dass die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 die Auswahl auf die Benutzereingabe über ein festes Eingabegerät und den Hinweis auf einen gewünschten Interaktionsmodus gründet. Die Auswahl auf Grundlage einer solchen Benutzereingabe, die einen bestimmten Modus hervorhebt, wird durch Block 404 verdeutlicht. Als exemplarische Eingabegeräte, oder Fahrzeug-Benutzer-Schnittstellen, dienen ein Mikrofon, ein Knopf oder ein Drehwahlschalter, wie die Vorrichtung 200 in 2, und ein berührungsempfindliches Anzeigegerät, wie beispielsweise die Anordnung 300 in 3.
  • In verschiedenen Ausführungsformen kann das modusbestimmende Modul 140 so konfiguriert sein, dass es die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 anweist, einen für den Benutzer empfohlenen Systeminteraktionslevel festzulegen. Dieser basiert auf Kommunikationseingaben, Einstellungen, Präferenzen oder Benutzerverhalten wie Fahrverhalten oder Reaktionen auf Operationen des autonomen Fahrbetriebs, wie zum Beispiel das Übertragen der Steuerung vom Fahrer an das Fahrzeug und umgekehrt. Das System 120, das einen anwendbaren Modus empfiehlt und auswählt oder einfach durchführt wird durch Block 406 veranschaulicht.
  • Bei Block 410 veranlasst das Interaktionsmodul 150 die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 Informationen über den Benutzer zu empfangen und zu verarbeiten. Die Information können Benutzerkommunikation (beispielsweise Aussagen, Abfragen, Gesten, Äußerungen) oder vom Benutzer ausdrücklich mitgeteilte oder dem Kontext (beispielsweise Benutzerkommunikationen) entnommene, festgelegte Präferenzen beinhalten.
  • Wie oben beschrieben, ist das System 120 in einigen Ausführungsformen so konfiguriert, dass der menschliche Fahrer überwacht wird. Die Überwachung kann beispielsweise in Verbindung mit Block 410 durchgeführt werden. Der Überwachungsgrad kann bei höherem Interaktionsmodus höher (z. B. für ungeübte Benutzer 220) liegen als bei einem unteren Interaktionsmodus (z. B. für geübte Fahrbegleiter 230 usw.). Ein höherer Überwachungsgrad kann zum Beispiel eine häufigere und/oder intensivere Überwachung beinhalten und z. B. so konfiguriert sein, dass neben der Aufzeichnung von Kommunikationen über ein Mikrofon oder einen berührungsempfindlichen Bildschirm weitere Kommunikationen beispielsweise durch eine Kamera oder laserbasiertes Sensorsystem zur Aufzeichnung von Benutzergesten festgehalten werden.
  • Das System 120 ist in einigen Ausführungsformen so konfiguriert, dass ein anwendbarer Interaktionsmodus basierend auf dem Benutzerverhalten, Einstellungen und/oder ähnlichen Parametern empfohlen, ausgeführt oder geändert wird. Dies kann auf verschiedenen Stufen des Verfahrens 400 ausgeführt werden und wird exemplarisch unter der Bezugszahl 411 in 4 dargestellt.
  • Bei Block 410 kann das das Interaktionsmodul 150 zudem die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 veranlassen, als Antwort auf die Fahrereingabe eine Operation festzulegen. Der Block 410 kann die Einleitung der Ausführung der Operation oder die eigentliche Ausführung der Operation beinhalten.
  • Exemplarische Reaktionsoperationen beinhalten (i) Festlegen einer Aktion im Selbstfahrbetrieb, basierend auf der Fahrereingabe, (ii) Bereitstellen einer Systemempfehlung, basierend auf der Fahrereingabe, zur Ausführung einer Aktion im Selbstfahrbetrieb, (iii) Auslösen einer Aktion im Selbstfahrbetrieb, basierend auf der Fahrereingabe, (iv) frühes Auslösen einer Aktion im Selbstfahrbetrieb, um auf ein über die Fahrereingabe geäußertes Bedenken des Fahrers einzugehen, (v) Einleiten einer Übertragung der Fahrzeugsteuerung vom System an den Fahrer oder vom Fahrer an das System als Reaktion auf die Fahrereingabe, (vi) Festlegen des anwendbaren Interaktionsmodus, basierend auf der Fahrereingabe, (vii) Ändern des anwendbaren Interaktionsmodus, basierend auf der Fahrereingabe, (viii) Vorschlagen eines alternativen Interaktionsmodus, basierend auf der Fahrereingabe, (ix) Festlegen einer Antwortmeldung, basierend auf der Fahrereingabe, die in der Fahrereingabe abgefragte Informationen umfasst, (x) Festlegen einer Antwortmeldung, basierend auf der Fahrereingabe, die auf über die Fahrereingabe geäußerte Bedenken eingeht und (xi) Festlegen einer Fahrerpräferenz, basierend auf der Fahrereingabe, die Einfluss auf die Funktionen des Selbstfahrbetriebs des Fahrzeugs nimmt.
  • Im Verlauf des Algorithmus 400 ist das Interaktionsmodul 150 so konfiguriert, dass es die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 an der Entscheidungsraute 412 veranlasst, festzulegen, ob der menschliche Fahrer eine Nachricht vor dem Einleiten einer Selbstfahraktion erhalten soll.
  • In Reaktion auf eine bejahende Festlegung an der Entscheidungsraute 412 (z. B. zur Ausgabe einer Nachricht) verläuft die Verarbeitung weiter in Richtung Block 414, wobei die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124, den Code der Speichereinrichtung 122 ausführt und eine Ausgabe der Nachricht an den menschlichen Fahrer ausführt.
  • Die Kommunikation bei Block 414 basiert auf den bei 402 festgelegten anwendbaren Interaktionsmodus und bezieht sich auf eine oder mehrere Aktivitäten oder Funktionen des Fahrzeugs 100. In Situationen, in welchen der menschliche Benutzer eine Kommunikation vom System 101 erhält, die dieser nicht angefordert hat, können solche Kommunikationen und Systemfunktion als proaktiv angesehen werden. In diesem Fall können System und Funktionen und alle Vorgänge mit Bezug auf die Systemfunktionen auch als intelligent angesehen werden, weil sie auf das Level des Benutzers passgenau ausgerichtete System-Benutzer-Interaktionen liefern.
  • Diese Kommunikationen können bei höherem Interaktionsmodus (z. B. für ungeübte Benutzer 220) mehr Informationen beinhalten als bei einem unteren Interaktionsmodus (z. B. für geübte Fahrbegleiter 230 usw.). Zusätzliche Informationen können Informationen beinhalten, die so konfiguriert sind, dass dem menschlichen Fahrer die autonomen Funktionen erläutern und so das Vertrauen und die Zuversicht des menschlichen Fahrers in Bezug auf die autonomen Funktionen im Selbstfahrbetrieb bestärken. Diese Art von Nachrichten, oder die Funktion der Übermittlung, kann durch eine Vielzahl an Begriffen, wie Anleitung, Erläuterung, Training, Informieren oder ähnlichem, bezeichnet werden.
  • Neben mehr Vertrauen und Zuversicht des menschlichen Fahrers in Bezug auf die autonomen Funktionen im Selbstfahrbetrieb des Fahrzeugs 100 können die Interaktionen – z. B. die Benachrichtigungen – so konfiguriert sein, dass der Benutzer insbesondere über autonome Fahrfunktionen informiert wird, von denen er noch keine Kenntnis hat. Einige dieser Funktionen können als fortgeschrittene oder weit fortgeschrittene Funktionen bezeichnet werden. So kann ein Benutzer beispielsweise Kenntnis von mehreren grundlegender Funktionen, wie z. B. die Funktionsfähigkeit der adaptiven Geschwindigkeitsregelung und des Spurhaltesystems bei Autobahnfahrten, haben, aber nicht wissen, dass das Fahrzeug selbstständig parken oder Hindernisse auf der Straße schnell erfassen und diesen ausweichen kann.
  • Auf diese Weise können die fortgeschrittenen Merkmale auch den weniger erfahrenen Fahrern näher gebracht werden. Ein mit den Funktionen des Selbstfahrbetriebs nicht vertrauter menschlicher Fahrer des Fahrzeug 100 wird eher Gebrauch von einer fortgeschrittenen Funktion oder überhaupt einer Funktion des Selbstfahrbetriebs machen, wenn das Fahrzeug 100 mit ihm vor, während und/oder nach einem autonomen Fahrmanöver interagiert. Dies gilt insbesondere für Fahrmanöver, bei denen der menschliche Fahrer einer autonomen Steuerung des Fahrzeugs mit wenig Zuversicht begegnet.
  • Die Kommunikation kann über jede geeignete Kommunikationsschnittstelle erfolgen. Die Schnittstelle beinhaltet Hardware, mittels derer ein Benutzer, wie zum Beispiel der Fahrer des Fahrzeugs, Eingaben an die computerisierte Steuerung des Fahrzeugs tätigen und/oder Meldungen von dieser erhalten kann. Diese Fahrzeug-Fahrer-Schnittstelle (VDI) wird durch die Bezugszahl 112 schematisch veranschaulicht. Die VDI 112 mit einer Vielzahl von Begriffen bezeichnet werden. Die VDI kann auch als Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI), Fahrzeug-Eingang, Fahrzeug-E/A usw. bezeichnet werden. Beispiele dieser Schnittstellen beinhalten eine Bildschirmkomponente, eine HUD-Einheit und eine Audio-Lautsprecher-Komponente.
  • Wenn das System 120 neben der bejahenden Festlegung an der Entscheidungsraute 412 (z. B. zur Ausgabe einer Meldung) festlegt, dass die Meldung eine Anfrage des menschlichen Fahrers sein soll, verläuft die Verarbeitung weiter in Richtung Block 416, wobei die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 die Reaktion des menschlichen Fahrers überprüft oder zumindest empfängt.
  • Die an der Entscheidungsraute 416 empfangene Reaktion des menschlichen Fahrers kann beispielsweise die Freigabe für ein autonomes Fahrmanöver sein, das dem menschlichen Fahrer bei Block 414 vorgeschlagen wurde. In einigen Implementierungen kann eine solche Freigabe erforderlich sein, bevor das System 120 das vorgeschlagene Fahrmanöver ausführen kann. Wenn in einem solchen Fall die an der Entscheidungsraute 416 empfangene Reaktion des menschlichen Fahrers keine Freigabe beinhaltet, verläuft die Verarbeitung des Algorithmus 400 weiter über Pfad 415 oder Pfad 417.
  • In Fällen, bei denen (i) eine Freigabe des menschlichen Fahrers empfangen wird, (ii) eine Freigabe an der Entscheidungsraute 416 nicht erforderlich ist, oder (iii) bei Entscheidungsraute 412 eine negative Festlegung erfolgt ist (d. h., dass keine Meldung ausgegeben wird), verläuft die Verarbeitung weiter über Block 418.
  • Die an der Entscheidungsraute 416 eingegangenen oder erstellten Informationen können auf eine Vielzahl von Arten genutzt werden. Diese Arten beinhalten oben genannte Referenzen – beispielsweise die Erstellung oder Änderung von Einstellungen oder Teilnehmerpräferenzen der Benutzer, oder die Festlegung der unterschiedlichen Interaktionsmodi 210, 220, 230, 240, 250 (analog zum Verarbeitungspfad 411), die auf diesen Informationen basieren.
  • Bei Block 418 veranlasst das Fahrzeugmanövermodul 160 die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124, ein autonomes Fahrmanöver festzulegen oder eine Aktion auszuführen. Das Modul 160 kann so konfiguriert sein, dass die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 die Festlegung des Fahrmanövers auf Grundlage des anwendbaren Interaktionsmodus trifft, der bei 402 festgelegt wurde. Das Fahrmanöver kann in einem höherem Interaktionsmodus (z. B. für ungeübte Benutzer 220) weniger aggressiv ausgeführt werden, beispielsweise nur bei niedrigeren Geschwindigkeiten, als bei einem unteren Interaktionsmodus (z. B. für geübte Fahrbegleiter 230 usw.).
  • Bei Block 420 veranlasst das Fahrzeugmanövermodul 160 die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124, das festgelegte Fahrmanöver auszuführen.
  • Bei der Entscheidungsraute 422 veranlasst das Fahrzeugmanövermodul 160 oder das Interaktionsmodul 150 die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124 festzulegen, ob eine nachträgliche Meldung über das autonome Fahrmanöver an den menschlichen Fahrer ausgegeben werden soll.
  • Während hierin primär vorausgehende Kommunikationen (412/414) und nachträgliche Kommunikationen (422/424) bezüglich der autonomen Fahrmanöver beschrieben sind, sollte dennoch erwähnt werden, dass auch zwischenzeitliche oder zweckgebundene Kommunikationen bezüglich der autonomen Fahrmanöver an den menschlichen Fahrer ausgegeben werden können, zum Beispiel um sie dem menschlichen Fahrer zu erläutern oder ihn zu beruhigen.
  • In Reaktion auf eine bejahende Festlegung an der Entscheidungsraute 422 (z. B. zur Ausgabe einer Nachricht) verläuft die Verarbeitung weiter in Richtung Block 424, wobei die Verarbeitungs-Hardwareeinheit 124, die Ausgabe der Nachricht an den menschlichen Fahrer ausführt.
  • Die Kommunikation bei Block 424 basiert auf den bei 402 festgelegten anwendbaren Interaktionsmodus und bezieht sich auf die vom Fahrzeug 100 ausgeführte Funktion des Selbstfahrbetriebs. Wie bei Block 414, können die Kommunikationen bei höherem Interaktionsmodus (z. B. Interaktionsmodus für ungeübte Benutzer 220) mehr Informationen liefern als bei einem unteren Interaktionsmodus (z. B. Interaktionsmodus für geübte Fahrbegleiter 230 usw.). Wie bei Block 424, können die Information auch hier anleitende oder erläuterungsbasierte Informationen enthalten, um Vertrauen und Zuversicht des menschlichen Fahrers hinsichtlich der autonomen Fahrfunktionen zu fördern.
  • Die Kommunikation kann über jede geeignete Datenübertragungsschnittstelle, einschließlich einer oder mehrerer der oben beschriebenen exemplarischen Vorrichtungen 112, erfolgen.
  • In einigen Ausführungsformen ist das Interaktionsmodul 150 so konfiguriert, dass der Prozessor bei Block 426 veranlasst wird, die Reaktionen des menschlichen Benutzers auf die über Block 424 ausgegebenen Meldungen zu überwachen oder zumindest zu empfangen. Die Meldung des Blocks 424 könnte beispielsweise eine Abfrage sein: War dies ein für Sie angenehmer Überholvorgang?” und die Reaktion bei Block 426 darauf kann beispielsweise eine Antwort sein.
  • Wie bei allen gesammelten oder auf Grundlage der Kommunikationen oder Verhaltensweisen des menschlichen Fahrers gesammelten Informationen, können auch die Informationen von Block 426 auf eine Vielzahl von Arten genutzt werden. Diese Arten beinhalten die oben genannten Referenzen – beispielsweise die Erstellung oder Änderung von Einstellungen oder Teilnehmerpräferenzen der Benutzer, oder die Festlegung der unterschiedlichen Interaktionsmodi 210, 220, 230, 240, 250 (analog zum Verarbeitungspfad 411), die auf diesen Informationen basieren.
  • Das Verfahren 400 kann bei 425 enden, oder eine oder mehreren Operationen des Verfahrens 400 können erneut ausgeführt werden, wie z. B. in 4 ausgewiesen über den Pfad 427 und beispielsweise über die Pfade 415, 417, oder 429 führen.
  • V. Ausgewählte Vorteile der Vorliegenden Technologie
  • Vorstehend sind viele Vorteile und Nutzen der vorliegenden Technologie beschrieben. Der vorliegende Abschnitt hebt einige dieser noch einmal hervor und verweist auf weitere. Die Vorteile werden exemplarisch angeführt und sind nicht als im die Vorteile der vorliegenden Technologie erschöpfenden Sinne zu verstehen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ermöglicht die vorliegende Technik einem menschlichen Fahrer „auf Nachfrage” und im Zusammenhang mit Fahrfunktionen im Selbstfahrbetrieb des Fahrzeugs einen gewünschten Interaktionslevel auszuwählen. Diese Flexibilität bietet viele Vorteile. So wird beispielsweise der reale Aspekt berücksichtigt, dass verschiedene Fahrer den autonomen Fahrfunktionen ein verschieden hohes Maß an Vertrauen und Zuversicht entgegenbringen. Mithilfe der vorliegenden Technologien kann jeder menschliche Fahrer auf eine für ihn jederzeit geeignetste Weise mit dem selbstfahrenden Fahrzeug interagieren.
  • Das System ist zudem so konfiguriert, dass es durch die erhöhte Interaktion mit menschlichen Fahrern, die weniger Erfahrung mit den autonomen Fahrfunktionen haben, diesen Fahrern mehr Informationen und Erläuterungen zur Verfügung stellt, um ihr Vertrauen zu erhöhen. Die Ergebnisse können beinhalten, dass (i) das Vertrauen des Benutzers in das selbstfahrende Fahrzeug erhöht wird, (ii) sich die Verwendung der autonomen Fahrfunktionen erhöht und (iii) der menschliche Fahrer ein erhöhtes Bewusstsein für die fortschrittlicheren Funktionen des Selbstfahrbetriebs entwickelt und diese häufiger nutzt. Das erhöhte Bewusstsein für die fortschrittlicheren Funktionen des Selbstfahrbetriebs wird beispielsweise durch die erläuternden oder anleitenden Funktionen der vorliegenden Technik gesteigert.
  • Mithilfe der vorliegenden Interaktionssystemtechnologie werden die fortgeschrittenen Funktionen des Selbstfahrbetriebs den weniger geübten Fahrern besser zugänglich gemacht. Ein mit den Funktionen des Selbstfahrbetriebs nicht vertrauter menschlicher Fahrer wird eher Gebrauch von einer fortgeschrittenen Funktion oder überhaupt einer Funktion des Selbstfahrbetriebs machen, wenn das Fahrzeug mit ihm vor, während und/oder nach einem autonomen Fahrmanöver interagiert. Dies gilt insbesondere für Fahrmanöver, bei denen der menschliche Fahrer einer autonomen Steuerung des Fahrzeugs mit wenig Zuversicht begegnet.
  • Die vermehrte Inanspruchnahme der Funktionen im Selbstfahrbetrieb kann Einfluss auf Marketing und Verkäufe der selbstfahrenden Fahrzeuge nehmen. Mit zunehmenden Vertrauen in selbstfahrende Fahrzeuge und Würdigung der fortgeschrittenen Funktionen des Selbstfahrbetriebs steigt die Wahrscheinlichkeit, dass Benutzer selbstfahrende Fahrzeug kaufen und anderen möglichen Käufern aktiv empfehlen oder diesen als Vorbild dienen.
  • VI. Schlussfolgerung
  • Hierin werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung offenbart. Die offenbarten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele, die in verschiedenen alternativen Formen und Kombinationen davon ausgebildet werden können.
  • Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind lediglich exemplarische Veranschaulichungen von Implementierungen, die für ein leichtes Verstehen der Grundgedanken der Offenbarung angeführt werden. An den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können Abweichungen, Modifizierungen und Kombination vorgenommen werden, ohne dabei vom Schutzumfang der Ansprüche abzuweichen. Diese Änderungen, Modifizierungen und Kombinationen sind über die folgenden Ansprüche hierin in dem Schutzumfang dieser Offenbarung enthalten.

Claims (10)

  1. Ein System zur Verwendung bei einem selbstfahrenden Fahrzeug, das Folgendes umfasst: eine Verarbeitungs-Hardwareeinheit; eine feste Kommunikationsvorrichtung; ein modusbestimmendes Modul, das über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit einen anwendbaren Interaktionsmodus festlegt, der dem Fahrer des selbstfahrenden Fahrzeugs entspricht; und ein Interaktionsmodul, welches so konfiguriert ist, dass es über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit: Systemmeldungen ausgibt, die Content auf Basis des anwendbaren Interaktionsmodus enthalten und im Zusammenhang mit den Funktionen des Selbstfahrbetriebs des Fahrzeugs stehen; und und über die feste Kommunikationsvorrichtung zu Kommunikationszwecken Systemmeldungen an die feste Schnittstellenvorrichtung des selbstfahrenden Fahrzeugs übermittelt.
  2. System nach Anspruch 1, worin das modusbestimmende Modul, das den für den Fahrer des selbstfahrenden Fahrzeugs relevanten anwendbaren Interaktionsmodus festlegt, so konfiguriert ist, dass es den anwendbaren Interaktionsmodus aus einer Vielzahl voreingestellter Interaktionsmodi auswählt.
  3. System nach Anspruch 2, worin das modusbestimmende Modul, das den Interaktionsmodus aus einer Vielzahl voreingestellter Modi auswählt, so konfiguriert ist, welches die Auswahl über eine Eingabe des Benutzers und mithilfe einer festen Eingabekomponente aus einer Gruppe von Komponenten mit Knopf, Drehwahlschalter, berührungsempfindlichem Anzeigegerät und Mikrofon erfolgt.
  4. System nach Anspruch 2, worin: die Vielzahl der voreingestellten Interaktionsmodi mindestens drei Modi umfasst; die voreingestellten Interaktionsmodi einen vollständig manuellen Modus umfassen; ein erster Selbstfahrbetrieb-Interaktionsmodus der voreingestellten Interaktionsmodi im System mit dem höchsten Level an Interaktion für den Selbstfahrbetrieb gleichgestellt ist; und ein maximaler Selbstfahrbetrieb-Interaktionsmodus der voreingestellten Interaktionsmodi im System mit dem untersten Level an Interaktion für den Selbstfahrbetrieb gleichgestellt ist.
  5. System nach Anspruch 4, worin das Interaktionsmodul so konfiguriert ist, dass es in Verbindung mit den unteren Interaktionsmodi und damit einem höheren Level an Interaktion mindestens eine der folgenden Aktionen ausführt: die Rückmeldungen des Fahrers werden häufiger überwacht; Meldungen über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit und die feste Schnittstellenvorrichtung werden häufiger generiert und ausgegeben; mehr Informationen in Form von Meldungen über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit und die feste Schnittstellenvorrichtung werden generiert und ausgegeben; und mehr Meldungen über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit und die feste Schnittstellenvorrichtung werden generiert und ausgegeben um dem Fahrer eine Erläuterung über die Funktionen des Selbstfahrbetriebs des Fahrzeugs zu vermitteln.
  6. System nach Anspruch 4, worin: das Interaktionsmodul so konfiguriert ist, dass, wenn der unterste Interaktionsmodus mit dem höchsten Interaktionslevel korrespondiert, eine Systemmeldung ausgegeben wird, um eine der Aktion vorausgehende Anforderung zur Freigabe einer vorgeschlagenen Aktion im Selbstfahrbetrieb des Fahrzeugs auszugeben; und das System zudem ein Fahrzeugmanöver-Modul umfasst, um die vorgeschlagene Aktion im Selbstfahrbetrieb des Fahrzeugs auszulösen, nachdem zuvor eine Freigabekommunikation des Fahrers über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit und die feste Schnittstellenvorrichtung erfolgt ist.
  7. System nach Anspruch 4, worin das Interaktionsmodul so konfiguriert ist, dass es in Verbindung mit dem untersten Interaktionsmodus und damit dem höchsten Level an Interaktion folgende Aktionen ausführt: Empfangen einer Fahrereingabe über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit und die feste Schnittstellenvorrichtung empfangen; und eine Operation wird als Antwort auf die Fahrereingabe festgelegt.
  8. System nach Anspruch 1, worin das Interaktionsmodul so konfiguriert sein kann, dass es Systemmeldungen ausgeben kann und mindestens eine anleitende Systemmeldung ausgegeben wird, um dem Fahrer die Inhalte der Aktionen im Selbstfahrbetrieb zu erläutern und so das Vertrauen des Fahrers in die Aktionen im Selbstfahrbetrieb des Fahrzeugs zu stärken.
  9. Nicht-temporäre computerlesbare Speichervorrichtung zur Verwendung bei einem selbstfahrenden Fahrzeug, die Folgendes umfasst: ein modusbestimmendes Modul, das über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit, welche die Befehle des modusbestimmenden Moduls ausführt, einen anwendbaren Interaktionsmodus festlegt, der dem Fahrer des selbstfahrenden Fahrzeugs entspricht; und ein Interaktionsmodul, das über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit, welche die Befehle des Moduls ausführt, folgende Funktionen ausführt: Ausgeben von Fahrzeugsystemmeldungen, die Content auf Basis des anwendbaren Interaktionsmodus enthalten und im Zusammenhang mit den Funktionen des Selbstfahrbetriebs des Fahrzeugs stehen; und Übertragen der Fahrzeugmeldungen an eine feste Schnittstellenvorrichtung des selbstfahrenden Fahrzeugs, um eine Kommunikation über die die feste Kommunikationsvorrichtung zu gewährleisten.
  10. Verfahren, für ein selbstfahrendes Fahrzeug, umfassend: Festlegen eines anwendbaren Interaktionsmodus, der dem Fahrer des selbstfahrenden Fahrzeugs entspricht, über eine Verarbeitungs-Hardwareeinheit, welche die Befehle des modusbestimmenden Moduls ausführt; Ausgeben von Fahrzeugsystemmeldungen, die Content auf Basis des anwendbaren Interaktionsmodus enthalten und im Zusammenhang mit den Funktionen des Selbstfahrbetriebs des Fahrzeugs stehen, über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit, welche die Befehle des modusbestimmenden Moduls ausführt; und Übertragen der Fahrzeugmeldungen an eine feste Schnittstellenvorrichtung des selbstfahrenden Fahrzeugs, um eine Kommunikation über die die feste Kommunikationsvorrichtung zu gewährleisten, über die Verarbeitungs-Hardwareeinheit, welche die Befehle des modusbestimmenden Moduls ausführt.
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