DE102016202590A1

DE102016202590A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102016202590A1
Application number: DE102016202590.2A
Authority: DE
Inventors: Marlon Ramon Ewert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-02-19
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2017-09-07
Also published as: US20170242434A1; CN107097792A

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs (200), aufweisend die Schritte: – Ermitteln von automatisierten Fahrparametern während eines manuellen Steuerns des automatisierten Kraftfahrzeugs (200); und – Definiertes Eingreifen des automatisierten Kraftfahrzeugs (200) gemäß den ermittelten automatisierten Fahrparametern in das manuelle Steuern des automatisierten Kraftfahrzeugs (200), wobei das definierte Eingreifen entsprechend einem Übereinstimmungsgrad der automatisierten Fahrparameter mit den während des manuellen Steuerns des automatisierten Kraftfahrzeug (200) eingegebenen manuellen Fahrparametern durchgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs.
Stand der Technik
Ein automatisiertes bzw. autonomes Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das ohne Fahrer auskommt. Das Fahrzeug fährt autonom, indem es beispielsweise einen Straßenverlauf, andere Verkehrsteilnehmer oder Hindernisse selbstständig erkennt und entsprechende Steuerbefehle im Fahrzeug berechnet sowie diese an Aktuatoren im Fahrzeug weiterleitet, wodurch der Fahrverlauf des Fahrzeugs korrekt beeinflusst wird. Der Fahrer ist bei einem voll autonomen Fahrzeug nicht am Fahrgeschehen beteiligt.
Gegenwärtig verfügbare Fahrzeuge sind noch nicht in der Lage, autonom zu agieren. Zum einen, weil die entsprechende Technik noch nicht voll ausgereift ist. Zum anderen, weil es heutzutage noch gesetzlich vorgeschrieben ist, dass der Fahrzeugführer jederzeit selbst in das Geschehen eingreifen können muss. Dies erschwert die Umsetzung von autonomen Fahrzeugen. Es ist absehbar, dass in einigen Jahren voll autonome Fahrzeugsysteme auf den Markt kommen werden, sobald die genannten Hürden aus dem Weg geräumt wurden.
Bekannt sind Fahrerassistenzsysteme, die elektronische Zusatzeinrichtungen in Kraftfahrzeugen zur Unterstützung des Fahrers in bestimmten Fahrsituationen realisieren. Hierbei stehen oftmals Sicherheitsaspekte, aber auch eine Steigerung eines Fahrkomforts im Vordergrund. Ein weiterer Aspekt ist die Verbesserung einer Fahrökonomie. Fahrerassistenzsysteme greifen teilautonom oder autonom in Antrieb, Steuerung (z.B. Gas, Bremse, usw.) oder Signalisierungseinrichtungen des Fahrzeugs ein oder warnen durch geeignete Mensch-Maschine-Schnittstellen den Fahrer kurz vor oder während kritischer Situationen. Derzeit sind die meisten Fahrerassistenzsysteme so konzipiert, dass die Verantwortung beim Fahrer bleibt und dieser damit nicht entmündigt wird.
Für Fahrerassistenzsysteme kommen verschiedene Arten von Umfeldsensorik zum Einsatz, unter anderem z.B.:

– Ultraschall (z.B. für Einparkhilfe)
– Radar (z.B. für Spurwechselassistent, automatischer Abstandswarner)
– Lidar (z.B. für Totwinkel-Überwachung, automatischer Abstandswarner, Abstandsregelung, Pre-Crash und Pre-Brake)
– Kamera (z.B. für Spurverlassenswarnung, Verkehrszeichenerkennung, Spurwechselassistent, Totwinkelüberwachung, Notbremssystem zum Fußgängerschutz)

Unter einer Car-to-Car Kommunikation (Car2Car oder C2C) wird der Austausch von Informationen und Daten zwischen Kraftfahrzeugen verstanden. Ziel dieses Datenaustausches ist es, dem Fahrer frühzeitig kritische und gefährliche Situationen zu melden. Die betreffenden Fahrzeuge sammeln Daten, wie z.B. ABS-Eingriffe, Lenkwinkel, Position, Richtung und Geschwindigkeit und senden diese Daten über Funk (zum Beispiel über WLAN, UMTS, usw.) an andere Verkehrsteilnehmer. Dabei soll die „Sichtweite“ des Fahrers mit elektronischen Mitteln verlängert werden. Unter Car-to-Infrastructure (C2I) wird der Austausch von Daten zwischen einem Fahrzeug und der umliegenden Infrastruktur (z.B. Lichtzeichenanlagen) verstanden.
Die genannten Technologien basieren auf dem Zusammenwirken von Sensoren der verschiedenen Verkehrspartner und verwenden neueste Verfahren der Kommunikationstechnologie zum Austausch dieser Informationen. Dazu ist vorgesehen, dass autonome bzw. teilautonome Fahrzeuge in Zukunft mithilfe von Car-to-Car-Kommunikationssystemen Daten untereinander austauschen.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst mit einem Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs, aufweisend die Schritte:

– Ermitteln von automatisierten Fahrparametern während eines manuellen Steuerns des automatisierten Kraftfahrzeugs; und
– Definiertes Eingreifen des automatisierten Kraftfahrzeugs gemäß den ermittelten automatisierten Fahrparametern in das manuelle Steuern des automatisierten Kraftfahrzeugs, wobei das definierte Eingreifen entsprechend einem Übereinstimmungsgrad der automatisierten Fahrparameter mit den während des manuellen Steuerns des automatisierten Kraftfahrzeug eingegebenen manuellen Fahrparametern durchgeführt wird.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einer Vorrichtung zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs, wobei das automatisierte Kraftfahrzeug manuell betreibbar ist, aufweisend:

– eine Eingriffseinrichtung, die ausgebildet ist, einen definierten Eingriff in einen manuellen Fahrbetrieb des automatisierten Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von einem Übereinstimmungsgrad der automatisierten Fahrparameter mit den während des manuellen Steuerns des automatisierten Kraftfahrzeug eingegebenen manuellen Fahrparametern durchzuführen.
– Auf diese Weise wird eine Art Fahrschulmodus für das automatisierte Kraftfahrzeug realisiert, der zur Ausbildung von Fahrschülern verwendet werden kann und der wirksam zur Vermeidung von Unfällen beitragen kann. Vorteilhaft ist es für die Durchführung des Verfahrens nicht unbedingt erforderlich, dass ein menschlicher Fahrlehrer im Kraftfahrzeug anwesend ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass ein Ermitteln einer automatisierten Solltrajektorie mit den zugehörigen automatisierten Steuereingriffen während des manuellen Steuerns des automatisierten Kraftfahrzeugs durchgeführt wird, und wobei ein definiertes Eingreifen des automatisierten Kraftfahrzeugs gemäß der ermittelten automatisierten Solltrajektorie und der zugehörigen automatisierten Steuereingriffe in das manuelle Steuern des automatisierten Kraftfahrzeugs durchgeführt wird. Auf diese Weise können spezifische automatisch ermittelte Fahrparameter mit Fahrparametern des tatsächlichen Fahrbetriebs miteinander verglichen werden, wobei entsprechend einer Abweichung zwischen den genannten Parametern ein Eingriff des automatisierten Kraftfahrzeugs in den manuell gesteuerten Fahrbetrieb durchgeführt wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das Verfahren von innerhalb des Kraftfahrzeugs oder von außerhalb des automatisierten Kraftfahrzeugs aktiviert wird. Auf diese Weise werden vorteilhaft unterschiedliche Aktivierungsmodi ermöglicht.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das Verfahren über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle des automatisierten Kraftfahrzeugs konfigurierbar ist. Dadurch ist eine komfortable Konfiguriermöglichkeit für das Verfahren unterstützt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass ein Lernfortschritt eines Lenkers des automatisierten Kraftfahrzeugs auf der Mensch-Maschine-Schnittstelle angezeigt wird. Dadurch kann der Fahrschüler ein effizientes Feedback über seinen Lernfortschritt erhalten.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das Eingreifen des automatisierten Kraftfahrzeugs in das manuelle Steuern des automatisierten Kraftfahrzeugs anhand einer Fahrhistorie ermittelt wird. Auf diese Weise wird eine weitere Möglichkeit zum Ermitteln eines Eingriffsgrads bereitgestellt, sodass eine verbesserte Vielfalt des Fahrschulmodus unterstützt ist.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das Eingreifen des automatisierten Kraftfahrzeugs automatisiert angepasst wird. Dadurch ist eine noch höhere Effizienz des Fahrschulmodus des automatisierten Kraftfahrzeugs unterstützt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass der Eingriff des automatisierten Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem Ausbildungsstand des Lenkers des automatisierten Kraftfahrzeugs durchgeführt wird. Auf diese Weise passt sich das autonome Fahrzeug an den Lernfortschritt des Fahrschülers an, sodass ein effizientes Erlangen von Fahrpraxis unterstützt ist.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass der Ausbildungsstand des Lenkers vom automatisierten Kraftfahrzeug erfasst wird und ein Eingriffsgrad des automatisierten Kraftfahrzeugs in den manuellen Fahrbetrieb des automatisierten Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit vom erfassten Ausbildungsstand eingestellt wird. Dadurch ist ein möglichst effizientes Erlangen von Fahrpraxis unterstützt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass der Eingriffsgrad automatisch oder manuell eingestellt wird. Dadurch ist eine flexible Anpassung des Verfahrens an das Fahrvermögen des Fahrschülers unterstützt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass eine Kommunikation mit der Mensch-Maschine-Schnittstelle wenigstens teilweise sprachgesteuert durchgeführt wird. Dadurch ist eine effiziente Kommunikation zwischen dem Fahrschüler und dem automatisierten Kraftfahrzeug unterstützt.
Die Erfindung wird im Folgenden mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand von mehreren Figuren detailliert beschrieben. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung, sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Figuren. Die Figuren sind vor allem dazu gedacht, die erfindungswesentlichen Prinzipien zu verdeutlichen.
Offenbarte Verfahrensmerkmale ergeben sich analog aus entsprechenden offenbarten Vorrichtungsmerkmalen und umgekehrt. Dies bedeutet insbesondere, dass sich Merkmale, technische Vorteile und Ausführungen betreffend das Verfahren in analoger Weise aus entsprechenden Ausführungen, Merkmalen und Vorteilen der Vorrichtung ergeben und umgekehrt.
In den Figuren zeigt:
1 eine prinzipielle Darstellung einer Mensch-Maschine-Schnittstelle einer vorgeschlagenen Vorrichtung zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs;
2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs; und
3 einen prinzipiellen Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden wird der Begriff automatisiertes Kraftfahrzeug synonym in den Bedeutungen teilautomatisiertes Kraftfahrzeug, autonomes Kraftfahrzeug und teilautonomes Kraftfahrzeug verwendet.
Ein Kerngedanke der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Umsetzung eines Fahrschulmodus in einem automatisierten Kraftfahrzeug bereitzustellen. Vorteilhaft ist es dadurch möglich, das vorgeschlagene Verfahren und die vorgeschlagene Vorrichtung zum Zweck einer Fahrausbildung in einem automatisierten Kraftfahrzeug zu verwenden.
Wesentlich dabei ist, dass ein Fahrschüler das automatisierte Kraftfahrzeug während seiner Fahrausbildung manuell steuert. Jedoch erfolgt im Hintergrund innerhalb des autonomen oder Teil autonomen Fahrzeugs weiterhin eine Berechnung von automatisierten Fahrparametern, insbesondere einer Fahrzeugtrajektorie mit den zugehörigen Lenk-, Brems-, und Beschleunigungseingriffen, so als würde das Kraftfahrzeug selbstständig automatisiert (d.h. autonom bzw. teilautonom) geführt werden.
Zunächst erfolgt die manuelle Steuerung des Fahrzeugs allein durch den Fahrschüler, solange es zu keiner kritischen Situation kommt. Kommt es hingegen während der manuellen Fahrzeugsteuerung durch den Fahrschüler zu einer kritischen Situation, so wird dem Fahrschüler innerhalb der Erfindung die Kontrolle über das automatisierte Kraftfahrzeug entzogen, sodass das automatisierte Kraftfahrzeug anschließend automatisiert (d.h. teilautonom bzw. autonom) betrieben wird, bis die kritische Situation überwunden ist. Dabei ist kein Eingreifen des Fahrlehrers erforderlich, da das automatisierte Kraftfahrzeug selbstständig in das Fahrgeschehen eingreift. Auf diese Weise kann ein Sicherheitsgrad des Fahrunterrichts bedeutend erhöht werden. Kritische Situationen können z.B. einen unmittelbar bevorstehende Fahrzeugcrash und/oder einen Fußgängercrash und/oder einen Überschlag und/oder ein Schleudern des Kraftfahrzeugs umfassen. Kritische Situationen können ferner durch Fahrfehler oder Unaufmerksamkeiten von Seiten des Fahrschülers verursacht sein.
Der Entzug der Kontrolle des Fahrschülers über das automatisierte Kraftfahrzeug während des Fahrunterrichts kann durch das automatisierte Kraftfahrzeug erfolgen, da die geplante Trajektorie des Kraftfahrzeugs für den autonomen Fahrzeugbetrieb weiterhin im Hintergrund berechnet wird, obwohl das Kraftfahrzeug im manuellen Betrieb durch den Fahrer gesteuert wird. Der Entzug der manuellen Steuerung durch den Fahrschüler kann zu jedem Zeitpunkt der Fahrt erfolgen. Kommt es zu einem Entzug der Kontrolle des Fahrschülers über das Kraftfahrzeug, so bleiben jegliche Eingriffe des Fahrschülers in das Fahrgeschehen wirkungslos und gehen sozusagen „ins Leere“.
Eine kritische Situation kann innerhalb des Fahrzeugs im Fahrschulbetrieb durch Fahrerassistenzsysteme, wie beispielsweise ESP (engl. electronic stability control) erkannt werden. Darüber hinaus erfolgt eine Erkennung einer kritischen Situation im automatisierten Kraftfahrzeug im manuellen Fahrschulbetrieb durch einen Vergleich der momentanen Fahrzeugtrajektorie, des momentanen Lenkwinkels sowie der momentanen Beschleunigung/Verzögerung mit den durch das Kraftfahrzeug berechneten Fahrzeugtrajektorie, Lenkwinkel sowie der momentanen Beschleunigung/Verzögerung, die notwendig wären, um das Kraftfahrzeug autonom in einem sicheren Zustand zu betreiben. Wird die kritische Situation erkannt, so kann dem Fahrschüler unmittelbar die Kontrolle über das Fahrzeug entzogen werden. Dies erfolgt so lange, bis sich das Kraftfahrzeug in einem sicheren Zustand befindet.
Ist der sichere Zustand des automatisierten Kraftfahrzeugs wieder hergestellt, kann die Kontrolle über das automatisierte Kraftfahrzeug wieder an den Fahrschüler übergeben werden. Hierbei hierzu wird dem Fahrschüler durch das Fahrzeug beispielsweise audiovisuell signalisiert, dass er die Kontrolle über das automatisierte Kraftfahrzeug erneut übernehmen kann. Sobald der Fahrschüler die Kontrolle über das automatisierte Kraftfahrzeug übernommen hat, wird das automatisierte Kraftfahrzeug wieder im manuellen Betrieb gesteuert. Im Hintergrund erfolgt dann erneut die Berechnung der theoretischen Fahrzeugtrajektorie und den zugehörigen Lenk-, Brems-, Beschleunigungseingriffen, so als würde das automatisierte Kraftfahrzeug selbständig autonom unterwegs sein mit dem Ziel der Erkennung einer kritischen Situation. Kommt es anschließend erneut zu einer kritischen Situation, so wird dem Fahrschüler die Kontrolle über das automatisierte Kraftfahrzeug erneut kurzfristig entzogen, bis sich das automatisierte Kraftfahrzeug in einem sicheren Zustand befindet.
Auf die beschriebene Weise ist eine zuverlässige Ausbildung von Fahrschülern in autonomen oder teilautonomen Kraftfahrzeugen möglich, ohne dass ein Fahrlehrer manuell über zusätzliche Vorrichtungen im Kraftfahrzeug in das Fahrgeschehen eingreift. Der Eingriff in das Fahrgeschehen erfolgt durch das automatisierte Kraftfahrzeug selbst. Voraussetzung für die Umsetzung des vorgeschlagenen Verfahrens und der vorgeschlagenen Vorrichtung ist das Vorhandensein von manuellen Steuermitteln für das automatisierte Kraftfahrzeug, wie beispielsweise Lenkmittel („Lenkrad“), Mittel zum Einstellen einer Geschwindigkeit („Gaspedal“), Mittel zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs (“Bremspedal“), die es dem Fahrer ermöglichen, manuell in das Fahrgeschehen einzugreifen und die zum Zweck der Fahrausbildung genutzt werden.
Dabei kann sich der Fahrlehrer im Kraftfahrzeug befinden, wobei er dem Fahrschüler Instruktionen erteilt, wie er zu fahren hat. Alternativ ist auch denkbar, dass sich der Fahrlehrer während des Fachunterrichts nicht innerhalb des automatisierten Kraftfahrzeugs befindet, sondern an einem externen Ort.
Eine Kommunikation zwischen Fahrlehrer und Fahrschüler kann in letzterem Fall über eine audiovisuelle Funkverbindung, wie beispielsweise über eine Car-to-Infrastructure-Kommunikationsschnittstelle im automatisierten Kraftfahrzeug erfolgen. Eine Steuerung des Fahrzeugs durch den Fahrlehrer kann in einem solchen Fall auch über die Car-to-Infrastructure-Kommunikationsschnittstelle erfolgen. Dabei kann der Fahrlehrer dem Fahrschüler beispielsweise eine Route übermitteln, die der Fahrschüler zu fahren hat. Diese wird dann beispielsweise in das Navigationssystem des automatisierten Kraftfahrzeugs eingespeist.
Optional ist auch eine Sprach- und/oder Videokommunikation mithilfe von Car-to-Infrastructure-Kommunikation zwischen dem Fahrlehrer und dem Fahrschüler möglich, beispielsweise über ein bereits im automatisierten Kraftfahrzeug vorhandenes Navigationssystem.
Dem Fahrlehrer kann auch die Möglichkeit eingeräumt werden, im automatisierten Kraftfahrzeug unterschiedliche Fahrlehrermodi einzustellen. Diese Einstellung kann über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (engl. Human Machine Interface, HMI) erfolgen, sofern sich der Fahrlehrer im automatisierten Kraftfahrzeug befindet, oder über die Car-to-Infrastructure Kommunikationsstelle, sofern sich der Fahrlehrer während des Fahrunterrichts an einem anderen Ort außerhalb des automatisierten Kraftfahrzeugs befindet.
Die genannten Fahrlehrermodi im automatisierten Kraftfahrzeug können in verschiedenen Graden ausgebildet sein, mit denen das automatisierte Kraftfahrzeug während des Fahrbetriebs in das Fahrgeschehen eingreift. Befindet sich beispielsweise ein Fahrschüler am Anfang seiner Fahrausbildung, so wird ein Grad des Eingriffs des automatisierten Kraftfahrzeugs in das Fahrgeschehen in einer kritischen Situation beispielsweise auf Volleingriff (d.h. 100%) eingestellt. Dies bedeutet, dass das automatisierte Kraftfahrzeug dem Fahrschüler in einer kritischen Situation sofort die Kontrolle über das automatisierte Kraftfahrzeug vollständig entzieht. Mit fortschreitendem Ausbildungsgrad des Fahrschülers kann der Grad des Eingriffs des automatisierten Kraftfahrzeugs durch Auswahl mindestens eines weiteren Modus durch den Fahrlehrer reduziert werden, beispielsweise auf ca. 50% (Teileingriff).
Dies bedeutet, dass das automatisierte Kraftfahrzeug in diesem Fall nur noch in sehr kritischen Situationen in das Fahrgeschehen eingreift, beispielsweise wenn sich das automatisierte Kraftfahrzeug unzulässig nahe einem anderen Fahrzeug oder Verkehrsteilnehmer annähert. Am Ende der Fahrausbildung bzw. zur Fahrprüfung kann der Grad des Eingriffs in einem weiteren Modus auf 0% eingestellt werden. Dies bedeutet, dass der Fahrschüler das automatisierte Kraftfahrzeug selbstständig steuert, wobei auch in einer kritischen Situation keinerlei Eingriff des automatisierten Fahrzeugs in das Fahrgeschehen erfolgt. Dies ist notwendig, um das Können des Fahrschülers auch in kritischen Situationen zu überprüfen.
Zusätzlich oder alternativ kann der notwendige Grad des Eingriffs des automatisierten Kraftfahrzeugs in das Fahrgeschehen innerhalb des Fahrzeugs anhand der Fahrhistorie des Fahrschülers berechnet werden und in einem weiteren Schritt automatisiert ohne den Fahrlehrer angepasst werden.
Weiterhin kann innerhalb des automatisierten Kraftfahrzeugs ein Abgleich zwischen der Solltrajektorie des automatisierten Kraftfahrzeugs und der durch den Fahrschüler gefahren Ist-Trajektorie erfolgen. Dieser Vergleich gibt einen Aufschluss über den Lernfortschritt des Fahrschülers. Dabei können die Solltrajektorien und die Ist-Trajektorien für eine oder mehrere Fahrstunden gespeichert und miteinander verglichen werden, sowie z.B. auf der Mensch-Maschine-Schnittstelle im automatisierten Kraftfahrzeug für den Fahrlehrer und den Fahrschüler zusammen mit einem durch das Fahrzeug berechneten Lernfortschritt angezeigt werden. Weiterhin denkbar ist die Übermittlung dieser Soll- und Ist-Trajektorien zusammen mit dem Lernfortschritt durch das automatisierte Kraftfahrzeug an den Fahrlehrer über die Car-to-Infrastructure-Kommunikationsschnittstelle, sofern sich der Fahrlehrer an einem anderen Ort befindet oder zu Dokumentationszwecken für die Fahrschule.
Weiterhin kann eine automatisierte Anmeldung des Fahrschülers zu einer Fahrprüfung durch das automatisierte Kraftfahrzeug erfolgen, sofern beispielsweise der Vergleich von Soll- und Ist-Trajektorien für einen bestimmten Zeitraum definiert unter einem definierten Wert liegt, bzw. sofern eine bestimmte Anzahl von Fahrstunden ohne Eingriffe durch das automatisierte Kraftfahrzeug in kritischen Situationen durchgeführt worden sind.
Weiterhin denkbar ist, dass mittels des vorgeschlagenen Verfahrens keine Fahrprüfung mehr stattfindet. Stattdessen bekommt der Fahrschüler seinen Führerschein automatisch ausgehändigt, sobald beispielsweise der Vergleich von Soll- und Ist-Trajektorien prozentual unter einem bestimmten Wert liegt, bzw. sobald eine bestimmte Anzahl von Fahrstunden ohne Eingriff durch das automatisierte Kraftfahrzeug in das Fahrgeschehen durchgeführt worden ist, bzw. sobald der Lernfortschritt des Fahrschülers über einem definierten Wert liegt. Die Ausstellung des Führerscheins kann in diesem Fall über eine Car-to-Infrastructure-Kommunikationsverbindung zwischen dem automatisierten Kraftfahrzeug und der Prüfstelle erfolgen.
Weiterhin denkbar ist, dass ein Datenaustausch zwischen dem automatisierten Kraftfahrzeug und den umliegenden Fahrzeugen innerhalb eines definierten Mindestabstandes erfolgt, wobei dieser Datenaustausch über eine Car-to-Car-Kommunikationsschnittstelle erfolgen kann. Es können dabei unter anderem folgende Daten an umliegende Fahrzeuge übermittelt werden:

– Eingestellter Eingriffsmodus des automatisierten Kraftfahrzeugs in das Fahrgeschehen (z.B. 100 %)
– Lernfortschritt des Fahrschülers
– Soll-Trajektorie und Ist-Trajektorie des automatisierten Kraftfahrzeugs (Positionsdaten) über der Zeit

Sofern es sich bei einem umliegenden Fahrzeug um ein nicht-automatisiertes Fahrzeug oder um ein automatisiertes Fahrzeug im manuellen Betrieb handelt, werden diese Informationen dem Fahrzeugfahrer über die Mensch-Maschine-Schnittstelle angezeigt, sodass dieser sein Fahrverhalten anpassen kann, indem er zum Beispiel mit größerem Abstand zum Fahrschulauto fährt. Handelt es sich bei einem umliegenden Fahrzeug hingegen um ein automatisiertes Fahrzeug, welches nicht im manuellen Betrieb unterwegs ist, so ist eine Anzeige der Daten auf einer Mensch-Maschine-Schnittstelle in diesem Fahrzeug nicht unbedingt erforderlich. Stattdessen passt das umliegende automatisierte Fahrzeug sein Fahrverhalten selbstständig an das Fahrverhalten des Fahrschulfahrzeugs an, indem es beispielsweise je nach Lernfortschritt des Fahrschülers seine Geschwindigkeit drosselt oder mehr Abstand zum Fahrschulfahrzeug einhält.
Das Fahrschulauto greift innerhalb der Erfindung selbstständig unter Zuhilfenahme der im Hintergrund berechneten Fahrzeugtrajektorie und den zugehörigen Lenk-, Brems-, Beschleunigungseingriffen je nach eingestellten Modus in das Fahrgeschehen ein, sobald es zu einer kritischen Situation kommt. Eine kritische Situation kann ein unmittelbar bevorstehender Fahrzeugcrash und/oder Fußgängercrash und/oder Überschlag und/oder Schleudern des Fahrzeugs umfassen. Darüber hinaus kann eine kritische Situation durch Fahrfehler oder Unaufmerksamkeit des Fahrschülers hervorgerufen werden.
Weitere Vorteile der Erfindung umfassen:

– Ein Verbau von zusätzlichen Vorrichtungen, wie Spiegel oder zusätzliche Brems-, Beschleunigungs- und Kupplungshebel für den Fahrlehrer in Fahrschulfahrzeugen kann entfallen
– Ein Eingriff in das Fahrgeschehen erfolgt durch das automatisierte Fahrzeug selbst und nicht, wie herkömmlich, durch den Fahrlehrer
– Über verschiedene Eingriffsmodi wird der Fahrschüler schrittweise an das selbstständige Fahren herangeführt, wodurch das Unfallrisiko minimiert wird
– Der Lernfortschritt ist zu jedem Zeitpunkt für Fahrlehrer und Fahrschüler nachvollziehbar
– Für die Fahrausbildung muss sich der Fahrlehrer nicht zwingend im Fahrschulfahrzeug befinden
– Auf den Fahrlehrer kann in einer gewissen Ausbaustufe des vorgeschlagenen Verfahrens komplett verzichtet werden
– Fahrprüfungen können automatisiert werden und sind somit vergleichbar
– Es kann eine automatisierte Ausstellung des Führerscheins erfolgen
– Umliegende Fahrzeuge können ihr Fahrverhalten rechtzeitig an das Fahrverhalten des Fahrschülers anpassen

Im Folgenden wird anhand von 1 eine beispielhafte Mensch-Maschine-Schnittstelle beschrieben, die verwendet wird, um es dem Lenker zu ermöglichen, das automatisierte Kraftfahrzeug mit dem vorgeschlagenen Verfahren zu steuern. Bei der Mensch-Maschine-Schnittstelle handelt es sich vorzugsweise um einen Berührungs- bzw. Sensorbildschirm (engl. touch screen), denkbar sind jedoch auch andere Systeme, wie z.B. auch ausschließlich oder teilweise sprachgesteuerte Mensch-Maschine-Schnittstellen.
Erkennbar ist eine graphische Mensch-Maschine-Schnittstelle 10 des automatisierten Kraftfahrzeugs. Mittels eines Auswahlelements 20 hat ein Benutzer des automatisierten Kraftfahrzeugs die Möglichkeit, Fahrlehrermodi 21a...21n einzustellen, die einen Eingriffsgrad des automatisierten Kraftfahrzeugs in das manuell gesteuerte Fahrgeschehen repräsentieren.
Mittels eines weiteren Anzeigeelements 30 kann ein Lernfortschritt des Fahrschülers graphisch ausgegeben werden, wobei die Ausgabe optional auch um eine akustische Ausgabe ergänzt bzw. durch eine akustische Ausgabe ersetzt werden kann.
Mittels eines weiteren Anzeigeelements 40 kann ein Eingriffsgrad des automatisierten Kraftfahrzeugs in das manuell gesteuerte Fahrgeschehen angezeigt werden.
Ein weiteres Anzeigeelement 50 kann zum Beispiel vorgesehen sein, um dem Fahrschüler eine von einem externen Fahrlehrer vorgegebene Fahrtroute anzuzeigen.
Es versteht sich von selbst, dass die gezeigte Mensch-Maschine-Schnittstelle 10 lediglich qualitativ dargestellt ist und um viele weitere, nicht dargestellte Anzeige- bzw. Eingabeelemente ergänzt werden kann.
Im Ergebnis können mit dem vorgeschlagenen Verfahren ein Sicherheitsniveau im Straßenverkehr vorteilhaft erhöht und ein homogener Verkehrsfluss bereitgestellt sein.
Vorteilhaft lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren als eine Software implementieren, die beispielsweise auf der Mensch-Maschine-Schnittstelle 10 und/oder der Vorrichtung 100 und/oder einer externen Rechnereinrichtung abläuft. Eine einfache Adaptierbarkeit des Verfahrens ist auf diese Weise unterstützt.
2 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Vorrichtung 100 zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs 200. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Eingriffseinrichtung 60, mittels der ein Eingriff in einen manuellen Fahrbetrieb des automatisierten Kraftfahrzeugs 200 in Abhängigkeit von einer definiert kritischen Fahrsituation des automatisierten Kraftfahrzeugs 200 vorgenommen werden kann. Man erkennt eine Car-to-Car-Kommunikationsschnittstelle 70 und eine Car-to-Infrastructure-Kommunikationsschnittstelle 80 zu den oben beschriebenen Zwecken.
3 zeigt einen prinzipiellen Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In einem Schritt 300 wird ein Ermitteln von automatisierten Fahrparametern während eines manuellen Steuerns des automatisierten Kraftfahrzeugs 200 durchgeführt.
In einem Schritt 310 wird ein definiertes Eingreifen des automatisierten Kraftfahrzeugs 200 gemäß den ermittelten automatisierten Fahrparametern in das manuelle Steuern des automatisierten Kraftfahrzeugs 200 durchgeführt, wobei das definierte Eingreifen entsprechend einem Übereinstimmungsgrad der automatisierten Fahrparameter mit den während des manuellen Steuerns des automatisierten Kraftfahrzeug 200 eingegebenen manuellen Fahrparametern durchgeführt wird.
Zusammenfassend werden mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, wobei das automatisierte Kraftfahrzeug über manuelle Eingriffsmittel verfügt und verwendet wird, um einem Fahrschüler eine Fahrpraxis zu vermitteln. In Abhängigkeit von Lernfortschritten des Fahrschülers kann ein Eingriffsgrad des automatisierten Kraftfahrzeugs mit der Zeit reduziert werden. Im Ergebnis ist dadurch eine komfortable Möglichkeit zur Erlangung einer alltagstauglichen Fahrpraxis für einen Fahrschüler realisiert.
Der Fachmann wird die Merkmale der Erfindung in geeigneter Weise abändern und/oder miteinander kombinieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs (200), aufweisend die Schritte: – Ermitteln von automatisierten Fahrparametern während eines manuellen Steuerns des automatisierten Kraftfahrzeugs (200); und – Definiertes Eingreifen des automatisierten Kraftfahrzeugs (200) gemäß den ermittelten automatisierten Fahrparametern in das manuelle Steuern des automatisierten Kraftfahrzeugs (200), wobei das definierte Eingreifen entsprechend einem Übereinstimmungsgrad der automatisierten Fahrparameter mit den während des manuellen Steuerns des automatisierten Kraftfahrzeug (200) eingegebenen manuellen Fahrparametern durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Ermitteln einer automatisierten Solltrajektorie mit den zugehörigen automatisierten Steuereingriffen während des manuellen Steuerns des automatisierten Kraftfahrzeugs (200) durchgeführt wird, und wobei ein definiertes Eingreifen des automatisierten Kraftfahrzeugs (200) gemäß der ermittelten automatisierten Solltrajektorie und der zugehörigen automatisierten Steuereingriffe in das manuelle Steuern des automatisierten Kraftfahrzeugs (200) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verfahren von innerhalb oder von außerhalb des automatisierten Kraftfahrzeugs (200) aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Verfahren über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (10) des automatisierten Kraftfahrzeugs (200) konfigurierbar ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei ein Lernfortschritt eines Lenkers des automatisierten Kraftfahrzeugs (200) auf der Mensch-Maschine-Schnittstelle (10) angezeigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Eingreifen des automatisierten Kraftfahrzeugs (200) in das manuelle Steuern des automatisierten Kraftfahrzeugs (200) anhand einer Fahrhistorie ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Eingreifen des automatisierten Kraftfahrzeugs (200) automatisiert angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Eingriff des automatisierten Kraftfahrzeugs (200) in Abhängigkeit von einem Ausbildungsstand des Lenkers des automatisierten Kraftfahrzeugs (200) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Ausbildungsstand des Lenkers vom automatisierten Kraftfahrzeug (200) erfasst wird und ein Eingriffsgrad des automatisierten Kraftfahrzeugs (200) in den manuellen Fahrbetrieb des automatisierten Kraftfahrzeugs (200) in Abhängigkeit vom erfassten Ausbildungsstand eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Eingriffsgrad automatisch oder manuell eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei eine Kommunikation mit der Mensch-Maschine-Schnittstelle (10) wenigstens teilweise sprachgesteuert durchgeführt wird.
Vorrichtung (100) zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs (200), wobei das automatisierte Kraftfahrzeug (200) manuell betreibbar ist, aufweisend: – eine Eingriffseinrichtung (50), die ausgebildet ist, einen definierten Eingriff in einen manuellen Fahrbetrieb des automatisierten Kraftfahrzeugs (200) in Abhängigkeit von einem Übereinstimmungsgrad der automatisierten Fahrparameter mit den während des manuellen Steuerns des automatisierten Kraftfahrzeug (200) eingegebenen manuellen Fahrparametern durchzuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) wenigstens eine Car-to-Car-Einrichtung (60) und/oder wenigstens eine Car-to-Infrastructure-Einrichtung (70) aufweist.
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wenn es auf einer elektronischen Eingriffseinrichtung (50) abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.