DE102017003655A1 - Motor vehicle and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Ein Kraftfahrzeug (100) ist selektiv entweder in einem autonomen Fahrmodus oder einem manuellen Fahrmodus betreibbar. Wenn das Kraftfahrzeug (100) im autonomen Fahrmodus betrieben wird, bestimmt eine Verarbeitungseinheit (110), ob ein Satz von Kriterien zum Betreiben des Kraftfahrzeugs (100) im manuellen Fahrmodus erfüllt ist oder nicht. Als Reaktion auf einen Befehl für einen manuellen Betrieb (CMDm), und falls der Satz von Kriterien erfüllt ist, erfolgt ein Betrieb des Kraftfahrzeugs (100) im manuellen Fahrmodus. Ein Satz von Sensoren (120) registriert mindestens ein Signal, das eine Basis bildet, um zu bestimmen, ob der Satz von Kriterien erfüllt ist oder nicht. Über eine drahtlose Schnittstelle (140) empfängt eine Kommunikationseinheit (130) den Befehl für einen manuellen Betrieb (CMDm) von einer Ressource (160) außerhalb des Kraftfahrzeugs (100). Daher kann die externe Ressource (160) das Kraftfahrzeug (100) steuern, um im manuellen Fahrmodus zu funktionieren.A motor vehicle (100) is selectively operable in either an autonomous drive mode or a manual drive mode. When the motor vehicle (100) is operated in the autonomous driving mode, a processing unit (110) determines whether or not a set of criteria for operating the motor vehicle (100) in the manual driving mode is satisfied. In response to a command for manual operation (CMDm) and if the set of criteria is met, operation of the motor vehicle (100) is in the manual drive mode. A set of sensors (120) registers at least one signal that forms a basis for determining whether or not the set of criteria is met. Via a wireless interface (140), a communication unit (130) receives the manual operation command (CMDm) from a resource (160) outside the motor vehicle (100). Therefore, the external resource (160) may control the motor vehicle (100) to operate in the manual drive mode.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIKBACKGROUND OF THE INVENTION AND PRIOR ART
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Lösungen, um ein Kraftfahrzeug jeweils in einem autonomen Fahrmodus und einem manuellen Fahrmodus zu betreiben. Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein entsprechendes Verfahren. Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt und ein nicht vorübergehendes computerlesbares Medium.The present invention generally relates to solutions for operating a motor vehicle in an autonomous drive mode and a manual drive mode, respectively. More particularly, the invention relates to a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and a corresponding method. The invention also relates to a computer program product and a non-transitory computer readable medium.
Heutzutage geht eine starke Tendenz zu einer vermehrten Verwendung von automatisch betriebenen Straßenfahrzeugen. Natürlich ist dies mit vielen technischen Hindernissen verbunden. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass ein sicheres Wechseln zwischen einem autonomen und einem manuellen Fahrmodus schwierig ist. Es folgen einige Beispiele von relativ neuen Lösungen auf diesem Gebiet.Today, there is a strong tendency for increased use of automatic road vehicles. Of course, this is associated with many technical obstacles. In particular, it has been found that a safe switching between an autonomous and a manual driving mode is difficult. Here are some examples of relatively new solutions in this area.
Die
Die
Die
Die
Die
Der Computer kann auch unter gewissen Bedingungen eine Bestimmung vornehmen, dass es für die Sicherheit oder den Komfort des Fahrers schädlich wäre, eine Umschaltung von dem autonomen Fahrmodus auf den manuellen Fahrmodus vorzunehmen.The computer can also under certain conditions make a determination that it is for the safety or comfort of the driver would be harmful to make a switch from the autonomous driving mode to the manual driving mode.
Mit dem Stand der Technik verbundene ProblemeProblems associated with the prior art
Somit gibt es bereits diverse Lösungen zum Umschalten zwischen autonomen und manuellen Fahrmodi. Die existierenden Lösungen beruhen jedoch alle auf lokal generierten Befehlen oder Signalen für den Übergang von einem Modus auf den anderen. Dies ist wiederum unter anderem dadurch problematisch, dass ein derartiger lokal orientierter Lösungsansatz keine Fahrsituationen bewältigen kann, die eine räumliche und/oder zeitliche Ankündigung relativ lange im Voraus benötigen.Thus, there are already various solutions for switching between autonomous and manual driving modes. However, the existing solutions all rely on locally generated commands or signals to transition from one mode to another. This, in turn, is problematic, among other things, in that such a locally oriented solution approach can not cope with driving situations which require a spatial and / or temporal announcement relatively long in advance.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, das obige Problem zu lösen und somit eine verbesserte Handhabung eines Kraftfahrzeugs zu bieten, das selektiv entweder in einem autonomen Fahrmodus oder in einem manuellen Fahrmodus betrieben werden kann.The object of the present invention is therefore to solve the above problem and thus to provide improved handling of a motor vehicle which can be operated selectively either in an autonomous driving mode or in a manual driving mode.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch das anfangs beschriebene Kraftfahrzeug erreicht, wobei das Kraftfahrzeug eine Kommunikationseinheit umfasst, die konfiguriert ist, um einen Befehl für einen manuellen Betrieb über eine drahtlose Schnittstelle zu empfangen. Der Befehl für einen manuellen Betrieb wird durch eine Ressource generiert, die sich außerhalb des Kraftfahrzeugs befindet.According to one aspect of the invention, the object is achieved by the motor vehicle described initially, wherein the motor vehicle comprises a communication unit configured to receive a command for manual operation via a wireless interface. The manual operation command is generated by a resource located outside the motor vehicle.
Dieses Kraftfahrzeug ist vorteilhaft, weil es einer Befehlszentrale oder einer anderen nicht bordeigenen Entität ermöglicht, den manuellen Betrieb des Fahrzeugs auszulösen, falls dies beispielsweise im Hinblick auf Umstände, die außerhalb der normalen Reichweite der eigenen Sensorsysteme des Fahrzeugs liegen, notwendig erscheint. Diese Umstände können ein Unfall auf der Straße sein, auf der das Fahrzeug fährt, wobei der Unfall der nicht bordeigenen Entität bekannt ist, jedoch nicht vom Kraftfahrzeug selber registriert werden kann. Problematische Verkehrs- und/oder Wettersituationen sind andere Beispiele derartiger Umstände.This motor vehicle is advantageous in that it enables a command center or other non-onboard entity to initiate manual operation of the vehicle if deemed necessary, for example, in circumstances outside the normal range of the vehicle's own sensor systems. These circumstances may be an accident on the road on which the vehicle is traveling, whereby the accident of the non-onboard entity is known, but can not be registered by the motor vehicle itself. Problematic traffic and / or weather situations are other examples of such circumstances.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung umfasst der Satz von Sensoren: einen druckempfindlichen Sensor, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob eine Person auf dem Fahrersitz des Kraftfahrzeugs sitzt oder nicht; einen bildbasierten Sensor, der konfiguriert ist, um einen Zustand der Wachsamkeit eines Fahrers des Kraftfahrzeugs zu registrieren; einen bildbasierten Sensor, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob der Fahrer seinen Blick auf die Fahrbahn, auf der das Kraftfahrzeug fährt, gerichtet hat oder nicht; und/oder einen Berührungssensor, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob der Fahrer seine Hände am Lenkrad des Kraftfahrzeugs hat oder nicht. Folglich können Schlüsseldaten, welche die Bereitschaft des Fahrers, die Fahrverantwortung zu übernehmen, wiedergeben, sehr effizient erfasst werden.According to a preferred embodiment of this aspect of the invention, the set of sensors comprises: a pressure-sensitive sensor configured to determine whether or not a person is sitting on the driver's seat of the motor vehicle; an image-based sensor configured to register a state of alertness of a driver of the motor vehicle; an image-based sensor configured to determine whether or not the driver has directed his view of the roadway on which the vehicle is traveling; and / or a touch sensor configured to determine whether or not the driver has his hands on the steering wheel of the motor vehicle. Consequently, key data reflecting the willingness of the driver to assume the driving responsibility can be detected very efficiently.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung umfasst das Kraftfahrzeug mindestens eine Alarmeinheit. Falls das Kraftfahrzeug im autonomen Fahrmodus betrieben wird, der Befehl für einen manuellen Betrieb empfangen wird und weniger als alle Kriterien zum Betrieb im manuellen Modus erfüllt sind, ist die Verarbeitungseinheit ferner konfiguriert, um zu bewirken, dass die mindestens eine Alarmeinheit mindestens ein Alarmsignal generiert. Dadurch wird ein Fahrer des Kraftfahrzeugs darüber informiert, dass ein angefragter Betrieb des Kraftfahrzeugs in dem manuellen Fahrmodus auf Grund eines fahrerbedingten Problems verhindert wird. Falls innerhalb einer vorbestimmten Periode, nachdem das Alarmsignal generiert wurde, alle Kriterien in dem Satz von Kriterien immer noch nicht erfüllt sind, ist die Verarbeitungseinheit konfiguriert, um zu bewirken, dass das Kraftfahrzeug angehalten wird. Insbesondere wurde in einem derartigen Fall bestimmt, dass das Fahrzeug weder automatisch noch manuell betrieben werden kann.According to a preferred embodiment of this aspect of the invention, the motor vehicle comprises at least one alarm unit. If the motor vehicle is operating in autonomous drive mode, the manual operation command is received, and less than all manual mode operation criteria are met, the processing unit is further configured to cause the at least one alarm unit to generate at least one alarm signal. Thereby, a driver of the motor vehicle is informed that a requested operation of the motor vehicle in the manual drive mode is prevented due to a driver-related problem. If, within a predetermined period after the alarm signal is generated, all criteria in the set of criteria are still not met, the processing unit is configured to cause the motor vehicle to be stopped. In particular, it has been determined in such a case that the vehicle can not be operated either automatically or manually.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung umfasst das Kraftfahrzeug mindestens eine Alarmeinheit, die konfiguriert ist, um mindestens ein Signal zu generieren, das einen Fahrer des Kraftfahrzeugs akustisch, optisch, mechanisch und/oder haptisch darüber benachrichtigt, dass der manuelle Fahrmodus gerade aktiviert werden soll. Des Weiteren ist, bevor der Betrieb des Kraftfahrzeugs in dem manuellen Fahrmodus erfolgt, die Verarbeitungseinheit konfiguriert, um zu bewirken, dass mindestens eine von der mindestens einen Alarmeinheit mindestens eines von dem mindestens einen Signal generiert. Dann und nur dann, wenn danach ein vordefiniertes Fahrerbestätigungssignal empfangen wurde, ist die Verarbeitungseinheit konfiguriert, um den Betrieb des Kraftfahrzeugs im manuellen Fahrmodus vorzunehmen. Somit empfangen sowohl der Fahrer als auch das Fahrzeug eine Bestätigung, dass der manuelle Fahrmodus erfolgen wird.According to another preferred embodiment of this aspect of the invention, the motor vehicle comprises at least one alarm unit configured to generate at least one signal that acoustically, optically, mechanically and / or haptically notifies a driver of the motor vehicle that the manual drive mode is currently activating shall be. Furthermore, prior to operation of the motor vehicle in the manual drive mode, the processing unit is configured to cause at least one of the at least one alarm unit to generate at least one of the at least one signal. If and only if a predefined driver acknowledgment signal has been received thereafter, the processing unit is configured to perform the operation of the motor vehicle in the manual drive mode. Thus, both the driver and the vehicle receive confirmation that the manual driving mode will be performed.
Gemäß noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung wird das vordefinierte Fahrerbestätigungssignal durch die Aktivierung eines nicht fahrbedingten Eingabeelements und/oder die Aktivierung eines fahrbedingten Eingabeelements dargestellt. Somit kann der Fahrer eine Taste am Armaturenbrett manipulieren und auch eine normale Fahrvorrichtung betreiben, um zu bestätigen, dass er die Fahrverantwortung übernimmt. Insbesondere kann das nicht fahrbedingte Eingabeelement durch eine Bildschirmschaltfläche, einen Druckknopf, einen Kippschalter, einen Schlüssel oder einen Drehknopf dargestellt sein; und das fahrbedingte Eingabeelement kann durch ein Lenkrad, ein Gaspedal, ein Bremspedal, ein Kupplungspedal oder einen Schalthebel dargestellt sein.According to yet another preferred embodiment of this aspect of the invention, the predefined driver acknowledgment signal is represented by the activation of a non-driving input element and / or the activation of a driving input element. Thus, the driver can manipulate a button on the dashboard and also operate a normal driving device to confirm that he assumes the driving responsibility. In particular, this can not be due to driving Input element may be represented by a screen button, a push button, a toggle switch, a key or a knob; and the driving input member may be represented by a steering wheel, an accelerator pedal, a brake pedal, a clutch pedal, or a shift lever.
Gemäß noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung, ist, nachdem der Betrieb des Kraftfahrzeugs in dem manuellen Fahrmodus erfolgt ist, die Verarbeitungseinheit konfiguriert, um zu bewirken, dass eine Bestätigungsnachricht über die drahtlose Schnittstelle gesendet wird. Die Bestätigungsnachricht ist konfiguriert, um die externe Ressource darüber zu benachrichtigen, dass das Kraftfahrzeug im manuellen Fahrmodus betrieben wird. Dadurch wird die Befehlszentrale darüber informiert, dass die Verantwortung für das Fahrzeug erfolgreich an den Fahrer übertragen wurde.In accordance with yet another preferred embodiment of this aspect of the invention, after operation of the motor vehicle has occurred in the manual drive mode, the processing unit is configured to cause an acknowledgment message to be sent over the wireless interface. The confirmation message is configured to notify the external resource that the motor vehicle is operating in manual drive mode. This informs the command center that the responsibility for the vehicle has been successfully transferred to the driver.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch das anfangs beschriebene Verfahren erreicht, wobei ein Befehl für einen manuellen Betrieb über eine drahtlose Schnittstelle empfangen wird. Man geht davon aus, dass der Befehl für einen manuellen Betrieb durch eine Ressource generiert wurde, die sich außerhalb des Kraftfahrzeugs befindet. Die Vorteile des vorliegenden Verfahrens, sowie die bevorzugten Ausführungsformen desselben, gehen aus der obigen Diskussion mit Bezug auf das vorgeschlagene Kraftfahrzeug hervor.According to another aspect of the invention, the object is achieved by the initially described method wherein a manual operation command is received via a wireless interface. It is believed that the manual operation command was generated by a resource located outside the motor vehicle. The advantages of the present method, as well as the preferred embodiments thereof, will be apparent from the discussion above with reference to the proposed motor vehicle.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Computerprogrammprodukt erreicht, das in den Speicher eines Computers geladen werden kann, und umfasst Software zum Ausführen des zuvor vorgeschlagenen Verfahrens, wenn sie auf einem Computer ausgeführt wird.According to another aspect of the invention, the object is achieved by a computer program product that can be loaded into the memory of a computer and includes software for carrying out the previously proposed method when executed on a computer.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein nicht vorübergehendes computerlesbares Medium erreicht, auf dem ein Programm aufgezeichnet ist, wobei das Programm bewirkt, dass ein Computer das zuvor vorgeschlagene Verfahren ausführt, wenn das Programm auf den Computer geladen wird.In accordance with another aspect of the invention, the object is achieved by a non-transitory computer-readable medium on which a program is recorded, the program causing a computer to perform the previously suggested method when the program is loaded onto the computer.
Weitere Vorteile, günstige Merkmale und Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den abhängigen Ansprüchen hervorgehen.Further advantages, advantageous features and applications of the present invention will become apparent from the following description and the dependent claims.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsformen, die als Beispiele offenbart werden, und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlicher erklärt. Es zeigen:The invention will now be explained in more detail by means of preferred embodiments, which are disclosed as examples, and with reference to the accompanying drawings. Show it:
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Zunächst wird auf
Das Kraftfahrzeug
Die Sensoren in dem Satz von Sensoren
Die Verarbeitungseinheit
Die Verarbeitungseinheit
Die Kommunikationseinheit
Ein Hauptvorteil eines derartigen externen Ursprungs des Befehls für einen manuellen Betrieb CMDm besteht darin, dass der Auslöser zum Umschalten auf das manuelle Fahren lange (etwa 30 Sekunden oder mehr) vor einem Zeitpunkt, an dem das manuelle Fahren tatsächlich benötigt wird, eingeleitet werden kann. Dies lässt Zeit genug, um den Fahrer zu warnen und ihm nahezulegen, seine Position auf dem Fahrersitz einzunehmen und sich auf die Fahraufgabe vorzubereiten. Das rein fahrzeugbasierte Auslösesystem verfügt generell über einen viel kürzeren Vorankündigungshorizont, der höchsten ein paar hundert Metern oder etwa 5 bis 7 Sekunden für typische Geschwindigkeiten entspricht.A major advantage of such an external origin of the manual operation command CMD m is that the trigger for switching to manual driving can be initiated for a long time (about 30 seconds or more) before a time when manual driving is actually required , This leaves enough time to warn the driver and encourage him to assume his position in the driver's seat and to prepare for the driving task. The all-vehicle trigger system generally has a much shorter lead-in horizon, which is a few hundred meters or five to seven seconds for typical speeds.
Um den Fahrer darüber zu informieren, dass ein angefragter manueller Betrieb des Kraftfahrzeugs
Alternativ oder zusätzlich umfasst das Kraftfahrzeug
Das vordefinierte Fahrerbestätigungssignal kann wiederum durch eine Aktivierung eines nicht fahrbedingten Eingabeelements und/oder eine Aktivierung eines fahrbedingten Eingabeelements dargestellt sein. Dabei kann das nicht fahrbedingte Eingabeelement eine Bildschirmschaltfläche, ein Druckknopf, ein Kippschalter, ein Schlüssel und/oder ein Drehknopf sein; wohingegen das fahrbedingte Eingabeelement ein Lenkrad, ein Gaspedal, ein Bremspedal, ein Kupplungspedal und ein Schalthebel sein kann. Daher gibt ein großes Ausmaß an Freiheit dafür, wie der Fahrer mit der Verarbeitungseinheit
Sobald der Betrieb des Kraftfahrzeugs
Bevorzugt umfasst die Verarbeitungseinheit
Zusammenfassend wird nun das Verfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf das Ablaufschema in
In einem ersten Schritt
In Schritt
In Schritt
In Schritt
Dann wird in einem Schritt
In Schritt
Alle Prozessschritte sowie eventuelle Teilsequenzen von Schritten, die mit Bezug auf die obige
Der Begriff „umfasst/umfassend”, wenn er in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, bedeutet, dass er das Vorliegen von angegebenen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten oder Bauteilen vorgibt. Der Begriff schließt jedoch nicht das Vorliegen oder das Hinzufügen einer oder mehrerer zusätzlicher Merkmale, Ganzzahlen, Schritte oder Bauteile oder Gruppen derselben aus.The term "comprising" when used in the present specification means that it dictates the presence of specified features, integers, steps or components. However, the term does not exclude the presence or addition of one or more additional features, integers, steps or components or groups thereof.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen in den Figuren eingeschränkt, sondern kann im Umfang der Ansprüche frei variiert werden.The invention is not limited to the embodiments described in the figures, but can be freely varied within the scope of the claims.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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