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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug und eine Zentraleinrichtung.
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Fahrzeuge weisen zunehmend Assistenzfunktionen auf, die einen Fahrer bei der Durchführung bestimmter Fahraufgaben unterstützen oder ihm bestimmte Fahraufgaben sogar vollständig abnehmen können. Entsprechende Assistenzfunktionen reichen von Assistenzfunktionen für einzelne Fahrsituationen, die beispielsweise automatisch einen Abstand zu einem Vorfahrzeug regeln können oder einem Fahrer die Längs- und/oder Querführung bei einem Einparken abnehmen können, zu komplexen Assistenzsystemen, die dem Fahrer die Längs- und/oder Querführung über längere Fahrzeiträume abnehmen können und das Fahrzeug beispielsweise teilautomatisiert unter ständiger Fahrerüberwachung oder vollautomatisiert, wobei keine Fahrerüberwachung notwendig ist, führen können.
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Entsprechende Assistenzsysteme können den Fahrkomfort für einen Fahrer deutlich erhöhen. Hierfür ist es jedoch wesentlich, dass die Fahrzeugführung durch diese Assistenzsysteme auf eine Weise erfolgt, die den Wünschen und Fahrgewohnheiten des Fahrers möglichst weitgehend entspricht. Beispielsweise sollten bei einem komfortorientierten Fahrer hohe Kurvengeschwindigkeiten und ein starkes Bremsen oder Beschleunigen vermieden werden. Andererseits möchte ein sportlich orientierter Fahrer möglicherweise auch bei Nutzung entsprechender Assistenzsysteme eine dynamische Fahrt genießen. Zwar ist es bekannt, Fahrzeugsysteme konfigurierbar zu gestalten, so dass ein Fahrer sie seinen Vorlieben anpassen kann. Soll jedoch ein komplexes Assistenzsystem an die Vorlieben eines Fahrers angepasst werden, so ist entweder eine sehr aufwendige Konfiguration erforderlich oder die Abstimmung kann nur sehr grob erfolgen.
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Die Druckschrift
DE 10 2005 047 591 A1 schlägt daher vor, den Fahrer aktiv an der Wahl durchzuführender Fahrmanöver zu beteiligen. Hierzu werden zunächst Situationsdaten durch das Kraftfahrzeug gewonnen, und anhand dieser wird eine begrenzte Menge situationsgerechter Fahrmanöver bestimmt. Anschließend erfolgt eine Einigung zwischen Kraftfahrzeug und Fahrer auf eine Ausführung eines einzigen situationsgerechten Fahrmanövers. Der Fahrer kann das durchzuführende Fahrmanöver wählen, wobei es möglich ist, dass die Auswahl eines durch das Assistenzsystem favorisierten Fahrmanövers stets durch die gleiche Bedienhandlung möglich ist. Problematisch ist hierbei, dass der Fahrer ständig in den Fahrbetrieb eingebunden sein muss, womit sich das erläuterte Vorgehen kaum für komplexe Fahrerassistenzsysteme, insbesondere nicht für eine hoch- beziehungsweise vollautomatisierte Führung des Kraftfahrzeugs eignet.
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Ein alternativer Ansatz zum Betrieb einer Fahrerassistenzeinrichtung wird in der Druckschrift
DE 10 2014 013 960 A1 offenbart. Hierbei wird zunächst zumindest ein teilautonomes Fahrmanöver des Kraftfahrzeugs mittels der Fahrerassistenzeinrichtung durchgeführt, wobei die Durchführung durch eine Kennlinie bestimmt ist. Anschließend wird das Manöver durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs bewertet und in Abhängigkeit dieser Bewertung wird ermittelt, ob ein Fahrer eine Veränderung der Durchführung wünscht. In diesem Fall wird die entsprechende Kennlinie angepasst. Nachteilig ist hierbei, dass die Bewertung des Fahrmanövers durch den Fahrer erst nach dem Fahrmanöver erfolgt. der Fahrer kann ein nicht gewünschtes Fahrmanöver somit allenfalls dadurch verhindern, dass er die automatisierte Führung des Kraftfahrzeugs abbricht.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs anzugeben, das insbesondere auch bei einem hoch- beziehungsweise vollautomatisierten Fahrbetrieb eine komfortable Anpassung dieses Fahrbetriebs an Fahrervorlieben ermöglicht.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs gelöst, das die folgenden Schritte umfasst:
- - Erfassen von eine Fahrsituation des Kraftfahrzeugs betreffenden Situationsdaten,
- - automatisches Ermitteln mehrerer möglicher Fahrmanöver in Abhängigkeit der Situationsdaten, wobei eines der möglichen Fahrmanöver automatisch zum bevorzugten Fahrmanöver bestimmt wird,
- - Ausgabe der möglichen Fahrmanöver an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs,
- - Durchführung eines aus den möglichen Fahrmanövern durch eine Bedieneingabe des Fahrers ausgewählten Fahrmanövers, wenn die Bedieneingabe innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls erfolgt, und anderenfalls Durchführung des bevorzugten Fahrmanövers.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, zumindest in einigen Fahrsituationen dem Fahrer eine Wahlmöglichkeit zu geben, welches von mehreren ermittelten möglichen Fahrmanövern durchgeführt werden soll. Trifft der Fahrer eine entsprechende Auswahl ausreichend schnell, so wird das ausgewählte Fahrmanöver durchgeführt. Erfolgt keine Auswahl durch den Fahrer beziehungsweise erfolgt eine derartige Auswahl zu spät, so wird ein bevorzugtes Fahrmanöver durchgeführt.
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Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass einerseits in unklaren Situationen, in denen das durchzuführende Fahrmanöver letztlich vom bevorzugten Fahrstil des Fahrers abhängt, beim Fahrer nachgefragt werden kann, welches der Manöver durchgeführt werden soll. Andererseits wird durch die Vorauswahl des bevorzugten Fahrmanövers ermöglicht, dass der Fahrer auf eine entsprechende Anfrage nicht notwendigerweise reagieren muss. Bei einer ausbleibenden oder späten Reaktion des Fahrers kann der Fahrbetrieb somit mit dem bevorzugten Fahrmanöver fortgesetzt werden. Somit kann durch das erfindungsgemäße Fahren auch ein hoch- beziehungsweise vollautomatisierter Betrieb des Kraftfahrzeugs realisiert werden, bei dem keine ständige Überwachung des Fahrbetriebs durch den Fahrer erforderlich ist. Dennoch kann der Fahrer den Fahrbetrieb stets an seine Vorlieben anpassen, da er, falls gewünscht, zwischen den möglichen Fahrmanövern auswählen kann, wonach das gewählte Fahrmanöver ausgeführt wird.
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Die Schritte des Verfahrens können vorzugsweise durch ein fahrzeugseitiges Fahrerassistenzsystem, das beispielsweise in einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs implementiert sein kann, durchgeführt werden. Es ist jedoch auch möglich, dass Teile der genannten Verarbeitungsschritte und/oder zusätzliche Schritte, wie später noch detailliert erläutert wird, durch eine fahrzeugexterne Zentraleinrichtung durchgeführt werden.
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Das vorgegebenen Zeitintervall kann fest vorgegeben sein. Vorzugsweise hängt dieses Zeitintervall jedoch von dem bevorzugten Fahrmanöver beziehungsweise von dem ausgewählten Fahrmanöver ab. Das Zeitintervall kann beispielsweise so gewählt werden, dass bei Ablauf des Zeitintervalls das bevorzugte Fahrmanöver noch durchgeführt werden kann. Es ist jedoch ergänzend oder alternativ möglich, dass für jedes der möglichen Fahrmanöver ein entsprechendes Zeitintervall bestimmt wird, wobei das ausgewählte Fahrmanöver nur dann durchgeführt wird, wenn die Bedieneingabe innerhalb des dem ausgewählten Fahrmanöver zugeordneten Zeitintervalls liegt.
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Erfolgt eine Bedieneingabe zu spät, so dass das bevorzugte Fahrmanöver statt dem ausgewählten Fahrmanöver durchgeführt wird, so kann ein optischer, akustischer und/oder haptischer Hinweis an den Fahrer ausgegeben werden.
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Wie später noch detailliert erläutert werden wird, ist es im erfindungsgemäßen Verfahren möglich, dass die Ermittlung der möglichen Fahrmanöver und/oder die Auswahl des bevorzugten Fahrmanövers in Abhängigkeit von einer vorangehenden Auswahl eines Fahrmanövers in einer vorangehenden Fahrsituation erfolgt. Es ist möglich, dass hierbei auch Bedieneingaben des Fahrers berücksichtigt werden, die nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalls erfolgen. Es wird in diesem Fall somit zwar das bevorzugte Fahrmanöver durchgeführt, die Bedieneingabe wird jedoch dennoch ausgewertet, um das zukünftige Ermitteln möglicher Fahrmanöver und/oder das Bestimmen des bevorzugten Fahrmanövers zu beeinflussen.
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Die Erfassung der Situationsdaten und das automatisierte Ermitteln der möglichen Fahrmanöver kann zu mehreren Zeitpunkten für die jeweilige Fahrsituation wiederholt werden, wobei die Ermittlung der möglichen Fahrmanöver und/oder die Auswahl des bevorzugten Fahrmanövers durch einen Verarbeitungsalgorithmus erfolgt, der durch wenigstens einen Verarbeitungsparameter parametrisiert wird, wobei der zu wenigstens einem der Zeitpunkte verwendete Verarbeitungsparameter in Abhängigkeit von wenigstens einem zu einem vorangehenden Zeitpunkt ausgewählten Fahrmanöver ermittelt wird. Vorzugsweise hängt der Verarbeitungsalgorithmus von mehreren Verarbeitungsparametern ab. Der Verarbeitungsparameter beziehungsweise die Verarbeitungsparameter werden vorzugsweise in Abhängigkeit von mehreren zu verschiedenen Zeitpunkten ausgewählten Fahrmanövern ermittelt.
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Zwischen der Fahrsituation, in der ein bestimmtes Fahrmanöver ausgewählt wird, von dessen Auswahl der oder die Verarbeitungsparameter abhängt oder abhängen, und dem Zeitpunkt, zu dem der entsprechend parametrisierte Verarbeitungsalgorithmus genutzt wird, besteht nicht notwendigerweise ein unmittelbarer Zusammenhang. Insbesondere können die entsprechenden Zeitpunkte zeitlich voneinander durch mehrere Minuten, Stunden oder Tage beabstandet sein. Der oder die Verarbeitungsparameter können von allen ausgewählten Fahrmanövern abhängen, die innerhalb eines bestimmten Zeitfensters, beispielsweise in den letzten drei Monaten, ausgewählt werden.
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Es ist möglich, dass jeweils nur ausgewählte Fahrmanöver berücksichtigt werden, die durch einen bestimmten Fahrer ausgewählt wurden. Hierzu ist es möglich, dass ein Fahrer sich gegenüber dem Kraftfahrzeug durch einen personalisierten Fahrzeugschlüssel, eine Auswahl eines Fahrerprofils oder Ähnliches identifiziert. Ergänzend oder alternativ ist es möglich, auch zu berücksichtigen, wann, also insbesondere zu welcher Uhrzeit oder an welchem Wochentag, die Auswahl eines bestimmten Fahrmanövers erfolgte. Beispielsweise kann bei einer Fahrt während des Wochenendes der Verarbeitungsalgorithmus durch Verarbeitungsparameter parametrisiert werden, die ausschließlich von während einer Wochenendfahrt ausgewählten Fahrmanövern abhängen.
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Nach der Auswahl des ausgewählten Fahrmanövers kann jeweils ein Trainingsdatensatz generiert werden, der eine das ausgewählte Fahrmanöver betreffende Auswahlinformation sowie die Situationsdaten oder aus diesen abgeleitete Zustandsdaten beschreibt, wobei der Verarbeitungsparameter ermittelt oder angepasst wird, indem der Verarbeitungsalgorithmus durch mehrere dieser Trainingsdatensätze im Rahmen eines Maschinenlernens trainiert wird. Als Verarbeitungsalgorithmus können Algorithmen des Maschinenlernens, beispielsweise neuronale Netzwerke, genutzt werden. Als Verarbeitungsparameter können in diesem Fall beispielsweise die Gewichtungen von Signalen an einzelnen Neuronen festgelegt werden. Der Verarbeitungsalgorithmus kann derart trainiert werden, dass für gegebene Situationsbeziehungsweise Zustandsdaten möglichst häufig das tatsächlich ausgewählte Fahrmanöver als bevorzugtes Fahrmanöver ausgewählt wird, beziehungsweise derart, dass im Mittel die bevorzugten Fahrmanöver den tatsächlich ausgewählten Fahrmanövern möglichst stark ähneln. Im Rahmen des Trainings kann die Ermittlung der möglichen Fahrmanöver derart optimiert werden, dass mögliche Fahrmanöver ermittelt werden, die den tatsächlich ausgewählten Fahrmanövern möglichst stark ähneln.
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Es kann ein Maß für die Ähnlichkeit von Fahrmanövern definiert werden, das beispielsweise von während dem Fahrmanöver gefahrenen Geschwindigkeiten, von gefahrenen Trajektorien beziehungsweise Lenkeinschlägen während der Fahrmanöver, von Beschleunigungen und/oder von Bremsvorgänge während des Fahrmanövers und Ähnlichem abhängen kann. Dieses Maß der Ähnlichkeit kann maximiert werden beziehungsweise ein Maß für die Abweichung der Fahrmanöver voneinander kann minimiert werden, um den Verarbeitungsalgorithmus zu trainieren. Für ein neuronales Netzwerk kann hierzu beispielsweise die sogenannte Backpropagation of Error genutzt werden.
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Das Training des Verarbeitungsalgorithmus kann nach jeder Auswahl eines Fahrmanövers durch den Fahrer wiederholt werden. Es ist jedoch auch möglich, es erst nach mehreren erfolgten Auswahlen von ausgewählten Fahrmanövern erneut durchzuführen, beispielsweise jeweils dann, wenn Rechenzeit in dem Kraftfahrzeug oder einer fahrzeugexternen Einrichtung, die das Training durchführt, bereitsteht.
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Die das Fahrmanöver betreffende Auswahlinformation kann das Fahrmanöver selbst beschreiben oder das Fahrmanöver kann abstrahiert, beispielsweise in Form einer Klasse des Fahrmanövers, beschrieben werden. Die Klasse kann die Art des Fahrmanövers, beschreiben, also beispielsweise ob es sich um ein Abbiegen, einen Überholvorgang oder um ein Folgen eines Vorderfahrzeugs handelt. Ergänzend oder alternativ können bestimmte Eigenschaften des Fahrmanövers klassifiziert werden, beispielsweise ob das Fahrmanöver eher einem offensiven oder einem defensiven Fahren, einem energiesparenden oder einem zeitsparenden Fahren oder einem komfortbetonten oder dynamischen Fahren zuzuordnen ist.
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Die Zustandsdaten können die Situationsdaten abstrahieren, um eine Datenmenge zu reduzieren. Beispielsweise können die Zustandsdaten bereits Verarbeitungsdaten der Situationsdaten, beispielsweise ein Umfeldmodell, darstellen. Dieses Umfeldmodell kann unter Umständen weiter reduziert werden, indem nur für die Ermittlung der Fahrmanöver beziehungsweise für die Bestimmung des bevorzugten Fahrmanövers relevante Informationen als Zusatzdaten in den Trainingsdatensatz aufgenommen werden.
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Nach der Auswahl des ausgewählten Fahrmanövers können eine das ausgewählte Fahrmanöver betreffende Auswahlinformation sowie die Situationsdaten oder aus diesem abgeleitete Zustandsdaten an eine fahrzeugexterne Zentraleinrichtung übertragen werden, wonach der Verarbeitungsparameter durch die Zentraleinrichtung ermittelt und an das Kraftfahrzeug bereitgestellt wird. Die Übertragung kann insbesondere in Form eines fahrzeugseitig ermittelten Trainingsdatensatzes erfolgen. Alternativ können die Daten auch in einem beliebigen anderen Format übertragen werden, wonach durch die Zentraleinrichtung ein Trainingsdatensatz aus diesen Daten generiert werden kann. Die Übertragung kann insbesondere drahtlos erfolgen. Es ist möglich, dass die genannten Daten während des laufenden Fahrbetriebs übertragen werden, insbesondere unmittelbar nach der Auswahl des Fahrmanövers durch den Fahrer.
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Die Bereitstellung der Verarbeitungsparameter kann ebenfalls drahtlos erfolgen. Es ist hierbei möglich, dass die bereitgestellten Verarbeitungsparameter sofort durch das Fahrerassistenzsystem übernommen werden, um den Verarbeitungsalgorithmus zu parametrisieren. Es ist jedoch auch möglich, dass eine Übernahme erst nach einer Rückfrage an den Fahrer erfolgt oder dass die Verarbeitungsparameter erst durch eine entsprechende Eingabe des Fahrers von der Zentraleinrichtung abgefragt werden. Es ist auch möglich, dass die Übertragung von Daten an die Zentraleinrichtung und/oder die Übernahme der bereitgestellten Verarbeitungsparameter nur in bestimmten Fahrsituationen, beispielsweise nach einem Abstellen des Kraftfahrzeugs in einer Parkposition, erfolgt.
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Insbesondere dann, wenn die Verarbeitungsparameter ermittelt werden, indem der Verarbeitungsalgorithmus durch ein Verfahren des Maschinenlernens trainiert wird, ist dieser Vorgang relativ rechenaufwendig. Durch die Verlagerung dieser Datenverarbeitung in eine fahrzeugexterne Zentraleinrichtung ist es möglich, die Anforderungen an das Fahrerassistenzsystems deutlich zu reduzieren. Hierdurch ist es möglich, das Gewicht und den Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs zu reduzieren und eine entsprechende Funktionalität preisgünstig bereitzustellen.
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In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, dass der Verarbeitungsparameter an wenigstens ein weiteres Kraftfahrzeug bereitgestellt wird und/oder dass der Verarbeitungsparameter in Abhängigkeit von durch das weitere Kraftfahrzeug an die Zentraleinrichtung übertragenen Zusatzdaten ermittelt wird. Die Zusatzdaten können insbesondere im Wesentlichen den vorangehend diskutierten, von dem Kraftfahrzeug an die Zentraleinrichtung übertragenen Daten entsprechen. Beispielsweise kann in dem weiteren Fahrzeug ebenfalls das erläuterte Verfahren durchgeführt werden und es können eine entsprechende weitere Auswahlinformation sowie die weiteren Situationsdaten des weiteren Kraftfahrzeugs an die Zentraleinrichtung übertragen werden.
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Die Nutzung einer Zentraleinrichtung, die mit mehreren Kraftfahrzeugen kommuniziert, ermöglicht es einerseits, dass ein Fahrer sein Fahrerprofil, also beispielsweise die Verarbeitungsparameter, die die Auswahl des bevorzugten Fahrmanövers und/oder die Ermittlung der möglichen Fahrmanöver beeinflussen, in mehreren Kraftfahrzeugen nutzt beziehungsweise während der Nutzung mehrerer Kraftfahrzeuge trainieren kann. Ergänzend oder alternativ wird durch das beschriebene Vorgehen ermöglicht, dass durch die Zentraleinrichtung wenigstens ein Standardprofil ermittelt wird, das durch Auswertung der Auswahl von möglichen Fahrmanövern durch mehrere Fahrer in mehreren Kraftfahrzeugen ermittelt wird. Ein Kraftfahrzeug kann ein solches Standardprofil beispielsweise dann von der Zentraleinrichtung abfragen, wenn über die Vorlieben eines Fahrers keine Informationen bereitstehen oder wenn die Verarbeitungsparameter aus anderen Gründen auf Standardwerte zurückgesetzt werden sollen. Ein entsprechendes Standardprofil kann einmalig ermittelt werden und dann fest gespeichert werden oder es kann wiederholt aktualisiert werden. Eine entsprechende Aktualisierung kann automatisch erfolgen, wobei vor einer Aktualisierung der Verarbeitungsparameter in einem bestimmten Kraftfahrzeug vorzugsweise eine Bestätigung durch einen momentanen Fahrer des jeweiligen Kraftfahrzeugs erforderlich ist.
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In den erläuterten Fällen, in denen Verarbeitungsparameter an mehrere Kraftfahrzeuge bereitgestellt werden oder in Abhängigkeit von Daten von mehreren Kraftfahrzeugen ermittelt werden, kann dies jeweils für mehrere Gruppen von Kraftfahrzeugen separat voneinander erfolgen. Beispielsweise können Kraftfahrzeuge gemäß des Kraftfahrzeugmodells und/oder gemäß ihrer Leistungsklassen gruppiert werden.
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In dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, das durch die zentrale Einrichtung bereitgestellte Verarbeitungsparameter erst nach einer Bedieneingabe des Fahrers zur Parametrisierung des Verarbeitungsalgorithmus verwendet werden. Die Bedieneingabe kann eine aktive Anforderung zur Aktualisierung der Verarbeitungsparameter sein, wobei insbesondere zwischen mehreren Profilen ausgewählt werden kann. Es ist jedoch auch möglich, dass ein automatisches Update der Verarbeitungsparameter erfolgt, wobei die aktualisierten Verarbeitungsparameter erst nach einer Bedieneingabe als Bestätigung zur Parametrisierung des Verarbeitungsalgorithmus genutzt werden.
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Die möglichen Fahrmanöver können akustisch oder optisch an den Fahrer ausgegeben werden. Eine optische Ausgabe kann durch eine Anzeigeeinrichtung erfolgen, wobei die möglichen Fahrmanöver insbesondere graphisch dargestellt werden. Es ist auch möglich, dass die optische Ausgabe in Form einer Augmented-Reality-Darstellung erfolgt. Eine akustische Ausgabe kann vorzugsweise durch eine Sprachausgabe erfolgen.
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Vorzugsweise wird im Rahmen der Ausgabe der möglichen Fahrmanöver an den Fahrer das bevorzugte Fahrmanöver hervorgehoben. Dies kann beispielsweise durch eine Positionierung auf einer Anzeigeeinrichtung oder durch eine Ausgabe an erster Stelle bei einer Sprachausgabe erfolgen. Ergänzend oder alternativ kann das bevorzugte Fahrmanöver bei einer akustischen Ausgabe lauter oder bei einer optischen Ausgabe heller, mit einem Rahmen versehen, unterstrichen, blinkend oder Ähnliches ausgegeben werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorzugsweise im Rahmen eines assistierten oder zumindest teilautomatisierten Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden. Insbesondere wird das gewählte beziehungsweise bevorzugte Fahrmanöver assistiert und/oder automatisiert durchgeführt. Bevorzugt erfolgt die Durchführung hierbei hoch- oder vollautomatisiert, so dass keine dauerhafte Überwachung des Fahrbetriebs durch den Fahrer erforderlich ist. Es ist jedoch auch möglich, das Fahrmanöver assistiert oder teilautomatisiert durchzuführen, so dass die Durchführung dauerhaft durch den Fahrer überwacht werden muss. Die Bezeichnungen der verschiedenen Automatisierungsgrade entsprechen jenen Bezeichnungen, die in dem Artikel „Rechtsfolgen zunehmender Fahrzeugautomatisierung“ in der Veröffentlichung Forschung kompakt 11/12 der Bundesanstalt für Straßenwesen verwendet werden.
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Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem, das zur Durchführung von Fahreingriffen zur Führung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, wobei das Fahrerassistenzsystem zur Durchführung des vorangehend erläuterten Verfahrens eingerichtet ist. Hierbei können die Situationsdaten insbesondere über eine oder mehrere Sensoreinrichtungen des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Zur Ausgabe der möglichen Fahrmanöver kann beispielsweise eine Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeugs genutzt werden. Eine das Fahrerassistenzsystem implementierte Steuereinrichtung kann dazu genutzt werden, die möglichen Fahrmanöver zu ermitteln und das bevorzugte Fahrmanöver auszuwählen. Verarbeitungsparameter eines hierfür nutzbaren Verarbeitungsalgorithmus können wie vorangehend erläutert bestimmt werden, wobei die Bestimmung der Verarbeitungsparameter wahlweise durch die Steuereinrichtung selbst durchgeführt werden kann oder durch eine fahrzeugexterne Zentraleinrichtung. Wird eine Zentraleinrichtung genutzt, kann das Fahrerassistenzsystem eine Kommunikationseinrichtung des Kraftfahrzeugs zur Kommunikation mit der Zentraleinrichtung ansteuern.
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Zudem betrifft die Erfindung eine Zentraleinrichtung mit einer Kommunikationseinrichtung und einer Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, an dem vorangehend erläuterten Verfahren teilzunehmen. Die Zentraleinrichtung kann in allen oder Teilen der erläuterten Verfahrensvarianten nutzbar sein, in denen die Verarbeitungsparameter durch eine Zentraleinrichtung ermittelt werden.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und die erfindungsgemäße Zentraleinrichtung können mit den zum erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Merkmalen weitergebildet werden und umgekehrt.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen sowie den zugehörigen Zeichnungen. Hierbeizeigen schematisch:
- 1 eine Verkehrssituation, in der ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs und ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zentraleinrichtung durchgeführt wird, und
- 2 den Bildschirm einer Anzeigeeinrichtung in dem in 1 gezeigten Kraftfahrzeug.
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1 zeigt eine Verkehrssituation, in der ein Kraftfahrzeug 1 automatisiert durch ein Fahrerassistenzsystem 2 geführt wird. Die Führung erfolgt derart, dass durch einen nicht gezeigten Fahrer nicht notwendig in den Fahrbetrieb eingegriffen werden muss. Dennoch ist das Fahrerassistenzsystem 2 so eingerichtet, dass ein Fahrer in Fahrsituationen, in denen mehrere Fahrmanöver möglich sind, wobei die Wahl des Fahrmanövers letztlich eine Frage des Fahrstils ist, zwischen mehreren Fahrmöglichkeiten wählen kann.
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Um dies zu ermöglichen werden durch das Fahrerassistenzsystem 2 zunächst über eine Sensoreinrichtung 3 des Kraftfahrzeugs eine Fahrsituation des Kraftfahrzeugs betreffende Situationsdaten erfasst. Die Sensoreinrichtung kann auch mehrere Komponenten umfassen. Beispielsweise kann die Sensoreinrichtung eine oder mehrere Kameras, einen GPS-Sensor zur Positionsbestimmung, wenigstens einen Radarsensor und/oder wenigstens einen Ultraschallsensor umfassen.
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Durch das Fahrerassistenzsystem 2 wird ermittelt, dass sich das Kraftfahrzeug 1 auf einer dreispurigen Straße 4 befindet, wobei sich ein Kraftfahrzeug 5, das sich mit geringerer Geschwindigkeit als das Kraftfahrzeug 1 bewegt, auf der gleichen Spur vor dem Kraftfahrzeug 1 befindet. Auf der Nebenspur befindet sich zudem das Kraftfahrzeug 6, das sich mit einer mittleren Geschwindigkeit bewegt. In dieser Fahrsituation ermittelt das Fahrerassistenzsystem 2 drei mögliche Fahrmanöver. Das Kraftfahrzeug 1 kann dem Kraftfahrzeug 5 folgen, wie es durch Pfeil 7 dargestellt ist, auf die mittlere Spur wechseln und dem Kraftfahrzeug 6 folgen, wie es durch den Pfeil 8 dargestellt ist, oder auf die linke Spur wechseln und beide Kraftfahrzeuge 5, 6 passieren, wie es durch den Pfeil 9 dargestellt ist. Diese drei möglichen Fahrmanöver werden für den Fahrer auf der Anzeigeeinrichtung 10 dargestellt. Dies ist in 2 dargestellt. Hierbei entspricht das Fahrmanöver 15 dem Folgen des Kraftfahrzeugs 5, das Fahrmanöver 16 dem Folgen des Kraftfahrzeugs 6 und das Fahrmanöver 17 dem Überholen beider Kraftfahrzeuge 5, 6.
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Wie eingangs erwähnt, soll die Führung des Kraftfahrzeugs 1 ohne einen Fahrereingriff möglich sein. Daher wird eines der Fahrmanöver 15, 16, 17 zum bevorzugten Fahrmanöver bestimmt. Ohne ein weiteres Training dieser Auswahl, das später noch detailliert erläutert wird, wird zunächst das Fahrmanöver 16, das einer Bewegung des Kraftfahrzeugs 1 mit mittlerer Geschwindigkeit entspricht, als das bevorzugte Fahrmanöver 16 ausgewählt. Dieses Fahrmanöver ist auf der Anzeigeeinrichtung 10, beispielsweise durch eine andere Farbe, hervorgehoben. Der Fahrer kann nun innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls, beispielsweise bis zum Erreichen der Position 18, ab der sich die unterschiedlichen Fahrmanöver 15, 16, 17 voneinander unterscheiden, eines der Fahrmanöver 15, 16, 17 auswählen, das anschließend durch das Fahrerassistenzsystem automatisiert durchgeführt wird. Erfolgt innerhalb dieses Zeitintervalls keine Auswahl, so führt das Kraftfahrzeug 1 das bevorzugte Fahrmanöver 16 aus und folgt somit dem Kraftfahrzeug 6. Eine Auswahl kann beispielsweise durch eine Sprecherkennung, ein Berühren eines entsprechenden Auswahlelementes auf einem Touchscreen oder über einen Dreh-Drück-Steller erfolgen.
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In dem Kraftfahrzeug 1 ist vorgesehen, dass das Fahrerassistenzsystem 2 die Vorlieben des Fahrers erlernt und somit stets jenes Fahrmanöver 15, 16, 17 als bevorzugtes Fahrmanöver 16 auswählt, das der Fahrer voraussichtlich ebenfalls wählen würde. Zudem werden die zur Auswahl angezeigten möglichen Fahrmanöver 15, 16, 17 derart ermittelt, dass sie möglichst den Fahrervorlieben entsprechen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Ermittlung der möglichen Fahrmanöver 15, 16, 17 und die Auswahl des bevorzugten Fahrmanövers 16 durch einen Verarbeitungsalgorithmus erfolgt, der durch ein Verfahren des Maschinenlernens trainiert wird. Das Training erfolgt jedoch nicht im Kraftfahrzeug 1 selbst, sondern in einer fahrzeugexternen Zentraleinrichtung 12.
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Hierzu steuert das Fahrerassistenzsystem 2 jedes Mal, wenn der Fahrer eines der möglichen Fahrmanöver 15, 16, 17 auswählt, eine Kommunikationseinrichtung 11 des Kraftfahrzeugs an, um die Situationsdaten sowie eine das ausgewählte Fahrmanöver betreffende Auswahlinformation über die Kommunikationseinrichtungen 11 und 13 an die Zentraleinrichtung 12 zu übertragen. Die übertragenen Daten werden durch eine Verarbeitungseinrichtung 14 der Zentraleinrichtung 12 zu einem jeweiligen Trainingsdatensatz zusammengefasst. Die Verarbeitungsparameter werden ermittelt, indem der Verarbeitungsalgorithmus mit den entsprechenden Trainingsdatensätzen durch ein Verfahren des Maschinenlernens trainiert wird. Beispielsweise kann ein neuronales Netzwerk als Verarbeitungsalgorithmus durch eine sogenannt Backpropagation of Error trainiert werden. Hierbei wird der Verarbeitungsalgorithmus derart trainiert, dass ein Maß für die Ähnlichkeit des für jeden Trainingsdatensatz bestimmten bevorzugten Fahrmanövers mit dem durch die Auswahlinformation beschriebenen, tatsächlich durch den Fahrer gewählten Fahrmanöver maximiert wird. Die resultierenden Verarbeitungsparameter werden anschließend wieder an das Kraftfahrzeug 1 bereitgestellt.
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In einer Weiterbildung des erläuterten Vorgehens wäre es beispielsweise möglich, die generierten Verarbeitungsparameter auch an weitere Kraftfahrzeuge bereitzustellen und/oder die Verarbeitungsparameter zusätzlich in Abhängigkeit von Zusatzdaten, insbesondere Trainingsdatensätzen, weiterer Kraftfahrzeuge zu ermitteln, um ein gemeinsames Fahrerprofil zu generieren, wenn ein Fahrer mehrere Kraftfahrzeuge nutzt oder um ein Standardprofil für eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen bereitzustellen.
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Im erläuterten Beispiel erfolgt eine Auswahl von Fahrmanövern für eine Fahrt auf einer mehrspurigen Straße. Das gleiche Vorgehen lässt sich jedoch auch auf eine Vielzahl von anderen Fahrsituationen übertragen. Beispielsweise können bei einer Kurvenfahrt mehrere Trajektorien und/oder Geschwindigkeiten als mögliche Fahrmanöver vorgeschlagen werden, für ein Folgen eines Kraftfahrzeugs können mehrere Folgeabstände als mögliche Fahrmanöver wählbar sein, es kann gewählt werden, ob ein Kraftfahrzeug auf einer Landstraße oder in einem Stadtgebiet überholt werden soll, inwieweit bei vorhandenen Lücken Spurwechsel erfolgen sollen oder Ähnliches.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005047591 A1 [0004]
- DE 102014013960 A1 [0005]
