DE102017200436B4 - Method for operating a driver assistance system of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems (2) eines Kraftfahrzeugs (1), umfassend die Schritte:- Erfassen von eine Fahrsituation des Kraftfahrzeugs (1) betreffenden Situationsdaten,- automatisches Ermitteln mehrerer möglicher Fahrmanöver (15, 16, 17) in Abhängigkeit der Situationsdaten, wobei eines der möglichen Fahrmanöver (15, 16, 17) automatisch zum bevorzugten Fahrmanöver (16) bestimmt wird,- Ausgabe der möglichen Fahrmanöver (15, 16, 17) an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs (1),- Durchführung eines aus den möglichen Fahrmanövern (15, 16, 17) durch eine Bedieneingabe des Fahrers ausgewählten Fahrmanövers (15, 16, 17), wenn die Bedieneingabe innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls erfolgt, und anderenfalls Durchführung des bevorzugten Fahrmanövers (16), wobei die Ermittlung der möglichen Fahrmanöver (15, 16, 17) und/oder die Auswahl des bevorzugten Fahrmanövers (16) in Abhängigkeit von einer vorangehenden Auswahl eines Fahrmanövers in einer vorangehenden Fahrsituation erfolgt, wobei hierbei Bedieneingaben des Fahrers berücksichtigt werden, die nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalls erfolgen.Method for operating a driver assistance system (2) of a motor vehicle (1), comprising the steps: - acquiring situation data relating to a driving situation of the motor vehicle (1), - automatically determining several possible driving maneuvers (15, 16, 17) depending on the situation data, whereby one of the possible driving maneuvers (15, 16, 17) is automatically determined as the preferred driving maneuver (16), - issuing the possible driving maneuvers (15, 16, 17) to a driver of the motor vehicle (1), - carrying out one of the possible driving maneuvers ( 15, 16, 17) driving maneuver (15, 16, 17) selected by an operating input from the driver if the operating input occurs within a predetermined time interval, and otherwise carrying out the preferred driving maneuver (16), the possible driving maneuvers (15, 16 , 17) and/or the selection of the preferred driving maneuver (16) takes place depending on a previous selection of a driving maneuver in a previous driving situation, taking into account operator inputs from the driver that occur after the predetermined time interval has elapsed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug und eine Zentraleinrichtung.The invention relates to a method for operating a driver assistance system of a motor vehicle. The invention also relates to a motor vehicle and a central device.
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.Vehicles increasingly have assistance functions that support a driver in carrying out certain driving tasks or can even completely relieve them of certain driving tasks. Corresponding assistance functions range from assistance functions for individual driving situations, which can, for example, automatically regulate a distance to a vehicle in front or can relieve a driver of longitudinal and/or lateral guidance when parking, to complex assistance systems that provide the driver with longitudinal and/or lateral guidance Longer driving periods can be reduced and the vehicle can be driven, for example, partially automated with constant driver monitoring or fully automated, with no driver monitoring necessary.
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.Corresponding assistance systems can significantly increase driving comfort for a driver. For this purpose, however, it is essential that the vehicle is guided by these assistance systems in a way that corresponds as closely as possible to the driver's wishes and driving habits. For example, a comfort-oriented driver should avoid high cornering speeds and heavy braking or acceleration. On the other hand, a sporty driver may want to enjoy a dynamic ride even when using appropriate assistance systems. It is known to make vehicle systems configurable so that a driver can adapt them to his preferences. However, if a complex assistance system is to be adapted to a driver's preferences, either a very complex configuration is required or the coordination can only be carried out very roughly.
Die Druckschrift
Ein alternativer Ansatz zum Betrieb einer Fahrerassistenzeinrichtung wird in der Druckschrift
Die Druckschrift
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.The invention is therefore based on the object of specifying an improved method for operating a driver assistance system of a motor vehicle, which enables convenient adaptation of this driving operation to driver preferences, especially in highly or fully automated driving operations.
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,
- - Acquiring situation data relating to a driving situation of the motor vehicle,
- - automatic determination of several possible driving maneuvers depending on the situation data, whereby one of the possible driving maneuvers is automatically determined as the preferred driving maneuver,
- - Issuing possible driving maneuvers to a driver of the motor vehicle,
- - Execution of a driving maneuver selected from the possible driving maneuvers by an operating input from the driver if the operating input occurs within a predetermined time interval, and otherwise carrying out the preferred driving maneuver,
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.According to the invention, it is proposed to give the driver, at least in some driving situations, the opportunity to choose which of several identified possible driving maneuvers should be carried out. If the driver makes a corresponding selection sufficiently quickly, the selected driving maneuver is carried out. If no selection is made by the driver or if such a selection is made too late, a preferred driving maneuver is carried out.
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.The invention is based on the idea that, on the one hand, in unclear situations in which the driving maneuver to be carried out ultimately depends on the driver's preferred driving style, the driver can be asked which maneuver should be carried out. On the other hand, the preselection of the preferred driving maneuver means that the driver does not necessarily have to react to a corresponding request. If the driver fails to react or reacts late, driving can continue with the preferred driving maneuver. Thus, by driving according to the invention, highly or fully automated operation of the motor vehicle can be realized, in which no constant monitoring of the driving operation by the driver is required. Nevertheless, the driver can always adapt the driving operation to his preferences since, if desired, he can choose between the possible driving maneuvers, after which the selected driving maneuver is carried out.
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.The steps of the method can preferably be carried out by a vehicle-side driver assistance system, which can be implemented, for example, in a control device of the motor vehicle. However, it is also possible for parts of the processing steps mentioned and/or additional steps, as will be explained in detail later, to be carried out by a central device external to the vehicle.
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.The specified time interval can be fixed. However, this time interval preferably depends on the preferred driving maneuver or the selected driving maneuver. The time interval can, for example, be selected so that the preferred driving maneuver can still be carried out when the time interval expires. However, it is additionally or alternatively possible for a corresponding time interval to be determined for each of the possible driving maneuvers, with the selected driving maneuver only being carried out if the operating input is within the time interval assigned to the selected driving maneuver.
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.If an operating input is made too late, so that the preferred driving maneuver is carried out instead of the selected driving maneuver, a visual, acoustic and/or haptic message can be issued to the driver.
Wie später noch detailliert erläutert werden wird, ist es im erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, 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. Erfindungsgemäß werden hierbei auch Bedieneingaben des Fahrers berücksichtigt, 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.As will be explained in detail later, it is provided in the method according to the invention that the determination of the possible driving maneuvers and/or the selection of the preferred driving maneuver takes place depending on a previous selection of a driving maneuver in a previous driving situation. According to the invention, operator inputs from the driver that occur after the specified time interval has elapsed are also taken into account. In this case, although the preferred driving maneuver is carried out, the operating input is still evaluated in order to influence the future determination of possible driving maneuvers and/or the determination of the preferred driving maneuver.
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.The acquisition of the situation data and the automated determination of the possible driving maneuvers can be repeated at several times for the respective driving situation, the determination of the possible driving maneuvers and / or the selection of the preferred driving maneuver being carried out by a processing algorithm which is parameterized by at least one processing parameter, whereby the processing parameter used at at least one of the times is determined as a function of at least one driving maneuver selected at a previous time. Preferably, the processing algorithm depends on several processing parameters. The processing parameter or the processing parameters are preferably determined depending on several driving maneuvers selected at different times.
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.There is no need to distinguish between the driving situation in which a specific driving maneuver is selected, on whose selection the processing parameter(s) depends or depend, and the time at which the correspondingly parameterized processing algorithm is used obviously a direct connection. In particular, the corresponding times can be separated from each other by several minutes, hours or days. The processing parameter or parameters may depend on all selected driving maneuvers that are selected within a certain time window, for example in the last three months.
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.It is possible that only selected driving maneuvers that were selected by a specific driver are taken into account. For this purpose, it is possible for a driver to identify themselves to the motor vehicle through a personalized vehicle key, a selection of a driver profile or similar. Additionally or alternatively, it is also possible to take into account when, i.e. in particular at what time or on what day of the week, a specific driving maneuver was selected. For example, during a weekend trip, the processing algorithm can be parameterized by processing parameters that depend exclusively on driving maneuvers selected during a weekend trip.
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 Situations- beziehungsweise 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.After the selected driving maneuver has been selected, a training data set can be generated, which describes selection information relating to the selected driving maneuver as well as the situation data or status data derived therefrom, the processing parameter being determined or adjusted by training the processing algorithm using several of these training data sets as part of machine learning becomes. Machine learning algorithms, such as neural networks, can be used as the processing algorithm. In this case, the weightings of signals on individual neurons can be set as processing parameters. The processing algorithm can be trained in such a way that, for given situation or status data, the actually selected driving maneuver is selected as the preferred driving maneuver as often as possible, or in such a way that, on average, the preferred driving maneuvers are as similar as possible to the actually selected driving maneuvers. As part of the training, the determination of possible driving maneuvers can be optimized in such a way that possible driving maneuvers are determined that are as similar as possible to the actually selected driving maneuvers.
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.A measure of the similarity of driving maneuvers can be defined, which can depend, for example, on speeds driven during the driving maneuver, on trajectories or steering angles during the driving maneuver, on accelerations and/or braking processes during the driving maneuver and the like. This measure of similarity can be maximized or a measure of the deviation of the driving maneuvers from one another can be minimized in order to train the processing algorithm. For a neural network, for example, the so-called backpropagation of error can be used.
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.The training of the processing algorithm can be repeated after each driving maneuver selection by the driver. However, it is also possible to carry it out again only after several selections of selected driving maneuvers have been made, for example whenever computing time is available in the motor vehicle or a device external to the vehicle that carries out the training.
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.The selection information relating to the driving maneuver can describe the driving maneuver itself or the driving maneuver can be described in an abstract manner, for example in the form of a class of the driving maneuver. The class can describe the type of driving maneuver, for example whether it is turning, overtaking or following a vehicle in front. Additionally or alternatively, certain properties of the driving maneuver can be classified, for example whether the driving maneuver can be assigned to offensive or defensive driving, energy-saving or time-saving driving, or comfort-oriented or dynamic driving.
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.The state data can abstract the situation data to reduce a data amount. For example, the status data can already represent processing data of the situation data, for example an environment model. Under certain circumstances, this environment model can be further reduced by only including information relevant to determining the driving maneuvers or determining the preferred driving maneuver as additional data in the training data set.
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.After selecting the selected driving maneuver, selection information relating to the selected driving maneuver as well as the situation data or status data derived therefrom can be transmitted to a central device external to the vehicle, after which the processing parameter is determined by the central device and provided to the motor vehicle. The transmission can take place in particular in the form of a training data set determined on the vehicle side. Alternatively, the data can also be transmitted in any other format, after which training is carried out by the central device data set can be generated from this data. The transmission can in particular be carried out wirelessly. It is possible for the data mentioned to be transmitted during ongoing driving, in particular immediately after the driver has selected the driving maneuver.
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.The processing parameters can also be provided wirelessly. It is possible here for the processing parameters provided to be immediately adopted by the driver assistance system in order to parameterize the processing algorithm. However, it is also possible that the takeover only takes place after a query has been sent to the driver or that the processing parameters are only queried by the central device when the driver has made a corresponding input. It is also possible that the transmission of data to the central device and/or the adoption of the provided processing parameters only takes place in certain driving situations, for example after the motor vehicle has been parked in a parking position.
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.In particular, if the processing parameters are determined by training the processing algorithm using a machine learning method, this process is relatively computationally complex. By moving this data processing to a central device external to the vehicle, it is possible to significantly reduce the requirements for the driver assistance system. This makes it possible to reduce the weight and energy consumption of the motor vehicle and to provide corresponding functionality at low cost.
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.In a further development of the method according to the invention, it is possible for the processing parameter to be provided to at least one further motor vehicle and/or for the processing parameter to be determined depending on additional data transmitted to the central device by the further motor vehicle. The additional data can in particular essentially correspond to the previously discussed data transmitted from the motor vehicle to the central device. For example, the method explained can also be carried out in the further vehicle and corresponding further selection information as well as the further situation data of the further motor vehicle can be transmitted to the central device.
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.The use of a central device that communicates with several motor vehicles makes it possible, on the one hand, for a driver to use his driver profile, for example the processing parameters that influence the selection of the preferred driving maneuver and/or the determination of the possible driving maneuvers, in several motor vehicles or during use several motor vehicles can train. Additionally or alternatively, the procedure described makes it possible for the central device to determine at least one standard profile, which is determined by evaluating the selection of possible driving maneuvers by several drivers in several motor vehicles. A motor vehicle can query such a standard profile from the central device, for example, if no information is available about a driver's preferences or if the processing parameters should be reset to standard values for other reasons. A corresponding standard profile can be determined once and then permanently saved or it can be updated repeatedly. A corresponding update can take place automatically, with confirmation by a current driver of the respective motor vehicle preferably being required before an update of the processing parameters in a specific motor vehicle.
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.In the cases explained in which processing parameters are provided to several motor vehicles or are determined depending on data from several motor vehicles, this can be done separately for several groups of motor vehicles. For example, motor vehicles can be grouped according to the motor vehicle model and/or according to their performance classes.
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.In the method according to the invention, it is possible for processing parameters provided by the central device to be used to parameterize the processing algorithm only after an operator input from the driver. The operating input can be an active request to update the processing parameters, in particular being able to choose between several profiles. However, it is also possible for the processing parameters to be updated automatically, with the updated processing parameters only being used as confirmation for the parameterization of the processing algorithm after an operator input.
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.The possible driving maneuvers can be communicated to the driver acoustically or visually. A visual output can be provided by a display device, with the possible driving maneuvers being represented in particular graphically. It is also possible for the optical output to be in the form of an augmented reality display. An acoustic output can preferably take place through voice output.
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.Preferably, the preferred driving maneuver is highlighted as part of the output of the possible driving maneuvers to the driver. This can be done, for example, by positioning it on a display device or by outputting it first in a voice output. Additionally or alternatively, the preferred driving maneuver can be output louder in the case of an acoustic output or brighter in the case of an optical output, provided with a frame, underlined, flashing or similar.
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.The method according to the invention can preferably be carried out as part of an assisted or at least partially automated driving operation of the motor vehicle. In particular, the selected or preferred driving maneuver is carried out with assistance and/or automation. This is preferably carried out in a highly or fully automated manner, so that no permanent monitoring of the driving operation by the driver is required. However, it is also possible to carry out the driving maneuver with assistance or partially automatically, so that the execution must be permanently monitored by the driver. The names of the different levels of automation correspond to the names used in the article “Legal consequences of increasing vehicle automation” in the publication Research compact 11/12 of the Federal Highway Research Institute.
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.In addition to the method according to the invention, the invention relates to a motor vehicle with a driver assistance system which is designed to carry out driving interventions to guide the motor vehicle, the driver assistance system being set up to carry out the method explained above. Here, the situation data can be recorded in particular via one or more sensor devices of the motor vehicle. For example, a display device of the motor vehicle can be used to output the possible driving maneuvers. A control device implemented in the driver assistance system can be used to determine the possible driving maneuvers and to select the preferred driving maneuver. Processing parameters of a processing algorithm that can be used for this purpose can be determined as explained above, wherein the determination of the processing parameters can be carried out either by the control device itself or by a central device external to the vehicle. If a central device is used, the driver assistance system can control a communication device of the motor vehicle for communication with the central device.
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.In addition, the invention relates to a central device with a communication device and a processing device that is set up to take part in the method explained above. The central device can be used in all or parts of the method variants explained in which the processing parameters are determined by a central device.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und die erfindungsgemäße Zentraleinrichtung können mit den zum erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Merkmalen weitergebildet werden und umgekehrt.The motor vehicle according to the invention and the central device according to the invention can be further developed with the features explained for the method according to the invention and vice versa.
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 in1 gezeigten Kraftfahrzeug.
-
1 a traffic situation in which an exemplary embodiment of the method according to the invention is carried out by an exemplary embodiment of a motor vehicle according to the invention and an exemplary embodiment of a central device according to the invention, and -
2 the screen of a display device in the in1 shown motor vehicle.
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.In order to make this possible, situation data relating to a driving situation of the motor vehicle is first recorded by the
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
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.As mentioned at the beginning, driving the
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.In the
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.For this purpose, the
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.In a further development of the procedure explained, it would be possible, for example, to also provide the generated processing parameters to other motor vehicles and/or to additionally determine the processing parameters depending on additional data, in particular training data sets, from other motor vehicles in order to generate a common driver profile if a driver has several motor vehicles or to provide a standard profile for a variety of motor vehicles.
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.In the example explained, driving maneuvers are selected for driving on a multi-lane road. However, the same approach can also be applied to a variety of other driving situations. For example, when cornering, several trajectories and/or speeds can be suggested as possible driving maneuvers, for following a motor vehicle, several following distances can be selected as possible driving maneuvers, it can be selected whether a motor vehicle should be overtaken on a country road or in an urban area, to what extent lanes should be changed if there are gaps or something similar.
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