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HINTERGRUND
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf autonome Fahrzeuge, und insbesondere auf ein Bewertungssystem zur Reaktivierung eines Fahrers des autonomen Fahrzeugs.
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Es ist bekannt, dass autonome oder teilautonome Fahrzeuge Insassen zwischen Bestimmungsorten transportieren. Typischerweise führen solche Transportbedingungen zu einer Nutzung ohne Augen und Hände des Insassen. In einigen Situationen während des Transports kann ein Insasse ein Eingreifen in das Fahrzeug als Fahrer wünschen. Damit ein potenzieller Fahrer die manuelle Steuerung des Fahrzeugs reaktivieren kann, stützen sich aktuelle autonome Systeme auf voreingestellte Abstimmungssysteme, die möglicherweise nicht alle Situationen abdecken und deren Verständnis für einen potenziellen Fahrer eine Herausforderung darstellt. Verbesserungen an Systemen zur Reaktivierung eines Fahrers, die die Bereitschaft eines Fahrers zur Übernahme der manuellen Steuerung überprüfen, sind wünschenswert.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Bewertungssystem zur Reaktivierung eines Fahrers eine X-by-Wire-Vorrichtung, die sowohl für eine manuelle Steuerung als auch für eine automatische Steuerung eines Fahrzeugs geeignet ist. Das Bewertungssystem zur Reaktivierung eines Fahrers beinhaltet eine Steuerung, eine Benutzerschnittstelle, ein Testausführungsmodul und ein Testauswertungsmodul. Die Benutzerschnittstelle ist konfiguriert, um ein Insassensignal für ein manuelles Steuern an die Steuerung auszugeben. Das Testausführungsmodul wird von einem elektronischen Prozessor der Steuerung nach Erhalt des Insassenanweisungssignals durch die Steuerung ausgeführt und löst einen Reaktivierungstest aus. Das Testauswertungsmodul wird von dem elektronischen Prozessor ausgeführt und ist konfiguriert, um ein Insassenleistungssignal zu empfangen, das die Insassenleistung während des Reaktivierungstests anzeigt, und es wertet das Insassenleistungssignal aus, um ein Test-bestanden-Ergebnis und ein Test-nicht-bestanden-Ergebnis zu bestimmen. Das manuelle Steuern des Fahrzeugs wird bei der Bestimmung des Test-bestanden-Ergebnisses ermöglicht.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren zum Betreiben eines Bewertungssystems zur Reaktivierung eines Fahrers eines autonomen Fahrzeugs das Erzeugen eines Anweisungssignals für manuellen Betrieb durch eine Benutzerschnittstelle als Reaktion auf eine Insassenanweisung. Die Anweisung für manuellen Betrieb wird von einer Steuerung empfangen. Dann wird ein Testausführungsmodul von der Steuerung nach Erhalt des Anweisungssignals für manuellen Betrieb eingeleitet und ausgeführt. Ein Benachrichtigungssignal wird an die Benutzerschnittstelle gesendet, das über einen bevorstehenden Reaktivierungstest informiert. Ein Testbefehlssignal wird dann vom Testausführungsmodul an eine X-by-Wire-Vorrichtung gesendet. Die X-by-Wire-Vorrichtung führt eine Funktion aus, die mit dem Reaktivierungstest verbunden ist. Ein Insassenleistungssignal wird dann an ein Testauswertungsmodul gesendet, das von der Steuerung ausgeführt wird. Das Insassenleistungssignal wird vom Testauswertungsmodul ausgewertet.
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Diese und andere Vorteile und Merkmale werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen besser ersichtlich werden.
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Figurenliste
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Der Gegenstand, der als die Erfindung angesehen wird, wird gründlich offengelegt und in den Ansprüchen am Ende der Beschreibung konkret beansprucht. Das Vorstehende und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den dazugehörigen Zeichnungen, in denen:
- 1 ein schematischer Aufbau eines Trägerfahrzeugs ist;
- 2 ein schematischer Aufbau eines automatisierten Leitsystems des Trägerfahrzeugs ist;
- 3 ein schematischer Aufbau eines Bewertungssystems zur Reaktivierung eines Fahrers des Trägerfahrzeugs ist;
- 4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des Bewertungssystems zur Reaktivierung eines Fahrers ist;
- 5 eine Draufsicht auf ein Lenkrad des Trägerfahrzeugs ist; und
- 6 ein Diagramm ist, das Testdaten veranschaulicht, die von dem Bewertungssystem zur Reaktivierung eines Fahrers verwendet werden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme nun auf die Figuren, in denen die Erfindung mit Bezug auf spezielle Ausführungsformen beschrieben wird, ohne diese einzuschränken, ist ein autonomes Trägerfahrzeug 20 dargestellt. Unter Bezugnahme auf 1 kann das Trägerfahrzeug 20 Vorderräder 22 (z.B. Straßenräder), Hinterräder 24 (z.B. Straßenräder), eine Lenkvorrichtung 26 (z.B. eine Steer-by-Wire-Vorrichtung), eine Bremsvorrichtung 28, eine Beschleunigungsvorrichtung 30 (z.B. ein Gaspedal), einen Antriebsstrang 32 und eine elektronische Steuerung 34 beinhalten. Das/die Hinterräder 24 kann/können vom Antriebsstrang 32 angetrieben werden und die Vorderräder 22 können wirksam mit der Lenkvorrichtung 26 zum Richtungsmanövrieren des Trägerfahrzeugs 20 verbunden sein, wie es dem Fachmann allgemein bekannt ist.
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Die Steuerung 34 des Trägerfahrzeugs 20 kann mindestens einen Prozessor 36 und mindestens ein elektronisches Speichermedium 38 beinhalten. Der Prozessor 36 kann ein Mikroprozessor oder eine andere Steuerungsschaltung sein, wie beispielsweise eine analoge und/oder digitale Steuerungsschaltung, einschließlich einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) zur Datenverarbeitung, wie dem Fachmann bekannt ist. Das Speichermedium 38 der Steuerung 34 kann ein nichtflüchtiger Speicher sein, wie beispielsweise ein elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM) zum Speichern einer oder mehrerer Routinen, Schwellenwerte und erfasster Daten.
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Die Lenkvorrichtung 26 kann mit den Vorderrädern 24 gekoppelt sein, um das Fahrzeug 20 in eine gewünschte Richtung zu lenken. Die Lenkvorrichtung 26 kann ein Lenkrad 40, einen Lenkradpositionssensor 42, einen Straßenradpositionssensor 44 (d.h. einen Winkelpositionssensor), einen Lenkungsdrehmomentsensor 46 und andere Vorrichtungen und/oder Sensoren beinhalten, die in der Lage sind, einem Insassen beim Betrieb in einem manuellen Modus Lenkhilfe zu leisten, und/oder Datensignale für das automatisierte Leitsystem 32 beim Betrieb im automatischen Modus bereitzustellen.
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In einem Beispiel kann die Bremsvorrichtung 28 eine Brake-by-Wire-Vorrichtung mit teilhydraulischer Betätigung sein. Ebenso kann die Lenkvorrichtung 26 eine Steer-by-Wire-Vorrichtung sein, und die Beschleunigungsvorrichtung 30 kann eine Acceleration-by-Wire-Vorrichtung sein. Jede der X-by-Wire-Vorrichtungen 26, 28, 30 kann einen Teil der Steuerung 34 und/oder entsprechende Softwareanwendungen beinhalten, die auf dem Speichermedium 38 gespeichert und vom Prozessor 36 ausgeführt werden. Jede Vorrichtung 26, 28, 30 kann ferner andere Komponenten und/oder Sensoren beinhalten, die konfiguriert sind, um Datensignale an die Steuerung 34 zu senden und/oder Befehlssignale von der Steuerung 34 zu empfangen, um bestimmte Funktionen auszuführen. Alle drei X-by-Wire-Vorrichtungen 26, 28, 30 können dem Fachmann allgemein bekannt sein und/oder sind es.
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Unter Bezugnahme auf 2 kann das Trägerfahrzeug 20 ferner ein automatisiertes Leitsystem 50 beinhalten, das im Allgemeinen konfiguriert ist, um einen Insassen vom Fahrzeugbetrieb zu befreien. Die Steuerung 34 kann Teil des automatisierten Leitsystems 40 sein oder dessen Betrieb ermöglichen. Wenn sich das Trägerfahrzeug 20 in einem automatisierten Modus befindet, kann das automatisierte Leitsystem 50 die Steuerung der Lenkvorrichtung 26, der Beschleunigungsvorrichtung 30, der Bremsvorrichtung 28 und aller anderen Vorrichtungen übernehmen, die einen Fahrzeuginsassen von der manuellen Fahrzeugsteuerung befreien würden. In einer Ausführungsform kann das automatisierte Leitsystem 50 zumindest teilweise eine Softwareanwendung sein, die in dem Speichermedium 38 gespeichert und vom Prozessor 36 der Steuerung 34 ausgeführt wird.
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Zum Betrieb kann sich das automatisierte Leitsystem 50 auf erkennbare Markierungen auf einer Fahrbahn verlassen, so dass das System bestimmen kann, wohin das Trägerfahrzeug 20 unter Verwendung der Steuerung 34 zu lenken ist. Das automatisierte Leitsystem 50 kann ein sichtbasiertes System sein, das sich nicht auf Markierungen stützt, sondern auf Bildverarbeitung zur Führung des Trägerfahrzeugs 20, oder es kann eine Kombination sowohl aus Markierungssystemen als auch sichtbasierten Systemen und/oder anderen Systemen sein.
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In einer Ausführungsform kann das automatisierte Leitsystem 50 eine Softwareanwendung oder ein Modul 52 (d.h. ausführbare Anweisungen), die/das von der Steuerung 34 ausgeführt wird, eine Insassenschnittstelle 54 und eine Vielzahl von Sensoren 56 (d.h. drei sind abgebildet) beinhalten. Die Insassenschnittstelle 54 kann eine Insassenbefehlseingabevorrichtung 58 (z.B. ein Mikrofon) zum Empfangen von Anweisungen 60 (z.B. Zielbefehle) von einem Insassen 62 (z.B. einem Beifahrer) und eine Insassenanweisungs-Bestätigungsvorrichtung 64 (z.B. einen Lautsprecher) zum Bestätigen zumindest der vom Insassen 62 bereitgestellten Anweisung 60 beinhalten.
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Die Insassenschnittstelle 54 ist konfiguriert, um ein elektronisches Signal (siehe Pfeil 66) an die Steuerung 34 zu senden, das die Insassenanweisung 60 anzeigt. In einer Ausführungsform kann die Insassenanweisung 60 aus hörbaren oder verbalen Befehlen bestehen. In einer weiteren Ausführungsform kann die Insassenbefehlseingabevorrichtung 52 ein interaktiver Touchscreen oder eine interaktive Anzeige sein, und die Insassenanweisungen 60 können von dem Insassen 62 über den Touchscreen eingegeben werden. Darüber hinaus kann der Touchscreen auch als die Insassenbefehlsbestätigungsvorrichtung 64 fungieren oder diese beinhalten, wobei Bestätigungen auf dem Bildschirm angezeigt werden.
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Die Vielzahl der Sensoren 56 kann Sensoren oder Detektoren beinhalten, die zum Erfassen von Umgebungsbedingungen wie Fahrbahnbedingungen, Kreuzungen, beweglichen und stehenden Objekten, anderen Fahrzeugen und allen anderen Bedingungen, die zum Manövrieren des Trägerfahrzeugs 20 erforderlich sind, verwendet werden. Andere Sensoren können diejenigen beinhalten, die erforderlich sind, um die Steuerung 34 und/oder die von der Steuerung 34 ausgeführte Softwareanwendung 52 steuerbar zu betreiben und/oder zu überwachen. Alternativ können solche Sensoren, die zur Ermöglichung der Steuerung 34 verwendet werden, ein integraler Bestandteil der Steuerung sein. In einer Ausführungsform können die Sensoren 56 oder Teile davon strategisch an oder innerhalb des Trägerfahrzeugs 20 positioniert sein und sind am besten geeignet, eine bestimmte Sensorfunktion zu ermöglichen, während sie einen Grad an Unaufdringlichkeit (d.h. kosmetisch ansprechend) beibehalten. Der/die Sensor(en) 56 können konfiguriert sein, um eine Reihe von Signalen (siehe Pfeile 68) an die Steuerung 34 zur Verarbeitung und zur Fahrzeugführung und/oder -steuerung auszugeben.
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In einer Ausführungsform kann einer oder können mehrere der Sensoren 56 Sensoren sein, die Szenen und/oder Umgebungsgeländebedingungen und andere Objekte visualisieren, um das Trägerfahrzeug beim sicheren Manövrieren zu unterstützen. Solche Sensoren können Abbildungsvorrichtungen (z. B. Kameras), Radar, Infrarotvorrichtungen und jede andere Vorrichtung beinhalten.
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Eine oder mehrere der X-by-Wire-Vorrichtungen 26, 28, 30 können konfiguriert sein, um Befehlssignale (siehe Pfeile 70) über drahtgebundene oder drahtlose Wege 72 zu empfangen, die die von der Steuerung 34 ausgegebenen Befehle anzeigen. Die Befehlssignale 70 werden von der Steuerung 34 durch die Verarbeitung eines oder mehrerer der Insassenanweisungssignale 66, Sensorsignale 68 und/oder anderer Eingänge erzeugt.
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Unter Bezugnahme auf 3 kann das Trägerfahrzeug 20 ferner ein Bewertungssystem 80 zur Reaktivierung eines Fahrers beinhalten, das zumindest teilweise ein integraler Bestandteil des automatisierten Leitsystems 50 sein kann. Das Bewertungssystem 80 zur Reaktivierung eines Fahrers dient dazu, die Bereitschaft des Insassen 62 zu beurteilen, ein tatsächlicher Fahrer zu werden, der den manuellen Betrieb/das Manövrieren des Trägerfahrzeugs 20 durchführt. Die Steuerung 34 kann Teil des Bewertungssystems 80 sein oder dessen Betrieb ermöglichen. Das Bewertungssystem 80 wird im Allgemeinen aktiviert, wenn sich das Trägerfahrzeug 20 im automatisierten Modus befindet und der Insasse eine manuelle Steuerung des Trägerfahrzeugs 20 anfordert. Zu diesem Zeitpunkt leitet das Bewertungssystem 80 einen Test ein, den der Insasse bestehen muss, bevor die manuelle Steuerung an den Insassen übergeben wird (d.h. manuelle Betriebsart des Fahrzeugs).
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Das Bewertungssystem 80 zur Reaktivierung eines Fahrers kann ein Szenenauswertungsmodul 82, ein Testauswahlmodul 84, ein Testausführungsmodul 86 und ein Testauswertungsmodul 88 beinhalten. Die Module 82, 84, 86, 88 können eine oder mehrere Softwareanwendungen umfassen, die in dem Speichermedium 38 gespeichert und vom Prozessor 36 der Steuerung 34 ausgeführt werden können. In einer Ausführungsform kann die Steuerung 34 eine dedizierte Steuerung sein, oder sie ist zumindest Teil des Bewertungssystems 80.
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Das Bewertungssystem 80 kann ferner die Insassenschnittstelle 54, den Lenkradpositionssensor 42 und die Sensoren 56 beinhalten. Die Insassenschnittstelle 54 und die Sensoren 56 können auch als Teil des automatischen Leitsystems 50 fungieren. Der Lenkradpositionssensor 42 kann auch als Teil der Lenkvorrichtung 26 fungieren oder im Allgemeinen dazu dienen. In einer weiteren Ausführungsform kann das Bewertungssystem 80 eine dedizierte Insassenschnittstelle beinhalten, und/oder der Lenkradpositionssensor 42 kann dem Bewertungssystem 80 zugeordnet sein.
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Unter Bezugnahme auf 3 und 4 kann ein Verfahren zum Betreiben des Bewertungssystems 80 zur Reaktivierung eines Fahrers einen Block 200 beinhalten, ein Mittel, um das Trägerfahrzeug 20 durch einen Insassen 62 anzuweisen, die Steuerung des Fahrzeugs an den Insassen freizugeben. In einer Ausführungsform kann die Benutzerschnittstelle 54 das Mittel für den Insassen 62 sein, um diese Anweisung 60 bereitzustellen. So kann beispielsweise die Insassenanweisung 60 dort, wo die Benutzerschnittstelle 54 ein Mikrofon beinhaltet, eine mündliche Anforderung sein. Alternativ kann der Insasse 62 die Anweisung für einen manuellen Betrieb einfach auf einem Touchscreen der Benutzerschnittstelle 54 eingeben. In noch einer weiteren Ausführungsform kann die Benutzerschnittstelle 54 im Allgemeinen in die Lenkvorrichtung 26 integriert sein, und der Akt des Herausziehens des Lenkrads 40 aus einer verstauten Position oder der Akt des Drehens des Lenkrads erzeugt die Anweisung 60 für einen manuellen Betrieb.
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Bei Block 202 kann die Benutzerschnittstelle 54 ein Signal 66 für einen manuellen Betrieb an das Szenenauswertungsmodul 82 und/oder das Testauswahlmodul 84 des Bewertungssystems 80 ausgeben. Bei Block 204 und daraufhin, dass das Szenenauswertungsmodul 82 das Anweisungssignal 66 für einen manuellen Betrieb empfängt (oder anderweitig dazu angewiesen ist), kann das Szenenauswertungsmodul 82 ein Signal 68 von mindestens einem Sensor 56 empfangen, der ein Szenenerkennungssensor sein kann. Bei Block 206 kann das Szenenauswertungsmodul 82 die Szene in eine von mehreren vorprogrammierten Szenen kategorisieren, die als vorprogrammierte Daten 90 festgelegt sind, die auf dem Speichermedium 38 der Steuerung 34 gespeichert sein können. So kann beispielsweise das Szenensensorsignal 68 als kurvige Straße, gerade Straße, ansteigende Straße, abfallende Straße und andere Kategorien kategorisiert werden. Die Szenenkategoriedaten 90 können Toleranzen beinhalten, die das Szenenauswertungsmodul 82 anwendet, um für jede Szenenkategorie die am besten passende zu bestimmen.
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Bei Block 208 kann das Testauswahlmodul 84 die ausgewählte Szenenkategorie (siehe Pfeil 92 in 3) vom Szenenauswertungsmodul 82 empfangen. Bei Block 210 kann das Testauswahlmodul 84 einen Test aus einer Vielzahl von vorprogrammierten Tests auswählen, basierend auf der ausgewählten Szenenkategorie. Wenn es sich bei der ausgewählten Szenenkategorie beispielsweise um eine gerade Straße handelt, kann der ausgewählte Test ein Spurwechseltest sein, bei dem der Insasse 62 die Lenkvorrichtung 26 verwenden muss. Als weiteres Beispiel, wenn die ausgewählte Szenenkategorie eine kurvige Straße ist, kann der ausgewählte Test ein Spurhaltetest sein, der ebenfalls erfordern kann, dass der Insasse 62 die Lenkvorrichtung 26 verwendet. Als noch weiteres Beispiel, wenn die ausgewählte Szenenkategorie eine aufsteigende Straße ist, kann der ausgewählte Test ein erster Test zum Beibehalten der Fahrzeuggeschwindigkeit sein, bei dem der Insasse 62 die Beschleunigungsvorrichtung 30 verwenden muss, und wenn die ausgewählte Szenenkategorie eine absteigende Straße ist, kann der ausgewählte Test ein zweiter Test zum Beibehalten der Fahrzeuggeschwindigkeit sein, bei dem der Insasse 62 die Bremsvorrichtung 28 verwenden muss. Die Vielzahl der vorprogrammierten Tests kann im Allgemeinen eine vorprogrammierte Datendatei 94 sein, die abrufbar in dem Speichermedium 38 der Steuerung 34 gespeichert ist.
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Bei Block 212 kann das Testausführungsmodul 86 den von dem Testauswahlmodul 84 ausgewählten Test empfangen (siehe Pfeil 96 in 3). Bei Block 214 und als Reaktion auf den Empfang des ausgewählten Tests 96 aus der Datendatei 94 kann das Testausführungsmodul 86 ein Benachrichtigungssignal (siehe Pfeil 98 in 3) an die Benutzerschnittstelle 54 zur Kommunikation mit dem Insassen 62 senden. Das Benachrichtigungssignal 98 kann mit einer Benachrichtigung an den Insassen 62 verbunden sein, dass ein Test beginnen soll, und es kann die Art des Tests und/oder geeignete Anweisungen beinhalten, denen der Insasse 62 folgen muss, um den ausgewählten Test 96 zu bestehen. So kann beispielsweise das Benachrichtigungssignal 98 eine an den Insassen 62 gerichtete Aufforderung zum Spurwechsel sein.
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Bei Block 216 und abhängig von dem gewählten Test 96 kann eine oder können mehrere der Lenk-, Brems- und Beschleunigungsvorrichtungen 26, 28, 30 oder andere ähnliche Vorrichtungen, die zum Betreiben/Steuern des Trägerfahrzeugs 20 verwendet werden, ein Testbefehlssignal 70 empfangen. Das Testbefehlssignal 70 kann dem ausgewählten Test 96 zugeordnet sein und kann die Sicherheit des Trägerfahrzeugs gewährleisten, falls der Insasse nicht bereit ist, die manuelle Steuerung zu übernehmen. Das Testbefehlssignal 70 kann ferner die Lenkvorrichtung 26 oder die Bremsvorrichtung 28 oder die Beschleunigungsvorrichtung 30 anweisen, bei Versagen des Insassen das Testziel zu erreichen, und/oder Fahrzeugmanöver, die der Insasse 62 im Rahmen des ausgewählten Tests 96 durchführt, zu erkennen/ zu erfassen.
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Bei Block 218 kann die spezifische Vorrichtung 26, 28, 30 (d.h. X-by-Wire-Vorrichtung), die das Testbefehlssignal 70 empfängt, im Allgemeinen mit der Ausführung einer Aufgabe reagieren, die dem ausgewählten Test 96 zugeordnet ist. In einem Beispiel kann diese Aufgabe eine Abweichung von dem sein, was das Trägerfahrzeug 20 normalerweise im autonomen Modus tun würde, um festzustellen, ob der Insasse diese Abweichung während des ausgewählten Tests korrigiert. Bei Block 220 und während der Durchführung des ausgewählten Tests 96 kann einer oder können mehrere von mehreren Sensoren 42, 46, 56 und/oder andere ein Insassenleistungssignal 100 an das Testauswertungsmodul 88 senden. Alternativ kann das Insassenleistungssignal 100 an das Testausführungsmodul 86 gesendet werden, das dann die Signale 100 zusammenstellen und einen Leistungsbericht 102 an das Testauswertungsmodul 88 senden kann.
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Bei Block 222 kann das Testauswertungsmodul 88 eine dem ausgewählten Test 96 zugeordnete Testdatendatei 104 anwenden, um zu bestimmen, ob der Insasse 62 den Test bestanden oder nicht bestanden hat. Wenn der Insasse 62 den gewählten Test besteht, erhält er die manuelle Steuerung des Trägerfahrzeugs. Wenn der Insasse 62 den gewählten Test 96 nicht besteht, verweigert das Trägerfahrzeug 20 die Gewährung einer manuellen Steuerung. Die Ergebnisse des ausgewählten Tests 96 können dem Insassen 62 über die Benutzerschnittstelle 54 mitgeteilt werden. Die Testdatendatei 104 kann, zumindest teilweise, in das Speichermedium 38 der Steuerung 34 vorprogrammiert sein. Alternativ oder auch zusätzlich kann die Testdatendatei 104 auch in Echtzeit durch das automatisierte Leitsystem 50 erzeugt werden, das die zugehörigen Daten in das Testauswertungsmodul 88 eingibt. So kann beispielsweise das automatisierte Leitsystem 50 Echtzeit-Straßenverhältnisse bestimmen, die die Testergebnisse beeinflussen können.
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In einem Beispiel kann der ausgewählte Test 96 ein Spurwechseltest sein. In diesem Beispiel kann dann das Befehlssignal 70 an die Lenkvorrichtung 26 gesendet werden. Wie in 5 und 6 am besten dargestellt, kann der Spurwechseltest 96 eine oder mehrere Lenkradpositionen beinhalten (d.h. drei, die als 106, 108, 110 dargestellt sind). Die erste Position 106 (z.B. etwa 10 Uhr Position) ist die erwartete Lenkradposition, die in der Testdatendatei 104 enthalten ist und mit dem verknüpft ist, was erwartet wird, während der Insasse 62 den Spurwechsel einleitet. Die zweite Radposition (z.B. etwa 2 Uhr Position) ist die erwartete Lenkradposition, die in der Testdatendatei 104 enthalten ist und mit dem verbunden ist, was erwartet wird, während der Insasse kurz vor dem Abschluss des Spurwechsels steht. Die dritte Radposition (z. B. ca. 12 Uhr) ist die endgültige Radposition, die in der Testdatendatei 104 enthalten ist und mit dem verbunden ist, was nach Abschluss des Tests erwartet wird und damit der Insasse in der Spur bleibt. In diesem Beispiel und mit dem Rad bei etwa 12 Uhr für die dritte Position wird erwartet, dass die Straße (d.h. die Fahrspur) gerade ist.
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Unter Bezugnahme auf 6 und unter fortgesetzter Bezugnahme auf das Beispiel des Spurwechseltests 96 kann die Testdatendatei 104 im Allgemeinen ein Diagramm mit einer x-Achse, die die Zeit darstellt, und einer y-Achse, die eine Lenkradposition darstellt, umfassen, wobei der Ursprung der y-Achse die dritte Position 110 (d.h. die 12-Uhr-Position) darstellt. Die Dauer des Spurwechseltests 96 kann über eine Zeitspanne 112 erwartet werden. Die Kurve 114 stellt ein Testfallziel dar, und die Kurve 116 stellt die vom Lenkradpositionssensor 42 zu einem bestimmten Zeitpunkt gemessene Position des Lenkrads 40 dar. Das Testauswertungsmodul 88 kann konfiguriert sein, um sicherzustellen, dass die Kurve 116 innerhalb einer vorgegebenen Toleranz der Kurve 114 liegt. Fällt die Kurve 116 deutlich außerhalb oder weg von der erwarteten Kurve 114, so kann das Testauswertungsmodul 88 zu dem Schluss kommen, dass der Insasse 62 den Test nicht bestanden hat.
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Es wird verstanden und erwogen, dass sich das Lenkrad 40 der Lenkvorrichtung 26, die eine Steer-by-Wire-Anordnung sein kann, während sich das Trägerfahrzeug 20 im autonomen Modus befindet, nicht dreht, wenn sich der Winkel der Straßenräder 22 ändert, um das Trägerfahrzeug 20 zu manövrieren. Das heißt, das Lenkrad 40 ist möglicherweise nicht oder nicht immer direkt mit der Winkelverschiebung der Straßenräder 22 gekoppelt.
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In einer weiteren Ausführungsform kann der ausgewählte Test 96 eine haptische gemeinsame Steuerung beinhalten. Das heißt, und in einem Beispiel, kann das Befehlssignal 70 an die Lenkvorrichtung 26 gesendet werden und das Lenkungsdrehmoment beeinflussen. Als Teil des ausgewählten Tests 96 kann erwartet werden, dass der Insasse 62 das zusätzliche Drehmoment überwindet, das von der Lenkvorrichtung 26 und per Befehl 70 erzeugt wird. Der Lenkungsdrehmomentsensor 46 kann zur Ausgabe des Testleistungssignals 100 verwendet werden.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die Qualität der Lenkeingabe des Fahrers variieren. Eine haptische Rückmeldung durch das Lenkrad 40 und/oder die Benutzerschnittstelle 54 kann den Fahrer benachrichtigen, sich während des Tests zu verbessern. Das heißt, die Benutzerschnittstelle 54 kann als Reaktion auf eine Eingabe des Fahrers eine Anweisung für einen manuellen Betrieb erzeugen. Steer-by-Wire ist in diesem Fall ein Wegbereiter, da die Fahrereingabe ausgewertet und/oder ein haptisches Signal an den Fahrer gesendet werden kann, unabhängig von der tatsächlichen Richtung des Lenksystems.
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Unter Bezugnahme auf 7-10 kann das Lenkrad 40 ein intelligentes Lenkrad für intuitive Übergänge vom autonomen Modus in den manuellen Modus sein. Insbesondere, wenn sich das Trägerfahrzeug 20 im autonomen Modus befindet, ist die Lenkvorrichtung 26 von den Straßenrädern 22 entkoppelt. Wenn das Fahrzeug also ein Manöver im autonomen Modus durchführt, werden die Straßenräder 22 eingeschlagen oder ändern den Winkel, aber das Lenkrad 40 dreht sich nicht.
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Dieser entkoppelte Zustand kann über einen Entkoppler 118 erreicht werden (siehe 1). Der Entkoppler 118 kann eine mechanische Vorrichtung sein, die die Lenkvorrichtung 26 physikalisch von den Straßenrädern 22 trennt. Alternativ und bei Steer-by-Wire-Systemen kann das Entkoppeln elektronisch sein oder als ausführbare Anweisungen existieren und damit Teil der elektronischen Steuerung 34 sein.
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Das Lenkrad 40 kann eine/mehrere dynamische Leuchten 120 beinhalten, die aus der Perspektive des Fahrers oder Insassen gut sichtbar sind. In einem Beispiel kann die dynamische Leuchte 120 eine Vielzahl von Leuchtdioden (LEDs) sein, die in Umfangsrichtung um das Lenkrad 40 verteilt sind. Je nach Fahrzeugdynamik und/oder Betriebsart kann sich die dynamische Leuchte 120 in Umfangsrichtung um das Lenkrad 40 herum verlängern oder verkürzen und/oder ihre Farbe ändern.
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Wenn sich das Lenkrad 40 im autonomen Modus befindet und im Allgemeinen gerade fährt, kann beispielsweise und mit Bezug auf 7 die dynamische Leuchte 120 in einer ersten Farbe (z.B. blau) leuchten, die Beleuchtung kann relativ kurz sein (d.h. eine LED leuchtet) und auf eine 12-Uhr-Position zentriert sein. Wenn das Trägerfahrzeug 20 zu drehen beginnt (z.B. nach links), beginnt sich der beleuchtete Teil der Leuchte 120 in Umfangsrichtung gegen den Uhrzeigersinn zu verlängern. Diese Beleuchtungsverlängerung entspricht im Allgemeinen dem Drehwinkel der Straßenräder 22. Das heißt, wenn sich die Straßenräder 22 in einem Winkel von sechzig Grad befinden, erstreckt sich der beleuchtete Teil der Leuchte 120 in Umfangsrichtung um etwa sechzig Grad (d.h. von der 12-Uhr-Position und gegen den Uhrzeigersinn bis zur 10-Uhr-Position). Somit leuchtet die anfängliche LED oder ein Leuchtenteil der Leuchte 120 (d.h. wenn das Fahrzeug geradeaus fährt) weiterhin auf. Da sich das Trägerfahrzeug 20 im autonomen Modus befindet, dreht sich das Lenkrad 40 selbst nicht und bleibt entkoppelt.
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Unter Bezugnahme auf 8 bleibt die Lenkvorrichtung 26 entkoppelt von den Straßenrädern 22, wenn das Trägerfahrzeug 20 in einen Übergangs- oder Testmodus wie zuvor beschrieben versetzt wird, und der beleuchtete Teil der Leuchte 120 kann sich in eine zweite Farbe (z.B. gelb) ändern, was anzeigt, dass sich das Trägerfahrzeug 20 nun in einem Testmodus befindet, um den Handbetrieb anzunehmen.
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Vorteile und Nutzen der vorliegenden Offenbarung umfassen ein effizientes und sicheres Mittel zum Übergang eines Fahrzeugs vom autonomen Betrieb zum manuellen Betrieb, bei dem ein Insasse die Steuerung des Fahrzeugs übernehmen kann. Weitere Vorteile können einen Test umfassen, der nach und nach die Bereitschaft eines Insassen zur Übernahme der Fahrzeugsteuerung durch die Durchführung von Testmaßnahmen überprüft, die für die derzeitige Nutzung des Trägerfahrzeugs geeignet sind. Darüber hinaus kann der Test, den das Trägerfahrzeug während der Übergangsphase durchführt, für den Insassen relativ komfortabel, intuitiv und/oder unterhaltsam sein.
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Die verschiedenen oben beschriebenen Funktionen können durch ein Computerprogramm implementiert oder unterstützt werden, das aus computerlesbaren Programmcodes gebildet und in einem computerlesbaren Medium verkörpert ist. Computerlesbare Programmcodes können Quellcodes, Objektcodes, ausführbare Codes und andere beinhalten. Computerlesbare Medien können jede Art von Medien sein, auf die ein Computer zugreifen kann, und können Read Only Memory (ROM), Random Access Memory (RAM), eine Festplatte, eine Compact Disc (CD), eine digitale Video-Disc (DVD) oder andere Formen beinhalten.
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Hierin verwendete Begriffe wie etwa Komponente, Anwendung, Modul, System und dergleichen sollen eine computerbezogene Einheit bezeichnen, entweder eine Ausführung in Hardware, eine Kombination aus Hard- und Software oder eine Software. Beispielsweise kann eine Anwendung ein Prozess, der auf einem Prozessor läuft, ein Prozessor, ein Objekt, eine ausführbare Datei, ein Ausführungs-Thread, ein Programm und/oder ein Computer sein, ist aber nicht darauf beschränkt. Es versteht sich, dass eine Anwendung, die auf einem Server läuft, und der Server eine Komponente sein können. Eine oder mehrere Anwendungen können sich innerhalb eines Prozesses und/oder Ausführungs-Threads befinden und eine Anwendung kann auf einem Computer lokalisiert und/oder auf zwei oder mehr Computer verteilt sein.
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Obwohl die vorliegende Offenbarung im Zusammenhang mit nur einer begrenzten Anzahl von Ausführungsformen ausführlich beschrieben wurde, sollte leicht verständlich sein, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf diese offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Vielmehr kann die vorliegende Offenbarung dahingehend geändert werden, dass sie eine beliebige Anzahl von Variationen, Änderungen, Substitutionen oder gleichwertigen Anordnungen beinhaltet, die bisher nicht beschrieben wurden, die aber im Umfang mit der vorliegenden Offenbarung übereinstimmen. Auch wenn verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, ist zu verstehen, dass Aspekte der vorliegenden Offenbarung nur einige der beschriebenen Ausführungsformen oder Kombinationen der verschiedenen Ausführungsformen beinhalten können. Dementsprechend ist die vorliegende Offenbarung nicht als durch die vorstehende Beschreibung eingeschränkt anzusehen.
