DE102018130355A1

DE102018130355A1 - System und verfahren zum bewerten eines fahrstils

Info

Publication number: DE102018130355A1
Application number: DE102018130355.6A
Authority: DE
Inventors: Patrik M. Ryne; Michael R. Story; Michelle Greb; Joachim J. Klesing; Pierre C. Longuemare; Ayyoub Rezaeian; Harold Li; Robert E. Llaneras
Original assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Current assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Priority date: 2017-12-01
Filing date: 2018-11-29
Publication date: 2019-06-06
Also published as: US20190168760A1; CN109866775A

Abstract

Ein Fahrstilbewertungssystem enthält einen Prozessor, der während Operationen, die von einem Fahrer während eines ersten Fahrmodus ausgeführt werden, Fahrdaten empfängt, die mindestens einer Fahrstilkategorie zugeordnet sind, wobei der Prozessor einen bevorzugten Fahrstil für jede der mindestens einen Fahrstilkategorien beruhend auf den Fahrdaten bestimmt. Es ist auch ein Controller umfasst, der ausgestaltet ist, um während eines Betriebs des Fahrzeugs in einem zweiten Fahrmodus Befehle auszuführen, die dem bevorzugten Fahrstil zugeordnet sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft autonome oder halbautonome Fahrzeuge und insbesondere Systeme und Verfahren zum Bewerten von Fahrstilen zur Verwendung in derartigen Fahrzeugen.
Alle Fahrzeugfahrer verfügen über individuelle Fahrstile. Bei autonomen oder halbautonomen Fahrzeugen werden häufigere und längere Fahrperioden von einem Roboter statt von einem Menschen gesteuert werden. Der Fahrzeugbediener wird dem Roboter wünschenswerterweise Vertrauen schenken und darauf vertrauen, dass er Fahraufgaben auf sichere und erwartete Weise ausführt. Eine Abweichung des Stils des Roboters von dem des menschlichen Fahrers kann jedoch das Vertrauen eines Bedieners verringern oder beseitigen, wenn der Roboter diese Aufgaben nicht auf eine bevorzugte und individualistische Weise des menschlichen Bedieners ausführt. Folglich kann es sein, dass Fahrzeugbediener verschiedene Merkmale des automatischen Fahrens nicht verwenden wollen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Offenbarung umfasst ein Fahrstilbewertungssystem einen Prozessor, der Fahrdaten, die mindestens einer Fahrstilkategorie zugeordnet sind, bei Operationen empfängt, die von einem Fahrer während eines ersten Fahrmodus ausgeführt werden, wobei der Prozessor einen bevorzugten Fahrstil für jede der mindestens einen Fahrstilkategorien beruhend auf den Fahrdaten bestimmt. Es ist auch ein Controller umfasst, der ausgestaltet ist, um Befehle, die dem bevorzugten Fahrstil zugeordnet sind, während eines Betriebs des Fahrzeugs in einem zweiten Fahrmodus auszuführen.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der Offenbarung wird ein Verfahren zum Bewerten eines Fahrstils bereitgestellt. Das Verfahren umfasst, dass Fahrdaten, die einer Fahrstilkategorie zugeordnet sind, während eines Betriebs eines autonomen oder halbautonomen Fahrzeugs durch einen Fahrer während eines manuellen Fahrmodus des Fahrzeugs aufgezeichnet werden. Das Verfahren umfasst außerdem, dass die Fahrdaten verarbeitet werden. Das Verfahren umfasst ferner, dass die Fahrdaten mit einer Vielzahl von Klassifizierungen der Fahrstilkategorie verglichen werden. Des Weiteren umfasst das Verfahren, dass eine der Vielzahl von Klassifizierungen der Fahrstilkategorie als bevorzugter Fahrstil klassifiziert wird.
In Übereinstimmung mit noch einem weiteren Aspekt der Offenbarung wird ein Verfahren zum Bewerten eines Fahrstils bereitgestellt. Das Verfahren umfasst, dass während eines Betriebs eines autonomen oder halbautonomen Fahrzeugs in einem autonomen oder halbautonomen Fahrmodus eine Fahrerrückmeldung analysiert wird. Das Verfahren umfasst außerdem, dass ein bevorzugter Fahrstil beruhend auf der analysierten Fahrerrückmeldung bestimmt wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass Befehle, die dem bevorzugten Fahrstil zugeordnet sind, während eines Betriebs des Fahrzeugs in dem autonomen oder halbautonomen Fahrmodus ausgeführt werden.
Diese und andere Vorteile und Merkmale werden sich aus der folgenden Beschreibung besser ergeben, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
Figurenliste
Der Gegenstand, der als die Erfindung betrachtet wird, wird speziell offengelegt und in den Ansprüchen am Ende der Beschreibung separat beansprucht. Die vorstehenden und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden genauen Beschreibung, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird, in denen:

1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit Fähigkeiten zum autonomen oder halbautonomen Lenken ist;
2 eine schematische Veranschaulichung eines Fahrers ist, der das Fahrzeug in einem manuellen Fahrmodus betreibt;
3 eine schematische Veranschaulichung des Fahrzeugs ist, das gerade in einem autonomen Fahrmodus betrieben wird;
4 eine schematische Veranschaulichung des Fahrers ist, der während eines Betriebs des Fahrzeugs in dem autonomen Fahrmodus eine Rückmeldung bereitstellt; und
5 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Bewerten eines Fahrstils und zum Modifizieren eines Betriebs im autonomen Fahrmodus des Fahrzeugs veranschaulicht.

GENAUE BESCHREIBUNG
Mit Bezug nun auf die Figuren, in denen die Erfindung mit Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen beschrieben wird, ohne sie einzuschränken, sind Beispiele eines Systems und eines Verfahrens veranschaulicht, die einer Bewertung von Fahrstilen und einer Modifikation eines Betriebs eines autonomen oder halbautonomen Fahrzeugs in einem autonomen Fahrmodus beruhend auf der Fahrstilbewertung zugeordnet sind. Die hier beschriebenen Ausführungsformen versorgen einen Fahrzeugbediener mit einem verbesserten Wohlbefindensgefühl, da Manöver, die in einem autonomen Fahrmodus des Fahrzeugs ausgeführt werden, auf den Fahrstil des Fahrers personalisiert sind. Diese Personalisierung trifft die Erwartungen und Vorlieben des Fahrzeugbedieners, was zu dem vorstehend erwähnten verbesserten Wohlbefinden führt.
Die hier beschriebenen Ausführungsformen sind auf autonome oder halbautonome Fahrzeuge anwendbar. Autonome oder halbautonome Fahrzeuge umfassen mindestens einen Aspekt der Fahrfunktionalität, der automatisch ohne oder mit minimaler Fahrereingabe ausgeführt wird. Lenken, Bremsen und Beschleunigen sind Beispiele für Fahrfähigkeiten, die autonom oder halbautonom ausgeführt werden können, wenn sich das Fahrzeug in einem autonomen Fahrmodus befindet. Man sagt, dass sich das Fahrzeug in einem manuellen Fahrmodus befindet, wenn diese Fahraspekte von dem Fahrer befohlen werden. Der autonome Fahrmodus benötigt ein oder mehrere Systeme in wirksamer Kommunikation mit Fahrzeugkomponenten, etwa Komponenten, die Lenken, Bremsen und Beschleunigen zugeordnet sind. Ein derartiges System wird als ADAS bezeichnet. Das ADAS enthält verschiedene Komponenten, etwa einen Controller und einen Prozessor, in wirksamer Kommunikation mit den Komponenten oder Vorrichtungen des Fahrzeugs.
Mit Bezug auf 1 ist ein Beispiel für ein autonomes oder halbautonomes Fahrzeug (das hier anschließend als „autonomes Fahrzeug“ bezeichnet wird) veranschaulicht und allgemein mit Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das autonome Fahrzeug 10 enthält eine Lenkungseingabevorrichtung 12, etwa ein Handrad, das ermöglicht, dass ein Fahrer Lenkbefehle für Straßenräder 14 des Fahrzeugs 10 bereitstellt. Dies wird über eine Lenksäule 16 und zugehörige Komponenten ausgeführt, die mit den Straßenrädern 14 wirksam gekoppelt sind. Das Fahrzeug 10 enthält außerdem eine Bremsvorrichtung 18 (z.B. ein Bremspedal) und eine Beschleunigungsvorrichtung 19 (z.B. ein Gaspedal) zum Verlangsamen und Beschleunigen des Fahrzeugs 10. Wie gezeigt steht das ADAS 20 in wirksamer Kommunikation mit der Lenksäule 16, der Bremsvorrichtung 18 und der Beschleunigungsvorrichtung 19.
Mit Bezug nun auf 2 ist ein Fahrer 22 schematisch gezeigt, der das autonome Fahrzeug 10 in dem manuellen Fahrmodus bedient. Wie gezeigt stellt der Fahrer 22 eine manuelle Steuerung der Lenkungseingabevorrichtung 12 und eine manuelle Steuerung der Bremsvorrichtung 18 und der Beschleunigungsvorrichtung 19 bereit. Beim Ausführen der manuellen Operationen zeigt der Fahrer 22 Tendenzen, die hier kollektiv als Stil bezeichnet werden, welche mindestens einer Fahrstilkategorie zugeordnet sind. Beispiele für Fahrstilkategorien umfassen ohne Einschränkung Beschleunigung, Verzögerung, Lenken und Folgeabstand.
Eine Ereignisaufzeichnungsvorrichtung 24 erhält Fahrdaten, die jeder der Fahrstilkategorien zugeordnet sind. Im Fall von Beschleunigung und Verzögerung erhält die Ereignisaufzeichnungsvorrichtung 24 Daten, die für Beschleunigungs- und Bremsmanöver relevant sind, um zu bestimmen, wie aggressiv oder vorsichtig der Fahrer 22 diese Manöver ausführt. Für das Lenken zeichnet die Ereignisaufzeichnungsvorrichtung 24 Daten auf, die Lenkungsoperationen zugeordnet sind, beispielsweise etwa, wie ein Fahrer Spuren wechselt, Richtungswechsel ausführt und um Kurven fährt. Für den Folgeabstand zeichnet die Ereignisaufzeichnungsvorrichtung 24 Daten auf, die damit verbunden sind, wie nahe ein Fahrer typischerweise bei verschiedenen Betriebsgeschwindigkeiten hinter einem Fahrzeug her fährt.
Ein oder mehrere Bewegungscontroller, Kameras, Sensoren usw. können mit den Rohdaten und/oder zum Erhalten der Fahrdaten genutzt werden, um die Daten zu bewerten. Das Bewerten der Fahrdaten umfasst das Übermitteln der Daten, die durch die Ereignisaufzeichnungsvorrichtung 24 erhalten wurden, und beliebiger weiterer relevanter Daten, an einen Prozessor 26. Der Prozessor 26 kann in die Ereignisaufzeichnungsvorrichtung 24 integriert sein oder er kann eine separate Vorrichtung in wirksamer Kommunikation mit der Ereignisaufzeichnungsvorrichtung 24 sein, wie in 2 gezeigt ist. Der Prozessor bezeichnet, so wie der Begriff hier verwendet wird, eine Verarbeitungsschaltung, die eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen elektronischen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert, oder Gruppe) und Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Schnittstellen und Komponenten enthalten kann, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Der Prozessor 26 ist mit einer Vielzahl von Klassifizierungen für jede Fahrstilkategorie programmiert. Nach dem Empfangen und Verarbeiten der Fahrdaten sowie beliebiger weiterer relevanter Daten bestimmt der Prozessor 26 einen bevorzugten Fahrstil für jede der Fahrstilkategorien. In einigen Ausführungsformen wird ein einziger bevorzugter Fahrstil für einen Gesamtfahrstil bestimmt (z.B. aggressiv, moderat, konservativ). Die Bestimmung des bevorzugten Fahrstils kann als eine Klassifizierung des Stils des Fahrers in eine oder mehrere Kategorien, oder als Gesamtstil bezeichnet werden.
In einigen Ausführungsformen kann der bevorzugte Stil des Fahrers in verschiedene Fahrbedingungskategorien klassifiziert werden. Beispielsweise kann ein Fahrer bei bestimmten Wetterbedingungen aggressiv sein, während er bei anderen Wetterbedingungen extrem konservativ ist. Zusätzlich zu Wetterbedingungen können die Klassifizierungen des bevorzugten Fahrstils beispielsweise von der Verkehrsdichte, von der Fahrgeländeoberfläche und von der Fußgängerpopulation abhängen.
Nun mit Bezug auf 3 ist das autonome Fahrzeug 10 schematisch während eines Betriebs in dem autonomen Fahrmodus gezeigt. Der Fahrer 22 ist anwesend, stellt aber während des Betriebs in dem autonomen Fahrmodus keine manuelle Eingabe bereit, wie vorstehend im Detail beschrieben wurde. Nachdem der/die bevorzugten Fahrstile des Fahrers bestimmt oder klassifiziert wurden, bedient das System das autonome Fahrzeug 10 in dem autonomen Fahrmodus auf eine Weise, die konsistent mit den Klassifizierungen ist. Insbesondere führt ein Controller 30 während einer Arbeitsweise des Fahrzeugs 10 im Betrieb in dem autonomen Fahrmodus Befehle aus, die dem bevorzugten Fahrstil zugeordnet sind. Wenn ein Fahrer beispielsweise so klassifiziert wurde, dass er eine Vorliebe für einen größeren Folgeabstand aufweist, wenn er hinter einem anderen Fahrzeug herfährt, wird der Controller 30 Befehle ausführen, die veranlassen, dass das Fahrzeug 10 dem vorausfahrenden Fahrzeug mit einem größeren Abstand folgt, als mit einem Folgeabstand, der einem aggressiven Fahrstil zugeordnet ist. Anders ausgedrückt „lernt“ das Gesamtsystem über die Aufzeichnung von Fahrerdaten und die Datenverarbeitung mit dem Prozessor 26 Fahreigenschaften eines Fahrers, bei denen sich der Fahrer offensichtlich wohl fühlt, und klassifiziert die Vorlieben des Fahrers mit einer oder mehreren Kategorien. Dann wird das Fahrzeug auf eine Weise betrieben, die konsistent mit den bevorzugten Fahrstilen des Fahrers ist.
Mit Bezug nun auf 4 ist das autonome Fahrzeug 10 während eines Betriebs in dem autonomen Fahrmodus schematisch gezeigt. Der Fahrer 22 ist anwesend, stellt aber während des Betriebs in dem autonomen Fahrmodus keine manuelle Eingabe bereit. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird das Fahrzeug 10 in dem autonomen Fahrmodus in Übereinstimmung mit den bestimmten Klassifizierungen betrieben. Um die Klassifizierungen weiter zu verfeinern, zeichnen die Ereignisaufzeichnungsvorrichtung 24 und/oder der Prozessor 26 nach dem Empfangen einer Fahrerrückmeldung, die während eines Betriebs des Fahrzeugs 10 in dem autonomen Fahrmodus bereitgestellt wird, Daten auf und verarbeiten diese. Die bereitgestellte Fahrerrückmeldung wird allgemein mit „Daumen nach oben“ oder „Like“ und „Daumen nach unten“ oder „Dislike“ und mit Bezugszeichen 40 dargestellt. Die Fahrerrückmeldung 40 wird bereitgestellt, um die Klassifizierungen weiter zu verfeinern, die aus den Fahrerdaten bestimmt worden sind, welche während des manuellen Fahrmodus erhalten wurden. Die Fahrerrückmeldung 40 stellt zusätzliche Daten bereit, aus denen das System „lernen“ kann, wodurch die Fahrstilklassifizierungen optimiert werden.
Die Fahrerrückmeldung 40 kann in der Form einer expliziten Rückmeldung und/oder einer impliziten Rückmeldung erfolgen. Die explizite Rückmeldung bezeichnet Rückmeldungsaktionen, die von dem Fahrer 22 absichtlich und bewusst bereitgestellt werden. Beispiele für eine explizite Rückmeldung umfassen ohne Einschränkung das manuelle Drücken auf einen Knopf, einen Schalter oder dergleichen oder das Bereitstellen einer verbalen Rückmeldungsantwort. Eine implizite Rückmeldung bezeichnet Rückmeldungsaktionen, die von dem Fahrer 22 unbeabsichtigt bereitgestellt werden, aber von dem System beobachtet werden. Zum Beispiel kann eine Kamera Gesichtsausdrücke und/oder Körperbewegungen oder Körpersprache detektieren. Ein Audiosystem kann erregte verbale Äußerungen detektieren. Die expliziten und/oder impliziten Rückmeldungen zeigen bestimmte Reaktionen auf Fahrmanöver an, die ausgeführt werden, während das Fahrzeug 10 in dem autonomen Fahrmodus betrieben wird. Dies ermöglicht, dass das System die Befehle modifiziert, die von dem Controller ausgeführt werden, um die Stilvorlieben des Fahrers zu treffen.
Mit Bezug nun auf 5 veranschaulicht ein Flussdiagramm bestimmte Operationen des Systems und Verfahrens. Wie gezeigt, repräsentiert Block 50, dass Fahrdaten bei Manövern erhalten werden, die von dem Fahrer ausgeführt werden, während sich das Fahrzeug in dem manuellen Fahrmodus befindet. Block 52 veranschaulicht eine Fahrstilklassifizierung beruhend auf den erhaltenen Fahrdaten. Block 54 veranschaulicht Fahralgorithmusjustierungen, die von Standardeinstellungen ausgehend auf Einstellungen vorgenommen wurden, die dem bevorzugten Fahrstil zugeordnet sind. Block 56 veranschaulicht das Ausführen der Algorithmusmodifikationen, die in dem autonomen Fahrmodus vorgenommen wurden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden das System und das Verfahren so beschrieben, dass die Fahrdaten vor der Erfassung von Daten, die der Fahrerrückmeldung zugeordnet sind, erhalten werden. Jedoch ist festzustellen, dass das System den autonomen Fahrstil lediglich beruhend auf der Erfassung der Fahrerrückmeldung oder vor der Erfassung und Verarbeitung von Fahrerdaten modifizieren kann, die in dem manuellen Fahrmodus erhalten werden.
Die hier beschriebenen Ausführungsformen personalisieren den Fahrstil des Systems in dem autonomen Fahrmodus beruhend auf Vorlieben, die von dem Fahrer angegeben werden. Die Personalisierung ermöglicht ein erhöhtes Niveau des Wohlbefindens, das der Fahrer wahrnimmt, wodurch das Gesamtvertrauen des Bedieners in das autonome Fahrzeug verbessert wird.
Obwohl die Erfindung im Detail in Verbindung mit nur einer begrenzten Anzahl von Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es leicht zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf diese offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Stattdessen kann die Erfindung modifiziert werden, um eine beliebige Anzahl an Variationen, Veränderungen, Substitutionen oder äquivalenten Anordnungen aufzunehmen, die hier im Vorstehenden nicht beschrieben wurden, welche aber mit den Ideen und mit dem Umfang der Erfindung übereinstimmen. Obwohl verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, versteht es sich außerdem, dass Aspekte der Erfindung nur einige der beschriebenen Ausführungsformen enthalten können. Folglich darf die Erfindung nicht so aufgefasst werden, dass sie auf die vorstehende Beschreibung beschränkt ist.

Claims

Fahrstilbewertungssystem, das umfasst: einen Prozessor, der bei Operationen, die von einem Fahrer während eines ersten Fahrmodus ausgeführt werden, Fahrdaten empfängt, die mindestens einer Fahrstilkategorie zugeordnet sind, wobei der Prozessor einen bevorzugten Fahrstil für jede der mindestens einen Fahrstilkategorie beruhend auf den Fahrdaten bestimmt; und einen Controller, der ausgestaltet ist, um Befehle, die dem bevorzugten Fahrstil zugeordnet sind, während eines Betriebs des Fahrzeugs in einem zweiten Fahrmodus auszuführen.
Fahrbewertungssystem nach Anspruch 1, wobei der erste Fahrmodus ein manueller Fahrmodus eines autonomen oder halbautonomen Fahrzeugs ist, und der zweite Fahrmodus ein autonomer oder halbautonomer Fahrmodus des Fahrzeugs ist.
Fahrbewertungssystem nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Fahrstilkategorie eine Beschleunigung und/oder eine Verzögerung und/oder ein Lenken und/oder ein Folgeabstand ist.
Fahrbewertungssystem nach Anspruch 1, wobei der bevorzugte Fahrstil in einer Vielzahl von Fahrbedingungskategorien bestimmt wird.
Fahrbewertungssystem nach Anspruch 4, wobei die Vielzahl von Fahrbedingungskategorien Wetterbedingungen und/oder Verkehrsdichte und/oder Fahrgeländeoberfläche und/oder Fußgängerpopulation umfasst.
Verfahren zum Bewerten eines Fahrstils, das umfasst, dass: während eines Betriebs eines autonomen oder halbautonomen Fahrzeugs durch einen Fahrer während eines manuellen Fahrmodus des Fahrzeugs Fahrdaten, die einer Fahrstilkategorie zugeordnet sind, aufgezeichnet werden; die Fahrdaten verarbeitet werden; die Fahrdaten mit einer Vielzahl von Klassifizierungen der Fahrstilkategorie verglichen werden; und eine der Vielzahl von Klassifizierungen der Fahrstilkategorie als bevorzugter Fahrstil klassifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner umfasst, dass während eines Betriebs des Fahrzeugs in einem autonomen oder halbautonomen Fahrmodus Befehle ausgeführt werden, die dem bevorzugten Fahrstil zugeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Fahrstilkategorie eine einer Vielzahl von Fahrstilkategorien ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Vielzahl von Fahrstilkategorien mindestens zwei aus Beschleunigung, Verzögerung, Lenken und Folgeabstand umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner umfasst, dass während eines Betriebs des Fahrzeugs in dem autonomen oder halbautonomen Fahrmodus eine Fahrerrückmeldung analysiert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Fahrerrückmeldung eine explizite Rückmeldung ist, die von dem Fahrer bewusst bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Fahrerrückmeldung eine implizite Rückmeldung ist, die von dem Fahrer unbewusst bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die implizite Rückmeldung eine Analyse eines Gesichtsausdrucks umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Fahrerrückmeldung eine explizite Rückmeldung und/oder eine implizite Rückmeldung ist, die von dem Fahrer bereitgestellt wird.
Verfahren zum Bewerten eines Fahrstils, das umfasst, dass: während eines Betriebs eines autonomen oder halbautonomen Fahrzeugs in einem autonomen oder halbautonomen Fahrmodus eine Fahrerrückmeldung analysiert wird; ein bevorzugter Fahrstil beruhend auf der analysierten Fahrerrückmeldung bestimmt wird; und während eines Betriebs des Fahrzeugs in dem autonomen oder halbautonomen Fahrmodus Befehle ausgeführt werden, die dem bevorzugten Fahrstil zugeordnet sind.