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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, das für ein autonomes, insbesondere ein rein autonomes, Fahren eingerichtet ist, und eine Anordnung zum Durchführen des Verfahrens.
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Stand der Technik
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Das vorgestellte Verfahren dient zum Betreiben eines Fahrzeugs bzw. Kraftfahrzeugs, das für ein autonomes Fahren eingerichtet ist. Zu beachten ist, dass zwischen einem (hoch)automatischen bzw. (hoch)automatisierten Fahren einerseits und einem (rein) autonomen Fahren andererseits unterschieden wird. Unter einem hochautomatischen Fahren, das auch als hochautomatisiertes Fahren bezeichnet wird, ist ein Zwischenschritt zwischen einem assistierten Fahren, bei dem der Fahrer durch Assistenzsysteme unterstützt wird, und einem autonomen Fahren, bei dem das Fahrzeug selbsttätig und ohne Einwirkung des Fahrers fährt, zu verstehen. Beim autonomen Fahren entfällt somit der Fahrer als eine sensorische, regelungstechnische, mechanische und energetische Rückfallebene.
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Es werden zukünftig sowohl autonom fahrende Fahrzeuge als auch nicht autonom fahrende Fahrzeuge auf den Straßen unterwegs sein. Beim autonomen Fahren (SAE Level 5) (SAE: Society of Automotive Engineering) haben die Mitfahrer keinen Einfluss auf den Fahrstil des Fahrzeugs. Das Fahrzeug fährt vollautomatisiert ohne menschliches Eingreifen. Somit sind alle Insassen Passagiere.
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Aufgrund der hohen Kosten für autonome Fahrzeuge ist damit zu rechnen, dass diese zumindest für einen gewissen Zeitraum nur begrenzt von Privatpersonen für den eigenen Bedarf gekauft werden. Vielmehr ist davon auszugehen, dass eine Art „autonome Taxiflotte“ gemeinsam im Sinne einer sogenannten Shared Mobility genutzt wird. Eine mögliche Anwendung wird voraussichtlich darin bestehen, dass die Nutzer das autonome Fahrzeug über ein Anwendungsprogramm, eine sogenannte App, anfordern bzw. rufen. In dieser App kann das Nutzerprofil des oder gar jedes Nutzers gespeichert bzw. hinterlegt sein.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2014 215 258 A1 ist ein Verfahren zum automatischen Auswählen eines Fahrmodus bekannt. Bei dem Verfahren wird ein bestimmter Fahrertyp ermittelt, ein Fahrerprofil für den bestimmten Fahrertyp geladen, wobei das Fahrerprofil den Fahrmodus beeinflusst, und ein Fahrmodus unter Berücksichtigung des Fahrerprofils und von Fahrinformationen ausgewählt. Die Fahrinformationen umfassen Fahrparameter und/oder Fahrparameterkombinationen, denen jeweils für einen Fahrmodus ein Indikatorwert zugeordnet wird. Die Indikatorwerte der jeweiligen Fahrmodi werden zu entsprechenden Indikatorsummen addiert, wobei der Fahrmodus ausgewählt wird, dessen Indikatorsumme am größten oder am kleinsten ist. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, bei einem Fahrzeug, das sowohl durch Eingriff eines Fahrers als auch autonom gefahren werden kann, Dynamik und Fahrverhalten einzustellen.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Anordnung zum Durchführen des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 7 vorgestellt. Es werden weiterhin ein Computerprogramm nach Anspruch 9 und ein maschinenlesbares Speichermedium gemäß Anspruch 10 vorgestellt. Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung und den abhängigen Ansprüchen.
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Das vorgestellte Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass Bedürfnisse des oder der Nutzer erfasst werden und diese entsprechend ihrer Priorität in eine Reihenfolge gebracht bzw. priorisiert werden. Das Verfahren ist insbesondere bei rein autonom fahrenden Fahrzeugen, wie bspw. Taxis und Shuttles ohne Lenkrad und Pedal, einsetzbar. Dabei geht es vornehmlich um Prämissen Routen-Auswahl und Passagiereigenschaften, also um Fahrparameter wie „alleine“ oder „krank“.
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Mit dem beschriebenen Verfahren ist es möglich, die Fahrweise eines autonom fahrenden Fahrzeugs innerhalb einer autonomen Taxiflotte durch Anpassung des Fahrverhaltens bzw. des Fahrmodus aufgrund unterschiedlicher Indikationen automatisch bzw. automatisiert zu optimieren. Dieses Fahrverhalten wird hierin als Zustand des Fahrzeugs bezeichnet. Hierzu sind verschiedene Sensoren und Anschließbarkeit bzw. Connectivity erforderlich.
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Zu berücksichtigen dabei ist, dass jeder Nutzer eigene Wünsche und Bedürfnisse hat. Diese sollten auch beim autonomen Fahren optimal erfüllt werden, wobei die unterschiedlichen Bedürfnisse auch verschiedene Grade an Wichtigkeit bzw. verschiedene Prioritäten haben. In der Priorisierung dieser Bedürfnisse ist z. B. Sicherheit dem Komfort voranzustellen. Das vorgestellte Verfahren erkennt nunmehr automatisch die Bedürfnisse, priorisiert diese und leitet dementsprechend Maßnahmen ein. Maßnahmen können hierbei sein: Fahrstil, Wahl der Mitfahrenden, individuelle Anpassungen, usw.
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Mögliche Problemfälle, die mit dem beschriebenen Verfahren gelöst werden, sind:
- - eilige Menschen werden langsam transportiert,
- - kranke Menschen werden nicht an den richtigen Ort gebracht,
- - rempelnde Menschen bzw. nicht gesichertes Gepäck wird nicht ausreichend sicher transportiert usw.
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Das System im Fahrzeug erhält in Ausgestaltung von einer App automatisch alle durch die Nutzer angegebenen Daten und Präferenzen. Hierbei handelt es sich bspw. um Informationen über den gewünschten Zielort, Alter, Krankheiten, Allergien, Termine, Zeitmanagement usw.
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Die Angabe der Daten ist freiwillig, optimiert jedoch die Beförderung der Nutzer.
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Um nicht angegebene Informationen über die Insassen und das Gepäck zu gewinnen, können mehrere Sensoren im Fahrzeug vorgesehen sein, die bspw. in einem Steuergerät ausgewertet werden. Eine Software kann einen Algorithmus zur Identifizierung des passenden Fahrmodus enthalten.
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Die Daten und die im Fahrzeug gewonnen Informationen kombiniert und priorisiert in Ausgestaltung das Fahrzeug bzw. die Cloud. Passend zu den Insassen und den äußeren Umständen, bspw. Wetter oder Verkehr, wählt das Fahrzeug einen der unten beschriebenen Fälle aus.
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So kann bspw. ein Sensor, der im Sitz verbaut ist, dem Fahrzeug die Information, wie viele Insassen sich im Fahrzeug befinden, liefern.
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Die Nutzer geben bei der Registrierung zur Nutzung autonomer Fahrzeuge ihre Präferenzen rund um das autonome Fahren ein, bspw. per App, über die auch bezahlt werden kann. Das Fahrzeug weiß über alle Mitfahrenden Bescheid und wertet deren Daten und bevorzugten Fahrstil bei jeder Fahrt aus. So optimiert das Fahrzeug den Fahrstil für jede Fahrsituation und die Entscheidung, welche Mitfahrenden sich welches Fahrzeug der Flotte teilen können. Dies wird mit dem Begriff Shared Mobility bezeichnet.
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Es werden nachfolgend einige Fälle bzw. Szenarien aufgeführt:
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Fall: Eilig
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Dieser Fall tritt ein, wenn die Nutzer dringend zu einem Termin, bspw. zum Flughafen, müssen. Hier wird die Geschwindigkeit dem Anwendungsfall angepasst.
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Technisch kann das so umgesetzt werden, dass die Mitfahrenden entweder eine manuelle Auswahl nutzen können oder dass das Fahrzeug Zugriff auf den Kalender des Mitfahrenden hat und so mit dem Hintergrundwissen über die Verkehrslage die Geschwindigkeit anpasst.
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Bei der Routenwahl wird hierbei der schnellste Weg ausgewählt. Die Geschwindigkeit wird bei Autobahnfahrt hochgesetzt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Standardwert dauerhaft auf eilig zu setzen, um diese Funktion ständig zu nutzen.
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Fall: Kind
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Das Fahrzeug erkennt bspw. anhand des Bezahlungsprofils, dass ein Kind alleine in das autonome Fahrzeug eingestiegen ist. Dementsprechend wird der Fahrstil mit besonderem Augenmerk auf Sicherheit, z. B. Anschnallen, angepasst. Außerdem kann das autonome Fahrzeug eine Art „Sammeltaxi“ für alle Kinder aus der Nachbarschaft bilden, die zum selben Kindergarten bzw. zur selben Schule müssen. So entfällt die Aufgabe der Eltern, die Kinder zum Kindergarten bzw. zur Schule zu bringen oder sich um einen sicheren Schulweg zu kümmern. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass das Fahrzeug den Eltern von Kleinkindern eine Nachricht schickt, wann und wo das Kind das Fahrzeug bestiegen hat und wann und wo es ausgestiegen ist. So können sich die Eltern jederzeit sicher sein, dass ihre Kinder gut angekommen sind.
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Fall: Fahrgäste in Feierlaune bzw. „Party People“
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Dieser Fall dient dazu, z. B. stark alkoholisierte, randalierende oder sich streitende Mitfahrende zu erkennen, da sie ein erhöhtes Gefahrenpotenzial darstellen.
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Durch Mikrofone und vibrationssensible Sensorik lässt sich erkennen, wenn die Insassen die normale Gesprächslautstärke überschreiten. Zusätzlich erkennt die vibrationssensible Sensorik z. B. Schubsereien im Fahrzeug.
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Wenn mindestens einer dieser Sensoren seine Grenzwerte überschreitet, wird die Geschwindigkeit kurzfristig verlangsamt und erst nach einer vordefinierten Zeit wieder erhöht. Bei Wiederholung kann auch eine Fahrpause eingelegt werden.
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Fall: Fahrgäste mit körperlichen Einschränkungen (Einschränkung)
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Blinde, taube oder ältere Menschen, die aufgrund ihrer Einschränkung nicht oder nur schwer selbst ein Fahrzeug bedienen können, Anzeigen zur Fahrtzeit, Ein- und Ausstieg oder Ortsangaben können nicht mehr bzw. schwer visuell und akustisch erfasst werden.
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Um somit eine deutliche Kommunikation erreichen zu können, sollte für diesen Fall eine Kombination aus Bild, Ton und haptischen Hinweisen stattfinden. Somit gestaltet das Fahrzeug die Anzeigen automatisch in größerer Schrift, und die Durchsagen werden lauter als gewöhnlich. Des Weiteren wird die längere Ein- und Ausstiegszeit beachtet. Das Fahrzeug fährt mit niedrigeren Geschwindigkeiten und sanften Beschleunigungen bzw. Verzögerungen.
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Priorisierung: Einschränkung in einer hohen Priorisierungsstufe und wird bspw. „eilig“ vorangestellt sein.
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Fall: Gepäck
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Wenn die sich im Kofferraum befindliche Ladung ungesichert ist, erkennt das Fahrzeug die Vibrationen des Gepäcks durch den Geräuschsensor im Kofferraum. Das Fahrzeug fährt mit niedrigeren Geschwindigkeiten und sanften Beschleunigungen bzw. Verzögerungen.
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Fall: alleine notwendig
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Hier geht es nur darum, keine weitere Person mitzunehmen. Es besteht kein Einfluss auf die Geschwindigkeit und den Fahrstil.
- a) Beim Anwendungsfall „arbeiten“ kann ein Nutzer angeben, dass er das Fahrzeug alleine nutzen möchte, da er bspw. firmeninterne, vertrauliche Telefonate führen muss.
- b) Außerdem erkennt das autonome Fahrzeug automatisch, ob einer der Nutzer erkältet ist. Dies geschieht über den Geräuschsensor im Innenraum. Bei mehrfachem Husten bzw. Niesen geschieht ein Abgleich mit den Profildaten der Nutzer.
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Wenn im Profil kein Heuschnupfen oder sonstige Allergien angegeben sind, bekommen die Insassen eine Nachricht auf ihr Smartphone, mit der Frage, ob sie ansteckend sind. Bei einer Ansteckungsgefahr dürfen keine weiteren Personen einsteigen, bzw. werden gewarnt.
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Fall: krank
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Ältere, herzkranke oder gesundheitsgefährdete Menschen, bekommen eine Empfehlung zum Tragen eines Gesundheitstrackers, z. B. Smart Watch und/oder Langzeit-EKG. Außerdem kann im Sitz ein Sensor zur Pulsmessung verbaut werden. Im Falle eines schwachen Pulses bekommt der betroffene Insasse bspw. eine Nachricht auf das Smartphone, in welcher er bei Irrtum seine Gesundheit bestätigen kann. Erfolgt keine Bestätigung, wird ein Notruf in Form eines E- Call ausgerufen und das Fahrzeug bewegt sich schnell in Richtung Krankenhaus bzw. Krankenwagen.
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Sonderfall: Anfrage bzw. Request
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Es besteht die Möglichkeit, eine Routenänderungsanfrage an das Fahrzeug zu stellen. Im Fall von dringenden menschlichen Bedürfnissen, bspw. Toilettengang, Hunger oder Durst, werden diese an das Fahrzeug übermittelt. Das Fahrzeug gleicht alle Prioritäten der Insassen ab und genehmigt die Anfrage, wenn es zu den Wünschen aller Insassen passt. Abgelehnt wird bei Konflikten zwischen den Nutzern. Sofortige dringende Bedürfnisse werden höher priorisiert.
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Priorisierung:
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Die Fälle werden nach ihrer Dringlichkeit von z. B. 1 bis 4 priorisiert. Hierbei stellt 1 die höchste Priorisierungsstufe dar.
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Stufe 1: Die höchste Priorisierungsstufe hat der Fall „krank“, da hier gefährdete Personen betroffen sind. Somit werden alle anderen Fälle ignoriert und das Fahrzeug nimmt Zustand „Routenänderung“ ein.
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Stufe 2: Die Fälle „Kind“ und „Einschränkung“ werden hier aufgrund der erhöhten Sicherheit gleichgestellt. Das Fahrzeug nimmt den Zustand „vorsichtig“ ein.
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Stufe 3: „eilig“, „Party-People“ und „Gepäck“ stehen auf derselben Priorisierungsstufe, wobei in dieser Stufe nach der Rangfolge Gepäck - Party-People - eilig abgestuft wird. Bei Gepäck nimmt das Fahrzeug den Zustand „vorsichtig“ ein. Sofern der Fall „Party- People“ eintritt, nimmt das Fahrzeug kurzzeitig den Zustand „langsam“ ein. Erst wenn die Sensoren den Normalwert nicht mehr überschreiten, wechselt das Fahrzeug auf den „Standard“-Modus. Beim Eintreten des Falls „eilig“, wird der Zustand „schnell“ eingeleitet. Da die Fälle für „vorsichtig“, „langsam“ und „Routenänderung“ jedoch höhere Prioritäten haben, wechselt das Fahrzeug erst in den Zustand „schnell“, wenn kein Konflikt mit anderen Fällen besteht.
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Stufe 4: Die „Anfrage“ steht auf der letzten Stufe, da sie nur genehmigt wird, wenn sie keinem anderen Fall widerspricht.
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Die vorgestellte Anordnung dient zum Durchführen des Verfahrens. Diese kann in dem Kraftfahrzeug, einer externen Recheneinheit, wie bspw. insbesondere einer mobilen Recheneinheit eines Nutzers oder auch in einer Cloud sowie beliebig verteilt über diese Einheiten implementiert sein. Die Anordnung kann dabei in Software und/oder in Hardware verwirklicht sein.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Figurenliste
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- 1 zeigt in einem Zustandsmodell einen möglichen Ablauf des vorgestellten Verfahrens.
- 2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einer Ausführung der beschriebenen Anordnung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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In
1 ist ein Zustandsmodell dargestellt, das insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist und unterschiedliche Zustände, die das Fahrzeug einnehmen kann, umfasst. Bei der vorgestellten Ausführung greift das Verfahren auf eine Tabelle zu, die bspw. in einem Speicher im Fahrzeug, in einem Speicher einer insbesondere mobilen Recheneinheit des Nutzers oder auch in einer Cloud abgelegt sein kann. Diese Tabelle sieht hier wie folgt aus:
| Fälle | | Prioritäten |
| Fall 1 | eilig | 3 |
| Fall 2 | Kind | 2 |
| Fall 3 | Party People | 3 |
| Fall 4 | Einschränkung | 2 |
| Fall 5 | Gepäck | 3 |
| Fall 6 | krank | 1 |
| Fall 7 | Anfrage | 4 |
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Wie dem in 1 dargestellten Zustandsmodell zu entnehmen ist, gibt es fünf Zustände zu den sieben Fällen.
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Der zuvor genannte Fall „alleine“ ist eine Prämisse der Fahrt und im eigentlichen Sinne kein Fahrmodus, wie bspw. schnell, langsam. Diese Prämisse kann manuell oder automatisch, z. B. bei einem eingehenden Anruf, vor aber auch während der Fahrt gesetzt werden.
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Diese Zustände sind „Standard“ 12, „schnell“ 14, „vorsichtig“ 16, „langsam“ 18 und „Routenänderung“ 20. Ein erster Zustandsübergang 30 wird durch das Ereignis bzw. den Fall 1 ausgelöst, ein zweiter Zustandsübergang 32 wird durch die Ereignisse bzw. Fälle 2, 4 oder 5 ausgelöst. Ein dritter Zustandsübergang 34 wird nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne t = xmin vorgenommen, wenn Ereignis bzw. Fall 3 nicht bzw. nicht mehr vorliegt. Ein vierter Zustandsübergang 36 wird vorgenommen und für eine vorgegebene Zeitspanne t = xmin eingenommen, wenn der Fall 3 vorliegt. Ein fünfter Zustandsübergang 38 wird durchgeführt, wenn der Fall 6 oder 7 vorliegt.
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Ein Algorithmus kann die Zustände anhand der Fälle der Mitfahrenden und deren Prioritäten auswählen. Das Fahrzeug richtet sich typischerweise nach dem Fahrgast mit dem Fall der höchsten Priorität.
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2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeug, das insgesamt mit der Bezugsziffer 50 bezeichnet ist und das für einen autonomen Betrieb eingerichtet ist. In diesem Fahrzeug 50 ist eine Recheneinheit 52, die als Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist, vorgesehen. In dem Fahrzeug ist weiterhin eine Reihe von Sensoren 54 zur Aufnahme von Daten vorgesehen, die Informationen repräsentieren, die im Verfahren zur Auswahl des Zustands des Fahrzeugs herangezogen werden. Weiterhin ist in dem Fahrzeug 50 eine Nutzerschnittstelle 56 zur Eingabe von Daten vorgesehen.
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Die Darstellung zeigt außerdem eine externe Recheneinheit 60, auf der eine App 62 läuft, die dazu dient, einem Nutzer den Zugang zu einem solchen Fahrzeug 50 zu ermöglichen. Hierzu verfügt die Recheneinheit 60 über eine Benutzerschnittstelle 64.
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Typischerweise erfolgt die Priorisierung auf der Recheneinheit 52. Die externe Recheneinheit 60 in Verbindung mit der Nutzerschnittstelle 56 dient üblicherweise zur Bereitstellung passagierbezogener, insbesondere anonymisierter, auftragsbezogener Daten und Fahrparameter.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014215258 A1 [0005]
