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Die Erfindung betrifft ein autonom fahrendes Kraftfahrzeug mit einem Fahrmodul zum autonomen Fahren des Kraftzeuges in Abhängigkeit von dem Fahrmodul zugeordneter Sensorik, wobei das Fahrmodul durch Betätigung der Lenkung des Kraftfahrzeuges, der Bremse des Kraftfahrzeuges und/oder der Geschwindigkeitseinstellung des Kraftfahrzeuges deaktivierbar ist.
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Die
DE 10 2015 122 603 A1 offenbart ein Fahrassistenzsystem, das eine automatische Abstandsregelung sowie einen Spurhalteassistenten aufweist und einen Fahrerstatusmonitor umfasst, der den Fahrer überwacht und das Vorliegen einer sogenannten anormalen Situation des Fahrers ermittelt. Das Fahrassistenzsystem umfasst zudem einen Aktivierungsschalter, der vom Fahrer zum Aktivieren oder Deaktivieren der Fahrassistenz-Funktionen betätigt werden kann, sowie einen Fahrassistenz-Controller, der die Fahrassistenz-Funktion zum Steuern des Fahrzeugs basierend auf einem Sollverhalten ausführt, wobei das Sollverhalten basierend auf der das Fahrzeug umgebenden Umwelt definiert wird. In Bezug auf die automatische Abstandsregelung ist dabei vorgesehen, dass der Fahrassistenz-Controller durch Vergleichen des Niederdrückens eines Beschleunigungspedals und eines Grad-Schwellenwertes bestimmt, ob die automatische Abstandsregelung außer Kraft zu setzen ist, wobei der Grad-Schwellenwert höher eingestellt wird, wenn der Fahrerstatusmonitor das Vorliegen der anormalen Situation feststellt, als wenn der Fahrerstatusmonitor das Nicht-Vorliegen der anormalen Situation feststellt. In Bezug auf den Spurhalteassistenten ist vorgesehen, dass der Fahrassistenz-Controller durch Vergleichen eines Bedienungsdrehmomentes eines Lenkrades und eines Drehmoment-Schwellenwertes bestimmt, ob der Spurhalteassistent außer Kraft zu setzen ist, wobei der Drehmoment-Schwellenwert höher eingestellt wird, wenn der Fahrerstatusmonitor die anormale Situation feststellt, als wenn der Fahrerstatusmonitor das Nicht-Vorliegen der anormalen Situation feststellt.
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Gemäß der
DE 10 2011 016 777 A1 ist eine Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen, mittels der Fahrzeugzustandsdaten, Umgebungsdaten des Fahrzeuges und eine Fahreraktivität erfasst wird. Dabei ist vorgesehen, dass zusätzlich ein körperlicher Gesundheitszustand des Fahrers erfasst wird und in Abhängigkeit des erfassten Gesundheitszustandes eine Fahrtauglichkeit bestimmt wird. Dabei wird zwischen einer uneingeschränkten Fahrtauglichkeit, einer geringen Fahruntüchtigkeit, einer relativen Fahruntüchtigkeit und einer absoluten Fahruntüchtigkeit unterschieden, wobei die Sicherheitsvorrichtung in Abhängigkeit der jeweils ermittelten Basis der Fahrtauglichkeit aktiviert wird. Liegt eine kritische Fahrsituation vor und bei dem Fahrer wurde eine relative Fahruntüchtigkeit ermittelt, so werden eine Kennlinie der Lenkung und eine Kennlinie des Gaspedals in Richtung Robustheit geändert.
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Die
DE 102 20 782 A1 offenbart ein Notfallsystem für Kraftfahrzeuge mit einem Fahrerüberwachungssystem zur Erkennung einer Fahruntüchtigkeit des Fahrers und einer Steuereinrichtung zur gesteuerten Verzögerung des Fahrzeuges bei erkannter Fahruntüchtigkeit. Das Notfallsystem ist derart ausgestaltet, dass bei erkannter Fahruntüchtigkeit die Kontrolle an ein Fahrassistenzsystem übergeben wird, wobei das Notfallprogramm, das die kontrollierte Verzögerung des Fahrzeugs in den Stand steuert, direkt vom Fahrassistenzsystem vorgenommen wird. Es ist vorgesehen, dass die Funktionen des Fahrassistenzsystems im Normalbetrieb jederzeit vom Fahrer gesteuert werden können. So ist beispielsweise vorgesehen, dass der Fahrer die Abstandsregelung durch einen Druck auf das Gaspedal übersteuern kann, wenn er etwa einen Überholvorgang einleiten will. Ebenso kann der Fahrer durch Gegenlenken ein Querführungssystem des Fahrassistenzsystems übersteuern. Im Rahmen des Notfallmanövers ist es hingegen vorgesehen, diese Übersteuerungsmöglichkeiten zu inaktivieren, wodurch vermieden werden soll, dass der Fahrer im Falle einer Ohnmacht das Gaspedal ganz durchdrückt oder das Lenkrad herumreißt. Andererseits hat der Fahrer jedoch die Möglichkeit, das Notfallmanöver durch Eingabe eines Befehls abzubrechen, wenn er die Fahrtüchtigkeit wieder erlangt hat.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, den Betrieb autonom fahrender Kraftfahrzeuge zu verbessern, insbesondere sicherer zu gestalten.
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Vorgenannte Aufgabe wird durch ein autonom fahrendes Kraftfahrzeug mit einem Fahrmodul zum autonomen Fahren des Kraftzeuges in Abhängigkeit von dem Fahrmodul zugeordneter Sensorik gelöst, wobei das Fahrmodul durch Betätigung der Lenkung des Kraftfahrzeuges, der Bremse des Kraftfahrzeuges und/oder der Geschwindigkeitseinstellung des Kraftfahrzeuges deaktivierbar ist, wobei das autonom fahrende Kraftfahrzeug ein Fahruntüchtigkeitserkennungsmodul zur Erzeugung eines Fahruntüchtigkeitswertes aufweist, der die Fahruntüchtigkeit des Fahrers des Kraftfahrzeuges angibt, und wobei das Kraftfahrzeug ein Blockademodul zur Erzeugung einer Blockadebedingung aufweist, die eine Deaktivierung des Fahrmoduls unterbindet oder anstelle einer Deaktivierung des Fahrmoduls eine partielle Deaktivierung des Fahrmoduls bewirkt.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Fahruntüchtigkeitswert abhängig von mittels einer Innenraumkamera aufgenommenen Bildern.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Fahruntüchtigkeitswert nicht abhängig von der Lenkbewegung des Fahrers.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Fahruntüchtigkeitswert nicht abhängig von der Betätigung einer Bremse durch den Fahrer.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung setzt die Blockadebedingung voraus, dass der Fahruntüchtigkeitswert Fahruntüchtigkeit des Fahrers angibt.
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Vorgenannte Aufgabe wird - insbesondere in Verbindung mit einem oder mehreren der vorgenannten Merkmale - zudem durch ein Verfahren zum Betrieb eines autonom fahrenden Kraftfahrzeuges mit einem Fahrmodul zum autonomen Fahren des Kraftzeuges in Abhängigkeit von dem Fahrmodul zugeordneter Sensorik gelöst, wobei das Fahrmodul durch Betätigung der Lenkung des Kraftfahrzeuges, der Bremse des Kraftfahrzeuges und/oder der Geschwindigkeitseinstellung des Kraftfahrzeuges deaktivierbar ist, wobei das autonom fahrende Kraftfahrzeug ein Fahruntüchtigkeitserkennungsmodul zur Erzeugung eines Fahruntüchtigkeitswertes aufweist, der die Fahruntüchtigkeit des Fahrers des Kraftfahrzeuges angibt, und wobei bei Vorliegen einer Blockadebedingung eine Deaktivierung des Fahrmoduls unterbunden wird oder anstelle einer Deaktivierung des Fahrmoduls eine partielle Deaktivierung des Fahrmoduls erfolgt.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung setzt das Vorliegen der Blockadebedingung voraus, dass diagnostiziert oder ermittelt oder angenommen wird, dass der Fahrer des Kraftfahrzeuges fahruntüchtig ist.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung setzt das Vorliegen der Blockadebedingung voraus, dass eine (versuchte) Lenkbewegung durch den Fahrer einen Lenkbewegungsgrenzwert überschreitet.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung setzt das Vorliegen der Blockadebedingung voraus, dass ein von dem Fahrer ausgeübter Bremsdruck einen Bremsgrenzwert überschreitet.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung setzt das Vorliegen der Blockadebedingung voraus, dass ein von dem Fahrer ausgeübter Beschleunigungsbefehl einen Beschleunigungsgrenzwert überschreitet.
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Autonomes Fahren im Sinne dieser Offenbarung bezieht sich insbesondere auf Level 5. Dies bedeutet insbesondere die durchgängige Ausführung aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe durch ein automatisiertes Fahrsystem unter allen Fahr- und Umweltbedingungen, die von einem menschlichen Fahrer bewältigt werden können. Automatisiertes Fahren im Sinne dieser Offenbarung kann sich auch auf Level 4 beziehen, das heißt die fahrmodus-spezifische Ausführung aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe durch ein automatisiertes Fahrsystem, selbst wenn der menschliche Fahrer auf Anfrage des Systems nicht angemessen reagiert. Automatisiertes Fahren im Sinne dieser Offenbarung kann sich auch auf Level 3 beziehen, das heißt die fahrmodus-spezifische Ausführung aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe durch ein automatisiertes Fahrsystem mit der Erwartung, dass der menschliche Fahrer auf Anfrage des Systems angemessen reagiert. Eine Teildeaktivierung des Fahrmoduls zum autonomen Fahren des Kraftfahrzeuges kann im Sinne dieser Offenbarung zum Beispiel eine Levelverschiebung von 4 auf 3, von 5 auf 4 oder von 5 auf 3 bedeuten.
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Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein individuell im Straßenverkehr benutzbares Landfahrzeug. Kraftfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind insbesondere nicht auf Landfahrzeuge mit Verbrennungsmotor beschränkt.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel für ein autonom fahrendes Kraftfahrzeug in einer Prinzipdarstellung,
- 2 ein Ausführungsbeispiel für Aktorik für ein autonom fahrendes Kraftfahrzeug gemäß 1,
- 3 ein Ausführungsbeispiel für Sensorik für ein autonom fahrendes Kraftfahrzeug gemäß 1,
- 4 ein Ausführungsbeispiel für ein Überwachungsmodul zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug gemäß 1 und
- 5 ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zum Betrieb eines autonomen Fahrmoduls in Zusammenhang mit einem Überwachungsmodul gemäß 4.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 in einer beispielhaften prinzipiellen Ausgestaltung, wobei das Kraftfahrzeug 1 ein autonomes Fahrmodul 5 sowie - in 2 dargestellte - Aktorik 3 für das autonome Fahrmodul 5 und - in 3 dargestellte - Sensorik 4 für das autonome Fahrmodul 5 aufweist. Zudem ist ein Überwachungsmodul 6 vorgesehen, das in einer optionalen Ausgestaltung über eine drahtlose Kommunikationsverbindung 2 Warnungen an eine Zentrale senden kann. Das Kraftfahrzeug weist zudem ein Lenkrad 7, ein Gaspedal 8 und ein Bremspedal 9 auf.
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Die in
2 dargestellte Aktorik
3 umfasst unter anderem die Lenkung
31 des Kraftfahrzeuges
1, die Bremse
33 des Kraftfahrzeuges
1 sowie die Geschwindigkeitseinstellung
32 des Kraftfahrzeuges
1, wie etwa das Gaspedal. Die in
3 dargestellte Sensorik umfasst in beispielhafter Ausgestaltung eine Kamera
41, ein Radar
42, ein Lidar und weitere Sensorik
44. Ein geeignetes Radarsystem ist z.B. in der
DE 10 2008 034 997 A1 offenbart.
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4 zeigt ein Ausführungsbeispiel prinzipieller Natur für ein Fahrerüberwachungsmodul 6. Das Fahrerüberwachungsmodul 6 umfasst ein Fahruntüchtigkeitserkennungsmodul 62, das in Abhängigkeit von verschiedenen Informationsquellen überwacht, ob der Fahrer (während des autonomen Fahrens) fahruntüchtig geworden ist. Ist der Fahrer fahruntüchtig geworden bzw. wird Fahruntüchtigkeit diagnostiziert, so wird ein entsprechendes Signal FU ausgegeben. Geeignete Sensorik zur Fahruntüchtigkeitserkennung ist beispielsweise eine Kamera 63, mittels der der Zustand des Fahrers überwacht wird, insbesondere sein Bewegungsmuster und die Frequenz seines Lidschlages. Ein weiterer geeigneter Sensor kann ein Pulserkennungsmodul 64 im Lenkrad des Kraftfahrzeuges sein. Als weiterer Sensor kann ein Lenkradberührungsmodul 65 zum Einsatz kommen, mittels dessen überwacht wird, ob der Fahrer das Lenkrad in der Hand hält. Zur interaktiven Fahruntüchtigkeitsbestimmung kommt beispielsweise ein Testmodul 66 zum Einsatz. Dabei werden beispielsweise dem Fahrer Aufgaben gestellt. In Abhängigkeit der Lösung bzw. der Unfähigkeit diese Aufgaben zu lösen, beispielsweise die Betätigung eines bestimmten Schalters nach Aufforderung, wird vom Fahruntüchtigkeitserkennungsmodul 62 aufgewertet und fließt in die Bewertung der Fahruntüchtigkeit ein.
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Das Fahrerüberwachungsmodul 6 kann zudem ein Blockademodul 61 aufweisen, das eine Blockadebedingung BL feststellt, mittels deren verhindert wird, dass der Fahrer die Kontrolle über das Kraftfahrzeug 1 aus dem autonomen Fahren heraus übernehmen kann bzw. dass nur eine eingeschränkte Übernahme durch den Fahrer erlaubt. Das Blockademodul 61 erhält vom Fahruntüchtigkeitserkennungsmodul 62 das Signal FU. Zudem erhält das Blockademodul 61 die Lenkbewegung und das Beschleunigungssignal, das durch den Fahrer erzeugt wird. Überschreitet entweder das Lenksignal LK und/oder das Beschleunigungssignal BE einen bestimmten Grenzwert bei Vorliegen des FU Signals, erzeugt die Blockadebedingung 61 BL bzw. gibt an, dass die Blockadebedingung BL erfüllt ist.
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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zum Betrieb des autonomen Fahrmoduls 5 in Zusammenhang mit dem Überwachungsmodul 6. Dabei bezeichnet Bezugszeichen 101 einen Schritt, in dem autonom gefahren wird. Dem Schritt 101 erfolgt die Abfrage 102, ob ein Fahrerwunsch bezüglich der manuellen Übernahme des Fahrens besteht. Dieser drückt sich entweder in Betätigung eines Bedienelementes oder durch Betätigung eines oder mehrerer der Aktoren 30, 32 und 33, zum Beispiel durch Erzeugung eines Bremssignals BR durch den Fahrer aus.
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Wird ein solcher Fahrerwunsch mittels der Abfrage 102 als solcher erkannt, so folgt der Abfrage 102 die Abfrage 103, ob Fahruntüchtigkeit festgestellt wurde. Wurde keine Fahruntüchtigkeit festgestellt, so folgt der Abfrage 103 ein Schritt 106, in dem das Kraftfahrzeug 1 für die Übernahme der Kontrolle durch den Fahrer freigegeben wird.
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Wird dagegen Fahruntüchtigkeit festgestellt, so folgt der Abfrage 103 eine Abfrage 104, ob die Blockadebedingung BL erzeugt wurde. Ist die Blockadebedingung BL erfüllt, so folgt der Abfrage 104 wiederum Abfrage 102. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Abfrage 104 bei Vorliegen der Blockadebedingung BL ein Schritt folgt, in dem das Kraftfahrzeug sicher zum Stehen gebracht wird.
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Liegt keine Blockadebedingung BL vor, so wird die Kontrolle über das Kraftfahrzeug 1 (in einem Schritt 105) beschränkt freigegeben (Teildeaktivierung). Dem Schritt 105 folgt wiederum die Abfrage 102. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass bei Vorliegen der Blockadebedingung BL eine Teilaktivierung erfolgt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015122603 A1 [0002]
- DE 102011016777 A1 [0003]
- DE 10220782 A1 [0004]
- DE 102008034997 A1 [0020]
