DE102019005338A1

DE102019005338A1 - Planung einer Route für ein automatisiert betreibbares Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102019005338A1
Application number: DE102019005338.9A
Authority: DE
Inventors: Britta Michel; Christiane Wölfel; Veronika Hutmann
Original assignee: MAN Truck and Bus SE
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2019-07-29
Filing date: 2019-07-29
Publication date: 2021-02-04
Also published as: WO2021018684A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung einer Route für ein automatisiert betreibbares Kraftfahrzeug (10), vorzugsweise Nutzfahrzeug. Das Verfahren weist ein Vorgeben einer zeitlichen Pausenvorschrift für eine Fahrerpause eines Fahrers des Kraftfahrzeugs (10) auf. Das Verfahren weist ein Ermitteln von automatisiert befahrbaren Routenabschnitten, die abschnittsweise zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt der Route liegen, auf. Das Verfahren weist ein Ermitteln von einem Routenvorschlag von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt basierend auf der zeitlichen Pausenvorschrift und den ermittelten automatisiert befahrbaren Routenabschnitten, sodass die Fahrerpause zeitlich vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung einer Route für ein automatisiert betreibbares Kraftfahrzeug, vorzugsweise Nutzfahrzeug. Die Erfindung betrifft auch ein Navigationssystem und ein Kraftfahrzeug mit Navigationssystem.
Die DE 199 33 345 A1 offenbart bereits ein Verfahren zur Routenplanung in einem für ein Kraftfahrzeug vorgesehenen Navigationsgerät, bei dem eine Route von einem Startort zu einem Zielort berechnet wird. Die Route wird derart berechnet, dass nach einer vorgegebenen Fahrtdauer eine Unterbrechung der Fahrt eingeplant wird, wobei im Bereich einer Fahrtunterbrechung gelegene Rastplätze als Zwischenziel in die Routenplanung einbezogen werden.
DE 10 2014 008 151 A1 offenbart ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges, wobei das Kraftfahrzeug dazu eingerichtet ist, autonom zu fahren. Mittels einer Navigationsvorrichtung wird eine Karte angezeigt. Von dem Kraftfahrzeug werden autonom befahrbare Strecken und nicht autonom befahrbare Strecken ermittelt, ausgewertet und einem Nutzer der Navigationsvorrichtung auf der Karte zur Anzeige gebracht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine alternative und/oder verbesserte Technik zur Routenplanung für ein automatisiert betreibbares Kraftfahrzeug zu schaffen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung einer Route für ein automatisiert (z. B. teilautomatisiert, hochautomatisiert, vollautomatisiert oder autonom) betreibbares Kraftfahrzeug, vorzugsweise Nutzfahrzeug (z. B. Lastkraftwagen oder Omnibus). Das Verfahren weist ein Vorgeben einer zeitlichen Pausenvorschrift für eine Fahrerpause eines Fahrers des Kraftfahrzeugs auf. Das Verfahren weist ferner ein Ermitteln von automatisiert (z. B. teilautomatisiert, hochautomatisiert, vollautomatisiert oder autonom) befahrbaren Routenabschnitten, die abschnittsweise zwischen einem zweckmäßig vorgegebenen Startpunkt und einem zweckmäßig vorgegebenen Zielpunkt der Route liegen auf. Das Verfahren weist ein Ermitteln von einem Routenvorschlag von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt basierend auf der zeitlichen Pausenvorschrift und den ermittelten automatisiert befahrbaren Routenabschnitten auf, sodass die Fahrerpause zeitlich zweckmäßig vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt.
Dem Fahrer des Kraftfahrzeugs können so einfach und verständlich neue Optionen zur Gestaltung seiner Fahrroute angeboten werden, die wirtschaftliche Vorteile ermöglichen. Die Optimierungen erfolgen für automatisiertes Fahren. Der Fahrer kann sich während der Fahrerpause aktiv einer Nebentätigkeit, z. B. Büroarbeit, widmen und den Zeitrahmen hierfür an seine Bedürfnisse anpassen. Das Verfahren kann auch die gesetzlichen Lenk-, Ruhe- und Pausenzeiten von Berufskraftfahrern berücksichtigen. Die Anzahl der berücksichtigten Routenparameter für die Optimierung kann im Vergleich zu herkömmlichen Navigationsgeräten höher sein, sodass eine individuellere Anpassung speziell für Berufskraftfahrer und deren Bedürfnisse möglich ist. Die vorgeschlagenen Routenoptionen können variabel gehalten sein, sodass der Fahrer selbst oder das Verfahren abwägen kann, was gemacht wird. Die Routenoptionen können zudem adaptiv an die Umgebungsbedingungen angepasst werden, z. B. wenn sich das Wetter verändert und sich eine Fahrzeugübernahme durch den Fahrer abzeichnet. Dem Fahrer können durch das Navigationssystem zusätzliche Routenparameter aufgezeigt werden, z. B. auf der Strecke befindliche Platooningpartner für automatisiert befahrbare Routenabschnitte, Zeit der Nebentätigkeit usw.
Zweckmäßig können mehrere alternative Routenvorschläge gemacht werden, bei denen die Fahrerpause zeitlich vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt.
Vorzugsweise kann das Verfahren ferner ein Ermitteln von nicht- automatisiert befahrbaren Routenabschnitten zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt aufweisen. Das Ermitteln des mindestens einen Routenvorschlags kann ferner auf den ermittelten nicht- automatisiert befahrbaren Routenabschnitten basieren, sodass die Fahrerpause zeitlich nicht in einen nichtautomatisiert befahrbaren Routenabschnitt fällt und/oder eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fahrerpause zeitlich in einen nicht- automatisiert befahrbaren Routenabschnitt fällt, kleiner als eine vorgegebene oder vorgebbare Grenzwahrscheinlichkeit ist.
In einem Ausführungsbeispiel erfordert die zeitliche Pausenvorschrift eine Fahrerpause mit einer vorgegebenen Länge und/oder nach einer vorgegebenen Fahrtdauer. Die zeitliche Pausenvorschrift kann eine Fahrerpause für eine aktive Nebentätigkeit (z. B. Bürotätigkeit) erfordern. Alternativ oder zusätzlich weist die zeitliche Pausenvorschrift eine gesetzliche Lenkzeit, Ruhezeit und/oder Pausenzeit für den Fahrer des Kraftfahrzeugs auf.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner ein Ermitteln von Parkplätzen und/oder Raststätten, die zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt positioniert sind, auf. Es kann ein weiterer Routenvorschlag von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt basierend auf der zeitlichen Pausenvorschrift und den ermittelten Parkplätzen und/oder Raststätten ermittelt werden, sodass die Fahrerpause an einem der ermittelten Parkplätze und/oder einer der ermittelten Raststätten durchführbar ist. Bei der Ermittlung können auch die ermittelten automatisiert befahrbaren Routenabschnitte berücksichtigt werden. Der Fahrer hat somit eine größere Auswahlmöglichkeit und kann dementsprechend wählen, ob die Pause während der automatisierten Fahrt oder auf einem Parkplatz durchgeführt werden soll. Für bestimmte Nebentätigkeiten und/oder bei einer hohen Wahrscheinlichkeit für eine Fahrzeugübernahme während der automatisierten Fahrt kann der Fahrer dazu tendieren, die Pause doch lieber auf dem Parkplatz durchzuführen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner ein Vorgeben eines Zwischenziels (z. B. Zwischenhalt) für die Route auf. Zweckmäßig kann die zeitliche Pausenvorschrift eine Fahrerpause, die vor dem Zwischenziel durchzuführen ist, aufweisen. Der Routenvorschlag kann so ermittelt werden, dass die Fahrerpause zeitlich in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängenden automatisiert befahrbare Routenabschnitte vor dem Zwischenziel fällt. Somit kann bspw. sichergestellt werden, dass eine vor Erreichen des Zwischenziels notwendigerweise durchzuführende Nebentätigkeit tatsächlich vor dem Erreichen des Zwischenziels von dem Fahrer ausgeführt werden kann, z. B. Vorbereiten oder Ausfüllen von Frachtpapieren für am Zwischenziel aufzuladende oder abzuladende Fracht.
In einer Ausführungsform erfolgt das Ermitteln von automatisiert befahrbaren Routenabschnitten in Abhängigkeit von Kartendaten, Verkehrssituationsdaten, Wetterdaten, Straßentypdaten, Straßentopologiedaten, Lichtverhältnisdaten und/oder Tageszeitdaten. Die Daten können aktuelle Daten und/oder vorhergesagte bzw. geschätzte Daten sein.
Zweckmäßig können die Daten mittels einer Kommunikationsschnittstelle des Kraftfahrzeugs empfangen und/oder mittels einer Umfelderfassungssensorik des Kraftfahrzeugs erfasst werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird für die automatisiert befahrbaren Routenabschnitte jeweils eine Wahrscheinlichkeit zur tatsächlichen automatisierten Befahrbarkeit des Routenabschnitts ermittelt, vorzugsweise basierend auf Kartendaten, Verkehrssituationsdaten, Wetterdaten, Straßentypdaten, Straßentopologiedaten, Lichtverhältnisdaten und/oder Tageszeitdaten. Die ermittelte Wahrscheinlichkeit kann vom Verfahren dazu genutzt werden, zu entscheiden, ob und wie der jeweilige automatisiert befahrbare Routenabschnitt für den Routenvorschlag berücksichtigt wird. Es kann bspw. eine Mindestwahrscheinlichkeit vorgegeben oder vorgebbar sein, ab der der automatisiert befahrbare Routenabschnitt für den Routenvorschlag berücksichtigt wird oder berücksichtigbar ist. Die ermittelte Wahrscheinlichkeit kann auch vom Fahrer als zusätzliche Information genutzt werden, z. B. für die Routenauswahl oder die Auswahl einer geeigneten Nebentätigkeit. Der Verfahrensschritt kann auch unabhängig von einem Vorhandensein des Verfahrensschritts des Vorgebens einer Pausenvorschrift und des Ermitteins eines Routenvorschlags basierend auf der Pausenvorschrift ausgeführt werden.
In einer Ausführungsvariante wird für die automatisiert befahrbaren Routenabschnitte jeweils eine Qualität der automatisierten Befahrbarkeit des Routenabschnitts ermittelt, vorzugsweise basierend einer zur Verfügung stehenden Datenmenge und/oder Datengüte. Die ermittelte Qualität kann vom Verfahren dazu genutzt werden, zu entscheiden, ob und wie der jeweilige automatisiert befahrbare Routenabschnitt für den Routenvorschlag berücksichtigt wird. Es kann bspw. eine Mindestqualität vorgegeben oder vorgebbar sein, ab der der automatisiert befahrbare Routenabschnitt für den Routenvorschlag berücksichtigt wird oder berücksichtigbar ist. Die ermittelte Qualität kann auch vom Fahrer als zusätzliche Information genutzt werden, z. B. für die Routenauswahl oder die Auswahl einer geeigneten Nebentätigkeit. Der Verfahrensschritt kann auch unabhängig von einem Vorhandensein des Verfahrensschritts des Vorgebens einer Pausenvorschrift und des Ermittelns eines Routenvorschlags basierend auf der Pausenvorschrift ausgeführt werden.
Zweckmäßig kann eine Qualität hoch sein, wenn viele Datenquellen zur Verfügung stehen und/oder wenn die beteiligten System eine hohe Datengüte melden, z. B. aufgrund von guten Wetterbedingungen bei der Datenerfassung und/oder einer sehr zuverlässigen Kommunikationsverbindung usw.
In einer Ausführungsvariante wird für die automatisiert befahrbaren Routenabschnitte jeweils ein Automatisierungsgrad der automatisierten Befahrbarkeit des Routenabschnitts ermittelt, vorzugsweise basierend auf Kartendaten, Verkehrssituationsdaten, Wetterdaten, Straßentypdaten, Straßentopologiedaten, Lichtverhältnisdaten und/oder Tageszeitdaten. Der Routenvorschlag wird ferner basierend auf den ermittelten Automatisierungsgraden ermittelt. Der ermittelte Automatisierungsgrad kann vom Verfahren dazu genutzt werden, zu entscheiden, ob und wie der jeweilige automatisiert befahrbare Routenabschnitt für den Routenvorschlag berücksichtigt wird. Es kann bspw. ein Mindestautomatisierungsgrad (z. B. ab Stufe 3) vorgegeben oder vorgebbar sein, ab der der automatisiert befahrbare Routenabschnitt für den Routenvorschlag berücksichtigt wird oder berücksichtigbar ist. Der ermittelte Automatisierungsgrad kann auch vom Fahrer als zusätzliche Information genutzt werden, z. B. für die Routenauswahl oder die Auswahl einer geeigneten Nebentätigkeit. Der Verfahrensschritt kann auch unabhängig von einem Vorhandensein des Verfahrensschritts des Vorgebens einer Pausenvorschrift und des Ermittelns eines Routenvorschlags basierend auf der Pausenvorschrift ausgeführt werden.
Zweckmäßig können mehrere Automatisierungsgrade möglich sein, z. B. aufweisend: assistiertes Fahren, teilautomatisiertes Fahren, hochautomatisiertes Fahren, vollautomatisiertes Fahren und fahrerloses Fahren.
In einem Ausführungsbeispiel wird der Routenvorschlag so ermittelt, dass eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fahrerpause zeitlich in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt, größer als eine vorgegebene oder vorgebbare Grenzwahrscheinlichkeit ist. Das Verfahren kann ferner ein Ausgeben einer Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fahrerpause zeitlich in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt, aufweisen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel basiert das Ermitteln des mindestens einen Routenvorschlags ferner auf einer bisherigen Betriebszeit des Kraftfahrzeugs seit einer letzten Fahrerpause gemäß der Pausenvorschrift und/oder einem letzten Start des Kraftfahrzeugs. Damit kann bspw. Situationen begegnet werden, bei denen das Kraftfahrzeug vor der Routenplanung bereits einen längeren Zeitraum bzw. eine längere Fahrstrecke hinweg betrieben wurde.
In einer Ausführungsform weist das Ermitteln von automatisiert befahrbaren Routenabschnitten ein Ermitteln von mindestens einem Platoonfahrt-Abschnitt, in dem der automatisiert befahrbare Routenabschnitt mittels Platoonfahrt befahrbar ist, und/oder eine Wahrscheinlichkeit zum Anschließen des Kraftfahrzeugs an ein Fahrzeug-Platoon, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug-Platoon, größer als eine vorgegebene bzw. vorgebbare Grenzwahrscheinlichkeit ist, auf.
Somit können auch mögliche Platoonfahrten durch die Routenplanung berücksichtigt werden. Der Verfahrensschritt kann auch unabhängig von einem Vorhandensein des Verfahrensschritts des Vorgebens einer Pausenvorschrift und des Ermittelns eines Routenvorschlags basierend auf der Pausenvorschrift ausgeführt werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Verfahren ein Anpassen des Routenvorschlags während der Fahrt vom Startpunkt zum Zielpunkt in Abhängigkeit von während der Fahrt auftretenden Veränderungen bezüglich der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder der Pausenvorschrift, sodass die Fahrerpause weiterhin zeitlich vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängenden automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt.
In einer weiterem Ausführungsform weist das Verfahren ein Anpassen eines automatisierten Betriebs, vorzugsweise einer Geschwindigkeit (z. B. Geschwindigkeit hoch oder runter) des Kraftfahrzeugs während der Fahrt vom Startpunkt zum Zielpunkt in Abhängigkeit von während der Fahrt auftretenden Veränderungen bezüglich der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder der Pausenvorschrift, sodass die Fahrerpause weiterhin zeitlich vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängenden automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt, auf. Zweckmäßig kann das Anpassen von einem automatisierten Fahrsystem des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden.
In einer Ausführungsvariante weist das Verfahren ein Ausgeben des Routenvorschlags mittels einer Benutzerschnittstelle des Kraftfahrzeugs auf. Somit kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs informiert werden, z. B. visuell, akustisch und/oder haptisch. Bspw. kann jeweils eine Wahrscheinlichkeit, eine Qualität und/oder ein Automatisierungsgrad für die automatisierte Befahrbarkeit des automatisiert befahrbaren Routenabschnitts angezeigt werden oder anzeigbar sein. Es kann eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fahrerpause in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte fällt, angezeigt werden oder anzeigbar sein. Es kann eine Zuordnung der Fahrerpause zu dem jeweiligen automatisiert befahrbaren Routenabschnitt angezeigt werden oder anzeigbar sein. Es kann eine Fahrzeit bis zur Fahrerpause und/oder eine verbleibende Pausendauer angezeigt werden oder anzeigbar sein. Es kann ein Platoonfahrt-Abschnitt, in dem der automatisiert befahrbare Routenabschnitt mittels Platoonfahrt befahrbar ist und/oder eine Wahrscheinlichkeit zum Anschließen des Kraftfahrzeugs an ein Fahrzeugplatoon angezeigt werden oder anzeigbar sein.
Die Erfindung betrifft auch ein Navigationssystem für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug (z. B. Lastkraftwagen oder Omnibus). Das Navigationssystem ist dazu eingerichtet, ein Verfahren wie hierin offenbart auszuführen.
Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug (z. B. Lastkraftwagen oder Omnibus), mit einem Navigationssystem. Das Navigationssystem ist dazu eingerichtet, ein Verfahren wie hierin offenbart auszuführen.
Zweckmäßig kann das Kraftfahrzeug zusätzlich ein automatisiertes Fahrsystem zum automatisierten Fahren des Kraftfahrzeugs aufweisen.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Planen einer Route gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; und
3 eine schematische Darstellung einer Anzeige einer Benutzerschnittstelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.

Die 1 zeigt rein schematisch ein Kraftfahrzeug 10. Das Kraftfahrzeug 10 kann insbesondere ein Nutzfahrzeug, vorzugsweise ein Lastkraftwagen oder ein Omnibus, sein.
Das Kraftfahrzeug 10 weist ein Navigationssystem 12 und ein automatisiertes Fahrsystem 14 auf. Das Kraftfahrzeug 10 kann ferner eine Standortbestimmungsvorrichtung 16, eine Umfelderfassungssensorik 18, eine Kommunikationsschnitte 20 und/oder eine Benutzerschnittstelle 22 aufweisen. Die Komponenten 12 bis 22 können jeweils miteinander in Kommunikationsverbindung stehen.
Das Navigationssystem 12 dient zum Ermitteln von Routenvorschlägen für das Kraftfahrzeug 10. Basierend auf einem vorgebbaren Startpunkt und einem vorgebbaren Zielpunkt kann das Navigationssystem 12 einen oder mehrere Routenvorschläge zum Fahren des Kraftfahrzeugs 10 von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt unterbreiten. Das Navigationssystem 12 kann für die Routenplanung und ggf. Routenaktualisierung während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 10 Daten von den Komponenten 14-22 empfangen. Das Navigationssystem 12 ist so angepasst, dass unterschiedlichste relevante Parameter für das automatisierte Fahren des Kraftfahrzeugs 10 berücksichtigt werden, wie hierin bspw. unter Bezugnahme auf die 2 näher beschrieben ist.
Das automatisierte Fahrsystem 14 dient zum automatisierten Fahren des Kraftfahrzeugs 10. Das automatisierte Fahrsystem 14 kann das Kraftfahrzeug 10 in unterschiedlichen Automatisierungsgraden teil- oder vollautomatisiert usw. betreiben, je nach Ausführung. Das automatisierte Fahrsystem 14 kann für das Führen des Kraftfahrzeugs 10 bspw. Daten von den Komponenten 12 und 16-22 empfangen. Neben einem vollmanuellen Betreiben des Kraftfahrzeugs 10 kann das Kraftfahrzeug 10 bspw. in mehreren, z. B. fünf, unterschiedlichen Automatisierungsgraden automatisiert betrieben werden.
In einer ersten Stufe bzw. einem ersten Automatisierungsgrad kann bspw. ein assistiertes Fahren des Kraftfahrzeugs 10 möglich sein, z. B. durch einen Einsatz von adaptiver Geschwindigkeitsregelung, Parklenkassistent, Spurhalteassistent. In einer zweiten Stufe bzw. einem zweiten Automatisierungsgrad kann bspw. ein teilautomatisiertes Fahren des Kraftfahrzeugs 10 möglich sein, z. B. Stauassistent mit kurzzeitiger Übernahme der Längs- und Querführung. In einer dritten Stufe bzw. einem dritten Automatisierungsgrad kann bspw. ein hochautomatisiertes Fahren des Kraftfahrzeugs 10 möglich sein. Im dritten Automatisierungsgrad kann eine Nebentätigkeit des Fahrers erlaubt sein. Der Fahrer muss jedoch jederzeit in der Lage sein, nach einer entsprechenden Aufforderung die Fahrzeugführung des Kraftfahrzeugs 10 wieder zu übernehmen. In einer vierten Stufe bzw. einem vierten Automatisierungsgrad kann bspw. ein vollautomatisiertes Fahren des Kraftfahrzeugs 10 möglich sein. Hier können ebenfalls Nebentätigkeiten des Fahrers erlaubt sein. Das automatisierte Fahrsystem 14 ist im vierten Automatisierungsgrad in der Lage, Notsituationen zu erkennen und ggf. das Kraftfahrzeug 10 sicher zum Stillstand zu bringen. In einer fünften Stufe bzw. einem fünften Automatisierungsgrad kann bspw. ein Fahren des Kraftfahrzeugs 10 ohne jeglichen Fahrereingriff möglich sein. Das Kraftfahrzeug 10 übernimmt alle Aufgaben des Fahrers.
Bis zur Stufe 2 handelt es sich um klassische Assistenzsysteme, bei denen der Fahrer bei seiner Fahraufgabe unterstützt wird, er selbst jedoch stets die Verantwortung für das Kraftfahrzeug 10 behält und daher die Fahraufgabe ständig überwachen muss. Ab Stufe 3 kann sich der Fahrer anderen Aufgaben widmen, da das Kraftfahrzeug 10 alle kritischen Fahrsituationen selbständig meistern und im Gefahrenfall das Kraftfahrzeug 10 sicher führen bzw. zum Stillstand bringen kann. Ab dieser Stufe können die Fahrer weitere Tätigkeiten übernehmen.
Insbesondere im gewerblichen Verkehr, z. B. bei Lastkraftwagen, ist zu erwarten, dass die Fahrer Nebenaufgaben, wie z. B. Bürotätigkeiten oder Ähnliches, durchführen und das „klassische“ Fahrerhaus zu einem mobilen Büro erweitert wird.
Die Standortbestimmungsvorrichtung 16 ist dazu ausgebildet, einen aktuellen Standort des Kraftfahrzeugs 10 zu ermitteln. Bspw. kann die Standortbestimmungsvorrichtung 16 eine satellitengestützte und/oder globale Standortbestimmungsvorrichtung sein, z. B. eine GPS-Standortbestimmungsvorrichtung, eine Galileo-Standortbestimmungsvorrichtung, eine GLON-ASS-Standortbestimmungsvorrichtung und/oder eine Beidou-Standortbestimmungsvorrichtung. Es ist auch möglich, dass die Standortbestimmungsvorrichtung 16 eine andere Technik verwendet, z. B. Mobilfunk oder WLAN oder auch kamerabasiert, z.B. durch die Erfassung spezieller Verkehrszeichen.
Die Umfelderfassungssensorik 18 ist dazu ausgebildet, ein Umfeld des Kraftfahrzeugs 10 sensorgestützt zu erfassen, z. B. ein Umfeld vor, neben und/oder hinter dem Kraftfahrzeug 10. Die Umfelderfassungssensorik 18 kann bspw. eine Kameravorrichtung, eine Radarvorrichtung, eine Lidarvorrichtung, eine Laserscanvorrichtung und/oder Nahbereichssensoren, z. B. Ultraschallsensoren, aufweisen.
Die Kommunikationsschnittstelle 20 ist dazu ausgebildet, Daten zu senden und/oder zu empfangen, vorzugsweise drahtlos. Bspw. kann die Kommunikationsschnittstelle 20 eine Kommunikation mit anderen Kraftfahrzeugen, mit Infrastruktureinrichtungen, mit dem Internet und/oder mit einer zentralen Leitstelle ermöglichen.
Die Benutzerschnittstelle 22 ist dazu ausgebildet, Informationen an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 auszugeben und Eingaben von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 zu empfangen. Bspw. kann die Benutzerschnittstelle 22 Informationen akustisch, visuell und/oder haptisch ausgeben. Vorzugsweise weist die Benutzerschnittstelle 22 eine bspw. berührungsempfindliche Anzeigevorrichtung, einen Lautsprecher und/oder eines oder mehrere Eingabegeräte, wie z. B. Knöpfe oder Schalter, auf. Die Benutzerschnittstelle 22 kann fest in dem Kraftfahrzeug 10 integriert sein oder als ein mobiles, zweckmäßig auch außerhalb des Kraftfahrzeugs 10 nutzbares Endgerät, z. B. ein Smartphone, ein Tablet-Computer oder ein Notebook, ausgeführt sein. Die Benutzerschnittstelle 22 kann bspw. als das fahrzeugeigene Infotainment-System ausgeführt sein. Denkbar wären darüber hinaus weitere Systeme und Orte im Fahrzeug, die von dem Fahrersitz oder sich durch die Automatisierung des Kraftfahrzeugs 10 neu ergebende Sitz-, Liege- oder Stehpositionen des Fahrers gut einsehbar sind.
Die 2 zeigt beispielhaft ein an die Möglichkeiten und Anforderungen des automatisierten Verfahrens angepasstes Verfahren zur Routenplanung. Das Verfahren kann bspw. von dem Navigationssystem 12 aus 1 ausgeführt werden.
In einem Verfahrensschritt S10 wird eine zeitliche Pausenvorschrift für eine Fahrerpause eines Fahrers des Kraftfahrzeugs 10 vorgegeben. Die zeitliche Pausenvorschrift kann eine Fahrerpause mit einer vorgegebenen Länge nach einer vorgegebenen Fahrtdauer erfordern. Bspw. kann die zeitliche Pausenvorschrift eine gesetzliche Lenkzeit, Ruhezeit und/oder Pausenzeit für den Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 aufweisen, insbesondere für Berufskraftfahrer von Nutzfahrzeugen. Es ist möglich, dass die Pausenvorschrift eine Fahrerpause aufweist, die vor einem gewünschten Zwischenziel durchzuführen ist.
In einem Verfahrensschritt S12 werden autonom bzw. automatisiert befahrbare Routenabschnitte zwischen einem vorgegebenen Startpunkt für die Route und einem vorgegebenen Zielpunkt für die Route ermittelt. Auf automatisiert befahrbaren Routenabschnitten kann das automatisierte Fahrsystem 14 das Kraftfahrzeug 10 automatisiert betreiben, insbesondere ab dem ersten Automatisierungsgrad, bevorzugt ab dem dritten Automatisierungsgrad. Die automatisiert befahrbaren Routenabschnitte können bspw. basierend von empfangenen, gespeicherten und/oder ermittelten Kartendaten, Verkehrssituationsdaten, Wetterdaten, Straßentypdaten, Straßentopologiedaten, Lichtverhältnisdaten und Tageszeitdaten ermittelt werden. Zweckmäßig können neben den automatisiert befahrbaren Routenabschnitten auch diejenigen Routenabschnitte ermittelt werden, die nicht automatisiert befahrbar sind. Die Routenabschnitte erstrecken sich jeweils abschnittweise in einem Bereich zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt.
Als automatisiert befahrbare Routenabschnitte können auch Platoonfahrt-Abschnitte, in dem der Routenabschnitt mittels einer Platoonfahrt befahrbar ist, berücksichtigt werden. Vorzugsweise kann es sich bei dem Platoon um ein Nutzfahrzeug-Platoon, z. B. Lastkraftwagen-Platoon, handeln. In einem Fahrzeugplatoon koppeln sich mehrere Kraftfahrzeuge elektronisch miteinander (sog. Elektronische Deichsel), um gemeinsam in einer Reihe einem Führungsfahrzeug des Fahrzeugsplatoons automatisiert und vorzugsweise in geringem Abstand zueinander zu folgen. Informationen zu möglichen Platoonfahrt-Abschnitten können bspw. über die Kommunikationsschnittstelle 20 empfangen und/oder in einem Speicher des Navigationssystems 12 gespeichert sein.
In einem Verfahrensschritt S14 kann für die im Schritt S12 ermittelten automatisiert befahrbaren Routenabschnitte jeweils eine Wahrscheinlichkeit zur tatsächlichen automatisierten Befahrbarkeit des Routenabschnitts ermittelt werden. Die Wahrscheinlichkeit gibt an, wie hoch die Wahrscheinlichkeit dafür ist, dass auf dem jeweiligen Routenabschnitt tatsächlich automatisiert gefahren werden kann. Die Wahrscheinlichkeit kann bspw. basierend auf Kartendaten, Verkehrssituationsdaten, Wetterdaten, Straßentypdaten, Straßentopologiedaten, Lichtverhältnisdaten und/oder Tageszeitdaten ermittelt werden. Bspw. kann die Wahrscheinlichkeit in Baustellenbereichen niedriger sein, bei hohem Verkehrsaufkommen geringer sein, bei Stau höher sein, bei guten Sichtverhältnissen höher sein, bei gutem Wetter höher sein usw.
In einem Verfahrensschritt S16 kann für die im Schritt S12 ermittelten automatisiert befahrbaren Routenabschnitte jeweils eine Qualität der automatisierten Befahrbarkeit des Routenabschnitts ermittelt werden. Die Qualität kann angeben, wie groß die zum automatisierten Fahren zur Verfügung stehende Datenmenge ist und welche Güte die Daten aufweisen. Prinzipiell gilt, dass je mehr Daten zur Verfügung stehen und je höher die Datengüte ist, desto höher ist die Qualität. Hier kann bspw. berücksichtigt werden, welche Datenquellen (z. B. Komponenten 16-20) des Kraftfahrzeugs 10 verfügbar sind und welche Toleranzen die jeweiligen Daten aufweisen.
In einem Verfahrensschritt S18 kann für die im Schritt S12 ermittelten automatisiert befahrbaren Routenabschnitte jeweils der (höchst-)mögliche Automatisierungsgrad der automatisierten Befahrbarkeit des Routenabschnitts ermittelt werden. Der Automatisierungsgrad kann bspw. als einer der fünf hierin beschriebenen Automatisierungsgrade ermittelt werden. Der jeweils mögliche Automatisierungsgrad kann bspw. basierend auf Kartendaten, Verkehrssituationsdaten, Wetterdaten, Straßentypdaten, Straßentopologiedaten, Lichtverhältnisdaten und/oder Tageszeitdaten ermittelt werden.
Es ist möglich, dass für einen oder mehrere automatisiert befahrbare Routenabschnitte mehrere mögliche Automatisierungsgrade mit einer jeweils zugeordneten Wahrscheinlichkeit und/oder Qualität ermittelt werden.
Im Verfahrensschritt S20 wird ein Routenvorschlag basierend auf den Ergebnissen der Verfahrensschritte S10-S18 ermittelt. Es ist möglich, dass der Routenvorschlag nur auf einem oder einigen Ergebnissen der Verfahrensschritte S10-S18 beruht bzw. dass nur einer oder einige der Verfahrensschritte S10-S18 vor dem Verfahrensschritt S20 ausgeführt werden.
Zweckmäßig wird im Verfahrensschritt S20 mindestens ein Routenvorschlag ermittelt, bei dem die Fahrpause gemäß Schritt S10 innerhalb eines automatisiert befahrbaren Routenabschnitts gemäß Schritt S12 liegt. Zusätzlich können die Ergebnisse der Schritte S14-S18 einzeln oder in jeglicher Kombination berücksichtigt werden, um möglichst sicher zu gewährleisten, dass die Fahrpause gemäß Schritt S10 tatsächlich in einem automatisiert befahrbaren Routenabschnitt liegen wird. Es ist möglich, dass basierend auf den Schritten S10-S18 eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fahrerpause tatsächlich innerhalb eines automatisiert befahrbaren Routenabschnitts oder innerhalb von mehreren miteinander zusammenhängenden automatisiert befahrbaren Routenabschnitten liegt, ermittelt wird.
Wird ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug in einer höheren Automatisierungsstufe betrieben, bei der sich der Fahrer anderen Tätigkeiten widmen darf, so kann die Optimierung der Fahrroute verschiedene gesamtwirtschaftliche Vorteile erbringen. Nachfolgend sind einige verschiedene Optimierungsmöglichkeiten aufgezeigt.
Das Verfahren kann den Routenvorschlag dahingehend ermitteln bzw. optimieren, längere und/oder zusammenhängende Stücke automatisiert fahren zu können. Der Fahrer hat hierdurch mehr Zeit sich seinen Nebentätigkeiten zu widmen. Dieser Vorteil kann selbst dann bestehen, wenn die Fahrroute in einem gewissen zeitlichen Maß verlängert oder die Fahrstrecke (Distanz) selbst länger wird, um dann z. B. den Vorteil des Arbeitens oder Ruhens während der Fahrt zu nutzen. Die Wahl des Straßentyps kann durch diese Optimierung vorgegeben werden. Denkbar wäre eine Erhöhung der Autobahnabschnitte oder der autobahnähnlichen Abschnitte, wenn durch diesen Straßentyp eine längere Zeit automatisiert gefahren werden kann. Ebenfalls kann die Wahl auf eine Strecke mit weniger Kurven fallen, wenn hierdurch ein ruhigeres Fahren und eine effektivere Durchführung der Nebentätigkeit ermöglicht werden. Das auf den Streckenabschnitten vorherrschende Wetter kann die Routenplanung beeinflussen. So ist die Route möglicherweise anzupassen, um ungünstige Wetterlagen zu umgehen und die automatisierte Fahrt bzgl. Strecke oder Zeit zu optimieren. Die Routenanpassung kann analog zum vorherrschenden Wetter auch für die aktuelle Verkehrslage / den aktuellen Verkehrsfluss erfolgen. Im Gegensatz zu den üblichen Ansätzen, in denen der Verkehrsfluss dahingehend genutzt wird, um schnellstmöglich zum Ziel zu kommen, wird dieser Ansatz dazu verwendet, die automatisierte Fahrt zu optimieren (Zeit / Strecke) und wirtschaftliche Vorteile zu generieren.
Das Verfahren kann den Routenvorschlag dahingehend ermitteln bzw. optimieren, dass gesetzliche Lenk- und Ruhezeiten sowie Pausenzeiten eines Berufskraftfahrers eingehalten werden und aktiv die geplante Route beeinflussen. Der Berechnungsalgorithmus kann die Route den tagesaktuellen Gegebenheiten des Fahrers (tägliche Maximalstunden, verbrauchte und vorhandene Zeitanteile, etc.) unter Berücksichtigung einer Nebentätigkeit während des automatisierten Fahrens anpassen. Für die Berechnung kann die geplante aktive Lenkzeit am Steuer sowie die aktive Zeit der Nebentätigkeit berücksichtigt werden, vorzugsweise gemäß der Pausenvorschrift aus Schritt S10. Geeignete oder optimale Parkplätze und Rastplätze für die Pausen (Ruhezeit) können errechnet oder durch den Fahrer vorgegeben werden. Die Lenkzeit für automatisiertes Fahren kann ein eigenständiges Optimierungsziel oder ein Parameter für das Optimierungsziel „Routenverlauf für maximale Automatisierung“ sein, mit dem Ziel, die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen.
Das Verfahren kann den Routenverlauf hinsichtlich einer möglichen Platooningfahrt anpassen bzw. optimieren. Bei einer Platoonfahrt, d. h. vorzugsweise einem Konvoi aus mehreren Lastkraftwagen, fahren die Kraftfahrzeuge mit sehr geringem Abstand automatisiert hintereinander, um den Windschatteneffekt auszunutzen. Das reduziert den Kraftstoffverbrauch und erhöht die Wirtschaftlichkeit. Es können gezielt Routenabschnitte ermittelt werden, die ein erhöhtes Potential für solch eine effiziente Fahrstrategie aufweisen und/oder die von möglichst vielen potentiellen Platooningpartnern befahren werden, die dann bspw. mittels der Benutzerschnittstelle 22 angezeigt werden.
Das Verfahren kann den Routenverlauf hinsichtlich einer bis zu einem vorgebbaren Zwischenziel auszuführenden Nebentätigkeit des Fahrers ermitteln, sodass die Nebentätigkeit in einer Fahrerpause gemäß der Pausenvorschrift vor Erreichen des Zwischenziels ausgeführt werden kann. Neben der reinen Nebentätigkeit des Berufskraftfahrers, die er während seiner Fahrt im Fahrzeug erledigt, kann es vorkommen, dass zur Erledigung seiner Aufgaben Zwischenziele, z. B. zum Be- und Entladen, angesteuert werden müssen. So ist es möglich, die Routenführung auf effiziente Weise so zu optimieren, dass die Aufgaben des Fahrers bis zum Erreichen des Zwischenziels erledigt werden können. Optimiert werden können Gesamtweg oder die gesamte Fahrdauer oder die Reihenfolge der angesteuerten Ziele. Ebenfalls möglich ist eine Gewichtung der Parameter (Weg, Dauer, Reihenfolge) nach verschiedenen Faktoren, die eine Mischung dieser Ansätze hervorbringt. Die Optimierung der Fahrroute kann soweit führen, dass der Fahrer vorab informiert wird, ob ein Zwischenhalt bzw. das Ansteuern eines Zwischenhaltes möglich ist. Die Bearbeitung seiner Hauptaufgabe, das Abliefern seiner Ware an einem bestimmten Ort zu einer bestimmten Zeit wird hierbei nicht gefährdet.
Im Verfahrensschritt S22 kann der mindestens eine Routenvorschlag aus dem Schritt S20 über die Benutzerschnittstelle 22 (siehe 1) zur Auswahl durch den Benutzer z. B. visuell ausgegeben werden. Ferner können auch die weiteren Ergebnisse der Schritte S10-S20 über die Benutzerschnittstelle 22 ausgegeben werden, z. B. die Wahrscheinlichkeit, die Qualität und/oder der Automatisierungsgrad der jeweiligen automatisierten Routenabschnitte und/oder die Wahrscheinlichkeit dafür, dass die geplante Pausenzeit tatsächlich in einen automatisierten Routenabschnitt fällt.
Es ist möglich, dass während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 10 der von dem Fahrer ausgewählte Routenvorschlag automatisch durch das Navigationssystem 12 angepasst wird. Dies kann bspw. dann der Fall sein, wenn während der Fahrt Veränderungen bezüglich der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder der Pausenvorschrift auftreten. Der Routenvorschlag kann so angepasst werden, dass die Fahrerpause weiterhin zeitlich vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte fällt.
Es ist auch möglich, dass das automatisierte Fahrsystem 14 während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 10 den automatisierten Betrieb des Kraftfahrzeugs 10 in Abhängigkeit von der Pausenvorschrift anpasst. Bspw. kann es während der Fahrt zu Veränderung bezüglich der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder der Pausenvorschrift kommen. Das automatisierte Fahrsystem 14 kann darauf bspw. so reagieren, dass im automatisierten Betrieb eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 angepasst wird, um weiterhin sicherzustellen, dass die Fahrerpause weiterhin zeitlich vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte fällt. Bspw. kann die Situation auftreten, dass sich aufgrund eines vorausliegenden, sich plötzlichen ankündigenden Wetterumschwungs ein zu diesem Zeitpunkt automatisiert befahrener Routenabschnitt verkürzt. Um dennoch eine bereits angefangene Pausenvorschrift weiterhin vollständig innerhalb des automatisiert befahrenen Routenabschnitts durchzuführen, kann die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 von dem automatisierten Fahrsystem 14 verringert werden, z. B. innerhalb von vorgegebenen Grenzen.
Bspw. kann auch ein alternativer Routenvorschlag von dem Navigationssystem ermittelt werden, bei dem die Fahrerpause an einer Raststätte oder einem Parkplatz durchgeführt werden kann.
Das Verfahren zur Routenplanung kann auch wie folgt erweitert werden. Bspw. kann dem Fahrer ein Hinweis gegen werden, wann er zeitlich am besten mit ein Aufgabe fertig sein sollte, bzw. ob sich eine bestimmte Aufgabe lohnt in Abhängigkeit von dem aktuellen / zukünftigen automatisierten Betrieb des Kraftfahrzeugs. Das Verfahren kann in einem Fahrzeugplatoon zum Einsatz kommen. So könnten die Funktionen beim Andocken an das Fahrzeugplatoon den Platoonteilnehmern automatisch zur Verfügung gestellt werden. Im Fahrzeugplatoon kann die Anzeige auf den Benutzerschnittstellen der Platoonteilnehmer synchronisiert werden, sodass bspw. immer, wenn etwas im Platoon passiert (z. B. Ankoppel-, Abkoppelvorgänge), dies von allen Benutzerschnittstellen ausgegeben wird. Z. B. können Anzeigen aller Platoonteilnehmer mit aktiver Nebentätigkeit mit der dringenden Information den aktuellen Anzeigeinhalt überlagern.
Zusätzlich zu dem dargestellten Verfahren können weitere Aspekte von herkömmlichen Navigationssystemen von dem Navigationssystem 12 ausgeführt werden, wobei diese Aspekte keinen Bezug zum automatisierten Fahren aufweisen müssen. Das Navigationssystem 12 kann somit bspw. auch wie ein herkömmliches Navigationssystem verwendet werden, wenn gewünscht. Hier können bspw. externe Einflussfaktoren wie Verkehr, Mautstraßen, Länder usw. und Optimierungsziele wie schnellste Route, kürzeste Route usw. berücksichtigt werden.
Die 3 zeigt rein bespielhaft, wie dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 einige aus dem Verfahren von 2 gewonnene Informationen übersichtlich zur Anzeige gebracht werden können.
Die Darstellung der Routeninformation erfolgt für den Fahrer leicht verständlich und gut ersichtlich über die Benutzerschnittstelle 22. Die Aufbereitung der Routeninformation kann auf verschiedene Arten für den Fahrer erfolgen. Grundlegend werden dem Fahrer Vorschläge und Optionen aufgezeigt, die er eigenständig auswählen kann. Ihm wird somit die Möglichkeit geboten, genau das zu priorisieren, was seinen Bedürfnissen entspricht.
Bspw. kann u.a. ein Balkendiagramm angezeigt werden. In dem beschrifteten Balkendiagramm werden die automatisiert und nicht- automatisiert befahrbaren Routenabschnitte zweckmäßig aneinander angrenzend von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt für einen Routenvorschlag dargestellt. Bspw. kann die Darstellung auch für mehrere Routenvorschläge übereinander oder nebeneinander angezeigt werden, oder der Fahrer kann durch mehrere Routenvorschläge „blättern“.
Im Ausführungsbeispiel besteht der Routenvorschlag aus nur zwei Routenabschnitten (Abschnitte X und Y), die zudem beide automatisiert befahrbar sind. Für beide Routenabschnitte wird eine Länge bzw. Dauer des Routenabschnitts, eine Wahrscheinlichkeit für ein tatsächliches automatisiertes Befahren des Routenabschnitts, eine Qualität der für den automatisierten Betrieb zur Verfügung stehenden Datenbasis und ein (höchst-)möglicher Automatisierungsgrad angezeigt. Zudem wird angezeigt, wann die Durchführung der Fahrerpause gemäß der Pausenvorschrift geplant ist, nämlich beispielhaft während des Durchfahrens des zweiten automatisiert befahrbaren Routenabschnitts.
Mögliche, ggf. auswählbare Parameter zur Ausgabe, vorzugsweise durch Anzeige, mittels der Benutzerschnittstelle 22 betreffen bspw. den Routenvorschlag mit Zeithorizont, zur Abschätzung wann und was vom Fahrer gemacht werden muss und kann. Die Information zum jeweiligen Automatisierungsgrad (Stufe) kann auf die einzelnen Routenabschnitte heruntergebrochen sein. Die Abschätzungen zur Qualität und/oder zur Wahrscheinlichkeit kann ausgegeben werden. Diese Größen können als Hilfsgröße für den Fahrer dienen. Der Fahrer kann verstehen, wie belastbar und verlässlich die Berechnung des Algorithmus ist und ob er ggf. in die Fahrzeugsteuerung eingreifen muss. Denkbar wäre ebenfalls eine, weiterführende Unterteilung nach alternativen Parametern. Für jeden Teilabschnitt werden für die Fahrt relevante Parameter ausgegeben. Neben den in 3 dargestellten Parametern können bspw. zusätzlich oder alternativ eine Verkehrslage und ein Verkehrsfluss (Stau, Sperrungen, Brücken, Engpässe, usw.) sowie Straßentyp, Raststätten, Tankstellen, Ladestation für E-Fahrzeug usw. ausgegeben werden. Es kann die Aufnahme einer Nebentätigkeit (z. B. von wo bis wo sinnvoll möglich, Grad der Nebentätigkeit (weniger und höher anspruchsvoll), Dauer der Nebentätigkeit) für die Fahrerpause ausgegeben werden. Es kann das Wetter (z. B. Wahrscheinlichkeit einer Fahrzeugübernahme durch den Fahrer wegen Regen oder Schnee) ausgegeben werden. Es kann die Tageszeit (Tag / Nacht, Wahrscheinlichkeit einer Fahrzeugübernahme) ausgegeben werden. Es kann auf Möglichkeiten zur Platoonfahrt (z. B. von wo bis wo ist eine Platoonfahrt möglich) hingewiesen werden. Es kann ein Kraftstoffverbrauch (z. B. allgemein oder bei Platoonfahrten eingesparter Kraftstoff, oder das System wägt Zeit für Nebentätigkeit mit eingespartem Kraftstoff ab) ausgegeben werden.
Die hierin offenbarten Verfahren können bspw. wie folgt genutzt werden.
Der Fahrer eines automatisiert fahrbaren Lastkraftwagens plant seine Tagesroute. Er muss vier Ziele anfahren, um Ladung beim Kunden aufzuladen und abzuladen. Parallel dazu hat er zwei weitere Aufgaben im Bereich Büroarbeit zu erledigen, deren Aufwand er mit drei Zeitstunden abschätzt. All diese Parameter gibt er in das Navigationssystem ein. Der Berechnungsalgorithmus sammelt weitere Parameter zur Verkehrslage, Wetter, Tageszeit, etc. und gibt dem Fahrer verschiedene Routenoptionen mit dem Optimierungsziel „möglichst viel Zeit für Nebentätigkeit“ vor, die seine Anforderungen erfüllen. Diese Optionen beinhalten die gesetzlichen Lenk- und Ruhezeiten des Fahrers und sehen entsprechende Pausen auf ausgewählten Raststätten vor. Der Fahrer entscheidet sich nicht für die km-mäßig kürzeste Strecke. Das System schlägt ihm darüber hinaus eine km-mäßig längere aber wirtschaftlich günstigere Route vor, bei der ein längerer Zeitraum in einem Platoon gefahren werden kann. Der Fahrer wählt die Option und beginnt seine Tagesroute. Sobald er vom Fahrzeug die Rückmeldung zum automatisierten Fahren bekommt, widmet er sich seiner Nebentätigkeit.
Als weiteres Beispiel fährt ein automatisiert fahrender Lastkraftwagen auf der Autobahn. Der Fahrer sitzt im „Bürobereich“ seiner Kabine und widmet sich einer Nebentätigkeit. Das Navigationssystem 12 teilt ihm mit, dass sich das Wetter 80 km voraus geändert hat und die Wahrscheinlichkeit einer Fahrzeugübernahme in 60 Minuten durch den Fahrer hoch ist. Gleichzeitig werden dem Fahrer alternative Routenoptionen vorgeschlagen, bei denen er seiner Nebentätigkeit weiter nachkommen kann. Der Fahrer wägt die Optionen ab und entscheidet sich den Fokus auf die Erledigung seiner Nebenaufgabe zu legen. Das System bestätigt die gewählte Option und setzt die geplante Fahrt im automatisierten Fahrmodus auf der neuen Route fort.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die einzelnen Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart.
Bezugszeichenliste

10: Kraftfahrzeug
12: Navigationssystem
14: Automatisiertes Fahrsystem
16: Standortbestimmungsvorrichtung
18: Umfelderfassungssensorik
20: Kommunikationsschnittstelle
22: Benutzerschnittstelle
S10-S22: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19933345 A1 [0002]
DE 102014008151 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Planung einer Route für ein automatisiert betreibbares Kraftfahrzeug (10), vorzugsweise Nutzfahrzeug, aufweisend: Vorgeben einer zeitlichen Pausenvorschrift für eine Fahrerpause eines Fahrers des Kraftfahrzeugs (10); Ermitteln von automatisiert befahrbaren Routenabschnitten, die abschnittsweise zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt der Route liegen; und Ermitteln von einem Routenvorschlag von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt basierend auf der zeitlichen Pausenvorschrift und den ermittelten automatisiert befahrbaren Routenabschnitten, sodass die Fahrerpause zeitlich vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: die zeitliche Pausenvorschrift eine Fahrerpause mit einer vorgegebenen Länge und/oder nach einer vorgegebenen Fahrtdauer erfordert; und/oder die zeitliche Pausenvorschrift eine Fahrerpause für eine aktive Nebentätigkeit erfordert; und/oder die zeitliche Pausenvorschrift eine gesetzliche Lenkzeit, Ruhezeit und/oder Pausenzeit für den Fahrer des Kraftfahrzeugs (10) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner aufweisend: Ermitteln von Parkplätzen und/oder Raststätten, die zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt positioniert sind; und Ermitteln von einem weiteren Routenvorschlag von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt basierend auf der zeitlichen Pausenvorschrift, den ermittelten automatisiert befahrbaren Routenabschnitten und den ermittelten Parkplätzen und/oder Raststätten, sodass die Fahrerpause an einem der ermittelten Parkplätze und/oder einer der ermittelten Raststätten durchführbar ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: das Verfahren ferner ein Vorgeben eines Zwischenziels für die Route aufweist; die zeitliche Pausenvorschrift eine Fahrerpause, die vor dem Zwischenziel durchzuführen ist, aufweist; und der Routenvorschlag so ermittelt wird, dass die Fahrerpause zeitlich in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte vor dem Zwischenziel fällt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: das Ermitteln von automatisiert befahrbaren Routenabschnitten in Abhängigkeit von Kartendaten, Verkehrssituationsdaten, Wetterdaten, Straßentypdaten, Straßentopologiedaten, Lichtverhältnisdaten und/oder Tageszeitdaten erfolgt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: für die automatisiert befahrbaren Routenabschnitte jeweils eine Wahrscheinlichkeit zur tatsächlichen automatisierten Befahrbarkeit des Routenabschnitts ermittelt wird, vorzugsweise basierend auf Kartendaten, Verkehrssituationsdaten, Wetterdaten, Straßentypdaten, Straßentopologiedaten, Lichtverhältnisdaten und/oder Tageszeitdaten; und der Routenvorschlag ferner basierend auf den ermittelten Wahrscheinlichkeiten ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: für die automatisiert befahrbaren Routenabschnitte jeweils eine Qualität der automatisierten Befahrbarkeit des Routenabschnitts ermittelt wird, vorzugsweise basierend einer zur Verfügung stehenden Datenmenge und/oder Datengüte; und der Routenvorschlag ferner basierend auf den ermittelten Qualitäten ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: für die automatisiert befahrbaren Routenabschnitte jeweils ein Automatisierungsgrad der automatisierten Befahrbarkeit des Routenabschnitts ermittelt wird, vorzugsweise basierend auf Kartendaten, Verkehrssituationsdaten, Wetterdaten, Straßentypdaten, Straßentopologiedaten, Lichtverhältnisdaten und/oder Tageszeitdaten; und der Routenvorschlag ferner basierend auf den ermittelten Automatisierungsgraden ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: der Routenvorschlag so ermittelt wird, dass eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fahrerpause zeitlich in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt, größer als eine vorgegebene oder vorgebbare Grenzwahrscheinlichkeit ist; und/oder das Verfahren ferner ein Ausgeben einer Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fahrerpause zeitlich in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt, aufweist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: das Ermitteln des mindestens einen Routenvorschlags ferner auf einer bisherigen Betriebszeit des Kraftfahrzeugs (10) seit einer letzten Fahrerpause gemäß der Pausenvorschrift und/oder einem letzten Start des Kraftfahrzeugs (10) basiert.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: das Ermitteln von automatisiert befahrbaren Routenabschnitten ein Ermitteln von mindestens einem Platoonfahrt-Abschnitt, in dem der automatisiert befahrbare Routenabschnitt mittels Platoonfahrt befahrbar ist und/oder eine Wahrscheinlichkeit zum Anschließen des Kraftfahrzeugs (10) an ein Fahrzeug-Platoon, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug-Platoon, größer als eine vorgegebene Grenzwahrscheinlichkeit ist, aufweist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend: Anpassen des Routenvorschlags während der Fahrt vom Startpunkt zum Zielpunkt in Abhängigkeit von während der Fahrt auftretenden Veränderungen bezüglich der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder der Pausenvorschrift, sodass die Fahrerpause weiterhin zeitlich vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend: Anpassen eines automatisierten Betriebs, vorzugsweise einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) während der Fahrt vom Startpunkt zum Zielpunkt in Abhängigkeit von während der Fahrt auftretenden Veränderungen bezüglich der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder der Pausenvorschrift, sodass die Fahrerpause weiterhin zeitlich vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend: Ausgeben des Routenvorschlags mittels einer Benutzerschnittstelle (22) des Kraftfahrzeugs (10), wobei vorzugsweise: - jeweils eine Wahrscheinlichkeit, eine Qualität und/oder ein Automatisierungsgrad für die automatisierte Befahrbarkeit des automatisiert befahrbaren Routenabschnitts angezeigt wird oder anzeigbar ist; und/oder - eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fahrerpause in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte fällt, angezeigt wird oder anzeigbar ist; und/oder - eine Zuordnung der Fahrerpause zu dem jeweiligen automatisiert befahrbaren Routenabschnitt angezeigt wird oder anzeigbar ist; und/oder - eine Fahrzeit bis zur Fahrerpause und/oder eine verbleibende Pausendauer angezeigt wird oder anzeigbar ist; und/oder - ein Platoonfahrt-Abschnitt, in dem der automatisiert befahrbare Routenabschnitt mittels Platoonfahrt befahrbar ist, und/oder eine Wahrscheinlichkeit zum Anschließen des Kraftfahrzeugs (10) an ein Fahrzeugplatoon angezeigt wird oder anzeigbar ist.
Navigationssystem (12) für ein Kraftfahrzeug (10), vorzugsweise ein Nutzfahrzeug, oder Kraftfahrzeug (10), vorzugsweise Nutzfahrzeug, mit einem Navigationssystem (12), wobei: das Navigationssystem (12) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.