DE102019110924A1

DE102019110924A1 - Bereitstellen einer Fahrerrückmeldung

Info

Publication number: DE102019110924A1
Application number: DE102019110924.8A
Authority: DE
Inventors: Shifang Li; Donald K. Grimm; Yuchen Zhou; Brent N. Bacchus; Lawrence A. Bush
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2018-05-09
Filing date: 2019-04-26
Publication date: 2019-11-14
Anticipated expiration: 2039-04-27
Also published as: CN110466532B; CN110466532A; US10442443B1; DE102019110924B4

Abstract

Es werden technische Lösungen beschrieben, um einem Fahrer eines Fahrzeugs eine Rückmeldung zur Fahrerleistung bereitzustellen. Ein exemplarisches Verfahren beinhaltet das Empfangen einer ersten Manöversteuerung durch eine Steuerung von einem automatisierten Fahrsystem des Fahrzeugs. Das Verfahren beinhaltet ferner das Empfangen einer zweiten Manöversteuerung durch die Steuerung vom Fahrer. Das Verfahren beinhaltet ferner, als Reaktion darauf, dass sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung unterscheidet, das Erzeugen einer Fahrerbenachrichtigung, die bezeichnend für die erste Manöversteuerung vom automatisierten Fahrsystem ist, und das Betreiben des Fahrzeugs mit der zweiten Manöversteuerung.

Description

EINLEITUNG
Der Gegenstand der Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf das Bereitstellen von Fahrerrückmeldungen, insbesondere auf eine dynamische Art und Weise, während des Fahrens eines Fahrzeugs, und insbesondere basierend auf einem automatisierten Fahrsystem.
Die Fahrzeuge können mit einem automatisierten Fahrsystem ausgestattet sein, das in verschiedenen Betriebsarten betrieben werden kann. So wird beispielsweise in einem „vollständig automatisierten“ Betriebsmodus (manchmal als Level 5-Automatisierung der amerikanischen Verkehrssicherheitsbehörde (National Highway Transportation Safety Agency-NHTSA) bezeichnet) ein Computersystem verwendet, um das Fahrzeug entlang einer Fahrtroute Eingriffe durch einen menschlichen Fahrer zu navigieren und/oder zu manövrieren. In einem „halbautomatisierten“ Betriebsmodus (Level-3-Automatisierung nach NHTSA) kann das Fahrzeug volle Selbstfahrfunktionen ausführen, kann jedoch in verschiedenen Situationen ein menschliches Eingreifen erfordern oder den Fahrer auffordern, die Steuerung zu übernehmen (mit einer gewissen Verzögerung bei der Reaktion). Es gibt verschiedene andere Betriebsmodi, die Funktionen, wie beispielsweise des Antiblockiersystems, elektronische Stabilitätskontrolle, Spurhaltung und dergleichen erleichtern. Darüber hinaus werden in einem oder mehreren Betriebsmodi mehrere Funktionen kombiniert, wie beispielsweise die Kombination von adaptiver Geschwindigkeitsregelung und Spurhaltung, um ein Fahrzeug zu konstruieren, das selbst fährt, aber eine ständige menschliche Überwachung und schnelles Eingreifen erfordert; oder ein von außerhalb des Fahrzeugs überwachtes Selbstparken. Um diese automatisierten Funktionen zu ermöglichen, sind die Fahrzeuge mit Sensoren ausgestattet, die zum Erfassen von Informationen bezüglich der Umgebung, einschließlich des Vorhandenseins von Objekten in der Umgebung, konfiguriert sind. Die erfassten Informationen können an das Computersystem gesendet werden.
Typischerweise verursachen neue/unerfahrene Fahrer und/oder unbedachte/schlechte Fahrer Fahrzeugunfälle. Es ist wünschenswert, diese Fahrer so zu schulen, dass das Unfallrisiko gemindert wird. Die hierin beschriebenen technischen Lösungen ermöglichen ein automatisiertes Fahrsystem, das dem Fahrer dynamisch Rückmeldungen zur Verbesserung der Fahrerleistung bereitstellt.
KURZDARSTELLUNG
Es werden technische Lösungen beschrieben, um einem Fahrer eines Fahrzeugs eine Rückmeldung zur Fahrerleistung bereitzustellen. Ein exemplarisches Verfahren beinhaltet das Empfangen einer ersten Manöversteuerung durch eine Steuerung von einem automatisierten Fahrsystem des Fahrzeugs. Das Verfahren beinhaltet ferner das Empfangen einer zweiten Manöversteuerung durch die Steuerung vom Fahrer. Das Verfahren beinhaltet ferner, als Reaktion darauf, dass sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung unterscheidet, das Erzeugen einer Fahrerbenachrichtigung, die bezeichnend für die erste Manöversteuerung vom automatisierten Fahrsystem ist, und das Betreiben des Fahrzeugs mit der zweiten Manöversteuerung.
In einem oder mehreren Beispielen unterscheidet sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung, wenn eine Differenz zwischen einer ersten Fahrzeuggeschwindigkeit von der ersten Manöversteuerung und einer zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit von der zweiten Manöversteuerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Alternativ oder zusätzlich unterscheidet sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung, wenn eine Differenz zwischen einer ersten Fahrzeugbeschleunigung von der ersten Manöversteuerung und einer zweiten Fahrzeugbeschleunigung von der zweiten Manöversteuerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Alternativ oder zusätzlich unterscheidet sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung, wenn eine Differenz zwischen einer ersten Fahrzeuglenkrichtung von der ersten Manöversteuerung und einer zweiten Fahrzeuglenkrichtung von der zweiten Manöversteuerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
In einem oder mehreren Beispielen wird ein Satz von Abweichungsmetriken durch Bestimmen von Differenzen zwischen einem oder mehreren Parametern aus der ersten Manöversteuerung und dem einen oder den mehreren Parametern aus der zweiten Manöversteuerung berechnet, und die Fahrerbenachrichtigung wird basierend auf den Abweichungsmetriken erzeugt. Weiterhin wird ein Fahrerleistungswert für den Fahrer berechnet, worin der Fahrerleistungswert als $s c o r e = \sum_{i = 1}^{n} w_{i} x_{i}$
berechnet wird, worin x_i eine i^te Abweichungsmetrik von dem Satz von Abweichungsmetriken ist, w_i eine Gewichtung ist, die der i^ten Abweichungsmetrik zugeordnet ist, und n eine Gesamtzahl von Abweichungsmetriken ist.
In einem oder mehreren Beispielen wird bestimmt, ob die zweite Manöversteuerung eine Gefahrensituation basierend auf einem vorgegebenen Parametersatz erzeugt, und als Reaktion auf die entstehende Gefahrensituation wird das Fahrzeug gemäß der ersten Manöversteuerung betrieben, die vom automatisierten Fahrsystem empfangen wird. Weiterhin wird das automatisierte Fahrsystem basierend auf der zweiten Manöversteuerung, die vom Fahrer empfangen wird, aktualisiert.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet ein System ein automatisiertes Fahrsystem, ein Fahrzeugführerschnittstellensystem und eine Steuerung, die mit dem Fahrzeugführerschnittstellensystem und dem automatisierten Fahrsystem gekoppelt ist. Die Steuerung stellt eine Fahrerleistungsrückmeldung für einen Fahrer eines Fahrzeugs bereit. Das Bereitstellen der Fahrerleistungsrückmeldung beinhaltet das Empfangen einer ersten Manöversteuerung von einem automatisierten Fahrsystem des Fahrzeugs. Weiterhin empfängt die Steuerung eine zweite Manöversteuerung vom Fahrer. Die Steuerung erzeugt als Reaktion darauf, dass sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung unterscheidet, eine Fahrerbenachrichtigung, die auf die erste Manöversteuerung vom automatisierten Fahrsystem hinweist und das Fahrzeug mit der zweiten Manöversteuerung betreibt.
In einem oder mehreren Beispielen unterscheidet sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung, wenn eine Differenz zwischen einer ersten Fahrzeuggeschwindigkeit von der ersten Manöversteuerung und einer zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit von der zweiten Manöversteuerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Alternativ oder zusätzlich unterscheidet sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung, wenn eine Differenz zwischen einer ersten Fahrzeugbeschleunigung von der ersten Manöversteuerung und einer zweiten Fahrzeugbeschleunigung von der zweiten Manöversteuerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Alternativ oder zusätzlich unterscheidet sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung, wenn eine Differenz zwischen einer ersten Fahrzeuglenkrichtung von der ersten Manöversteuerung und einer zweiten Fahrzeuglenkrichtung von der zweiten Manöversteuerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
In einem oder mehreren Beispielen wird ein Satz von Abweichungsmetriken durch Bestimmen von Differenzen zwischen einem oder mehreren Parametern aus der ersten Manöversteuerung und dem einen oder den mehreren Parametern aus der zweiten Manöversteuerung berechnet, und die Fahrerbenachrichtigung wird basierend auf den Abweichungsmetriken erzeugt. Weiterhin wird ein Fahrerleistungswert für den Fahrer berechnet, worin der Fahrerleistungswert als $s c o r e = \sum_{i = 1}^{n} w_{i} x_{i}$
berechnet wird, worin x_i eine ite Abweichungsmetrik von dem Satz von Abweichungsmetriken ist, w_i eine Gewichtung ist, die der i^ten Abweichungsmetrik zugeordnet ist, und n eine Gesamtzahl von Abweichungsmetriken ist.
In einem oder mehreren Beispielen wird bestimmt, ob die zweite Manöversteuerung eine Gefahrensituation basierend auf einem vorgegebenen Parametersatz erzeugt, und als Reaktion auf die entstehende Gefahrensituation wird das Fahrzeug gemäß der ersten Manöversteuerung betrieben, die vom automatisierten Fahrsystem empfangen wird. Weiterhin wird das automatisierte Fahrsystem basierend auf der zweiten Manöversteuerung, die vom Fahrer empfangen wird, aktualisiert.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet ein Computerprogrammprodukt eine computerlesbare Speichervorrichtung mit einer oder mehreren computerausführbaren Anweisungen, die, wenn sie durch eine Steuerung ausgeführt werden, die Steuerung dazu veranlassen, eine Fahrerleistungsrückmeldung für einen Fahrer eines Fahrzeugs bereitzustellen. Das Bereitstellen der Fahrerleistungsrückmeldung beinhaltet das Empfangen einer ersten Manöversteuerung von einem automatisierten Fahrsystem des Fahrzeugs. Weiterhin empfängt die Steuerung eine zweite Manöversteuerung vom Fahrer. Die Steuerung erzeugt als Reaktion darauf, dass sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung unterscheidet, eine Fahrerbenachrichtigung, die auf die erste Manöversteuerung vom automatisierten Fahrsystem hinweist und das Fahrzeug mit der zweiten Manöversteuerung betreibt.
In einem oder mehreren Beispielen unterscheidet sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung, wenn eine Differenz zwischen einer ersten Fahrzeuggeschwindigkeit von der ersten Manöversteuerung und einer zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit von der zweiten Manöversteuerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Alternativ oder zusätzlich unterscheidet sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung, wenn eine Differenz zwischen einer ersten Fahrzeugbeschleunigung von der ersten Manöversteuerung und einer zweiten Fahrzeugbeschleunigung von der zweiten Manöversteuerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Alternativ oder zusätzlich unterscheidet sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung, wenn eine Differenz zwischen einer ersten Fahrzeuglenkrichtung von der ersten Manöversteuerung und einer zweiten Fahrzeuglenkrichtung von der zweiten Manöversteuerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
In einem oder mehreren Beispielen wird ein Satz von Abweichungsmetriken durch Bestimmen von Differenzen zwischen einem oder mehreren Parametern aus der ersten Manöversteuerung und dem einen oder den mehreren Parametern aus der zweiten Manöversteuerung berechnet, und die Fahrerbenachrichtigung wird basierend auf den Abweichungsmetriken erzeugt. Weiterhin wird ein Fahrerleistungswert für den Fahrer berechnet, worin der Fahrerleistungswert als $s c o r e = \sum_{i = 1}^{n} w_{i} x_{i}$
berechnet wird, worin x_i eine i^te Abweichungsmetrik von dem Satz von Abweichungsmetriken ist, w_i eine Gewichtung ist, die der i^ten Abweichungsmetrik zugeordnet ist, und n eine Gesamtzahl von Abweichungsmetriken ist.
In einem oder mehreren Beispielen wird bestimmt, ob die zweite Manöversteuerung eine Gefahrensituation basierend auf einem vorgegebenen Parametersatz erzeugt, und als Reaktion auf die entstehende Gefahrensituation wird das Fahrzeug gemäß der ersten Manöversteuerung betrieben, die vom automatisierten Fahrsystem empfangen wird. Weiterhin wird das automatisierte Fahrsystem basierend auf der zweiten Manöversteuerung, die vom Fahrer empfangen wird, aktualisiert.
Die oben genannten Eigenschaften und Vorteile sowie anderen Eigenschaften und Funktionen der vorliegenden Offenbarung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ohne Weiteres hervor.
Figurenliste
Andere Merkmale, Vorteile und Details erscheinen nur exemplarisch in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen, wobei sich die ausführliche Beschreibung auf die Zeichnungen bezieht, wobei gilt:

1 veranschaulicht ein Fahrzeug mit einem automatisierten Fahrsystem gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen,
2 bildet ein Flussdiagramm eines exemplarischen Verfahrens zum Bereitstellen einer Fahrerrückmeldung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ab;
3 bildet ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Erzeugen der Fahrerbenachrichtigung basierend auf den berechneten Fahrermetriken gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ab;
4A bildet eine exemplarische Benachrichtigung an einen Fahrer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ab;
4B bildet eine exemplarische Benachrichtigung an einen Fahrer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ab;
5 bildet eine exemplarische Benachrichtigung an einen Fahrer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ab;
6A bildet eine exemplarische Benachrichtigung an einen Fahrer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ab;
6B bildet eine exemplarische Benachrichtigung an einen Fahrer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ab; und
6C bildet eine exemplarische Benachrichtigung an einen Fahrer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ab.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung in ihren An- oder Verwendungen zu beschränken. Es sollte verstanden werden, dass in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen. Der hier verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf eine Verarbeitungsschaltung, die eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder gruppiert) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten, beinhalten kann.
Im Allgemeinen sehen automatisierte Fahrsysteme zumindest einige Aspekte einer sicherheitskritischen Steuerungsfunktion vor (z. B. Lenken, Gas geben oder Bremsen erfolgen ohne direkte Fahrereingabe). In einem oder mehreren Beispielen sieht das automatisierte Fahrsystem Sicherheitswarnungen für den Fahrer vor, führt aber keine Steuerungsfunktion aus. Das automatisierte Fahrsystem kann On-Board-Sensoren, Kameras, globale Positionierungssysteme (GPS) und Telekommunikation verwenden, um Umgebungsinformationen zum Beurteilen sicherheitskritischer Situationen und zum sachgerechten Betrieb/Warnen zu erhalten, indem es auf einer bestimmten Automatisierungsebene eine Steuerung durchführt.
Die Society of Automotive Engineers International (SAE) hat in der SAE J3016™ - Klassifizierung der Antriebsautomatisierungsstufen in Straßenfahrzeugen - eine Klassifizierung der Fahrzeugautomation vorgenommen, die von keiner Automatisierung bis zur Vollautomatisierung reicht. Im Allgemeinen beinhalten die SAE J3016™-Level und Definitionen Level 0 - Keine Automatisierung: Die Vollzeitleistung durch den menschlichen Fahrer in allen Aspekten der dynamischen Fahraufgabe, auch wenn sie durch Warn- oder Interventionssysteme ergänzt wird; Stufe 1 - Fahrerassistenz: Die Fahrmodus-spezifische Ausführung durch ein Fahrerassistenzsystem von entweder Lenkung oder Beschleunigung/Verzögerung unter Verwendung von Informationen zur Fahrumgebung und mit der Annahme, dass der menschliche Fahrer alle übrigen Aspekte der dynamischen Fahraufgabe erfüllt; Stufe 2 - Teilautomatisierung: Die Fahrmodus-spezifische Ausführung durch ein oder mehrere Fahrerassistenzsysteme von sowohl Lenkung und Beschleunigung/Verzögerung unter Verwendung von Informationen zur Fahrumgebung und mit der Annahme, dass der menschliche Fahrer alle übrigen Aspekte der dynamischen Fahraufgabe erfüllt; Level 3 - Teilautomatisierung: Die Fahrmodus-spezifische Leistung durch ein automatisiertes Fahrsystem aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe unter der Annahme, dass der menschliche Fahrer angemessen auf eine Eingriffsaufforderung reagieren wird; Level 4 - Hohe Automatisierung: Die Fahrmodus-spezifische Leistung durch ein automatisiertes Fahrsystem aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe, auch wenn ein menschlicher Fahrer nicht angemessen auf eine Eingriffsaufforderung reagiert; und Level 5 - Vollautomatisierung: Die Vollautomatisierung durch ein automatisiertes Fahrsystem aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe unter allen Fahrbahn- und Umgebungsbedingungen, die von einem menschlichen Fahrer verwaltet werden können.
Unter Bezugnahme nun auf 1 ist ein Fahrzeug gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen abgebildet. 1 veranschaulicht schematisch ein Fahrzeug 120 mit einem automatisierten Fahrsystem 122. Das automatisierte Fahrsystem 122 beinhaltet im Allgemeinen ein Sensorsystem 124, ein Steuersystem 126 und ein Kommunikationssystem 128. Es ist zu beachten, dass, obwohl bestimmte Systeme separat definiert sind, jedes oder eines der Systeme auf andere Weise über Hardware und/oder Software kombiniert oder getrennt werden kann.
Das Sensorsystem 124 kann verschiedene Sensoren beinhalten, die zum Identifizieren eines mit dem Fahrzeug 120 und dessen Umgebung verbundenen Zustands betreibbar sind. In einem oder mehreren Beispielen beinhaltet das Sensorsystem 124 ein umgebendes Überwachungssystem, das Sensoren, wie beispielsweise Bildsensoren, RADAR, SONAR, LIDAR und andere beinhaltet, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es ist zu beachten, dass verschiedene Sensoren alternativ oder ergänzend vorgesehen werden können.
Das Steuersystem 126 beinhaltet im Allgemeinen einen Prozessor 142, einen Speicher 144 und eine Schnittstelle 146. Das Steuersystem 126 kann ein Teil einer zentralen Fahrzeugsteuerung, eine eigenständige Einheit oder eines anderen Systems, wie beispielsweise eines Cloud-basierten Systems, sein. Der Prozessor 142 kann jede Art von Mikroprozessor mit gewünschten Leistungsmerkmalen sein, und der Speicher 144 kann jede Art von computerlesbarem Medium beinhalten, das die hierin beschriebenen Daten und Steueralgorithmen speichert. Die Schnittstelle 146 ermöglicht die Kommunikation mit anderen Systemen, wie beispielsweise dem Sensorsystem 124, dem Kommunikationssystem 128 und sicherheitskritischen Steuersystemen, wie beispielsweise einem Bremssystem 150, einem Lenksystem 160 und einem Drosselsystem 170 zum Bereitstellen einer Fahr-/Manöversteuerung für das Fahrzeug 120 basierend auf einem oder mehreren Regelalgorithmen.
In einem oder mehreren Beispielen kann der Fahrer über eine Fahrer-Fahrzeug-Schnittstelle (DVI) 180 mit dem Steuersystem 126 interagieren. Die DVI 180 kann ein Armaturenbrett mit einem Touchscreen, einer Tastatur, einer Anzeigevorrichtung oder anderen Schnittstelleneinheiten beinhalten. Die DVI 180 kann auch eine oder mehrere haptische Vorrichtungen beinhalten, die in ein Lenkrad, ein Gaspedal, ein Bremspedal, einen Ganghebel, eine Sitzanordnung und/oder andere Fahrzeugsteuerschnittstellen integriert sind. Der DVI 180 kann ferner ein oder mehrere Audiovorrichtungen beinhalten, wie beispielsweise Lautsprecher. Es ist zu beachten, dass die Fahrzeugsteuerschnittstellen für die jeweiligen sicherheitskritischen Steuersysteme 150, 160, 170 nicht veranschaulicht sind und dass verschiedene Schnittstellen verwendet werden können, um den manuellen und selbstfahrenden Betrieb des Fahrzeugs 120 zu ermöglichen. Die DVI 180 unterstützt das Steuersystem 126 zusätzlich beim Bereitstellen von Fahrerrückmeldungen. Die Fahrerrückmeldung kann die Manöversteuerung beinhalten, die durch das Steuersystem 126 bestimmt wurde. Die Fahrerrückmeldung kann ferner eine Abweichung beinhalten, die zwischen der ermittelten Manöversteuerung und einem vom Fahrer durchgeführten Manöver festgestellt wird.
Das Kommunikationssystem 128 kann zum Empfangen von Informationen von Off-Board-Systemen betreibbar sein, die Informationen an die Steueralgorithmen bereitstellen, um Verkehrsinformationen, Wetterinformationen, Standortinformationen und andere Informationen zum Erleichtern der Steuerung und Navigation des Fahrzeugs 120 abzudecken, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Steueralgorithmen sind zum Bereitstellen einer Manöver-Steuerung des Fahrzeugs 120 gemäß beispielsweise einer Reihe von Fahrzeugautomationen betreibbar, die von Behörden, wie beispielsweise der National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) und SAE International, vom Level-0-Automatisierungslevel bis zum Level-5-Automatisierungsgrad eingestuft wurden.
Es ist zu beachten, dass die vorgenannten Automatisierungslevel zwar zu beschreibenden Zwecken hierin verwendet werden, andere Abgrenzungen jedoch ergänzend oder alternativ vorgesehen werden können. Die Komplexität auch der hierin beschriebenen Automatisierungslevel kann jedoch zu einer unklaren Abgrenzung von Betriebsgrenzen und Verantwortlichkeiten für die Fahrerinteraktion führen. In der Beschreibung hierin wird „Level 3“ zur Darstellung von Teilautomatisierungsleveln, wie beispielsweise Level 1-3, und Level 4 zur Darstellung von hohen Automatisierungsleveln, wie beispielsweise Level 4-5, verwendet.
Ein Off-Board-Computersystem 190 kann ein Computer-Server oder ein anderes Computersystem sein, das vom Steuersystem 126 getrennt ist, das sich im Fahrzeug 120 befindet. Das Off-Board-Computersystem 190 kann leistungsfähiger sein als das Steuersystem 126, beispielsweise mit einem schnelleren Prozessor, mehr Speicher, zusätzlichen Rechenressourcen, wie beispielsweise einer grafischen Programmiereinheit (GPU), einem künstlichen neuronalen Netzwerk (ANN)-Chip und dergleichen.
Typischerweise verursachen neue/unerfahrene Fahrer und/oder unbedachte/schlechte Fahrer Fahrzeugunfälle. Es ist wünschenswert, diese Fahrer so zu schulen, dass das Unfallrisiko gemindert wird. Die hierin beschriebenen technischen Lösungen sehen Techniken zur Unterstützung und Verbesserung der Fahrleistung durch die Kommunikation von Fahrvorschlägen durch haptische, akustische und visuelle Hinweise vor, um Unfälle zu vermeiden und die Fahrleistung des Fahrers zu verbessern. Die hierin beschriebenen technischen Lösungen ermöglichen es dem automatisiertes Fahrsystem 122, dem Fahrer dynamisch Rückmeldungen zur Verbesserung der Fahrerleistung bereitzustellen.
2 bildet ein Flussdiagramm eines exemplarischen Verfahrens 200 zum Bereitstellen einer Fahrerrückmeldung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ab. In einem oder mehreren Beispielen kann das Verfahren durch das Steuersystem 126 ausgeführt werden. In einem oder mehreren Beispielen kann das Verfahren durch Ausführen einer oder mehrerer computerausführbarer Anweisungen ausgeführt werden, die auf einer computerlesbaren Speichervorrichtung gespeichert sind. Das Verfahren beinhaltet das Empfangen einer oder mehrerer Sensormessungen bei 210. Die Sensormessungen können Messungen von einem oder mehreren On-Board- und/oder Off-Board-Messsystemen beinhalten. So können beispielsweise Messungen über die Sensoren 124 und oder über ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem (V2X) empfangen werden. Die Messungen können auf drahtgebundene/drahtlose Weise empfangen werden. Die Messungen können eine Position des Fahrzeugs 120, eine Entfernung von einem Objekt (einschließlich eines anderen Fahrzeugs) innerhalb einer vorbestimmten Umgebung, eine geschätzte Zeit bis zur Kollision mit dem Objekt, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Fahrzeuglenkrichtung, eine Fahrzeugbeschleunigung/-verzögerung und jede andere derartige Sensormessung beinhalten.
Das Verfahren beinhaltet ferner das Bestimmen einer ersten Manöversteuerung für das Fahrzeug 120 basierend auf den empfangenen Sensormessungen bei 220. Das automatisierte Fahrsystem 122 bestimmt die Manöversteuerung unter Verwendung eines oder mehrerer Regelalgorithmen, die als bekannte Techniken gelten. Die erste Manöversteuerung beinhaltet eine erste Fahrzeuggeschwindigkeit, eine erste Fahrzeugbeschleunigung, eine erste Fahrzeuglenkrichtung und andere derartige Manöverparameter, um den Betrieb des Fahrzeugs zu steuern 120.
Das Verfahren beinhaltet ferner das Empfangen einer zweiten Manöversteuerung als Teil einer Fahrereingabe bei 230. Die zweite Manöversteuerung beinhaltet eine zweite Fahrzeuggeschwindigkeit, eine zweite Fahrzeugbeschleunigung, eine zweite Fahrzeuglenkrichtung und andere derartige Manöverparameter, um den Betrieb des Fahrzeugs zu steuern 120.
Das Verfahren beinhaltet das Vergleichen der beiden Manöversteuerungen, um zu bestimmen, ob sie im Wesentlichen gleich sind, bei 240. Die beiden Manöversteuerungen werden als im Wesentlichen gleich bestimmt, wenn jeder der einen oder mehreren in den Manöversteuerungen enthaltenen Parameterwerte innerhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt. Wenn die beiden Manöversteuerungen im Wesentlichen gleich sind, wird der Betrieb des Fahrzeugs 120 gemäß der zweiten vom Fahrer empfangenen Manöversteuerung bei 245 durchgeführt.
Alternativ, wenn die erste Manöversteuerung und die zweite Manöversteuerung im Wesentlichen unterschiedlich sind, (nicht im Wesentlichen gleich), beinhaltet das Verfahren in einem oder mehreren Beispielen das Senden der beiden Manöversteuerungen an das automatische Fahrsystem 122 bei 250. Das automatisierte Fahrsystem 122 wird basierend auf der zweiten Manöversteuerung aktualisiert, um das automatisierte Fahrsystem 122 gemäß dem Fahrer des Fahrzeugs 120, bei 255, anzupassen. In einem oder mehreren Beispielen werden die einen oder mehreren Regelalgorithmen, die vom automatisierten Fahrsystem 122 verwendet werden, auf diese Weise aktualisiert. In einem oder mehreren Beispielen befinden sich die Steuerungsalgorithmen in dem Fernserver 190. In einem oder mehreren Beispielen werden die Aktualisierungen an den Regelalgorithmen durchgeführt, die einem Profil zugeordnet sind, das dem Fahrer zugeordnet ist. Die Zuordnung kann basierend auf einer Kennung des Fahrers erfolgen, wie beispielsweise einem Benutzernamen/Passwort, einer biometrischen Kennung, einem elektronischen Schlüsselanhänger, einem Smartphone oder einer anderen derartigen Kennung. Alternativ oder zusätzlich werden die dem Fahrzeug 120 zugeordneten Regelalgorithmen, wie beispielsweise ein Kennzeichen, ein Fahrzeugidentifikationsnummer und dergleichen, aktualisiert.
Weiterhin beinhaltet das Verfahren das Erzeugen einer Fahrerrückmeldungsbenachrichtigung bei 260. Die Fahrerrückmeldungsmeldung wird basierend auf dem Bestimmen von Fahrvorhersagemetriken zwischen der ersten Manöversteuerung und der zweiten Manöversteuerung bei 262 erzeugt. Die Vorhersagemetriken basieren auf einem oder mehreren Parametern jeder Manöversteuerung. So bestimmt beispielsweise das automatisierte Fahrsystem 122 basierend auf den beiden Manöversteuerungen eines oder mehrere der folgenden unter/über der Geschwindigkeitsbegrenzung, Beschleunigung/Verzögerung, Spurfolge, Spurwechsel, Heckabstand, Einhaltung von Verkehrsregeln und dergleichen. Das automatisierte Fahrsystem 122 sagt die eine oder die mehreren Metriken aus der vorstehenden Liste voraus, wenn die erste Manöversteuerung von der Fahrereingabe zum Betreiben des Fahrzeugs 120 angewendet wird, und wenn das erste Steuermanöver vom automatisierten Fahrsystem 122 verwendet wird.
Basierend auf den Vorhersagen für den Fahrzeugbetrieb unter Verwendung der Fahrereingabe bestimmt das automatisierte Fahrsystem 122 bei 264, ob die Fahrereingabe eine Gefahrensituation verursacht. So bestimmt beispielsweise das automatisierte Fahrsystem 122, ob eine Gefahrensituation entsteht, basierend auf einem vorhergesagten Zeitpunkt der Kollision unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts. Alternativ oder zusätzlich kann die Gefahrensituation darauf beruhen, dass die Beschleunigung über einem Beschleunigungsschwellenwert liegt. Alternativ oder zusätzlich, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Geschwindigkeitsschwellenwert liegt, kann eine Gefahrensituation angenommen werden. Alternativ oder zusätzlich, wenn der vorhergesagte Heckabstand unter einem Heckabstandsschwellenwert liegt, kann das automatisierte Fahrsystem 122 eine Gefahrensituation bestimmen. Es versteht sich, dass es sich hierbei nur um einige wenige Beispiele handelt und dass eine Gefahrensituation aufgrund verschiedener anderer Parameter und/oder einer Kombination derselben vorhergesagt werden kann. Wenn das automatisierte Fahrsystem 122 eine Gefahrensituation aufgrund der Fahrereingabe prognostiziert, betreibt das automatisierte Fahrsystem das Fahrzeug 120 entsprechend der Eingabe der ersten Manöversteuerung aus dem automatisierten Fahrsystem 122 bei 270.
Wenn keine Gefahrensituation vorhergesagt wird, beinhaltet das Verfahren ferner das Bestimmen von Fahrabweichungsmetriken zwischen der ersten Manöversteuerung und der zweiten Manöversteuerung bei 266. So bestimmt beispielsweise das automatisierte Fahrsystem 122 eine Differenz in einer oder mehreren der Vorhersagemetriken für die Fahrereingabe und die Eingabe des automatisierten Fahrsystems 122. Mit anderen Worten, werden Differenzen zwischen den beiden vorhergesagten Metriksätzen als Abweichungsmetriken berechnet. So werden beispielsweise die Werte für Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung und Fahrzeuglenkungsrichtung in den beiden Manöversteuerungen verglichen und entsprechende Differenzen berechnet. Weiterhin wird eine Fahrerbenachrichtigung entsprechend den berechneten Abweichungsmetriken bei 268 erzeugt (siehe 3). Die Benachrichtigung kann eine Kombination aus einer visuellen, akustischen und haptischen Rückmeldung an den Fahrer sein.
Die erzeugte Benachrichtigung wird dem Fahrer über die eine oder mehrere Komponenten der DVI 180, wie hierin beschrieben, bei 280 bereitgestellt. Ferner wird das Fahrzeug gemäß der Fahrereingabe bei 245 betrieben.
In einem oder mehreren Beispielen beinhaltet das Verfahren auch das Berechnen eines Fahrerleistungswerts bei 269. Der Fahrerleistungswert kann auf einem vorgegebenen Modell basieren, das eine oder mehrere Abweichungsmetriken berücksichtigt. So kann der Punktwert beispielsweise eine gewichtete Summe der Abweichungsmetriken sein: $W e r t = \sum_{i = 0}^{n} w_{i} x_{i}$
Hier ist n die Anzahl der Abweichungsmetriken, x_i ist eine ite Abweichungsmetrik und w_i ist eine Gewichtung, die der i^ten Abweichungsmetrik zugeordnet ist. Es versteht sich, dass jedes andere Modell zum Berechnen des Fahrerleistungswerts verwendet werden kann. Der Fahrerleistungswert wird dem Fahrer und/oder anderen Parteien bei 290 bereitgestellt. So wird beispielsweise der Fahrerleistungswert über die DVI 180 als Echtzeitanzeige oder als End-of-Trip-Zusammenfassung angezeigt. Alternativ oder zusätzlich wird der Fahrerleistungswert auf dem Fernserver 190 gespeichert, welcher der Kennung des Fahrers zugeordnet ist.
3 bildet ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Erzeugen der Fahrerbenachrichtigung (268) basierend auf den berechneten Fahrermetriken gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ab. Das Verfahren beinhaltet das Vergleichen einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V) basierend auf dem ersten Steuerungsmanöver (V_AD) und basierend auf dem zweiten Steuerungsmanöver (V_Fahrer), um zu überprüfen, ob W_Fahrer > V_AD und ob die Differenz einen vorbestimmten Schwellenwert (wie beispielsweise 5 km/h, 3 km/h, 10 km/h oder eine andere) bei 310 überschreitet. Wenn die Bedingung wahr ist, wird bei 305 eine Fahrerbenachrichtigung erzeugt; andernfalls beinhaltet das Verfahren das Überprüfen, ob eine zweite Bedingung des V_Fahrers < V_AD vorliegt und ob die Differenz den vorgegebenen Schwellenwert bei 320 überschreitet. Wenn die zweite Bedingung wahr ist, wird die Fahrerbenachrichtigung bei 305 erzeugt; andernfalls beinhaltet das Verfahren das Überprüfen, ob eine dritte Bedingung einer Differenz in der Lenkrichtung zwischen den beiden Manövern bei 330 einen vorbestimmten Schwellenwert (5 Grad, 3 Grad, 10 Grad usw.) überschreitet. Wenn beispielsweise die erste Lenkrichtung von der ersten Manöversteuerung (automatisiert) die zweite Lenkrichtung von der zweiten Manöversteuerung (Fahrer) um den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, beinhaltet das Verfahren das Erzeugen der Benachrichtigung bei 305.
Die erzeugte Benachrichtigung soll den Fahrer dazu anleiten, das Fahrzeug gemäß der vorgeschlagenen ersten Manöversteuerung aus dem automatisierten Fahrsystem 122 zu manövrieren. Dementsprechend stellt die Benachrichtigung Hinweise darauf bereit, den Fahrer anzuweisen, wenn die Fahrunterschiede die jeweiligen Parameterschwellenwerte überschreiten. Bei Betrachtung eines Falles, in dem sich das Fahrzeug 120 einer „roten“ Ampelanlage (Ampel) nähert, ist dies ein Hinweis darauf das Fahrzeug 120 anzuhalten. Das automatisierte Fahrsystem 122 mit den hierin beschriebenen technischen Lösungen (2) bestimmt, ob der Fahrer einer Geschwindigkeits-Gleitneigung folgt, um sicher und effizient an der Ampel anzuhalten. Die Referenzgeschwindigkeits-Gleitneigung wird vom automatisierten Fahrsystem berechnet (erste Manöversteuerung). Die tatsächliche Eingabe des Fahrers wird mit der Referenzgleitneigung verglichen und die Differenz, falls vorhanden, dem Fahrer mitgeteilt.
4A bildet eine exemplarische Benachrichtigung an einen Fahrer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ab. Die Benachrichtigung beinhaltet eine oder mehrere visuelle Benachrichtigungen, die in 4A dargestellt sind. Bei Betrachtung eines Falles, wobei die vorgeschlagene Fahrzeuggeschwindigkeit, d. h. die erste Fahrzeuggeschwindigkeit 405 vom ersten Steuermanöver des automatisierten Fahrsystems 122, 0 km/h beträgt. Dementsprechend berechnet das automatisierte Fahrsystem 122 eine erste Gleitneigung 410, welche die erste Verzögerung aus der ersten Manöversteuerung für das Fahrzeug 120 darstellt. Die erste Verzögerung wird basierend auf der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt, um die erste Fahrzeuggeschwindigkeit 405 zu erreichen, wenn die vorhergesagte Zeit bis zur Kollision mit einem entfernten Objekt oder einer Position zum Anhalten aufgrund eines Stoppschildes, einer Ampel usw. gegeben ist. Die DVI 180 zeigt die berechnete Gleitneigung 410 an. Ferner wird basierend auf der Fahrereingabe eine zweite Gleitneigung 420 unter Verwendung der zweiten Verzögerung aus der zweiten Manöversteuerung berechnet. Die zweite Gleitneigung 420 kann über oder unter der ersten Gleitneigung 410 liegen, basierend auf der Eingabe des Fahrers an das Bremspedal. In einem oder mehreren Beispielen zeigt die DVI 180 die zweite Gleitneigung 420 zusammen mit einer Kurve 425, die eine Differenz zwischen der vorgeschlagenen Gleitneigung 410 aus dem automatisierten Fahrsystem und der tatsächlichen Gleitneigung 420 basierend auf der Eingabe des Fahrers darstellt.
Die visuelle Benachrichtigung kann ferner eine GeschwindigkeitsbegrenzungsAnzeige 430 beinhalten. Es ist zu beachten, dass 4 verschiedene Beispiele für die Geschwindigkeitsbegrenzungsanzeige 430 darstellt, wobei die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit aus der zweiten Manöversteuerung zusammen mit einer Geschwindigkeitsbegrenzung auf der Straße, auf der das Fahrzeug 120 fährt, angezeigt wird. Ferner zeigt die Geschwindigkeitsbegrenzungsanzeige 430 an, wie viel unter/über der Geschwindigkeitsbegrenzung die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit liegt.
In einem oder mehreren Beispielen werden die hierin beschriebenen visuellen Benachrichtigungen mit Audiobenachrichtigungen über die Lautsprecher der DVI 180 begleitet. Wenn beispielsweise die Geschwindigkeitsbegrenzung um einen vorgegebenen Schwellenwert überschritten wird, kann die DVI 180 eine akustische Warnung ausgeben, wie beispielsweise einen Piepton, eine gesprochene Warnung und dergleichen. Die dargestellten auditiven Signale können auch in Bezug auf Frequenz, Tastverhältnis oder Intensität angepasst werden, um den erfassten Abweichungspegel anzuzeigen.
In einem oder mehreren Beispielen kann die Audio-/Visuelle Benachrichtigung basierend auf einer Größenordnung der berechneten Differenz zwischen den Parametern der ersten Manöversteuerung und der zweiten Manöversteuerung variieren. So kann sich beispielsweise die Farbe der zweiten Gleitneigung 420 und/oder der Kurve 425, welche die Abweichung zwischen der ersten Gleitneigung 410 und der zweiten Gleitneigung 420 darstellt, basierend auf der Differenz zwischen den beiden Gleitneigungen (410, 420) ändern. So kann beispielsweise die Farbe Grün (oder eine andere erste Farbe) sein, wenn die Differenz unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, und rot (oder eine andere zweite Farbe), wenn die Differenz den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
4B bildet eine exemplarische Benachrichtigung an einen Fahrer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ab. Die Benachrichtigung beinhaltet eine oder mehrere visuelle Benachrichtigungen, die in 4B dargestellt sind. Die visuelle Benachrichtigung kann alternativ oder zusätzlich zu den Anzeigenbenachrichtigungen über die DVI 180 auch die Verwendung einer oder mehrerer Leuchtdioden (LEDs) 460 beinhalten, die in das Lenkrad 530 integriert sind. In einem oder mehreren Beispielen werden die Lenkrad-LEDs 460 zur Anzeige der Spurfolge verwendet. Wenn das Fahrzeug 120 beispielsweise zu nahe an den linken Spurführungsmarkierungen gefahren wird, leuchtet die linke Seite des Lenkrads 530 durch Aktivieren einer Teilmenge 465 der LEDs 460, die sich auf der linken Seite des Lenkrads 530 befinden; wenn sich das Fahrzeug im Wesentlichen in der Mitte der Spur befindet, wird die obere Mitte des Lenkrads 530 beleuchtet. Ferner wird in einem oder mehreren Beispielen das Licht der LEDs 460 je nach Art/Größe der zu übermittelnden Benachrichtigung variiert. So können beispielsweise die LEDs 460 grün (oder eine beliebige erste Farbe) leuchten, wenn sich das Fahrzeug 120 in der Mitte der Fahrspur befindet, während sie gelb (oder eine andere zweite Farbe) leuchten können, um vor zu geringer Entfernung des Fahrzeugs von den linken Fahrbahnmarkierungen zu warnen.
In einem oder mehreren Beispielen leuchtet ein unterer Teil des Lenkrads 530, wenn das Fahrzeug 120 zu schnell rückwärtsfährt. Alternativ oder zusätzlich, wenn das Fahrzeug 120 einen gefährlichen Spurwechsel durchführt, leuchtet ein entsprechender Quadrant des Lenkrads 530 auf und zeigt ein gefährliches Manöver an. Ein gefährlicher Spurwechsel wird basierend auf einem Abstand zwischen dem Fahrzeug 120 und einem oder mehreren entfernten Fahrzeugen in einer zweiten Spur bestimmt, in die das Fahrzeug 120 von einer bereits befahrenen ersten Spur, in der das Fahrzeug 120 fährt, in eine erste Fahrspur fährt. Darüber hinaus werden auch die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeugbeschleunigung verwendet. Alternativ oder zusätzlich, wenn das Fahrzeug 120 eine plötzliche Wendung macht, erfolgt eine Warnung durch das Durchlaufen einer Leuchtdiode der LEDs 460 in die erfasste Richtung.
In einem oder mehreren Beispielen bilden die LEDs 460 im Lenkrad 530 eine 360-Grad-Anzeige, um das Lenkrad 530 als Wahrnehmungsvorrichtung zu nutzen. In einem oder mehreren Beispielen weist das Lenkrad 530 eine andere Art von 360-Grad-Anzeige auf, die es ermöglicht, das Lenkrad 530 als Wahrnehmungsvorrichtung zu nutzen, um die eine oder die mehreren visuellen Benachrichtigungen bereitzustellen.
Es versteht sich, dass Benachrichtigungen auch in anderen Szenarien als den hierin beschriebenen exemplarischen Szenarien bereitgestellt werden können. Es versteht sich auch, dass abweichende/zusätzliche Benachrichtigungen als die hierin genannten, beispielsweise hierin beschriebene Szenarien bereitgestellt werden können.
5 bildet eine exemplarische Benachrichtigung an einen Fahrer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ab. Die Benachrichtigung beinhaltet eine oder mehrere haptische Benachrichtigungen, die über eines oder mehrere haptische Stellglieder 510 bereitgestellt werden können. Die Stellglieder können in eine Sitzanordnung 520, in ein Lenkrad 530, in ein Pedal 540 (Gas/Bremse/Kupplung) und andere derartige Fahrzeugschnittstellenkomponenten integriert werden, um dem Fahrer 505 eine haptische Rückmeldung bereitzustellen. Die Intensität oder das Tastverhältnis der haptischen Rückmeldung wird entsprechend der Größenordnung der Differenz eingestellt. Die Intensität der haptischen Rückmeldung kann durch Einstellen einer Amplitude und/oder Frequenz einer von einem oder mehreren Stellgliedern 510 bereitgestellten Vibration eingestellt werden. So kann beispielsweise die haptische Warnung eine starke Vibration bei einer zu starken Beschleunigung und eine Hinweiswarnung (leichte Vibration) bei einer zu langsamen Fahrt bereitstellen. Hier wird die starke Vibration mit einer haptischen Rückmeldung höherer Intensität bereitgestellt als die Intensität, die für die leichte Vibration verwendet wird. Das Tastverhältnis der haptischen Rückmeldung kann durch Variation der Ein- und Ausschaltzeitparameter eingestellt werden. So kann beispielsweise das Tastverhältnis erhöht werden, um eine erhöhte Abweichung zu vermitteln. Alternativ kann das Tastverhältnis verwendet werden, um einzigartige haptische Muster zu konstruieren, die mehrere Arten von Zuständen mit einer einzigen Modalität anzeigen, z. B. wenn eine Abweichung aufgetreten ist oder ein Warnereignis vorliegt.
Ferner wird die haptische Rückmeldung über verschiedene Teilmengen 525 der Stellglieder in einem oder mehreren Beispielen bereitgestellt. 6A bildet die Stellglied-Teilmengen 525A ab, die zum Bereitstellen einer haptischen Benachrichtigung bezüglich der Beschleunigung verwendet werden. Darüber hinaus kann die haptische Warnung eine starke Vibration bei einer zu starken Beschleunigung und eine Hinweiswarnung (leichte Vibration) bei einer zu langsamen Fahrt über die Stellglied-Teilmenge 525 bereitstellen. 6B bildet eine andere Stellglied-Teilmenge 525B ab, die verwendet wird, um eine haptische Benachrichtigung bezüglich des Bremsens bereitzustellen, beispielsweise eine starke Vibration bei zu starkem Bremsen und eine leichte Vibration, wenn ein unzureichendes Bremsen erfasst wird. 6C bildet einen Stellgliedsatz 525C ab, der eine richtungsabhängige haptische Benachrichtigung bereitstellt. So ist beispielsweise die Richtungsanzeige indikativ, wenn die haptische Warnung in Richtung der Spurabweichung erfolgt, um den Fahrer 505 so zu trainieren, dass er in der Mitte der Spur fährt. So kann beispielsweise der Fahrer 505 das Fahrzeug 120 typischerweise zu weit in Richtung der linken Seite der Fahrspur zentrieren. In diesem Fall stellt der Spurhalteassistent des automatisierten Fahrsystems 122 das Richtungsmoment der linken haptischen Stellglieder bereit, um anzuzeigen, dass der Fahrer 505 das Fahrzeug 120 nach rechts lenken sollte.
Darüber hinaus werden unter Bezugnahme auf 5 die beschriebenen haptischen Benachrichtigungen zusätzlich zu denen der Stellglieder in der Sitzanordnung 520 mit den Stellgliedern 510 im Lenkrad 530 bereitgestellt. Die Stellglieder im Lenkrad 530 sind in eine oder mehrere Teilmengen ähnlich denen in der Sitzanordnung gruppiert, wobei verschiedene Teilmengen aktiviert werden, um die verschiedenen Arten der Rückmeldung, Beschleunigung, Bremsung, Richtungsrückmeldung usw. bereitzustellen.
Des Weiteren beinhaltet die Benachrichtigung in einem oder mehreren Beispielen ein Drehmoment, das über das Lenkrad 530 aufgebracht wird. In dem vorstehenden Beispiel, in dem der Fahrer 505 das Fahrzeug 120 zur linken Fahrspurmarkierung der Fahrspur bewegt, bringt das Lenkrad 530 beispielsweise das Drehmoment in entgegengesetzter Richtung auf das Lenkrad 530 auf.
Die Benachrichtigung kann eine Kombination aus den Audio/Visuellen und haptischen Benachrichtigungen beinhalten. Wird beispielsweise eine übermäßige Beschleunigung erfasst, kann die Benachrichtigung an den Fahrer 505 das Beleuchten eines oberen Abschnitts der Lenkrad-LEDs 460; das Aktivieren einer Haptik des Sitzes 520 im unteren vorderen Bereich; ein kontinuierliches Summen am Gaspedal 540; eine HUD-/Mittelstapelanzeige, die die Informationen bezüglich der übermäßigen Beschleunigung anzeigt; und einen Ton, der das vorgeschlagene Manöver anzeigt, beinhalten. Es versteht sich, dass in anderen Beispielen die Benachrichtigung eine andere Kombination der Benachrichtigungen beinhalten kann.
Die hierin beschriebenen technischen Lösungen ermöglichen es daher, die Fahrleistung zu unterstützen und zu verbessern, indem sie Fahrvorschläge aus einem automatisierten Fahrsystem durch haptische, akustische und visuelle Hinweise kommunizieren, um Unfälle zu reduzieren und die Fahrleistung langfristig zu verbessern. Die hierin beschriebenen technischen Lösungen verbessern dementsprechend die Fahrleistung eines neuen/unerfahrenen/schlechten/rücksichtslosen Fahrers, was eine der Hauptursachen für Fahrunfälle ist. Wie hierin beschrieben, nutzen die technischen Lösungen die Funktionen der Fahrzeug-Fahrautomatisierung (Level 1 und höher) zur Verbesserung der Fahrerleistung, wenn die Funktionen der Fahrautomatisierung nicht aktiv sind. Die Fahrerleistung wird durch die Kommunikation von Fahrvorschlägen über einen oder eine Kombination aus einem haptischen Sitz/Pedal, Lenkrad-LEDs und Haptik, Audio und visuellen Hinweisen verbessert, wenn das Fahrerverhalten von den Entscheidungen des automatisierten Fahrsystems abweicht. In einem oder mehreren Beispielen kann das automatisierte Fahrsystem des Fahrzeugs basierend auf den Fahrdaten des Fahrers aktualisiert bzw. verbessert werden.
Die hierin beschriebenen technischen Lösungen bieten audio-visuelle und haptische Signale zur Unterweisung des Fahrers, falls beim Vergleich der Fahrereingaben mit Entscheidungen eines automatisierten Fahrsystems eine Fahrdifferenz festgestellt wird, insbesondere wenn die erfasste(n) Differenz(en) einen Schwellenwert überschreitet. Die hierin beschriebenen technischen Lösungen verwenden dementsprechend das automatisierte Fahrsystem, um unerfahrene Fahrer zu trainieren und ihr Fahrverhalten für unterweisende Zwecke zu charakterisieren. Eine oder eine Kombination der folgenden Möglichkeiten kann verwendet werden, um verschiedene Arten von Leistungseinbußen des Fahrers anzuzeigen: Lenkrad (LEDs, Haptik, Widerstand); haptischer Sitz (Richtung, Intensität, Muster); haptische Pedale (Summen, kurze Impulse); visuelle Signale (HUD, Mittelkonsole, usw.); und Audio.
Die eine oder die mehreren Benachrichtigungen werden von visuellen Erklärungen begleitet, beispielsweise auf einer Konsole, einer Überkopfanzeige oder einer anderen Anzeigeeinheit im Fahrzeug 120.
Während die obige Offenbarung mit Bezug auf exemplarische Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, dass unterschiedliche Änderungen vorgenommen und die einzelnen Teile durch entsprechende andere Teile ausgetauscht werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Darüber hinaus können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Materialsituation an die Lehren der Offenbarung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Umfang abzuweichen. Daher ist vorgesehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten speziellen Ausführungsformen eingeschränkt sein soll, sondern dass sie auch alle Ausführungsformen beinhaltet, die innerhalb des Umfangs der Anmeldung fallen.

Claims

Verfahren zum Bereitstellen einer Fahrerleistungsrückmeldung an einen Fahrer eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen einer ersten Manöversteuerung durch eine Steuerung von einem automatisierten Fahrsystem des Fahrzeugs; Empfangen, durch die Steuerung, einer zweiten Manöversteuerung vom Fahrer; als Reaktion darauf, dass sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung unterscheidet: Erzeugen einer Fahrerbenachrichtigung, die auf die erste Manöversteuerung aus dem automatisierten Fahrsystem hinweist; und Betreiben des Fahrzeugs unter Verwendung der zweiten Manöversteuerung.
Verfahren nach Anspruch 1, worin sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung unterscheidet, wenn eine Differenz zwischen einer ersten Fahrzeuggeschwindigkeit von der ersten Manöversteuerung und einer zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit von der zweiten Manöversteuerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, worin sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung unterscheidet, wenn eine Differenz zwischen einer ersten Fahrzeugbeschleunigung von der ersten Manöversteuerung und einer zweiten Fahrzeugbeschleunigung von der zweiten Manöversteuerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, worin sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung unterscheidet, wenn eine Differenz zwischen einer ersten Fahrzeuglenkrichtung von der ersten Manöversteuerung und einer zweiten Fahrzeuglenkrichtung von der zweiten Manöversteuerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner Folgendes umfassend: Berechnen eines Satzes von Abweichungsmetriken durch die Steuerung, indem Differenzen zwischen einem oder mehreren Parametern aus der ersten Manöversteuerung und einem oder mehreren Parametern aus der zweiten Manöversteuerung bestimmt werden; und das Erzeugen der Fahrerbenachrichtigung basierend auf den Abweichungsmetriken.
Verfahren nach Anspruch 5, weiterhin umfassend: Berechnen eines Fahrerleistungswerts für den Fahrer, wobei der Fahrerleistungswert als $W e r t = \sum_{i = 0}^{n} w_{i} x_{i}$
berechnet wird, wobei x_i eine i^te Abweichungsmetrik von dem Satz von Abweichungsmetriken ist, w_i eine Gewichtung ist, die der i^ten Abweichungsmetrik zugeordnet ist, und n eine Gesamtanzahl von Abweichungsmetriken ist.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: Bestimmen, durch die Steuerung, ob die zweite Manöversteuerung eine Gefahrensituation basierend auf einem vorbestimmten Satz von Parametern erzeugt; und als Reaktion auf die entstehende Gefahrensituation, Betreiben des Fahrzeugs gemäß der ersten Manöversteuerung, die vom automatisierten Fahrsystem empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: Aktualisieren eines oder mehrerer Steuerungsparameter vom automatisierten Fahrsystem basierend auf der zweiten Manöversteuerung, die vom Fahrer empfangen wird.
System, das Folgendes umfasst: ein automatisiertes Fahrsystem; ein Fahrzeugführerschnittstellensystem; und eine Steuerung, die mit dem Fahrzeugführerschnittstellensystem und dem automatisierten Fahrsystem gekoppelt ist, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um eine Fahrerleistungsrückmeldung für einen Fahrer eines Fahrzeugs bereitzustellen, wobei das Bereitstellen der Fahrerleistungsrückmeldung Folgendes umfasst: Empfangen einer ersten Manöversteuerung von einem automatisierten Fahrsystem des Fahrzeugs; Empfangen einer zweiten Manöversteuerung vom Fahrer; als Reaktion darauf, dass sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung unterscheidet: Erzeugen einer Fahrerbenachrichtigung, die auf die erste Manöversteuerung aus dem automatisierten Fahrsystem hinweist; und Betreiben des Fahrzeugs unter Verwendung der zweiten Manöversteuerung.
System nach Anspruch 9, worin sich die erste Manöversteuerung von der zweiten Manöversteuerung unterscheidet, wenn eine Differenz zwischen einer ersten Fahrzeuggeschwindigkeit von der ersten Manöversteuerung und einer zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit von der zweiten Manöversteuerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.