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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System zum Ausgeben von Fahranweisungen an ein Fahrzeug für ein Fahren auf einem beweglichen Transportmittel, ein Verfahren zum Ausgeben von Fahranweisungen an ein Fahrzeug für ein Fahren auf einem beweglichen Transportmittel und ein Speichermedium zum Ausführen des Verfahrens. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung ein Anzeigekonzept zur Unterstützung des Fahrers bei kooperativen Ein- oder Ausparkvorgängen auf Fähren.
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Stand der Technik
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Fährenüberfahrten sind heute für Seestrecken Standard. Typischerweise werden Fahrer von Fahrzeugen durch autorisierte Personen eingewiesen, insbesondere hinsichtlich eines Zeitpunkts zum Befahren der Fähre und eines Erreichens eines dezidierten Parkplatzes auf der Fähre. Aufgrund der hohen Packungsdichte von Fahrzeugen erfordert das Einparken eine Navigation des Fahrzeugs durch sehr enge Radien. Zusätzlich bestehen häufig schlechte Lichtverhältnisse. Auch muss an Hindernissen, wie Säulen und anderen Fahrzeugen, mit geringem Abstand vorbeigefahren werden.
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Zusätzliche Herausforderungen bestehen beispielsweise durch sehr steile Rampen, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass sie mit einer gewissen Mindestgeschwindigkeit aber auch Maximalgeschwindigkeit befahren werden können, ohne aber mit dem Unterboden aufzusetzen. In einigen Fällen kann die Kontrolle des Fahrzeugs auch aufgrund von Schaukelbewegungen des Schiffs erschwert werden.
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Fahrassistenzsysteme zum automatisierten Fahren gewinnen stetig an Bedeutung. Das automatisierte Fahren kann mit verschiedenen Automatisierungsgraden erfolgen. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beispielsweise sind die Fahrzeuge mit Level 4 vollautonom im Stadtbetrieb unterwegs.
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Das Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren verwendet Sensoren, die die Umgebung auf visueller Basis wahrnehmen, sowohl im für den Menschen sichtbaren als auch unsichtbaren Bereich. Die Sensoren können zum Beispiel eine Kamera, ein Radar und/oder ein LiDAR sein. Diese sind neben hochgenauen Karten die hauptsächlichen Signalquellen für Fahrassistenzsysteme zum automatisierten Fahren. Damit ist es jedoch manchmal nicht möglich, unsichtbare oder verdeckte Gefahrenquellen rechtzeitig wahrzunehmen. Insbesondere für die Auffahrt und Navigation auf Fähren sind heute verfügbare Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren nur bedingt geeignet.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein System zum Ausgeben von Fahranweisungen an ein Fahrzeug für ein Fahren auf einem beweglichen Transportmittel, ein Verfahren zum Ausgeben von Fahranweisungen an ein Fahrzeug für ein Fahren auf einem beweglichen Transportmittel und ein Speichermedium zum Ausführen des Verfahrens anzugeben, die eine präzise und sichere Navigation des Fahrzeugs zu einem Stellplatz (zum Beladen des beweglichen Transportmittels) oder von einem Stellplatz weg (zum Entladen des beweglichen Transportmittels) ermöglichen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein kooperatives Verhalten von Fahrzeugen zu befördern.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein System zum Ausgeben von Fahranweisungen an ein Fahrzeug für ein Fahren auf einem beweglichen Transportmittel angegeben. Das System umfasst eine Nutzereingabeeinheit, die eingerichtet ist, um eine Nutzereingabe in Bezug auf ein Fahren eines Fahrzeugs auf dem beweglichen Transportmittel zu empfangen; wenigstens eine Prozessoreinheit, die eingerichtet ist, um basierend auf der Nutzereingabe und Bewegungsinformationen in Bezug auf wenigstens ein weiteres Fahrzeug eine Fahranweisung für das Fahrzeug zu erzeugen; und wenigstens eine Ausgabeeinheit, die eingerichtet ist, um die Fahranweisung an das Fahrzeug auszugeben.
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Erfindungsgemäß werden beim Erzeugen der Fahranweisung für das Fahrzeug sowohl eine Nutzereingabe z.B. eines Parkeinweisers als auch Bewegungsinformationen von Fremdfahrzeugen berücksichtigt. Hierdurch kann die Fahranweisung derart erstellt werden, dass ein kooperatives Verhalten von Fahrzeugen befördert wird. Insbesondere kann ein Multi-Agenten-System implementiert werden, das durch eine situationsabhängige Gewichtung der Agenten (Fahrzeuge) unter Berücksichtigung der Zielsetzungen der unterschiedlichen Agenten darauf ausgelegt ist, eine ganzheitliche Optimierungsaufgabe so zu lösen, dass die Parkvorgänge aller Fahrzeuge auf dem beweglichen Transportmittel effizient durchgeführt werden.
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Vorzugsweise ist die Nutzereingabe eine Verhaltensanweisung für das Fahrzeug. Der Nutzer kann zum Beispiel ein Parkeinweiser sein, der die Verhaltensanweisung für das Fahrzeug in die Nutzereingabeeinheit eingibt. Die Verhaltensanweisung kann zum Beispiel eine Zuweisung eines bestimmten Stellplatzes, eine Fahrtrichtung, ein Fahrtweg, eine Fahrtgeschwindigkeit, etc. sein. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf begrenzt und die Verhaltensanweisung kann jede Anweisung sein, die geeignet ist, um ein Bewegungsverhalten des Fahrzeugs anzugeben oder zu beeinflussen.
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Die Nutzereingabeeinheit kann zum Beispiel ein mobiles Endgerät sein, das mit der wenigsten einen Prozessoreinheit kommunizieren kann. Der Begriff mobiles Endgerät beinhaltet insbesondere Smartphones, aber auch andere mobile Telefone bzw. Handys, Personal Digital Assistants (PDAs), Tablet PCs sowie alle gängigen sowie künftigen elektronischen Geräte, welche mit einer Technologie zur Kommunikation ausgestattet sind.
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Vorzugsweise ist die wenigstens eine Ausgabeeinheit eingerichtet, um die Fahranweisung visuell und/oder akustisch auszugeben. Beispielsweise können eine Richtungsanzeige und/oder eine Fahrtgeschwindigkeit für das Fahrzeug visuell und/oder akustisch ausgegeben werden. Beispielsweise umfasst die wenigstens eine Ausgabeeinheit eine Anzeigevorrichtung, um die Fahranweisung visuell auszugeben.
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Vorzugsweise ist die wenigstens eine Ausgabeeinheit außerhalb des Fahrzeugs vorhanden. Insbesondere kann die wenigstens eine Ausgabeeinheit eine externe Einheit sein, die zum Beispiel die Anzeigevorrichtung umfasst. Ergänzend oder alternativ kann die wenigstens eine Ausgabeeinheit eine Projektionsvorrichtung umfassen, um die Fahranweisung beispielsweise auf einen Boden vor dem Fahrzeug zu projizieren. Ergänzend oder alternativ kann die wenigstens eine Ausgabeeinheit wenigstens eine Lautsprechereinheit umfassen, um die Fahranweisung akustisch ausgeben.
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Alternativ ist die wenigstens eine Ausgabeeinheit im Fahrzeug integriert. Beispielsweise umfasst das Fahrzeug die Anzeigevorrichtung, wie beispielsweise ein Display eines Infotainmentsystems. Typischerweise ist das Display im oder am Armaturenbrett des Fahrzeugs installiert. Das Display kann zum Beispiel eine Headunit sein. In einigen Ausführungsformen ist das Display ein LCD-Display, ein Plasma-Display oder ein OLED-Display. Die Anzeigevorrichtung kann empfangene Fahranweisung visuell an einen Fahrer ausgeben. Ergänzend oder alternativ kann das Fahrzeug wenigstens eine Lautsprechereinheit umfassen, um die Fahranweisung akustisch an den Fahrer ausgeben.
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Vorzugsweise ist die wenigstens eine Ausgabeeinheit eingerichtet, um die Fahranweisung an einen Fahrer des Fahrzeugs oder ein Fahrassistenzsystem des Fahrzeugs, das zum automatisierten Fahren eingerichtet ist, auszugeben. Wenn die Fahranweisung an einen Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben wird, kann die wenigstens eine Ausgabeeinheit beispielswiese die zuvor genannte Anzeigevorrichtung und/oder Lautsprechereinheit umfassen oder sein.
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Zum Ausgeben der Fahranweisung an das Fahrassistenzsystem des Fahrzeugs kann das System zum Beispiel mit einer Kommunikationseinheit des Fahrzeugs kommunizieren, um die Fahranweisung zu übermitteln. Die Kommunikationseinheit des Fahrzeugs kann mit dem System drahtlos direkt kommunizieren oder indirekt über eine Server-Anbindung (z.B. Cloud).
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Vorzugsweise ist die Kommunikationseinheit des Fahrzeugs ein Gerät, welches in der Lage ist, in einem mobilen Netzwerk über lokale Netzwerke bzw. Local Area Networks (LANs), wie z.B. Wireless LAN (WiFi/WLAN), oder über Weitverkehrsnetze bzw. Wide Area Networks (WANs) wie z.B. Global System for Mobile Communication (GSM), General Package Radio Service (GPRS), Enhanced Data Rates for Global Evolution (EDGE), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), High Speed Downlink/Uplink Packet Access (HSDPA, HSUPA), Long-Term Evolution (LTE), oder World Wide Interoperability for Microwave Access (WIMAX) drahtlos zu kommunizieren.
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Vorzugsweise ist das System eingerichtet, um eine Schnelligkeit eines Parkvorgangs wenigstens eines Fremdfahrzeugs zu erfassen, wobei die wenigstens eine Prozessoreinheit eingerichtet ist, um die Fahranweisung für das Fahrzeug weiter basierend auf der erfassten Schnelligkeit zu erzeugen. Beispielsweise wird erfasst, wie schnell die anderen Fahrzeuge den Parkvorgang auf der Fähre erfolgreich durchgeführt haben. Diese ist ein Maß dafür, um zu bewerten, wie gut der Einweiser mit den Fahrern/Fahrzeugen interagiert. Diese Information kann ausgewertet werden, um zu identifizieren, wo aktuell Schwachstellen hinsichtlich einer effektiven Einweisung vorliegen. In einigen Ausführungsformen kann ausgehend davon der Einweisevorgang mittels Optimierungsverfahren Schritt für Schritt weiter optimiert werden.
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Vorzugsweise umfasst das System weiter eine Anzeigeeinheit, die eingerichtet ist, um Fahrmanöver von Fahrzeugen für andere Fahrzeuge anzuzeigen. Beispielsweise kann ein Fahrzeug eine Trajektorie berechnen und an die anderen Fahrzeuge übermitteln.
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Vorzugsweise ist die wenigstens eine Anzeigeeinheit in einem Fahrzeug integriert, um eigene Fahrmanöver anderen Fahrzeugen anzuzeigen. Beispielsweise wird die Trajektorie über eine Projektion auf den Boden oder durch digitale Übermittelung (z.B. mittels der oben beschriebenen Kommunikationseinheit) an die anderen Fahrzeuge ausgegeben.
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Ergänzend oder alternativ ist die wenigstens eine Anzeigeeinheit in einem Fahrzeug integriert, um Fahrmanövervorschläge für andere Fahrzeuge anzuzeigen. Insbesondere kann das Fahrzeug anderen Fahrzeugen Vorschläge unterbreiten, wie diese navigieren sollen.
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Die wenigstens eine Prozessoreinheit ist ein programmierbares Rechenwerk, also eine Maschine oder eine elektronische Schaltung, die gemäß übergebenen Befehlen andere Elemente steuert und dabei einen Algorithmus (Prozess) vorantreibt.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs angegeben. Das Fahrassistenzsystem kann die Fahranweisung des erfindungsgemäßen Systems empfangen und umsetzen.
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Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012).
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Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich.
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Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, abgegeben. Das Fahrzeug umfasst das Fahrassistenzsystem gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Ausgeben von Fahranweisungen an ein Fahrzeug für ein Fahren auf einem beweglichen Transportmittel angegeben. Das Verfahren umfasst ein Empfangen einer Nutzereingabe in Bezug auf ein Fahren eines Fahrzeugs auf dem beweglichen Transportmittel; ein Erzeugen einer Fahranweisung für das Fahrzeug basierend auf der Nutzereingabe und Bewegungsinformationen in Bezug auf wenigstens ein weiteres Fahrzeug; und ein Ausgeben der Fahranweisung an das Fahrzeug
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ein Software (SW) Programm angegeben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zum Ausgeben von Fahranweisungen an ein Fahrzeug für ein Fahren auf einem beweglichen Transportmittel auszuführen.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ein Speichermedium angegeben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zum Ausgeben von Fahranweisungen an ein Fahrzeug für ein Fahren auf einem beweglichen Transportmittel auszuführen.
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 schematisch ein Fahrzeug, das auf ein bewegliches Transportmittel auffährt, um dort auf einem dem Fahrzeug zugewiesenen Stellplatz zu parken,
- 2 schematisch eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen der Fahranweisung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
- 3 schematisch ein Fahrzeug mit einem Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und
- 4 ein Flussdiagram eines Verfahrens zum Ausgeben von Fahranweisungen an ein Fahrzeug für ein Fahren auf einem beweglichen Transportmittel gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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Ausführungsformen der Offenbarung
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Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
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Im Allgemeinen ist eine Auffahrt und Navigation auf beweglichen Transportmitteln, wie zum Beispiel auf Fähren, für Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren eine Herausforderung. Insbesondere ist die im Fahrzeug verbaute Ultraschallsensorik nur von geringem Nutzen. Auch Kamerasysteme sind durch die schlechten Lichtverhältnisse eingeschränkt. Zudem werden Rampen durch den tiefen Installationsort von Ultraschallsensoren nur schwer oder sehr spät erkannt. Zusätzlich muss den Befehlen von Einweisern gefolgt werden. Des Weiteren muss für Absätze und Rampen eine Abschätzung der Bodengeometrie erfolgen. Dies ist ebenfalls durch die fahrzeugeigene Umgebungssensorik nur begrenzt möglich.
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Das Auffahren und Einparken auf beweglichen Transportmitteln sind im Vergleich zum Einfahren und Einparken in stationären Parkhäusern zudem herausfordernd, da sich die Rahmenbedingungen grundlegend unterscheiden. Beispielsweise ist dem Fahrzeug auf beweglichen Transportmitteln ein fester Parkplatz zugewiesen, es herrscht also keine freie Platzwahl. Auch sind auf beweglichen Transportmitteln meist eine Vielzahl von Fahrzeugen gleichzeitig beim Einparken und/oder Ausparken unterwegs, während im Parkhaus meist alle Fahrzeuge bereits parken. Des Weiteren gibt es auf beweglichen Transportmitteln eine dritte Instanz (Einweiser), der die Fahrmanöver vorgibt und/oder einschränkt, und es gibt deutlich weniger Platz, engere Radien, steilere Rampen etc. Zudem sind kooperative Fahrmanöver notwendig, so dass jedes Fahrzeug seinen zugewiesenen Platz erreicht. Im Gegensatz zum Einzelmanöver, das auf ein einzelnes Fahrzeug fokussiert ist, ist das Einparken auf einer Fähre ein Gruppenmanöver, bei dem die Optionen des einzelnen Fahrzeugs stark eingeschränkt sind. Schließlich ist auch die Nutzung von Inertialsensorik durch die Eigenbewegungen eines Schiffes stark eingeschränkt.
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Erfindungsgemäß werden beim Erzeugen der Fahranweisung für das Fahrzeug sowohl eine Nutzereingabe z.B. eines Parkeinweisers als auch Bewegungsinformationen von Fremdfahrzeugen berücksichtigt. Hierdurch kann die Fahranweisung derart erstellt werden, dass ein kooperatives Verhalten von Fahrzeugen befördert wird. Insbesondere kann ein Multi-Agenten-System implementiert werden, das durch eine situationsabhängige Gewichtung der Agenten (Fahrzeuge) unter Berücksichtigung der Zielsetzungen der unterschiedlichen Agenten darauf ausgelegt ist, eine ganzheitliche Optimierungsaufgabe so zu lösen, dass die Parkvorgänge aller Fahrzeuge auf dem beweglichen Transportmittel effizient durchgeführt werden.
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1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 10, das auf ein bewegliches Transportmittel 30 auffährt, um dort auf einem dem Fahrzeug 10 zugewiesenen Stellplatz zu parken.
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Das Fahrzeug 10 kann über eine Kommunikationsverbindung 1 mit dem erfindungsgemäßen System 100, um die Fahranweisung zu empfangen, die zum Beispiel von einem Fahrassistenzsystem 200 des Fahrzeugs 10 umgesetzt werden kann. Die erste Kommunikationsverbindung 1 kann unter Verwendung eines mobilen Netzwerks oder einer Nahfeldtechnologie, wie zum Beispiel Bluethooth, implementiert werden. Das mobile Netzwerk kann zum Beispiel ein LTE-Netzwerk oder 5G-Netzwerk sein.
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Die erste Kommunikationsverbindung 1 ist jedoch optional und die Fahranweisung kann beispielsweise durch eine Anzeigevorrichtung des Systems 100, die außerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist, angezeigt werden.
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Das System 100 umfasst eine Nutzereingabeeinheit, die eingerichtet ist, um eine Nutzereingabe in Bezug auf ein Fahren eines Fahrzeugs auf dem beweglichen Transportmittel zu empfangen; wenigstens eine Prozessoreinheit, die eingerichtet ist, um basierend auf der Nutzereingabe und Bewegungsinformationen in Bezug auf wenigstens ein weiteres Fahrzeug eine Fahranweisung für das Fahrzeug zu erzeugen; und wenigstens eine Ausgabeeinheit, die eingerichtet ist, um die Fahranweisung an das Fahrzeug auszugeben.
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Die Nutzereingabeeinheit und/oder die wenigstens eine Prozessoreinheit und/oder die wenigstens eine Ausgabeeinheit können integral oder in getrennten Einheiten ausgebildet sein. Beispielsweis kann die Nutzereingabeeinheit ein mobiles Endgerät sein, das der Parkeinweiser mit sich führt. Die wenigstens eine Prozessoreinheit kann in einer stationären Einheit, die auf dem beweglichen Transportmittel installiert sein kann, enthalten sein, oder kann im Fahrzeug enthalten sein. Die wenigstens eine Ausgabeeinheit kann in einer stationären Einheit, die auf dem beweglichen Transportmittel installiert sein kann, enthalten sein, oder kann in der stationären Einheit der wenigstens eine Prozessoreinheit enthalten sein, oder kann im Fahrzeug integriert sein.
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Das System 100 ermöglicht eine Objektivierung einer Botschaftsübermittlung eines Einweisers, so dass eine verbesserte Kommunikation zwischen dem Einweiser und dem Fahrzeug erfolgen kann.
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Hierzu verfügt das System 100 über die Nutzereingabeeinheit (Datenschnittstelle), so dass der Einweiser ein gewünschtes Verhalten des Fahrzeugs eingeben und übermitteln kann. Hierbei kann die Eingabe durch den Einweiser auf einer hohen/einfachen Abstraktionsebene erfolgen. Das System 100 übersetzt diese Vorgaben in konkrete Handlungsoptionen für das Fahrzeug. Für den Fahrer werden diese Handlungsoptionen beispielsweise graphisch oder akustisch ausgegeben. In einigen Ausführungsformen ist eine Anzeige durch Augmented Reality (AR) möglich. Bei einem automatisiert fahrenden Fahrzeug können die Handlungsoptionen hingegen direkt vom Fahrzeug selbst in die Tat umgesetzt werden.
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In einigen Ausführungsformen kann der Fahrer bzw. das automatisiert fahrende Fahrzeug mittels einer Kommunikationsmöglichkeit dem System und/oder dem Einweiser bestätigen, dass die Einweisung verstanden und richtig interpretiert wurde, oder dass noch nicht ausreichend Informationen vom System und/oder Einweiser bereitgestellt wurden.
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Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann das System optional erfassen, wie schnell die verschiedenen Fahrer und automatisiert fahrenden Fahrzeuge einen Parkvorgang auf der Fähre erfolgreich durchgeführt haben. Diese ist ein Maß (KPI) dafür, um zu bewerten, wie gut der Einweiser mit den Fahrern/Fahrzeugen interagiert. Diese Information wird entsprechend ausgewertet, um zu identifizieren, wo aktuell Schwachstellen hinsichtlich einer effektiven Einweisung vorliegen. Dies kann als Startpunkt dienen, um mittels eines Optimierungsverfahrens Schritt für Schritt den Einweisevorgang weiter zu optimieren.
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Ergänzend oder alternativ kann für Fahrer/automatisiert fahrende Fahrzeuge die Möglichkeit bestehen, nach einem Parkmanöver die Qualität des Einweisers zu bewerten. Ebenso kann der Einweiser seine Beurteilung für die Qualität des Einparkens jedes Fahrers/automatisiert fahrenden Fahrzeugs abgeben. Diese wechselseitige Beurteilung kann zu einer Steigerung der Integrität und Kooperativität beitragen.
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Um die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug/Fahrer und anderen Fahrzeugen/Fahrern zu vereinfachen, können dem Fahrer eines Fahrzeugs in einigen Ausführungsformen mit visuellen und/oder akustischen Maßnahmen Bewegungspfade andere Fahrzeuge übermittelt/veranschaulicht werden. Zudem kann ein nachfolgendes Fahrmanöver veranschaulicht werden, und ob dieses kurzfristig ausgeführt wird.
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Um die kooperative Interaktion zwischen verschiedenen Fahrzeugen auf einer Fähre zu unterstützen, können die Fahrzeuge in einigen Ausführungsformen Mittel umfassen, die anderen Fahrzeug visuell und/oder akustisch einen Vorschlag für ein nächstes Fahrmanöver unterbreiten. Dabei muss nicht unbedingt das Egofahrzeug möglichst schnell zur zugeordneten Parkposition kommen, sondern der Vorschlag kann basierend darauf ermittelt werden, dass ein globales Optimum für alle Fahrzeuge, die sich im näheren Umkreis befinden, erzielt wird. Hierzu kann ein Multi-Agent System im Sinne der kooperativen Spieltheorie aufgebaut werden, in dem jeder Agent eines der Fahrzeuge repräsentiert.
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Optional kann auch der Einweiser als ein zusätzlicher Agent modelliert werden, dem keine Kostenfunktion zugeordnet ist aber genutzt werden kann, um einen Konsens zu erreichen. Unter Berücksichtigung der Freiheitsgrade, die durch die baulichen Gegebenheiten der Fähre vorgegeben werden, sowie der gültigen Straßenverkehrsordnung kann das Optimierungsproblem gelöst werden. Das Ergebnis kann in Form von Handlungsvorschlägen übermittelt werden.
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In einigen Ausführungsformen kann eine Möglichkeit vorgesehen sein, dass sich die Fahrer gegenseitig bewerten, wobei ein kooperatives Verhalten durch Anreize, wie zum Beispiel ein Gutschein für das Bordrestaurant, honoriert werden kann. Alternativ kann die Verantwortung eines Fahrers am Gesamtergebnis durch Shapley Values bestimmt werden.
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In einigen Ausführungsformen kann im Fahrzeug eine Trajektorie berechnet und entsprechend an andere Fahrzeuge übermittelt werden. Diese Trajektorie kann zum Beispiel über eine Projektion auf den Boden oder durch digitale Übermittelung an die anderen Fahrzeuge bereitgestellt werden.
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Ergänzend oder alternativ kann ein antizipiertes Fahrmanöver anderer Fahrzeuge mit Augmented Realitiy (AR) dargestellt werden, wie zum Beispiel auf einem Kontaktanalogen Display.
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2 zeigt schematisch eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen der Fahranweisung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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Die wenigstens eine Ausgabeeinheit kann zum Beispiel in einer stationären Einheit, die auf dem beweglichen Transportmittel installiert sein kann, enthalten sein. Alternativ kann die wenigstens eine Ausgabeeinheit im Fahrzeug integriert sein.
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In der 2 ist beispielhaft eine Anzeige einer Fahrtrichtung (Pfeil) und einer Fahrtgeschwindigkeit dargestellt. Die Fahrtrichtung und die Fahrtgeschwindigkeit bilden dabei die Fahranweisung für das Fahrzeug.
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3 zeigt schematisch ein Fahrzeug 10 mit einem Fahrassistenzsystem 200 zum automatisierten Fahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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Das Fahrzeug 10 umfasst das Fahrassistenzsystem 200 zum automatisierten Fahren. Beim automatisierten Fahren erfolgt die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs 10 automatisch. Das Fahrassistenzsystem 200 übernimmt also die Fahrzeugführung. Hierzu steuert das Fahrassistenzsystem 200 den Antrieb 20, das Getriebe 22, die hydraulische Betriebsbremse 24 und die Lenkung 26 über nicht dargestellte Zwischeneinheiten.
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Zur Planung und Durchführung des automatisierten Fahrens werden Umfeldinformationen einer Umfeldsensorik, die das Fahrzeugumfeld beobachtet, vom Fahrassistenzsystem 200 entgegengenommen. Insbesondere kann das Fahrzeug wenigstens einen Umgebungssensor 12 umfassen, der zur Aufnahme von Umgebungsdaten, die das Fahrzeugumfeld angeben, eingerichtet ist. Der wenigstens eine Umgebungssensor 12 kann beispielsweise ein LiDAR-System, ein oder mehrere Radar-Systeme und/oder eine oder mehrere Kameras umfassen.
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Das Fahrassistenzsystem 200 empfängt die Fahranweisung des erfindungsgemäßen Systems und setzt die Fahranweisung um. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf ein automatisiertes Fahren begrenzt und die Fahranweisung kann zum Beispiel als visuelle und/oder akustische Fahranweisung an einen (manuellen) Fahrer des Fahrzeugs 10 ausgegeben werden.
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4 zeigt schematisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens 400 zum Ausgeben von Fahranweisungen an ein Fahrzeug für ein Fahren auf einem beweglichen Transportmittel gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren 400 kann durch eine entsprechende Software implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren (z.B. eine CPU) ausführbar ist.
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Das Verfahren 400 umfasst im Block 410 ein Empfangen einer Nutzereingabe in Bezug auf ein Fahren eines Fahrzeugs auf dem beweglichen Transportmittel, im Block 420 ein Erzeugen einer Fahranweisung für das Fahrzeug basierend auf der Nutzereingabe und Bewegungsinformationen in Bezug auf wenigstens ein weiteres Fahrzeug; und im Block 430 ein Ausgeben der Fahranweisung an das Fahrzeug
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
