DE102021106575A1

DE102021106575A1 - Fahrzeugreaktion auf eine anomaliebedingung beim autonomen fahren

Info

Publication number: DE102021106575A1
Application number: DE102021106575.5A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Maus; Dhivya Srinivasan; Jens Kotte
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-03-20
Filing date: 2021-03-17
Publication date: 2021-09-23
Also published as: US11334081B2; US20210294336A1; CN113492880A

Abstract

Diese Offenbarung stellt eine Fahrzeugreaktion auf eine Anomaliebedingung beim autonomen Fahren bereit. Ein Computer beinhaltet einen Prozessor und einen Speicher, der Anweisungen speichert, die durch den Prozessor ausgeführt werden können. Die Anweisungen beinhalten das Aufstellen einer Rangliste von Manövern mit minimalem Risiko für ein Fahrzeug durch eine Bewertung für erwartete Risiken; das Aktualisieren einer Entfernung von einem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs zu einem jeweiligen Endstandort für jedes Manöver mit minimalem Risiko, wobei jeder Endstandort eine Minimalrisikobedingung erfüllt, die dem jeweiligen Manöver mit minimalem Risiko entspricht; als Reaktion auf eine erste Anomaliebedingung, die aus einem Satz aus Anomaliebedingungen ausgewählt ist, das Bestimmen einer Entfernungsgrenze basierend auf der ersten Anomaliebedingung; dann das Auswählen des Manövers mit minimalem Risiko mit dem besten Rang für die Bewertung für erwartete Risiken aus den Manövern mit minimalem Risiko, für welche die jeweiligen Entfernungen unter der Entfernungsgrenze liegen; und dann das Anweisen des Fahrzeugs, das ausgewählte Manöver mit minimalem Risiko durchzuführen.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen Steuersysteme für autonome Fahrzeuge.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein autonomer Modus für ein Fahrzeug ist als einer definiert, in dem jedes von einem Antrieb, einem Bremssystem und einem Lenksystem des Fahrzeugs durch einen Fahrzeugcomputer gesteuert wird; in einem halbautonomen Modus steuert der Fahrzeugcomputer eines oder zwei des Antriebs, der Bremsung und der Lenkung. In diesem Zusammenhang hat die Society of Automotive Engineers (SAE) mehrere Stufen des autonomen Fahrzeugbetriebs definiert. Auf den Stufen 0-2 überwacht oder steuert ein menschlicher Fahrer den Großteil der Fahraufgaben, häufig ohne Hilfe des Fahrzeugs. Bei Stufe 0 („keine Automatisierung“) ist zum Beispiel ein menschlicher Fahrer für den gesamten Fahrzeugbetrieb verantwortlich. Bei Stufe 1 („Fahrerunterstützung“) unterstützt das Fahrzeug mitunter beim Lenken, Beschleunigen oder Bremsen, der Fahrer ist jedoch noch immer für die überwiegende Mehrheit der Fahrzeugsteuerung verantwortlich. Bei Stufe 2 („Teilautomatisierung“) kann das Fahrzeug das Lenken, Beschleunigen oder Bremsen unter bestimmten Umständen ohne menschliches Handeln steuern. Bei den Stufen 3-5 übernimmt das Fahrzeug mehr fahrbezogene Aufgaben. Auf Stufe 3 („bedingte Automatisierung“) kann das Fahrzeug bei bestimmten Umständen das Lenken, Beschleunigen und Bremsen sowie das Überwachen der Fahrumgebung übernehmen. Stufe 3 macht jedoch erforderlich, dass der Fahrer gelegentlich eingreift. Bei Stufe 4 („hohe Automatisierung“) kann das Fahrzeug die gleichen Aufgaben wie bei Stufe 3 erledigen, ohne jedoch darauf angewiesen zu sein, dass der Fahrer in bestimmten Fahrmodi übernimmt. Bei Stufe 5 („vollständige Automatisierung“) kann das Fahrzeug nahezu alle Aufgaben ohne das Eingreifen des Fahrers erledigen.
In einigen Situationen, z. B. bei SAE-Stufe 3, muss der Fahrzeugcomputer die Steuerung möglicherweise an den menschlichen Fahrer übergeben, wenn bestimmte Bedingungen auftreten, z. B. das Verlassen eines Geofence-Bereichs, das Verlassen einer Autobahn, das Eindringen in eine Baustelle usw. Wenn der menschliche Fahrer die Steuerung über das Fahrzeug nicht ausreichend schnell übernimmt, muss der Fahrzeugcomputer in irgendeiner Weise eine Reaktion ausführen. Darüber hinaus kann eine Anomaliebedingung auftreten, bei welcher der Fahrzeugcomputer nicht genügend Zeit zur Verfügung hat, um die Steuerung an den menschlichen Fahrer zu übergeben, was ebenfalls eine Reaktion erforderlich macht.
KURZDARSTELLUNG
Das hierin beschriebene System stellt eine Reaktion auf eine Anomaliebedingung oder ein Fehlschlagen einer Übergabe in einem autonomen oder halbautonomen Fahrzeug bereit, die potenziell sicherer und/oder besser auf die aktuelle Situation eines Fahrzeugs zugeschnitten ist als eine bestehende Strategie, das Fahrzeug auf einer aktuellen Fahrspur anzuhalten. Ein Fahrzeugcomputer kann aus einer Anzahl von Manövern mit minimalem Risiko auswählen, um auf eine Anomaliebedingung zu reagieren, basierend auf der Art der Anomaliebedingung sowie der Dringlichkeit der Anomaliebedingung. Das System kann daher unter bestimmten Umständen ein langsameres, aber möglicherweise sichereres Manöver mit minimalem Risiko oder unter anderen Umständen ein schnelleres Manöver mit minimalem Risiko wählen. Die Reaktion wird zudem individueller, indem berücksichtigt wird, ob bestimmte Gefahren vorliegen und mit dem ausgewählten Manöver mit minimalem Risiko interagieren können. Das System kann somit bestimmte Fahrzeugoperationen, beispielsweise gemäl der Autonomie der SAE-Stufe 3, praktikabler machen und/oder den Bereich der Umstände erweitern, unter denen ein Fahrzeug solche Operationen ausführen kann, z. B. in einem autonomen Modus der Stufe 3.
Ein Computer beinhaltet einen Prozessor und einen Speicher, der Anweisungen speichert, die durch den Prozessor für Folgendes ausgeführt werden können: Aufstellen einer Rangliste von Manövern mit minimalem Risiko für ein Fahrzeug nach einer Bewertung für erwartete Risiken; Aktualisieren einer Entfernung von einem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs zu einem jeweiligen Endstandort für jedes Manöver mit minimalem Risiko, wobei jeder Endstandort eine Minimalrisikobedingung erfüllt, die dem jeweiligen Manöver mit minimalem Risiko entspricht; als Reaktion auf eine erste Anomaliebedingung, die aus einem Satz aus Anomaliebedingungen ausgewählt ist, Bestimmen einer Entfernungsgrenze basierend auf der ersten Anomaliebedingung; dann Auswählen des Manövers mit minimalem Risiko mit dem besten Rang für die Bewertung für erwartete Risiken aus den Manövern mit minimalem Risiko, für welche die jeweiligen Entfernungen unter der Entfernungsgrenze liegen; und dann Anweisen des Fahrzeugs, das ausgewählte Manöver mit minimalem Risiko durchzuführen.
Der Satz aus Anomaliebedingungen kann beinhalten, dass das Zurückerlangen der Steuerung des Fahrzeugs durch einen Fahrer aus einem autonomen Modus innerhalb eines Zeitlimits fehlschlägt. Die Anweisungen können ferner das Betreiben des Fahrzeugs in dem autonomen Modus und das Auffordern des Fahrers zum Zurückerlangen der Steuerung des Fahrzeugs bei dem Bestimmen beinhalten, dass das Fahrzeug in einen Bereich eindringen wird, der mindestens eine Betriebsbedingung für den autonomen Modus nicht erfüllt. Die mindestens eine Betriebsbedingung kann ein Straßentyp sein. Der Stral entyp kann eine Stral e mit reguliertem Zugang sein.
Die Betriebsbedingung kann das Fehlen einer Baustelle sein.
Die Anweisungen können ferner für mindestens eines der Manöver mit minimalem Risiko das Auswählen des Endstandorts auf Grundlage einer Entfernung von dem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs zu dem Endstandort und auf Grundlage des Fehlens von Gefahren aus einer Gefahrenliste an dem Endstandort beinhalten. Die Anweisungen können ferner das Empfangen von Kartendaten beinhalten, die Hinweise auf Gefahren aus der Gefahrenliste enthalten. Die Anweisungen können ferner das Auswählen der Endstandorte aus den Kartendaten beinhalten.
Die Anweisungen können ferner das Bestimmen von zulässigen Bereichen für mindestens einen Endstandort auf Grundlage eines Fehlens von Gefahren aus der Gefahrenliste beinhalten.
Ein erstes Manöver mit minimalem Risiko auf der Liste von Manövern mit minimalem Risiko kann das Fahren von einer Stral e mit reguliertem Zugang, auf welcher das Fahrzeug gerade fährt, zu einem ersten Endstandort sein, wobei die Anweisungen ferner das Auswählen des ersten Endstandorts derart beinhalten können, dass der erste Endstandort von der Stral e mit reguliertem Zugang getrennt ist. Der erste Endstandort kann eines von einem zum Parken vorgesehenen Bereich oder einer Standspur einer Stral e sein, die sich von der Stral e mit reguliertem Zugang unterscheidet.
Die Anweisungen können ferner das Auswählen des ersten Endstandorts auf Grundlage einer Entfernung von dem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs zu dem ersten Endstandort und auf Grundlage des Fehlens von Gefahren aus einer Gefahrenliste an dem ersten Endstandort beinhalten. Die Gefahrenliste kann das Vorhandensein einer Baustelle enthalten.
Ein erstes Manöver mit minimalem Risiko auf der Liste von Manövern mit minimalem Risiko kann das Fahren zu einem ersten Endstandort sein, wobei die Anweisungen ferner das Auswählen des ersten Endstandorts derart beinhalten können, dass sich der erste Endstandort auf einer Standspur einer Stral e befindet, auf welcher das Fahrzeug gerade fährt. Die Anweisungen können ferner das Auswählen des ersten Endstandorts auf Grundlage einer Entfernung von dem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs zu dem ersten Endstandort und des Fehlens von Gefahren aus einer Gefahrenliste an dem ersten Endstandort beinhalten. Die Gefahrenliste kann das Vorhandensein von mindestens einem von einem Ful gänger oder einem angehaltenen Fahrzeug am vorausgewählten Standort enthalten.
Ein erstes Manöver mit minimalem Risiko auf der Liste von Manövern mit minimalem Risiko kann das Anhalten des Fahrzeugs auf einer aktuellen Fahrspur sein.
Der Satz aus Anomaliebedingungen kann den Ausfall von einer oder mehreren Komponenten des Fahrzeugs beinhalten.
Ein Verfahren beinhaltet das Aufstellen einer Rangliste von Manövern mit minimalem Risiko für ein Fahrzeug nach einer Bewertung für erwartete Risiken; das Aktualisieren einer Entfernung von einem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs zu einem jeweiligen Endstandort für jedes Manöver mit minimalem Risiko, wobei jeder Endstandort eine Minimalrisikobedingung erfüllt, die dem jeweiligen Manöver mit minimalem Risiko entspricht; als Reaktion auf eine erste Anomaliebedingung, die aus einem Satz aus Anomaliebedingungen ausgewählt ist, das Bestimmen einer Entfernungsgrenze basierend auf der ersten Anomaliebedingung; dann das Auswählen des Manövers mit minimalem Risiko mit dem besten Rang für die Bewertung für erwartete Risiken aus den Manövern mit minimalem Risiko, für welche die jeweiligen Entfernungen unter der Entfernungsgrenze liegen; und dann das Anweisen des Fahrzeugs, das ausgewählte Manöver mit minimalem Risiko durchzuführen.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Fahrzeugs.
2 ist ein Diagramm einer Liste von Manövern mit minimalem Risiko.
3 ist ein Diagramm einer Karte, die Gefahren und zulässige Bereiche für Endstandorte der Manöver mit minimalem Risiko zeigt.
4 ist ein Prozessablaufdiagramm eines beispielhaften Prozesses zur Auswahl eines der Manöver mit minimalem Risiko.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beinhaltet ein Computer 32 einen Prozessor und einen Speicher, der Anweisungen speichert, die durch den Prozessor ausgeführt werden können. Die Anweisungen beinhalten das Aufstellen einer Rangliste 34 von Manövern 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko für ein Fahrzeug 30 nach einer Bewertung 46 für erwartete Risiken; das Aktualisieren einer Entfernung 48 von einem gegenwärtigen Standort 50 des Fahrzeugs 30 zu einem jeweiligen Endstandort 52, 54, 56, 58, 60 für jedes Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko, wobei jeder Endstandort 52, 54, 56, 58, 60 eine Minimalrisikobedingung erfüllt, die dem jeweiligen Manöver 36, 38,40,42, 44 mit minimalem Risiko entspricht; als Reaktion auf eine erste Anomaliebedingung, die aus einem Satz aus Anomaliebedingungen ausgewählt ist, das Bestimmen einer Entfernungsgrenze basierend auf der ersten Anomaliebedingung; dann das Auswählen des Manövers 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko mit dem besten Rang für die Bewertung 46 für erwartete Risiken aus den Manövern 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko, für welche die jeweiligen Entfernungen 48 unter der Entfernungsgrenze liegen; und dann das Anweisen des Fahrzeugs 30, das ausgewählte Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko durchzuführen.
Unter Bezugnahme auf 1 kann das Fahrzeug 30 ein beliebiger/s Personenkraftwagen oder Nutzfahrzeug sein, wie etwa ein Auto, ein Truck, ein Geländewagen, ein Crossover, ein Van, ein Minivan, ein Taxi, ein Bus usw.
Bei dem Fahrzeug 30 handelt es sich um ein autonomes oder halbautonomes Fahrzeug. Der Computer 32 ist dazu programmiert, das Fahrzeug 30 vollständig oder in geringerem Ausmal unabhängig vom Eingreifen eines menschlichen Fahrers zu betreiben. Der Computer 32 kann dazu programmiert sein, einen Antrieb 62, ein Lenksystem 64, ein Bremssystem 66 und/oder andere Fahrzeugsysteme zumindest teilweise auf Grundlage von Daten zu betreiben, die von Sensoren 68 empfangen werden. Für die Zwecke dieser Offenbarung bedeutet ein autonomer Modus, dass der Computer 32 den Antrieb 62, das Lenksystem 64 und das Bremssystem 66 ohne eine Eingabe von einem menschlichen Fahrer steuert; bedeutet ein halbautonomer Modus, dass der Computer 32 eines oder zwei von dem Antrieb 62, dem Lenksystem 64 und dem Bremssystem 66 steuert und ein menschlicher Fahrer den Rest steuert; und bedeutet ein nicht autonomer Modus, dass ein menschlicher Fahrer den Antrieb 62, das Lenksystem 64 und das Bremssystem 66 steuert. Insbesondere ist der Computer 32 dazu programmiert, das Fahrzeug 30 in einem autonomen Modus der Stufe 3 zu betreiben, was bedeutet, dass der Computer 32 das Fahrzeug 30 in bestimmten Umgebungen im autonomen Modus, z. B. auf einer Stral e 80 mit reguliertem Zugang, wie etwa eine Autobahn, und nicht in anderen Umgebungen, z. B. Nebenstral en 82, betreiben kann.
Der Computer 32 ist eine mikroprozessorbasierte Rechenvorrichtung, z. B. eine elektronische Steuerung oder dergleichen. Der Computer 32 kann einen Prozessor, einen Speicher usw. beinhalten. Der Speicher des Computers 32 beinhaltet Medien zum Speichern von Anweisungen, die durch den Prozessor ausgeführt werden können, sowie zum elektronischen Speichern von Daten und/oder Datenbanken. Bei dem Computer 32 kann es sich um mehrere miteinander gekoppelte Computer handeln und/oder er könnte eine oder mehrere Fahrzeugsteuerungen, z. B. elektronische Steuereinheiten (electronic control unit - ECU) oder dergleichen, beinhalten. Alternativ oder zusätzlich könnte der Computer 32 Programmanweisungen ausführen, die in Hardware implementiert sind, Hardware wie etwa z. B. ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein System-On-Chip (SOC), usw. In der elektronischen Entwurfsautomatisierung wird typischerweise eine Hardwarebeschreibungssprache wie VHDL (Hardware-Beschreibungssprache für integrierte Schaltungen mit sehr hoher Geschwindigkeit) verwendet, um digitale und Mischsignal-Systeme wie FPGA und ASIC zu beschreiben. Zum Beispiel wird eine ASIC auf Grundlage von VHDL-Programmierung hergestellt, die vor der Herstellung bereitgestellt wird, wohingegen logische Komponenten innerhalb eines FPGA auf Grundlage von VHDL-Programmierung konfiguriert sein können, z. B. in einem Speicher gespeichert sind, der elektrisch mit der FPGA-Schaltung verbunden ist. In einigen Beispielen kann eine Kombination aus Prozessor(en), ASIC(s) und/oder FPGA-Schaltungen in einer Chipbaugruppe enthalten sein.
Der Computer 32 kann Daten über ein Kommunikationsnetzwerk 70 übertragen und empfangen, wie etwa einen Controller-Area-Network-Bus (CAN-Bus), Ethernet, WLAN, ein Local Interconnect Network (LIN), einen On-Board-Diagnoseanschluss (OBD-II) und/oder über ein beliebiges anderes drahtgebundenes oder drahtloses Kommunikationsnetzwerk. Der Computer 32 kann über das Kommunikationsnetzwerk 70 kommunikativ mit dem Antrieb 62, dem Lenksystem 64, dem Bremssystem 66, den Sensoren 68, einem Sendeempfänger 72 und anderen Komponenten gekoppelt sein.
Der Antrieb 62 des Fahrzeugs 30 erzeugt Energie und wandelt die Energie in eine Bewegung des Fahrzeugs 30 um. Der Antrieb 62 kann ein herkömmliches Teilsystem des Fahrzeugantriebs, zum Beispiel ein herkömmlicher Antriebsstrang, der eine Brennkraftmaschine beinhaltet, die an ein Getriebe gekoppelt ist, das eine Rotationsbewegung an Räder überträgt, ein elektrischer Antriebsstrang, der Batterien, einen Elektromotor und ein Getriebe, das Rotationsbewegung an die Räder überträgt, beinhaltet; ein Hybridantriebsstrang, der Elemente des herkömmlichen Antriebsstrangs und des elektrischen Antriebsstrangs beinhaltet; oder eine beliebige andere Antriebsart sein. Der Antrieb 62 kann eine elektronische Steuereinheit (ECU) oder dergleichen beinhalten, die mit dem Computer 32 und/oder einem menschlichen Fahrer in Kommunikation steht und Eingaben von diesem/diesen empfängt. Der menschliche Fahrer kann den Antrieb 62 z. B. über ein Gaspedal und/oder einen Gangschalthebel steuern.
Das Lenksystem 64 ist typischerweise ein herkömmliches Teilsystem zum Lenken eines Fahrzeugs und steuert das Einlenken der Räder. Das Lenksystem 64 kann ein Zahnstangensystem mit elektrisch unterstützter Lenkung, ein Steer-by-Wire-System, wie sie beide bekannt sind, oder ein beliebiges anderes geeignetes System sein. Das Lenksystem 64 kann eine elektronische Steuereinheit (ECU) oder dergleichen beinhalten, die mit dem Computer 32 und/oder einem menschlichen Fahrer in Kommunikation steht und Eingaben von diesem/diesen empfängt. Der menschliche Fahrer kann das Lenksystem 64 z. B. über ein Lenkrad steuern.
Das Bremssystem 66 ist üblicherweise ein herkömmliches Teilsystem zum Bremsen eines Fahrzeugs und wirkt der Bewegung des Fahrzeugs 30 entgegen, um dadurch das Fahrzeug 30 abzubremsen und/oder anzuhalten. Das Bremssystem 66 kann Reibungsbremsen, wie etwa Scheibenbremsen, Trommelbremsen, Bandbremsen usw., Nutzbremsen; eine beliebige andere geeignete Art von Bremsen; oder eine Kombination beinhalten. Das Bremssystem 66 kann eine elektronische Steuereinheit (ECU) oder dergleichen beinhalten, die mit dem Computer 32 und/oder einem menschlichen Fahrer in Kommunikation steht und Eingaben von diesem/diesen empfängt. Der menschliche Fahrer kann das Bremssystem 66 z. B. über ein Bremspedal steuern.
Die Sensoren 68 können Daten über den Betrieb des Fahrzeugs 30 bereitstellen, zum Beispiel die Raddrehzahl, die Radausrichtung und Motor- und Getriebedaten (z. B. Temperatur, Kraftstoffverbrauch usw.). Die Sensoren 68 können den Standort und/oder die Ausrichtung des Fahrzeugs 30 erkennen. Die Sensoren 68 können beispielsweise Sensoren eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS); Beschleunigungsmesser, wie etwa piezoelektrische oder mikroelektromechanische Systeme (MEMS); Gyrometer, wie etwa Raten-, Ringlaser- oder Faseroptik-Gyrometer; Trägheitsmesseinheiten (inertial measurements units - IMU) und Magnetometer beinhalten. Die Sensoren 68 können die Außenwelt, z. B. Objekte und/oder Eigenschaften der Umgebung des Fahrzeugs 30, wie etwa andere Fahrzeuge, Fahrspurmarkierungen, Verkehrsampeln und/oder -schilder, Ful gänger usw., erkennen. Zum Beispiel können die Sensoren 68 Radarsensoren, Laserscanner-Entfernungsmesser, Light-Detection-and-Ranging-Vorrichtungen (LIDAR-Vorrichtungen) und Bildverarbeitungssensoren, wie etwa Kameras, beinhalten.
Der Sendeempfänger 72 kann dazu ausgelegt sein, Signale drahtlos mittels eines beliebigen geeigneten drahtlosen Kommunikationsprotokolls zu übertragen, wie etwa Bluetooth®, WiFi, IEEE 802.11a/b/g, andere HF(Hochfrequenz)-Kommunikationen usw. Der Sendeempfänger 72 kann dazu ausgelegt sein, mit einem entfernten Server zu kommunizieren, das heil t einem Server, der von dem Fahrzeug 30 getrennt und beabstandet ist. Der entfernte Server 90 kann sich außerhalb des Fahrzeugs 30 befinden. Der entfernte Server 90 kann zum Beispiel zu einem Anbieter eines Datentyps, wie etwa Kartendaten, einem anderen Fahrzeug (z. B. V2V-Kommunikation), einer Infrastrukturkomponente (z. B. V2I-Kommunikation über dedizierte Nahbereichskommunikation (dedicated short-range communications - DSRC) oder dergleichen), einem Ersthelfer, einer mobilen Vorrichtung, die mit dem Halter des Fahrzeugs 30 assoziiert ist, usw. gehören. Der Sendeempfänger 72 kann eine Vorrichtung sein oder kann einen separaten Sender und Empfänger beinhalten.
Unter Bezugnahme auf 2 enthält die Liste 34 eine Vielzahl von Manövern 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko. Jedes Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko weist eine Minimalrisikobedingung und einen entsprechenden Endstandort 52, 54, 56, 58, 60 auf, an dem die Minimalrisikobedingung erfüllt ist (in 3 gezeigt). Für die Zwecke dieser Offenbarung hat „Minimalrisikobedingung“ die Bedeutung, die von der National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) und der Society of Automotive Engineers (SAE) festgelegt wurde: „ „Minimalrisikobedingung‟ bedeutet eine Betriebsbedingung mit geringem Risiko, auf die ein automatisiertes Fahrsystem automatisch zurückgreift, wenn ein System ausfällt oder wenn der menschliche Fahrer nicht angemessen auf eine Anforderung reagiert, die dynamische Fahraufgabe zu übernehmen.‟ (US Dept. of Transportation & NHTSA, Automated Driving Systems 2.0: A Vision for Safety, 26 (unter Bezugnahme auf SAE International J3016, International Taxonomy and Definitions for Terms Related to Driving Automation Systems for On-Road Motor Vehicles (J3016: Sept2016)).) Für die Zwecke dieser Offenbarung ist ein „Manöver mit minimalem Risiko“ eine Fahroperation mit dem Ziel, das Fahrzeug in eine Minimalrisikobedingung zu bringen. Jedes Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko endet an dem entsprechenden Endstandort 52, 54, 56, 58, 60.
3 ist ein Diagramm, das eine Vielzahl von Manövern 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko und jeweilige Endstandorte 52, 54, 56, 58, 60 veranschaulicht. Die Liste 34 kann ein erstes Manöver 36 mit minimalem Risiko, ein zweites Manöver 38 mit minimalem Risiko, ein drittes Manöver 40 mit minimalem Risiko, ein viertes Manöver 42 mit minimalem Risiko und ein fünftes Manöver 44 mit minimalem Risiko enthalten. Die Liste 34 enthält für jedes Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko die jeweilige Bewertung 46 für erwartete Risiken und die Entfernung 48 vom gegenwärtigen Standort 50 des Fahrzeugs 30 zum jeweiligen Endstandort 52, 54, 56, 58 60, die jeweils nachstehend in Bezug auf den Prozess 400 beschrieben sind.
Das erste Manöver 36 mit minimalem Risiko kann darin bestehen, das Fahrzeug 30 allmählich auf einer aktuellen Fahrspur 74 auf einer Stral e 80, 82 anzuhalten, auf der das Fahrzeug 30 gerade fährt. Die Minimalrisikobedingung, die dem ersten Manöver 36 mit minimalem Risiko entspricht, besteht darin, dass das Fahrzeug 30 auf einer Spur 74, 76 angehalten wird. Der erste Endstandort 52 ist ein Standort auf der aktuellen Fahrspur 74 in einer Entfernung von dem gegenwärtigen Standort 50, die durch eine erste voreingestellte Bremskraft bestimmt wird.
Das zweite Manöver 38 mit minimalem Risiko kann darin bestehen, das Fahrzeug 30 auf der aktuellen Fahrspur 74 schnell anzuhalten. Die Bremskraft, die von dem Bremssystem 66 in dem zweiten Manöver 38 mit minimalem Risiko ausgeübt wird, kann eine zweite voreingestellte Bremskraft sein, die größer ist, z. B. ungefähr dreimal größer, als die erste voreingestellte Bremskraft. Die Minimalrisikobedingung, die dem zweiten Manöver 38 mit minimalem Risiko entspricht, besteht darin, dass das Fahrzeug 30 auf einer Spur 74, 76 angehalten wird. Der zweite Endstandort 54 ist ein Standort auf der aktuellen Fahrspur 74 in einer Entfernung von dem gegenwärtigen Standort 50, die durch die zweite voreingestellte Bremskraft bestimmt wird.
Das dritte Manöver 40 mit minimalem Risiko kann aus einem Spurwechsel und dem Anhalten auf einer zur aktuellen Fahrspur 74 benachbarten Fahrspur 76 bestehen. Die Minimalrisikobedingung, die dem dritten Manöver 40 mit minimalem Risiko entspricht, besteht in dem Anhalten auf einer Spur 74, 76. Der dritte Endstandort 56 ist ein Standort auf der zur aktuellen Fahrspur 74 benachbarten Spur 76 in einer Entfernung entlang der Stral e 80, 82 von dem gegenwärtigen Standort 50, die dadurch bestimmt wird, wie weit das Fahrzeug 30 während des Spurwechsels fahren und dann zum Stillstand bremsen wird.
Das vierte Manöver 42 mit minimalem Risiko kann aus dem Anhalten auf einer Standspur 78 der Stral e 80, 82 bestehen, auf der das Fahrzeug 30 gerade fährt. Die Minimalrisikobedingung, die dem vierten Manöver 42 mit minimalem Risiko entspricht, besteht in dem Anhalten auf der Standspur 78. Der vierte Endstandort 58 ist ein Standort auf der Standspur 78 der Stral e 80, 82.
Das fünfte Manöver 44 mit minimalem Risiko kann aus dem Fahren von der Stral e 80 mit reguliertem Zugang, auf der das Fahrzeug 30 gerade fährt, zu dem fünften Endstandort 60 bestehen. Der autonome Modus kann auf Stral en 80 mit reguliertem Zugang beschränkt sein, sodass die Tatsache, dass sich das Fahrzeug 30 im autonomen Modus befindet, impliziert, dass das Fahrzeug 30 auf einer Stra| e 80 mit reguliertem Zugang fährt. Die Minimalrisikobedingung, die dem fünften Manöver 44 mit minimalem Risiko entspricht, besteht aus dem Anhalten an einem Standort, der von der Stra| e mit reguliertem Zugang getrennt ist. Der fünfte Endstandort 60 ist eines von einem zum Parken vorgesehenen Bereich 88 oder einer Standspur 78 einer Stra| e 82, die sich von der Stra| e 80 mit reguliertem Zugang unterscheidet.
Das erste bis fünfte Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko auf der Liste 34 sind beispielhaft, und die Liste 34 könnte einige oder alle des ersten bis fünften Manövers 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko ausschliel en; andere Manöver mit minimalem Risiko einschliel en; und/oder eine andere Anzahl von Manövern mit minimalem Risiko enthalten. Andere mögliche Manöver mit minimalem Risiko beinhalten das Anhalten auf der aktuellen Fahrspur 74 mit einer Bremskraft, die basierend auf einem geschätzten Bremsweg eines Fahrzeugs ausgewählt wurde, das dem Fahrzeug 30 folgt, das Fahren zu sowie das Anhalten an einer Mittelstreifenwendespur, das Fahren zu sowie das Anhalten an einem vor der Fahrt ausgewählten Zielort, das Fahren zu einem bestimmten Standorttyp, z. B. zu einer Werkstatt oder einem Krankenhaus usw.
4 ist ein Prozessablaufdiagramm, das einen beispielhaften Prozess 400 zur Auswahl eines der Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko veranschaulicht. Der Speicher des Computers 32 speichert ausführbare Anweisungen zum Durchführen der Schritte des Prozesses400. Der Prozess 400 wird ausgeführt, wenn der Computer 32 das Fahrzeug 30 im autonomen Modus betreibt. Wenn das Fahrzeug 30 nicht autonom oder halbautonom arbeitet, wird der Prozess 400 nicht ausgeführt. Als allgemeine Übersicht über den Prozess 400 empfängt der Computer 32 Kartendaten einschließlich Gefahren; empfängt Daten von den Sensoren 68; identifiziert zulässige Bereiche 84 für den vierten Endstandort 58 und den fünften Endstandort 60, wählt die Endstandorte 52, 54, 56, 58, 60 aus den Kartendaten aus, aktualisiert die Entfernungen 48 zu den Endstandorten 52, 54, 56, 58, 60 auf der Liste 34 der Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko; ordnet die Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko nach der Bewertung 46 für erwartete Risiken ein; initiiert eine Übergabe der Steuerung des Fahrzeugs 30 an den Fahrer, wenn eine Betriebsbedingung für den autonomen Modus nicht erfüllt ist; und als Reaktion darauf, dass das Fehlschlagen der Übergabe innerhalb eines Zeitlimits erfolgt oder eine andere Anomaliebedingung auftritt, bestimmt eine Entfernungsgrenze basierend auf dem Anomalietyp und wählt dann das Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko mit dem besten Rang für die Bewertung 46 für erwartete Risiken aus den Manövern 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko, für welche die jeweiligen Entfernungen 48 unter der Entfernungsgrenze liegen, und führt dann das ausgewählte Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko durch.
Der Prozess 400 beginnt bei einem Block 405, bei dem der Computer 32 Kartendaten empfängt, z. B. von dem entfernten Server 90 über den Sendeempfänger 72. Die Kartendaten können die Form einer Aktualisierung von Kartendaten annehmen, die bereits im Speicher des Computers 32 gespeichert sind. Die Kartendaten enthalten Angaben zu Gefahren aus einer Gefahrenliste. Die Gefahrenliste kann das Vorhandensein einer Baustelle 86, das Vorhandensein eines Fußgängers oder eines angehaltenen Fahrzeugs 30 auf der Standspur 78, die Absperrung der Standspur 78, die Absperrung der Stra| e 80, 82 usw. enthalten.
Als nächstes empfängt der Computer 32 in einem Block 410 Daten von den Sensoren 68. Die Daten von den Sensoren 68 umfassen Bilddaten, LIDAR-Daten usw.
Als nächstes bestimmt der Computer 32 in einem Block 415 zulässige Bereiche 84 für mindestens einen der Endstandorte 52, 54, 56, 58, 60. Der Computer 32 kann zum Beispiel zulässige Bereiche 84 für den vierten Endstandort 58 und für den fünften Endstandort 60 bestimmen. Der Computer 32 verwendet die Kartendaten und die Sensordaten, um zulässige Bereiche 84 zu bestimmen. Der Computer 32 bestimmt die zulässigen Bereiche 84 auf der Grundlage von (1) Erfüllen der jeweiligen Minimalrisikobedingung und (2) Fehlen von Gefahren aus der Gefahrenliste. Für den vierten Endstandort 58 erfüllen die zulässigen Bereiche 84 die Minimalrisikobedingung, da sie Standspuren 78 der Straße 80 mit reguliertem Zugang sind, auf der das Fahrzeug 30 gerade fährt. Für den fünften Endstandort 60 erfüllen die zulässigen Bereiche 84 die Minimalrisikobedingung, da sie ein zum Parken vorgesehener Bereich 88 oder eine Standspur 78 einer Stra| e 82 sind, die sich von der Stra| e 80 mit reguliertem Zugang unterscheidet. Das Fehlen von Gefahren aus der Gefahrenliste kann das Fehlen einer Teilmenge von Gefahren aus der Gefahrenliste sein, und die Teilmenge kann für jeden Endstandort 58, 60 unterschiedlich sein. Für den vierten Endstandort 58 kann die Gefahrenliste das Vorhandensein einer Baustelle 86, das Vorhandensein eines Fußgängers oder eines angehaltenen Fahrzeugs auf der Standspur 78, die Absperrung der Standspur 78, die Absperrung der Stra| e 80, 82 usw. enthalten. In dem in 3 veranschaulichten Beispiel fährt das Fahrzeug 30 gerade durch eine Baustelle 86 und der zulässige Bereich 84 befindet sich daher weiter die Stra| e 80, 82 entlang als die Baustelle 86. Für den fünften Endstandort 60 kann die Gefahrenliste das Vorhandensein einer Baustelle 86, die Absperrung der Standspur 78 und die Absperrung der Stra| e 80, 82 usw. enthalten.
Als nächstes wählt der Computer 32 in einem Block 420 die Endstandorte 52, 54, 56, 58, 60 aus den Kartendaten aus. Jeder Endstandort 52, 54, 56, 58, 60 erfüllt die Minimalrisikobedingung, die dem jeweiligen Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko entspricht. Der Computer 32 wählt den ersten Endstandort 52, den zweiten Endstandort 54 und den dritten Endstandort 56 basierend auf der Entfernung aus, die erforderlich ist, um das jeweilige Manöver 36, 38, 40 mit minimalem Risiko durchzuführen. Der Computer 32 wählt den vierten Endstandort 58 und den fünften Endstandort 60 auf Grundlage einer Entfernung von dem gegenwärtigen Standort 50 des Fahrzeugs 30 zu dem jeweiligen Endstandort 58, 60 und auf Grundlage des Fehlens von Gefahren aus der Gefahrenliste am jeweiligen Endstandort 58, 60 aus, d. h. basierend darauf, dass er sich in einem zulässigen Bereich 84 befindet, wie im Block 415 bestimmt. Der Computer 32 wählt zum Beispiel den vierten Endstandort 58 aus, um eine zu fahrende Entfernung von dem gegenwärtigen Standort 50 des Fahrzeugs 30 zu einem der zulässigen Bereiche 84 zu minimieren, d. h. der vierte Endstandort 58 ist ein am nächsten gelegener Teil der zulässigen Bereiche 84. Für ein anderes Beispiel wählt der Computer 32 den fünften Endstandort 60 aus, um eine zu fahrende Entfernung von dem gegenwärtigen Standort 50 des Fahrzeugs 30 zu einem, falls vorhanden, zulässigen Bereich 84, der ein zum Parken vorgesehener Bereich 88 ist, oder andernfalls einem zulässigen Bereich 84, der eine Standspur 78 einer Stra| e 82 ist, die von der Stra| e 80 mit regulierten Zugang getrennt ist, zu minimieren.
Als nächstes aktualisiert der Computer 32 in einem Block 425 die Entfernungen 48 von dem gegenwärtigen Standort 50 des Fahrzeugs 30 zu den Endstandorten 52, 54, 56, 58, 60. Jede Entfernung 48 ist eine Weglänge, die das Fahrzeug 30 vom gegenwärtigen Standort 50 zum jeweiligen Endstandort 52, 54, 56, 58, 60 zurücklegen würde, während es das jeweilige Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko durchführt.
Als nächstes stellt der Computer 32 in einem Block 430 die Rangliste 34 der Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko nach der Bewertung 46 für erwartete Risiken auf. Für die Zwecke dieser Offenbarung ist eine „Bewertung für erwartete Risiken“ eine Rangliste oder Evaluierung des Risikos für Insassen des Fahrzeugs 30. Die Bewertung für erwartete Risiken 46 für jedes Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko gibt ein Risiko für die Durchführung des Manövers 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko und das Risiko an dem Endstandort 52, 54, 56, 58, 60 angehalten zu werden, an. Die Bewertung für erwartete Risiken 46 kann unter Verwendung funktionaler Risikoanalyse bestimmt werden, d. h. einer Kombination aus einem Mal für die Wahrscheinlichkeit eines Unfalls und einem Mal für den Schweregrad des Unfalls. Die Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko werden vom besten (geringstes Risiko) zum schlechtesten (höchstes Risiko) eingeordnet.
Die Bewertung 46 für erwartete Risiken kann zum Beispiel auf der Wahrscheinlichkeit und dem Schweregrad basieren, die aus versicherungsmathematischen Daten für die Straße 80 mit reguliertem Zugang, auf der das Fahrzeug 30 fährt, oder für Stral en des gleichen Typs, z. B. vierspurige Stra| e mit reguliertem Zugang und Mittelstreifen, sechsspurige Stra| e mit reguliertem Zugang mit Barriere und ohne Mittelstreifen usw. stammen. Wenn eine Gefahr aus der Gefahrenliste entlang des Manövers 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko vorliegt, dann können die versicherungsmathematischen Daten für Stral en des gleichen Typs sein, welche die Gefahr aufweisen, z. B. vierspurige Stra| e mit reguliertem Zugang und Mittelstreifen sowie eine durch eine Baustelle 86 abgesperrte rechte Standspur. Die Bewertung 46 für erwartete Risiken kann das Produkt der Wahrscheinlichkeit aus den versicherungsmathematischen Daten multipliziert mit einer Bewertung des Schweregrads aus den versicherungsmathematischen Daten sein. Die Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko können dann von der niedrigsten Bewertung bis zur höchsten Bewertung eingestuft werden.

Als ein anderes Beispiel kann die Bewertung 46 für erwartete Risiken eine Version des Automobil-Sicherheitsintegritätsniveaus (automotive safety integrity level- ASIL) sein, die modifiziert wurde, um für Manöver und Anhaltestandorte des Fahrzeugs 30 anstatt für Komponenten des Fahrzeugs 30 zu gelten. Die Bewertung 46 für erwartete Risiken kann eine Kombination aus drei Beurteilungen sein: Steuerbarkeit, die von C0 (im Allgemeinen steuerbar) bis C3 (schwer zu steuern oder nicht steuerbar) beurteilt wird, Exposition, die von E0 (unglaublich niedrige Wahrscheinlichkeit) bis E4 (hohe Wahrscheinlichkeit) beurteilt wird, und Schweregrad, der von S0 (keine Verletzungen) bis S3 (lebensbedrohliche Verletzungen) beurteilt wird. Der Computer 32 kann Steuerbarkeitsbeurteilungen, Expositionsbeurteilungen und Schweregradbeurteilungen zum Manövrieren entlang jedes Stra| entyps 80, 82 bewerten, z. B. einer vierspurigen Stra| e mit reguliertem Zugang und Mittelstreifen, einer sechsspurigen Stra| e mit reguliertem Zugang mit Barriere und ohne Mittelstreifen usw. sowie Modifikationen für jede Gefahr auf der Gefahrenliste, wie etwa das Erhöhen der Steuerbarkeitsbeurteilung um eine Stufe (C1 zu C2, C2 zu C3) für das Vorhandensein einer Baustelle 86, bewerten. Die folgende Tabelle zeigt, wie jede Kombination aus Steuerbarkeitsbeurteilung, Expositionsbeurteilung und Schweregradbeurteilung eine Bewertung 46 für erwartete Risiken von QM (niedrigstes Risiko), A, B, C oder D (höchstes Risiko) liefert. Beispielsweise kann das erste Manöver 36 mit minimalem Risiko Beurteilungen von (C3, E3, S2) für eine B-Bewertung 46 für erwartete Risiken aufweisen, kann das zweite Manöver 38 mit minimalem Risiko Beurteilungen von (C3, E4, S2) für eine C-Bewertung 46 für erwartete Risiken aufweisen, kann das dritte Manöver 40 mit minimalem Risiko Beurteilungen von (C3, E3, S2) für eine B-Bewertung 46 für erwartete Risiken aufweisen, kann das vierte Manöver 42 mit minimalem Risiko Beurteilungen von (C3, E2, S2) für eine A-Bewertung 46 für erwartete Risiken aufweisen und kann das fünfte Manöver 44 mit minimalem Risiko Beurteilungen von (C3, E1, S0) für eine QM-Bewertung 46 für erwartete Risiken aufweisen. Die Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko können dann vom geringsten Risiko zum höchsten Risiko eingestuft werden. Wenn zwei Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko die gleiche Bewertung für erwartete Risiken 46 aufweisen, kann das Unentschieden durch die jeweils kürzeste Entfernung 48 entschieden werden. Tabelle 1.

Steuerbarkeit	Exposition	Schweregrad
		S0	S1	S2	S3
C1	E1	QM	QM	QM	QM
	E2	QM	QM	QM	QM
	E3	QM	QM	QM	A
	E4	QM	QM	A	B
C2	E1	QM	QM	QM	QM
	E2	QM	QM	QM	A
	E3	QM	QM	A	B
	E4	QM	A	B	C
C3	E1	QM	QM	QM	A
	E2	QM	QM	A	B
	E3	QM	A	B	C
	E4	QM	B	C	D

Als nächstes bestimmt der Computer 32 in einem Entscheidungsblock 435, ob ein Auslöser zum Übergeben der Steuerung des Fahrzeugs 30 an den menschlichen Fahrer aufgetreten ist. Für die Zwecke dieser Offenbarung ist ein „Auslöser“ eine im Speicher des Computers 32 gespeicherte Situation, die angibt, dass eine Handlung ausgeführt werden sollte, in diesem Fall die Übergabe der Steuerung des Fahrzeugs 30 an den menschlichen Fahrer. Zum Beispiel kann der Auslöser sein, dass das Fahrzeug 30 in einen Bereich eindringt, der mindestens eine Betriebsbedingung für den autonomen Modus nicht erfüllt. Für die Zwecke dieser Offenbarung wird eine „Betriebsbedingung“ für einen Modus als eine notwendige Bedingung der Umgebung definiert, damit das Fahrzeug 30 in dem Modus betrieben werden kann. Die Betriebsbedingungen für den autonomen Modus können zum Beispiel das Fahren auf einem bestimmten Straßentyp, wie etwa einer Stra| e 80 mit reguliertem Zugang, das Fehlen von Gefahren, wie etwa das Fehlen einer Baustelle 86 usw. beinhalten. Der Auslöser kann ein Entfernungsschwellenwert oder Fahrzeitschwellenwert zum Erreichen des Bereichs sein, der nicht alle Betriebsbedingungen erfüllt. Der Schwellenwert kann basierend auf experimentellen Tests, wie lange Fahrer typischerweise brauchen, um die Kontrolle über das Fahrzeug 30 zurückzuerlangen, gewählt werden. Zum Beispiel bestimmt der Computer 32, dass der Auslöser aufgetreten ist, wenn sich das Fahrzeug 30 innerhalb eines Entfernungsschwellenwerts eines geplanten Verlassens von der Stra| e 80 mit reguliertem Zugang oder innerhalb des Entfernungsschwellenwerts einer Baustelle 86 befindet. Wenn ein Auslöser aufgetreten ist, geht der Prozess 400 zu Block 440 über. Falls kein Auslöser aufgetreten ist, geht der Prozess 400 zu einem Entscheidungsblock 450 über.
In dem Block 440 fordert der Computer 32 den Fahrer auf, die Steuerung des Fahrzeugs 30 zurückzuerlangen. Der Computer 32 kann zum Beispiel eine Nachricht oder eine visuelle Angabe auf einem Bildschirm oder einem Armaturenbrett des Fahrzeugs 30 anzeigen, einen Warnton, wie etwa wiederholtes Piepen, erzeugen, eine haptische Rückmeldung durch Vibrieren eines Sitzes des Fahrers bereitstellen usw.
Als Übersicht über die Entscheidungsblöcke 445 und 450 lässt sich sagen, dass der Computer 32 bestimmt, ob eine Anomaliebedingung aus einem Satz aus Anomaliebedingungen aufgetreten ist. Der Satz aus Anomaliebedingungen beinhaltet, dass das Zurückerlangen der Steuerung des Fahrzeugs durch einen Fahrer aus dem autonomen Modus innerhalb eines Zeitlimits fehlschlägt, was in dem Entscheidungsblock 445 beurteilt wird. Der Satz aus Anomaliebedingung beinhaltet auch andere Anomaliebedingungen, die nicht mit der Übergabe an den Fahrer in Verbindung stehen und im Entscheidungsblock 450 beurteilt werden.
In dem Entscheidungsblock 445 bestimmt der Computer 32, ob der Fahrer es nicht geschafft hat, die Steuerung des Fahrzeugs 30 aus dem autonomen Modus innerhalb des Zeitlimits zurückzuerlangen. Das Zeitlimit wird basierend auf experimentellen Bestimmen einer Zeitverteilung für den Fahrer gewählt, zu reagieren und die Steuerung des Fahrzeugs 30 wiederzuerlangen. Wenn der Fahrer die Steuerung des Fahrzeugs 30 innerhalb des Zeitlimits zurückerlangt, endet der Prozess 400. Wenn es der Fahrer nicht geschafft hat, die Steuerung des Fahrzeugs 30 innerhalb des Zeitlimits zurückzuerlangen, geht der Prozess 400 zu einem Block 455 über.
In dem Entscheidungsblock 450 bestimmt der Computer 32, ob irgendeine aus dem Satz aus Anomaliebedingungen aufgetreten ist. Der Satz aus Anomaliebedingung beinhaltet den Ausfall von einer oder mehreren Komponenten des Fahrzeugs 30, einen unmittelbar bevorstehenden Aufprall auf das Fahrzeug 30, einen Aufprall auf das Fahrzeug 30 usw. Wenn keine Anomaliebedingungen aufgetreten sind, kehrt der Prozess 400 zu dem Block 405 zurück, um weiterhin Karten- und Sensordaten zu empfangen. Wenn mindestens eine Anomaliebedingung aufgetreten ist, geht der Prozess 400 zu dem Block 455 über.

In dem Block 455 bestimmt der Computer 32 eine Entfernungsgrenze basierend auf dem Typ der Anomaliebedingung, und wenn die Anomaliebedingung das Fehlschlagen des Zurückerlangens durch den Fahrer war, die Steuerung des Fahrzeugs zurückzuerlangen, basiert die Entfernungsgrenze zusätzlich auf der Ursache der Übergabe. Der Speicher des Computers 32 kann eine Lookup-Tabelle speichern, welche die Anomaliebedingung gepaart mit einer jeweiligen Entfernungsgrenze aufweist, wie z. B. nachstehend in Tabelle 2 gezeigt. Jede der Entfernungsgrenzen in der Tabelle kann basierend darauf ausgewählt werden, bis zu welchem Ausmal die jeweilige Anomaliebedingung es dem Fahrzeug 30 ermöglicht, in dem autonomen Modus betrieben zu werden. Wenn das Fahrzeug 30 zum Beispiel ein Elektrofahrzeug ist, wird die Entfernungsgrenze, die einem Ausfall einer Hauptbatterie des Fahrzeugs 30 entspricht, basierend auf der Kapazität einer Reservebatterie des Fahrzeugs 30 gewählt. Als anderes Beispiel wird die Entfernungsgrenze, die einem Ausfall der Sensorreinigungsausrüstung entspricht, basierend auf einer kürzesten erwarteten Entfernung für angesammelten Schmutz, die den Sensor unzuverlässig macht, gewählt. Tabelle 2.

Anomaliebedingung	Entfernungsgrenze
Ausfall der Hauptbatterie	400 m
Ausfall der Sensorreinigungsausrüstung	10 km
unmittelbar bevorstehender Frontalaufprall	75 m
Übergabe für Baustelle	Entfernung zur Baustelle
Übergabe zum Verlassen von Stra\| e mit reguliertem Zugang	Entfernung zum Verlassen + 5 km
. . .	. . .

Als nächstes wählt der Computer 32 in einem Block 460 das Manöver mit minimalem Risiko mit dem besten Rang für die Bewertung für erwartete Risiken aus den Manövern mit minimalem Risiko aus, für welche die jeweiligen Entfernungen unter der Entfernungsgrenze liegen, die in Block 455 bestimmt wurden. Wenn die Anomaliebedingung in dem Block 450 zum Beispiel der Ausfall der Sensorreinigungsausrüstung ist, beträgt die Entfernungsgrenze 10 km. Die jeweiligen Entfernungen 48 für sämtliche Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko auf der Liste liegen unterhalb der Entfernungsgrenze, daher wählt der Computer 32 das fünfte Manöver 44 mit minimalem Risiko aus, da die Bewertung für erwartete Risiken die insgesamt niedrigste (beste) ist. In einem anderen Beispiel beträgt die Entfernungsgrenze 400 m, wenn die Anomaliebedingung ein Ausfall der Hauptbatterie ist, was das fünfte Manöver 44 mit minimalem Risiko ausschliel t. Der Computer 32 wählt das vierte Manöver 42 mit minimalem Risiko aus dem ersten Manöver 36 mit minimalem Risiko bis vierten Manöver 42 mit minimalem Risiko aus, da die A-Bewertung 46 für erwartete Risiken besser als die B-, C-, B-Bewertung 46 für erwartete Risiken für das erste bis dritte Manöver mit minimalem Risiko 36, 38, 40 ist.
Als nächstes weist der Computer 32 das Fahrzeug 30 in einem Block 470 an, das ausgewählte Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko durchzuführen. Insbesondere weist der Computer 32 den Antrieb 62, das Lenksystem 64 und das Bremssystem 66 an, das Fahrzeug 30 autonom zu betreiben, um das ausgewählte Manöver 36, 38, 40, 42, 44 mit minimalem Risiko durchzuführen. Zusätzlich kann der Computer 32 externe Warnleuchten des Fahrzeugs 30 aktivieren. Nach dem Block 470 endet der Prozess 400.
Im Allgemeinen können die beschriebenen Rechensysteme und/oder -vorrichtungen ein beliebiges aus einer Reihe von Computerbetriebssystemen einsetzen, einschließlich unter anderem Versionen und/oder Varianten der Anwendung Ford Sync®, der Middleware AppLink/Smart Device Link, des Betriebssystems Microsoft Automotive®, des Betriebssystems Microsoft Windows®, des Betriebssystems Unix (z. B. des Betriebssystems Solaris®, vertrieben durch die Oracle Corporation in Redwood Shores, Kalifornien), des Betriebssystems AIX UNIX, vertrieben durch International Business Machines in Armonk, New York, des Betriebssystems Linux, der Betriebssysteme Mac OSX und iOS, vertrieben durch die Apple Inc. in Cupertino, Kalifornien, des BlackBerry OS, vertrieben durch die Blackberry, Ltd. in Waterloo, Kanada, und des Betriebssystems Android, entwickelt durch die Google, Inc. und die Open Handset Alliance, oder QNX® CAR Platform for Infotainment, angeboten durch QNX Software Systems. Beispiele für Recheneinrichtungen beinhalten unter anderem einen Fahrzeugbordcomputer, einen Computerarbeitsplatz, einen Server, einen Desktop-, Notebook-, Laptop- oder Handheld-Computer oder ein anderes Rechensystem und/oder eine andere Recheneinrichtung.
Recheneinrichtungen beinhalten im Allgemeinen computerausführbare Anweisungen, wobei die Anweisungen durch eine oder mehrere Recheneinrichtungen ausführt werden können, wie etwa durch die vorangehend aufgeführten. Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen zusammengestellt oder ausgewertet werden, die unter Verwendung einer Vielfalt von Programmiersprachen und/oder -technologien erstellt wurden, ohne Einschränkung Folgendes beinhaltend und entweder für sich oder in Kombination: Java™, C, C++, Matlab, Simulink, Stateflow, Visual Basic, Java Script, Python, Perl, HTML usw. Einige dieser Anwendungen können auf einer virtuellen Maschine kompiliert und ausgeführt werden, wie etwa der Java Virtual Machine, der Dalvik Virtual Machine oder dergleichen. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw., und führt diese Anweisungen aus, wodurch er einen oder mehrere Prozesse durchführt, einschließlich eines oder mehrerer der in dieser Schrift beschriebenen Prozesse. Derartige Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung einer Vielfalt an computerlesbaren Medien gespeichert und übermitteln werden. Eine Datei in einer Rechenvorrichtung ist im Allgemeinen eine Sammlung von Daten, die auf einem computerlesbaren Medium gespeichert ist, wie etwa einem Speichermedium, einem Direktzugriffsspeicher usw.
Ein computerlesbares Medium (auch als prozessorlesbares Medium bezeichnet) beinhaltet ein beliebiges nicht transitorisches (z. B. greifbares) Medium, das am Bereitstellen von Daten (z. B. Anweisungen) beteiligt ist, die durch einen Computer (z. B. durch einen Prozessor eines Computers) gelesen werden können. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, die unter anderem nicht flüchtige Medien und flüchtige Medien einschliel en. Zu nicht flüchtigen Medien können zum Beispiel Bild- und Magnetplatten und sonstige dauerhafte Speicher gehören. Flüchtige Medien können zum Beispiel einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (dynamic random access memory - DRAM) beinhalten, der üblicherweise einen Hauptspeicher darstellt. Solche Anweisungen können durch ein oder mehrere Übertragungsmedien übertragen werden, darunter Koaxialkabel, Kupferdraht und Glasfaser, einschließlich der Drähte, die einen an einen Prozessor einer ECU gekoppelten Systembus umfassen. Gängige Formen computerlesbarer Medien schliel en zum Beispiel Folgendes ein: eine Diskette, eine Folienspeicherplatte, eine Festplatte, ein Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, einen RAM, einen PROM, einen EPROM, einen FLASH-EEPROM, einen beliebigen anderen Speicherchip oder eine beliebige andere Speicherkassette oder ein beliebiges anderes Medium, das von einem Computer gelesen werden kann.
Datenbanken, Datendepots oder andere Datenspeicher, die in dieser Schrift beschrieben sind, können verschiedene Arten von Mechanismen zum Speichern von, Zugreifen auf und Abrufen von verschiedenen Arten von Daten beinhalten, einschließlich einer hierarchischen Datenbank, eines Datensatzes in einem Dateisystem, einer Anwendungsdatenbank in einem proprietären Format, eines relationalen Datenbankverwaltungssystems (relational database management system - RDBMS), einer nicht relationalen Datenbank (NoSQL), einer Graphdatenbank (graph database - GDB) usw. Jeder solcher Datenspeicher ist im Allgemeinen innerhalb einer Recheneinrichtung enthalten, die ein Computerbetriebssystem, wie etwa eines der vorangehend aufgeführten, verwendet, und es wird auf eine oder mehrere von vielfältigen Weisen über ein Netzwerk darauf zugegriffen. Auf ein Dateisystem kann von einem Computerbetriebssystem zugegriffen werden und es kann Dateien beinhalten, die in verschiedenen Formaten gespeichert sind. Ein RDBMS setzt im Allgemeinen die Structured Query Language (SQL) zusätzlich zu einer Sprache zum Erzeugen, Speichern, Editieren und Ausführen gespeicherter Prozeduren ein, wie etwa die vorstehend erwähnte PL/SQL-Sprache.
In einigen Beispielen können Systemelemente als computerlesbare Anweisungen (z. B. Software) auf einer oder mehreren Rechenvorrichtungen (z. B. Servern, Personal Computern usw.) umgesetzt sein, die auf damit assoziierten computerlesbaren Medien (z. B. Platten, Speichern usw.) gespeichert sind. Ein Computerprogrammprodukt kann derartige auf computerlesbaren Medien gespeicherte Anweisungen zum Ausführen der in dieser Schrift beschriebenen Funktionen umfassen.
In den Zeichnungen kennzeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente. Ferner könnten einige oder alle dieser Elemente verändert werden. Hinsichtlich der in dieser Schrift beschriebenen Medien, Prozesse, Systeme, Verfahren, Heuristiken usw. versteht es sich, dass, wenngleich die Schritte derartiger Prozesse usw. als gemäl einer bestimmten Reihenfolge erfolgend beschrieben wurden, derartige Prozesse jedoch so umgesetzt werden könnten, dass die beschriebenen Schritte in einer Reihenfolge durchgeführt werden, die von der in dieser Schrift beschriebenen Reihenfolge abweicht. Es versteht sich ferner, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt, andere Schritte hinzugefügt oder bestimmte in dieser Schrift beschriebene Schritte weggelassen werden könnten.
Allen in den Patentansprüchen verwendeten Ausdrücken soll deren allgemeine und gewöhnliche Bedeutung zukommen, wie sie vom Fachmann verstanden wird, sofern in dieser Schrift nicht ausdrücklich etwas Anderes angegeben ist. Insbesondere ist die Verwendung der Singularartikel, wie etwa „ein“, „eine“, „der“, „die“, „das“ usw., dahingehend zu verstehen, dass eines oder mehrere der angegebenen Elemente genannt werden, sofern ein Anspruch nicht eine ausdrückliche gegenteilige Einschränkung nennt. Die Adjektive „erste/s/r“, „zweite/s/r“, „dritte/s/r“ „vierte/s/r“ und „fünfte/s/r“ werden in dieser Schrift als Identifikatoren verwendet und sollen kein Bedeutung, Reihenfolge oder Menge angeben.
Die Offenbarung wurde auf veranschaulichende Weise beschrieben und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie ihrem Wesen nach beschreibend und nicht einschränkend sein soll. In Anbetracht der vorangehenden Lehren sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich und die Offenbarung kann anders als konkret beschrieben umgesetzt werden.
Gemäl der vorliegenden Erfindung ist ein Computer bereitgestellt, der einen Prozessor und einen Speicher aufweist, der Anweisungen speichert, die durch den Prozessor für Folgendes ausgeführt werden können: Aufstellen einer Rangliste von Manövern mit minimalem Risiko für ein Fahrzeug nach einer Bewertung für erwartete Risiken; Aktualisieren einer Entfernung von einem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs zu einem jeweiligen Endstandort für jedes Manöver mit minimalem Risiko, wobei jeder Endstandort eine Minimalrisikobedingung erfüllt, die dem jeweiligen Manöver mit minimalem Risiko entspricht; als Reaktion auf eine erste Anomaliebedingung, die aus einem Satz aus Anomaliebedingungen ausgewählt ist, Bestimmen einer Entfernungsgrenze basierend auf der ersten Anomaliebedingung; dann Auswählen des Manövers mit minimalem Risiko mit dem besten Rang für die Bewertung für erwartete Risiken aus den Manövern mit minimalem Risiko, für welche die jeweiligen Entfernungen unter der Entfernungsgrenze liegen; und dann Anweisen des Fahrzeugs, das ausgewählte Manöver mit minimalem Risiko durchzuführen.
Gemäl einer Ausführungsform beinhaltet der Satz aus Anomaliebedingungen, dass das Zurückerlangen der Steuerung des Fahrzeugs durch einen Fahrer aus einem autonomen Modus innerhalb eines Zeitlimits fehlschlägt.
Gemäl einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner das Betreiben des Fahrzeugs in dem autonomen Modus und das Auffordern des Fahrers zum Zurückerlangen der Steuerung des Fahrzeugs bei dem Bestimmen, dass das Fahrzeug in einen Bereich eindringen wird, der mindestens eine Betriebsbedingung für den autonomen Modus nicht erfüllt.
Gemäl einer Ausführungsform ist die mindestens eine Betriebsbedingung ein Straßentyp.
Gemäl einer Ausführungsform ist der Stra| entyp eine Stra| e mit reguliertem Zugang. Gemäl einer Ausführungsform ist die Betriebsbedingung das Fehlen einer Baustelle.
Gemäl einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner für mindestens eines der Manöver mit minimalem Risiko das Auswählen des Endstandorts auf Grundlage einer Entfernung von dem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs zu dem Endstandort und auf Grundlage des Fehlens von Gefahren aus einer Gefahrenliste an dem Endstandort.
Gemäl einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner das Empfangen von Kartendaten, die Hinweise auf Gefahren aus der Gefahrenliste enthalten.
Gemäl einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen das Auswählen der Endstandorte aus den Kartendaten.
Gemäl einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen das Bestimmen von zulässigen Bereichen für mindestens einen Endstandort auf Grundlage eines Fehlens von Gefahren aus der Gefahrenliste.
Gemäl einer Ausführungsform ist ein erstes Manöver mit minimalem Risiko auf der Liste von Manövern mit minimalem Risiko das Fahren von einer Stra| e mit reguliertem Zugang, auf welcher das Fahrzeug gerade fährt, zu einem ersten Endstandort, wobei die Anweisungen ferner das Auswählen des ersten Endstandorts derart beinhalten, dass der erste Endstandort von der Stra| e mit reguliertem Zugang getrennt ist.
Gemäl einer Ausführungsform ist der erste Endstandort eines von einem zum Parken vorgesehenen Bereich oder einer Standspur einer Straße, die sich von der Stra| e mit reguliertem Zugang unterscheidet.
Gemäl einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner das Auswählen des ersten Endstandorts auf Grundlage einer Entfernung von dem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs zu dem ersten Endstandort und auf Grundlage des Fehlens von Gefahren aus einer Gefahrenliste an dem ersten Endstandort.
Gemäl einer Ausführungsform enthält die Gefahrenliste das Vorhandensein einer Baustelle.
Gemäl einer Ausführungsform ist ein erstes Manöver mit minimalem Risiko auf der Liste von Manövern mit minimalem Risiko das Fahren zu einem ersten Endstandort, wobei die Anweisungen ferner das Auswählen des ersten Endstandorts derart beinhalten, dass sich der erste Endstandort auf einer Standspur einer Stra| e befindet, auf welcher das Fahrzeug gerade fährt.
Gemäl einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner das Auswählen des ersten Endstandorts auf Grundlage einer Entfernung von dem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs zu dem ersten Endstandort und des Fehlens von Gefahren aus einer Gefahrenliste an dem ersten Endstandort.
Gemäl einer Ausführungsform enthält die Gefahrenliste das Vorhandensein von mindestens einem von einem Ful gänger oder einem angehaltenen Fahrzeug am vorausgewählten Standort.
Gemäl einer Ausführungsform ist ein erstes Manöver mit minimalem Risiko auf der Liste von Manövern mit minimalem Risiko das Anhalten des Fahrzeugs auf einer aktuellen Fahrspur.
Gemäl einer Ausführungsform beinhaltet der Satz aus Anomaliebedingungen den Ausfall von einer oder mehreren Komponenten des Fahrzeugs.
Gemäl der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren Folgendes: Aufstellen einer Rangliste von Manövern mit minimalem Risiko für ein Fahrzeug nach einer Bewertung für erwartete Risiken; Aktualisieren einer Entfernung von einem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs zu einem jeweiligen Endstandort für jedes Manöver mit minimalem Risiko, wobei jeder Endstandort eine Minimalrisikobedingung erfüllt, die dem jeweiligen Manöver mit minimalem Risiko entspricht; als Reaktion auf eine erste Anomaliebedingung, die aus einem Satz aus Anomaliebedingungen ausgewählt ist, Bestimmen einer Entfernungsgrenze basierend auf der ersten Anomaliebedingung; dann Auswählen des Manövers mit minimalem Risiko mit dem besten Rang für die Bewertung für erwartete Risiken aus den Manövern mit minimalem Risiko, für welche die jeweiligen Entfernungen unter der Entfernungsgrenze liegen; und dann Anweisen des Fahrzeugs, das ausgewählte Manöver mit minimalem Risiko durchzuführen.

Claims

Verfahren, das Folgendes umfasst: Aufstellen einer Rangliste von Manövern mit minimalem Risiko für ein Fahrzeug durch eine Bewertung für erwartete Risiken; Aktualisieren einer Entfernung von einem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs zu einem jeweiligen Endstandort für jedes Manöver mit minimalem Risiko, wobei jeder Endstandort eine Minimalrisikobedingung erfüllt, die dem jeweiligen Manöver mit minimalem Risiko entspricht; als Reaktion auf eine erste Anomaliebedingung, die aus einem Satz aus Anomaliebedingungen ausgewählt ist, Bestimmen einer Entfernungsgrenze basierend auf der ersten Anomaliebedingung; dann Auswählen des Manövers mit minimalem Risiko mit dem besten Rang für die Bewertung für erwartete Risiken aus den Manövern mit minimalem Risiko, für welche die jeweiligen Entfernungen unter der Entfernungsgrenze liegen; und dann Anweisen des Fahrzeugs, das ausgewählte Manöver mit minimalem Risiko durchzuführen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Satz aus Anomaliebedingungen ferner beinhaltet, dass das Zurückerlangen der Steuerung des Fahrzeugs durch einen Fahrer aus einem autonomen Modus innerhalb eines Zeitlimits fehlschlägt.
Verfahren nach Anspruch 2, das ferner Betreiben des Fahrzeugs in dem autonomen Modus und Auffordern des Fahrers zum Zurückerlangen der Steuerung des Fahrzeug bei einem Bestimmen umfasst, dass das Fahrzeug in einen Bereich eindringen wird, der mindestens eine Betriebsbedingung für den autonomen Modus nicht erfüllt.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die mindestens eine Betriebsbedingung ein Stra| entyp ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner für mindestens eines der Manöver mit minimalem Risiko Auswählen des Endstandorts auf Grundlage einer Entfernung von dem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs zu dem Endstandort und auf Grundlage des Fehlens von Gefahren aus einer Gefahrenliste an dem Endstandort umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, das ferner Empfangen von Kartendaten, die Angaben zu Gefahren aus der Gefahrenliste beinhalten, und Auswählen der Endstandorte aus den Kartendaten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner Bestimmen von zulässigen Bereichen für mindestens einen Endstandort auf Grundlage eines Fehlens von Gefahren aus der Gefahrenliste umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein erstes Manöver mit minimalem Risiko auf der Liste von Manövern mit minimalem Risiko das Fahren von einer Stra| e mit reguliertem Zugang, auf welcher das Fahrzeug gerade fährt, zu einem ersten Endstandort ist, wobei das Verfahren ferner das Auswählen des ersten Endstandorts derart umfasst, dass der erste Endstandort von der Stra| e mit reguliertem Zugang getrennt ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der erste Endstandort eines von einem zum Parken vorgesehenen Bereich oder einer Standspur einer Stra| e ist, die sich von der Stra| e mit reguliertem Zugang unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner das Auswählen des ersten Endstandorts auf Grundlage einer Entfernung von dem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs zu dem ersten Endstandort und auf Grundlage des Fehlens von Gefahren aus einer Gefahrenliste an dem ersten Endstandort umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein erstes Manöver mit minimalem Risiko auf der Liste von Manövern mit minimalem Risiko das Fahren zu einem ersten Endstandort ist, wobei das Verfahren ferner das Auswählen des ersten Endstandorts derart umfasst, dass sich der erste Endstandort auf einer Standspur einer Stra| e befindet, auf welcher das Fahrzeug gerade fährt.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner das Auswählen des ersten Endstandorts auf Grundlage einer Entfernung von dem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs zu dem ersten Endstandort und des Fehlens von Gefahren aus einer Gefahrenliste an dem ersten Endstandort umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein erstes Manöver mit minimalem Risiko auf der Liste von Manövern mit minimalem Risiko das Anhalten des Fahrzeugs in einer aktuellen Fahrspur ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Satz aus Anomaliebedingungen den Ausfall einer oder mehrerer Komponenten des Fahrzeugs beinhaltet.
Computer, der einen Prozessor und einen Speicher umfasst, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die durch den Prozessor ausgeführt werden können, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 1-14 durchzuführen.