-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs während eines automatisierten Fahrbetriebs. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein System zum Durchführen des Verfahrens.
-
Stand der Technik
-
Automatisiert fahrende Fahrzeuge erlauben es ihren Passagieren, sich während der Fahrt auf andere Tätigkeiten zu konzentrieren, so dass die Insassen die gewonnene Zeit für ihren persönlichen Komfortgewinn (Lesen, Arbeiten, sich unterhalten, Spiele spielen, ...) einsetzen können. Gemein ist bei solchen Nebentätigkeiten, dass sich die Passagiere nicht mehr auf das Fahrgeschehen konzentrieren und sich plötzlich ergebende Änderungen in der Beschleunigung/Verzögerung oder Querführung eines Ego-Fahrzeugs unvorbereitet erfahren werden. In bestimmten Fällen können diese Änderungen zu einer persönlichen Verunsicherung der Insassen führen (Schreck, reduziertes Vertrauen, ...). Ferner ist denkbar, dass Gegenstände von Ihrer Aufstellfläche geschleudert werden (Becher fällt vom Tisch, ...) oder muskuläre Beeinträchtigungen auftreten können (Nackenmuskel knickt ab, ...).
-
Die
US 2020/0369294 A1 offenbart ein autonomes Fahrzeug, welches Sensoreinheiten aufweist, um Fahrzeuge in der Umgebung zu detektieren. Das Fahrzeug ermittelt, ob ein Fahrmodus des Fahrzeugs in der Umgebung ein autonomer Fahrmodus ist und ein autonomes Fahrrisiko des eigenen Fahrzeugs basierend auf einem Trajektorienfehler zwischen der tatsächlichen und der erwarteten Trajektorie des Fahrzeugs in der Umgebung vorliegt. Basierend darauf wird eine Warnung an einen Passagier ausgegeben. Die Warnung kann dabei verschiedene Warnlevel aufweisen.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe liegt darin, ein Verfahren anzugeben, mit welchem die Sicherheit der Insassen eines automatisierten Kraftfahrzeugs, während eines automatisierten Fahrbetriebs erhöht wird.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs während eines automatisierten Fahrbetriebs mit den Merkmalen von Anspruch 1. Zusätzlich gibt die Erfindung ein System zum Durchführen des Verfahrens mit den Merkmalen von Anspruch 8 an. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die Erfindung gibt ein Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs während eines automatisierten Fahrbetriebs an. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte des Bestimmens der aktuellen Kraftfahrzeugroutendaten, einer aktuellen Trajektorie des Kraftfahrzeugs, sowie von Umfeldinformationen, des Ermittelns eines zu erwartenden Fahrmanövers, des Zuordnens dieses Fahrmanövers einer der wenigstens zwei Fahrkomfortstufen, des Ausgebens eines Hinweises an die Insassen des Kraftfahrzeuges, falls sich dadurch die aktuelle Fahrkomfortstufe ändert, und des automatisierten und aktivem Durchführens von Innenraummaßnahmen zum Anpassen des Innenraums an die zu erwartende Fahrkomfortstufe.
-
Unter dem automatisierten Fahrbetrieb wird ein autonomes Fahren im Automatisierungsgrad von SAE Level 4 oder 5 verstanden. Dies bedeutet, dass in der Regel keine Fahrereingriffe notwendig sind. Dadurch können die Insassen beispielsweise Spielen oder Arbeiten. Die Kraftfahrzeugroutendaten umfassen dabei das Ziel oder ein Zwischenziel, sowie die Fahrroute zu dem Ziel. Jeder beispielsweise Abbiegevorgang oder ein Verlassen oder Wechseln einer Autobahn ist somit bekannt. Solche Vorgänge können den aktuellen Fahrzustand beeinflussen. Eine Trajektorie beschreibt den vorgeplanten Fahrweg auf der Fahrbahn. Die Trajektorie ist dabei auch abhängig von dem vorliegenden Verkehr auf der Straße beziehungsweise Autobahn.
-
Die Umfeldinformationen umfassen Informationen zu einem Kraftfahrzeug Umfeld. Diese werden beispielsweise mittels Lidar, Radar, Ultraschall oder optischer Kamera ermittelt. Dadurch werden andere Fahrzeuge, Hindernisse, Straßenschilder etc. erfasst. Das Umfeld des Kraftfahrzeugs hat somit ebenfalls einen Einfluss auf das aktuelle Fahrgeschehen. Das Fahrmanöver ist somit ein Vorgang, mit welchem der aktuelle Fahrzustand geändert wird, um beispielsweise abzubiegen, die Autobahn zu verlassen, die Fahrspur wechseln, die Fahrspur halten, abzubremsen, oder einem anderen Fahrzeug auszuweichen. Aufgrund der vorliegenden Daten kann ein solches Fahrmanöver frühzeitig, d.h. vor dem Ausführen des Fahrmanövers, antizipiert werden.
-
Die Fahrkomfortstufe im Sinne dieser Erfindung, gibt den Insassen ein Maß für die erlaubten Tätigkeiten und Freiheiten im Kraftfahrzeug an. Dementsprechend nimmt der Fahrkomfort für die Insassen zu. Mit zunehmendem Fahrkomfort ist davon auszugehen, dass in absehbarer Zeit keine Fahrmanöveränderung vorliegt. Bei den Komfortstufen kann beispielsweise zwischen einer komfortablen Fahrt, bei welcher davon ausgegangen werden kann, dass keine Gegenstände von Ablagen rutschen können, und einer dynamischen Fahrt unterschieden werden. Durch einen rechtzeitigen Hinweis vor einem Wechsel der Fahrkomfortstufe kann der Fahrkomfort für die Insassen erhöht werden, da diesen mehr Komfort gestattet wird. Ebenso kann die Sicherheit der Insassen erhöht werden, wenn diese frühzeitig vor einem Wechsel zu einer niedrigeren Fahrkomfortstufe einen Hinweis erhalten. Das Vertrauen der Insassen bezüglich des automatisierten Fahrens wird zusätzlich erhöht.
-
Da während einer komfortablen Fahrt der Innenraum durch die Insassen entsprechend verwendet wird, können beispielsweise Ablagen geöffnet, Sitze verstellt oder ein Entertainment System in Betrieb sein. Bei einer dynamischen Fahrt kann die Sicherheit der Insassen durch beispielsweise umherfliegende Gegenstände etc. gefährdet sein. Innenraummaßnahmen betreffen dabei Vorgänge die notwendig sind, um den Innenraum in einen für die Fahrkomfortstufe definierten Zustand zu versetzen. Diese Zustand kann dabei vordefiniert oder von den Insassen in bestimmten Grenzen geändert werden. Die notwendigen Innenraummaßnahmen werden dabei vorteilhafterweise über Sensoren detektiert. Durch das Durchführen von Innenraummaßnahmen, wird somit die Sicherheit der Insassen gewährleistet. Da die Innenraummaßnahme automatisiert und aktiv durchgeführt werden, wird vermieden, dass eine notwendige Maßnahme, die die Sicherheit der Insassen gefährden könnte, vergessen wird. Auch ist ein Durchführen dieser Maßnahmen durch die Insassen nicht notwendig, wodurch der Fahrkomfort erhöht wird.
-
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst die Zuordnung des Fahrmanövers zu einer Fahrkomfortstufe die Schritte des Ermittelns der zu erwartende Beschleunigungswerte, des Vergleichens dieser Beschleunigungswerte mit Schwellwerten der Fahrkomfortstufen, und des Bestimmens der Fahrkomfortstufe. Die Beschleunigungswerte umfassen dabei Werte zur Beschleunigung/Verzögerung in Fahrtrichtung und quer zur Fahrtrichtung. Die Schwellwerte sind dabei Werte, ab welchen eine Fahrkomfortstufe gewechselten wird. Dabei ist es jedoch so, dass mit niedrigeren Beschleunigungswerten eine höhere Fahrkomfortstufe erzielt wird. Da die Beschleunigungen ursächlich sind für die Sicherheit der Insassen, kann dadurch die Sicherheit der Insassen erhöht werden.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung werden die Schwellwerte der Beschleunigungswerte für die Fahrkomfortstufen durch die Insassen eingestellt. Die Insassen können dabei Beschleunigungswerte einstellen, ab welchen eine Beschleunigung für die entsprechende Fahrkomfortstufe als störend empfunden wird. Da die Beschleunigungswerte bei den Insassen unterschiedlich empfunden werden, kann dadurch der Komfort für die Insassen individuell angepasst und damit erhöht werden.
-
Vorzugsweise umfasst die Zuordnung des Fahrmanövers zu einer Fahrkomfortstufe die Schritte des Vergleichens des zu erwartenden Fahrmanövers mit einer vorbestimmten Fahrmanöverzuordnung, und des Bestimmens der Fahrkomfortstufe anhand der Fahrmanöverzuordnung, falls für dieses Fahrmanöver eine Fahrkomfortstufe bestimmt worden ist. Die Fahrmanöverzuordnung ist eine Liste an möglichen Fahrmanövern, bei welcher Fahrmanövern eine Fahrkomfortstufe zugeordnet ist. Eine solche Fahrmanöverzuordnung vereinfacht für die entsprechenden Fahrmanöver die Zuordnung.
-
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Fahrmanöverzuordnung der verschiedenen Fahrmanöver von den Insassen erstellt. Die Insassen können dementsprechend verschiedenen Fahrmanövern eine Fahrkomfortstufe zuordnen. Die Zuordnung kann dadurch auf die Bedürfnisse der Insassen angepasst werden, so dass der Komfort der Insassen erhöht wird.
-
Vorteilhafterweise wird als Hinweis ein optisches oder akustisches Signal für die Insassen ausgegeben. Durch ein solches Signal werden die Insassen frühzeitig auf eine Änderung der Fahrkomfortstufe hingewiesen. Die Sicherheit und der Komfort der Insassen wird dadurch erhöht, da diese frühzeitig auf die Änderung der Fahrkomfortstufe hingewiesen werden. Vorzugsweise ist die Art des Hinweises durch die Insassen auch individuell einstellbar.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird der Hinweis einer Änderung der Fahrkomfortstufe eine vorbestimmte Zeit vor dem zu erwartenden Ereignis ausgegeben. Die Zeit ist dabei derart bemessen, dass die Insassen sich auf die Änderungen, insbesondere bei einer Verringerung der Fahrkomfortstufe, einstellen können. Vorteilhafter Weise liegt die vorbestimmte Zeit im Bereich zwischen 5-30s. Dadurch haben die Insassen ausreichend Zeit, um sich auf die neue Fahrkomfortstufe einzurichten, so dass beispielsweise umherfliegende Gegenstände rechtzeitig weggeräumt werden können. Die Sicherheit und der Fahrkomfort für die Insassen kann dadurch erhöht werden.
-
Vorzugsweise werden die Insassen mit dem Hinweise aufgefordert, die Innenraummaßnahmen auszuführen. Die Insassen können somit innerhalb einer bestimmten Zeit die Innenraummaßnahmen selber ausführen, bevor dieses automatisch durchgeführt wird. Die Insassen können dadurch ihre Sitze beispielsweise selber zurückstellen, bevor dies automatisch durchgeführt wird. Dadurch wird der Fahrkomfort für die Insassen zusätzlich erhöht.
-
In einer vorteilhaften Weiterbildung werden als Innenraummaßnahmen Ablagen geschlossen, Head up Display aktiviert, Lenkeinrichtung bereitgestellt, Innenbeleuchtung angepasst, Sitzposition angepasst und/oder Entertainment System beendet. Es können dadurch eine Vielzahl an Innenraummaßnahmen vorgenommen werden, um die Sicherheit der Insassen zu erhöhen. Durch die Vornahme dieser Maßnahmen werden die Insassen zudem auf einen Wechsel der Fahrkomfortsituation vorbereitet, so dass es bei anschließenden dynamischen Fahrsituationen nicht zu einem Schreck der Insassen kommt. Der Fahrkomfort wird dadurch erhöht.
-
Die Erfindung wird zusätzlich gelöst durch ein System zum Durchführen des Verfahrens. Das System umfasst dabei eine Fahrplanungseinheit, mit welcher eine Kraftfahrzeugroute und eine Trajektorie planbar ist, eine Umfeldsensorik, mit welcher Umfeldinformationen zum Kraftfahrzeugumfeld ermittelbar sind, eine Verarbeitungseinheit, mit welcher ein zu erwartenden Fahrmanöver und die dazugehörige Fahrkomfortstufe bestimmbar sind, eine Ausgabeeinheit, zum Ausgeben eines Hinweises über eine Änderung der Fahrkomfortstufe an die Insassen, und Mittel zum automatisierten und aktivem Durchführen von Innenraummaßnahmen. Die Fahrplanungseinheit ist eine Einrichtung, welche aufgrund der aktuellen Position und der gewünschten Zielposition die Planung der Route und der Trajektorie des Fahrzeugs vornimmt. Es wird somit auch geplant, wann das Kraftfahrzeug beispielsweise abbiegen oder von der Autobahn abfahren muss.
-
Die Verarbeitungseinheit verarbeitet die Informationen der Fahrplanungseinheit und der Umfeldsensorik, so dass ein entsprechendes Fahrmanöver antizipiert wird und für dieses eine Fahrkomfortstufe bestimmbar ist. Die Ausgabeeinheit kann dabei jedes Gerät sein, mit welchem den Insassen ein Hinweis auf optische oder akustische Weise mitgeteilt werden kann. Mit einem solchen System werden die für das Verfahren genannten Vorteile erzielt.
-
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführung ist die Verarbeitungseinheit dahingehend eingerichtet, die zu erwartenden Beschleunigungswerte zu ermitteln. Bei der Wahl der Fahrkomfortstufe kann somit zusätzlich die zu erwartende Beschleunigung berücksichtigt werden. Die Fahrkomfortstufe kann somit genauer bestimmt werden. Der Komfort und die Sicherheit der Insassen wird dadurch erhöht.
-
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist die Fahrplanungseinheit und/oder die Verarbeitungseinheit in einer Cloud angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die Rechenleistung in dem Kraftfahrzeug reduziert werden kann. Die Rechenleistung wird dadurch an einer zentralen Stelle angeordnet. Durch die erhöhte Rechenleistung in der Cloud kann zudem die Rechengeschwindigkeit erhöht werden, so dass die Zeit bis zum Wechsel der Fahrkomfortstufe, insbesondere bei durch die Umfeldsensorik verursachte Fahrmanöver, erhöht werden kann.
-
Die Erfindung wird zusätzlich durch ein Kraftfahrzeug gelöst, welches ein solches System aufweist. Mit einem solchen Kraftfahrzeug werden die zuvor genannten Vorteile erzielt.
-
Das zuvor beschriebene Verfahren kann insbesondere beispielsweise computerimplementiert und somit in einer Software verkörpert sein. Die Erfindung bezieht sich daher auch auf ein Computerprogramm mit maschinenlesbaren Anweisungen, die, wenn sie auf einem oder mehreren Computern ausgeführt werden, den oder die Computer dazu veranlassen, das beschriebene Verfahren auszuführen. In diesem Sinne sind auch Steuergeräte für Fahrzeuge und Embedded-Systeme für technische Geräte, die ebenfalls in der Lage sind, maschinenlesbare Anweisungen auszuführen, als Computer anzusehen.
-
Ebenso bezieht sich die Erfindung auch auf einen maschinenlesbaren Datenträger und/oder auf ein Downloadprodukt mit dem Computerprogramm. Ein Downloadprodukt ist ein über ein Datennetzwerk übertragbares, d.h. von einem Benutzer des Datennetzwerks downloadbares, digitales Produkt, das beispielsweise in einem Online-Shop zum sofortigen Download feilgeboten werden kann.
-
Weiterhin kann ein Computer mit dem Computerprogramm, mit dem maschinenlesbaren Datenträger bzw. mit dem Downloadprodukt ausgerüstet sein.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 Erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens, und
- 2 Zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Dieses Verfahren betrifft dabei insbesondere ein Verfahren während eines automatisierten Fahrbetriebs des automatisierten Kraftfahrzeugs. In einem ersten Verfahrensschritt A, werden die Kraftfahrzeugroutendaten, eine aktuelle Trajektorie, sowie Umfeldinformationen des Kraftfahrzeugs bestimmt. Aufgrund dieser Daten wird in einem nächsten Schritt B ein zu erwartendes Fahrmanöver ermittelt. Dieses Fahrmanöver wird dabei über eine Verarbeitungseinheit des Kraftfahrzeugs bestimmt.
-
In einem darauffolgenden Schritt C wird mittels der Verarbeitungseinheit die durch das Fahrmanöver zu erwartenden Beschleunigungswerte, wie beispielsweise Längsbeschleunigung oder Querbeschleunigung, ermittelt. Die ermittelten Beschleunigungswerte werden in einem daran anschließenden Schritt D mit Schwellwerten der Fahrkomfortstufen verglichen. Diese Schwellwerte können werkseitig voreingestellt sein, oder sind durch die Insassen eingestellt worden. In Schritt E, wird für das Fahrmanöver eine Fahrkomfortstufe zugeordnet. Die Fahrkomfortstufe kann dabei angeben, ob es sich um eine komfortable Fahrt handelt, bei welcher keine Gegenstände von Ablagen rutschen, oder um eine dynamische Fahrt handelt, bei welcher Gegenstände von Ablagen fallen können.
-
Anschließend daran wird überprüft, ob die neue Fahrkomfortstufe FN der aktuellen Fahrkomfortstufe FA entspricht. Falls dies der Fall ist, wird das Verfahren von neuem gestartet. Für den Fall, dass die neue Fahrkomfortstufe FN höher oder niedriger sein sollte, als die aktuelle Fahrstufe FA, wird den Insassen im nächsten Schritt N über eine Ausgabeeinheit ein optischer oder akustischer Hinweis gegeben, dass sich die Fahrkomfortstufe ändert. Der Hinweis wird dabei eine vorbestimmte Zeit vor dem eigentlichen Fahrmanöver ausgegeben, so dass die Insassen ausreichend Zeit haben, sich auf das Fahrmanöver einzurichten. Mit dem Hinweise können die Insassen zusätzlich aufgefordert werden, notwendige Innenraummaßnahmen vorzunehmen. In einem sich daran anschließenden Schritt O werden automatisiert Innenraummaßnahmen vorgenommen, um die von den Insassen nicht vorgenommenen Innenraummaßnahmen durchzuführen und den Innenraum an die zu erwartende Fahrkomfortstufe anzupassen.
-
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Verfahren des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem Verfahren aus 1 dadurch, dass nachdem festgestellt wurde, dass sich die Fahrkomfortstufe nicht geändert hat, in einem nächsten Schritt das Fahrmanöver mit einer Fahrmanöverzuordnung verglichen wird. In dieser Fahrmanöverzuordnung können verschiedene Fahrmanöver einer bestimmten Fahrkomfortstufe zugeordnet werden. Dadurch können beispielsweise Fahrmanöver, welche aufgrund der Beschleunigungswerte als unkritisch angesehen werden, aufgrund eines persönlichen Empfindens der Insassen trotz alledem einer anderen Kategorie zugeordnet werden. Dadurch wird der Komfort der Insassen erhöht.
-
Anschließend an den Vergleich wird geprüft, ob für dieses Fahrmanöver eine Fahrkomfortstufe hinterlegt worden ist. Falls keine Fahrkomfortstufe hinterlegt worden ist, beginnt das Verfahren von neuem. Anderenfalls wird in Schritt H der Fahrkomfortstufe FN ein neuer Wert zugeordnet. Es wird dementsprechend geprüft, ob die neue Fahrkomfortstufe FN der aktuellen Fahrkomfortstufe FA entspricht. Falls beide Werte gleich sein sollten, wird das Verfahren von neuem begonnen. Anderenfalls wird in Schritt N ein Hinweis an die Insassen bezüglich der geänderten Fahrkomfortstufe FN ausgegeben. Daran anschließend werden in Schritt O automatisiert Innenraummaßnahmen durchgeführt, um den Innenraum an die zu erwartende Fahrkomfortstufe anzupassen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
