DE112017007854T5

DE112017007854T5 - System für automatisiertes Fahren und Verfahren zum Stimulieren eines Fahrers

Info

Publication number: DE112017007854T5
Application number: DE112017007854.7T
Authority: DE
Inventors: Giancarlo Caccia Dominioni
Original assignee: Toyota Motor Europe NV SA
Current assignee: Toyota Motor Europe NV SA
Priority date: 2017-08-11
Filing date: 2017-08-11
Publication date: 2020-04-23
Also published as: WO2019029832A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein System für ein automatisiertes Fahren (30) mit:- einer Fahrerstimulationseinrichtung (4), die geeignet ist zum Stimulieren des Fahrers aus einer Vielzahl unterschiedlicher Richtungen,- einem Sensor (3), der konfiguriert ist zum Erfassen der Blickrichtung des Fahrers, und- einer elektronischen Steuereinrichtung (1), die konfiguriert ist zum:Empfangen einer Sensorausgabe des Sensors (3),Bestimmen der Blickrichtung des Fahrers basierend auf der Ausgabe des Sensors, undSteuern der Fahrerstimulationseinrichtung (4) zum Erzeugen eines Stimulationsmusters basierend auf der bestimmten Blickrichtung.Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Fahrzeug und ein Verfahren.

Description

Gebiet der Offenbarung
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein System für automatisiertes Fahren, ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Stimulieren eines Fahrers in einem Fahrzeug mit einem System für automatisiertes Fahren.
Ein System für automatisiertes Fahren bzw. ein automatisiertes Fahrsystem ist ein Motorfahrzeugfahrautomatisierungssystem, das imstande ist, die dynamische Fahrtätigkeit (DDT: „Dynamic Driving Task“) dauerhaft bzw. nachhaltig teilweise oder vollständig durchzuführen. Ein System für automatisiertes Fahren kann in einem Fahrzeug (wie etwa einem Personenkraftwagen, einem Lastkraftwagen, einem Flugzeug) installiert sein oder ist einem solchen zu installieren.
Insbesondere im Fall von Straßenfahrzeugen kann es in der Stufe von keiner Fahrautomatisierung (Stufe 0) bis zu voller Fahrautomatisierung (Stufe 5) gemäß SAE-Norm J3016 reichen.
Um diese Funktion zu realisieren, weist ein System für automatisiertes Fahren normalerweise zumindest einen Sensor, eine elektronische Steuereinheit und Rückkopplungseinrichtungen auf, die Informationen an den Fahrer übertragen und/oder auf ein oder mehr Steuerelemente des Fahrzeugs (zum Beispiel die Lenkwelle, die Bremse, das Fahrpedal oder dergleichen) anstelle des Fahrers einwirken, um eine gewisse Fahrlast von dem Fahrer zu nehmen.
Ein System für automatisiertes Fahren ist zumindest imstande, einen Teil der Fahrtätigkeit wahrzunehmen (zum Beispiel, eine Längs- bzw. Geradeaussteuerung des Fahrzeugs durchzuführen). Insbesondere sind viele Systeme für automatisiertes Fahren ausgelegt, um den Fahrer zu unterstützen, und werden sie daher Fahrerassistenzsysteme (ADAS: „Advanced Driver Assistance Systems“) genannt. Einige Systeme für automatisiertes Fahren sind imstande, die gesamte Fahrtätigkeit wahrzunehmen, zumindest während gewisser Perioden. Solche Systeme sind in Stufe 3, 4 oder 5 gemäß SAE-Norm J3016 klassifiziert.
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System für automatisiertes Fahren, das vorzugsweise in Stufe 3 oder höher gemäß SAE-Norm J3016 klassifiziert ist.
Hintergrund der Offenbarung
Während der Perioden, in denen das System für automatisiertes Fahren aktiviert ist, muss in manchen Fällen der Fahrer weiterhin in der Lage sein, zum Zurücknehmen/-holen der Kontrolle über sein Fahrzeug bereit zu sein. In der Tat kann unter gewissen Umständen das System für automatisiertes Fahren möglicherweise nicht in der Lage sein, richtig auf die Umstände zu reagieren; es ist dann notwendig, dass der Fahrer innerhalb einer bestimmten Zeit übernimmt und sein oder ihr Fahrzeug durch Bremsen, Lenken, usw. steuert, um einen Unfall zu vermeiden.
Trotz dieser Verpflichtung kann der Fahrer, während dieser Perioden und dank des Systems für automatisiertes Fahren, in gewissem Maße nicht auf ein Fahren bezogene Tätigkeiten durchführen, wie etwa sein/ihr Smartphone benutzen, texten bzw. eine Kurznachricht versenden, usw., aber bleibt er oder sie weiterhin verpflichtet, in der Lage zu sein, zu jedem Zeitpunkt sicher zu übernehmen.
Nun haben verschiedene Studien gezeigt, dass Fahrer, wenn sie nicht auf ein Fahren bezogene Tätigkeiten durchführen, dazu tendieren, sich schnell auf die nicht auf ein Fahren bezogene Tätigkeit zu fokussieren; es wird daher schnell schwieriger für sie, zu reagieren und zu übernehmen, falls dies notwendig wird.
Die US 2016/0052394 A1 offenbart ein visuelles Rückkopplungssystem, um dem Fahrer ein Gefühl von Sicherheit und Verlässlichkeit zu geben, und plötzliche Warnungen im Fall einer kritischen Situation zu vermeiden, indem ein Head-Up-Display verwendet wird.
Jedoch kann bei einem solchen System der Fahrer die visuelle Rückkopplung nur dann sehen oder wahrnehmen, wenn er/sie geradeaus auf die Verkehrsszene schaut, da, per Definition, die Head-Up-Display-Informationen auf der Windschutzscheibe angezeigt werden. Gleichwohl können Fahrer während eines automatisierten Fahrens in Stufe 3 dazu tendieren, eine zweitrangige Tätigkeit durchzuführen, wie ihre Smartphones benutzen, texten bzw. eine Kurznachricht versenden, oder gewisse Dokumente lesen. Dies bedeutet, dass während dieser Zeit die Fahrer nicht in der Lage sein werden, die Rückkopplung wahrzunehmen.
Kurzfassung der Offenbarung
Aktuell bleibt es wünschenswert, ein System für automatisiertes Fahren und ein Verfahren zum Stimulieren eines Fahrers in einem Fahrzeug mit einem System für automatisiertes Fahren bereitzustellen, die den Fahrer dabei unterstützen, bereit und in der Lage zu bleiben, das Fahrzeug zu steuern, wenn das System für automatisiertes Fahren aktiviert ist.
Daher wird gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung ein System für automatisiertes Fahren bereitgestellt. Das System für automatisiertes Fahren umfasst:

- eine Fahrerstimulationseinrichtung, die geeignet ist zum Stimulieren des Fahrers aus einer Vielzahl unterschiedlicher Richtungen,
- einen Sensor, der konfiguriert ist zum Erfassen der Blickrichtung des Fahrers, und
- eine elektronische Steuereinrichtung (1), wobei die Steuereinrichtung konfiguriert ist zum:
- Empfangen einer Sensorausgabe des Sensors,
- Bestimmen der Blickrichtung des Fahrers basierend auf der Ausgabe des Sensors, und
- Steuern der Fahrerstimulationseinrichtung zum Erzeugen eines Stimulationsmusters basierend auf der bestimmten Blickrichtung.

Durch Bereitstellung einer derartigen Steuereinrichtung wird es möglich, den Fahrer so zu stimulieren, dass er/sie motiviert bzw. angeregt wird, den Blick zurück auf die Fahrrichtung zu richten. Dies ist insbesondere wünschenswert, wenn der Blick des Fahrers während eines automatisierten Fahrens von der Fahrrichtung abgewichen ist, d.h. wenn der Fahrer in eine andere Richtung als die Fahrrichtung schaut.
Die Fahrerstimulationseinrichtung kann eine Vielzahl von Fahrerstimulationselementen aufweisen, die den Fahrer umgeben, wobei die Fahrerstimulationselemente konfiguriert sind zum jeweiligen Erzeugen eines Stimulationssignals.
Mit anderen Worten kann die Fahrerstimulationseinrichtung geeignet sein zum Stimulieren des Fahrers aus einer Vielzahl unterschiedlicher Richtungen, so dass der Fahrer die erzeugte Stimulation in jeder möglichen Blickrichtung, insbesondere einschließlich eines Schauens nach unten, auf die (linke) Fahrerseite, auf die (rechte) Beifahrerseite und zur Rückseite des Fahrzeugs, wahrnehmen kann.
Jedes Fahrerstimulationselement kann zumindest eine Lichtquelle, die konfiguriert ist zum Erzeugen von Licht zumindest einer vorbestimmten Farbe, eine Tonabgabeeinrichtung und/oder eine Haptiksignalabgabeeinrichtung aufweisen.
Die elektronische Steuereinheit kann konfiguriert sein zum selektiven Aktivieren der Fahrerstimulationselemente basierend auf der bestimmten Blickrichtung. Mit anderen Worten aktiviert die elektronische Steuereinheit vorzugsweise nur einige Fahrerstimulationselemente, und aktiviert sie andere nicht, basierend auf der bestimmten Blickrichtung. Auf diese Art und Weise kann ein spezifisches Stimulationsmuster durch die Fahrerstimulationseinrichtung erzeugt werden. Das Stimulationsmuster kann jedoch auch oder zusätzlich derart konfiguriert sein, dass die Auswahl von aktivierten Fahrerstimulationselementen nicht ständig EIN sind, sondern ein vorbestimmtes Stimulationsmuster abgeben, z.B. im Fall von verwendeten Lichtquellen durch Blinken oder durch Abstrahlen einer dynamischen Lichtausgabe. Eine derartige dynamische Lichtausgabe kann (z.B. wiederholt) entlang der Auswahl von Lichtquellen ver-/laufen, wie es nachstehend ausführlicher erläutert ist. Dementsprechend werden die anderen nicht ausgewählten Fahrerstimulationselemente bevorzugt deaktiviert. Somit ist das System für automatisiertes Fahren in der Lage, die Blickrichtung des designierten Fahrers zu steuern, ohne andere Passagiere mit anderen Blickrichtungen zu stören.
Die Fahrerstimulationselemente können entlang zumindest einer Linie bzw. Reihe angeordnet sein. Die Linie bzw. Reihe kann ein Ende im Rand-/Außenbereich des Blicks des Fahrers haben, wenn der Blick des Fahrers auf die Fahrrichtung gerichtet ist, und die Linie bzw. Reihe ist von diesem einen Ende auf die Fahrrichtung hin gerichtet. Dementsprechend beginnt die Linie bzw. Reihe in dem Rand-/Außenbereich der Fahrrichtung, z.B. auf der Seite der Fahrgastkabine oder auf deren Rückseite, und ver-/läuft sie bzw. erstreckt sie sich auf die Fahrrichtung zu, z.B. endet sie an/auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs. Eine derartige Linie bzw. Reihe besteht aus z.B. einer Vielzahl von LEDs.
Das Stimulationsmuster kann konfiguriert sein zum Lenken der Blickrichtung des Fahrers auf die Fahrrichtung.
Insbesondere kann das Stimulationsmuster die Blickrichtung des Fahrers auf die Fahrrichtung lenken, indem es eine dynamische Stimulationsausgabe aufweist, die auf die Fahrrichtung zu läuft.
Mit anderen Worten kann sich die Stimulation, die durch alle Fahrerstimulationselemente gemeinsam abgegeben wird, auf die Fahrrichtung zu bewegen. Dies kann erreicht werden, indem ein Stimulationspuls zunächst durch das Fahrerstimulationselement der Linie bzw. Reihe abgegeben wird, das am meisten von der Fahrrichtung abweicht (und/oder durch das Element, auf das der Blick des Fahrers gerichtet ist), anschließend an dem nächsten Fahrersimulationselement der Linie bzw. Reihe, das sich näher an der Fahrrichtung befindet, usw., bis das Fahrerstimulationselement, das sich am nächsten zu der Fahrrichtung befindet, einen Lichtpuls abgibt. Ein derartiges dynamisches Ausgabemuster kann mehrere Male wiederholt werden, z.B. bis der Blick des Fahrers erneut auf die Fahrrichtung gerichtet ist oder sich der Fahrrichtung zumindest genähert hat, so dass er weniger als eine vorbestimmte Schwelle von dieser abweicht.
Das Stimulationsmuster kann auch einen periodischen Stimulationspuls mit einer vorbestimmten Frequenz aufweisen. Der Puls kann durch eine vorbestimmte Auswahl von Fahrerstimulationselementen ausgegeben werden. Die vorbestimmte Auswahl kann auf der bestimmten Blickrichtung des Fahrers basieren. Dementsprechend ist es möglich, dass in einem solchen Stimulationsmuster eine Auswahl von (oder in Ausnahmefällen allen) Fahrerstimulationselementen Pulse in einer synchronisierten Art und Weise ausgeben können, z.B. zu der gleichen Zeit. Außerdem können nur diejenigen Fahrerstimulationselemente ausgewählt werden, um die Pulse abzugeben, auf die der Fahrer schaut.
Das Stimulationsmuster kann einen derartigen periodischen Stimulationspuls aufweisen, wenn die Abweichung der bestimmten Blickrichtung von der Fahrrichtung einen vorbestimmten Abweichungsschwellenwert nicht überschreitet.
Außerdem kann das Stimulationsmuster eine dynamische Stimulationsausgabe aufweisen, die auf die Fahrrichtung zu läuft, wenn die Abweichung der bestimmten Blickrichtung von der Fahrrichtung den vorbestimmten Abweichungsschwellenwert überschreitet.
Dementsprechend kann die dynamische Stimulationsausgabe, die eine höhere Stimulation als die synchronisierten Pulse erzeugt, verwendet werden, wenn der Blick des Fahrers erheblich von der Fahrrichtung abweicht, z.B. wenn er/sie auf die Seite oder die Rückseite des Fahrzeugs schaut.
Das Stimulationsmuster kann eine Änderung einer Stärke und/oder einer Farbe von Licht (in Fällen von verwendeten Lichtquellen), eine Änderung einer Stärke und/oder eines Typs von Ton (in Fällen von verwendeten Lautsprechern) und/oder eine Änderung einer Stärke und/oder eines Typs eines haptischen Signals (im Fall von verwendeten Vibrationselementen, die z.B. in dem Fahrersitz integriert sind) aufweisen.
Die elektronische Steuereinheit kann konfiguriert sein zum Aktivieren der Fahrerstimulationseinrichtung nur dann, wenn ein automatisiertes Fahren des Fahrzeugs aktiviert ist. Daher wird eine Stimulation vorzugsweise nur im Fall eines automatisierten Fahrens erzeugt, d.h. wenn der Fahrer nicht zwingend bzw. zwangsläufig in die Fahrrichtung, sondern z.B. auf die Seite oder die Rückseite des Fahrzeugs, schaut.
Die elektronische Steuereinheit kann konfiguriert sein zum periodischen Beurteilen bzw. Bewerten eines Vertrauensniveaus, das eine Beurteilung bzw. Bewertung durch das System für automatisiertes Fahren über seine eigene Fähigkeit zum sicheren Fahren des Fahrzeugs darstellt. Das Stimulationsmuster kann ferner auf dem Vertrauensniveau basieren. Dementsprechend kann das Stimulationsmuster das „Besorgnisniveau‘“ des Fahrzeugs abhängig von der Verkehrssituationskomplexität ausdrücken. Der Fahrer wird daher motiviert bzw. angeregt zu reagieren, indem er die Verkehrssituation mehr oder weniger häufig bzw. regelmäßig prüft, und indem er mehr oder weniger vorbereitet sein wird, zu übernehmen, wenn dies durch das System angefordert wird, oder wenn der Fahrer dies möchte.
Die elektronische Steuereinheit ist konfiguriert zum Auswählen eines ersten Stimulationsmusters für ein relativ hohes Vertrauensniveau und eines zweiten Stimulationsmusters für ein niedrigeres Vertrauensniveau, wobei das zweite Stimulationsmuster:

a) einen Stimulationspuls mit einer Frequenz aufweist, die höher ist als eine Frequenz eines Stimulationspulses des ersten Stimulationsmusters;
b) mehr Fahrerstimulationselemente als das erste Stimulationsmuster oder alle Fahrerstimulationselemente einbezieht;
c) ein Abgeben von zumindest einem stärkeren Licht oder Geräusch oder haptischen Signal an den Fahrer aufweist, und/oder
d) ein Abgeben von Licht mit einer anderen Farbe, einem Geräusch mit einer anderen Frequenz und/oder einem haptischen Signal mit einer anderen Frequenz als die Farbe, das Geräusch oder das haptische Signal des ersten Stimulationsmusters aufweist.

Die elektronische Steuereinheit kann konfiguriert sein, um das Vertrauensniveau zu bestimmen, zum Beurteilen bzw. Bewerten von zumindest einer der folgenden Bedingungen:

a) eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs überschreitet eine vorbestimmte Schwelle;
b) eine Temperatur überschreitet eine vorbestimmte Maximaltemperaturschwelle;
c) eine Temperatur fällt unter eine vorbestimmte Minimaltemperaturschwelle;
d) eine Anzahl von mobilen Elementen, die durch das System für automatisiertes Fahren rund um das Fahrzeug detektiert werden, überschreitet eine vorbestimmte Schwelle;
e) zumindest einer von Sensoren des Fahrerassistenzsystems hat eine Störung;
f) eine Gefahr einer Fehlfunktion bzw. Funktionsstörung des Systems für automatisiertes Fahren steigt;
g) ein spezielles Verkehrsverhalten wird detektiert;
h) spezielle Wetterbedingungen werden detektiert; und
i) ein vorbestimmtes Straßeninfrastrukturdesign bzw. eine vorbestimmte Straßeninfrastrukturform/-gestalt wird detektiert.

Die Offenbarung bezieht sich ferner auf ein Fahrzeug mit einem System für automatisiertes Fahren, wie es vorstehend beschrieben ist.
Die Offenbarung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Stimulieren eines Fahrers in einem Fahrzeug mit einem System für automatisiertes Fahren. Das Verfahren weist die Schritte auf:

- Bestimmen der Blickrichtung des Fahrers,
- Stimulieren des Fahrers aus einer Vielzahl unterschiedlicher Richtungen mit einem Stimulationsmedium, das durch den Fahrer wahrnehmbar ist, und
- Steuern des Stimulationsmediums zum Erzeugen eines Stimulationsmusters basierend auf der bestimmten Blickrichtung.

Das Verfahren kann ferner Verfahrensschritte aufweisen, die den Funktionen des Systems für automatisiertes Fahren entsprechen, wie es vorstehend beschrieben ist. Die weiteren bevorzugten Verfahrensschritte werden nachstehend beschrieben.
Das Stimulationsmedium kann durch eine Vielzahl von Quellen erzeugt werden, die den Fahrer umgeben.
Das Stimulationsmedium kann Licht von zumindest einer vorbestimmten Farbe, einen Ton und/oder ein haptisches Signal aufweisen.
Die Vielzahl von Quellen können basierend auf der bestimmen Blickrichtung selektiv aktiviert werden.
Die Quellen können entlang zumindest einer Linie bzw. Reihe angeordnet sein. Die Linie bzw. Reihe kann ein Ende in dem Rand-/Außenbereich des Blicks des Fahrers haben, wenn der Blick des Fahrers auf die Fahrrichtung gerichtet ist, und die Linie bzw. Reihe ist von diesem einen Ende auf die Fahrrichtung hin gerichtet.
Das Stimulationsmuster kann konfiguriert sein zum Lenken der Blickrichtung des Fahrers auf die Fahrrichtung.
Insbesondere kann das Stimulationsmuster die Blickrichtung des Fahrers auf die Fahrrichtung lenken, indem es eine dynamische Stimulationsausgabe aufweist, die auf die Fahrrichtung zu läuft.
Das Stimulationsmuster kann auch einen periodischen Stimulationspuls mit einer vorbestimmten Frequenz aufweisen. Der Puls kann durch eine vorbestimmte Auswahl von Quellen ausgegeben werden. Die vorbestimmte Auswahl kann auf der bestimmten Blickrichtung des Fahrers basieren.
Das Stimulationsmuster kann einen periodischen Stimulationspuls aufweisen, wenn die Abweichung der bestimmten Blickrichtung von der Fahrrichtung einen vorbestimmten Abweichungsschwellenwert nicht überschreitet.
Außerdem kann das Stimulationsmuster eine dynamische Stimulationsausgabe aufweisen, die auf die Fahrrichtung zu läuft, wenn die Abweichung der bestimmten Blickrichtung von der Fahrrichtung den vorbestimmten Abweichungsschwellenwert überschreitet.
Das Stimulationsmuster kann eine Änderung einer Stärke und/oder einer Farbe von Licht, eine Änderung einer Stärke und/oder eines Typs von Ton und/oder eine Änderung einer Stärke und/oder eines Typs eines haptischen Signals aufweisen.
Die Fahrerstimulation kann nur dann aktiviert werden, wenn ein automatisiertes Fahren des Fahrzeugs aktiviert ist.
Ein Vertrauensniveau, das eine Beurteilung bzw. Bewertung durch das System für automatisiertes Fahren über seine eigene Fähigkeit zum sicheren Fahren des Fahrzeugs darstellt, kann regelmäßig beurteilt bzw. bewertet werden. Das Stimulationsmuster kann ferner auf dem Vertrauensniveau basieren.
Ein erstes Stimulationsmuster kann für ein relativ hohes Vertrauensniveau und ein zweites Stimulationsmuster kann für ein niedrigeres Vertrauensniveau ausgewählt werden, wobei das zweite Stimulationsmuster:

Um das Vertrauensniveau zu bestimmen, kann zumindest eine der folgenden Bedingungen beurteilt bzw. bewertet werden:

Es ist vorgesehen, dass Kombinationen der vorstehend beschriebenen Elemente und derjenigen innerhalb der Schrift vorgenommen werden können, außer wenn dies andernfalls widersprüchlich ist.
Es ist selbstverständlich, dass sowohl die vorstehend dargelegte allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung nur beispielhaft und erläuternd sind und nicht für die Offenbarung, wie sie beansprucht wird, einschränkend sind.
Die begleitenden Zeichnungen, die in dieser Schrift eingebunden sind und einen Teil dieser darstellen, veranschaulichen Ausführungsbeispiele der Offenbarung, und sie dienen, zusammen mit der Beschreibung, zur Erläuterung der Prinzipien von dieser.
Figurenliste

1 zeigt ein Blockschaltbild eines Systems für automatisiertes Fahren mit einer Steuereinrichtung gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung;
2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen der Stimulation des Fahrers gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Vielzahl von Fahrerstimulationselementen, die in einer Fahrzeugkabine installiert sind, gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung;
4 zeigt eine schematische Darstellung der Positionierung von Fahrerstimulationselementen in einer Fahrzeugkabine (Draufsicht) basierend auf der Blickrichtung des Fahrers gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung;
5A zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Stimulationsmusters basierend auf der Blickrichtung des Fahrers (Seitenansicht) gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung;
5B zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Stimulationsmusters basierend auf der Blickrichtung des Fahrers (Seitenansicht) gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung;
6 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Stimulationsmusters basierend auf der Blickrichtung des Fahrers (Draufsicht) gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung;
7 zeigt eine schematische Darstellung eines vierten Stimulationsmusters basierend auf der Blickrichtung des Fahrers (Draufsicht) gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung;
8 zeigt eine schematische Darstellung eines fünften Stimulationsmusters basierend auf der Blickrichtung des Fahrers (Draufsicht) gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung;
9 zeigt eine schematische Darstellung eines sechsten Stimulationsmusters basierend auf der Blickrichtung des Fahrers (Draufsicht) gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung;
10 zeigt eine schematische Darstellung eines siebten Stimulationsmusters basierend auf der Blickrichtung des Fahrers (Draufsicht) gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung; und
11 zeigt eine schematische Darstellung eines achten Stimulationsmusters basierend auf der Blickrichtung des Fahrers (Draufsicht) gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Es wird nun ausführlich Bezug genommen auf beispielhafte Ausführungsbeispiele der Offenbarung, wobei Beispiele von dieser in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind. Wo immer dies möglich ist, werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen durchwegs verwendet, um auf die gleichen oder ähnliche Teile Bezug zu nehmen.
1 zeigt ein Blockschaltbild eines Systems für automatisiertes Fahren bzw. eines automatisierten Fahrsystems 30 mit einer Steuereinrichtung 1 gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.
Die Steuereinrichtung 1 ist mit einem Datenspeicher 2 verbunden oder weist einen solchen auf. Der Datenspeicher kann verwendet werden, um ein oder eine Vielzahl von vorbestimmten Stimulationsmustern zu speichern. Wie es nachfolgend beschrieben ist, können die Stimulationsmuster verwendet werden, um ein Stimulationsmuster, das durch die Fahrerstimulationseinrichtung erzeugt wird, basierend auf der Blickrichtung des Fahrers zu bestimmen.
Die Steuereinrichtung 1 kann zusätzlich weitere Funktionen in dem Fahrzeug 10 durchführen. Zum Beispiel kann die Steuereinrichtung auch als die universelle ECU (elektronische Steuereinheit) des Fahrzeugs arbeiten. Die Steuereinrichtung 1 kann eine elektronische Schaltung, einen (geteilten bzw. gemeinsam benutzten, dedizierten bzw. zweckbestimmten oder Gruppen-) Prozessor, eine Kombinatorische-Logik-Schaltung, einen Speicher, der ein oder mehr Softwareprogramme ausführt, und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen, aufweisen.
Die Steuereinrichtung 1 ist ferner mit einem Sensor 3 verbunden, insbesondere einem optischen Sensor, z.B. einer Digitalkamera. Die Digitalkamera 3 ist derart konfiguriert, dass sie die Blickrichtung des Fahrers erfassen kann. Die Digitalkamera ist vorzugsweise auf den Fahrer ausgerichtet, d.h. derart, dass sie die Augen des Fahrers erfasst. Es ist auch möglich, mehrere Kameras 3 zu verwenden. Dementsprechend kann es auch sinnvoll sein, mehrere Sensoren (z.B. Kameras) zu verwenden, um den Fahrer von jeder Seite zu erfassen, einschließlich einer Erfassung einer Seitenansicht des Fahrers oder einer Ansicht des Fahrers, die auf die Rückseite des Fahrzeugs gerichtet ist.
Die Ausgabe der Digitalkamera 3, insbesondere ein aufgezeichneter Video-Stream oder einzelne Bilder, die mit einer vorbestimmten Abtastfrequenz (z.B. jede Sekunde) aufgezeichnet werden, wird oder werden an die Steuereinrichtung 1 übertragen. Vorzugsweise wird die Ausgabe sofort bzw. unverzüglich übertragen, d.h. in Echtzeit oder in Quasi-Echtzeit. Daher kann die Blickrichtung des Fahrers auch durch die Steuereinrichtung in Echtzeit oder in Quasi-Echtzeit bestimmt werden.
Die Steuereinrichtung 1 ist ferner mit einer Fahrerstimulationseinrichtung 4 verbunden. Die Fahrerstimulationseinrichtung 4 kann konfiguriert sein zum Erzeugen eines Stimulationssignals gemäß einem Stimulationsmuster. Basierend auf der Ausgabe des Sensors 3 bestimmt die Steuereinrichtung das Stimulationsmuster des Stimulationssignals. Die Fahrerstimulationseinrichtung 4 kann ein oder vorzugsweise mehr Fahrerstimulationselemente (die nicht gezeigt sind) aufweisen. Diese Elemente können vorzugsweise eine Vielzahl von LEDs aufweisen, wobei jedoch auch andere Medien als das optische Medium vorgesehen sein können. Zum Beispiel können die Elemente auch eine Vielzahl von Lautsprechern und/oder eine Haptiksignalabgabeeinrichtung aufweisen. Die LEDs und/oder die Lautsprecher können auf der Innenseite der Fahrerkabine des Fahrzeugs integriert sein, so dass der Fahrer das abgegebene Signal sehen/hören kann und vor allem die Richtung, aus der es kommt, erkennen kann. Die Haptiksignalabgabeeinrichtung kann z.B. in dem Fahrersitz integriert sein.
Vorzugsweise sind die Fahrerstimulationselemente rund um den Fahrer installiert, d.h. derart, dass jede mögliche Blickrichtung des Fahrers durch die Fahrerstimulationselemente abgedeckt wird, was auch einen Seitenblick des Fahrers oder einen Blick des Fahrers, der auf die Rückseite des Fahrzeugs gerichtet ist, umfasst.
Die Steuereinrichtung 1, die Fahrerstimulationseinrichtung 4 und der Sensor 3 können durch ein Fahrzeug 10 aufgewiesen werden. Mit anderen Worten kann das System für automatisiertes Fahren bzw. das automatisierte Fahrsystem 30 Teil des Fahrzeugs 10 sein.
2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen der Stimulation des Fahrers gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Das bestimmte Stimulationsmuster ist vorzugsweise nicht nur von der Blickrichtung des Fahrers abhängig, sondern auch von einem Vertrauensniveau, das eine Beurteilung bzw. Bewertung durch das System für automatisiertes Fahren über seine eigene Fähigkeit zum sicheren Fahren des Fahrzeugs darstellt.
Die Stimulationsmuster haben drei vorbestimmte Niveaus und einen Übernahmeanforderungszustand. Die Niveaus oder der Zustand werden basierend auf dem Vertrauensniveau ausgewählt, das das System für automatisiertes Fahren bezüglich Detektieren, Verstehen und Vorhersagen der Verkehrssituation und auch darin hat, in der Lage zu sein, damit fertig zu werden bzw. zurechtzukommen, wie es hierin nachstehend unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 2 beschrieben wird.
In Schritt S1 werden die Umgebungszustandsinformationen erfasst, basierend auf welchen das Vertrauensniveau bestimmt wird.
In Schritt S2 wird bestimmt, ob ein automatisiertes Fahren aktiviert ist oder nicht. Der Fahrer wird vorzugsweise nur stimuliert, wenn ein automatisiertes Fahren aktiviert ist.
Im Fall eines automatisierten Fahrens wird das Vertrauensniveau in Schritt S3 bestimmt. Basierend auf der Bestimmung wird eines von den drei Niveaus und dem Übernahmeanforderungszustand ausgewählt. Basierend auf dieser Auswahl und der Blickrichtung des Fahrers wird das Stimulationsmuster bestimmt.
Das erste Stimulationsniveau, das in Schritt S4 ausgewählt wird, entspricht „kein Vorfall/Vorkommnis, leichte Stimuli“, was die Erzeugung eines Lichts neutraler Farbe mit einer relativ niedrigen Pulsfrequenz aufweist. Vorzugsweise wird das Licht mit der Pulsrate durch alle LEDs oder zumindest durch diejenigen LEDs abgegeben, die für den Fahrer sichtbar sind, wie es basierend auf der Blickrichtung des Fahrers bestimmt wird. Zum Beispiel, wenn die Verkehrsbedingungen sehr einfach sind, wie etwa auf einer geraden Straße während eines klaren Tags bei perfekter Sicht, und keine anderen Fahrzeuge in der Nähe sind, ist die Pulsrate niedrig, und wird die andere Modalitätseigenschaft (Farbe) neutral sein, um Ruhe auszudrücken (d.h. keine Alamierung). Die neutrale Farbe (z.B. Weiß oder Grün) und die niedrige Frequenzrate der Stimuli würden eine sehr ruhige und zuversichtliche bzw. selbstsichere „Atemfrequenz“ emulieren.
Das zweite Stimulationsniveau, das in Schritt S5 ausgewählt wird, entspricht „Vorfall/Vorkommnis mit hohem/r Vertrauen/Zuversicht/Selbstsicherheit, milde Stimuli“, was die Erzeugung eines Lichts mit neutraler Farbe mit einer mittleren Pulsfrequenz aufweist. Zum Beispiel, wenn die Verkehrsbedingungen komplexer werden, wie etwa in einer Kurve, oder durch das Vorhandensein von einigen anderen Fahrzeugen in der Nähe, wird die Pulsrate relativ höher, während die andere Modalitätseigenschaft (Farbe) neutral gehalten wird. Die neutrale Farbe (z.B. Weiß oder Grün) und die leicht höhere Frequenzrate der Stimuli würden eine weniger entspannte Atemfrequenz im Vergleich zu „kein Vorfall/ Vorkommnis, leichte Stimuli‘“ emulieren.
Das dritte Stimulationsniveau, das in Schritt S6 ausgewählt wird, entspricht „Vorfall/Vorkommnis mit niedrigem/r Vertrauen/Zuversicht/Selbstsicherheit, starke Stimuli“, was die Erzeugung von Licht mit einer mittleren Farbe mit einer mittleren Pulsfrequenz aufweist. Zum Beispiel, wenn die Verkehrsbedingungen sehr komplex sind, wobei diese nahe an die Grenzen des Systems kommen, wie etwa in einer Kurve während einer regnerischen Nacht mit geringer Sicht, und viele andere Fahrzeuge in der Nähe sind, wird die Pulsrate relativ hoch gehalten, und wird die andere Modalitätseigenschaft (Farbe) eine höhere Alarmbereitschaft bzw. Aufmerksamkeit ausdrücken. Die mittlere Farbe (z.B. Blau oder Gelb) und die Frequenzrate der Stimuli würden eine ängstlichere und unzuversichtlichere bzw. unsicherere Atemfrequenz emulieren.
Der Übernahmeanforderungszustand, der in Schritt S7 ausgewählt wird, entspricht „Systemgrenzenüberschreitung, Übernahmeanforderungsstimuli“, was die Erzeugung eines Lichts in Warnfarbe mit einer relativ hohen Pulsfrequenz aufweist. Wenn die Systemgrenzen erreicht werden, wie etwa ein plötzliches unerwartetes Hindernis oder Ereignis, wird die Pulsrate weiter erhöht, und wird die andere Modalitätseigenschaft (Farbe) Alarmbereitschaft bzw. Aufmerksamkeit und Dringlichkeit ausdrücken. Alle Lichtquellen können zu der gleichen Zeit aktiv sein, z.B. drei vertikal positionierte Lichtquellen auf dem Armaturenbrett (wie es nachfolgend beschrieben ist) können eine dynamische vertikale Lichtlinie bzw. -reihe von unten nach oben erzeugen, und vier horizontal positionierte Lichtquellen auf den Seiten werden eine dynamische horizontale Lichtlinie bzw. -reihe von hinten nach vorne erzeugen, um den Fahrer anzuleiten und einzuladen bzw. aufzufordern, auf den Verkehr voraus durch die Windschutzscheibe zu schauen. Die Warnlichter können von einem Warnton begleitet werden. Die Warnfarbe (z.B. Rot oder Orange) und die höhere Frequenzrate der Stimuli würden eine sehr ängstliche Pulsrate ebenso wie die An-/Aufforderung zum Übernehmen der Situation emulieren.
Im Fall, dass das Fahrerüberwachungssystem (d.h. Sensor 3) nicht in der Lage ist, den Blick des Fahrers zu detektieren, werden alle Lichtquellen zu der gleichen Zeit aktiv, werden die drei vertikal positionierten Lichtquellen auf dem Armaturenbrett eine dynamische vertikale Lichtlinie bzw. -reihe von unten nach oben erzeugen, und werden die vier horizontal positionierten Lichtquellen auf den Seiten eine dynamische horizontale Lichtlinie bzw. -reihe von hinten nach vorne erzeugen, um sicherzustellen, dass der Fahrer angeleitet und eingeladen bzw. aufgefordert wird, auf den Verkehr voraus durch die Windschutzscheibe zu schauen.
Die Wirkung der beschriebenen Stimulation besteht darin, dass der Fahrer die Stimuli erkennen und „das Besorgnisniveau des Fahrzeugs fühlen“ kann, und zwar abhängig von der Verkehrssituationskomplexität, aber die ersten drei Niveaus von Stimuli nicht als Warnungen wahrnehmen wird. Der Fahrer wird natürlich reagieren, indem er mehr oder weniger häufig bzw. regelmäßig die Verkehrssituation prüft, und indem er mehr oder weniger vorbereitet sein wird, um zu übernehmen, wenn dies durch das System angefordert wird, oder wenn der Fahrer dies möchte.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Vielzahl von Fahrerstimulationselementen, die in einer Fahrzeugkabine installiert sind, gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.
Die Fahrerstimulationseinrichtung kann zumindest 7 Lichtquellen (d.h. Fahrerstimulationselemente) aufweisen, z.B. zumindest 3, die an/auf dem Armaturenbrett des Fahrzeug platziert sind (zumindest 1 links des Lenkrads, zumindest 1 rechts des Lenkrads und zumindest 1 am Rand auf der Beifahrerseite); und zumindest 4 auf den Seiten: zumindest 2 vorne (zumindest 1 im oberen Bereich von jeder Türverkleidung), und zumindest 2 hinten (zumindest 1 im oberen Bereich von jeder Türverkleidung oder Seitenwand, im Fall von Fahrzeugen mit Rücksitzen).
Das Licht wird durch Pulse mit variabler Frequenz abgegeben bzw. ausgestrahlt. Die Lichtfarbe ist auch variabel. Die 3 Lichtquellen auf dem Armaturenbrett sind vertikal positioniert, um eine dynamische vertikale Lichtlinie bzw. -reihe von unten nach oben zu erzeugen, wenn dies notwendig ist, d.h. wenn der Fahrer nach unten schaut. Die 4 Lichtquellen auf den Seiten sind horizontal positioniert, um eine dynamische horizontale Lichtlinie bzw. -reihe von hinten nach vorne zu erzeugen, wenn dies notwendig ist, d.h. wenn der Fahrer nach hinten schaut. Diese dynamischen Lichtlinien bzw. -reihen haben den Zweck, den Fahrer anzuleiten und einzuladen bzw. aufzufordern, auf den Verkehr voraus durch die Windschutzscheibe zu schauen.
4 zeigt eine schematische Darstellung der Positionierung von Fahrerstimulationselementen in einer Fahrzeugkabine (Draufsicht) basierend auf der Blickrichtung des Fahrers gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung. Die Lage der Lichtquellen, wie sie in 3 gezeigt ist, wurde so ausgewählt, dass sie von dem Fahrer beim peripheren Sehen wahrgenommen werden, wenn der Fahrer nach unten schaut, um zum Beispiel ein Smartphone zu bedienen, und wenn der Fahrer auf die Beifahrerseite schaut, um zum Beispiel mit einem Beifahrer zu sprechen, oder auch wenn der Fahrer nach hinten schaut, um zum Beispiel mit hinteren Passagieren zu sprechen. Die Pfeile a bis e, die in 4 gezeigt sind, stellen typische Blickrichtungen des Fahrers dar. Pfeil a stellt dar, dass geradeaus (in die Fahrrichtung) geschaut wird. Pfeil b stellt dar, dass mit 30° auf die Mitte (d.h. der mittleren Anzeige oder „Display/Audio“ DA des Fahrzeugs) geschaut wird. Pfeil c stellt dar, dass mit 45° auf ein Fenster der D-Seite (d.h. Fahrerseite) geschaut wird. Pfeil d stellt dar, dass mit 75° auf ein Fenster der P-Seite (d.h. Beifahrerseite) geschaut wird. Pfeil e stellt dar, dass mit 135° auf die P-Seite nach hinten geschaut wird. 4 zeigt ferner die Bereiche/Orientierungen, wo die Lichtquellen positioniert sein können, um den Fahrer zu umgeben und mit den möglichen Blickrichtungen a bis e des Fahrers übereinzustimmen bzw. zusammenzupassen.
Im Folgenden wird der Betrieb des Systems für automatisiertes Fahren unter Bezugnahme auf 5A bis 11 erläutert. Die angegebenen Beispiele von Gradzahlen beziehen sich auf eine Abweichung des Blicks des Fahrers von der Fahrrichtung.
Die Stimulation des Fahrers wird aktiviert, während die Funktion des automatisierten Fahrens aktiv ist: sie wird in dem Moment gestartet, zu dem die Funktion des automatisierten Fahrens startet, nach einer Anforderung durch den Fahrer (zum Beispiel durch Drücken einer speziellen Taste); und sie wird enden, wenn die Funktion des automatisierten Fahrens stoppt, da eine Übernahme der Steuerung durch den tatsächlichen Fahrer effektiv ist (Längs- und/oder Quersteuerung). Die Stimulation wird daher eine Rückkopplung darüber bereitstellen, ob die Funktion des automatisierten Fahrens eingeschaltet ist.
5A zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Stimulationsmusters basierend auf der Blickrichtung des Fahrers (Seitenansicht) gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.
5B zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Simulationsmusters basierend auf der Blickrichtung des Fahrers (Seitenansicht) gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.
Wie es in 5A und 5B gezeigt ist, können die zumindest 3 vertikal positionierten Lichtquellen auf dem Armaturenbrett entweder nur pulsieren (wie es durch 5A angedeutet ist) oder eine dynamische vertikale Lichtlinie bzw. -reihe von unten nach oben erzeugen, wenn dies notwendig ist (wie es durch 5B angedeutet ist), und zwar abhängig von der Blickrichtung des Fahrers (basierend auf der Sensorausgabe), um den Fahrer anzuleiten und einzuladen bzw. aufzufordern, auf den Verkehr voraus durch die Windschutzscheibe zu schauen.
Wie es in 5A gezeigt ist, wird ein Stimulationsmuster ausgewählt, in dem die Lichtquellen auf dem Armaturenbrett synchronisierte Lichtpulse abgeben bzw. ausstrahlen, wenn der Fahrer nach vorne schaut, z.B. bis 10° unter den Horizont, und beginnt, von z.B. 15° unter dem Horizont erneut nach oben zu schauen.
Wie es in 5B gezeigt ist, wird ein Stimulationsmuster ausgewählt, in dem die Lichtquellen auf dem Armaturenbrett eine dynamische vertikale Lichtlinie bzw. -reihe abgeben bzw. ausstrahlen (d.h. eine dynamische Stimulationsausgabe), wenn der Fahrer von z.B. 10° unter dem Horizont nach unten schaut oder bis z.B. 15° unter dem Horizont erneut nach oben schaut. Mit anderen Worten bewegt sich das Licht, das durch alle Lichtquellen gemeinsam abgegeben bzw. ausgestrahlt wird, nach oben auf die Fahrrichtung zu. Dies kann erzielt werden, indem ein Lichtpuls zunächst an der untersten Lichtquelle (z.B. auf die der Blick des Fahrers gerichtet ist), anschließend an der Lichtquelle darüber, usw. abgegeben wird, bis die oberste Lichtquelle (d.h. die Lichtquelle, die sich aus der Sicht des Fahrers am nächsten zu der Fahrrichtung befindet) einen Lichtpuls abgibt. Eine solche dynamische Lichtlinie bzw. -reihe kann mehrere Male wiederholt werden, z.B. bis der Blick des Fahrers erneut in die Fahrrichtung gerichtet ist oder sich zumindest der Fahrrichtung genähert hat, so dass er von dieser um weniger als eine vorbestimmte Schwelle abweicht.
Die 5 vorderen Lichtquellen (3 auf dem Armaturenbrett und 1 an jeder Türverkleidung) können paarweise aktiv sein, und die 2 hinteren Lichtquellen (1 an jeder hinteren Tür/Verkleidung) können alleine aktiv sein, abhängig von der Blickrichtung des Fahrers in Draufsicht (basierend auf der Sensorausgabe), um eine Belästigung von anderen Passagieren durch eine durchgehende Lichtabgabe bzw. -ausstrahlung zu vermeiden.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Stimulationsmusters basierend auf der Blickrichtung des Fahrers (Draufsicht) gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung. Wie es im dem Szenario gemäß 6 gezeigt ist, wenn der Fahrer nach vorne schaut (z.B. +/- 30° von der Fahrrichtung), können die 2 Lichtquellen auf jeder Seite des Lenkrads (Dash1 und Dash2) zu der gleichen Zeit aktiv sein, um synchronisierte Lichtpulse abzugeben.
7 zeigt eine schematische Darstellung eines vierten Stimulationsmusters basierend auf der Blickrichtung des Fahrers (Draufsicht) gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung. Wie es in dem Szenario gemäß 7 gezeigt ist, wenn der Fahrer auf die Mitte des Armaturenbretts des Fahrzeugs schaut (z.B. 25° bis 60° in Richtung der Beifahrerseite), können die Lichtquelle neben dem Lenkrad (Dash2) und die Lichtquelle auf dem Armaturenbrett am Rand auf der Beifahrerseite (Dash3) zu der gleichen Zeit aktiv sein, um synchronisierte Lichtpulse abzugeben.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines fünften Stimulationsmusters basierend auf der Blickrichtung des Fahrers (Draufsicht) gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung. Wie es in dem Szenario gemäß 8 gezeigt ist, wenn der Fahrer in Richtung seiner/ihrer eigenen Fahrzeugseite schaut (z.B. 25° bis 105° auf die eigene Seite), werden die Lichtquelle neben dem Lenkrad (Dash1) und die Lichtquelle an der Fahrertür (Dside1) aktiv sein, um eine dynamische Stimulationsausgabe abzugeben, die in Richtung der Fahrrichtung, d.h. nach vorne, ver-/läuft.
9 zeigt eine schematische Darstellung eines sechsten Stimulationsmusters basierend auf der Blickrichtung des Fahrers (Draufsicht) gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung. Wie es in dem Szenario gemäß 9 gezeigt ist, wenn der Fahrer in Richtung der Beifahrerseite schaut (z.B. 55° bis 105° in Richtung der Beifahrerseite), können die Lichtquelle auf dem Armaturenbrett am Rand auf der Beifahrerseite (Dash3) und die Lichtquelle an der Beifahrertür (Pside1) zu der gleichen Zeit aktiv sein, um eine dynamische Stimulationsausgabe abzugeben, die in Richtung der Fahrrichtung, d.h. nach vorne, ver-/läuft.
10 zeigt eine schematische Darstellung eines siebten Stimulationsmusters basierend auf der Blickrichtung des Fahrers (Draufsicht) gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung. Wie es in dem Szenario gemäß 10 gezeigt ist, wenn der Fahrer auf die Beifahrerseite nach hinten schaut (z.B. 100° bis 180° in Richtung der Beifahrerseite), kann die Lichtquelle an der hinteren Beifahrertür/Verkleidung (Pside2) aktiv sein, um eine dynamische Stimulationsausgabe abzugeben, die in Richtung der Fahrrichtung, d.h. nach vorne, ver-/läuft.
11 zeigt eine schematische Darstellung eines achten Stimulationsmusters basierend auf der Blickrichtung des Fahrers (Draufsicht) gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung. Wie es in dem Szenario gemäß 11 gezeigt ist, wenn der Fahrer auf seiner/ihrer eigenen Fahrzeugseite nach hinten schaut (z.B. 100° bis 180° auf seiner/ihrer Fahrzeugseite), kann die Lichtquelle an der hinteren Tür/Verkleidung auf der eigenen Seite (Dside2) aktiv sein, um eine dynamische Stimulationsausgabe abzugeben, die in Richtung der Fahrrichtung, d.h. nach vorne, ver-/läuft.
Vorzugsweise erzeugen die 4 horizontal positionierten Lichtquellen auf den Seiten stets eine dynamische horizontale Lichtlinie bzw. -reihe von hinten nach vorne, um den Fahrer anzuleiten und einzuladen bzw. aufzufordern, auf den Verkehr voraus durch die Windschutzscheibe zu schauen.
Über die Beschreibung, einschließlich der Patentansprüche, hinweg soll der Ausdruck „eins aufweisend“ als Synonym zu „zumindest eins aufweisend“ verstanden werden, sofern es nicht anders angegeben ist. Außerdem soll jeder (Zahlen-)Bereich, der in der Beschreibung, einschließlich der Patentansprüche, angegeben ist, so verstanden werden, dass er seinen Endwert bzw. seine Endwerte umfasst, sofern es nicht anders angegeben ist. Spezielle Werte für beschriebene Elemente sollen so verstanden werden, dass sie innerhalb akzeptierter Herstellungs- oder Industrietoleranzen liegen, die dem Fachmann bekannt sind, und jegliche Verwendung der Ausdrücke „im Wesentlichen“ und/oder „ungefähr‘“ und/oder „im Allgemeinen“ soll so verstanden werden, dass sie ein Fallen in solche akzeptierte Toleranzen meint.
Obgleich die vorliegende Offenbarung hierin unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass diese Ausführungsbeispiele lediglich für die Prinzipien und Anwendungen der vorliegenden Offenbarung veranschaulichend sind.
Es ist beabsichtigt, dass die Schrift und die Beispiele lediglich als Beispiele betrachtet werden, während ein wahrer bzw. echter Umfang der Offenbarung durch die folgenden Patentansprüche angegeben ist.
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

US 2016/0052394 A1 [0010]

Claims

System für automatisiertes Fahren (30) mit: einer Fahrerstimulationseinrichtung (4), die geeignet ist zum Stimulieren des Fahrers aus einer Vielzahl unterschiedlicher Richtungen, einem Sensor (3), der konfiguriert ist zum Erfassen der Blickrichtung des Fahrers, und einer elektronischen Steuereinrichtung (1), die konfiguriert ist zum: Empfangen einer Sensorausgabe des Sensors (3), Bestimmen der Blickrichtung des Fahrers basierend auf der Ausgabe des Sensors, und Steuern der Fahrerstimulationseinrichtung (4) zum Erzeugen eines Stimulationsmusters basierend auf der bestimmten Blickrichtung.
System für automatisiertes Fahren gemäß Anspruch 1, wobei die Fahrerstimulationseinrichtung eine Vielzahl von Fahrerstimulationselementen aufweist, die den Fahrer umgeben, wobei die Fahrerstimulationselemente konfiguriert sind zum jeweiligen Erzeugen eines Stimulationssignals, wobei insbesondere jedes Fahrerstimulationselement zumindest eines von einer Lichtquelle, einer Tonabgabeeinrichtung und/oder einer Haptiksignalabgabeeinrichtung aufweist.
System für automatisiertes Fahren gemäß Anspruch 2, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert ist zum selektiven Aktivieren der Fahrerstimulationselemente basierend auf der bestimmten Blickrichtung.
System für automatisiertes Fahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 2 und 3, wobei die Fahrerstimulationselemente entlang zumindest einer Linie angeordnet sind, wobei die Linie ein Ende in dem Randbereich des Blicks des Fahrers hat, wenn der Blick des Fahrers in die Fahrrichtung gerichtet ist, und die Linie von dem einen Ende auf die Fahrrichtung hin gerichtet ist.
System für automatisiertes Fahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Stimulationsmuster konfiguriert ist zum Lenken der Blickrichtung des Fahrers auf die Fahrrichtung.
System für automatisiertes Fahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Stimulationsmuster die Blickrichtung des Fahrers auf die Fahrrichtung lenkt, indem es eine dynamische Stimulationsausgabe aufweist, die auf die Fahrrichtung zu läuft.
System für automatisiertes Fahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, wobei das Stimulationsmuster einen periodischen Stimulationspuls mit einer vorbestimmten Frequenz aufweist, wobei der Puls durch eine vorbestimmte Auswahl von Fahrerstimulationselementen ausgegeben wird, wobei die vorbestimmte Auswahl auf der bestimmten Blickrichtung des Fahrers basiert.
System für automatisiertes Fahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Stimulationsmuster einen periodischen Stimulationspuls aufweist, wenn die Abweichung der bestimmten Blickrichtung von der Fahrrichtung einen vorbestimmten Abweichungsschwellenwert nicht überschreitet, und/oder das Stimulationsmuster eine dynamische Stimulationsausgabe aufweist, die auf die Fahrrichtung zu läuft, wenn die Abweichung der bestimmten Blickrichtung von der Fahrrichtung den vorbestimmten Abweichungsschwellenwert überschreitet.
System für automatisiertes Fahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Stimulationsmuster eine Änderung einer Stärke und/oder einer Farbe von Licht, eine Änderung einer Stärke und/oder eines Typs von Ton und/oder eine Änderung einer Stärke und/oder eines Typs eines haptischen Signals aufweist.
System für automatisiertes Fahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert ist zum Aktivieren der Fahrerstimulationseinrichtung nur dann, wenn ein automatisiertes Fahren des Fahrzeugs aktiviert ist.
System für automatisiertes Fahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert ist zum periodischen Beurteilen eines Vertrauensniveaus, das eine Beurteilung durch das System für automatisiertes Fahren über seine eigene Fähigkeit zum sicheren Fahren des Fahrzeugs darstellt, und wobei das Stimulationsmuster ferner auf dem Vertrauensniveau basiert.
System für automatisiertes Fahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert ist zum Auswählen eines ersten Stimulationsmusters für ein relativ hohes Vertrauensniveau und eines zweiten Stimulationsmusters für ein niedrigeres Vertrauensniveau, wobei das zweite Stimulationsmuster: a) einen Stimulationspuls mit einer Frequenz aufweist, die höher ist als eine Frequenz eines Stimulationspulses des ersten Stimulationsmusters; b) mehr Fahrerstimulationselemente als das erste Stimulationsmuster oder alle Fahrerstimulationselemente einbezieht; c) ein Abgeben von zumindest einem stärkeren Licht oder Geräusch oder haptischen Signal an den Fahrer aufweist, und/oder d) ein Abgeben von einem Licht mit einer anderen Farbe, einem Geräusch mit einer anderen Frequenz und/oder einem haptischen Signal mit einer anderen Frequenz als die Farbe, das Geräusch oder das haptische Signal des ersten Stimulationsmusters aufweist.
System für automatisiertes Fahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektronische Steuereinheit konfiguriert ist, um das Vertrauensniveau zu bestimmen, zum Beurteilen von zumindest einer der folgenden Bedingungen: a) eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs überschreitet eine vorbestimmte Schwelle; b) eine Temperatur überschreitet eine vorbestimmte Maximaltemperaturschwelle; c) eine Temperatur fällt unter eine vorbestimmte Minimaltemperaturschwelle; d) eine Anzahl von mobilen Elementen, die durch das System für automatisiertes Fahren rund um das Fahrzeug detektiert werden, überschreitet eine vorbestimmte Schwelle; e) zumindest einer von Sensoren des Fahrassistenzsystems weist eine Störung auf; f) eine Gefahr einer Funktionsstörung des Systems für automatisiertes Fahren steigt; g) ein spezielle Verkehrsverhalten wird detektiert; h) spezielle Wetterbedingungen werden detektiert; und i) ein vorbestimmtes Straßeninfrastrukturdesign wird detektiert.
Fahrzeug mit einem System für automatisiertes Fahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Stimulieren eines Fahrers in einem Fahrzeug mit einem System für automatisiertes Fahren, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Bestimmen der Blickrichtung des Fahrers, und Stimulieren des Fahrers aus einer Vielzahl unterschiedlicher Richtungen mit einem Stimulationsmedium, das durch den Fahrer wahrnehmbar ist, und Steuern des Stimulationsmediums zum Erzeugen eines Stimulationsmusters basierend auf der bestimmten Blickrichtung.