EP3297887A1 - System limits of an automatic controller - Google Patents

System limits of an automatic controller

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Publication number
EP3297887A1
EP3297887A1 EP16722171.2A EP16722171A EP3297887A1 EP 3297887 A1 EP3297887 A1 EP 3297887A1 EP 16722171 A EP16722171 A EP 16722171A EP 3297887 A1 EP3297887 A1 EP 3297887A1
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EP
European Patent Office
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operator
time period
control
activity
time
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16722171.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Claus Marberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3297887A1 publication Critical patent/EP3297887A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/0055—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot with safety arrangements
    • G05D1/0061—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot with safety arrangements for transition from automatic pilot to manual pilot and vice versa
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0062—Adapting control system settings
    • B60W2050/007—Switching between manual and automatic parameter input, and vice versa
    • B60W2050/0072—Controller asks driver to take over
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/143—Alarm means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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Abstract

A method for transferring control from an automatic controller to an operator comprises the steps: detecting a first time period, in which the automatic controller can be expected to be maintained; determining a second time period, which the operator requires to take over control; and outputting a notice to the operator when the first time period is greater than the second time period by less than a predetermined amount. The second time period is thereby determined according to a situation of the operator.

Description

Beschreibung  description
Titel title
Systemqrenzen einer automatischen Steuerung Die Erfindung betrifft eine automatische Steuerung, insbesondere an Bord eines System Levels of Automatic Control The invention relates to automatic control, in particular on board a
Kraftfahrzeugs. Motor vehicle.
Stand der Technik Ein Kraftfahrzeug umfasst eine automatische Steuerung zur Steuerung wenigstens eines Aspekts der Bewegung des Kraftfahrzeugs unabhängig von einem Fahrer. Die Steuerung kann beispielsweise eine Längs- oder Quersteuerung des Kraftfahrzeugs umfassen. Zur Durchführung der Steuerung wird üblicherweise eine Umgebung des Kraftfahrzeugs abgetastet und die Steuerung wird in Abhän- gigkeit des Abtastungsergebnisses durchgeführt. Im Allgemeinen weist jede automatische Steuerung vorbestimmte Systemgrenzen auf, jenseits derer eine Steuerung nicht mehr stattfinden kann. In diesem Fall muss die Steuerung an den Fahrer des Kraftfahrzeugs übergeben werden. Dabei ist entscheidend, wie viel Zeit dem Fahrer zur Übernahme der Kontrolle zugebilligt wird. Ist die Zeit knapp bemessen, so kann der Fahrer mit der Übernahme der Kontrolle des Kraftfahrzeugs überlastet werden, was zu einer gefährlichen Fahrsituation führen kann. Ist die Zeit hingegen großzügig bemessen, so ist hierfür eine weitreichende Vorausschau der Steuerbarkeit des Kraftfahrzeugs durch die automatische Steuerung erforderlich. Eine Beurteilung der Steuerbarkeit des Kraftfahrzeugs in der ferneren Zukunft ist jedoch einer großen Unsicherheit unterworfen, sodass die fahrerunabhängige Steuerung des Kraftfahrzeugs insgesamt seltener angeboten werden kann. Background Art A motor vehicle includes an automatic controller for controlling at least one aspect of the movement of the motor vehicle independently of a driver. The controller may include, for example, a longitudinal or lateral control of the motor vehicle. To carry out the control, an environment of the motor vehicle is usually scanned and the control is carried out as a function of the scanning result. In general, any automatic control has predetermined system limits beyond which control can no longer take place. In this case, the control must be handed over to the driver of the motor vehicle. It is crucial how much time the driver is allowed to take control. If the time is tight, so the driver can be overloaded with the assumption of control of the motor vehicle, which can lead to a dangerous driving situation. On the other hand, if the time is generous, a far-reaching forecast of the controllability of the motor vehicle by the automatic control is required. An assessment of the controllability of the motor vehicle in the distant future, however, is subject to great uncertainty, so that the driver-independent control of the motor vehicle as a whole can be offered less frequently.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Technik zur Überga- be der Kontrolle von einer automatischen Steuerung an eine Bedienperson bereitzustellen. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines Verfahrens, eines Computerprogrammprodukts und einer Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder. Offenbarung der Erfindung The invention has for its object to provide an improved technique for transferring the control of an automatic control to an operator. The invention solves this problem by means of a method, a A computer program product and a device having the features of the independent claims. Subclaims give preferred embodiments again. Disclosure of the invention
Ein Verfahren zur Übergabe der Kontrolle von einer automatischen Steuerung an eine Bedienperson umfasst Schritte des Erfassens einer ersten Zeitspanne, in der die automatische Steuerung voraussichtlich aufrecht erhalten werden kann, des Bestimmens einer zweiten Zeitspanne, die die Bedienperson zur Übernahme der Kontrolle benötigt, und des Ausgebens eines Hinweises an die Bedienperson, wenn die erste Zeitspanne um weniger als ein vorbestimmtes Maß größer als die zweite Zeitspanne ist. Dabei wird die zweite Zeitspanne in Abhängigkeit einer Situation der Bedienperson bestimmt. A method of handing over control of an automatic control to an operator includes steps of detecting a first time period in which automatic control is likely to be maintained, determining a second time period required for the operator to take control, and outputting an indication to the operator when the first time period is less than a predetermined amount greater than the second time period. In this case, the second time period is determined depending on a situation of the operator.
Durch das Berücksichtigen der Situation der Bedienperson kann die Bestimmung der zweiten Zeitspanne genauer erfolgen. Beispielsweise kann das Übernehmen der Führung eines Kraftfahrzeugs aus einer ersten Situation, in der der Fahrer schläft, eine größere zweite Zeitspanne erfordern als aus einer zweiten Situation, in der der Fahrer wach ist. Der Hinweis fordert die Bedienperson auf, sich übernahmebereit zu verhalten oder die Kontrolle über die Fahrzeugführung zu übernehmen. Dieser Hinweis kann verbessert dann gegeben werden, wenn die aktuell benötigte Übernahmezeit durch die Bedienperson sich der Dauer der ersten Zeitspanne annähert. . Ist das vorbestimmte Maß, das zwischen der ersten und der zweiten Zeitspanne liegt, sehr klein gewählt, so kann die Übernahme, falls sie nötig ist, im letzten möglichen Augenblick erfolgen. Ist das Maß hingegen groß gewählt, so kann dem Fahrer eine verlängerte Übernahmezeit zur Verfügung stehen. Allerdings ist in diesem Fall auch mit häufigeren Hinweisen zur Erhöhung der Übernahmebereitschaft zu rechnen. By considering the situation of the operator, the determination of the second time period can be made more accurately. For example, taking over the guidance of a motor vehicle from a first situation where the driver sleeps may require a greater second period of time than from a second situation in which the driver is awake. The note prompts the operator to behave in a ready-to-take manner or to take control of the vehicle guidance. This indication can be given in an improved form if the currently required takeover time by the operator approaches the duration of the first period of time. , If the predetermined amount, which is between the first and the second time period, chosen to be very small, so the takeover, if necessary, take place in the last possible moment. However, if the measure is large, the driver may have an extended takeover time. However, in this case, more frequent indications of an increase in readiness for takeover are to be expected.
Bevorzugterweise wird die zweite Zeitspanne in Abhängigkeit einer gegenwärtigen Aktivität der Bedienperson bestimmt. Die Aktivität kann beispielsweise klassifiziert sein in unterschiedliche Erregungszustände der Bedienperson, beispielsweise schlafend, ruhend, arbeitend oder im Gespräch vertieft. Jeder Aktivi- tät kann eine entsprechende zweite Zeitspanne zugeordnet sein. Die zweite Zeitspanne kann außerdem von einer Situation des gesteuerten Objekts abhängig sein. Am Beispiel des gesteuerten Kraftfahrzeugs kann insbesondere eine Fahrsituation die Länge der zweiten Zeitspanne beeinflussen. Fährt das Kraftfahrzeug beispielsweise bei guter Sicht mit geringer Geschwindigkeit über eine übersichtliche Straße, so kann die zweite Zeitspanne relativ lang sein, während bei einer Fahrt bei schlechter Sicht, mit höherer Geschwindigkeit oder bei unübersichtlicher Verkehrssituation die zweite Zeitspanne kürzer sein kann. Preferably, the second time period is determined depending on a current activity of the operator. The activity can be classified, for example, into different states of excitement of the operator, for example sleeping, resting, working or deepening in conversation. Each activity can be assigned a corresponding second time span. The second period of time may also be dependent on a situation of the controlled object be. Using the example of the controlled motor vehicle, in particular a driving situation can influence the length of the second time span. If, for example, the motor vehicle is traveling over a clear road at low speed when the visibility is good, the second time span can be relatively long, while the second time span can be shorter when driving in poor visibility, at higher speeds or in confusing traffic situations.
Die zweite Zeitspanne kann auch in Abhängigkeit einer Aktivität bestimmt werden, die die Bedienperson zur Übernahme der Kontrolle durchführen muss. Die Aktivität kann von der Art der automatischen Steuerung abhängig sein. Die geplante Aktivität kann beispielsweise kategorisiert werden in unterschiedliche Tätigkeiten, die mit dem Steuern des gesteuerten Systems einhergehen, an obigem Beispiel des Kraftfahrzeugs etwa ein Lenken, ein Bremsen oder ein Analysieren der Fahrsituation. Das Lenken oder das Bremsen allein kann eine kurze Übernahmezeit erfordern, während das Analysieren der Verkehrssituation, gegebenenfalls zusätzlich zum Lenken und/oder Bremsen deutlich länger dauern kann. The second time period can also be determined depending on an activity that the operator must perform to take control. The activity may depend on the type of automatic control. For example, the planned activity may be categorized into various activities associated with controlling the controlled system, such as steering, braking, or analyzing the driving situation in the above example of the motor vehicle. The steering or braking alone may require a short takeover time while analyzing the traffic situation, possibly in addition to steering and / or braking, may take much longer.
Die zweite Zeitspanne kann insbesondere auf der Basis einer Übergangszeit von der gegenwärtigen zur geplanten Aktivität bestimmt werden. Zu den jeweils gebildeten Kategorien können tabellarisch Übergangszeiten vorgegeben sein, auf deren Basis die zweite Zeitspanne bestimmt werden kann. In einer anderen Ausführungsform können ein Algorithmus, ein Kennfeld, eine Funktion oder ein anderer Zusammenhang zwischen der zweiten Zeitspanne und den beiden Aktivitäten vorgegeben sein. In particular, the second time period may be determined based on a transition time from the current to the planned activity. Transition times can be specified in tabular form for the categories formed on the basis of which the second time span can be determined. In another embodiment, an algorithm, map, function, or other relationship between the second time period and the two activities may be predetermined.
Die Aktivität der Bedienperson kann einen sensorischen, einen motorischen oder einen kognitiven Aspekt umfassen. Beispielsweise kann eine physische Haltung oder Aktivierung der Bedienperson erfasst werden, um dessen motorische Aktivität einschätzen zu können. Durch Differenzierung der Aktivität der Bedienperson in unterschiedliche Aspekte kann die Bestimmung der zweiten Zeitspanne mit einer kleineren Granularität durchgeführt werden. So kann ein genaueres Ergebnis erzielt werden. The activity of the operator may include a sensory, a motor or a cognitive aspect. For example, a physical attitude or activation of the operator can be detected in order to assess its motor activity. By differentiating the operator's activity into different aspects, the determination of the second time period can be performed with a smaller granularity. So a more accurate result can be achieved.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Aktivität mehrere Aspekte, wobei die zweite Zeitspanne auf der Basis eines Modells bestimmt wird, das festlegt, welche Aspekte nacheinander und welche parallel zueinander ge- ändert werden können. Unterschiedliche physiologische Zusammenhänge bei der Aktivierung der Bedienperson können so berücksichtigt werden. Die zweite Zeitspanne zur Aktivierung der Bedienperson kann so weiter verbessert bestimmt werden. In a particularly preferred embodiment, the activity comprises several aspects, the second time being determined on the basis of a model which determines which aspects are successively and which are parallel to each other. can be changed. Different physiological relationships in the activation of the operator can thus be taken into account. The second time period for activating the operator can thus be determined to be improved further.
In einer Ausführungsform ist das vorbestimmte Maß durch die Bedienperson veränderbar. Eine Vorliebe der Bedienperson, lieber seltener und dann mit erhöhter Dringlichkeit gewarnt zu werden oder lieber häufiger und mit verringerter Dringlichkeit kann so berücksichtigt werden. In one embodiment, the predetermined amount is variable by the operator. A preference of the operator, rather rare and then to be warned with increased urgency or rather more frequently and with reduced urgency can be considered.
Die Bedienperson soll auf den Hinweis hin sein Verhalten derart ausrichten, dass die Kontrolle über die Fahrzeugführung schnell übernommen werden kann. Es ist weiter bevorzugt, dass eine gesonderte Übernahmeaufforderung an die Bedienperson ausgegeben wird, wenn die erste Zeitspanne kleiner oder gleich der zweiten Zeitspanne ist. In diesem Fall sollte die Übernahme der Kontrolle unmittelbar und bevorzugterweise beschleunigt erfolgen. Eine Sicherheit des gesteuerten Objekts kann dadurch erhöht werden. The operator should align his behavior on the hint so that the control of the vehicle can be quickly adopted. It is further preferred that a separate takeover request be issued to the operator if the first time period is less than or equal to the second time period. In this case, the assumption of control should be immediate and preferably accelerated. A security of the controlled object can be increased thereby.
Ein Computerprogrammprodukt umfasst Programmcodemittel zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist. A computer program product comprises program code means for carrying out the described method when the computer program product runs on a processor or is stored on a computer-readable medium.
Eine Vorrichtung zur Übergabe der Kontrolle von einer automatischen Steuerung an eine Bedienperson umfasst eine Schnittstelle zur Erfassung einer ersten Zeitspanne, in der die automatische Steuerung voraussichtlich aufrecht erhalten werden kann, eine Abtasteinrichtung zur Bestimmung einer Situation der Bedienperson, eine Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine zweite Zeitspanne zu bestimmen, die die Bedienperson zur Übernahme der Kontrolle benötigt, und um zu bestimmen, ob die erste Zeitspanne um weniger als ein vorbestimmtes Maß größer als die zweite Zeitspanne ist, und eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe eines Hinweises an die Bedienperson. An apparatus for transferring control from an automatic control to an operator includes an interface for detecting a first time period in which automatic control is likely to be maintained, a sensing device for determining a situation of the operator, processing means adapted to determine a second amount of time that the operator needs to take control and determine whether the first time period is less than a predetermined amount greater than the second time period; and an output device for outputting an indication to the operator.
Kurze Beschreibung der Figuren Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen: Brief description of the figures The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, in which:
Fig. 1 ein Kraftfahrzeug mit einer automatischen Steuerung; Fig. 1 shows a motor vehicle with an automatic control;
Fig. 2 ein Vorhersagemodell; Fig. 2 is a predictive model;
Fig. 3 eine Illustration einer Übergabe der Kontrolle von einer automatischen Steuerung an eine Bedienperson am Kraftfahrzeug von Fig. 1 ; und Fig. 3 is an illustration of a transfer of control from an automatic control to an operator on the motor vehicle of Fig. 1; and
Fig. 4 eine Illustration von zeitlichen Abläufen an Bord des Kraftfahrzeugs von Fig. 1 . darstellt. 4 shows an illustration of time sequences on board the motor vehicle of FIG. 1. represents.
Genaue Beschreibung von Ausführungsbeispielen Detailed description of embodiments
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 100 mit einer automatischen Steuerung 105. Die automatische Steuerung 105 ist dazu eingerichtet, einen Aspekt des Kraftfahrzeugs 100 fahrerunabhängig zu steuern. Insbesondere kann die Steuerung 105 eine Längs- oder Quersteuerung des Kraftfahrzeugs 100 betreffen. Die Steuerung 105 kann auch eine Unterstützungsfunktion für eine Bedienperson 1 10 (nicht dargestellt) implementieren, insbesondere in Form eines sog. Fahrassistenten. Der Fahrassistent kann beispielsweise einen Abstand zu einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug einhalten, bei Verlassen einer Fahrspur eine entsprechende Warnung ausgeben oder eine andere Unterstützung der Bedienperson 1 10 realisieren. 1 shows a motor vehicle 100 with an automatic control 105. The automatic control 105 is configured to control an aspect of the motor vehicle 100 independently of the driver. In particular, the controller 105 may relate to a longitudinal or lateral control of the motor vehicle 100. The controller 105 may also implement a support function for an operator 110 (not shown), particularly in the form of a so-called driver assistant. The driver assistant can, for example, maintain a distance to a motor vehicle in front, issue a corresponding warning when leaving a lane, or realize another support of the operator 110.
In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst die automatische Steuerung 105 ein Spurverfolgungssystem. Dazu ist die automatische Steuerung 105 mit einer Lenkeinrichtung 1 15 und einem ersten Sensor 120 zur Abtastung eines vor dem Kraftfahrzeug 100 liegenden Bereichs verbunden. Der erste Sensor 120 kann insbesondere eine Kamera umfassen. Auf der Basis der vom Sensor 120 gelieferten Daten bestimmt die Steuerung 105 die Lage des Kraftfahrzeugs 100 bezüglich Fahrbahnbegrenzungen und steuert die Lenkeinrichtung 1 15 an, um das Kraftfahrzeug 100 in der bestimmten Spur zu halten. In an exemplary embodiment, the automatic controller 105 includes a tracking system. For this purpose, the automatic control 105 is connected to a steering device 15 and a first sensor 120 for scanning a region lying in front of the motor vehicle 100. The first sensor 120 may in particular comprise a camera. Based on the data provided by the sensor 120, the controller 105 determines the location of the motor vehicle 100 with respect to lane boundaries and controls the steering device 15 to keep the motor vehicle 100 in the particular lane.
Die automatische Steuerung 105 ist vorbestimmten Systemgrenzen unterworfen. Beispielsweise kann eine vor dem Kraftfahrzeug 100 liegende Fahrbahn nur noch auf einem verkürzten Bereich optisch abgetastet werden, wenn das Kraftfahrzeug 100 eine Kurve durchfährt, ein anderes Kraftfahrzeug vor dem Kraftfahrzeug 100 einschert oder optische Bedingungen das Auswerten der Kamerainformationen des ersten Sensors 120 infrage stellen. Die Steuerung 105 ist daher dazu eingerichtet, einen ersten Zeitraum zu bestimmen, über den sie voraussichtlich die Kontrolle über das Kraftfahrzeug 100 aufrechterhalten kann. The automatic controller 105 is subject to predetermined system boundaries. For example, a lying in front of the motor vehicle 100 roadway only be optically scanned on a shortened range when the motor vehicle 100 passes through a curve, another motor vehicle einschert in front of the motor vehicle 100 or optical conditions, the evaluation of the camera information of the first sensor 120 in question. The controller 105 is therefore configured to determine a first time period over which it is likely to be able to maintain control of the motor vehicle 100.
Die Bedienperson 1 10 kann üblicherweise zu jedem Zeitpunkt die Kontrolle über das Kraftfahrzeug 100 von der automatischen Steuerung 105 übernehmen. Dazu kann die Bedienperson 1 10 beispielsweise ein Bedienelement des Kraftfahrzeugs 100 betätigen oder beispielsweise einen vorbestimmten Schalter auslösen. Nähert sich die automatische Steuerung 105 ihren Systemgrenzen, sodass es die Kontrolle über das Kraftfahrzeug 100 nicht mehr lange aufrechterhalten kann, so soll die Bedienperson 1 10 rechtzeitig in einen übernahmebereiten Zu- stand versetzt werden. Dabei soll ein entsprechender Hinweis oder eine Warnung - gegebenenfalls unter Wahrung eines vorbestimmten Sicherheitszuschlags - nicht unnötig früh gegeben werden, um der automatischen Steuerung 105 Gelegenheit zu geben, die Situation selbst aufzulösen. Eine zweite Zeitspanne, die die Bedienperson 1 10 zur Übernahme der Kontrolle über das Kraftfahrzeug 100 benötigt, ist üblicherweise von einer Situation der Bedienperson 1 10 abhängig. Es wird vorgeschlagen, die Situation der Bedienperson 1 10 beispielsweise mittels einer Abtasteinrichtung 125 zu bestimmen und die zweite Zeitspanne auf der Basis der Situation der Bedienperson 1 10 zu be- stimmen. Die Situation der Bedienperson 1 10 kann insbesondere abhängig von seiner Aktivität sein. Die Aktivität kann unterschiedliche Aspekte umfassen, die jeweils sensorischer, motorischer oder kognitiver Natur sein können. Besteht die Aktivität der Bedienperson 1 10 beispielsweise in dem Lesen eines Buchs, so ist der motorische Aspekt üblicherweise schwach, während der kognitive Aspekt stark ist. Ein erster sensorischer Aspekt der optischen Wahrnehmung ist üblicherweise stark, während andere sensorische Aspekte akustischer oder hapti- scher Natur üblicherweise schwach sind. Der Aktivität der Bedienperson 1 10 kann so ein Profil unterschiedlicher Aspekte seiner Aktivität zugeordnet werden. Die einzelnen Aspekte können mittels dedizierter Abtasteinrichtungen 125 be- stimmt werden. Um die zweite Zeitspanne zu bestimmen, die angibt, wie lange die Bedienperson 1 10 braucht, um aus ihrer gegenwärtigen Aktivität herausgelöst und für eine geplante Aktivität im Rahmen der Steuerung des Kraftfahrzeugs 100 vorbereitet zu werden, kann auch die geplante Aktivität in unterschiedliche Aspekte aufge- schlüsselt werden. Übergangszeiten zwischen unterschiedlichen Quellaspekten zu unterschiedlichen Zielaspekten können bestimmt werden und die zweite Zeitspanne kann auf der Basis dieser Übergangszeiten bestimmt werden. Diese Bestimmung kann mittels einer Verarbeitungseinrichtung 130 durchgeführt werden. Die Verarbeitungseinrichtung 130 ist dazu bevorzugterweise mit der Abtastein- richtung 125 verbunden. The operator 1 10 can usually take control of the motor vehicle 100 from the automatic control 105 at any time. For this purpose, the operator 1 10, for example, actuate an operating element of the motor vehicle 100 or, for example, trigger a predetermined switch. If the automatic control 105 approaches its system limits so that it can no longer maintain control of the motor vehicle 100, then the operator 1 10 should be put into a ready-to-take state in good time. In this case, a corresponding hint or warning - if necessary, while maintaining a predetermined safety margin - not be given unnecessarily early to give the automatic control 105 opportunity to resolve the situation itself. A second period of time, which requires the operator 1 10 to take over control of the motor vehicle 100, is usually dependent on a situation of the operator 1 10. It is proposed to determine the situation of the operator 1 10 for example by means of a scanning device 125 and to determine the second time period on the basis of the situation of the operator 1 10. The situation of the operator 1 10 may in particular be dependent on its activity. The activity may include different aspects, each of which may be sensory, motor, or cognitive. For example, if the operator 1 10 activity is reading a book, the motor aspect is usually weak while the cognitive aspect is strong. A first sensory aspect of visual perception is usually strong, while other sensory aspects of acoustic or haptic nature are usually weak. The activity of the operator 1 10 can thus be assigned a profile of different aspects of his activity. The individual aspects can be determined by means of dedicated scanning devices 125. In order to determine the second time period, which indicates how long the operator 1 10 takes to be released from its current activity and prepared for a planned activity within the control of the motor vehicle 100, the planned activity can also be divided into different aspects. be broken. Transition times between different source aspects to different target aspects can be determined and the second time span can be determined based on these transition times. This determination can be carried out by means of a processing device 130. The processing device 130 is preferably connected to the sampling device 125 for this purpose.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Verarbeitungseinrichtung 130 mittels einer Schnittstelle 135 mit der automatischen Steuerung 105 verbunden ist. Über die Schnittstelle 135 kann die Verarbeitungseinrichtung 130 den ersten Zeitraum beziehen, über den die automatische Steuerung 105 voraussichtlich die Kontrolle über das Kraftfahrzeug 100 aufrechterhalten kann. Die Verarbeitungseinrichtung 130 vergleicht die beiden Zeitspannen und gibt mittels einer Ausgabeeinrichtung 140 eine Aufforderung zur Übernahme der Kontrolle an die Bedienperson 1 10 in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses aus. Optional ist die Verarbeitungseinrichtung 130 mit einem Speicher 145 verbunden, in dem insbesondere Übergabezeiten zwischen einer gegenwärtigen und einer geplanten Aktivität der Bedienperson 1 10 abgelegt sein können. Diese Daten können insbesondere anhand von Messungen durch die Verarbeitungseinrichtung 130 aktualisiert werden. Weiter können die Daten auf eine spezifische Bedienperson 1 10 bezogen sein. It is further preferred that the processing device 130 is connected to the automatic controller 105 by means of an interface 135. Via the interface 135, the processing device 130 may refer to the first period over which the automatic controller 105 is likely to be able to maintain control of the motor vehicle 100. The processing device 130 compares the two time periods and outputs by means of an output device 140 a request to take over the control to the operator 1 10 as a function of the comparison result. Optionally, the processing device 130 is connected to a memory 145, in which, in particular, transfer times between a current and a planned activity of the operator 1 10 can be stored. In particular, these data may be updated based on measurements by the processing device 130. Further, the data may be related to a specific operator 1 10.
Fig. 2 zeigt ein Vorhersagemodell, nach dem an Bord des Kraftfahrzeugs 100 von Fig. 1 die Kontrolle von der automatischen Steuerung 105 an die Bedienperson 1 10 übergeben werden kann. Dabei handelt es sich um eine logische Ablaufdarstellung, von der Komponenten einzelnen Einrichtungen an Bord des Kraftfahrzeugs 100 zugeordnet werden können. FIG. 2 shows a predictive model according to which on board the motor vehicle 100 of FIG. 1 the control can be transferred from the automatic control 105 to the operator 110. This is a logical sequence representation of which components can be assigned to individual devices on board the motor vehicle 100.
Die automatische Steuerung 105 umfasst eine Überwachung 205 ihrer Systemgrenzen. Hier wird insbesondere die erste Zeitspanne bestimmt, über die die automatische Steuerung 105 die Kontrolle über das Kraftfahrzeug 100 voraussicht- lieh behalten kann. Die Überwachung 205 stellt einem Verfügbarkeitsmodell 210 der Bedienperson 1 10 Informationen darüber bereit, welche Aktivität die Bedienperson zur Übernahme der Kontrolle durchführen soll. Die Aktivität kann in einer Aufschlüsselung 215 in konkrete Aspekte, beispielsweise sensorischer, motorischer oder kogniti- ver Art, aufgeschlüsselt werden. Parallel dazu kann eine weitere AufschlüsselungThe automatic controller 105 includes monitoring 205 of its system boundaries. Here, in particular, the first period of time is determined, via which the automatic control 105 can keep the control of the motor vehicle 100 presumably borrowed. The monitoring 205 provides an availability model 210 of the operator 1 10 information about what activity to perform the operator to take control. The activity can be broken down into specific aspects, such as sensory, motor or cognitive, in a breakdown. In parallel, can be another breakdown
220 erfolgen, die eine gegenwärtige Aktivität der Bedienperson 1 10 betrifft. Die Aktivität kann durch eine weitere Überwachung 225 bereitgestellt sein, die auf Daten einer oder mehrerer Abtasteinrichtungen 125 der Bedienperson 1 10 basieren. 220, which relates to a current activity of the operator 1 10. The activity may be provided by another monitor 225 based on data from one or more scanners 125 of the operator 110.
Die Aktivitäten bzw. Aspekte einer gegenwärtigen und einer geplanten Aktivität der Bedienperson 1 10, die in den Aufschlüsselungen 215 und 220 bestimmt wurden, werden einer modellbasierten Analyse 230 unterzogen. Dabei kann berücksichtigt werden, dass einige der Übergänge parallel zueinander erfolgen können, während andere streng sequenziell anzusetzen sind. Beispielsweise können eine motorische und eine kognitive Übergangszeit parallel laufen, sodass insgesamt die längere der beiden Übergangszeiten angesetzt wird. Ein sensorischer, insbesondere ein visueller Aspekt kann jedoch von den motorischen und kognitiven Aspekten getrennt betrachtet werden, sodass dessen Übergangszeit zu dem zu- vor bestimmten Maximum zu addieren ist. Andere Kombinationen sind ebenfalls möglich. In einer Ausführungsform wird der Kombination unterschiedlicher Übergangszeiten ein Verarbeitungsmodell der Bedienperson 1 10 zugrunde gelegt. The activities of current and planned operator 1 10 activity determined in breakdowns 215 and 220 are subjected to a model-based analysis 230. It can be considered that some of the transitions can be parallel to each other while others are strictly sequential. For example, a motor and a cognitive transitional period can run in parallel, so that overall the longer of the two transitional periods is used. However, a sensory, in particular a visual, aspect can be considered separately from the motor and cognitive aspects so that its transitional time is to be added to the previously determined maximum. Other combinations are also possible. In one embodiment, the combination of different transition times is based on a processing model of the operator 1 10.
Die durch die modellbasierte Analyse 230 bestimmte zweite Zeitspanne wird der Überwachung 205 zur Verfügung gestellt. Die Überwachung 205 zieht von der ersten Zeitspanne die zweite Zeitspanne ab und bestimmt, ob die Differenz größer als ein vorbestimmtes Maß ist. Ist dies nicht der Fall, so kann an die Bedienperson 1 10 ein Hinweis zur Erhöhung ihrer Übernahmebereitschaft der Kontrolle über das Kraftfahrzeug 100 ausgegeben werden. Ist die erste Zeitspanne gleich groß oder kleiner als die zweite Zeitspanne, so kann zusätzlich oder alternativ einThe second time period determined by the model-based analysis 230 is provided to the monitor 205. The monitor 205 subtracts the second time period from the first time period and determines if the difference is greater than a predetermined amount. If this is not the case, an indication to increase the readiness to take over control of the motor vehicle 100 can be output to the operator 1 10. If the first period of time is equal to or less than the second period of time, then additionally or alternatively
Alarmsignal an die Bedienperson 1 10 ausgegeben werden, um die Bedienperson 1 10 dazu zu veranlassen, die Kontrolle sofort zu übernehmen. Alarm signal to the operator 1 10 are issued to cause the operator 1 10 to take over the control immediately.
Fig. 3 zeigt eine Illustration einer Übergabe der Kontrolle von der automatischen Steuerung 105 an die Bedienperson 1 10 im Kraftfahrzeug 100 von Fig. 1 . Im oberen Bereich ist das Kraftfahrzeug 100 auf einer Fahrbahn 305 dargestellt. Es wird beispielhaft davon ausgegangen, dass das Kraftfahrzeug 100 mit konstanter Geschwindigkeit in der Darstellung von Fig. 3 von links nach rechts fährt. Positionen des Kraftfahrzeugs 100 sind auf einen im unteren Bereich von Fig. 3 dargestellten Zeitstrahl 310 abgebildet. FIG. 3 shows an illustration of a transfer of the control from the automatic control 105 to the operator 1 10 in the motor vehicle 100 of FIG. 1. In the upper area, the motor vehicle 100 is shown on a roadway 305. It For example, assume that the motor vehicle 100 is traveling at constant speed in the illustration of Fig. 3 from left to right. Positions of the motor vehicle 100 are depicted on a time beam 310 shown in the lower region of FIG. 3.
Das automatische System 105 zur Steuerung des Kraftfahrzeugs 100 umfasst exemplarisch ein Spurhaltesystem, das dazu eingerichtet ist, die Querposition des Kraftfahrzeugs 100 auf der Fahrbahn 305 auf der Basis der Fahrbahnmarkierung 320 zu halten. Das Spurhaltesystem kann die Querregelung abhängig von der Qualität der Spurmarkierungen oder anderen Hinweisen der Fahrbahnbegrenzung für eine variable Zeitspanne garantieren, die der ersten Zeitspanne 325 entsprechen kann. The automatic system 105 for controlling the motor vehicle 100 exemplarily includes a lane keeping system configured to maintain the lateral position of the motor vehicle 100 on the lane 305 based on the lane marker 320. The lane keeping system may guarantee the lateral control depending on the quality of the lane markers or other lane boundary indications for a variable period of time that may correspond to the first time period 325.
Die Bedienperson 1 10 des Kraftfahrzeugs 100 benötigt zur Übernahme der Kontrolle von der automatischen Steuerung 105 eine zweite Zeitspanne 330, die bevorzugterweise in Abhängigkeit der Situation der Bedienperson 1 10 bestimmt wird. Um die Steuerung des Kraftfahrzeugs 100 bei der Übergabe der Kontrolle vom automatischen System 105 an die Bedienperson 1 10 ununterbrochen aufrechtzuerhalten, muss die Bedienperson 1 10 spätestens dann zur Übernahme der Kontrolle bereit sein, wenn die geschätzte Übernahmezeit der Zeitspanne der technischen Vorausschau entspricht. Es ist jedoch bevorzugt, dass ein Hinweis zur Erhöhung der Übernahmebereitschaft an die Bedienperson 1 10 bereits ausgegeben wird, wenn die zweite Zeitspanne noch um ein vorbestimmtes Maß 335 größer als die zweite Zeitspanne 330 ist. Das Maß 335 kann beispielsweise durch die Bedienperson 1 10 einstellbar bzw. beeinflussbar sein. The operator 1 10 of the motor vehicle 100 needs to take over the control of the automatic control 105, a second time period 330, which is preferably determined depending on the situation of the operator 1 10. In order to continuously maintain the control of the motor vehicle 100 upon the transfer of the control from the automatic system 105 to the operator 1 10, the operator 1 10 must be ready to take control at the latest when the estimated takeover time corresponds to the period of the technical forecast. However, it is preferred that an indication to increase the acceptance readiness to the operator 1 10 is already issued when the second time period is still greater than the second time period 330 by a predetermined amount 335. The measure 335 may be adjustable or influenced by the operator 1 10, for example.
Figur 4 zeigt eine exemplarische Darstellung von zeitlichen Verläufen in einem Kraftfahrzeug 100 wie dem von Fig. 1 . In horizontaler Richtung ist eine Zeit und in vertikaler Richtung sind Größen von Zeitspannen angetragen. Ein erster Ver- lauf 405 zeigt die Dauer der ersten Zeitspanne 325, gibt also an, also wie lange die automatische Steuerung 105 voraussichtlich noch aufrecht erhalten werden kann. Ein zweiter Verlauf 410 ist um einen Sicherheitsbereich kürzer als der erste Verlauf 405 gewählt. Ein dritter Verlauf 415 repräsentiert die zweite Zeitspanne 330, die die Bedienperson 1 10 zur Übernahme der Kontrolle von der automatischen Steuerung 105 benötigt. FIG. 4 shows an exemplary representation of time profiles in a motor vehicle 100, such as that of FIG. 1. In the horizontal direction is a time and in the vertical direction sizes of time periods are plotted. A first run 405 shows the duration of the first time period 325, that is, how long the automatic control 105 can probably still be maintained. A second curve 410 is selected shorter than the first curve 405 by a safety range. A third history 415 represents the second time period 330 that the operator 1 10 needs to take control of the automatic controller 105.
Ein vierter Verlauf 420 repräsentiert die nach den obigen Ausführungen geschätzte minimale Übernahmedauer bei optimalem Fahrerzustand, also wenn dieser optimal auf die Übernahme der Kontrolle vorbereitet ist. A fourth course 420 represents the estimated minimum takeover time under optimal driver state, that is to say when it is optimally prepared for assuming control.
Zu einem Zeitpunkt 425 übersteigt der dritte Verlauf 415 den zweiten Verlauf 410: die für die Bedienperson zur Übernahme der Kontrolle erforderliche Zeitspanne 330 ist weniger als das vorbestimmte Maß 335 kürzer als die erste Zeitspanne 325, in der die automatische Steuerung 105 voraussichtlich aufrecht erhalten werden kann. Dementsprechend wird ein Hinweis an die Bedienperson 1 10 ausgegeben, damit diese sich auf die Übernahme der Kontrolle vorbereiten kann. At a time 425, the third history 415 exceeds the second history 410: the time 330 required for the operator to take control is less than the predetermined score 335 shorter than the first time 325 in which the automatic controller 105 is likely to be maintained , Accordingly, a message to the operator 1 10 is issued so that they can prepare for the acquisition of control.
Erreicht oder übersteigt der dritte Verlauf 415 den ersten Verlauf 405, wie zum Zeitpunkt 430, so muss die Bedienperson 1 10 die Kontrolle sofort übernehmen, um eine unkontrollierte Fahrt des Kraftfahrzeugs 100 zu vermeiden. Eine entsprechende Warnung bzw. Übernahmeaufforderung wird an die Bedienperson 1 10 ausgegeben. If the third course 415 reaches or exceeds the first course 405, as at the time 430, then the operator 1 10 must take over control immediately in order to avoid uncontrolled driving of the motor vehicle 100. A corresponding warning or takeover request is issued to the operator 1 10.

Claims

Verfahren zur Ubergabe der Kontrolle von einer automatischen Steuerung (105) an eine Bedienperson (1 10), folgende Schritte umfassend: Method for transferring control from an automatic controller (105) to an operator (1 10), comprising the following steps:
- Erfassen einer ersten Zeitspanne (325), in der die automatische Steuerung (105) voraussichtlich aufrecht erhalten werden kann;  - detecting a first period of time (325) during which the automatic controller (105) is likely to be maintained;
- Bestimmen einer zweiten Zeitspanne (330), die die Bedienperson (1 10) zur Übernahme der Kontrolle benötigt; und  - determining a second time period (330) that the operator (1 10) needs to take control; and
- Ausgeben eines Hinweises an die Bedienperson (1 10), wenn die erste Zeitspanne (325) um weniger als ein vorbestimmtes Maß (335) größer als die zweite Zeitspanne (330) ist;  - issuing an indication to the operator (110) if the first time period (325) is less than a predetermined amount (335) greater than the second time period (330);
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
- die zweite Zeitspanne (330) in Abhängigkeit einer Situation der Bedienperson (1 10) bestimmt wird.  - The second time period (330) is determined depending on a situation of the operator (1 10).
Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die zweite Zeitspanne (330) in Abhängigkeit einer gegenwärtigen Aktivität der Bedienperson (1 10) bestimmt wird. The method of claim 1, wherein the second time period (330) is determined in response to a current activity of the operator (110).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Zeitspanne (330) in Abhängigkeit einer Aktivität bestimmt wird, die die Bedienperson (1 10) zur Übernahme der Kontrolle durchführen soll. The method of claim 1 or 2, wherein the second time period (330) is determined in dependence on an activity that the operator (1 10) is to perform to take over the control.
Verfahren nach Ansprüchen 2 und 3, wobei die zweite Zeitspanne (330) auf der Basis einer Übergangszeit von der gegenwärtigen zur geplanten Aktivität bestimmt wird. The method of claims 2 and 3, wherein the second time period (330) is determined based on a transition time from the current to the planned activity.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Aktivität der Bedienperson (1 10) einen sensorischen, einen motorischen oder einen kognitiven Aspekt umfasst. The method of claim 3 or 4, wherein the activity of the operator (110) comprises a sensory, a motor or a cognitive aspect.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Aktivität mehrere Aspekte umfasst und die zweite Zeitspanne (330) auf der Basis eines Modells bestimmt wird, das festlegt, welche Aspekte nacheinander und welche parallel zueinander geändert werden können. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das vorbestimmte Maß durch die Bedienperson (1 10) veränderbar ist. The method of claim 5, wherein the activity comprises a plurality of aspects and the second time period (330) is determined based on a model that determines which aspects can be changed sequentially and which can be changed in parallel. Method according to one of the preceding claims, wherein the predetermined amount by the operator (1 10) is variable.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Übernahmeaufforderung an die Bedienperson (1 10) ausgegeben wird, wenn die erste Zeitspanne (325) kleiner oder gleich der zweiten Zeitspanne ist. A method according to any one of the preceding claims, wherein a takeover request is issued to the operator (110) when the first time period (325) is less than or equal to the second time period.
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung (130) abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist. Vorrichtung (130) zur Übergabe der Kontrolle von einer automatischen Steuerung an eine Bedienperson (1 10), wobei die Vorrichtung (130) folgendes umfasst: Computer program product with program code means for carrying out the method according to one of the preceding claims, when the computer program product runs on a processing device (130) or is stored on a computer-readable data carrier. Apparatus (130) for transferring control from an automatic controller to an operator (1 10), the apparatus (130) comprising:
- eine Schnittstelle (135) zur Erfassung einer ersten Zeitspanne (325), in der die automatische Steuerung (105) voraussichtlich aufrecht erhalten werden kann;  - an interface (135) for detecting a first time period (325) in which the automatic controller (105) is likely to be maintained;
- eine Abtasteinrichtung (125) zur Bestimmung einer Situation der Bedienperson (1 10);  - A scanning device (125) for determining a situation of the operator (1 10);
- eine Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine zweite Zeitspanne (330) zu bestimmen, die die Bedienperson (1 10) zur Übernahme der Kontrolle benötigt, und um zu bestimmen, ob die erste Zeitspanne (325) um weniger als ein vorbestimmtes Maß größer als die zweite Zeitspanne (330) ist; und  - A processing device, which is adapted to determine a second time period (330), which requires the operator (1 10) to take over the control, and to determine whether the first time period (325) larger by less than a predetermined amount as the second time period (330); and
- eine Ausgabeeinrichtung (140) zur Ausgabe einer Handlungsaufforderung an die Bedienperson (1 10).  - An output device (140) for issuing an action request to the operator (1 10).
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