WO2020109136A1 - Method, computer program and device for evaluating the criticality of an option for human control of a vehicle, which has an automated control system - Google Patents

Method, computer program and device for evaluating the criticality of an option for human control of a vehicle, which has an automated control system Download PDF

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WO2020109136A1 PCT/EP2019/082112 EP2019082112W WO2020109136A1 WO 2020109136 A1 WO2020109136 A1 WO 2020109136A1 EP 2019082112 W EP2019082112 W EP 2019082112W WO 2020109136 A1 WO2020109136 A1 WO 2020109136A1
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human
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Manuel Martin
Jens Ziehn
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Definitions

  • the present invention relates to the field of automated control of vehicles.
  • Embodiments of the present invention create a method » a computer program and a device for evaluating the criticality of a human control possibility of a vehicle » which has an automated control system (AST) » and which is in a current state (z) at a current point in time (T0) located.
  • Further embodiments of the invention provide an approach to enable manual control of a vehicle under the safety guarantees of fully automated driving.
  • assisted driving is merely an extension of manual or human driving "to support the driver in certain driving situations " and thus to improve safety or comfort.
  • this is not fully automated or autonomous driving » assisted driving serves to support the driver.
  • the aim here is not to » fulfill binding safety guarantees » which, for example, go beyond the assets of the human driver per se » or therefore » to take full responsibility for driving errors of the human driver through assisted driving.
  • currently known systems go assumes "that the human driver malfunctions of the system detect and possibly override needs.
  • DE 10 2016 202 590 A1 describes an approach for implementing a so-called driving school mode in a fully automated motor vehicle, according to which a learner driver controls the automated motor vehicle manually during driver training.
  • the automated driving parameters continue to be calculated in the background » and manual control of the vehicle solely by the learner driver is permitted » as long as there are no critical situations.
  • a critical situation arises, control of the motor vehicle is withdrawn from the learner driver and the motor vehicle is then operated automatically, ie partially autonomously, until the critical situation has been overcome without the driver's intervention being necessary.
  • This approach thus offers a user of a fully automated vehicle the ability to control the vehicle itself, ie manually, using the automated system in critical situations. However, it is only rudimentary how the critical situation could actually be recognized.
  • DE 10 2016 117 743 A1 describes a method for evaluating a driving behavior of a driver of a motor vehicle, in which sensors of a driver assistance system are used during a manual driving maneuver that is carried out by the driver of the motor vehicle sensor data are determined. On the basis of the sensor data, a movement of the motor vehicle during the manual driving maneuver is determined and the driver is provided with an output for evaluating the driving behavior as a function of the determined movement, with a driver assistance system during a parking maneuver which is carried out by the driver as the manual driving maneuver a reference movement for the parking maneuver is determined to assist the driver when parking and is compared with the determined movement during the parking maneuver and the output is provided as a function of the comparison.
  • DE 10 2007 007 640 A1 describes a method for recognizing accident-critical situations and a collision avoidance system using this method, in which the surroundings of a vehicle are detected in order to recognize a vehicle-accessible space and objects, and in which a situation assessment is carried out by a virtual lane is determined on the basis of a few virtual support points in such a way that it lies in the passable space, and it is assessed whether and if so when the recognized objects will assume a position lying in the virtual lane. Based on this assessment, an acceleration required to avoid collisions is determined and from this and from the curvature of the virtual lane an evaluation of the criticality for vehicle guidance along the virtual lane is carried out.
  • the virtual lane is optimized with regard to minimizing the criticality by shifting the virtual support points, and the situation is assessed as critical to the accident if the criticality after the optimization exceeds a predetermined threshold value.
  • DE 10 2016 210 560 A1 describes a method for controlling a motor vehicle, comprising the steps of determining an upcoming driving maneuver; the sensing of a driver-controlled control intervention in the movement of the motor vehicle; and determining automatic control intervention to perform the driving maneuver.
  • a driver's vitality parameter is scanned; and the driver-controlled control intervention is superimposed on the automatic control intervention depending on the determined vitality parameter.
  • DE 10 2016 205 508 A1 describes a longitudinal driver assistance system in a motor vehicle for controlling or regulating a drive and / or braking unit, taking into account a predefined maximum permissible maximum speed, with a detection system for recognizing preceding relevant events that adapt the predefined maximum permissible maximum speed require, a functional unit which is set up to determine a first location or first point in time when a relevant event ahead is detected, based on the location of the relevant event, upon reaching which an indication of the upcoming automatic adaptation of the maximum permissible maximum speed to the driver is output, and one to determine after the first location or the first point in time to be reached, when it reaches an intervention in the longitudinal guidance of the motor vehicle in the direction of the new maximum permissible speed at the preceding location of the relevant event if no rejection of the automatic initiated by the driver Adjustment of the maximum permissible maximum speed is available.
  • the present invention seeks to provide an approach in which the takeover of control of a vehicle by an automated control system is improved in the case of manual control by a driver.
  • Exemplary embodiments create a principle according to which on the one hand several different actions of the driver can be allowed to be equivalent, and at the same time lower limits can be defined for the security of the overall system, which can be functionally secured under all possible actions of the driver identified as relevant.
  • a system is thus implemented which allows flexible and direct human control, but at the same time can offer binding security guarantees which correspond to those of a purely automated system without the possibility of human control.
  • 1 shows a flowchart which represents a first exemplary embodiment of the method according to the invention
  • 2 is an abstract representation of a state space of a vehicle to illustrate the approach according to the invention
  • FIG. 3 illustrates examples of a critical (FIG. 3 (a)) or non-critical (FIG. 3 (b)) situation;
  • FIG. 7 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of the inventive device for generating control signals for actuating actuators of a vehicle for controlling the vehicle
  • FIG. 8 shows a schematic illustration of a vehicle which comprises the device according to the invention from FIG. 2;
  • FIG. 9 shows an example of a computer system in order to implement the units or modules described in the various exemplary embodiments and in order to carry out the method steps carried out by these units / modules.
  • the present invention provides, in accordance with embodiments, an approach to enabling manual control of a vehicle under the safety guarantees of fully automated driving, where the vehicle can take responsibility for safety and intervene when there is a risk of human error or critical error a next or later moment through your own Options for action could get into a critical situation.
  • the fully automated control system of the vehicle ensures that at least some of the actions of the human driver are prevented which could bring or transfer the vehicle into a state, for example an inadmissible or unsafe state, hereinafter also referred to as the driving situation.
  • the actions referred to include, in particular, actions carried out or omitted by the human driver, which would lead to the vehicle being transferred, for example, to a state or driving situation within the response time of the automated control system or computer system, which the automated system no longer resolves in good time could ensure that a safe state is guaranteed.
  • the system not only prevents unsafe conditions, but also those states into which a vehicle can be brought by the driver and on the basis of which unsafe conditions that can no longer be resolved by the automated control system or computer system can be reached in the event of further intervention by the driver can be.
  • the system could only allow the human driver to drive into the opposite lane at 50 cm, because otherwise, for example from 49 cm, if the driver accidentally turns left, he could drive into oncoming traffic before the system can intervene.
  • the distance of 49 cm from the opposite lane is therefore not per se an unsafe / impermissible condition, but a condition based on which further intervention by the driver could lead to an unsafe condition.
  • Embodiments of the present invention are based on a vehicle, a human driver, and an automated control system for the vehicle. Also known is a state z of the vehicle relevant to the driving task, possibly including its environment, which is in a state space Z; a model M of how the human driver can influence this state space, for example in the form of a probability distribution via control commands, which can also be caused by environmental perception or interior observation of the vehicle; and a model A of how the automated control system can affect vehicle condition. Finally, there is a model G which can be used to evaluate the quality of states or state spaces in Z, for example in the form of accident risks, based on other features, such as the perception of the environment.
  • the system according to the invention always monitors the current state z of the vehicle and uses the human behavior model M to determine a subsequent state z 'or a number of subsequent states Z', into which the human driver Vehicle can bring in the next magazine or bar or the next time steps or bars.
  • the system according to the invention now looks at the state space (s) "which the automated system according to model A of z 'or one or more states in Z' could achieve.
  • the state space Z does not have sufficient quality, For example, because a reliable resolution of the situation is unlikely, the system according to the invention judges that the control of the vehicle should be taken over by the automated control system System. Also conceivable, but less advantageous, is a warning to the human driver to voluntarily relinquish control of the vehicle.
  • the use of the system according to the invention is also possible while the automated system is in the driving task. It applies here that the system according to the invention allows the human driver to take over the driving task if the described quality requirement on Z “is met. In other words, in accordance with exemplary embodiments of the invention, the responsibility remains with the vehicle, even though the person controls - that is, the vehicle assumes the responsibility to overrule the person if necessary.
  • the automated system checks a current situation at fixed times.
  • the system can work with a fixed cycle, and can check the situation, for example during or after one or more cycles or cycle cycles. If the check shows that manual control is not possible, the automated control is maintained and any actions by the human driver are overridden. If the vehicle is controlled manually at the time of the test, the manual control is ended and the automated system takes control of the vehicle and overrides the human driver.
  • the human driver can, for example, leave a safe state space, that is, a state space that includes safe driving situations, by prolonged action or inaction. In this case, the vehicle takes control.
  • the behavior of the driver in addition to the parameters recorded by the vehicle, is also taken into account, and based on actions or non-actions by the driver, it is estimated whether one critical driving situation is reached, ie whether a safe status area is left, which requires system intervention.
  • the system according to the invention can therefore also be used to inform the driver that the vehicle is currently being driven, while the vehicle is driving automatically.
  • the fully automated system takes over control immediately or immediately, for example in situations in which obstacles in front of the vehicle suddenly occur occur, for example in the form of people walking on the road or the like.
  • the method is used to evaluate the criticality of a human control option of a vehicle that has an automated control system, i.e. the evaluation of the human control capacity of the vehicle to the extent to which human control of the vehicle poses an existential threat to the human driver, possibly other people in the vehicle Vehicle, the vehicle or objects / people in the vicinity of the vehicle.
  • the method proceeds from a situation 100 in which the vehicle which has the autonomous control system is in a current state z.
  • the situation 100 is also referred to as the current time T0 at which the vehicle is in the current state z.
  • the vehicle is controlled by the automated control system at time T0, with intervention by the human driver for manual control of the vehicle being permitted or enabled at time T0 and in state z. If the human driver makes use of this possibility, the steps of the method described below are carried out in response to the detection of an intervention by the human driver.
  • the driver interventions just mentioned, which are detected in order to initiate the steps described below, can be one or more interventions that are part of a plurality of possible interventions that are available to a driver to intervene in the control .
  • the vehicle is controlled by the human driver at the current time TO, and the steps explained in more detail below determine whether control of the vehicle by the human driver is still to be permitted or should be prevented.
  • a state space Z '(first state space) is determined in block 102 in FIG. 1, which can have one or more states t (first state).
  • the states z 'in the first state space Z are those states which the vehicle can achieve by means of a human control system starting from the current state z during a time interval T 1 which follows the current time TO.
  • a state space Z "(second state space) is determined, which can have one or more states z" (second state).
  • the second states z are those states that the vehicle can achieve on the basis of a state z", that is, on the basis of a first state, during a time interval T2 that follows the time interval T1 if the vehicle is controlled by an automated control system.
  • block 106 it is determined, based on the second state space Z ′′ and / or the first state space Z ′′, whether at least one criterion K is met. If the criterion K is met, the human control of the vehicle is not prohibited at least for the first time interval T1, as is shown at 108. If the criterion K is not met, the human control of the vehicle is prohibited, at least for the time interval T1, as shown in block 110.
  • a first model M is used to determine the first state space Z, which specifies the possibilities that a human driver has in order to influence the vehicle state on the basis of the current state z.
  • a model A is used to determine the second state space Z ′′, the second model specifying the possibilities that the automated control system has to influence the vehicle state starting from the first states z 1 .
  • the above-mentioned models describe the possibilities of the human driver or the automated control system in order to act on the vehicle in order to control it, for example in order to enable steering of the vehicle in a first direction or a second direction.
  • the predetermined criterion K mentioned in block 106 may include one or more criteria, and the one or more criteria may be selected from a group comprising:
  • the probability of the states is based on the probability with which a situation is brought about.
  • the situations brought about are e.g. an undesirable or critical situation or a desired or uncritical situation.
  • the second state would only have a probability of 20%. that the automated control system can successfully resolve the situation, i.e. prevent it from entering the ditch.
  • the automated system can successfully resolve the situation by means of the automated system, namely preventing the trip into the ditch, for which there is a high quality, but only with a relatively low probability of 20%.
  • the automated system will not be able to prevent the vehicle from entering the trench. The overall probability of a corresponding accident results from x multiplied by 80%.
  • the traffic conformity of the states indicates whether currently applicable traffic rules in the environment in which the vehicle is moving are observed or not.
  • the method according to the invention will remove the control from the manual driver in order to prevent acceleration beyond the speed limit. In other exemplary embodiments, however, provision can also be made to tolerate a brief overspeed.
  • the safety of the states of the first and second state spaces means that the vehicle poses no hazard in these states, so that, for example, the integrity of people, animals and objects in the surroundings of the vehicle is ensured.
  • the minimum quality of the states of the state spaces is the smallest quality of all states in the respective state space.
  • the suitability or diversity of the states means that different states in the first state space may be suitable for planning the further steps. If certain conditions are unsuitable, planning from or based on this condition is not attempted at all. For example, in the case of the ditch example set out above, the roadside that is not clearly recognizable is not well suited for subsequent planning, but another parameter that is more recognizable is well suited. Furthermore, different but similar states z 'can lead to different reactions. For example, braking or acceleration can be effected in front of a yellow traffic light.
  • the vehicle can take control and brake in good time, for example when the traffic light is yellow, to avoid having to deal with the differentiation of states.
  • a quality model can be used to determine the quality as explained above, and depending on the quality obtained by the quality model, it is determined whether human control is permitted or prohibited.
  • the second state space is considered to be sufficiently safe if the criterion is met and as critical if the criterion is not met.
  • block 108 can provide forbidding human control of the vehicle over a time interval that extends beyond the first time interval until the critical driving situation is resolved by the automated control system. In accordance with exemplary embodiments, this means that the critical driving situation has been finally or finally resolved by the automated control system. The system only returns control to the driver, for example, when the driving situation has normalized. For example, assume a situation in which the system according to the invention avoids a rear-end collision by switching to the opposite lane.
  • provision can generally be made to maintain the automated control for a period going beyond the first time period T1, and only to allow the human control again after a prolonged period of time, e.g. Avoid short-term, theoretically possible control effects by the driver, so that either manual control or automated control is permitted over defined periods.
  • the determination as to whether the criterion is met is based on the second state space and / or the first state space.
  • the judgment as to whether the criterion is fulfilled or not is made exclusively as a function of the first state space Z. This can e.g. then occur when the damage can already arise directly from the action of the human driver at time T0, even if this damage could then be resolved by the automated control system.
  • the state space Z 'contains the possibility that a human driver brakes. Due to the distance of the following vehicle F, the intervention can be prohibited because the driver of the following vehicle F could scare and therefore have an accident. Although there was no real risk of a rear-end collision, because the automated control system could react quickly enough even in the event of braking and accelerate the vehicle E, the possibility that the driver in the following vehicle F is frightened and accidented is sufficient to brake classified as unacceptable, regardless of what the resolution options of the automated control system are.
  • Another scenario is a speed limit and it is assumed that the vehicle E according to the invention is driving at the current speed limit of 50 km / h. Is there a possibility that the human driver can accelerate to 55 km / h if e.g. If, for example, no mechanism preventing acceleration (limit switch) is activated, a state z 'exists in the first state space Z', which represents a speed limit being exceeded. In such a scenario, the driver can be deprived of control, regardless of whether the automated control system is able to brake again to 50 km / h by the next point in time or in the next cycle. The damage already occurs in the first violation of the speed limit.
  • the criterion can be assessed in such situations only on the basis of the states in the first state space, in which damage caused by the action is trivially recognizable inevitably, without it being necessary to check the options for action of the automated control system.
  • the vehicle E according to the invention drives e.g. close to the right edge of the road. There is a ditch directly behind the edge of the road. If the state space Z contains a state z ′′ in which the vehicle is appropriately steered by the driver to the right in the direction of the trench, this fact already means that further human intervention is prohibited.
  • Yet another scenario relates to oncoming traffic, for example when vehicle E according to the invention drives close to dense and fast oncoming traffic. If there is a possibility that the driver can steer oncoming traffic before the automated control system can intervene (e.g. if the response time of the automated system is not sufficient to prevent or resolve the situation because of the Distance to oncoming traffic is too small), steering intervention to the left is prohibited because an accident is extremely likely and the probability that the automated control system could even resolve the situation would be extremely unlikely.
  • the judgment as to whether the criterion K is met is made exclusively on the basis of the states in the second state space Z ′′.
  • the assessment can only be carried out depending on the second state space, if an intervention possibility e.g. cannot be resolved sufficiently well. If, in turn, the scenario of a follow-up drive is considered, in which the vehicle E according to the invention is followed by a fully automated vehicle F at a short distance, in which, for example, no human driver is seated, the first state space contains the possibility that the driver of E suddenly brakes, but calculates it In this case, the vehicle determines the attainable states in the second state space in order to determine whether it could accelerate the vehicle E in good time, taking into account all possible braking strengths and braking times, in order to avoid a rear-end collision.
  • This assessment can show that at least one state in the second state space indicates a rear-end collision, so that the situation may not be resolved. Therefore human intervention is prohibited.
  • at least one state in the second state space means a worst-case scenario (rear-end collision), so that human control is prevented.
  • human intervention can be prohibited if the at least one state in the second state space is associated with a risk that exceeds a predetermined limit value.
  • the risk can be determined, for example, based on the product of accident costs and the probability of occurrence. If there are no signs that the vehicle is slowing down, the possible intervention is classified as extremely unlikely and a ban will not be imposed, although the possibility has been recognized.
  • Another example scenario in which only the states in the second state space are considered, relates to the behavior at a stop line to which a vehicle E according to the invention is driving. While the vehicle is approaching the stop line at an intersection, the system checks at all times whether, taking into account all possible actions by the human driver, a stop in front of / on the continues Stop line can be reached. The following then applies to the worst case scenario; Is there an action that the human driver could take, e.g. B. a renewed acceleration, which can not be resolved to a stop in front of / on the stop line, ie there is the best possible resolution in the second state space, in which the vehicle E has nevertheless crossed the stop line, human intervention is prohibited and that automated control system does the stopping.
  • the judgment is made as to whether the criterion is met or not depending on the first state space and the second state space.
  • the states in the two state spaces can be unproblematic and only have a critical consequence in combination. If one again considers a speed limit as an example scenario and assumes that the vehicle E according to the invention is traveling at the current speed limit of, for example, 50 km / h, it may be acceptable to exceed the limit for one time interval or one cycle, but not for two cycles or two time intervals behind each other. If there is a state z 'in the first state space in which the human driver can accelerate to 51 km / h, but there is no state in the second state space in which the automated control system can brake the vehicle again to 50 km / h, e.g. . B. because there is a gradient, the intervention is prevented, although the respective limit violations in the two status rooms would be individually justifiable.
  • the state in the first state space Z is not critical because it does not result in an accident, and in the second state space Z “an uncritical state can be reached in which the safety distance has been restored, but the combination of sudden braking and acceleration on a wet road increases the risk that the tires lose grip on the wet road, so that in state space Z “the acceleration cannot be achieved with a sufficient safety margin, at least not within the desired cycle or time interval.
  • the second status area Z ′′ can also contain information about the predecessor status in the first status area Z ′, so that, for example, in the example just mentioned regarding the following drive with a critical coefficient of friction in the second status area, it could already be noted that the wheels may lose their grip .
  • the combination of the two state spaces can be used if the states in the individual state spaces are possibly problematic, but are still below a predetermined limit value, but the combination leads to the predetermined limit value being exceeded. If you again consider the above-mentioned example of a follow-up drive with a critical coefficient of friction, modeling using expected damage values can be used. Furthermore, the possibility of loss of liability of the wheels may already be included in the second state space.
  • the first state space contains a state in which the driver brakes and the human driver in the following vehicle has an accident, which, for example, damages the following vehicle from e.g. Can cause 20,000 euros, but with an assumed or modeled probability of 1 / 40,000 (fright accident). The expected cost is 50 cents.
  • the automated control system would have to accelerate again, with the risk of a loss of liability and, in turn, the risk of an accident.
  • the damage to the vehicle according to the invention would be e.g. 50,000 euros, with an assumed or modeled probability but 1 / 100,000 (liability loss accident).
  • the expected cost is also 50 cents.
  • risks from a loss expectation value of 1 euro must be prevented.
  • the risks of the frightful accident and the liability loss accident would each be separately below the 1 euro threshold, so that human intervention would be permitted if there was an accident risk in only one of the two places.
  • both the first step and the second step involve accident risks that exceed the total limit (the expected costs are 1 euro), the maneuver is prohibited.
  • the responsibility in contrast to known, assisted or automated driving, in which the responsibility changes between the person and the assistance system, the responsibility lies with the automated system of the vehicle, so that the human driver no longer has to intercept a malfunction of the assistance system.
  • the human driver it is thus possible for the human driver to under the fully automated driving safety guarantees the vehicle can control, and the system is able to intercept short-term human errors due to the actions performed or the actions not performed, thereby allowing an average human driver to drive with almost no system interference.
  • the interventions of the automated control system of the vehicle are logged so that the interventions can be displayed directly to the driver, for example after the journey has been completed.
  • the logging can be used to issue a driver's license, depending on his current driving practice and depending on the number of system interventions, and, if necessary, to limit this to a predetermined time, for example to a shorter period for drivers who have a high number of System interventions, or for a longer time for drivers who cause a small number of system interventions.
  • a driver can collect driving experience even in fully automated driving.
  • the fully automated system cannot be overridden by the human driver.
  • the striped area C is the area of the status area with impermissible or unsafe conditions or driving situations.
  • Area D shows the possible actions of the human driver before the control system of the vehicle may have to react to the action due to its reaction time and must intervene accordingly.
  • the white area A indicates the area in which the human driver can still freely control the vehicle.
  • the black area B indicates the area at which the fully automated system relieves the human driver of control.
  • the states D1, D2 being represented by corresponding circles with a center point. If the vehicle is in the center of states D1, D2, this is a position within area A, the vehicle is therefore in a currently safe driving state or a currently safe driving situation and is controlled by the driver.
  • the radius of the circle shows how driver behavior, For example, a reaction of the driver in a current, safe driving situation could change the state of the vehicle.
  • state D1 the system recognizes that the behavior of the driver, for example any possible reaction, changes the vehicle from the current, safe driving state into a new driving state that is in area A, that is to say is also a safe driving state, so that in the case of the state D1, no critical state is reached regardless of a reaction by the driver, and therefore no intervention by the automated system is required.
  • state D2 shows that one or more of the possible reactions or actions or non-actions of the driver can change the vehicle to state B, in which an error of the human driver can possibly no longer be intercepted in time that automated system intervention is required.
  • 3 shows the range of possible states, the dark region representing an unsafe region and the white region a safe region.
  • a current state at time T0 is shown, as well as a first state space Z 'with a plurality of first states z' which can be reached from the current state z by human control of the vehicle.
  • the states Zi, z 2 and z 3 are shown as first states z 'by way of example.
  • second state spaces Zi “, Z2“ and Z 3 “with the respective second states z“ which can be reached from the first states zi, z 2 and z 3 are shown.
  • FIG. 3 (a) A critical situation is shown in Fig. 3 (a).
  • the vehicle In the current state z, the vehicle is in the safe area and based on model M for human control the states Zi, Z2 and z 3 which can be achieved in the first state space Z 'are determined. Starting from the states zi, Z2 and z 3 , the achievable second state spaces Z, Z2 "and Z 3 " are determined using model A for the automated control.
  • the situation shown in FIG. 3 (a) is critical because, in the current state z, the human driver could control a state zi in the first state space Z ', on the basis of which the automated system is unable to operate in each of the second state spaces Z1 ", Z2" and Z 3 "to achieve at least a safe state.
  • FIG. 4 shows an example of the use of the approach according to the invention in a situation in which the vehicle 200 equipped with the system according to the invention, which is currently manually controlled by a driver, is approaching the end of a traffic jam, the approaching schematically in FIG. 4 Vehicle 200 and the vehicles 202 to 206 located at the control end are shown. 4 thus shows a typical scenario in which a rear-end collision threatens at the end of a traffic jam.
  • the white area A indicates the area in which the human driver would typically brake.
  • the vehicle 200 detects the surroundings and the vehicle 202 located at the end of the traffic jam by means of the sensors 200a to 200d. These parameters, together with the current vehicle parameters, are input to the device 150 according to the invention, as is shown schematically in FIG. 3.
  • the system according to the invention can determine whether the braking action initiated by the driver leads to the vehicle moving from the situation shown in FIG. 4 into a new, uncritical driving situation within area A or is transferred to it, more precisely it stops there. If this is the case, the system according to the invention allows manual control to continue. However, if the system detects that the human driver is not responding or is not responding sufficiently, for example due to the fact that no parameters relating to the initiation of a braking action are recorded so that the vehicle would enter the black area B, the vehicle takes over control according to the invention to bring the vehicle to a stop in good time.
  • This area represents the latest opportunity in which the fully automated control system can bring the vehicle to a standstill in good time.
  • the approach according to the invention thus ensures that the vehicle takes over the control before the vehicle reaches the striped area C, in which the fully automated system would no longer be able to bring the vehicle 200 to a standstill in good time.
  • the AST can still stop, even if the human could possibly still stop in C, which would be speculative at best - the system according to the invention always plans according to exemplary embodiments in such a way that it only uses its own resolution options, which may even be can be worse than the best human driver imaginable.
  • FIG. 5 shows another example of a situation in which the approach according to the invention can end and take over the manual control of the driver.
  • FIG. 5 shows a situation in which the vehicle 200 is moving at a certain speed along a road 208 that bends sharply in the area 210, so that a reduction in the speed of the vehicle 200 is necessary in order to prevent that Vehicle is carried out of curve 210.
  • the system monitors the surroundings of the vehicle, for example the course of the road based on sensor data, for example optically recognized road signs or electronically read out information from units on the roadside, or based on map information. It is also monitored whether the manual driver is braking the vehicle 200 sufficiently.
  • FIG. 6 shows yet another example of an application of the approach according to the invention at a junction, which the vehicle 200 approaches, for example at a certain speed, the situation shown in FIG. 6 being assessed as a safe driving situation.
  • the junction 212 may not be signposted, for example, so that the right applies over the left, that is, the vehicle 202 shown in FIG. 6 has priority.
  • the right of way regulation can be regulated by a corresponding traffic sign 214, for example a stop sign, or a traffic light system 216, a traffic light.
  • the vehicle 200 detects the vehicle 202 which is moving on the right of way road in the direction of the junction 212, for example by means of V2V communication (vehicle-to-vehicle communication) with the vehicle 202 or by appropriate sensors. Furthermore, the vehicle 200 determines whether the driver is reacting, so that the vehicle is still in the safe area A due to the reaction. If this is the case, for example if the driver slows the vehicle 200 sufficiently so that the vehicle 202 can safely pass the junction 212, the manual control is maintained.
  • V2V communication vehicle-to-vehicle communication
  • the controller can include the detected traffic signs in the check, in order to ensure, for example in the event of a stop sign 214 or a red traffic light 216, that the vehicle 200 is before the junction 212 is stopped, either by manual control of the driver who responds accordingly, or by ending manual control and stopping the vehicle by the autonomous or automated control of the vehicle.
  • the prohibition of human control in block 108 in FIG. 1 can be configured differently, depending on whether the vehicle is currently being controlled by a vehicle human driver is controlled or by the automated control system. If the vehicle is controlled by the human driver at the current point in time 100, the control of the vehicle can be withdrawn from the human driver and transmitted to the automated control system at least for the first time interval T1 or longer. According to other exemplary embodiments, in such a situation, at least for the first time period T1 or beyond, one or more control commands which have been specified by the human driver cannot be carried out and the control is transmitted to the automated control system.
  • the human driver can be informed that control of the vehicle is to be surrendered, and control is subsequently transferred to the automated control system for notification at least for the duration of the first time interval T ⁇ or longer.
  • the above-mentioned notification of the driver can include the output of an audible, visible and / or tactile warning to the human driver, for example an acoustic signal, a display or head-up display or a vibration of the steering wheel.
  • this automated control is maintained in block 108.
  • one or more vehicle parameters and / or the vehicle interior can be monitored in block 102 in order to determine one or more actions performed and / or omitted by the human driver.
  • the following parameters can be monitored:
  • signals for example light signals, such as indicators, flashing lights, or radio messages.
  • physiological or psychological data of the driver e.g. concentration, fatigue, nervousness based on e.g. electrocardiogram, electromyogram and / or skin conductance
  • the vehicle environment is monitored and the following parameters can be recorded, for example:
  • FIG. 7 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of the device according to the invention for evaluating the criticality of a human control possibility of a vehicle, which has an automated control system, and the
  • the device 150 comprises a signal processing device 152, which in turn comprises a plurality of modules.
  • a first module 154 of the signal processing device 152 determines whether one or more criteria for manual control of the vehicle by the driver are met, based on the second state space (Z “) and / or the first state space (Z ′), as described above 1 was explained. If it is determined that manual control is possible, manual control of the vehicle by the driver is permitted in module 156. On the other hand, if it is determined in module 154 that manual control is not possible, module 158 effects the control of the vehicle by the automated control and corresponding control signals 160 for automated control of the vehicle are generated.
  • the device 150 outputs the control signals 160, for example to certain actuators 162 of the vehicle, for example in order to accelerate or brake or steer the vehicle, for example in order to move the vehicle along a specific trajectory which prevents a critical driving situation.
  • FIG. 8 shows a schematic illustration of a vehicle, for example a motor vehicle 200, which comprises the device 150 according to the invention and which, according to the teachings according to the invention, allows manual control by a human driver which, if a critical driving situation occurs, according to the teachings of the present invention Registration is ended.
  • the further control then takes place through the automated control system 201 of the motor vehicle 200.
  • the motor vehicle 200 comprises a plurality of sensors, of which only four sensors 200a to 200d are shown schematically in FIG. 8, which are arranged at different positions of the vehicle 200.
  • the sensors 200a-200d serve, for example, to detect the vehicle and the surroundings of the vehicle 200, for example objects in the surroundings and their movement, speed and direction of movement.
  • the controller 150 determines, based on the ambient conditions and the driving parameters of the vehicle 200, whether a specific action / non-action by the driver, who is currently driving the vehicle manually, converts the vehicle 200 into a critical situation or into a non-critical situation based on a current situation .
  • a specific action / non-action by the driver who is currently driving the vehicle manually, converts the vehicle 200 into a critical situation or into a non-critical situation based on a current situation .
  • aspects have been described in connection with a device, it goes without saying that these aspects also represent a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Analogously, aspects that have been described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or details or feature of a corresponding device.
  • the computer system 300 comprises one or more processors 302, for example a special or general digital signal processor, DSP, which is coupled to a communication infrastructure 304, for example a bus or a network.
  • the computer system 300 comprises a main memory 306, for example a random access memory, RAM, and a secondary memory 308, for example a hard disk drive and / or a removable memory.
  • the secondary memory can be provided to enable computer programs or load other commands into the computer system.
  • Computer system 300 may further include a communication interface 310 to enable software and data to be transferred between computer system 300 and external devices.
  • Communication can take the form of electrical, electronic, electromagnetic, optical or other signals that can be processed by the communication interface.
  • the communication can be wired or wireless, eg via a wire, a cable, an optical fiber or a telephone line, or wireless, eg via a radio connection, an RF connection or another communication channel 312.
  • the terms "computer program medium” and "computer-readable medium” are used to refer to a storage medium, for example a removable storage unit or a hard disk.
  • the computer program product is used to provide software to system 300.
  • the computer program which is also referred to as computer logic, is stored in main memory 306 and / or in secondary memory 308.
  • the computer program can also be received via the communication interface 310.
  • the computer program when executed, causes the computer system 300 to execute the present invention.
  • the computer program enables processor 302 to implement the processes described herein, such as the inventive method.
  • a computer program can be referred to as a controller of computer system 300. If the approach according to the invention is implemented in the form of software, this software can be stored in a computer program product and loaded into the computer system 300, for example using a removable storage medium or an interface, such as the communication interface 310.
  • exemplary embodiments of the invention can be implemented in hardware or in software.
  • the implementation can be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, DVD, Blu-ray disc, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM or FLASH memory, hard drive, or other magnetic or optical memory are carried out, on which electronically readable control signals are stored, which can interact with a programmable computer system in such a way or interaction that the respective method is carried out.
  • the digital storage medium can therefore be computer-readable.
  • Some exemplary embodiments according to the invention thus comprise a data carrier which has electronically readable control signals which are able to interact with a programmable computer system in such a way that one of the methods described herein is carried out.
  • exemplary embodiments of the present invention can be implemented as a computer program product with a program code, the program code being effective to carry out one of the methods when the computer program product runs on a computer.
  • the program code can, for example, also be stored on a machine-readable carrier.
  • inventions include the computer program for performing one of the methods described herein, the computer program being stored on a machine readable medium.
  • an exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described here when the computer program runs on a computer.
  • a further exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program for carrying out one of the methods described herein is recorded.
  • a further exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals which represents the computer program for performing one of the methods described herein.
  • the data stream or the sequence of signals can, for example, be configured to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.
  • Another exemplary embodiment includes a processing device, for example a computer or a programmable logic component, which is configured or adapted to carry out one of the methods described herein.
  • a processing device for example a computer or a programmable logic component, which is configured or adapted to carry out one of the methods described herein.
  • Another embodiment includes a computer on which the computer program for performing one of the methods described herein is installed.
  • a programmable logic component for example a field-programmable gate array, an FPGA
  • a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform one of the methods described herein.
  • the methods are performed by any hardware device. This can be a universally usable hardware such as a computer processor (CPU) or hardware specific to the method, such as an ASIC.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a method and a device for evaluating the criticality of an option for human control of a vehicle, which has an automated control system, and which is in a current state (z) at a current time (T0). The method comprises: determining (102) a first state space (Z') of one or more first states, into which the vehicle can be transferred from the current state (z) during a first time interval (T1) following the current time (T0) by means of human control; determining (104) a second state space (Z") of one or more second states into which the vehicle (200) can be transferred from the first states of the first state space (Z') during a second time interval (T2) following the first time interval (T1) by means of the automated control system; determining (106) whether at least one criterion (K) has been fulfilled, based on the second state space (Z") and/or the first state space (Z'), and if the criterion (K) is fulfilled, not prohibiting (108) the human controlling of the vehicle at least for the first time interval (T1), and if the criterion (K) is not fulfilled, prohibiting (110) the human controlling of the vehicle at least for the first time interval (T1). The invention also relates to a vehicle comprising the device for evaluating the criticality.

Description

VERFAHREN, COMPUTERPROGRAMM UND VORRICHTUNG ZUR BEWERTUNG DER KRITIKALITÄT EINER MENSCHLICHEN STEUERUNGSMÖGLICHKEIT EINES FAHRZEUGS, DAS ÜBER EIN AUTOMATISIERTES STEUERUNGSSYSTEM METHOD, COMPUTER PROGRAM AND DEVICE FOR EVALUATING THE CRITICALITY OF A HUMAN CONTROL POSSIBILITY OF A VEHICLE USED BY AN AUTOMATED CONTROL SYSTEM
VERFÜGT AVAILABLE
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der automatisierten Steuerung von Fahrzeugen. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen ein Verfahren» ein Computerprogramm und eine Vorrichtung zur Bewertung der Kritikalität einer menschlichen Steuerungsmöglichkeit eines Fahrzeugs» das über ein automatisiertes Steuerungssystem (AST) verfügt» und das sich zu einem aktuellen Zeitpunkt (T0) in einem aktuellen Zustand (z) befindet. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung schaffen einen Ansatz zur Ermöglichung des manuellen Steuerns eines Fahrzeugs unter den Sicherheitsgarantien des vollautomatisierten Fahrens. The present invention relates to the field of automated control of vehicles. Embodiments of the present invention create a method » a computer program and a device for evaluating the criticality of a human control possibility of a vehicle » which has an automated control system (AST) » and which is in a current state (z) at a current point in time (T0) located. Further embodiments of the invention provide an approach to enable manual control of a vehicle under the safety guarantees of fully automated driving.
Gegenwärtig bekannte Ansätze zum Betreiben eines Fahrzeugs verwenden Fahrerassistenzsysteme und ermöglichen ein sogenanntes assistiertes Fahren» das als Vorläufer zum autonomen oder vollautomatisierten Fahren zu sehen ist. Das assistierte Fahren stellt lediglich eine Erweiterung des manuellen bzw. menschlichen Fahrens dar» um den Fahrer in bestimmten Fahrsituationen zu unterstützen» und somit die Sicherheit oder den Komfort zu verbessern. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um ein vollautomatisiertes oder autonomes Fahren» vielmehr dient das assistierte Fahren dazu, den Fahrer zu unterstützen. Ziel ist hierbei nicht» verbindliche Sicherheitsgarantien zu erfüllen» die z.B. per se über das Vermögen des menschlichen Fahrers hinausgehen» oder darum» durch das assistierte Fahren die volle Verantwortung für Fahrfehler des menschlichen Fahrers zu übernehmen. Tatsächlich gehen derzeit bekannte Systeme davon aus» dass der menschliche Fahrer Fehlfunktionen des Systems erkennen und ggf. übersteuern muss. Currently known approaches is for operating a vehicle use and driver assistance systems allow a so-called assisted driving "the seen as a precursor to autonomous or fully automated driving. Assisted driving is merely an extension of manual or human driving "to support the driver in certain driving situations " and thus to improve safety or comfort. However, this is not fully automated or autonomous driving » assisted driving serves to support the driver. The aim here is not to » fulfill binding safety guarantees » which, for example, go beyond the assets of the human driver per se » or therefore » to take full responsibility for driving errors of the human driver through assisted driving. In fact, currently known systems go assumes "that the human driver malfunctions of the system detect and possibly override needs.
Die DE 10 2016 202 590 A1 beschreibt einen Ansatz zur Umsetzung eines sogenannten Fahrschulmodus in einem vollautomatisierten Kraftfahrzeug, gemäß dem ein Fahrschüler das automatisierte Kraftfahrzeug während der Fahrausbildung manuell steuert. Während der manuellen Steuerung erfolgt im Hintergrund weiterhin eine Berechnung der automatisierten Fahrparameter» und die manuelle Steuerung des Fahrzeugs allein durch den Fahrschüler wird zugelassen» solange es zu keinen kritischen Situationen kommt. Kommt es hingegen zu einer kritischen Situation, so wird dem Fahrschüler die Kontrolle über das Kraftfahrzeug entzogen und das Kraftfahrzeug wird anschließend automatisiert, d. h. teilautonom bzw, autonom betrieben, bis die kritische Situation überwunden ist, ohne dass ein Eingreifen des Fahrlehrers erforderlich ist. Dieser Ansatz bietet somit einem Benutzer eines vollautomatisierten Fahrzeugs die Möglichkeit, das Fahrzeug selbst, d. h. manuell zu steuern, wobei in kritischen Situationen auf das automatisierte System zurückgegriffen wird. Allerdings wird nur rudimentär darstellt, wie die kritische Situation tatsächlich erkannt werden könnte. DE 10 2016 202 590 A1 describes an approach for implementing a so-called driving school mode in a fully automated motor vehicle, according to which a learner driver controls the automated motor vehicle manually during driver training. During manual control, the automated driving parameters continue to be calculated in the background » and manual control of the vehicle solely by the learner driver is permitted » as long as there are no critical situations. It comes If, on the other hand, a critical situation arises, control of the motor vehicle is withdrawn from the learner driver and the motor vehicle is then operated automatically, ie partially autonomously, until the critical situation has been overcome without the driver's intervention being necessary. This approach thus offers a user of a fully automated vehicle the ability to control the vehicle itself, ie manually, using the automated system in critical situations. However, it is only rudimentary how the critical situation could actually be recognized.
Dieser Ansatz ist jedoch dahin gehend nachteilhaft, dass das Kraftfahrzeug dann die Kontrolle übernimmt, also das manuelle Steuern beendet, wenn aufgrund der im Hintergrund berechneten Parameter festgestellt wird, dass eine kritische Fahrsituation vorliegt, ohne dass das tatsächliche Verhalten des manuellen Fahrers berücksichtigt wird, so dass die vollautomatisierte Steuerung aufgrund der zu erfüllenden Sicherheitsvorschriften zu häufig die manuelle Steuerung unterbricht und/oder auch in Situationen, in denen ein Verhalten des Fahrers eine kritische Situation noch verhindern kann. Es wird ferner angenommen, dass eine kritische Fahrsituation entweder durch vorhandene Fahrerassistenzsysteme identifiziert wird, oder durch eine Abweichung zwischen Fahrereingabe und dem vom automatisierten Steuerungssystem berechneten Manöver. Dies erlaubt einerseits nur einen Betrieb, in dem der Fahrer das geplante Verhalten des automatisierten Steuerungssystems eindeutig nachahmen soll, im Gegensatz zu einem freien Fahrverhalten, in dem verschiedenste Manöver sicher und zulässig sein können. Andererseits ermöglicht dies gleichwohl keine unmittelbare Ableitung von Sicherheitsgarantien für das Gesamtsystem, da rein die Kritikalität der Situation an sich als Maßstab verwendet wird, nicht aber die Handlungsmöglichkeiten des menschlichen Fahrers und deren Konsequenzen. So ist es beispielsweise möglich, dass selbst in einer grundsätzlich sicheren Situation (etwa dem Fahren nah am Gegenverkehr) eine menschliche Steuerung kritisch zu bewerten ist, weil problematische Eingaben (etwa das Lenken in Richtung Gegenverkehr) womöglich nicht rechtzeitig unterbunden werden können. Gleichzeitig kann auch in kritischen Situationen ein menschliches Steuern zulässig sein, wenn das System für jeden denkbaren menschlichen Eingriff eine sichere Auflösung findet. However, this approach is disadvantageous in that the motor vehicle then takes control, i.e. ends manual steering, if it is determined on the basis of the parameters calculated in the background that a critical driving situation is present without taking the actual behavior of the manual driver into account, so that the fully automated control system interrupts the manual control system too often due to the safety regulations to be fulfilled and / or also in situations in which the driver's behavior can still prevent a critical situation. It is also assumed that a critical driving situation is identified either by existing driver assistance systems or by a deviation between driver input and the maneuver calculated by the automated control system. On the one hand, this only allows operation in which the driver should clearly imitate the planned behavior of the automated control system, in contrast to a free driving behavior in which a wide variety of maneuvers can be safe and permitted. On the other hand, this nevertheless does not allow any direct derivation of safety guarantees for the overall system, since the criticality of the situation itself is used as a benchmark, but not the options for action of the human driver and their consequences. For example, it is possible that even in a fundamentally safe situation (such as driving close to oncoming traffic) human control must be critically assessed because problematic inputs (such as steering in the direction of oncoming traffic) may not be prevented in time. At the same time, human control can also be permissible in critical situations if the system finds a safe resolution for every conceivable human intervention.
Die DE 10 2016 117 743 A1 beschreibt ein Verfahren zum Bewerten eines Fahrverhaltens eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs, bei welchem während eines manuellen Fahrmanövers, welches von dem Fahrer durchgeführt wird, mit Sensoren eines Fahrerassistenzsystems des Kraftfahrzeugs Sensordaten bestimmt werden. Anhand der Sensordaten wird eine Bewegung des Kraftfahrzeugs während des manuellen Fahrmanövers bestimmt und dem Fahrer wird eine Ausgabe zur Bewertung des Fahrverhaltens in Abhängigkeit von der bestimmten Bewegung bereitgestellt, wobei während eines Parkmanövers, welches von dem Fahrer als das manuelle Fahrmanöver durchgeführt wird, mit einem Fahrerassistenzsystem zum Unterstützen des Fahrers beim Parken eine Referenzbewegung für das Parkmanöver bestimmt wird und mit der bestimmten Bewegung während des Parkmanövers verglichen wird und die Ausgabe in Abhängigkeit von dem Vergleich bereitgestellt wird. DE 10 2016 117 743 A1 describes a method for evaluating a driving behavior of a driver of a motor vehicle, in which sensors of a driver assistance system are used during a manual driving maneuver that is carried out by the driver of the motor vehicle sensor data are determined. On the basis of the sensor data, a movement of the motor vehicle during the manual driving maneuver is determined and the driver is provided with an output for evaluating the driving behavior as a function of the determined movement, with a driver assistance system during a parking maneuver which is carried out by the driver as the manual driving maneuver a reference movement for the parking maneuver is determined to assist the driver when parking and is compared with the determined movement during the parking maneuver and the output is provided as a function of the comparison.
Die DE 10 2007 007 640 A1 beschreibt ein Verfahren zum Erkennen von unfallkritischen Situationen und ein dieses Verfahren anwendendes Kollisionsvermeidungssystem, bei dem die Umgebung eines Fahrzeugs erfasst wird, um einen befahrbaren Raum sowie Objekte zu erkennen, und bei dem eine Situationsbewertung vorgenommen wird, indem eine virtuelle Fahrspur anhand von wenigen virtuellen Stützpunkten derart bestimmt wird, dass sie im befahrbaren Raum liegt, und beurteilt wird, ob und ggf. wann die erkannten Objekte eine auf der virtuellen Fahrspur liegende Position einnehmen werden. Basierend auf dieser Beurteilung wird eine zur Kollisionsvermeidung erforderliche Beschleunigung ermittelt und hieraus sowie aus der Krümmung der virtuellen Fahrspur eine Bewertung der Kritikalität für eine Fahrzeugführung entlang der virtuellen Fahrspur vorgenommen. Die virtuelle Fahrspur wird durch Verschiebung der virtuellen Stützpunkte hinsichtlich der Minimierung der Kritikalität optimiert, und die Situation wird als unfallkritisch bewertet, wenn die Kritikalität nach der Optimierung einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. DE 10 2007 007 640 A1 describes a method for recognizing accident-critical situations and a collision avoidance system using this method, in which the surroundings of a vehicle are detected in order to recognize a vehicle-accessible space and objects, and in which a situation assessment is carried out by a virtual lane is determined on the basis of a few virtual support points in such a way that it lies in the passable space, and it is assessed whether and if so when the recognized objects will assume a position lying in the virtual lane. Based on this assessment, an acceleration required to avoid collisions is determined and from this and from the curvature of the virtual lane an evaluation of the criticality for vehicle guidance along the virtual lane is carried out. The virtual lane is optimized with regard to minimizing the criticality by shifting the virtual support points, and the situation is assessed as critical to the accident if the criticality after the optimization exceeds a predetermined threshold value.
Die DE 10 2016 210 560 A1 beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs umfassend die Schritte des Bestimmens eines bevorstehenden Fahrmanövers; des Abtas- tens eines fahrergesteuerten Steuereingriffs in die Bewegung des Kraftfahrzeugs; und des Bestimmens eines automatischen Steuereingriffs, um das Fahrmanöver durchzuführen. Dabei wird ein Vitalitätsparameter des Fahrers abgetastet; und der fahrergesteuerte Steuereingriff wird in Abhängigkeit des bestimmten Vitalitätsparameters mit dem automatischen Steuereingriff überlagert. DE 10 2016 210 560 A1 describes a method for controlling a motor vehicle, comprising the steps of determining an upcoming driving maneuver; the sensing of a driver-controlled control intervention in the movement of the motor vehicle; and determining automatic control intervention to perform the driving maneuver. A driver's vitality parameter is scanned; and the driver-controlled control intervention is superimposed on the automatic control intervention depending on the determined vitality parameter.
Die DE 10 2016 205 508 A1 beschreibt ein längsführendes Fahrerassistenzsystem in einem Kraftfahrzeug zur Steuerung oder Regelung einer Antriebs- und/oder Bremseinheit unter Berücksichtigung einer vorgegebenen maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit, mit einem Erfassungssystem zum Erkennen vorausliegender relevanter Ereignisse, die eine Anpassung der vorgegebenen maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit erfordern, einer Funktionseinheit, die eingerichtet ist, bei Erkennen eines vorausliegenden relevanten Ereignisses basierend auf dem Ort des relevanten Ereignisses einen ersten Ort oder ersten Zeitpunkt zu ermitteln, bei dessen Erreichen ein Hinweis zur bevorstehenden automatischen Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit an den Fahrer ausgegeben wird, und einen nach dem ersten Ort oder ersten Zeitpunkt zu erreichenden zweiten Ort oder Zeitpunkt zu ermitteln, bei dessen Erreichen ein Eingriff in die Längsführung des Kraftfahrzeugs in Richtung der neuen maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit am vorausliegenden Ort des relevanten Ereignisses erfolgt, wenn keine durch den Fahrer initiierte Ablehnung der automatischen Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit vorliegt. DE 10 2016 205 508 A1 describes a longitudinal driver assistance system in a motor vehicle for controlling or regulating a drive and / or braking unit, taking into account a predefined maximum permissible maximum speed, with a detection system for recognizing preceding relevant events that adapt the predefined maximum permissible maximum speed require, a functional unit which is set up to determine a first location or first point in time when a relevant event ahead is detected, based on the location of the relevant event, upon reaching which an indication of the upcoming automatic adaptation of the maximum permissible maximum speed to the driver is output, and one to determine after the first location or the first point in time to be reached, when it reaches an intervention in the longitudinal guidance of the motor vehicle in the direction of the new maximum permissible speed at the preceding location of the relevant event if no rejection of the automatic initiated by the driver Adjustment of the maximum permissible maximum speed is available.
Ausgehend von dem oben beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Ansatz zu schaffen, bei dem die Übernahme der Steuerung eines Fahrzeugs durch ein automatisiertes Steuersystem im Falle einer manuellen Steuerung durch einen Fahrer verbessert wird. Based on the prior art described above, the present invention seeks to provide an approach in which the takeover of control of a vehicle by an automated control system is improved in the case of manual control by a driver.
Ausführungsbeispiele schaffen ein Prinzip, nach dem einerseits mehrere verschiedene Handlungen des Fahrers gleichwertig zulässig sein können, und gleichzeitig untere Schranken für die Sicherheit des Gesamtsystems definiert werden können, die unter allen als relevant identifizierten Handlungsmöglichkeiten des Fahrers funktional abgesichert werden können. Somit wird ein System realisiert, das eine flexible und direkte menschliche Steuerung erlaubt, gleichzeitig aber verbindliche Sicherheitsgarantien bieten kann, die denen eines rein automatisierten Systems ohne Möglichkeit der menschlichen Steuerung entsprechen. Exemplary embodiments create a principle according to which on the one hand several different actions of the driver can be allowed to be equivalent, and at the same time lower limits can be defined for the security of the overall system, which can be functionally secured under all possible actions of the driver identified as relevant. A system is thus implemented which allows flexible and direct human control, but at the same time can offer binding security guarantees which correspond to those of a purely automated system without the possibility of human control.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst, und bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen definiert. This object is achieved by the subject matter of the independent claims, and preferred configurations are defined in the subclaims.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert: Exemplary embodiments of the present invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings:
Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt; Fig. 2 ist eine abstrakte Darstellung eines Zustandsraums eines Fahrzeugs zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Ansatzes; 1 shows a flowchart which represents a first exemplary embodiment of the method according to the invention; 2 is an abstract representation of a state space of a vehicle to illustrate the approach according to the invention;
Fig. 3 illustriert Beispiele für eine kritische (Fig. 3(a)) bzw. für eine unkritische (Fig. 3(b)) Situation; FIG. 3 illustrates examples of a critical (FIG. 3 (a)) or non-critical (FIG. 3 (b)) situation;
Fig. 4 zeigt ein Beispiel für den Einsatz des erfindungsgemäßen Ansatzes in einer ersten Verkehrssituation; 4 shows an example of the use of the approach according to the invention in a first traffic situation;
Fig. 5 zeigt ein Beispiel für den Einsatz des erfindungsgemäßen Ansatzes in einer zweiten Verkehrssituation; 5 shows an example of the use of the approach according to the invention in a second traffic situation;
Fig. 6 zeigt ein Beispiel für den Einsatz des erfindungsgemäßen Ansatzes in einer dritten Verkehrssituation; und 6 shows an example of the use of the approach according to the invention in a third traffic situation; and
Fig. 7 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Steuersignalen zum Ansteuern von Aktoren eines Fahrzeugs zum Steuern des Fahrzeugs 7 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of the inventive device for generating control signals for actuating actuators of a vehicle for controlling the vehicle
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, welches die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Fig. 2 umfasst; FIG. 8 shows a schematic illustration of a vehicle which comprises the device according to the invention from FIG. 2;
Fig. 9 zeigt ein Beispiel eines Computersystems, um die in den verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Einheiten oder Module zu implementieren und um die durch diese Einheiten/Module durchgeführten Verfahrensschritte auszuführen. FIG. 9 shows an example of a computer system in order to implement the units or modules described in the various exemplary embodiments and in order to carry out the method steps carried out by these units / modules.
In der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden gleiche oder gleichwirkende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In the following description of the preferred exemplary embodiments of the present invention, elements which are the same or have the same effect are provided with the same reference symbols.
Die vorliegende Erfindung schafft gemäß Ausführungsbeispielen einen Ansatz zur Ermöglichung des manuellen Steuerns eines Fahrzeugs unter den Sicherheitsgarantien des vollautomatisierten Fahrens, wobei das Fahrzeug die Verantwortung für die Sicherheit übernehmen und eingreifen kann, sobald ein Risiko besteht, dass der menschliche Fahrer kritische Fehler begeht, oder in einem nächsten oder späteren Moment durch die eigenen Handlungsoptionen in eine kritische Situation geraten könnte. Erfindungsgemäß wird durch das vollautomatisierte Steuerungssystem des Fahrzeugs sichergestellt, dass mindestens ein Teil von Handlungen des menschlichen Fahrers verhindert wird, die das Fahrzeug in einen Zustand, z.B. einen unzulässigen oder unsicheren Zustand, im Folgenden auch als Fahrsituation bezeichnet, bringen oder überführen könnten. Die angesprochenen Handlungen umfassen insbesondere durchgeführte oder unterlassene Handlungen des menschlichen Fahrers, die dazu führen würden, dass das Fahrzeug z.B. innerhalb der Reaktionszeit des automatisierten Steuersystems bzw. Computersystems in einen Zustand oder eine Fahrsituation überführt würde, die durch das automatisierte System nicht mehr rechtzeitig dahingehend aufgelöst werden könnten, dass ein sicherer Zustand gewährleistet ist. Das System verhindert aber nicht nur unsichere Zustände sondern auch solche Zustände, in die ein Fahrzeug durch den Fahrer gebracht werden können und ausgehend von denen bei einem weiteren Eingriff durch den Fahrer unsichere Zustände erreichbar sind, die durch das automatisierte Steuersystem bzw. Computersystem nicht mehr aufgelöst werden können. Beispielsweise könnte es sein, dass das System den menschlichen Fahrer nur auf 50 cm an die Gegenspur fahren lassen würde, weil ansonsten, z.B. ab 49 cm, wenn der Fahrer versehentlich nach links lenkt, er in den Gegenverkehr fahren könnte bevor das System eingreifen kann. Der Abstand von 49 cm von der Gegenspur ist also nicht per se ein unsicherer/unzulässiger Zustand, aber ein Zustand ausgehend von dem ein weiterer Eingriff des Fahrers zu einem unsicheren Zustand führen könnte. The present invention provides, in accordance with embodiments, an approach to enabling manual control of a vehicle under the safety guarantees of fully automated driving, where the vehicle can take responsibility for safety and intervene when there is a risk of human error or critical error a next or later moment through your own Options for action could get into a critical situation. According to the invention, the fully automated control system of the vehicle ensures that at least some of the actions of the human driver are prevented which could bring or transfer the vehicle into a state, for example an inadmissible or unsafe state, hereinafter also referred to as the driving situation. The actions referred to include, in particular, actions carried out or omitted by the human driver, which would lead to the vehicle being transferred, for example, to a state or driving situation within the response time of the automated control system or computer system, which the automated system no longer resolves in good time could ensure that a safe state is guaranteed. However, the system not only prevents unsafe conditions, but also those states into which a vehicle can be brought by the driver and on the basis of which unsafe conditions that can no longer be resolved by the automated control system or computer system can be reached in the event of further intervention by the driver can be. For example, the system could only allow the human driver to drive into the opposite lane at 50 cm, because otherwise, for example from 49 cm, if the driver accidentally turns left, he could drive into oncoming traffic before the system can intervene. The distance of 49 cm from the opposite lane is therefore not per se an unsafe / impermissible condition, but a condition based on which further intervention by the driver could lead to an unsafe condition.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gehen aus von einem Fahrzeug, einem menschlichen Fahrer, sowie einem automatisierten Steuerungs-System für das Fahrzeug. Bekannt ist ferner ein für die Fahraufgabe relevanter Zustand z des Fahrzeugs, möglicherweise einschließlich seiner Umwelt, der in einem Zustandsraum Z liegt; ein Modell M dessen, wie der menschliche Fahrer diesen Zustandsraum beeinflussen kann, z.B. in Form einer Wahrscheinlichkeitsverteilung über Steuerbefehle, die auch durch eine Umgebungswahrnehmung oder Innenraumbeobachtung des Fahrzeugs bedingt sein kann; sowie ein Modell A dessen, wie das automatisierte Steuerungs-System den Fahrzeugzustand beeinflussen kann. Schließlich ist ein Modell G gegeben, mithilfe dessen sich, ggf. basierend auf weiteren Merkmalen, wie etwa der Umgebungswahrnehmung, die Güte von Zuständen o- der Zustandsräumen in Z bewerten lässt, beispielsweise in Form von Unfallrisiken. Während der Fahrt, möglicherweise aber nicht notwendigerweise mit dem menschlichen Fahrer in der Fahraufgabe, überwacht das erfindungsgemäße System stets den aktuellen Zustand z des Fahrzeugs, und nutzt das menschliche Verhaltensmodell M, um einen Folgezustand z‘ oder eine Menge an Folgezuständen Z' zu bestimmen, in die der menschliche Fahrer das Fahrzeug im nächsten Zeitschrift oder Takt oder den nächsten Zeitschritten oder Takten bringen kann. Nun betrachtet das erfindungsgemäße System den oder die Zustandsräume Z", die das automatisierte System gemäß Modell A von z' bzw. einem oder mehreren Zuständen in Z‘ erreichen könnte. Sollte gemäß des Güte-Modells G der Zustandsraum Z“ keine hinreichende Güte aufweisen, z.B. weil eine sichere Auflösung der Situation unwahrscheinlich ist, beurteilt das erfindungsgemäße System, dass die Kontrolle des Fahrzeugs von dem automatisierten Steuerungs-System übernommen werden sollte. In einer denkbaren Umsetzung wird daraufhin die Kontrolle des Fahrzeugs dem Fahrer technisch entzogen, und auf das automatisierte Steuerungs-System übertragen. Ebenfalls denkbar, aber weniger vorteilhaft, ist etwa ein Warnhinweis an den menschlichen Fahrer, die Kontrolle über das Fahrzeug freiwillig abzugeben. Embodiments of the present invention are based on a vehicle, a human driver, and an automated control system for the vehicle. Also known is a state z of the vehicle relevant to the driving task, possibly including its environment, which is in a state space Z; a model M of how the human driver can influence this state space, for example in the form of a probability distribution via control commands, which can also be caused by environmental perception or interior observation of the vehicle; and a model A of how the automated control system can affect vehicle condition. Finally, there is a model G which can be used to evaluate the quality of states or state spaces in Z, for example in the form of accident risks, based on other features, such as the perception of the environment. During the journey, but possibly not necessarily with the human driver in the driving task, the system according to the invention always monitors the current state z of the vehicle and uses the human behavior model M to determine a subsequent state z 'or a number of subsequent states Z', into which the human driver Vehicle can bring in the next magazine or bar or the next time steps or bars. The system according to the invention now looks at the state space (s) "which the automated system according to model A of z 'or one or more states in Z' could achieve. According to the quality model G, the state space Z" does not have sufficient quality, For example, because a reliable resolution of the situation is unlikely, the system according to the invention judges that the control of the vehicle should be taken over by the automated control system System. Also conceivable, but less advantageous, is a warning to the human driver to voluntarily relinquish control of the vehicle.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Systems auch möglich während das automatisierte System in der Fahraufgabe befindlich ist. Hier gilt, dass das erfindungsgemäße System dem menschlichen Fahrer die Möglichkeit zur Übernahme der Fahraufgabe gewährt, wenn die beschriebene Güteanforderung an Z“ erfüllt ist. Mit anderen Worten verbleibt die Verantwortung, gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung, beim Fahrzeug, obwohl der Mensch steuert - also das Fahrzeug die Verantwortung übernimmt, den Menschen notfalls zu überstimmen. According to further exemplary embodiments, the use of the system according to the invention is also possible while the automated system is in the driving task. It applies here that the system according to the invention allows the human driver to take over the driving task if the described quality requirement on Z “is met. In other words, in accordance with exemplary embodiments of the invention, the responsibility remains with the vehicle, even though the person controls - that is, the vehicle assumes the responsibility to overrule the person if necessary.
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung überprüft das automatisierte System zu festgelegten Zeitpunkten eine aktuelle Situation. Das System kann mit einem festgelegten Takt arbeiten, und getaktet, z.B. bei oder nach einem oder mehreren Takten oder Taktzyklen, die Situation überprüfen. Falls die Prüfung ergibt, dass eine manuelle Steuerung nicht möglich ist, wird die automatisierte Steuerung beibehalten und etwaige Handlungen durch den menschlichen Fahrer werden übersteuert. Sofern das Fahrzeug im Zeitpunkt der Prüfung manuell gesteuert wird, so wird die manuelle Steuerung beendet und das automatisierte System übernimmt die Kontrolle des das Fahrzeugs und übersteuert den menschlichen Fahrer. Der menschliche Fahrer kann beispielsweise durch längeres Handeln oder Nicht-Handeln einen sicheren Zustandsraum, also einen Zustandsraum, der sichere Fahrsituationen umfasst, verlassen. In diesem Fall übernimmt das Fahrzeug die Steuerung. Anders als bei bekannten Ansätzen wird entsprechend den Lehren der vorliegenden Anmeldung somit zusätzlich zu den von dem Fahrzeug erfassten Parametern auch das Verhalten des Fahrers berücksichtigt, welcher das Fahrzeug manuell führen könnte, und basierend auf Handlungen oder Nicht-Handlungen des Fahrers wird abgeschätzt, ob eine kritische Fahrsituation erreicht wird, d. h. ob ein sicherer Zustandsraum verlassen wird, der ein Eingreifen des Systems erfordert. Das erfindungsgemäße System kann also auch eingesetzt werden um, während das Fahrzeug automatisiert fährt, den Fahrer zu informieren, dass er zurzeit selbst fahren dürfte. According to exemplary embodiments of the present invention, the automated system checks a current situation at fixed times. The system can work with a fixed cycle, and can check the situation, for example during or after one or more cycles or cycle cycles. If the check shows that manual control is not possible, the automated control is maintained and any actions by the human driver are overridden. If the vehicle is controlled manually at the time of the test, the manual control is ended and the automated system takes control of the vehicle and overrides the human driver. The human driver can, for example, leave a safe state space, that is, a state space that includes safe driving situations, by prolonged action or inaction. In this case, the vehicle takes control. In contrast to known approaches, according to the teachings of the present application, in addition to the parameters recorded by the vehicle, the behavior of the driver, who could drive the vehicle manually, is also taken into account, and based on actions or non-actions by the driver, it is estimated whether one critical driving situation is reached, ie whether a safe status area is left, which requires system intervention. The system according to the invention can therefore also be used to inform the driver that the vehicle is currently being driven, while the vehicle is driving automatically.
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in Situationen, in denen sich die aktuell sichere Fahrsituation bzw. der aktuell sichere Zustand unvermittelt ändert, das vollautomatisierte System unmittelbar bzw. sofort die Steuerung übernimmt, beispielsweise in Situationen, in denen unvermittelt Hindernisse vor dem Fahrzeug auftreten, beispielsweise in Form von auf die Fahrbahn tretenden Personen oder dergleichen. According to exemplary embodiments of the present invention, it is provided that in situations in which the currently safe driving situation or the current safe state changes suddenly, the fully automated system takes over control immediately or immediately, for example in situations in which obstacles in front of the vehicle suddenly occur occur, for example in the form of people walking on the road or the like.
Fig. 1 ist ein Flussdiagramm, welches ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt. Das Verfahren dient zur Bewertung der Kritikalität einer menschlichen Steuerungsmöglichkeit eines Fahrzeugs, das über ein automatisiertes Steuerungssystem verfügt, also die Bewertung des menschlichen Steuerungsvermögens des Fahrzeugs dahin gehend, inwieweit eine menschliche Steuerung des Fahrzeugs eine existenzielle Gefährdung des menschlichen Fahrers, ggf. weiteren Personen in dem Fahrzeug, des Fahrzeugs oder von Objekten/Personen in der Umgebung des Fahrzeugs darstellen würde. Das Verfahren geht von einer Situation 100 aus, in der sich das Fahrzeug, welches das autonomische Steuerungssystem aufweist, in einem aktuellen Zustand z befindet. Die Situation 100 wird auch als aktueller Zeitpunkt T0 bezeichnet, in dem sich das Fahrzeug in den aktuellen Zustand z befindet. 1 is a flowchart which shows a first exemplary embodiment of the method according to the invention. The method is used to evaluate the criticality of a human control option of a vehicle that has an automated control system, i.e. the evaluation of the human control capacity of the vehicle to the extent to which human control of the vehicle poses an existential threat to the human driver, possibly other people in the vehicle Vehicle, the vehicle or objects / people in the vicinity of the vehicle. The method proceeds from a situation 100 in which the vehicle which has the autonomous control system is in a current state z. The situation 100 is also referred to as the current time T0 at which the vehicle is in the current state z.
Gemäß Ausführungsbeispielen wird das Fahrzeug im Zeitpunkt T0 durch das automatisierte Steuerungssystem gesteuert, wobei zum Zeitpunkt T0 und im Zustand z ein Eingriff des menschlichen Fahrers zur manuellen Steuerung des Fahrzeugs zugelassen bzw. ermöglicht wird. Falls der menschliche Fahrer von dieser Möglichkeit Gebrauch macht, werden ansprechend auf das Erfassen eines Eingriffs des menschlichen Fahrers die nachfolgend beschriebenen Schritte des Verfahrens durchgeführt. Bei den gerade genannten Eingriffen des Fahrers, die erfasst werden, um die nachfolgend beschriebenen Schritte anzustoßen, kann es sich um einen oder mehrere Eingriffe handeln, die Teil einer Mehrzahl von möglichen Eingriffen sind, die einem Fahrer zur Verfügung stehen, um in die Steuerung einzugreifen. Gemäß Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass aus der Gesamtzahl von Eingriffen, die dem Fahrer grundsätzlich zur Verfügung stünden, um in die Steuerung des Fahrzeugs einzugreifen, nur ein Teilsatz in die Liste der möglichen Eingriffe aufgenommen wird, so dass ansprechend auf die Erfassung eines Eingriffs, der Teil dieser Liste ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. According to exemplary embodiments, the vehicle is controlled by the automated control system at time T0, with intervention by the human driver for manual control of the vehicle being permitted or enabled at time T0 and in state z. If the human driver makes use of this possibility, the steps of the method described below are carried out in response to the detection of an intervention by the human driver. The driver interventions just mentioned, which are detected in order to initiate the steps described below, can be one or more interventions that are part of a plurality of possible interventions that are available to a driver to intervene in the control . According to exemplary embodiments, it can be provided that from the total number of interventions that would be fundamentally available to the driver, the control system intervention of the vehicle, only a subset is included in the list of possible interventions, so that the method according to the invention is carried out in response to the detection of an intervention that is part of this list.
Gemäß anderen Ausführungsbeispielen wird das Fahrzeug im aktuellen Zeitpunkt TO durch den menschlichen Fahrer gesteuert und durch die nachfolgend näher erläuterten Schritte wird festgestellt, ob ein Steuern des Fahrzeugs durch den menschlichen Fahrer weiterhin zugelassen wird oder unterbunden werden soll. According to other exemplary embodiments, the vehicle is controlled by the human driver at the current time TO, and the steps explained in more detail below determine whether control of the vehicle by the human driver is still to be permitted or should be prevented.
Im aktuellen Zeitpunkt TO wird im Block 102 in Fig. 1 ein Zustandsraum Z‘ (erster Zustandsraum) bestimmt, der einen oder mehrere Zustände t (erster Zustand) aufweisen kann. Die Zustände z‘ im ersten Zustandsraum Z sind diejenigen Zustände, die das Fahrzeug durch eine menschliche Steuerung ausgehend von dem aktuellen Zustand z während eines Zeitintervalls T 1 , das dem aktuellen Zeitpunkt TO folgt, erreichen kann. Ferner wird, wie im Block 104 dargestellt ist, ein Zustandsraum Z“ (zweiter Zustandsraum) bestimmt, der einen oder mehrere Zustände z“ (zweiter Zustand) aufweisen kann. Die zweiten Zustände z“ sind diejenigen Zustände, die das Fahrzeug ausgehend von einem Zustand z‘, also ausgehend von einem ersten Zustand, während eines Zeitintervalls T2, das dem Zeitintervall T1 folgt, erreichen kann, wenn das Fahrzeug durch eine automatisierte Steuerung gesteuert wird. Im Block 106 wird bestimmt, basierend auf dem zweiten Zustandsraum Z“ und/oder dem ersten Zustandsraum Z‘, ob zumindest ein Kriterium K erfüllt ist. Ist das Kriterium K erfüllt, so wird die menschliche Steuerung des Fahrzeugs zumindest für das erste Zeitintervall T1 nicht verboten, wie es bei 108 gezeigt ist. Falls das Kriterium K nicht erfüllt ist, wird, wie im Block 110 dargestellt ist, die menschliche Steuerung des Fahrzeugs mindestens für das Zeitintervall T1 verboten. At the current time TO, a state space Z '(first state space) is determined in block 102 in FIG. 1, which can have one or more states t (first state). The states z 'in the first state space Z are those states which the vehicle can achieve by means of a human control system starting from the current state z during a time interval T 1 which follows the current time TO. Furthermore, as shown in block 104, a state space Z "(second state space) is determined, which can have one or more states z" (second state). The second states z "are those states that the vehicle can achieve on the basis of a state z", that is, on the basis of a first state, during a time interval T2 that follows the time interval T1 if the vehicle is controlled by an automated control system. In block 106, it is determined, based on the second state space Z ″ and / or the first state space Z ″, whether at least one criterion K is met. If the criterion K is met, the human control of the vehicle is not prohibited at least for the first time interval T1, as is shown at 108. If the criterion K is not met, the human control of the vehicle is prohibited, at least for the time interval T1, as shown in block 110.
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird zur Bestimmung des ersten Zustandsraums Z ein erstes Modell M verwendet, welches die Möglichkeiten angibt, die ein menschlicher Fahrer hat, um den Fahrzeugzustand ausgehend von dem aktuellen Zustand z zu beeinflussen. Im Block 104 wird ein Modell A verwendet, um den zweiten Zustandsraum Z“ zu bestimmen, wobei das zweite Modell die Möglichkeiten angibt, die das automatisierte Steuerungssystem hat, um den Fahrzeugzustand ausgehend von den ersten Zuständen z1 zu beeinflussen. Mit anderen Worten beschreiben die oben genannten Modelle die Möglichkeiten des menschlichen Fahrers bzw. des automatisierten Steuerungssystems, um auf das Fahrzeug zur Steuerung desselben einzuwirken, beispielsweise um ein Lenken des Fahrzeugs in eine erste Richtung oder eine zweite Richtung zu ermöglichen. According to exemplary embodiments of the present invention, a first model M is used to determine the first state space Z, which specifies the possibilities that a human driver has in order to influence the vehicle state on the basis of the current state z. In block 104, a model A is used to determine the second state space Z ″, the second model specifying the possibilities that the automated control system has to influence the vehicle state starting from the first states z 1 . In other words, the above-mentioned models describe the possibilities of the human driver or the automated control system in order to act on the vehicle in order to control it, for example in order to enable steering of the vehicle in a first direction or a second direction.
Gemäß Ausführungsbeispielen kann das im Block 106 erwähnte vorbestimmte Kriterium K ein Kriterium oder mehrere Kriterien umfassen, und das eine Kriterium bzw. die mehreren Kriterien können aus einer Gruppe ausgewählt sein, die Folgendes umfasst: According to exemplary embodiments, the predetermined criterion K mentioned in block 106 may include one or more criteria, and the one or more criteria may be selected from a group comprising:
(a) Die Güte und/oder die Wahrscheinlichkeit eines oder mehrerer der Zustände des ersten und zweiten Zustandsraums, wobei die Zustände im zweiten Zustandsraum beispielsweise im Hinblick auf Sicherheit, z. B. Kollisionsfreiheit, Verkehrsregelkonformität und Ähnlichem bewertet werden können. (a) The quality and / or the probability of one or more of the states of the first and second state space, the states in the second state space, for example with regard to security, e.g. B. Freedom of collision, conformity with traffic regulations and the like can be assessed.
Die Wahrscheinlichkeit der Zustände basiert darauf, mit welcher Wahrscheinlichkeit eine Situation herbeigeführt wird. Bei der herbeigeführten Situationen handelt es sich z.B. um eine unerwünschte oder kritische Situation oder um eine erwünschte oder unkritische Situation. The probability of the states is based on the probability with which a situation is brought about. The situations brought about are e.g. an undesirable or critical situation or a desired or uncritical situation.
Betrachtet man beispielsweise eine Situation, in der ein Fahrer mit einer Grundwahrscheinlichkeit x nach rechts lenkt, und ausgehend von dort das Fahrzeug mit einer Wahrscheinlichkeit von 80% unaufhaltsam in einen Graben fährt, so ergäbe sich für den zweiten Zustand eine Wahrscheinlichkeit von nur 20%., dass das automatisierte Steuerungssystem die Situation erfolgreich auflösen kann, also die Fahrt in den Graben verhindert. In diesem Fall besteht zwar grundsätzlich die Möglichkeit, die Situation durch das automatisierte System aufzulösen, nämlich die Fahrt in den Graben zu verhindern, wofür eine hohe Güte gegeben ist, allerdings nur mit einer relativ geringen Wahrscheinlichkeit von 20%. Mit überwiegender Wahrscheinlichkeit wird auch das automatisierte System, aufgrund der anfänglichen Steuerung durch den Fahrer, nicht verhindern können, dass das Fahrzeug in den Graben fährt. Die Gesamtwahrscheinlichkeit für einen entsprechenden Unfall ergibt sich aus x multipliziert mit 80%. If you consider, for example, a situation in which a driver with a basic probability x turns to the right, and from there the vehicle is inexorably drifting into a ditch with a probability of 80%, the second state would only have a probability of 20%. that the automated control system can successfully resolve the situation, i.e. prevent it from entering the ditch. In this case, there is basically the possibility of resolving the situation by means of the automated system, namely preventing the trip into the ditch, for which there is a high quality, but only with a relatively low probability of 20%. Most likely, due to the driver's initial control, the automated system will not be able to prevent the vehicle from entering the trench. The overall probability of a corresponding accident results from x multiplied by 80%.
(b) Die Verkehrskonformität der Zustände gibt an, ob aktuell geltende Verkehrsregeln im Umfeld, in dem sich das Fahrzeug bewegt, eingehalten werden oder nicht. (b) The traffic conformity of the states indicates whether currently applicable traffic rules in the environment in which the vehicle is moving are observed or not.
Wird ein Fahrzeug beispielsweise bereits am Tempolimit bewegt und beträgt die Wahrscheinlichkeit, dass der Fahrzeugführer das Fahrzeug weiter beschleunigt z.B. 5%, so hat bereits der erste Zustand z‘ eine geringe Güte, da die Verkehrsregel verletzt wird, obwohl das automatisierte Steuersystem in der Lage ist, das Fahrzeug wieder abzubremsen. Aufgrund der bereits im ersten Zustand festgestellten Regelverletzung wird das erfindungsgemäße Verfahren die Steuerung dem manuellen Fahrer entziehen, um die Beschleunigung über das Tempolimit hinaus zu unterbinden. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann aber auch vorgesehen sein, eine kurze Tempoüberschreitung zu tolerieren. If a vehicle is already moving at the speed limit, for example, there is a probability that the driver will accelerate the vehicle further, for example 5%, the first state z 'already has a low quality, since the traffic rule is violated, although the automated control system is able to brake the vehicle again. On the basis of the rule violation already detected in the first state, the method according to the invention will remove the control from the manual driver in order to prevent acceleration beyond the speed limit. In other exemplary embodiments, however, provision can also be made to tolerate a brief overspeed.
(c) Die Sicherheit der Zustände der ersten und zweiten Zustandsräume bedeutet, dass von dem Fahrzeug in diesen Zuständen keine Gefährdung ausgeht, so dass beispielsweise eine Unversehrtheit von Personen, Tieren und Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs sichergestellt ist. (c) The safety of the states of the first and second state spaces means that the vehicle poses no hazard in these states, so that, for example, the integrity of people, animals and objects in the surroundings of the vehicle is ensured.
(d) Die Vorhersagbarkeit der Güte der Zustände beschreibt die Erkennbarkeit bestimmter(d) The predictability of the quality of the states describes the recognizability of certain
Situationen. Situations.
Betrachtet man nochmals das oben erwähnte Beispiel betreffend die Fahrt in Richtung des Grabens, und nimmt an, dass der Straßenrand nicht klar erkennbar ist, so ist schwer vorhersagbar, wie ungünstig der Zustand z‘ nach dem anfänglichen Rechts-Lenken des Fahrers ist. Auch das automatisierte Steuersystem kann nicht erkennen, ob der bei einer weiteren Lenkung nach rechts erreichbare Zustand z“ ein ungünstiger Zustand oder ein günstiger Zustand ist, der Straßenrand nicht klar erkennbar ist. If you look again at the above-mentioned example regarding the drive towards the trench and assume that the roadside is not clearly recognizable, it is difficult to predict how unfavorable the state z 'after the driver initially steered to the right. Even the automated control system cannot recognize whether the state z “that can be reached with a further steering to the right is an unfavorable state or a favorable state, the roadside is not clearly recognizable.
(e) Die minimale Güte der Zustände der Zustandsräume ist die kleinste Güte aller Zustände in dem jeweiligen Zustandsraum. (e) The minimum quality of the states of the state spaces is the smallest quality of all states in the respective state space.
Beispielsweise wird die manuelle Steuerung oder Kontrolle unterbunden, sobald ein möglicher erster Zustand z‘ anzeigt, dass eine Person angefahren wird, was auch dann gilt, wenn andere mögliche Zustände im ersten Zustandsraum existieren, in denen niemand zu Schaden kommt. Mit anderen Worten wird gemäß Ausführungsbeispielen der Fahrereingriff nur dann erlaubt, wenn unter allen möglichen Eingriffsfolgen, also unter allen möglichen Zuständen im ersten oder zweiten Zustandsraum, auch der schlimmste Zustand hinreichend unkritisch ist, wobei Zustände mit den schlimmsten Folgen eine minimale Güte aufweisen. (f) Die Eignung oder Unterschiedlichkeit der ersten Zustände hinsichtlich ihrer Behandlung aus Ausgangspunkt für die automatisierte Steuerung. For example, manual control or control is prevented as soon as a possible first state z 'indicates that a person is being approached, which also applies if there are other possible states in the first state space in which no one is harmed. In other words, according to exemplary embodiments, driver intervention is only permitted if the worst state is sufficiently uncritical among all possible sequences of intervention, i.e. under all possible states in the first or second state space, states with the worst consequences being of minimal quality. (f) The suitability or difference of the first states with regard to their treatment from the starting point for the automated control.
Die Eignung oder Unterschiedlichkeit der Zustände bedeutet, dass unterschiedliche Zustände im ersten Zustandsraum unterschiedlich gut für die Planung der weiteren Schritte geeignet sein können. Falls bestimmte Zustände ungeeignet sind, wird eine Planung ab bzw. ausgehend von diesem Zustand gar nicht erst versucht. Beispielsweise eignet sich im Fall des oben dargelegten Graben-Beispiels der Straßenrand, der nicht klar erkennbar ist, nicht gut für die nachfolgende Planung, aber ein anderer Parameter, der besser erkennbar ist, ist gut geeignet. Ferner können unterschiedliche aber ähnliche Zustände z‘ zu unterschiedlichen Reaktionen führen. Beispielsweise kann vor einer gelben Ampel ein Bremsen oder ein Beschleunigen bewirkt werden. Wenn das Fahrzeug erkennt, dass je nach menschlichem Verhalten zwei Zustände möglich sind, die völlig anders aufgelöst werden müssten, und die Unterscheidung zwischen den zwei Zuständen kompliziert ist, kann das Fahrzeug rechtzeitig, zum Beispiel bei Ampel-Gelb, die Steuerung übernehmen und bremsen, um zu vermeiden, sich mit der Differenzierung der Zustände beschäftigen zu müssen. The suitability or diversity of the states means that different states in the first state space may be suitable for planning the further steps. If certain conditions are unsuitable, planning from or based on this condition is not attempted at all. For example, in the case of the ditch example set out above, the roadside that is not clearly recognizable is not well suited for subsequent planning, but another parameter that is more recognizable is well suited. Furthermore, different but similar states z 'can lead to different reactions. For example, braking or acceleration can be effected in front of a yellow traffic light. If the vehicle recognizes that, depending on human behavior, two states are possible that would have to be resolved completely differently and the distinction between the two states is complicated, the vehicle can take control and brake in good time, for example when the traffic light is yellow, to avoid having to deal with the differentiation of states.
Gemäß Ausführungsbeispielen kann zur Bestimmung der Güte, wie sie oben erläutert wurde, ein Gütemodell herangezogen werden, und abhängig von der durch das Gütemodell erhaltenen Güte wird bestimmt, ob die menschliche Steuerung zugelassen wird oder verboten wird. According to embodiments, a quality model can be used to determine the quality as explained above, and depending on the quality obtained by the quality model, it is determined whether human control is permitted or prohibited.
Gemäß Ausführungsbeispielen wird der zweite Zustandsraum als hinreichend sicher angesehen, falls das Kriterium erfüllt ist, und als kritisch, falls das Kriterium nicht erfüllt ist. Im Fall einer kritischen Situation kann im Block 108 vorgesehen sein, die menschliche Steuerung des Fahrzeugs über ein Zeitintervall zu verbieten, welches über das erste Zeitintervall hinausgeht, und zwar so lange, bis die kritische Fahrsituation durch das automatisierte Steuerungssystem aufgelöst ist. Gemäß Ausführungsbeispielen bedeutet dies, dass die kritische Fahrsituation durch das automatisierte Steuerungssystem endgültig oder abschließend aufgelöst ist. Das System gibt die Steuerung z.B. erst dann an den Fahrer zurück, wenn sich die Fahrsituation normalisiert hat. Beispielsweise sei eine Situation angenommen, in der das erfindungsgemäße System einen Auffahrunfall vermeidet, indem es auf die Gegenspur ausweicht. In diesem Fall ist der unmittelbare Anlass, die Kollision mit dem Vorderfahrzeug, aufgelöst, aber jetzt befindet sich das Fahrzeug auf der Gegenspur, so dass der menschliche Fahrer gegebenenfalls verwirrt und daher umso anfälliger für Fehlentscheidungen ist, und daher verbleibt das System so lange in der Kontrolle, bis zu es zur Einschätzung gelangt, dass jetzt wieder eine normale Fahrsituation vorliegt, beispielsweise wenn das Fahrzeug angehalten wurde oder eine andere definierte Fahrsituation eingenommen hat. According to exemplary embodiments, the second state space is considered to be sufficiently safe if the criterion is met and as critical if the criterion is not met. In the event of a critical situation, block 108 can provide forbidding human control of the vehicle over a time interval that extends beyond the first time interval until the critical driving situation is resolved by the automated control system. In accordance with exemplary embodiments, this means that the critical driving situation has been finally or finally resolved by the automated control system. The system only returns control to the driver, for example, when the driving situation has normalized. For example, assume a situation in which the system according to the invention avoids a rear-end collision by switching to the opposite lane. In this case, the immediate cause, the collision with the vehicle in front, is resolved, but now the vehicle is in the opposite lane, so that the human driver may be confused and therefore all the more susceptible to wrong decisions, and the system therefore remains in control until it is assessed that a normal driving situation is now again present, for example when the vehicle has been stopped or another defined driving situation has taken.
Gemäß anderen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, die automatisierte Steuerung grundsätzlich für einen über den ersten Zeitraum T1 hinausgehenden Zeitraum beizubehalten, und erst nach Ablauf einer verlängerten Zeitdauer die menschliche Steuerung wieder zuzulassen, um z.B. kurzfristige, theoretisch mögliche Steuerungseinwirkungen durch den Fahrer zu vermeiden, so dass über definierte Zeiträume entweder die manuelle Steuerung oder die automatisierte Steuerung zugelassen ist. According to other exemplary embodiments, provision can generally be made to maintain the automated control for a period going beyond the first time period T1, and only to allow the human control again after a prolonged period of time, e.g. Avoid short-term, theoretically possible control effects by the driver, so that either manual control or automated control is permitted over defined periods.
Anhand der Fig. 1 wurde in Bezug auf den Block 106 beschrieben, dass die Bestimmung, ob das Kriterium erfüllt ist, auf dem zweiten Zustandsraum und/oder dem ersten Zustandsraum basiert. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass gemäß ersten Ausführungsbeispielen der Erfindung im Block 106 nur basierend auf dem ersten Zustandsraum bestimmt wird, ob das zumindest eine Kriterium erfüllt ist oder nicht, gemäß zweiten Ausführungsbeispielen erfolgt die Bestimmung, ob das Kriterium erfüllt ist oder nicht, ausschließlich aufgrund des zweiten Zustandsraums, und gemäß dritten Ausführungsbeispielen erfolgt die Bestimmung, ob das Kriterium erfüllt ist oder nicht, auf dem ersten Zustandsraum und auf dem zweiten Zustandsraum. Die gerade erwähnten Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert. 1, it was described with reference to block 106 that the determination as to whether the criterion is met is based on the second state space and / or the first state space. In other words, according to the first exemplary embodiments of the invention, it is determined in block 106 only based on the first state space whether the at least one criterion is met or not; according to the second exemplary embodiments, the determination as to whether the criterion is met or not is made exclusively on the basis of the second state space, and according to third exemplary embodiments, the determination as to whether the criterion is fulfilled or not is made on the first state space and on the second state space. The exemplary embodiments just mentioned are explained in more detail below with the aid of examples.
Beurteilung nur basierend auf dem ersten Zustandsraum Assessment only based on the first state space
Gemäß den ersten Ausführungsbeispielen erfolgt die Beurteilung, ob das Kriterium erfüllt ist oder nicht, ausschließlich in Abhängigkeit von dem ersten Zustandsraum Z. Dies kann z.B. dann erfolgen, wenn der Schaden bereits unmittelbar durch die Handlung des menschlichen Fahrers im Zeitpunkt T0 entstehen kann, selbst wenn dieser Schaden durch das automatisierte Steuerungssystem anschließend auflösbar wäre. According to the first exemplary embodiments, the judgment as to whether the criterion is fulfilled or not is made exclusively as a function of the first state space Z. This can e.g. then occur when the damage can already arise directly from the action of the human driver at time T0, even if this damage could then be resolved by the automated control system.
Betrachtet man als ein Szenario eine Folgefahrt, gemäß der ein weiteres Fahrzeug F dem erfindungsgemäßen Fahrzeug E dicht folgt, so ist im Zustandsraum Z‘ die Möglichkeit enthalten, dass ein menschlicher Fahrer bremst. Aufgrund des Abstands des folgenden Fahrzeugs F kann der Eingriff verboten werden, weil der Fahrer des folgenden Fahrzeugs F erschrecken und deshalb verunfallen könnte. Obwohl kein reales Risiko für einen Auffahrunfall bestand, weil das automatisierte Steuerungssystem auch im Fall des Bremsens schnell genug reagieren und das Fahrzeug E wieder beschleunigen könnte, ist schon die Möglichkeit, dass der Fahrer im nachfolgenden Fahrzeug F erschreckt und verunfallt, ausreichend, um ein Bremsen als inakzeptabel zu klassifizieren, unabhängig davon, wie die Auflösungsmöglichkeiten des automatisierten Steuerungssystems sind. If one considers a follow-up drive as a scenario, according to which another vehicle F closely follows the vehicle E according to the invention, then the state space Z 'contains the possibility that a human driver brakes. Due to the distance of the following vehicle F, the intervention can be prohibited because the driver of the following vehicle F could scare and therefore have an accident. Although there was no real risk of a rear-end collision, because the automated control system could react quickly enough even in the event of braking and accelerate the vehicle E, the possibility that the driver in the following vehicle F is frightened and accidented is sufficient to brake classified as unacceptable, regardless of what the resolution options of the automated control system are.
Ein weiteres Szenario ist eine Geschwindigkeitsbegrenzung und es sei angenommen, dass das erfindungsgemäße Fahrzeug E am aktuellen Tempolimit von 50 km/h fährt. Besteht die Möglichkeit, dass der menschliche Fahrer auf 55 km/h beschleunigen kann, wenn z. B. kein eine Beschleunigung verhindernder Mechanismus (Limit-Schalter) aktiviert ist, existiert im ersten Zustandsraum Z‘ ein Zustand z‘, der eine Tempolimit-Überschreitung darstellt. Auch in einem solchen Szenario kann dem Fahrer die Kontrolle entzogen werden, unabhängig davon, ob das automatisierte Steuerungssystem in der Lage ist, bis zum nächsten Zeitpunkt bzw. im nächsten Takt wieder auf 50 km/h abzubremsen. Der Schaden besteht bereits in der ersten Verletzung des Tempolimits. Another scenario is a speed limit and it is assumed that the vehicle E according to the invention is driving at the current speed limit of 50 km / h. Is there a possibility that the human driver can accelerate to 55 km / h if e.g. If, for example, no mechanism preventing acceleration (limit switch) is activated, a state z 'exists in the first state space Z', which represents a speed limit being exceeded. In such a scenario, the driver can be deprived of control, regardless of whether the automated control system is able to brake again to 50 km / h by the next point in time or in the next cycle. The damage already occurs in the first violation of the speed limit.
Ferner kann das Kriterium in solchen Situationen ausschließlich aufgrund der Zustände im ersten Zustandsraum beurteilt werden, in denen ein Schaden durch die Handlung trivial erkennbar unausweichlich ist, ohne dass es erforderlich ist, die Handlungsoptionen des automatisierten Steuerungssystems zu prüfen. In einem Szenario fährt das erfindungsgemäße Fahrzeug E z.B. dicht am rechten Fahrbahnrand. Direkt hinter dem Fahrbahnrand befindet sich ein Graben. Enthält der Zustandsraum Z eine Zustand z‘, in dem das Fahrzeug ansprechend auch ein starkes Lenken durch den Fahrer nach rechts in Richtung in den Graben gesteuert wird, so führt dieser Umstand bereits dazu, dass weitere menschliche Eingriffe verboten werden. Aufgrund der Gegebenheiten, beispielsweise des Abstands zum Graben, ist ohne Weiteres klar ist, dass der dieser Eingriff, das mögliche starke Lenken nach rechts, fatal wäre, ohne dass es erforderlich ist, die Auflösungsmöglichkeiten des automatisierten Steuerungssystems durchzuspielen und so beispielsweise festzustellen, dass keine Auflösungsmöglichkeit besteht. Furthermore, the criterion can be assessed in such situations only on the basis of the states in the first state space, in which damage caused by the action is trivially recognizable inevitably, without it being necessary to check the options for action of the automated control system. In one scenario, the vehicle E according to the invention drives e.g. close to the right edge of the road. There is a ditch directly behind the edge of the road. If the state space Z contains a state z ″ in which the vehicle is appropriately steered by the driver to the right in the direction of the trench, this fact already means that further human intervention is prohibited. Due to the circumstances, for example the distance to the trench, it is immediately clear that this intervention, the possible strong steering to the right, would be fatal without it being necessary to run through the resolution options of the automated control system and so to determine, for example, that none There is a possibility of resolution.
Wiederum ein weiteres Szenario betrifft den Gegenverkehr, beispielsweise wenn das erfindungsgemäße Fahrzeug E nahe am dichten und schnellen Gegenverkehr entlangfährt. Wenn die Möglichkeit besteht, dass der Fahrer in den Gegenverkehr lenken kann, bevor das automatisierte Steuerungssystem eingreifen kann (z.B. wenn die Reaktionszeit des automatisierten Systems nicht ausreicht, die Situation zu verhindern oder aufzulösen weil der Abstand zum Gegenverkehr zu gering ist), wird der Lenkeingriff nach links verboten, da ein Unfall extrem wahrscheinlich ist und die Wahrscheinlichkeit, dass das automatisierte Steuerungssystem die Situation überhaupt auflösen könnte, extrem unwahrscheinlich wäre. Yet another scenario relates to oncoming traffic, for example when vehicle E according to the invention drives close to dense and fast oncoming traffic. If there is a possibility that the driver can steer oncoming traffic before the automated control system can intervene (e.g. if the response time of the automated system is not sufficient to prevent or resolve the situation because of the Distance to oncoming traffic is too small), steering intervention to the left is prohibited because an accident is extremely likely and the probability that the automated control system could even resolve the situation would be extremely unlikely.
Beurteilung nur basierend auf dem zweiten Zustandsraum Assessment only based on the second state space
Gemäß den zweiten Ausführungsbeispielen erfolgt die Beurteilung, ob das Kriterium K erfüllt ist, ausschließlich basierend auf den Zuständen im zweiten Zustandsraum Z". According to the second exemplary embodiments, the judgment as to whether the criterion K is met is made exclusively on the basis of the states in the second state space Z ″.
Die Beurteilung kann ausschließlich abhängig von dem zweiten Zustandsraum durchgeführt werden, wenn eine Eingriffsmöglichkeit z.B. nicht ausreichend gut aufgelöst werden kann. Betrachtet man wiederum das Szenario einer Folgefahrt, bei der dem erfindungsgemäßen Fahrzeug E ein vollautomatisiertes Fahrzeug F mit geringem Abstand folgt, in dem beispielsweise kein menschlicher Fahrer sitzt, so enthält der erste Zustandsraum zwar die Möglichkeit, dass der Fahrer von E plötzlich bremst, allerdings errechnet das Fahrzeug in diesem Fall die erreichbaren Zustände im zweiten Zustandsraum, um zu bestimmen, ob es unter Berücksichtigung aller möglichen Bremsstärken und Bremszeitpunkte das Fahrzeug E noch rechtzeitig beschleunigen könnte, um einen Auffahrunfall zu vermeiden. The assessment can only be carried out depending on the second state space, if an intervention possibility e.g. cannot be resolved sufficiently well. If, in turn, the scenario of a follow-up drive is considered, in which the vehicle E according to the invention is followed by a fully automated vehicle F at a short distance, in which, for example, no human driver is seated, the first state space contains the possibility that the driver of E suddenly brakes, but calculates it In this case, the vehicle determines the attainable states in the second state space in order to determine whether it could accelerate the vehicle E in good time, taking into account all possible braking strengths and braking times, in order to avoid a rear-end collision.
Diese Beurteilung kann ergeben, dass mindestens ein Zustand im zweiten Zustandsraum einen Auffahrunfall angibt, so dass die Situation also ggf. nicht aufgelöst werden kann. Daher wird der menschlicher Eingriff verboten. Mit anderen Worten wird erkannt, dass mindestens ein Zustand im zweiten Zustandsraum ein Worst-Case-Szenario (Auffahrunfall) bedeutet, so dass die menschliche Steuerung unterbunden wird. Gemäß anderen Ausführungsbeispielen kann der menschliche Eingriff verboten werden, wenn dem mindestens einen Zustand im zweiten Zustandsraum ein Risiko zugeordnet ist, dass einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet. Das Risiko kann beispielsweise basierend auf dem Produkt aus Unfallkosten und Eintretenswahrscheinlichkeit bestimmt werden. Sofern keinerlei Anzeichen vorliegen, die für ein Abbremsen des Fahrzeugs sprechen, wird der mögliche Eingriff als extrem unwahrscheinlich eingestuft, und von einem Verbot wird abgesehen, obwohl die Möglichkeit erkannt wurde. This assessment can show that at least one state in the second state space indicates a rear-end collision, so that the situation may not be resolved. Therefore human intervention is prohibited. In other words, it is recognized that at least one state in the second state space means a worst-case scenario (rear-end collision), so that human control is prevented. According to other exemplary embodiments, human intervention can be prohibited if the at least one state in the second state space is associated with a risk that exceeds a predetermined limit value. The risk can be determined, for example, based on the product of accident costs and the probability of occurrence. If there are no signs that the vehicle is slowing down, the possible intervention is classified as extremely unlikely and a ban will not be imposed, although the possibility has been recognized.
Ein weiteres Beispielsszenario, bei dem ausschließlich die Zustände im zweiten Zustandsraum betrachtet werden, betrifft das Verhalten an einer Stopp-Linie, auf die ein erfindungsgemäßes Fahrzeug E zufährt. Während das Fahrzeug auf die Stopp-Linie an einer Kreuzung zufährt, wird in jedem Zeitpunkt durch das System geprüft, ob unter Berücksichtigung aller möglichen Aktionen des menschlichen Fahrers auch weiterhin ein Stopp vor/auf der Stopp-Linie erreicht werden kann. Für das Worst-Case-Szenario gilt dann; Gibt es eine Handlung, die der menschliche Fahrer vornehmen könnte, z. B. ein erneutes Beschleunigen, die nicht zu einem Stopp vor/auf der Stopplinie aufgelöst werden kann, d.h. es existiert eine bestmögliche Auflösung in dem zweiten Zustandsraum, bei der das Fahrzeug E dennoch die Haltelinie überfahren hat, so wird der menschliche Eingriff verboten und das automatisierte Steuersystem übernimmt das Anhalten. Another example scenario, in which only the states in the second state space are considered, relates to the behavior at a stop line to which a vehicle E according to the invention is driving. While the vehicle is approaching the stop line at an intersection, the system checks at all times whether, taking into account all possible actions by the human driver, a stop in front of / on the continues Stop line can be reached. The following then applies to the worst case scenario; Is there an action that the human driver could take, e.g. B. a renewed acceleration, which can not be resolved to a stop in front of / on the stop line, ie there is the best possible resolution in the second state space, in which the vehicle E has nevertheless crossed the stop line, human intervention is prohibited and that automated control system does the stopping.
Beurteilung basierend auf dem ersten Zustandsraum und dem zweiten Zustandsraum Assessment based on the first state space and the second state space
Gemäß den dritten Ausführungsbeispielen erfolgt die Beurteilung, ob das Kriterium erfüllt ist oder nicht abhängig von dem ersten Zustandsraum und von dem zweiten Zustandsraum. According to the third exemplary embodiments, the judgment is made as to whether the criterion is met or not depending on the first state space and the second state space.
Die Zustände in den zwei Zustandsräumen können beispielsweise, jeweils einzeln betrachtet, unproblematisch sein und erst in Kombination eine kritische Folge haben. Betrachtet man als Beispielsszenario wiederum eine Geschwindigkeitsbegrenzung und nimmt an, dass das erfindungsgemäße Fahrzeug E am aktuellen Tempolimit von beispielsweise 50 km/h fährt, so mag eine Überschreitung des Limits für ein Zeitintervall oder einen Takt akzeptabel sein, aber nicht für zwei Takte oder zwei Zeitintervalle hintereinander. Sollte sich im ersten Zustandsraum ein Zustand z‘ befinden, in dem der menschliche Fahrer auf 51 km/h beschleunigen kann, aber sich im zweiten Zustandsraum kein Zustand befindet, in dem das automatisierte Steuerungssystem das Fahrzeug wieder auf 50 km/h abbremsen kann, z. B. weil ein Gefälle herrscht, dann wird der Eingriff unterbunden, obwohl die jeweiligen Limit-Verletzungen in den zwei Zustandsräumen jeweils einzeln vertretbar wären. For example, the states in the two state spaces, viewed individually, can be unproblematic and only have a critical consequence in combination. If one again considers a speed limit as an example scenario and assumes that the vehicle E according to the invention is traveling at the current speed limit of, for example, 50 km / h, it may be acceptable to exceed the limit for one time interval or one cycle, but not for two cycles or two time intervals behind each other. If there is a state z 'in the first state space in which the human driver can accelerate to 51 km / h, but there is no state in the second state space in which the automated control system can brake the vehicle again to 50 km / h, e.g. . B. because there is a gradient, the intervention is prevented, although the respective limit violations in the two status rooms would be individually justifiable.
Bei einem anderen Beispielsszenario sei wieder eine Folgefahrt, jetzt mit einem kritischem Reibwert zwischen Fahrzeug und Fahrbahn, z.B. aufgrund einer regennassen Fahrbahn. Erneut sei angenommen, dass dem erfindungsgemäßen Fahrzeug E ein Fahrzeug F dicht folgt, jetzt aber auf nasser Fahrbahn. Enthält der erste Zustandsraum Z die Möglichkeit, dass der Fahrer von E plötzlich bremst, so muss das automatisierte Steuerungssystem im nächsten Zeitpunkt oder Takt die Steuerung übernehmen und schnell beschleunigen, um den Sicherheitsabstand wiederherzustellen. Der Zustand im ersten Zustandsraum Z ist unkritisch, weil er keinen Unfall zur Folge hat, und im zweiten Zustandsraum Z“ ist ein unkritischer Zustand erreichbar, in dem der Sicherheitsabstand wiederhergestellt ist, allerdings erhöht die Kombination aus plötzlicher Bremsung und Beschleunigung auf nasser Fahrbahn das Risiko, dass die Reifen den Grip auf der nassen Fahrbahn verlieren, so dass im Zustandsraum Z“ die Beschleunigung kein Zustand mit ausreichendem Sicherheitsabstand erreicht werden kann, zumindest nicht innerhalb des erwünschten Takts bzw. Zeitintervalls. Gemäß Ausführungsbeispielen kann der zweite Zustandsraum Z“ auch Informationen über den Vorgänger-Zustand im ersten Zustandsraum Z‘ beinhalten, so dass beispielsweise im gerade erwähnten Beispiel betreffend die Folgefahrt mit kritischem Reibwert im zweiten Zustandsraum bereits vermerkt sein könnte, dass ein Haftungsverlust der Räder vorliegen kann. In another example scenario, there is again a follow-up drive, now with a critical coefficient of friction between the vehicle and the road, for example due to a wet road. Again, it is assumed that the vehicle E according to the invention is closely followed by a vehicle F, but now on a wet road. If the first status area Z contains the possibility that the driver of E suddenly brakes, the automated control system must take control and accelerate quickly in the next instant or cycle in order to restore the safety margin. The state in the first state space Z is not critical because it does not result in an accident, and in the second state space Z “an uncritical state can be reached in which the safety distance has been restored, but the combination of sudden braking and acceleration on a wet road increases the risk that the tires lose grip on the wet road, so that in state space Z “the acceleration cannot be achieved with a sufficient safety margin, at least not within the desired cycle or time interval. According to exemplary embodiments, the second status area Z ″ can also contain information about the predecessor status in the first status area Z ′, so that, for example, in the example just mentioned regarding the following drive with a critical coefficient of friction in the second status area, it could already be noted that the wheels may lose their grip .
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Kombination der zwei Zustandsräume herangezogen werden, wenn die Zustände in den einzelnen Zustandsräumen ggf. problematisch sind, aber jeweils noch unterhalb eines vorbestimmten Grenzwerts liegen, aber die Kombination zu eine Überschreitung des vorbestimmten Grenzwerts führt. Betrachtet man wiederum das oben erwähnte Beispiel der Folgefahrt mit kritischem Reibwert, so kann eine Modellierung über Schadens-Erwartungswerte verwendet werden. Ferner kann im zweiten Zustandsraum bereits die Möglichkeit des Haftungsverlusts der Räder beinhaltet sein. Im ersten Zustandsraum sei ein Zustand enthalten, in dem der Fahrer bremst und der menschliche Fahrer im Folgefahrzeug verunfallt, was beispielsweise einen Schaden am Folgefahrzeug von z.B. 20.000 Euro verursachen könnte, allerdings mit einer angenommenen bzw. modellierten Wahrscheinlichkeit von 1/40.000 (Schreck-Unfall). Die erwarteten Kosten sind somit 50 Cent. Ferner müsste, um den tatsächlichen Auffahrunfall zu vermeiden, das automatisierte Steuerungssystem wieder beschleunigen, wobei das Risiko eines Haftungsverlusts entsteht und wiederum das Risiko eines Unfalls. Der Schaden am erfindungsgemäßen Fahrzeug wäre z.B. 50.000 Euro, mit einer angenommenen bzw. modellierten Wahrscheinlichkeit aber 1/100.000 (Haftungsverlust-Unfall). Die erwarteten Kosten sind somit auch 50 Cent. Als Sicherheitskriterium sei vorgesehen, dass Risiken ab 1 Euro Schadenserwartungswert unterbunden werden müssen. Die Risiken des Schreck-Unfalls und des Haftungsverlust-Unfalls wären separat jeweils unter der 1 -Euro-Schwelle, so dass der menschliche Eingriff zugelassen würde, wenn nur an einer von beiden Stellen ein Unfailrisiko entstünde. Dadurch, dass aber sowohl im ersten Schritt als auch im zweiten Schritt Unfallrisiken entstehen, die insgesamt die Grenze überschreiten (die erwarteten Kosten sind 1 Euro), wird das Manöver verboten. According to further exemplary embodiments, the combination of the two state spaces can be used if the states in the individual state spaces are possibly problematic, but are still below a predetermined limit value, but the combination leads to the predetermined limit value being exceeded. If you again consider the above-mentioned example of a follow-up drive with a critical coefficient of friction, modeling using expected damage values can be used. Furthermore, the possibility of loss of liability of the wheels may already be included in the second state space. The first state space contains a state in which the driver brakes and the human driver in the following vehicle has an accident, which, for example, damages the following vehicle from e.g. Could cause 20,000 euros, but with an assumed or modeled probability of 1 / 40,000 (fright accident). The expected cost is 50 cents. Furthermore, in order to avoid the actual rear-end collision, the automated control system would have to accelerate again, with the risk of a loss of liability and, in turn, the risk of an accident. The damage to the vehicle according to the invention would be e.g. 50,000 euros, with an assumed or modeled probability but 1 / 100,000 (liability loss accident). The expected cost is also 50 cents. As a security criterion, it is envisaged that risks from a loss expectation value of 1 euro must be prevented. The risks of the frightful accident and the liability loss accident would each be separately below the 1 euro threshold, so that human intervention would be permitted if there was an accident risk in only one of the two places. However, since both the first step and the second step involve accident risks that exceed the total limit (the expected costs are 1 euro), the maneuver is prohibited.
Gemäß Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, dass im Gegensatz zum bekannten, assistierten oder automatisierten Fahren, bei dem die Verantwortung zwischen Mensch und Assistenzsystem wechselt, die Verantwortung beim automatisierten System des Fahrzeugs liegt, der menschliche Fahrer also nicht mehr eine Fehlfunktion des Assistenzsystems ab- fangen muss. Erfindungsgemäß wird somit ermöglicht, dass der menschliche Fahrer unter den Sicherheitsgarantien des vollautomatisierten Fahrens das Fahrzeug steuern kann, und das System in der Lage ist, kurzfristig menschliche Fehler, aufgrund der durchgeführten Handlungen oder der nicht durchgeführten Handlungen abzufangen, wodurch ermöglicht wird, dass ein durchschnittlicher menschlicher Fahrer nahezu ohne Systemeingriffe fahren kann. According to exemplary embodiments, it is provided that, in contrast to known, assisted or automated driving, in which the responsibility changes between the person and the assistance system, the responsibility lies with the automated system of the vehicle, so that the human driver no longer has to intercept a malfunction of the assistance system. According to the invention, it is thus possible for the human driver to under the fully automated driving safety guarantees the vehicle can control, and the system is able to intercept short-term human errors due to the actions performed or the actions not performed, thereby allowing an average human driver to drive with almost no system interference.
Gemäß Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, die Eingriffe des automatisierten Steuersystems des Fahrzeugs zu protokollieren, so dass dem Fahrer, beispielsweise nach Abschluss der Fahrt, die Eingriffe direkt dargestellt werden können. Ferner kann die Protokollierung dazu dienen, einem Fahrer, abhängig von seiner aktuellen Fahrpraxis und abhängig von der Anzahl der Systemeingriffe einen Führerschein auszustellen, und diesen ggf. auf eine vorbestimmte Zeit zu befristen, beispielsweise auf eine kürzere Zeitdauer für Fahrer, die eine hohe Anzahl von Systemeingriffen bewirken, oder auf eine längere Zeit für Fahrer, die eine geringe Anzahl von Systemeingriffen bewirken. Somit wird erfindungsgemäß eine Möglichkeit geschaffen, dass der menschliche Fahrer auch beim vollautomatisierten Fahren Fahrpraxis sammeln kann. According to exemplary embodiments, it is provided that the interventions of the automated control system of the vehicle are logged so that the interventions can be displayed directly to the driver, for example after the journey has been completed. Furthermore, the logging can be used to issue a driver's license, depending on his current driving practice and depending on the number of system interventions, and, if necessary, to limit this to a predetermined time, for example to a shorter period for drivers who have a high number of System interventions, or for a longer time for drivers who cause a small number of system interventions. Thus, according to the invention, a possibility is created that the human driver can collect driving experience even in fully automated driving.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, dass das vollautomatisierte System durch den menschlichen Fahrer nicht übersteuert werden kann. According to further exemplary embodiments, it is provided that the fully automated system cannot be overridden by the human driver.
Fig. 2 veranschaulicht den erfindungsgemäßen Ansatz basierend auf einer abstrakten Darstellung eines Zustandsraums eines Fahrzeugs. Der gestreifte Bereich C ist der Bereich des Zustandsraums mit unzulässigen bzw. unsicheren Zuständen oder Fahrsituationen. Der Bereich D zeigt die möglichen Handlungen des menschlichen Fahrers an, bevor das Steuerungssystem des Fahrzeugs aufgrund dessen Reaktionszeit auf die Handlung ggf. reagieren und entsprechend eingreifen muss. Der weiße Bereich A zeigt den Bereich an, in dem der menschliche Fahrer das Fahrzeug noch frei steuern kann. Der schwarze Bereich B zeigt den Bereich an, bei dessen Betreten das vollautomatisierte System dem menschlichen Fahrer die Steuerung bzw. Kontrolle abnimmt. 2 illustrates the approach according to the invention based on an abstract representation of a state space of a vehicle. The striped area C is the area of the status area with impermissible or unsafe conditions or driving situations. Area D shows the possible actions of the human driver before the control system of the vehicle may have to react to the action due to its reaction time and must intervene accordingly. The white area A indicates the area in which the human driver can still freely control the vehicle. The black area B indicates the area at which the fully automated system relieves the human driver of control.
In Fig. 2 sind zwei Beispielszustände Di , D2 des Fahrzeugs angegeben, wobei die Zustände D1 , D2 durch entsprechende Kreise mit einem Mittelpunkt dargestellt sind. Befindet sich das Fahrzeug im Zentrum der Zustände D1 , D2, so handelt es sich hierbei um eine Position innerhalb des Bereichs A, das Fahrzeug befindet sich also in einem aktuell sicheren Fahrzustand oder einer aktuell sicheren Fahrsituation und wird durch den Fahrer gesteuert. Durch den Radius des Kreises wird verdeutlicht, wie ein Verhalten des Fahrers, beispielsweise eine Reaktion des Fahrers in einer gegenwärtigen, sicheren Fahrsituation, den Zustand des Fahrzeugs verändern könnte. Betrachtet man den Zustand D1 , so erkennt das System, dass das Verhalten des Fahrers, beispielsweise jede mögliche Reaktion, das Fahrzeug ausgehend von dem aktuellen, sicheren Fahrzustand in einen neuen Fahrzustand überführt, der im Bereich A liegt, also ebenfalls ein sicherer Fahrzustand ist, so dass im Falle des Zustands D1 unabhängig von einer Reaktion des Fahrers kein kritischer Zustand erreicht wird und damit kein Eingriff des automatisierten Systems erforderlich ist. Auf der anderen Seite zeigt der Zustand D2, dass eine oder mehrere der möglichen Reaktionen oder Handlungen bzw. Nicht-Handlungen des Fahrers das Fahrzeug in den Zustand B überführen kann, in dem ein Fehler des menschlichen Fahrers möglicherweise nicht mehr rechtzeitig abgefangen werden kann, so dass ein Eingriff des automatisierten Systems erforderlich ist. 2 shows two example states Di, D2 of the vehicle, the states D1, D2 being represented by corresponding circles with a center point. If the vehicle is in the center of states D1, D2, this is a position within area A, the vehicle is therefore in a currently safe driving state or a currently safe driving situation and is controlled by the driver. The radius of the circle shows how driver behavior, For example, a reaction of the driver in a current, safe driving situation could change the state of the vehicle. If the state D1 is considered, the system recognizes that the behavior of the driver, for example any possible reaction, changes the vehicle from the current, safe driving state into a new driving state that is in area A, that is to say is also a safe driving state, so that in the case of the state D1, no critical state is reached regardless of a reaction by the driver, and therefore no intervention by the automated system is required. On the other hand, state D2 shows that one or more of the possible reactions or actions or non-actions of the driver can change the vehicle to state B, in which an error of the human driver can possibly no longer be intercepted in time that automated system intervention is required.
Somit wird gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung bei Erkennen der Situation Di eine Fortführung des manuellen Steuerns zugelassen, aber bei Erkennen der Situation D2 wird die manuelle Steuerung durch den menschlichen Fahrer beendet und das Fahrzeug übernimmt die Steuerung bzw. Kontrolle, genauer gesagt das automatisierte Steuersystem des Fahrzeugs übernimmt die Steuerung, so dass die neue Situation sicher im Bereich der Zustände A liegt, also in einem sicheren Zustand ist. Gemäß Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass nach Beenden der manuellen Steuerung und nach Durchführen der automatisierten Steuerung bei Erreichen einer neuen, sicheren Position dem Fahrer ermöglicht wird, wieder manuell zu steuern. Thus, according to embodiments of the invention, when situation Di is recognized, manual control is permitted to continue, but when situation D2 is recognized, manual control by the human driver is ended and the vehicle takes over the control, more precisely the automated control system of the vehicle takes over control so that the new situation is safely in the area of states A, that is to say in a safe state. According to exemplary embodiments, it can be provided that after the manual control has ended and after the automated control has been carried out and a new, safe position has been reached, the driver is again able to control manually.
Anhand der Fig. 3 werden nachfolgend Beispiele für eine kritische (siehe Fig. 3(a)) bzw. für eine unkritische (siehe Fig. 3(b)) Situation erläutert. Fig. 3 zeigt insgesamt den Bereich der möglichen Zustände an, wobei der dunkle Bereich einen unsicheren Bereich darstellt und der weiße Bereich einen sicheren Bereich. Ein aktueller Zustand zum Zeitpunkt T0 ist dargestellt sowie ein erster Zustandsraum Z' mit einer Mehrzahl von ersten Zuständen z‘, die durch eine menschliche Steuerung des Fahrzeugs vom aktuellen Zustand z erreichbar sind. In Fig. 3 sind beispielhaft die Zustände Zi, z2 und z3 als erste Zustände z‘ dargestellt. Ferner sind beispielhaft von den ersten Zuständen zi, z2 und z3 erreichbare zweite Zustandsräume Zi“, Z2“ und Z3“ mit den jeweiligen zweiten Zuständen z“ dargestellt. 3, examples for a critical (see FIG. 3 (a)) or for an uncritical (see FIG. 3 (b)) situation are explained below. 3 overall shows the range of possible states, the dark region representing an unsafe region and the white region a safe region. A current state at time T0 is shown, as well as a first state space Z 'with a plurality of first states z' which can be reached from the current state z by human control of the vehicle. 3, the states Zi, z 2 and z 3 are shown as first states z 'by way of example. Furthermore, second state spaces Zi “, Z2“ and Z 3 “with the respective second states z“ which can be reached from the first states zi, z 2 and z 3 are shown.
In Fig. 3(a) ist eine kritische Situation dargestellt. Im aktuellen Zustand z befindet sich das Fahrzeug im sicheren Bereich und anhand des Modells M für die menschliche Steuerung werden die in dem ersten Zustandsraum Z‘ erreichbaren Zustände Zi, Z2 und z3 bestimmt. Ausgehend von den Zuständen zi, Z2 und z3 werden unter Verwendung des Modells A für die automatisierte Steuerung die erreichbaren zweiten Zustandsräume Z , Z2“ und Z3“ bestimmt. Die in Fig. 3(a) dargestellte Situation ist kritisch, weil der menschliche Fahrer im aktuellen Zustand z einen Zustand zi im ersten Zustandsraum Z‘ ansteuern könnte, ausgehend von dem das automatisierte System nicht in der Lage ist, in jedem der zweiten Zustandsräume Z1“, Z2“ und Z3“ mindestens einen sicheren Zustand zu erreichen. Dies ist nur ausgehend von den Zuständen z2‘ und z3’möglich. Ausgehend von dem Zustand Zi sind nur im unsicheren Bereich liegende Zustände des zweiten Zustandsraums Zi“ erreichbar. Folglich wird in einer Situation, wie sie in Fig. 3(a) dargestellt ist, dem menschlichen Fahrer die Kontrolle entzogen, und das automatisierte Steuerungssystem übernimmt im Zeitpunkt TO ausgehend von dem Zustand z die Steuerung des Fahrzeugs bzw. die Übernahme der Kontrolle durch den menschlichen Fahrer wird verhindert. Wesentlich ist also, dass dem Menschen die Kontrolle im Zustand z abgenommen wird, obwohl zu diesem Zeitpunkt durchaus menschliche und automatische Möglichkeiten bestehen, das Fahrzeug im nächsten Zeitpunkt im sicheren Bereich zu halten. A critical situation is shown in Fig. 3 (a). In the current state z, the vehicle is in the safe area and based on model M for human control the states Zi, Z2 and z 3 which can be achieved in the first state space Z 'are determined. Starting from the states zi, Z2 and z 3 , the achievable second state spaces Z, Z2 "and Z 3 " are determined using model A for the automated control. The situation shown in FIG. 3 (a) is critical because, in the current state z, the human driver could control a state zi in the first state space Z ', on the basis of which the automated system is unable to operate in each of the second state spaces Z1 ", Z2" and Z 3 "to achieve at least a safe state. This is only possible based on the states z 2 'and z 3 '. Starting from the state Zi, only states of the second state space Zi “that are in the unsafe area can be reached. Consequently, in a situation as shown in FIG. 3 (a), the human driver is deprived of control, and the automated control system takes over control of the vehicle or the takeover of control by the operator at the time TO starting from the state z human driver is prevented. It is therefore essential that the control in state z is removed from the human being, although at this point in time there are certainly human and automatic options for keeping the vehicle in the safe area the next time.
Fig. 3(b) zeigt eine unkritische Situation, da ausgehend von jedem Zustand im ersten Zustandsraum Z‘ mindestens ein Zustand a* in den zweiten Zustandsräumen Z bis Z3“ erreichbar ist, der innerhalb des sicheren Bereichs liegt. Die Situation ist also unkritisch, da alle Zustände im ersten Zustandsraum Z‘ durch das automatisierte System sicher aufgelöst werden können. Dem menschlichen Fahrer kann daher in der in Fig. 3(b) dargestellten Situation die Kontrolle des Fahrzeugs überlassen werden bzw. die Übernahme der Kontrolle durch den menschlichen Fahrer kann zugelassen werden. 3 (b) shows an uncritical situation, since starting from each state in the first state space Z ', at least one state a * in the second state spaces Z to Z 3 "can be reached, which is within the safe range. The situation is therefore not critical, since all states in the first state space Z 'can be resolved safely by the automated system. Control of the vehicle can therefore be left to the human driver in the situation shown in FIG. 3 (b), or acceptance of control by the human driver can be permitted.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel für den Einsatz des erfindungsgemäßen Ansatzes in einer Situation, in der sich das mit dem erfindungsgemäßen System ausgestattete Fahrzeug 200, welches derzeit durch einen Fahrer manuell gesteuert wird, einem Stauende nähert, wobei in Fig. 4 schematisch das sich nähernde Fahrzeug 200 sowie die am Steuerende befindlichen Fahrzeuge 202 bis 206 dargestellt sind. Fig. 4 zeigt somit ein typisches Szenario, bei dem ein Auffahrunfall an einem Stauende droht. In Fig. 4 zeigt der weiße Bereich A denjenigen Bereich an, in dem der menschliche Fahrer typischerweise bremsen würde. Das Fahrzeug 200 erkennt mittels der Sensoren 200a bis 200d die Umgebung und das am Stauende befindliche Fahrzeug 202. Diese Parameter, zusammen mit den derzeitigen Fahrzeugparametern, werden der erfindungsgemäßen Vorrichtung 150 eingegeben, wie dies in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Bremst der manuell steuernde Fahrer das Fahrzeug 200 ab, so wird dies über die entsprechenden Fahrzeugparameter erkannt, und das erfindungsgemäße System kann bestimmen, ob die von dem Fahrer eingeleitete Bremsaktion dazu führt, dass sich das Fahrzeug aus der in Fig. 4 dargestellten Situation in eine neue, unkritische Fahrsituation innerhalb des Bereichs A bewegt bzw. in diese überführt wird, genauer gesagt dort zum Stehen kommt. Ist dies der Fall, so erlaubt das erfindungsgemäße System die Fortführung des manuellen Steuerns. Erkennt das System allerdings, dass der menschliche Fahrer nicht reagiert oder nicht ausreichend, beispielsweise aufgrund der Tatsache, dass keinerlei Parameter betreffend die Einleitung einer Bremsaktion erfasst werden, so dass das Fahrzeug in den schwarzen Bereich B eintreten würde, so übernimmt das Fahrzeug erfindungsgemäß die Steuerung, um das Fahrzeug rechtzeitig zum Stillstand zu bringen. Dieser Bereich stellt die späteste Gelegenheit dar, in der das vollautomatisierte Steuerungssystem das Fahrzeug rechtzeitig zum Stillstand bringen kann. Der erfindungsgemäße Ansatz stellt somit sicher, dass das Fahrzeug die Steuerung bzw. die Kontrolle übernimmt, bevor das Fahrzeug den gestreiften Bereich C erreicht, in dem das vollautomatisierte System nicht mehr in der Lage wäre, das Fahrzeug 200 rechtzeig zum Stillstand zu bringen. Mit anderen Worten ist relevant, ob das AST noch stoppen kann, selbst wenn der Mensch vielleicht in C noch stoppen könnte, das bestenfalls spekulativ wäre - das erfindungsgemäße System plant gemäß Ausführungsbeispielen stets so, dass es nur seine eigenen Auflösungsmöglichkeiten zugrunde legt, die möglicherweise sogar schlechter sein können als der beste denkbare menschliche Fahrer. FIG. 4 shows an example of the use of the approach according to the invention in a situation in which the vehicle 200 equipped with the system according to the invention, which is currently manually controlled by a driver, is approaching the end of a traffic jam, the approaching schematically in FIG. 4 Vehicle 200 and the vehicles 202 to 206 located at the control end are shown. 4 thus shows a typical scenario in which a rear-end collision threatens at the end of a traffic jam. In FIG. 4, the white area A indicates the area in which the human driver would typically brake. The vehicle 200 detects the surroundings and the vehicle 202 located at the end of the traffic jam by means of the sensors 200a to 200d. These parameters, together with the current vehicle parameters, are input to the device 150 according to the invention, as is shown schematically in FIG. 3. If the manually controlling driver brakes the vehicle 200, then this is recognized by the corresponding vehicle parameters, and the system according to the invention can determine whether the braking action initiated by the driver leads to the vehicle moving from the situation shown in FIG. 4 into a new, uncritical driving situation within area A or is transferred to it, more precisely it stops there. If this is the case, the system according to the invention allows manual control to continue. However, if the system detects that the human driver is not responding or is not responding sufficiently, for example due to the fact that no parameters relating to the initiation of a braking action are recorded so that the vehicle would enter the black area B, the vehicle takes over control according to the invention to bring the vehicle to a stop in good time. This area represents the latest opportunity in which the fully automated control system can bring the vehicle to a standstill in good time. The approach according to the invention thus ensures that the vehicle takes over the control before the vehicle reaches the striped area C, in which the fully automated system would no longer be able to bring the vehicle 200 to a standstill in good time. In other words, it is relevant whether the AST can still stop, even if the human could possibly still stop in C, which would be speculative at best - the system according to the invention always plans according to exemplary embodiments in such a way that it only uses its own resolution options, which may even be can be worse than the best human driver imaginable.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Beispiel für eine Situation, in der der erfindungsgemäße Ansatz die manuelle Steuerung des Fahrers beenden und übernehmen kann. In Fig. 5 ist eine Situation dargestellt, in der das Fahrzeug 200 mit einer bestimmten Geschwindigkeit entlang einer Straße 208 bewegt wird, die im Bereich 210 scharf abknickt, so dass eine Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 200 erforderlich ist, um zu verhindern, dass das Fahrzeug aus der Kurve 210 hinausgetragen wird. Erfindungsgemäß wird durch das System die Umgebung des Fahrzeugs überwacht, z.B. der Straßenverlauf basierend auf Sensordaten, beispielsweise optisch erkannte Straßenschildern oder elektronisch ausgelesene Informationen von Einheiten am Straßenrand, oder basierend auf Karteninformationen. Ferner wird überwacht, ob der manuell steuernde Fahrer das Fahrzeug 200 ausreichend abbremst. Sofern bestimmt wird, dass das Abbremsen des Fahrzeugs 200 zu einer ausreichenden Geschwindigkeitsreduzierung führt, sich also im Zustand A befindet, wird die Fortführung des manuellen Steuerns zugelassen. Wird allerdings festgestellt, dass der Fahrer keine ausreichende oder gar keine Abbremsung einleitet, so dass also eine neue Situation im Bereich B läge, wird vor dem Erreichen des Zustands B die manuelle Steuerung beendet, und das Fahrzeug bzw. dessen vollautomatisiertes Steuersystem übernimmt die Steuerung und bremst das Fahrzeug vor dem Erreichen des Bereichs C ab und bewirkt ggf. eine entsprechende Lenkung, um so sicher die Kurve 210 zu durchfahren. FIG. 5 shows another example of a situation in which the approach according to the invention can end and take over the manual control of the driver. FIG. 5 shows a situation in which the vehicle 200 is moving at a certain speed along a road 208 that bends sharply in the area 210, so that a reduction in the speed of the vehicle 200 is necessary in order to prevent that Vehicle is carried out of curve 210. According to the invention, the system monitors the surroundings of the vehicle, for example the course of the road based on sensor data, for example optically recognized road signs or electronically read out information from units on the roadside, or based on map information. It is also monitored whether the manual driver is braking the vehicle 200 sufficiently. If it is determined that braking the vehicle 200 leads to a sufficient reduction in speed, that is to say that it is in state A, manual control can be continued. However, it is found that the driver is not initiating sufficient or no braking, so that a new situation in area B, the manual control is ended before reaching state B, and the vehicle or its fully automated control system takes over the control and brakes the vehicle before reaching area C and, if necessary, effects a corresponding steering, so that it is safe to drive through curve 210.
Fig. 6 zeigt ein wiederum weiteres Beispiel für einen Einsatz des erfindungsgemäßen Ansatzes an einer Einmündung, der sich das Fahrzeug 200 beispielsweise mit einer bestimmten Geschwindigkeit nähert, wobei die in Fig. 6 dargestellte Situation als sichere Fahrsituation beurteilt wird. Die Einmündung 212 kann beispielsweise nicht beschildert sein, so dass rechts vor links gilt, also dass in Fig. 6 gezeigte Fahrzeug 202 Vorrang hat. Alternativ kann die Vorfahrtsregelung durch ein entsprechendes Verkehrszeichen 214, beispielsweise ein Stopp-Zeichen, oder eine Lichtzeichenanlage 216, eine Ampel, geregelt sein. Das Fahrzeug 200 erfasst im Falle einer Rechts-vor-Links-Regelung das Fahrzeug 202, welches sich auf der vorfahrtsberechtigten Straße in Richtung der Einmündung 212 bewegt, beispielsweise durch eine V2V-Kommunikation (Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation) mit dem Fahrzeug 202 oder durch entsprechende Sensorik. Ferner bestimmt das Fahrzeug 200, ob der Fahrer reagiert, so dass das Fahrzeug sich aufgrund der Reaktion noch im sicheren Bereich A befindet. Ist dies der Fall, beispielsweise wenn der Fahrer das Fahrzeug 200 ausreichend verlangsamt, so dass das Fahrzeug 202 die Einmündung 212 sicher passieren kann, so wird die manuelle Steuerung beibehalten. Wird allerdings erkannt, dass die Reaktion bzw. Nicht-Reaktion des Fahrers dazu führt, dass der Bereich B erreicht wird, in dem weder das menschliche Verhalten noch das automatisierte System das Erreichen des Bereichs C und damit einen Zusammenstoß mit dem Fahrzeug 202 verhindern können, wird die manuelle Steuerung beendet, und das Fahrzeug 202 wird mittels seiner automatisierten Steuerung bewegt, so dass die kritische Situation, also ein Zusammenprall mit dem Fahrzeug 202 vermieden wird. Ist die Einmündung 212 beschildert, kann zusätzlich oder alternativ zur Erfassung der Präsenz des Fahrzeugs 202 die Steuerung die erfassten Verkehrszeichen bei der Überprüfung einbeziehen, um beispielsweise im Falle eines Stopp-Zeichens 214 oder einer roten Ampel 216 sicherzustellen, dass das Fahrzeug 200 vor der Einmündung 212 angehalten wird, entweder durch die manuelle Steuerung des Fahrers, der entsprechend reagiert, oder durch Beenden der manuellen Steuerung und Anhalten des Fahrzeugs durch die autonome bzw. automatisierte Steuerung des Fahrzeugs. FIG. 6 shows yet another example of an application of the approach according to the invention at a junction, which the vehicle 200 approaches, for example at a certain speed, the situation shown in FIG. 6 being assessed as a safe driving situation. The junction 212 may not be signposted, for example, so that the right applies over the left, that is, the vehicle 202 shown in FIG. 6 has priority. Alternatively, the right of way regulation can be regulated by a corresponding traffic sign 214, for example a stop sign, or a traffic light system 216, a traffic light. In the case of a right-to-left regulation, the vehicle 200 detects the vehicle 202 which is moving on the right of way road in the direction of the junction 212, for example by means of V2V communication (vehicle-to-vehicle communication) with the vehicle 202 or by appropriate sensors. Furthermore, the vehicle 200 determines whether the driver is reacting, so that the vehicle is still in the safe area A due to the reaction. If this is the case, for example if the driver slows the vehicle 200 sufficiently so that the vehicle 202 can safely pass the junction 212, the manual control is maintained. If, however, it is recognized that the driver's reaction or non-reaction leads to area B being reached, in which neither human behavior nor the automated system can prevent the area C from being reached and thus a collision with the vehicle 202, the manual control is ended and the vehicle 202 is moved by means of its automated control, so that the critical situation, that is to say a collision with the vehicle 202, is avoided. If the junction 212 is signposted, in addition or as an alternative to detecting the presence of the vehicle 202, the controller can include the detected traffic signs in the check, in order to ensure, for example in the event of a stop sign 214 or a red traffic light 216, that the vehicle 200 is before the junction 212 is stopped, either by manual control of the driver who responds accordingly, or by ending manual control and stopping the vehicle by the autonomous or automated control of the vehicle.
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann das Verbieten der menschlichen Steuerung im Block 108 in Fig. 1 unterschiedlich ausgestaltet sein, abhängig davon, ob das Fahrzeug im aktuellen Zeitpunkt, also in der Situation 100, durch einen menschlichen Fahrer gesteuert wird oder durch das automatisierte Steuerungssystem. Wird das Fahrzeug im aktuellen Zeitpunkt 100 durch den menschlichen Fahrer gesteuert, so kann dem menschlichen Fahrer die Kontrolle des Fahrzeugs entzogen werden und mindestens für das erste Zeitintervall T1 oder länger an das automatisierte Steuerungssystem übertragen werden. Gemäß anderen Ausführungsbeispielen kann in einer solchen Situation zumindest für die erste Zeitdauer T1 oder darüber hinaus ein oder mehrere Steuerungsbefehle, die durch den menschlichen Fahrer angegeben wurden, nicht durchgeführt werden und die Steuerung wird an das automatisierte Steuerungssystem übertragen. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann der menschliche Fahrer informiert werden, dass die Kontrolle über das Fahrzeug abzugeben ist, und die Steuerung wird nachfolgend zur Benachrichtigung mindestens für die Zeitdauer des ersten Zeitintervalls TΊ oder länger an das automatisierte Steuerungssystem übergeben. Gemäß Ausführungsbeispielen kann die oben erwähnte Benachrichtigung des Fahrers die Ausgabe eines hörbaren, sichtbaren und/oder fühlbaren Warnhinweises an den menschlichen Fahrer umfassen, beispielsweise ein akustisches Signal, eine Anzeige im Display oder im Head-Up-Display oder ein Vibrieren des Lenkrads. According to exemplary embodiments of the present invention, the prohibition of human control in block 108 in FIG. 1 can be configured differently, depending on whether the vehicle is currently being controlled by a vehicle human driver is controlled or by the automated control system. If the vehicle is controlled by the human driver at the current point in time 100, the control of the vehicle can be withdrawn from the human driver and transmitted to the automated control system at least for the first time interval T1 or longer. According to other exemplary embodiments, in such a situation, at least for the first time period T1 or beyond, one or more control commands which have been specified by the human driver cannot be carried out and the control is transmitted to the automated control system. According to another exemplary embodiment, the human driver can be informed that control of the vehicle is to be surrendered, and control is subsequently transferred to the automated control system for notification at least for the duration of the first time interval TΊ or longer. According to exemplary embodiments, the above-mentioned notification of the driver can include the output of an audible, visible and / or tactile warning to the human driver, for example an acoustic signal, a display or head-up display or a vibration of the steering wheel.
Falls das Fahrzeug sich im aktuellen Zeitpunkt bereits im automatisierten Modus befindet, also durch das automatisierte Steuerungssystem gesteuert wird, so wird im Block 108 diese automatisierte Steuerung beibehalten. If the vehicle is already in automated mode at the current time, that is to say is controlled by the automated control system, this automated control is maintained in block 108.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen können im Block 102 ein oder mehrere Fahrzeugparameter und/oder der Fahrzeuginnenraum überwacht werden, um eine oder mehrere durchgeführte und/oder unterlassene Handlungen des menschlichen Fahrers festzustellen. Folgende Parameter können überwacht werden: According to further exemplary embodiments, one or more vehicle parameters and / or the vehicle interior can be monitored in block 102 in order to determine one or more actions performed and / or omitted by the human driver. The following parameters can be monitored:
(a) Beschleunigung des Fahrzeugs, (a) acceleration of the vehicle,
Abbremsung des Fahrzeugs, Braking the vehicle,
Lenkung des Fahrzeugs, Steering the vehicle,
Betätigung der Kupplung oder Gangwechsel, Actuation of the clutch or gear change,
Aussendung von Signalen, beispielsweise Lichtsignalen, wie Blinker, Lichthupe, oder Funknachrichten, Transmission of signals, for example light signals, such as indicators, flashing lights, or radio messages,
Geschwindigkeit des Fahrzeugs, Speed of the vehicle,
Stellung des Lenkrads, Position of the steering wheel,
Motoreinstellungen, Engine settings,
Vorhersage der Position des Fahrzeugs in der Umgebung, Predicting the position of the vehicle in the area,
Fahrstabilität des Fahrzeugs, Raddrehgeschwindigkeiten des Fahrzeugs, Driving stability of the vehicle, Wheel rotation speeds of the vehicle,
Beschleunigung des Fahrzeugs, Acceleration of the vehicle,
Lenkraddrehgeschwindigkeit des Fahrzeugs, Steering wheel turning speed of the vehicle,
Gierrate des Fahrzeugs, Yaw rate of the vehicle,
(b) Pose des Fahrers, (b) driver's pose,
Blickrichtung des Fahrers, Driver's line of sight,
Gesten oder Mimik des Fahrers, Gestures or facial expressions of the driver,
Verhalten oder Tätigkeiten des Fahrers, Behavior or activities of the driver,
physiologische oder psychologische Daten des Fahrers (bspw. Konzentration, Müdigkeit, Nervosität basierend auf bspw. Elektrokardiogramm, Elektromyogramm und/oder Hautleitwert), physiological or psychological data of the driver (e.g. concentration, fatigue, nervousness based on e.g. electrocardiogram, electromyogram and / or skin conductance),
Gesten und Mimik anderer Fahrzeuginsassen, Gestures and facial expressions of other vehicle occupants,
Verhalten oder Tätigkeiten anderer Fahrzeuginsassen, Behavior or activities of other vehicle occupants,
Zustand der Innenraumelektronik des Fahrzeugs (bspw. Kommunikations- oder Unterhaltungselektronik), State of the interior electronics of the vehicle (e.g. communication or entertainment electronics),
Fahrzeuginnentemperatur, Vehicle interior temperature,
(c) eine Abschätzung der Genauigkeit der genannten Parameter. (c) an estimate of the accuracy of the parameters mentioned.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen wird die Fahrzeugumgebung überwacht, und es können beispielsweise folgende Parameter erfasst werden: In further exemplary embodiments, the vehicle environment is monitored and the following parameters can be recorded, for example:
(a) Position eines oder mehrerer stationärer oder sich bewegender Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs, (a) position of one or more stationary or moving objects in the vicinity of the vehicle,
Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung eines sich bewegenden Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs, Speed and direction of movement of a moving object in the vicinity of the vehicle,
Vorhersage der Position des sich bewegenden Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs, Predicting the position of the moving object in the vicinity of the vehicle,
Vorhersage der Geschwindigkeit des sich bewegenden Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs, Predicting the speed of the moving object in the vicinity of the vehicle,
Vorhersage der Orientierung des sich bewegenden Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs, Predicting the orientation of the moving object in the vicinity of the vehicle,
geltende Verkehrsregeln, applicable traffic rules,
Beschaffenheit der Straßenoberfläche, Condition of the road surface,
Sichtverhältnisse, Visibility,
(b) eine Abschätzung der Genauigkeit der genannten Parameter. Fig. 7 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bewertung der Kritikalität einer menschlichen Steuerungsmöglichkeit eines Fahrzeugs, das über ein automatisiertes Steuerungssystem verfügt, und die(b) an estimate of the accuracy of said parameters. 7 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of the device according to the invention for evaluating the criticality of a human control possibility of a vehicle, which has an automated control system, and the
Steuersignale zum Ansteuern von Aktoren eines Fahrzeugs zum Steuern des Fahrzeugs erzeugen kann,. Die Vorrichtung 150 umfasst eine Signalverarbeitungseinrichtung 152, die ihrerseits eine Mehrzahl von Modulen umfasst. Ein erstes Modul 154 der Signalverarbeitungseinrichtung 152 bestimmt, ob ein oder mehrere Kriterien für eine manuellen Steuerung des Fahrzeugs durch den Fahrer erfüllt sind, basierend auf dem zweiten Zustandsraum (Z“) und/oder dem ersten Zustandsraum (Z‘), wie es ober anhand der Fig. 1 erläutert wurde. Wird festgestellt, dass ein manuelles Steuern möglich ist, so wird im Modul 156 das manuelle Steuern des Fahrzeugs durch den Fahrer zugelassen. Wird andererseits im Modul 154 festgestellt, dass das manuelle Steuern nicht möglich ist, so bewirkt das Modul 158 die Steuerung des Fahrzeugs durch die automatisierte Steuerung und entsprechende Steuersignale 160 zum automatisierten Steuern des Fahrzeugs werden erzeugt. Die Vorrichtung 150 gibt die Steuersignale 160 aus, beispielsweise an bestimmte Aktoren 162 des Fahrzeugs, um beispielsweise ein Beschleunigen oder Abbremsen oder Lenken des Fahrzeugs zu bewirken, beispielsweise um das Fahrzeug entlang einer bestimmten Trajektorie zu bewegen, die eine kritische Fahrsituation verhindert. Can generate control signals for actuating actuators of a vehicle to control the vehicle. The device 150 comprises a signal processing device 152, which in turn comprises a plurality of modules. A first module 154 of the signal processing device 152 determines whether one or more criteria for manual control of the vehicle by the driver are met, based on the second state space (Z “) and / or the first state space (Z ′), as described above 1 was explained. If it is determined that manual control is possible, manual control of the vehicle by the driver is permitted in module 156. On the other hand, if it is determined in module 154 that manual control is not possible, module 158 effects the control of the vehicle by the automated control and corresponding control signals 160 for automated control of the vehicle are generated. The device 150 outputs the control signals 160, for example to certain actuators 162 of the vehicle, for example in order to accelerate or brake or steer the vehicle, for example in order to move the vehicle along a specific trajectory which prevents a critical driving situation.
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs 200, welches die erfindungsgemäße Vorrichtung 150 umfasst, und welches entsprechend den erfindungsgemäßen Lehren eine manuelle Steuerung durch einen menschlichen Fahrer zulässt, die, falls eine kritische Fahrsituation eintritt, entsprechend den Lehren der vorliegenden Anmeldung beendet wird. Die weitere Steuerung erfolgt dann durch das automatisierte Steuersystem 201 des Kraftfahrzeugs 200. Das Kraftfahrzeug 200 umfasst eine Mehrzahl von Sensoren, von denen in Fig. 8 schematisch lediglich vier Sensoren 200a bis 200d gezeigt sind, die an unterschiedlichen Positionen des Fahrzeugs 200 angeordnet sind. Die Sensoren 200a-200d dienen z.B. dazu, das Fahrzeug und die Umgebung des Fahrzeugs 200 zu erfassen, beispielsweise Objekte in der Umgebung und deren Bewegung, Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung. Die Steuerung 150 bestimmt basierend auf den Umgebungsbedingungen und den Fahrparametern des Fahrzeugs 200 ob ein bestimmtes Handeln/Nicht-Handeln des Fahrers, der das Fahrzeug gegenwärtig manuell führt, das Fahrzeug 200 ausgehend von einer aktuellen Situation in eine kritische Situation oder in eine unkritische Situation überführt. Ein Fachmann wird basierend auf den obigen Beschreibungen der verschiedenen Situationen ohne Weiteres viele weitere mögliche Anwendungsfälle für den erfindungsgemäßen Ansatz erkennen, und die vorliegende Erfindung ist somit nicht auf die oben, im Detail beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt 8 shows a schematic illustration of a vehicle, for example a motor vehicle 200, which comprises the device 150 according to the invention and which, according to the teachings according to the invention, allows manual control by a human driver which, if a critical driving situation occurs, according to the teachings of the present invention Registration is ended. The further control then takes place through the automated control system 201 of the motor vehicle 200. The motor vehicle 200 comprises a plurality of sensors, of which only four sensors 200a to 200d are shown schematically in FIG. 8, which are arranged at different positions of the vehicle 200. The sensors 200a-200d serve, for example, to detect the vehicle and the surroundings of the vehicle 200, for example objects in the surroundings and their movement, speed and direction of movement. The controller 150 determines, based on the ambient conditions and the driving parameters of the vehicle 200, whether a specific action / non-action by the driver, who is currently driving the vehicle manually, converts the vehicle 200 into a critical situation or into a non-critical situation based on a current situation . A person skilled in the art will readily recognize many other possible applications for the approach according to the invention based on the above descriptions of the various situations, and the present invention is thus not restricted to the exemplary embodiments described in detail above
Ausführungsbeispiele wurden oben anhand eines PKWs erläutert. Die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht hierauf beschränkt, vielmehr kann der oben beschriebene erfindungsgemäße Ansatz gemäß weiteren Ausführungsbeispielen bei beliebigen anderen Landfahrzeugen eingesetzt werden. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung auch nicht auf Landfahrzeuge beschränkt, sondern kann gemäß wiederum weiteren Ausführungsbeispielen auch bei Wasserfahrzeugen oder Luftfahrzeugen eingesetzt werden. Exemplary embodiments were explained above using a car. However, the present invention is not limited to this, rather the approach according to the invention described above can be used in accordance with further exemplary embodiments with any other land vehicles. Furthermore, the present invention is also not limited to land vehicles, but can also be used in water vehicles or aircraft according to further exemplary embodiments.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Although some aspects have been described in connection with a device, it goes without saying that these aspects also represent a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Analogously, aspects that have been described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or details or feature of a corresponding device.
Die Fig 9 zeigt ein Beispiel eines Computersystems 300, und die oben im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Einheiten oder Module sowie die durch diese Einheiten/Module durchgeführten Verfahrensschritte können unter Verwendung eines oder mehrerer solcher Computersysteme 300 ausgeführt werden. Das Computersystem 300 umfasst einen oder mehrere Prozessoren 302, beispielsweise einen speziellen oder allgemeinen digitalen Signalprozessor, DSP, der mit einer Kommunikationsinfrastruktur 304, beispielsweise einem Bus oder einem Netzwerk gekoppelt ist. Das Computersystem 300 umfasst einen Hauptspeicher 306, beispielsweise einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff, Random Access Memory, RAM, und einen sekundären Speicher 308, beispielsweise ein Festplattenlaufwerk und/oder einen entfernbaren Speicher, Der sekundäre Speicher kann vorgesehen sein, um zu ermöglichen, Computerprogramme oder andere Befehle in das Computersystem zu laden. Das Computersystem 300 kann ferner eine Kommunikationsschnittstelle 310 aufweisen, um die Übertragung von Software und Daten zwischen dem Computersystem 300 und externen Geräten zu ermöglichen. Die Kommunikation kann in Form elektrischer, elektronischer, elektromagnetischer, optischer oder anderer Signale sein, die durch die Kommunikationsschnittstelle verarbeitet werden können. Die Kommunikation kann drahtgebunden oder drahtlos sein, z.B. über einen Draht, ein Kabel, eine Glasfaser oder eine Telefonleitung, oder drahtlos sein, z.B. über eine Funkverbindung, eine HF-Verbindung oder einen anderen Kommunikationskanal 312. 9 shows an example of a computer system 300, and the units or modules described above in connection with the various exemplary embodiments and the method steps carried out by these units / modules can be carried out using one or more such computer systems 300. The computer system 300 comprises one or more processors 302, for example a special or general digital signal processor, DSP, which is coupled to a communication infrastructure 304, for example a bus or a network. The computer system 300 comprises a main memory 306, for example a random access memory, RAM, and a secondary memory 308, for example a hard disk drive and / or a removable memory. The secondary memory can be provided to enable computer programs or load other commands into the computer system. Computer system 300 may further include a communication interface 310 to enable software and data to be transferred between computer system 300 and external devices. Communication can take the form of electrical, electronic, electromagnetic, optical or other signals that can be processed by the communication interface. The communication can be wired or wireless, eg via a wire, a cable, an optical fiber or a telephone line, or wireless, eg via a radio connection, an RF connection or another communication channel 312.
Die Begriffe„Computerprogrammmedium“ und„computerlesbares Medium“ werden verwendet, um ein Speichermedium, beispielsweise eine entfernbare Speichereinheit oder eine Festplatte, zu bezeichnen. Das Computerprogrammprodukt dient dazu, Software dem System 300 bereitzustellen. Das Computerprogramm, welches auch als Computerlogik bezeichnet wird, wird im Hauptspeicher 306 und/oder im sekundären Speicher 308 gespeichert. Das Computerprogramm kann auch über die Kommunikationsschnittstelle 310 empfangen werden. Das Computerprogramm bewirkt, wenn es ausgeführt wird, dass das Computersystem 300 die vorliegende Erfindung ausführt. Insbesondere ermöglicht das Computerprogramm bei dessen Ausführung, dass der Prozessor 302 die hierin beschriebenen Prozesse, wie beispielsweise die erfindungsgemäßen Verfahren implementiert. Folglich kann ein solches Computerprogramm als eine Steuerung des Computersystems 300 bezeichnet werden. Wird der erfindungsgemäße Ansatz in Form von Software implementiert, so kann diese Software in einem Computerprogrammprodukt gespeichert werden und in das Computersystem 300 geladen werden, beispielsweise unter Verwendung eines entfernbaren Speichermediums oder einer Schnittstelle, wie beispielsweise der Kommunikationsschnittstelle 310. The terms "computer program medium" and "computer-readable medium" are used to refer to a storage medium, for example a removable storage unit or a hard disk. The computer program product is used to provide software to system 300. The computer program, which is also referred to as computer logic, is stored in main memory 306 and / or in secondary memory 308. The computer program can also be received via the communication interface 310. The computer program, when executed, causes the computer system 300 to execute the present invention. In particular, when executed, the computer program enables processor 302 to implement the processes described herein, such as the inventive method. Thus, such a computer program can be referred to as a controller of computer system 300. If the approach according to the invention is implemented in the form of software, this software can be stored in a computer program product and loaded into the computer system 300, for example using a removable storage medium or an interface, such as the communication interface 310.
Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart Zusammenwirken können oder Zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein. Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird. Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahingehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft. Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein. Depending on the specific implementation requirements, exemplary embodiments of the invention can be implemented in hardware or in software. The implementation can be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, DVD, Blu-ray disc, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM or FLASH memory, hard drive, or other magnetic or optical memory are carried out, on which electronically readable control signals are stored, which can interact with a programmable computer system in such a way or interaction that the respective method is carried out. The digital storage medium can therefore be computer-readable. Some exemplary embodiments according to the invention thus comprise a data carrier which has electronically readable control signals which are able to interact with a programmable computer system in such a way that one of the methods described herein is carried out. In general, exemplary embodiments of the present invention can be implemented as a computer program product with a program code, the program code being effective to carry out one of the methods when the computer program product runs on a computer. The program code can, for example, also be stored on a machine-readable carrier.
Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist. Other embodiments include the computer program for performing one of the methods described herein, the computer program being stored on a machine readable medium.
Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist. In other words, an exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described here when the computer program runs on a computer. A further exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program for carrying out one of the methods described herein is recorded.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden. A further exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals which represents the computer program for performing one of the methods described herein. The data stream or the sequence of signals can, for example, be configured to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Another exemplary embodiment includes a processing device, for example a computer or a programmable logic component, which is configured or adapted to carry out one of the methods described herein.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist. Another embodiment includes a computer on which the computer program for performing one of the methods described herein is installed.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor Zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC. In some exemplary embodiments, a programmable logic component (for example a field-programmable gate array, an FPGA) can be used to perform some or all of the functionality of the methods described herein. In some embodiments, a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform one of the methods described herein. In general, in some embodiments, the methods are performed by any hardware device. This can be a universally usable hardware such as a computer processor (CPU) or hardware specific to the method, such as an ASIC.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen undThe above-described embodiments are merely illustrative of the principles of the present invention. It is understood that modifications and
Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei. Variations in the arrangements and details described herein will be apparent to those skilled in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the following claims and not by the specific details presented with the description and explanation of the embodiments herein.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Bewertung der Kritikalität einer menschlichen Steuerungsmöglichkeit eines Fahrzeugs (200), das über ein automatisiertes Steuerungssystem (201), AST, verfügt, und das sich zu einem aktuellen Zeitpunkt (TO) in einem aktuellen Zustand (z) befindet, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: 1. A method for evaluating the criticality of a human control possibility of a vehicle (200) which has an automated control system (201), AST, and which is in a current state (z) at a current time (TO), the Method has the following steps:
(a) Bestimmen (102) eines ersten Zustandsraums (Z‘) von einem oder mehreren ersten Zuständen, in die das Fahrzeug (200) während eines dem aktuellen Zeitpunkt (TO) folgenden ersten Zeitintervalls (T1) durch eine menschliche Steuerung ausgehend von dem aktuellen Zustand (z) überführbar ist, (a) determining (102) a first state space (Z ') from one or more first states into which the vehicle (200) during a first time interval (T1) following the current time (TO) by a human controller starting from the current one Condition (z) is transferable,
(b) Bestimmen (104) eines zweiten Zustandsraums (Z“) von einem oder mehreren zweiten Zuständen, in die das Fahrzeug (200) während eines dem ersten Zeitintervall (T1) folgenden zweiten Zeitintervalls (T2) durch das automatisierte Steuerungssystem (201) ausgehend von den ersten Zuständen des ersten Zustandsraum (Z‘) überführbar ist, (b) determining (104) a second state space (Z ") from one or more second states into which the vehicle (200) emanates from the automated control system (201) during a second time interval (T2) following the first time interval (T1) can be transferred from the first states of the first state space (Z '),
(c) Bestimmen (106), ob zumindest ein Kriterium (K) erfüllt ist, basierend auf dem zweiten Zustandsraum (Z“) und/oder dem ersten Zustandsraum (Z‘), (c) determining (106) whether at least one criterion (K) is met, based on the second state space (Z ") and / or the first state space (Z '),
(d) falls das Kriterium (K) erfüllt ist, Nicht-Verbieten (108) der menschlichen Steuerung des Fahrzeugs (200) zumindest für das erste Zeitintervall (T1), und (d) if the criterion (K) is met, non-prohibiting (108) human control of the vehicle (200) at least for the first time interval (T1), and
(e) falls das Kriterium (K) nicht erfüllt ist, Verbieten (110) der menschlichen Steuerung des Fahrzeugs (200) zumindest für das erste Zeitintervall (T1). (e) if the criterion (K) is not met, prohibit (110) human control of the vehicle (200) at least for the first time interval (T1).
2, Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem 2, The method of claim 1, wherein
der Schritt (a) das Bestimmen des ersten Zustandsraums (Z‘) unter Verwendung eines ersten Modells (M) umfasst, wobei das erste Modell (M) die Möglichkeiten angibt, die der menschliche Fahrer hat, um einen Fahrzeugzustand ausgehend von dem aktuellen Zustand (z) zu beeinflussen, und step (a) comprises determining the first state space (Z ') using a first model (M), the first model (M) indicating the possibilities that the human driver has to determine a vehicle state based on the current state ( z) to influence, and
der Schritt (b) das Bestimmen des zweiten Zustandsraums (Z") unter Verwendung eines zweiten Modells (A) umfasst, wobei das zweite Modell (A) die Möglichkeiten angibt, die das automatisierte Steuerungssystem (201) hat, um einen Fahrzeugzustand ausgehend von den ersten Zuständen (z‘) zu beeinflussen. step (b) comprises determining the second state space (Z ") using a second model (A), the second model (A) indicating the possibilities that the automated control system (201) has to determine a vehicle state based on the to influence the first states (z ').
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Kriterium (K) ein oder mehrere Kriterien umfasst, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die folgendes umfasst: 3. The method according to any one of the preceding claims, wherein the criterion (K) comprises one or more criteria selected from a group comprising:
eine Güte eines oder mehrerer der zweiten Zustände (z“) des zweiten Zustandsraums (Z‘‘); a quality of one or more of the second states (z ") of the second state space (Z '");
eine Wahrscheinlichkeit eines oder mehrerer der zweiten Zustände (z“) des zweiten Zustandsraums (Z‘‘); a probability of one or more of the second states (z ") of the second state space (Z '");
eine Güte eines oder mehrerer der Zustände (z‘) des ersten Zustandsraums (Z'); a quality of one or more of the states (z ') of the first state space (Z');
eine Wahrscheinlichkeit eines oder mehrerer der Zustände (z‘) des ersten Zustandsraums (Z‘); a probability of one or more of the states (z ’) of the first state space (Z’);
eine Ve rke h rs rege I ko nf o rm ität eines oder mehrerer der Zustände (z‘, z“) des ersten oder zweiten Zustandsraums (Z‘, Z“); a traffic activity I com nformity of one or more of the states (z ’, z“) of the first or second state space (Z ’, Z“);
eine Sicherheit eines oder mehrerer der Zustände (z‘, z“) des ersten oder zweiten Zustandsraums (Z‘, Z“); a security of one or more of the states (z ', z ") of the first or second state space (Z', Z");
eine Vorhersagbarkeit der Güte der Zustände (z‘, z“) des ersten oder zweiten Zustandsraums (Z‘, Z“); a predictability of the quality of the states (z ', z ") of the first or second state space (Z', Z");
eine minimale Güte eines oder mehrerer der ersten Zustände (z‘) des ersten Zustandsraums (Z‘); a minimum quality of one or more of the first states (z ') of the first state space (Z');
eine minimale Güte eines oder mehrerer der zweiten Zustände (z“) des zweiten Zustandsraums (Z‘‘); a minimum quality of one or more of the second states (z “) of the second state space (Z’ ’);
eine Eignung oder Unterschiedlichkeit eines oder mehrerer der ersten Zustände (z‘) des ersten Zustandsraums (Z‘) hinsichtlich ihrer Behandlung als Ausgangspunkt für die automatisierte Steuerung. a suitability or difference of one or more of the first states (z ') of the first state space (Z') with regard to their treatment as a starting point for the automated control.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Kriterium (K) eine Güte des Zustands (z“) des zweiten Zustandsraums (Z“) umfasst, wobei 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the criterion (K) comprises a quality of the state (z ") of the second state space (Z"), wherein
der Schritt (c) ein Gütemodell (G) verwendet, um die Güte mindestens eines Zustands des ersten und/oder zweiten Zustandsraums (Z‘, Z“) zu bestimmen, wobei step (c) uses a quality model (G) to determine the quality of at least one state of the first and / or second state space (Z ', Z "), wherein
im Schritt (d) die menschliche Steuerung des Fahrzeugs (200) nicht verboten wird, falls diese Bewertung gemäß dem Gütemodell (G) eine ausreichende Güte aufweist, und im Schritt (e) die menschliche Steuerung des Fahrzeugs (200) verboten wird, falls diese Bewertung gemäß dem Gütemodell (G) keine ausreichende Güte aufweist. in step (d) human control of the vehicle (200) is not prohibited if this evaluation according to the quality model (G) is of sufficient quality, and in step (e) human control of the vehicle (200) is prohibited if this evaluation according to the quality model (G) is not of sufficient quality.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Schritt (e) das Verbieten der menschlichen Steuerung des Fahrzeugs (200) folgendes umfasst: falls das Fahrzeug (200) im aktuellen Zeitpunkt (T0) durch einen menschlichen Fahrer gesteuert wird, 5. The method according to claim 1, wherein in step (e) the prohibition of human control of the vehicle (200) comprises the following: if the vehicle (200) is controlled by a human driver at the current time (T0),
Entziehen der Kontrolle des Fahrzeugs (200) dem menschlichen Fahrer und Übertragen der Steuerung an das automatisierte Steuerungssystem (201) für das erste Zeitintervall (T1), oder Withdrawing control of the vehicle (200) from the human driver and transferring control to the automated control system (201) for the first time interval (T1), or
Nicht-Durchführen der durch den menschlichen Fahrer eingegebenen Steuerungsbefehle und Übertragen der Steuerung an das automatisierte Steuerungssystem (201) für das erste Zeitintervall (T1), oder Not performing the control commands entered by the human driver and transferring the control to the automated control system (201) for the first time interval (T1), or
Benachrichtigen des menschlichen Fahrers, dass die Kontrolle über das Fahrzeug (200) abzugeben ist, und Übertragen der Steuerung an das automatisierte Steuerungssystem (201) für das erste Zeitintervall (T1), und falls das Fahrzeug (200) im aktuellen Zeitpunkt (T0) durch das automatisierte Steuerungssystem (201) gesteuert wird, Beibehalten der automatisierten Steuerung. Notifying the human driver that control of the vehicle (200) is to be surrendered and transferring control to the automated control system (201) for the first time interval (T1), and if the vehicle (200) at the current time (T0) the automated control system (201) is controlled, maintaining the automated control.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Benachrichtigen des Fahrers die Ausgabe eines hörbaren, sichtbaren und/oder fühlbaren Warnhinweises an den menschlichen Fahrer umfasst. 6. The method of claim 5, wherein notifying the driver includes issuing an audible, visible, and / or tactile warning to the human driver.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem 7. The method according to any one of the preceding claims, in which
falls das Kriterium (K) erfüllt ist, der zweite Zustandsraum (Z“) hinreichend sichere Fahrsituationen darstellt, und if the criterion (K) is met, the second state space (Z “) represents sufficiently safe driving situations, and
falls das Kriterium (K) nicht erfüllt ist, der zweite Zustandsraums (Z“) zu kritische Fahrsituationen darstellt. if the criterion (K) is not met, the second state space (Z “) represents critical driving situations.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem im Schritt (e) die menschliche Steuerung des Fahrzeugs (200) für ein über das erste Zeitintervall (T1) hinausgehendes Zeitintervall verboten wird, bis die kritische Fahrsituation durch das automatisierte Steuerungssystem (201) aufgelöst ist. 8. The method according to claim 7, wherein in step (e) the human control of the vehicle (200) is prohibited for a time interval beyond the first time interval (T1) until the critical driving situation is resolved by the automated control system (201).
9, Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt (a) das Überwachen eines oder mehrerer Fahrzeugparameter und/oder das Überwachen des Fahrzeuginnenraums umfasst, um eine oder mehrere durchgeführte und/oder unterlassene Handlungen des menschlichen Fahrers festzustellen. 9. The method according to claim 1, wherein step (a) comprises monitoring one or more vehicle parameters and / or monitoring the vehicle interior in order to determine one or more actions taken and / or omitted by the human driver.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Fahrzeugparameter und/oder der Parameter des Fahrzeuginnenraums einen oder mehrere der folgenden Parameter umfasst: 10. The method of claim 9, wherein the vehicle parameter and / or the parameter of the vehicle interior comprises one or more of the following parameters:
Beschleunigung des Fahrzeugs (200), Abbremsung des Fahrzeugs (200), Lenkung des Fahrzeugs (200), Betätigung der Kupplung oder Gangwechsel, Aussendung von Signalen, beispielsweise Lichtsignalen, wie Blinker, Lichthupe, o- der Funknachrichten, Geschwindigkeit des Fahrzeugs (200), Stellung des Lenkrads, oder mehrere Motoreinstellungen, Vorhersage der Position des Fahrzeugs (200) in der Umgebung, Fahrstabilität des Fahrzeugs (200), Raddrehgeschwindigkeit des Fahrzeugs (200), Beschleunigung des Fahrzeugs (200), Lenkraddrehgeschwindigkeit des Fahrzeugs (200), Gierrate des Fahrzeugs (200), und/oder Acceleration of the vehicle (200), braking of the vehicle (200), steering of the vehicle (200), actuation of the clutch or gear change, transmission of signals, for example light signals, such as indicators, flashing lights, or radio messages, vehicle speed (200) , Position of the steering wheel, or more engine settings, prediction of the position of the vehicle (200) in the vicinity, driving stability of the vehicle (200), wheel rotation speed of the vehicle (200), acceleration of the vehicle (200), steering wheel rotation speed of the vehicle (200), yaw rate the vehicle (200), and / or
Pose des Fahrers, Blickrichtung des Fahrers, Gesten oder Mimik des Fahrers, Verhalten oder Tätigkeiten des Fahrers, physiologische oder psychologische Daten des Fahrers (bspw. Konzentration, Müdigkeit, Nervosität basierend auf bspw. Elektrokardiogramm, Elektromyogramm und/oder Hautleitwert), Gesten und Mimik anderer Fahrzeuginsassen (200), Verhalten oder Tätigkeiten anderer Fahrzeuginsassen (200), Zustand der Innenraumelektronik des Fahrzeugs (200), z.B. Kommunikations- oder Unterhaltungselektronik, Fahrzeuginnentemperatur, und/oder Pose of the driver, direction of the driver, gestures or facial expressions of the driver, behavior or activities of the driver, physiological or psychological data of the driver (e.g. concentration, fatigue, nervousness based on e.g. electrocardiogram, electromyogram and / or skin conductance), gestures and facial expressions other vehicle occupants (200), behavior or activities of other vehicle occupants (200), state of the interior electronics of the vehicle (200), for example Communication or entertainment electronics, vehicle interior temperature, and / or
eine Abschätzung der Genauigkeit der genannten Parameter. an estimate of the accuracy of the parameters mentioned.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt (a) das Überwachen eines oder mehrerer Fahrzeugumgebungsparameter umfasst. 11. The method according to any one of the preceding claims, wherein step (a) comprises monitoring one or more vehicle environment parameters.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , bei dem der Fahrzeugumgebungsparameter einen oder mehrere der folgenden Parameter umfasst: 12. The method of claim 1 1, wherein the vehicle environment parameter comprises one or more of the following parameters:
Position eines oder mehrerer stationärer oder sich bewegender Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs (200), Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung eines sich bewegenden Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs (200), Vorher- sage der Position des sich bewegenden Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs (200), Vorhersage der Geschwindigkeit des sich bewegenden Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs (200), Vorhersage der Orientierung des sich bewegenden Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs (200), geltende Verkehrsregeln, Beschaffenheit der Straßenoberfläche, Sichtverhältnisse, und/oder eine Abschätzung der Genauigkeit der genannten Parameter. Position of one or more stationary or moving objects in the vicinity of the vehicle (200), speed and direction of movement of a moving object in the surroundings of the vehicle (200), previously say the position of the moving object in the surroundings of the vehicle (200), predict the speed of the moving object in the surroundings of the vehicle (200), predict the orientation of the moving object in the surroundings of the vehicle (200), applicable traffic rules , Condition of the road surface, visibility, and / or an estimate of the accuracy of the parameters mentioned.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste Zustandsraum (Z‘) eine Mehrzahl von ersten Zuständen (z‘) umfasst, und/oder der zweite Zustandsraum (Z“) eine Mehrzahl von zweiten Zuständen (z“) umfasst. 13. The method according to any one of the preceding claims, wherein the first state space (Z ') comprises a plurality of first states (z') and / or the second state space (Z ') comprises a plurality of second states (z').
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Fahrzeug (200) im aktuellen Zeitpunkt (T0) durch das automatisierte Steuerungssystem (201) gesteuert wird und ein Eingriff des menschlichen Fahrers zur manuellen Steuerung des Fahrzeugs (200) zugelassen ist, wobei ansprechend auf das Erfassen eines Eingriffs aus einer Mehrzahl von möglichen Eingriffen des menschlichen Fahrers die Schritte (a) bis (e) durchgeführt werden. 14. The method according to any one of the preceding claims, wherein the vehicle (200) is controlled at the current time (T0) by the automated control system (201) and an intervention of the human driver for manual control of the vehicle (200) is permitted, wherein responsive steps (a) to (e) are carried out upon detection of an intervention from a plurality of possible interventions by the human driver.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem das Fahrzeug (200) im aktuellen Zeitpunkt (T0) durch den menschlichen Fahrer gesteuert wird. 15. The method according to any one of claims 1 to 13, wherein the vehicle (200) is controlled by the human driver at the current time (T0).
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgendem Schritt: 16. The method according to any one of the preceding claims, with the following step:
Protokollieren der Eingriffe des automatisierten Steuerungssystems (201) des Fahrzeugs (200). Log the interventions of the automated control system (201) of the vehicle (200).
17. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16 auszuführen. 17. A computer program comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out the method according to one of claims 1 to 16.
18. Vorrichtung (150) zur Bewertung der Kritikalität einer menschlichen Steuerungsmöglichkeit eines Fahrzeugs (200), das über ein automatisiertes Steuerungssystem (201), AST, verfügt, und das sich zu einem aktuellen Zeitpunkt (T0) in einem Zustand (z) befindet, mit: einer Signalverarbeitungseinrichtung (152), die konfiguriert ist, um einen ersten Zustandsraum (Z‘) zu bestimmen (102), in den das Fahrzeug (200) während eines dem aktuellen Zeitpunkt (TO) folgenden ersten Zeitintervalls (T1) durch eine menschliche Steuerung ausgehend von dem Zustand (z) überführ- bar ist, einen zweiten Zustandsraum (Z“) zu bestimmen (104), in den das Fahrzeug (200) während eines dem ersten Zeitintervall (T1) folgenden ersten Zeitintervalls (T2) durch das automatisierte Steuerungssystem (201) ausgehend von mindestens einem Zustand (z‘) des ersten Zustandsraum (Z‘) überführbar ist, zu bestimmen (106, 154), basierend auf dem zweiten Zustandsraum (Z“) und/oder dem ersten Zustandsraum (Z‘), ob zumindest ein Kriterium (K) erfüllt ist, falls das Kriterium (K) erfüllt ist, die menschlichen Steuerung des Fahrzeugs (200) zumindest für das erste Zeitintervall (T1) nicht zu verbieten (108, 156), und falls das Kriterium (K) nicht erfüllt ist, die menschlichen Steuerung des Fahrzeugs (200) zumindest für das erste Zeitintervall (T1) zu verbieten (110, 158). 18. Device (150) for evaluating the criticality of a human control possibility of a vehicle (200), which has an automated control system (201), AST, and which is in a state (z) at a current time (T0), comprising: a signal processing device (152) configured to to determine (102) a first state space (Z ') into which the vehicle (200) can be transferred based on the state (z) during a first time interval (T1) following the current point in time (TO), to determine (104) a second state space (Z ") into which the vehicle (200) during a first time interval (T2) following the first time interval (T1) by the automated control system (201) starting from at least one state (z ') of the first state space (Z ') can be transferred, to determine (106, 154), based on the second state space (Z ") and / or the first state space (Z'), whether at least one criterion (K) is met, if that Criterion (K) is met not to prohibit (108, 156) human control of the vehicle (200) at least for the first time interval (T1), and if the criterion (K) is not met, human control of the vehicle (200 ) at least for the first time interval (T1) (110 , 158).
19. Vorrichtung (150) nach Anspruch 18, bei der die Signalverarbeitungseinrichtung (152) konfiguriert ist, um Steuerungssignale (160) zum Ansteuern von Aktuatoren (162) des Fahrzeugs (200) zu erzeugen, zum Steuern des Fahrzeugs (200) durch das automatisierte Steuerungssystem (201). 19. The apparatus (150) according to claim 18, wherein the signal processing device (152) is configured to generate control signals (160) for actuating actuators (162) of the vehicle (200), for controlling the vehicle (200) by the automated one Control system (201).
20. Fahrzeug (200), mit einem automatisierten Steuerungssystem (201), AST; und einer Vorrichtung (150) gemäß Anspruch 18 oder 19. 20. Vehicle (200) with an automated control system (201), AST; and a device (150) according to claim 18 or 19.
21. Fahrzeug (200) nach Anspruch 20, bei dem das Fahrzeug ein Landfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug umfasst. 21. The vehicle (200) of claim 20, wherein the vehicle comprises a land vehicle, a watercraft, or an aircraft.
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