WO2021018684A1 - Planung einer route für ein automatisiert betreibbares kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2021018684A1
WO2021018684A1 PCT/EP2020/070647 EP2020070647W WO2021018684A1 WO 2021018684 A1 WO2021018684 A1 WO 2021018684A1 EP 2020070647 W EP2020070647 W EP 2020070647W WO 2021018684 A1 WO2021018684 A1 WO 2021018684A1
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WO
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route
break
driver
automatically
data
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/070647
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English (en)
French (fr)
Inventor
Britta Michel
Christiane Wölfel
Veronika Hutmann
Original Assignee
Man Truck & Bus Se
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Filing date
Publication date
Application filed by Man Truck & Bus Se filed Critical Man Truck & Bus Se
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/3453—Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
    • G01C21/3476—Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments using point of interest [POI] information, e.g. a route passing visible POIs
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0968—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle
    • G08G1/096833—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where different aspects are considered when computing the route
    • G08G1/096838—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where different aspects are considered when computing the route where the user preferences are taken into account or the user selects one route out of a plurality

Definitions

  • the invention relates to a method for planning a route for an automatically operated motor vehicle, preferably a utility vehicle.
  • the invention also relates to a navigation system and a motor vehicle with a navigation system.
  • DE 199 33 345 A1 already discloses a method for route planning in a navigation device provided for a motor vehicle, in which a route is calculated from a starting point to a destination.
  • the route is calculated in such a way that an interruption in the journey is planned after a predetermined journey time, rest areas located in the area of a journey interruption being included in the route planning as an intermediate destination.
  • DE 102014 008 151 A1 discloses a method for operating a motor vehicle, the motor vehicle being set up to drive autonomously.
  • a map is displayed using a navigation device.
  • Autonomously drivable routes and non-autonomously drivable routes are determined by the motor vehicle, evaluated and displayed on the map to a user of the navigation device.
  • the invention is based on the object of creating an alternative and / or improved technique for route planning for a motor vehicle that can be operated automatically.
  • the invention relates to a method for planning a route for an automated (z. B. partially automated, highly automated, fully automated or autonomous) motor vehicle, preferably a utility vehicle (e.g. truck or bus).
  • the method includes specifying a time rule for a break for a driver of the motor vehicle.
  • the method also includes the determination of automatically (for example partially automated, highly automated, fully automated or autonomous) navigable route sections which are located in sections between an appropriately specified starting point and an appropriately specified destination point of the route.
  • the method has a determination of a route proposal from the starting point to the destination based on the temporal pause rule and the determined automatically navigable route sections, so that the Driver's break expediently completely falls into one of the automatically drivable route sections and / or several interrelated automatically drivable route sections.
  • the driver of the motor vehicle can thus be offered new options for designing his route in a simple and understandable manner, which enable economic advantages.
  • the optimizations are made for automated driving.
  • the driver can actively take part in a secondary activity, e.g. B. office work, and adjust the time frame for this to his needs.
  • the procedure can also take into account the statutory driving, rest and break times of professional drivers.
  • the number of route parameters taken into account for optimization can be higher than with conventional navigation devices, so that more individual adaptation is possible, especially for professional drivers and their needs.
  • the suggested route options can be kept variable so that the driver himself or the method can weigh up what is to be done.
  • the route options can also be adapted adaptively to the environmental conditions, e.g. B. when the weather changes and a vehicle takeover by the driver is emerging. Additional route parameters can be shown to the driver by the navigation system, e.g. B. Platooning partners on the route for automatically navigable route sections, time of secondary activity, etc.
  • a number of alternative route suggestions can expediently be made in which the driver's break completely falls in time into one of the automatically navigable route sections and / or several connected automatically navigable route sections.
  • the method can furthermore have a determination of route sections between the starting point and the destination point that cannot be traveled automatically in an automated manner.
  • the determination of the at least one suggested route can also be based on the determined non-automated drivable route sections, so that the driver's break does not fall in a non-automated drivable route segment and / or a probability that the driver's break in a non-automated drivable route segment falls, is smaller than a predefined or predefinable limit probability.
  • the time-related rule for a break requires a driver break with a predetermined length and / or after a predetermined journey time.
  • the temporal pause regulation may require a driver break for an active secondary activity (e.g. office work).
  • the time interval rule has a statutory driving time, rest time and / or break time for the driver of the motor vehicle.
  • the method also includes determining parking spaces and / or rest stops that are positioned between the starting point and the destination point.
  • a further suggested route from the starting point to the destination point can be determined based on the break rule and the determined parking spaces and / or rest areas so that the driver's break can be carried out at one of the determined parking spaces and / or one of the determined rest areas.
  • the automatically navigable route sections determined can also be taken into account in the determination. The driver thus has more options and can accordingly choose whether the break should be carried out during the automated journey or in a parking lot. For certain secondary activities and / or if there is a high probability of a vehicle being taken over during the automated journey, the driver can tend to take the break in the parking lot.
  • the method also includes specifying an intermediate destination (e.g., an intermediate stop) for the route.
  • the temporal pause rule can expediently have a driver break that is to be carried out before the intermediate destination.
  • the route proposal can be determined in such a way that the driver's break falls in one of the automatically drivable route sections and / or several connected, automatically drivable route sections before the intermediate destination. It can thus be ensured, for example, that an auxiliary activity that is necessary to be carried out before reaching the intermediate destination can actually be carried out by the driver before reaching the intermediate destination, e.g. B. Prepare or fill in shipping documents for cargo to be loaded or unloaded at the interim destination.
  • automatically navigable route sections are determined as a function of map data, traffic situation data, weather data, road type data, road topology data, light ratio data and / or time of day data.
  • the data can be current data and / or predicted or estimated data.
  • the data can expediently be received by means of a communication interface of the motor vehicle and / or recorded by means of a surroundings detection sensor system of the motor vehicle.
  • a probability of the actual automated drivability of the route section is determined for the automatically navigable route sections, preferably based on map data, traffic situation data, weather data, road type data, road topology data, light ratio data and / or time of day data.
  • the determined probability can be used by the method to decide whether and how the respective automated route section is taken into account for the route proposal. For example, a minimum probability can be predefined or predeterminable from which the automatically navigable route section is taken into account for the route proposal or can be taken into account.
  • the determined probability can also be used by the driver as additional information, e.g. B. for route selection or the selection of a suitable secondary activity.
  • the method step can also be carried out independently of the presence of the method step of specifying a break rule and of determining a suggested route based on the break rule.
  • a quality of the automated navigability of the route section is determined for each of the automatically navigable route sections, preferably based on an available data volume and / or data quality.
  • the ascertained quality can be used by the method to decide whether and how the respective automated route section is taken into account for the route proposal. For example, a minimum quality can be predefined or predefinable, from which the automatically navigable route section is taken into account for the route proposal or can be taken into account.
  • the determined quality can also be used by the driver as additional information, z. B. for the route selection or the selection of a suitable secondary activity.
  • the method step can also be carried out independently of the presence of the method step of specifying a break rule and of determining a suggested route based on the break rule.
  • a quality can expediently be high if many data sources are available and / or if the systems involved report a high data quality, e.g. B. due to good weather conditions during data acquisition and / or a very reliable communication connection, etc.
  • a degree of automation of the automated navigability of the route section is determined for the automatically navigable route sections, preferably based on map data, traffic situation data, weather data, road type data, road topology data, light ratio data and / or time of day data.
  • the route proposal is also determined based on the determined degree of automation.
  • the determined degree of automation can be used by the method to decide whether and how the respective automatically navigable route section is taken into account for the route proposal. For example, a minimum degree of automation (e.g. from level 3) can be specified or specified, from which the automatically navigable route section is taken into account for the route proposal or can be taken into account.
  • the determined degree of automation can also be used by the driver as additional information, e.g. B. for the route selection or the selection of a suitable secondary activity.
  • the method step can also be carried out independently of the presence of the method step of specifying a rule for a break and of determining a suggested route based on the rule for the break.
  • the suggested route is determined in such a way that the probability that the driver's break will fall in one of the automatically drivable route sections and / or several interconnected automatically drivable route sections is greater than a predefined or predefinable limit probability.
  • the method can furthermore have the output of a probability that the driver will take a break to fall into one of the automatically navigable route sections and / or several connected automatically navigable route sections.
  • the determination of the at least one suggested route is also based on a previous operating time of the motor vehicle since a last driver break in accordance with the break rule and / or a last start of the motor vehicle. In this way, for example, situations can be dealt with in which the motor vehicle has already been operated for a longer period of time or a longer route before the route is planned.
  • the determination of automatically drivable route sections includes determining at least one platoon drive section in which the automatically drivable route section can be driven by platoon drive, and / or a probability of connecting the motor vehicle to a vehicle platoon, preferably a commercial drive -maschine platoon, is greater than a predetermined or predeterminable limit probability. This means that possible platoon trips can also be taken into account when planning the route.
  • the method step can also be carried out independently of the presence of the method step of specifying a break rule and determining a route proposal based on the break rule.
  • the method includes adapting the suggested route while driving from the starting point to the destination depending on changes that occur during the journey with regard to the automatically navigable route sections and / or the rule for breaks, so that the driver's break continues to be completely in one of the automatically navigable routes Route sections and / or several interrelated automatically navigable route sections fall.
  • the method has an adaptation of an automated operation, preferably a speed (e.g. speed up or down) of the motor vehicle while driving from the starting point to the destination depending on changes occurring during the journey with regard to the automatically passable route sections and / or the rule for a break, so that the driver's break continues to fall entirely in time into one of the automatically navigable route sections and / or several mutually related automatically navigable route sections.
  • the adaptation can expediently be carried out by an automated driving system of the motor vehicle.
  • the method includes outputting the suggested route by means of a user interface of the motor vehicle.
  • the driver of the motor vehicle can be informed, e.g. B. visually, acoustically and / or haptically.
  • a probability, a quality and / or a degree of automation for the automated drivability of the automatically drivable route section can be displayed or can be displayed.
  • a probability that the driver's break falls in one of the automatically navigable route sections can be displayed or can be displayed.
  • An assignment of the driver's break to the respective automated route section can be displayed or can be displayed.
  • a driving time up to the driver's break and / or a remaining break time can be displayed or can be displayed.
  • a platoon trip section in which the automatically drivable route section can be driven by platoon driving and / or a probability of connecting the motor vehicle to a vehicle platoon, can be displayed or be displayable.
  • the invention also relates to a navigation system for a motor vehicle, preferably a utility vehicle (e.g. truck or bus).
  • the navigation system is set up to carry out a method as disclosed herein.
  • the invention also relates to a motor vehicle, preferably a utility vehicle (e.g. truck or bus), with a navigation system.
  • the navigation system is set up to carry out a method as disclosed herein.
  • the motor vehicle can also expediently have an automated driving system for automated driving of the motor vehicle.
  • Figure 1 is a schematic representation of a motor vehicle according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a method for planning a route according to an exemplary embodiment of the present disclosure
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a display of a user interface according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 shows, purely schematically, a motor vehicle 10.
  • the motor vehicle 10 can in particular be a utility vehicle, preferably a truck or an omnibus.
  • the motor vehicle 10 has a navigation system 12 and an automated driving system 14.
  • the motor vehicle 10 can furthermore have a location determination device 16, an environment detection sensor system 18, a communication interface 20 and / or a user interface 22.
  • the components 12 to 22 can each be in communication with one another.
  • the navigation system 12 is used to determine route suggestions for the motor vehicle 10. Based on a predeterminable starting point and a predeterminable destination point, the navigation system 12 can submit one or more route proposals for driving the motor vehicle 10 from the starting point to the destination point. The navigation system 12 can use data for route planning and possibly route updates while the motor vehicle 10 is in motion received by components 14-22. The navigation system 12 is adapted in such a way that the most varied of relevant parameters for the automated driving of the motor vehicle 10 are taken into account, as is described in greater detail herein, for example with reference to FIG.
  • the automated driving system 14 is used for the automated driving of the motor vehicle 10.
  • the automated driving system 14 can operate the motor vehicle 10 in different degrees of automation, partially or fully automated, etc., depending on the design.
  • the automated driving system 14 can for example receive data from the components 12 and 16-22 for driving the motor vehicle 10.
  • the motor vehicle 10 can, for example, in several, z. B. five different degrees of automation can be operated automatically.
  • assisted driving of motor vehicle 10 may be possible, e.g. B. through the use of adaptive speed control, park assist, lane departure warning.
  • partially automated driving of motor vehicle 10 may be possible, e.g. B. Traffic jam assistant with brief takeover of longitudinal and lateral guidance.
  • highly automated driving of motor vehicle 10 may be possible.
  • the driver may be allowed to work on the side. However, the driver must at any time be able to take control of the vehicle 10 again after a corresponding request.
  • a fourth stage or a fourth degree of automation for example, fully automated driving of motor vehicle 10 may be possible. Secondary activities by the driver may also be permitted here.
  • the automated driving system 14 is able to recognize emergency situations and, if necessary, bring the motor vehicle 10 safely to a standstill.
  • the motor vehicle 10 can be driven without any driver intervention. The motor vehicle 10 takes over all the tasks of the driver.
  • the location determination device 16 is designed to determine a current location of the motor vehicle 10.
  • the location device 16 may be a satellite-based and / or global location device, e.g. B. a GPS positioning device, a Galileo positioning device, a GLON-ASS positioning device and / or a Beidou positioning device. It is also possible that the location determining device 16 uses another technique, e.g. B. mobile radio or WLAN or also camera-based, e.g. by recording special traffic signs.
  • the environment detection sensor system 18 is designed to detect an environment of the motor vehicle 10 sen-supported, z. B. an environment in front of, next to and / or behind the motor vehicle 10.
  • the environment detection sensor system 18 can, for example.
  • a camera device, a Radarvorrich device, a lidar device, a laser scanning device and / or close-range sensors, eg. B. ultrasonic sensors have.
  • the communication interface 20 is designed to send and / or receive data, preferably wirelessly.
  • the communication interface 20 can enable communication with other motor vehicles, with infrastructure facilities, with the Internet and / or with a central control center.
  • the user interface 22 is designed to output information to a driver of the motor vehicle 10 and to receive inputs from the driver of the motor vehicle 10.
  • the user interface 22 can output information acoustically, visually and / or haptically.
  • the user interface 22 preferably has, for example, a touch sensitive display device, a loudspeaker and / or one or more input devices, such as. B. buttons or switches.
  • the user interface 22 can be permanently integrated in the motor vehicle 10 or as a mobile, expediently also outside of the motor vehicle 10 usable terminal, eg. B. a smartphone, a tablet computer or a notebook.
  • the user interface 22 can, for example, be designed as the vehicle's own infotainment system. In addition, other systems and locations in the vehicle would be conceivable that are clearly visible from the driver's seat or from the driver's seat, lying or standing positions newly resulting from the automation of the motor vehicle 10. ok
  • FIG. 2 shows an example of a route planning method that is adapted to the possibilities and requirements of the automated method.
  • the method can, for example, be carried out by the navigation system 12 from FIG.
  • a time interval rule for a driver break of a driver of motor vehicle 10 is specified.
  • the temporal break rule can require a driver break with a predetermined length after a predetermined travel time.
  • the time interval rule can include a statutory driving time, rest time and / or break time for the driver of the motor vehicle 10, in particular for professional drivers of commercial vehicles. It is possible for the break rule to include a driver break which is to be carried out before a desired intermediate destination.
  • autonomously or automatically navigable route sections are determined between a specified starting point for the route and a specified destination point for the route.
  • the automated driving system 14 can operate the motor vehicle 10 in an automated manner on route sections that can be driven automatically, in particular from the first degree of automation, preferably from the third degree of automation.
  • the automatically navigable route sections can, for example, be determined based on received, stored and / or determined map data, traffic situation data, weather data, road type data, road topology data, light ratio data and time of day data. Expediently, in addition to the route sections that can be driven automatically, it is also possible to determine those route sections that cannot be driven automatically.
  • the route sections each extend in sections in an area between the starting point and the destination point.
  • Platoon drive sections in which the route section can be driven by means of a platoon drive can also be taken into account as route sections that can be driven automatically.
  • the platoon can be a commercial vehicle platoon, e.g. B. truck platoon act.
  • a vehicle platoon several motor vehicles are electronically coupled to one another (so-called electronic tiller) in order to automatically follow a guide vehicle of the vehicle platoon together in a row and preferably at a short distance from one another.
  • Information on possible platoon travel sections can be received, for example, via the communication interface 20 and / or stored in a memory of the navigation system 12.
  • a probability of the actual automated drivability of the route section can be determined for each of the automatically drivable route sections determined in step S12.
  • the probability indicates how high the probability is that it is actually possible to drive automatically on the respective route section.
  • the probability can, for example, be determined based on map data, traffic situation data, weather data, road type data, road topology data, light condition data and / or time of day data. For example, the probability can be lower in construction site areas, lower when there is high traffic, higher in traffic jams, higher in good visibility, higher in good weather, etc.
  • a quality of the automated drivability of the route section can be determined for each of the automatically drivable route sections determined in step S12.
  • the quality can indicate how large the amount of data available for automated driving is and the quality of the data. In principle, the more data is available and the higher the data quality, the higher the quality. Here, for example, it can be taken into account which data sources (eg components 16-20) of motor vehicle 10 are available and which tolerances the respective data have.
  • the (highest) possible degree of automation of the automated navigability of the route section can be determined for the automatically drivable route sections determined in step S12.
  • the degree of automation can be determined, for example, as one of the five degrees of automation described herein.
  • the degree of automation possible in each case can be determined, for example, based on map data, traffic situation data, weather data, road type data, road topology data, light ratio data and / or time of day data.
  • a suggested route is determined based on the results of method steps S10-S18. It is possible that the route proposal is based only on one or a few results of method steps S10-S18 or that only one or some of method steps S10-S18 are carried out before method step S20.
  • method step S20 at least one route proposal is expediently determined in which the driving break according to step S10 lies within a route section that can be driven automatically according to step S12.
  • the results of steps S14-S18 can be taken into account individually or in any combination in order to ensure as reliably as possible that the driving break according to step S10 will actually be in a route section that can be driven automatically. It is possible that, based on steps S10-S18, a probability is determined that the driver's break actually lies within a route section that can be driven automatically or within several interrelated route sections that are automatically driven.
  • the method can determine or optimize the route proposal so that it can automatically drive longer and / or contiguous sections.
  • the driver has more time to devote himself to his secondary activities. This advantage can be even if the route is extended to a certain extent or the route (distance) itself is longer to then z. B. to take advantage of working or resting while driving.
  • the choice of the road type can be specified by this optimization. It would be conceivable to increase the number of motorway sections or the number of motorway-like sections if this type of road can be used to drive automatically for a longer period of time. The choice can also be made on a route with fewer curves, if this enables quieter driving and more effective performance of the secondary activity.
  • the prevailing weather on the route sections can influence route planning.
  • the route may have to be adjusted in order to avoid unfavorable weather conditions and to optimize the automated journey in terms of distance or time.
  • the route can be adjusted for the current traffic situation / flow, analogous to the prevailing weather. In contrast to the usual approaches in which the flow of traffic is used to get to the destination as quickly as possible, this approach is used to optimize the automated journey (time / distance) and generate economic advantages.
  • the method can determine or optimize the route proposal in such a way that statutory driving and rest times as well as break times of a professional driver are observed and actively influence the planned route.
  • the calculation algorithm can adapt the route to the current daily conditions of the driver (daily maximum hours, consumed and available time shares, etc.), taking into account a secondary activity during the automated driving.
  • the planned active driving time at the wheel as well as the active time of the secondary activity can be taken into account for the calculation, preferably according to the break rule from step S10. Suitable or optimal parking spaces and rest areas for the breaks (rest time) can be calculated or specified by the driver.
  • the driving time for automated driving can be an independent optimization goal or a parameter for the optimization goal “Route for maximum automation” with the aim of increasing profitability.
  • the method can adapt or optimize the course of the route with regard to a possible platooning trip.
  • a platoon trip i. H. preferably a convoy of several trucks
  • the automobiles drive behind one another at a very small distance in order to take advantage of the slipstream effect. This reduces fuel consumption and increases profitability.
  • Route sections can be determined in a targeted manner that have increased potential for such an efficient driving strategy and / or that are traveled by as many potential platooning partners as possible, which are then displayed, for example, by means of the user interface 22.
  • the method can determine the course of the route with regard to a secondary activity to be carried out by the driver up to a predeterminable intermediate destination, so that the secondary activity can be carried out during a driver break in accordance with the break rule before the intermediate destination is reached.
  • intermediate goals e.g. B. for loading and unloading
  • the entire route or the entire duration of the journey or the sequence of the destinations can be optimized. It is also possible to weight the parameters (route, duration, sequence) according to various factors that result from a mixture of these approaches.
  • the optimization of the route can lead to that the driver is informed in advance whether an intermediate stop or the control of an intermediate stop is possible.
  • the processing of his main task the delivery of his goods to a certain place at a certain time, is not endangered.
  • the at least one route proposal from step S20 can be selected via the user interface 22 (see FIG. B. be output visually. Furthermore, the further results of steps S10-S20 can also be output via the user interface 22, e.g. B. the probability, the quality and / or the degree of automation of the respective automated route sections and / or the probability that the planned break time actually falls in an automated route section.
  • the route proposal selected by the driver can be automatically adapted by the navigation system 12 while the motor vehicle 10 is driving. This can be the case, for example, when changes occur during the journey with regard to the automatically navigable route sections and / or the rule for breaks.
  • the route proposal can be adjusted so that the driver's break continues to fall entirely within one of the automatically navigable route sections.
  • the automated driving system 14 can adapt the automated operation of the motor vehicle 10 as a function of the pause rule while the motor vehicle 10 is driving. For example, there may be changes during the journey with regard to the automatically navigable route sections and / or the rule for breaks.
  • the automated driving system 14 can react to this, for example, in such a way that a speed of the motor vehicle 10 is adjusted in the automated operation in order to continue to ensure that the driver's break continues to fall entirely in one of the automatically drivable route sections. For example, the situation can arise that a route section that is being driven automatically at this point in time is shortened due to a sudden change in the weather that is ahead.
  • the speed of the motor vehicle 10 can be reduced ver by the automated driving system 14, for. B. within specified limits.
  • an alternative route proposal can also be determined by the navigation system, in which the driver's break can be carried out at a rest stop or a parking lot.
  • the route planning procedure can also be expanded as follows. For example, the driver can be given an indication of the best time to finish a task, or whether a certain task is worthwhile depending on the current / future automated operation of the motor vehicle.
  • the method can be used in a vehicle platoon.
  • the functions could automatically be made available to the platoon participants when docking to the vehicle platoon.
  • the display can be synchronized on the user interfaces of the platoon participants so that, for example, whenever something happens in the platoon (e.g. coupling, uncoupling processes), this is output by all user interfaces. For example, advertisements of all Platoonteilneh mer with active secondary activity with the urgent information can overlay the current display content.
  • navigation system 12 can thus, for example, also be used like a conventional navigation system, if desired.
  • external influencing factors such as traffic, toll roads, countries, etc. and optimization goals such as fastest route, shortest route, etc. can be taken into account.
  • FIG. 3 shows, purely by way of example, how the driver of the motor vehicle 10 can clearly display some information obtained from the method of FIG. 2.
  • the route information is presented in a way that is easy for the driver to understand and is clearly visible via the user interface 22.
  • the route information can be prepared in various ways for the driver. Basically, the driver is shown suggestions and options that he can choose independently. He is thus given the opportunity to prioritize exactly what meets his needs.
  • a bar chart can be displayed.
  • the automated and non-automated drivable route sections are expediently represented adjacent to one another from a starting point to a destination point for a route proposal.
  • the representation can also be displayed for several route proposals one above the other or next to one another, or the driver can “scroll” through several route proposals.
  • the route proposal consists of only two route sections (from sections X and Y), both of which can also be driven automatically.
  • a length or duration of the route section, a probability of an actual automated driving on the route section, a quality of the database available for the automated operation and a (highest) possible degree of automation are displayed.
  • it is displayed when the implementation of the driver's break is planned in accordance with the break rule, namely, for example, while driving through the second automatically drivable route section.
  • Possible, possibly selectable parameters for output, preferably by display, by means of the user interface 22 relate, for example, to the suggested route with a time horizon, to estimate when and what must and can be done by the driver.
  • the information on the respective degree of automation (level) can be broken down into the individual route sections.
  • the estimates of the quality and / or the probability can be output.
  • These variables can serve as an auxiliary variable for the driver. The driver can understand how resilient and reliable the calculation of the algorithm is and whether he may have to intervene in the vehicle control. A further subdivision according to alternative parameters is also conceivable. Parameters relevant to the journey are output for each section.
  • a traffic situation and a traffic flow can be output.
  • the commencement of a secondary activity e.g. from where to where possible, degree of secondary activity (less and more demanding), duration of secondary activity
  • the weather e.g. probability that the driver will take over the vehicle due to rain or snow
  • the time of day (day / night, probability of vehicle pick-up) can be given.
  • Opportunities for platoon travel (e.g. from where to where is platoon travel possible) can be pointed out.
  • a fuel consumption e.g. fuel saved in general or during platoon trips, or the system weighs up time for secondary activity with saved fuel) can be output.
  • the driver of an automated truck plans his or her daily route. He has to drive to four destinations in order to load and unload cargo at the customer's. In parallel, he has To do two more tasks in the office work area, which he estimates would take three hours. He enters all of these parameters into the navigation system.
  • the calculation algorithm collects further parameters on the traffic situation, weather, time of day, etc. and gives the driver various route options with the optimization goal of “as much time as possible for secondary activity” that meet his requirements. These options include the driver's statutory driving and rest times and provide appropriate breaks at selected service areas. The driver does not choose the shortest route in km.
  • the system suggests a route that is longer in terms of kilometers, but more economical, and on which a platoon can be driven for a longer period of time.
  • the driver selects the option and begins his daily route. As soon as he receives the feedback from the vehicle about automated driving, he devotes himself to his secondary activity.
  • an automated truck is driving on the highway.
  • the driver sits in the "office area" of his cabin and devotes himself to a secondary activity.
  • the navigation system 12 informs him that the weather has changed 80 km ahead and the probability that the driver will take over the vehicle in 60 minutes is high.
  • alternative route options are suggested to the driver in which he can continue his sideline activity.
  • the driver weighs the options and decides to focus on completing his secondary task.
  • the system confirms the selected option and continues the planned journey in automated driving mode on the new route.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung einer Route für ein automatisiert betreibbares Kraftfahrzeug (10), vorzugsweise Nutzfahrzeug. Das Verfahren weist ein Vorgeben einer zeitlichen Pausenvorschrift für eine Fahrerpause eines Fahrers des Kraftfahrzeugs (10) auf. Das Verfahren weist ein Ermitteln von automatisiert befahrbaren Routenabschnitten, die abschnittsweise zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt der Route liegen, auf. Das Verfahren weist ein Ermitteln von einem Routenvorschlag von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt basierend auf der zeitlichen Pausenvorschrift und den ermittelten automatisiert befahrbaren Routenabschnitten, sodass die Fahrerpause zeitlich vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt.

Description

Planung einer Route für ein automatisiert betreibbares Kraftfahrzeug Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung einer Route für ein automatisiert betreibbares Kraftfahrzeug, vorzugsweise Nutzfahrzeug. Die Erfindung betrifft auch ein Navigationssystem und ein Kraftfahrzeug mit Navigationssystem.
Die DE 199 33 345 A1 offenbart bereits ein Verfahren zur Routenplanung in einem für ein Kraftfahrzeug vorgesehenen Navigationsgerät, bei dem eine Route von einem Startort zu ei nem Zielort berechnet wird. Die Route wird derart berechnet, dass nach einer vorgegebenen Fahrtdauer eine Unterbrechung der Fahrt eingeplant wird, wobei im Bereich einer Fahrtunter brechung gelegene Rastplätze als Zwischenziel in die Routenplanung einbezogen werden.
DE 102014 008 151 A1 offenbart ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges, wobei das Kraftfahrzeug dazu eingerichtet ist, autonom zu fahren. Mittels einer Navigationsvorrichtung wird eine Karte angezeigt. Von dem Kraftfahrzeug werden autonom befahrbare Strecken und nicht autonom befahrbare Strecken ermittelt, ausgewertet und einem Nutzer der Navigations vorrichtung auf der Karte zur Anzeige gebracht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine alternative und/oder verbesserte Technik zur Routenplanung für ein automatisiert betreibbares Kraftfahrzeug zu schaffen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Wei terbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung einer Route für ein automatisiert (z. B. teilau tomatisiert, hochautomatisiert, vollautomatisiert oder autonom) betreibbares Kraftfahrzeug, vorzugsweise Nutzfahrzeug (z. B. Lastkraftwagen oder Omnibus). Das Verfahren weist ein Vorgeben einer zeitlichen Pausenvorschrift für eine Fahrerpause eines Fahrers des Kraftfahr zeugs auf. Das Verfahren weist ferner ein Ermitteln von automatisiert (z. B. teilautomatisiert, hochautomatisiert, vollautomatisiert oder autonom) befahrbaren Routenabschnitten, die ab schnittsweise zwischen einem zweckmäßig vorgegebenen Startpunkt und einem zweckmäßig vorgegebenen Zielpunkt der Route liegen auf. Das Verfahren weist ein Ermitteln von einem Routenvorschlag von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt basierend auf der zeitlichen Pausen vorschrift und den ermittelten automatisiert befahrbaren Routenabschnitten auf, sodass die Fahrerpause zeitlich zweckmäßig vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routen abschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Rou tenabschnitte fällt.
Dem Fahrer des Kraftfahrzeugs können so einfach und verständlich neue Optionen zur Ge staltung seiner Fahrroute angeboten werden, die wirtschaftliche Vorteile ermöglichen. Die Op timierungen erfolgen für automatisiertes Fahren. Der Fahrer kann sich während der Fahrer pause aktiv einer Nebentätigkeit, z. B. Büroarbeit, widmen und den Zeitrahmen hierfür an seine Bedürfnisse anpassen. Das Verfahren kann auch die gesetzlichen Lenk-, Ruhe- und Pausen zeiten von Berufskraftfahrern berücksichtigen. Die Anzahl der berücksichtigten Routenpara meter für die Optimierung kann im Vergleich zu herkömmlichen Navigationsgeräten höher sein, sodass eine individuellere Anpassung speziell für Berufskraftfahrer und deren Bedürf nisse möglich ist. Die vorgeschlagenen Routenoptionen können variabel gehalten sein, sodass der Fahrer selbst oder das Verfahren abwägen kann, was gemacht wird. Die Routenoptionen können zudem adaptiv an die Umgebungsbedingungen angepasst werden, z. B. wenn sich das Wetter verändert und sich eine Fahrzeugübernahme durch den Fahrer abzeichnet. Dem Fahrer können durch das Navigationssystem zusätzliche Routenparameter aufgezeigt wer den, z. B. auf der Strecke befindliche Platooningpartner für automatisiert befahrbare Routen abschnitte, Zeit der Nebentätigkeit usw.
Zweckmäßig können mehrere alternative Routenvorschläge gemacht werden, bei denen die Fahrerpause zeitlich vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenab schnitte fällt.
Vorzugsweise kann das Verfahren ferner ein Ermitteln von nicht- automatisiert befahrbaren Routenabschnitten zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt aufweisen. Das Ermitteln des mindestens einen Routenvorschlags kann ferner auf den ermittelten nicht- automatisiert be fahrbaren Routenabschnitten basieren, sodass die Fahrerpause zeitlich nicht in einen nicht- automatisiert befahrbaren Routenabschnitt fällt und/oder eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fahrerpause zeitlich in einen nicht- automatisiert befahrbaren Routenabschnitt fällt, kleiner als eine vorgegebene oder vorgebbare Grenzwahrscheinlichkeit ist.
In einem Ausführungsbeispiel erfordert die zeitliche Pausenvorschrift eine Fahrerpause mit einer vorgegebenen Länge und/oder nach einer vorgegebenen Fahrtdauer. Die zeitliche Pau- senvorschrift kann eine Fahrerpause für eine aktive Nebentätigkeit (z. B. Bürotätigkeit) erfor dern. Alternativ oder zusätzlich weist die zeitliche Pausenvorschrift eine gesetzliche Lenkzeit, Ruhezeit und/oder Pausenzeit für den Fahrer des Kraftfahrzeugs auf.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner ein Ermitteln von Parkplät zen und/oder Raststätten, die zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt positioniert sind, auf. Es kann ein weiterer Routenvorschlag von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt basierend auf der zeitlichen Pausenvorschrift und den ermittelten Parkplätzen und/oder Raststätten er mittelt werden, sodass die Fahrerpause an einem der ermittelten Parkplätze und/oder einer der ermittelten Raststätten durchführbar ist. Bei der Ermittlung können auch die ermittelten automatisiert befahrbaren Routenabschnitte berücksichtigt werden. Der Fahrer hat somit eine größere Auswahlmöglichkeit und kann dementsprechend wählen, ob die Pause während der automatisierten Fahrt oder auf einem Parkplatz durchgeführt werden soll. Für bestimmte Ne bentätigkeiten und/oder bei einer hohen Wahrscheinlichkeit für eine Fahrzeugübernahme während der automatisierten Fahrt kann der Fahrer dazu tendieren, die Pause doch lieber auf dem Parkplatz durchzuführen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner ein Vorgeben eines Zwi schenziels (z. B. Zwischenhalt) für die Route auf. Zweckmäßig kann die zeitliche Pausenvor schrift eine Fahrerpause, die vor dem Zwischenziel durchzuführen ist, aufweisen. Der Routen vorschlag kann so ermittelt werden, dass die Fahrerpause zeitlich in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängenden automa tisiert befahrbare Routenabschnitte vor dem Zwischenziel fällt. Somit kann bspw. sichergestellt werden, dass eine vor Erreichen des Zwischenziels notwendigerweise durchzuführende Ne bentätigkeit tatsächlich vor dem Erreichen des Zwischenziels von dem Fahrer ausgeführt wer den kann, z. B. Vorbereiten oder Ausfüllen von Frachtpapieren für am Zwischenziel aufzula dende oder abzuladende Fracht.
In einer Ausführungsform erfolgt das Ermitteln von automatisiert befahrbaren Routenabschnit ten in Abhängigkeit von Kartendaten, Verkehrssituationsdaten, Wetterdaten, Straßentypdaten, Straßentopologiedaten, Lichtverhältnisdaten und/oder Tageszeitdaten. Die Daten können ak tuelle Daten und/oder vorhergesagte bzw. geschätzte Daten sein.
Zweckmäßig können die Daten mittels einer Kommunikationsschnittstelle des Kraftfahrzeugs empfangen und/oder mittels einer Umfelderfassungssensorik des Kraftfahrzeugs erfasst wer den. In einer weiteren Ausführungsform wird für die automatisiert befahrbaren Routenabschnitte jeweils eine Wahrscheinlichkeit zur tatsächlichen automatisierten Befahrbarkeit des Routen abschnitts ermittelt, vorzugsweise basierend auf Kartendaten, Verkehrssituationsdaten, Wet terdaten, Straßentypdaten, Straßentopologiedaten, Lichtverhältnisdaten und/oder Tageszeit daten. Die ermittelte Wahrscheinlichkeit kann vom Verfahren dazu genutzt werden, zu ent scheiden, ob und wie der jeweilige automatisiert befahrbare Routenabschnitt für den Routen vorschlag berücksichtigt wird. Es kann bspw. eine Mindestwahrscheinlichkeit vorgegeben oder vorgebbar sein, ab der der automatisiert befahrbare Routenabschnitt für den Routenvorschlag berücksichtigt wird oder berücksichtigbar ist. Die ermittelte Wahrscheinlichkeit kann auch vom Fahrer als zusätzliche Information genutzt werden, z. B. für die Routenauswahl oder die Aus wahl einer geeigneten Nebentätigkeit. Der Verfahrensschritt kann auch unabhängig von einem Vorhandensein des Verfahrensschritts des Vorgebens einer Pausenvorschrift und des Ermit- telns eines Routenvorschlags basierend auf der Pausenvorschrift ausgeführt werden.
In einer Ausführungsvariante wird für die automatisiert befahrbaren Routenabschnitte jeweils eine Qualität der automatisierten Befahrbarkeit des Routenabschnitts ermittelt, vorzugsweise basierend einer zur Verfügung stehenden Datenmenge und/oder Datengüte. Die ermittelte Qualität kann vom Verfahren dazu genutzt werden, zu entscheiden, ob und wie der jeweilige automatisiert befahrbare Routenabschnitt für den Routenvorschlag berücksichtigt wird. Es kann bspw. eine Mindestqualität vorgegeben oder vorgebbar sein, ab der der automatisiert befahrbare Routenabschnitt für den Routenvorschlag berücksichtigt wird oder berücksichtig bar ist. Die ermittelte Qualität kann auch vom Fahrer als zusätzliche Information genutzt wer den, z. B. für die Routenauswahl oder die Auswahl einer geeigneten Nebentätigkeit. Der Ver fahrensschritt kann auch unabhängig von einem Vorhandensein des Verfahrensschritts des Vorgebens einer Pausenvorschrift und des Ermittelns eines Routenvorschlags basierend auf der Pausenvorschrift ausgeführt werden.
Zweckmäßig kann eine Qualität hoch sein, wenn viele Datenquellen zur Verfügung stehen und/oder wenn die beteiligten System eine hohe Datengüte melden, z. B. aufgrund von guten Wetterbedingungen bei der Datenerfassung und/oder einer sehr zuverlässigen Kommunikati onsverbindung usw.
In einer Ausführungsvariante wird für die automatisiert befahrbaren Routenabschnitte jeweils ein Automatisierungsgrad der automatisierten Befahrbarkeit des Routenabschnitts ermittelt, vorzugsweise basierend auf Kartendaten, Verkehrssituationsdaten, Wetterdaten, Straßen- typdaten, Straßentopologiedaten, Lichtverhältnisdaten und/oder Tageszeitdaten. Der Routen vorschlag wird ferner basierend auf den ermittelten Automatisierungsgraden ermittelt. Der er mittelte Automatisierungsgrad kann vom Verfahren dazu genutzt werden, zu entscheiden, ob und wie der jeweilige automatisiert befahrbare Routenabschnitt für den Routenvorschlag be rücksichtigt wird. Es kann bspw. ein Mindestautomatisierungsgrad (z. B. ab Stufe 3) vorgege ben oder vorgebbar sein, ab der der automatisiert befahrbare Routenabschnitt für den Rou tenvorschlag berücksichtigt wird oder berücksichtigbar ist. Der ermittelte Automatisierungs grad kann auch vom Fahrer als zusätzliche Information genutzt werden, z. B. für die Routen auswahl oder die Auswahl einer geeigneten Nebentätigkeit. Der Verfahrensschritt kann auch unabhängig von einem Vorhandensein des Verfahrensschritts des Vorgebens einer Pausen vorschrift und des Ermittelns eines Routenvorschlags basierend auf der Pausenvorschrift aus geführt werden.
Zweckmäßig können mehrere Automatisierungsgrade möglich sein, z. B. aufweisend: assis tiertes Fahren, teilautomatisiertes Fahren, hochautomatisiertes Fahren, vollautomatisiertes Fahren und fahrerloses Fahren.
In einem Ausführungsbeispiel wird der Routenvorschlag so ermittelt, dass eine Wahrschein lichkeit dafür, dass die Fahrerpause zeitlich in einen der automatisiert befahrbaren Routenab schnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Rou tenabschnitte fällt, größer als eine vorgegebene oder vorgebbare Grenzwahrscheinlichkeit ist. Das Verfahren kann ferner ein Ausgeben einer Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fahrer pause zeitlich in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere mit einander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt, aufweisen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel basiert das Ermitteln des mindestens einen Routen vorschlags ferner auf einer bisherigen Betriebszeit des Kraftfahrzeugs seit einer letzten Fah rerpause gemäß der Pausenvorschrift und/oder einem letzten Start des Kraftfahrzeugs. Damit kann bspw. Situationen begegnet werden, bei denen das Kraftfahrzeug vor der Routenplanung bereits einen längeren Zeitraum bzw. eine längere Fahrstrecke hinweg betrieben wurde.
In einer Ausführungsform weist das Ermitteln von automatisiert befahrbaren Routenabschnit ten ein Ermitteln von mindestens einem Platoonfahrt-Abschnitt, in dem der automatisiert be fahrbare Routenabschnitt mittels Platoonfahrt befahrbar ist, und/oder eine Wahrscheinlichkeit zum Anschließen des Kraftfahrzeugs an ein Fahrzeug-Platoon, vorzugsweise ein Nutzfahr- zeug-Platoon, größer als eine vorgegebene bzw. vorgebbare Grenzwahrscheinlichkeit ist, auf. Somit können auch mögliche Platoonfahrten durch die Routenplanung berücksichtigt werden. Der Verfahrensschritt kann auch unabhängig von einem Vorhandensein des Verfahrens schritts des Vorgebens einer Pausenvorschrift und des Ermittelns eines Routenvorschlags ba sierend auf der Pausenvorschrift ausgeführt werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Verfahren ein Anpassen des Routenvorschlags während der Fahrt vom Startpunkt zum Zielpunkt in Abhängigkeit von während der Fahrt auf tretenden Veränderungen bezüglich der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder der Pausenvorschrift, sodass die Fahrerpause weiterhin zeitlich vollständig in einen der auto matisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängenden automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt.
In einer weiterem Ausführungsform weist das Verfahren ein Anpassen eines automatisierten Betriebs, vorzugsweise einer Geschwindigkeit (z. B. Geschwindigkeit hoch oder runter) des Kraftfahrzeugs während der Fahrt vom Startpunkt zum Zielpunkt in Abhängigkeit von während der Fahrt auftretenden Veränderungen bezüglich der automatisiert befahrbaren Routenab schnitte und/oder der Pausenvorschrift, sodass die Fahrerpause weiterhin zeitlich vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zu sammenhängenden automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt, auf. Zweckmäßig kann das Anpassen von einem automatisierten Fahrsystem des Kraftfahrzeugs durchgeführt wer den.
In einer Ausführungsvariante weist das Verfahren ein Ausgeben des Routenvorschlags mittels einer Benutzerschnittstelle des Kraftfahrzeugs auf. Somit kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs informiert werden, z. B. visuell, akustisch und/oder haptisch. Bspw. kann jeweils eine Wahr scheinlichkeit, eine Qualität und/oder ein Automatisierungsgrad für die automatisierte Befahr barkeit des automatisiert befahrbaren Routenabschnitts angezeigt werden oder anzeigbar sein. Es kann eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fahrerpause in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte fällt, angezeigt werden oder anzeigbar sein. Es kann eine Zu ordnung der Fahrerpause zu dem jeweiligen automatisiert befahrbaren Routenabschnitt ange zeigt werden oder anzeigbar sein. Es kann eine Fahrzeit bis zur Fahrerpause und/oder eine verbleibende Pausendauer angezeigt werden oder anzeigbar sein. Es kann ein Platoonfahrt- Abschnitt, in dem der automatisiert befahrbare Routenabschnitt mittels Platoonfahrt befahrbar ist und/oder eine Wahrscheinlichkeit zum Anschließen des Kraftfahrzeugs an ein Fahrzeug- platoon angezeigt werden oder anzeigbar sein. Die Erfindung betrifft auch ein Navigationssystem für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug (z. B. Lastkraftwagen oder Omnibus). Das Navigationssystem ist dazu einge richtet, ein Verfahren wie hierin offenbart auszuführen.
Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug (z. B. Lastkraft wagen oder Omnibus), mit einem Navigationssystem. Das Navigationssystem ist dazu einge richtet, ein Verfahren wie hierin offenbart auszuführen.
Zweckmäßig kann das Kraftfahrzeug zusätzlich ein automatisiertes Fahrsystem zum automa tisierten Fahren des Kraftfahrzeugs aufweisen.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs gemäß einem Ausführungs beispiel der vorliegenden Offenbarung;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Planen einer Route gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; und
Figur 3 eine schematische Darstellung einer Anzeige einer Benutzerschnittstelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
Die Figur 1 zeigt rein schematisch ein Kraftfahrzeug 10. Das Kraftfahrzeug 10 kann insbeson dere ein Nutzfahrzeug, vorzugsweise ein Lastkraftwagen oder ein Omnibus, sein.
Das Kraftfahrzeug 10 weist ein Navigationssystem 12 und ein automatisiertes Fahrsystem 14 auf. Das Kraftfahrzeug 10 kann ferner eine Standortbestimmungsvorrichtung 16, eine Umfel derfassungssensorik 18, eine Kommunikationsschnitte 20 und/oder eine Benutzerschnittstelle 22 aufweisen. Die Komponenten 12 bis 22 können jeweils miteinander in Kommunikationsver bindung stehen.
Das Navigationssystem 12 dient zum Ermitteln von Routenvorschlägen für das Kraftfahrzeug 10. Basierend auf einem vorgebbaren Startpunkt und einem vorgebbaren Zielpunkt kann das Navigationssystem 12 einen oder mehrere Routenvorschläge zum Fahren des Kraftfahrzeugs 10 von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt unterbreiten. Das Navigationssystem 12 kann für die Routenplanung und ggf. Routenaktualisierung während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 10 Daten von den Komponenten 14-22 empfangen. Das Navigationssystem 12 ist so angepasst, dass unterschiedlichste relevante Parameter für das automatisierte Fahren des Kraftfahrzeugs 10 berücksichtigt werden, wie hierin bspw. unter Bezugnahme auf die Figur 2 näher beschrieben ist.
Das automatisierte Fahrsystem 14 dient zum automatisierten Fahren des Kraftfahrzeugs 10. Das automatisierte Fahrsystem 14 kann das Kraftfahrzeug 10 in unterschiedlichen Automati sierungsgraden teil- oder vollautomatisiert usw. betreiben, je nach Ausführung. Das automati sierte Fahrsystem 14 kann für das Führen des Kraftfahrzeugs 10 bspw. Daten von den Kom ponenten 12 und 16-22 empfangen. Neben einem vollmanuellen Betreiben des Kraftfahrzeugs 10 kann das Kraftfahrzeug 10 bspw. in mehreren, z. B. fünf, unterschiedlichen Automatisie rungsgraden automatisiert betrieben werden.
In einer ersten Stufe bzw. einem ersten Automatisierungsgrad kann bspw. ein assistiertes Fahren des Kraftfahrzeugs 10 möglich sein, z. B. durch einen Einsatz von adaptiver Geschwin digkeitsregelung, Parklenkassistent, Spurhalteassistent. In einer zweiten Stufe bzw. einem zweiten Automatisierungsgrad kann bspw. ein teilautomatisiertes Fahren des Kraftfahrzeugs 10 möglich sein, z. B. Stauassistent mit kurzzeitiger Übernahme der Längs- und Querführung. In einer dritten Stufe bzw. einem dritten Automatisierungsgrad kann bspw. ein hochautomati siertes Fahren des Kraftfahrzeugs 10 möglich sein. Im dritten Automatisierungsgrad kann eine Nebentätigkeit des Fahrers erlaubt sein. Der Fahrer muss jedoch jederzeit in der Lage sein, nach einer entsprechenden Aufforderung die Fahrzeugführung des Kraftfahrzeugs 10 wieder zu übernehmen. In einer vierten Stufe bzw. einem vierten Automatisierungsgrad kann bspw. ein vollautomatisiertes Fahren des Kraftfahrzeugs 10 möglich sein. Hier können ebenfalls Ne bentätigkeiten des Fahrers erlaubt sein. Das automatisierte Fahrsystem 14 ist im vierten Au tomatisierungsgrad in der Lage, Notsituationen zu erkennen und ggf. das Kraftfahrzeug 10 sicher zum Stillstand zu bringen. In einer fünften Stufe bzw. einem fünften Automatisierungs grad kann bspw. ein Fahren des Kraftfahrzeugs 10 ohne jeglichen Fahrereingriff möglich sein. Das Kraftfahrzeug 10 übernimmt alle Aufgaben des Fahrers.
Bis zur Stufe 2 handelt es sich um klassische Assistenzsysteme, bei denen der Fahrer bei seiner Fahraufgabe unterstützt wird, er selbst jedoch stets die Verantwortung für das Kraft fahrzeug 10 behält und daher die Fahraufgabe ständig überwachen muss. Ab Stufe 3 kann sich der Fahrer anderen Aufgaben widmen, da das Kraftfahrzeug 10 alle kritischen Fahrsitua tionen selbständig meistern und im Gefahrenfall das Kraftfahrzeug 10 sicher führen bzw. zum Stillstand bringen kann. Ab dieser Stufe können die Fahrer weitere Tätigkeiten übernehmen. Insbesondere im gewerblichen Verkehr, z. B. bei Lastkraftwagen, ist zu erwarten, dass die Fahrer Nebenaufgaben, wie z. B. Bürotätigkeiten oder Ähnliches, durchführen und das„klas sische“ Fahrerhaus zu einem mobilen Büro erweitert wird.
Die Standortbestimmungsvorrichtung 16 ist dazu ausgebildet, einen aktuellen Standort des Kraftfahrzeugs 10 zu ermitteln. Bspw. kann die Standortbestimmungsvorrichtung 16 eine sa tellitengestützte und/oder globale Standortbestimmungsvorrichtung sein, z. B. eine GPS- Standortbestimmungsvorrichtung, eine Galileo-Standortbestimmungsvorrichtung, eine GLON- ASS-Standortbestimmungsvorrichtung und/oder eine Beidou-Standortbestimmungsvorrich- tung. Es ist auch möglich, dass die Standortbestimmungsvorrichtung 16 eine andere Technik verwendet, z. B. Mobilfunk oder WLAN oder auch kamerabasiert, z.B. durch die Erfassung spezieller Verkehrszeichen.
Die Umfelderfassungssensorik 18 ist dazu ausgebildet, ein Umfeld des Kraftfahrzeugs 10 sen sorgestützt zu erfassen, z. B. ein Umfeld vor, neben und/oder hinter dem Kraftfahrzeug 10. Die Umfelderfassungssensorik 18 kann bspw. eine Kameravorrichtung, eine Radarvorrich tung, eine Lidarvorrichtung, eine Laserscanvorrichtung und/oder Nahbereichssensoren, z. B. Ultraschallsensoren, aufweisen.
Die Kommunikationsschnittstelle 20 ist dazu ausgebildet, Daten zu senden und/oder zu emp fangen, vorzugsweise drahtlos. Bspw. kann die Kommunikationsschnittstelle 20 eine Kommu nikation mit anderen Kraftfahrzeugen, mit Infrastruktureinrichtungen, mit dem Internet und/o der mit einer zentralen Leitstelle ermöglichen.
Die Benutzerschnittstelle 22 ist dazu ausgebildet, Informationen an einen Fahrer des Kraft fahrzeugs 10 auszugeben und Eingaben von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 zu empfan gen. Bspw. kann die Benutzerschnittstelle 22 Informationen akustisch, visuell und/oder hap tisch ausgeben. Vorzugsweise weist die Benutzerschnittstelle 22 eine bspw. berührungsemp findliche Anzeigevorrichtung, einen Lautsprecher und/oder eines oder mehrere Eingabege räte, wie z. B. Knöpfe oder Schalter, auf. Die Benutzerschnittstelle 22 kann fest in dem Kraft fahrzeug 10 integriert sein oder als ein mobiles, zweckmäßig auch außerhalb des Kraftfahr zeugs 10 nutzbares Endgerät, z. B. ein Smartphone, ein Tablet-Computer oder ein Notebook, ausgeführt sein. Die Benutzerschnittstelle 22 kann bspw. als das fahrzeugeigene Infotainment- System ausgeführt sein. Denkbar wären darüber hinaus weitere Systeme und Orte im Fahr zeug, die von dem Fahrersitz oder sich durch die Automatisierung des Kraftfahrzeugs 10 neu ergebende Sitz-, Liege- oder Stehpositionen des Fahrers gut einsehbar sind. io
Die Figur 2 zeigt beispielhaft ein an die Möglichkeiten und Anforderungen des automatisierten Verfahrens angepasstes Verfahren zur Routenplanung. Das Verfahren kann bspw. von dem Navigationssystem 12 aus Figur 1 ausgeführt werden.
In einem Verfahrensschritt S10 wird eine zeitliche Pausenvorschrift für eine Fahrerpause eines Fahrers des Kraftfahrzeugs 10 vorgegeben. Die zeitliche Pausenvorschrift kann eine Fahrer pause mit einer vorgegebenen Länge nach einer vorgegebenen Fahrtdauer erfordern. Bspw. kann die zeitliche Pausenvorschrift eine gesetzliche Lenkzeit, Ruhezeit und/oder Pausenzeit für den Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 aufweisen, insbesondere für Berufskraftfahrer von Nutz fahrzeugen. Es ist möglich, dass die Pausenvorschrift eine Fahrerpause aufweist, die vor ei nem gewünschten Zwischenziel durchzuführen ist.
In einem Verfahrensschritt S12 werden autonom bzw. automatisiert befahrbare Routenab schnitte zwischen einem vorgegebenen Startpunkt für die Route und einem vorgegebenen Zielpunkt für die Route ermittelt. Auf automatisiert befahrbaren Routenabschnitten kann das automatisierte Fahrsystem 14 das Kraftfahrzeug 10 automatisiert betreiben, insbesondere ab dem ersten Automatisierungsgrad, bevorzugt ab dem dritten Automatisierungsgrad. Die auto matisiert befahrbaren Routenabschnitte können bspw. basierend von empfangenen, gespei cherten und/oder ermittelten Kartendaten, Verkehrssituationsdaten, Wetterdaten, Straßen typdaten, Straßentopologiedaten, Lichtverhältnisdaten und Tageszeitdaten ermittelt werden. Zweckmäßig können neben den automatisiert befahrbaren Routenabschnitten auch diejeni gen Routenabschnitte ermittelt werden, die nicht automatisiert befahrbar sind. Die Routenab schnitte erstrecken sich jeweils abschnittweise in einem Bereich zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt.
Als automatisiert befahrbare Routenabschnitte können auch Platoonfahrt-Abschnitte, in dem der Routenabschnitt mittels einer Platoonfahrt befahrbar ist, berücksichtigt werden. Vorzugs weise kann es sich bei dem Platoon um ein Nutzfahrzeug-Platoon, z. B. Lastkraftwagen-Pla- toon, handeln. In einem Fahrzeugplatoon koppeln sich mehrere Kraftfahrzeuge elektronisch miteinander (sog. Elektronische Deichsel), um gemeinsam in einer Reihe einem Führungs fahrzeug des Fahrzeugsplatoons automatisiert und vorzugsweise in geringem Abstand zuei nander zu folgen. Informationen zu möglichen Platoonfahrt-Abschnitten können bspw. über die Kommunikationsschnittstelle 20 empfangen und/oder in einem Speicher des Navigations systems 12 gespeichert sein. In einem Verfahrensschritt S14 kann für die im Schritt S12 ermittelten automatisiert befahrba ren Routenabschnitte jeweils eine Wahrscheinlichkeit zur tatsächlichen automatisierten Be fahrbarkeit des Routenabschnitts ermittelt werden. Die Wahrscheinlichkeit gibt an, wie hoch die Wahrscheinlichkeit dafür ist, dass auf dem jeweiligen Routenabschnitt tatsächlich automa tisiert gefahren werden kann. Die Wahrscheinlichkeit kann bspw. basierend auf Kartendaten, Verkehrssituationsdaten, Wetterdaten, Straßentypdaten, Straßentopologiedaten, Lichtverhält nisdaten und/oder Tageszeitdaten ermittelt werden. Bspw. kann die Wahrscheinlichkeit in Baustellenbereichen niedriger sein, bei hohem Verkehrsaufkommen geringer sein, bei Stau höher sein, bei guten Sichtverhältnissen höher sein, bei gutem Wetter höher sein usw.
In einem Verfahrensschritt S16 kann für die im Schritt S12 ermittelten automatisiert befahrba ren Routenabschnitte jeweils eine Qualität der automatisierten Befahrbarkeit des Routenab schnitts ermittelt werden. Die Qualität kann angeben, wie groß die zum automatisierten Fahren zur Verfügung stehende Datenmenge ist und welche Güte die Daten aufweisen. Prinzipiell gilt, dass je mehr Daten zur Verfügung stehen und je höher die Datengüte ist, desto höher ist die Qualität. Hier kann bspw. berücksichtigt werden, welche Datenquellen (z. B. Komponenten 16- 20) des Kraftfahrzeugs 10 verfügbar sind und welche Toleranzen die jeweiligen Daten aufwei sen.
In einem Verfahrensschritt S18 kann für die im Schritt S12 ermittelten automatisiert befahrba ren Routenabschnitte jeweils der (höchst-)mögliche Automatisierungsgrad der automatisierten Befahrbarkeit des Routenabschnitts ermittelt werden. Der Automatisierungsgrad kann bspw. als einer der fünf hierin beschriebenen Automatisierungsgrade ermittelt werden. Der jeweils mögliche Automatisierungsgrad kann bspw. basierend auf Kartendaten, Verkehrssituations daten, Wetterdaten, Straßentypdaten, Straßentopologiedaten, Lichtverhältnisdaten und/oder Tageszeitdaten ermittelt werden.
Es ist möglich, dass für einen oder mehrere automatisiert befahrbare Routenabschnitte meh rere mögliche Automatisierungsgrade mit einer jeweils zugeordneten Wahrscheinlichkeit und/oder Qualität ermittelt werden.
Im Verfahrensschritt S20 wird ein Routenvorschlag basierend auf den Ergebnissen der Ver fahrensschritte S10-S18 ermittelt. Es ist möglich, dass der Routenvorschlag nur auf einem oder einigen Ergebnissen der Verfahrensschritte S10-S18 beruht bzw. dass nur einer oder einige der Verfahrensschritte S10-S18 vor dem Verfahrensschritt S20 ausgeführt werden. Zweckmäßig wird im Verfahrensschritt S20 mindestens ein Routenvorschlag ermittelt, bei dem die Fahrpause gemäß Schritt S10 innerhalb eines automatisiert befahrbaren Routenabschnitts gemäß Schritt S12 liegt. Zusätzlich können die Ergebnisse der Schritte S14-S18 einzeln oder in jeglicher Kombination berücksichtigt werden, um möglichst sicher zu gewährleisten, dass die Fahrpause gemäß Schritt S10 tatsächlich in einem automatisiert befahrbaren Routenab schnitt liegen wird. Es ist möglich, dass basierend auf den Schritten S10-S18 eine Wahrschein lichkeit dafür, dass die Fahrerpause tatsächlich innerhalb eines automatisiert befahrbaren Routenabschnitts oder innerhalb von mehreren miteinander zusammenhängenden automati siert befahrbaren Routenabschnitten liegt, ermittelt wird.
Wird ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug in einer höheren Automatisierungsstufe betrieben, bei der sich der Fahrer anderen Tätigkeiten widmen darf, so kann die Optimierung der Fahrroute verschiedene gesamtwirtschaftliche Vorteile erbringen. Nachfolgend sind einige verschiedene Optimierungsmöglichkeiten aufgezeigt.
Das Verfahren kann den Routenvorschlag dahingehend ermitteln bzw. optimieren, längere und/oder zusammenhängende Stücke automatisiert fahren zu können. Der Fahrer hat hier durch mehr Zeit sich seinen Nebentätigkeiten zu widmen. Dieser Vorteil kann selbst dann be stehen, wenn die Fahrroute in einem gewissen zeitlichen Maß verlängert oder die Fahrstrecke (Distanz) selbst länger wird, um dann z. B. den Vorteil des Arbeitens oder Rühens während der Fahrt zu nutzen. Die Wahl des Straßentyps kann durch diese Optimierung vorgegeben werden. Denkbar wäre eine Erhöhung der Autobahnabschnitte oder der autobahnähnlichen Abschnitte, wenn durch diesen Straßentyp eine längere Zeit automatisiert gefahren werden kann. Ebenfalls kann die Wahl auf eine Strecke mit weniger Kurven fallen, wenn hierdurch ein ruhigeres Fahren und eine effektivere Durchführung der Nebentätigkeit ermöglicht werden. Das auf den Streckenabschnitten vorherrschende Wetter kann die Routenplanung beeinflus sen. So ist die Route möglicherweise anzupassen, um ungünstige Wetterlagen zu umgehen und die automatisierte Fahrt bzgl. Strecke oder Zeit zu optimieren. Die Routenanpassung kann analog zum vorherrschenden Wetter auch für die aktuelle Verkehrslage / den aktuellen Ver kehrsfluss erfolgen. Im Gegensatz zu den üblichen Ansätzen, in denen der Verkehrsfluss da hingehend genutzt wird, um schnellstmöglich zum Ziel zu kommen, wird dieser Ansatz dazu verwendet, die automatisierte Fahrt zu optimieren (Zeit / Strecke) und wirtschaftliche Vorteile zu generieren. Das Verfahren kann den Routenvorschlag dahingehend ermitteln bzw. optimieren, dass ge setzliche Lenk- und Ruhezeiten sowie Pausenzeiten eines Berufskraftfahrers eingehalten wer den und aktiv die geplante Route beeinflussen. Der Berechnungsalgorithmus kann die Route den tagesaktuellen Gegebenheiten des Fahrers (tägliche Maximalstunden, verbrauchte und vorhandene Zeitanteile, etc.) unter Berücksichtigung einer Nebentätigkeit während des auto matisierten Fahrens anpassen. Für die Berechnung kann die geplante aktive Lenkzeit am Steuer sowie die aktive Zeit der Nebentätigkeit berücksichtigt werden, vorzugsweise gemäß der Pausenvorschrift aus Schritt S10. Geeignete oder optimale Parkplätze und Rastplätze für die Pausen (Ruhezeit) können errechnet oder durch den Fahrer vorgegeben werden. Die Lenkzeit für automatisiertes Fahren kann ein eigenständiges Optimierungsziel oder ein Para meter für das Optimierungsziel„Routenverlauf für maximale Automatisierung“ sein, mit dem Ziel, die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen.
Das Verfahren kann den Routenverlauf hinsichtlich einer möglichen Platooningfahrt anpassen bzw. optimieren. Bei einer Platoonfahrt, d. h. vorzugsweise einem Konvoi aus mehreren Last kraftwagen, fahren die Kraftfahrzeuge mit sehr geringem Abstand automatisiert hintereinan der, um den Windschatteneffekt auszunutzen. Das reduziert den Kraftstoffverbrauch und er höht die Wirtschaftlichkeit. Es können gezielt Routenabschnitte ermittelt werden, die ein er höhtes Potential für solch eine effiziente Fahrstrategie aufweisen und/oder die von möglichst vielen potentiellen Platooningpartnern befahren werden, die dann bspw. mittels der Benutzer schnittstelle 22 angezeigt werden.
Das Verfahren kann den Routenverlauf hinsichtlich einer bis zu einem vorgebbaren Zwischen ziel auszuführenden Nebentätigkeit des Fahrers ermitteln, sodass die Nebentätigkeit in einer Fahrerpause gemäß der Pausenvorschrift vor Erreichen des Zwischenziels ausgeführt werden kann. Neben der reinen Nebentätigkeit des Berufskraftfahrers, die er während seiner Fahrt im Fahrzeug erledigt, kann es Vorkommen, dass zur Erledigung seiner Aufgaben Zwischenziele, z. B. zum Be- und Entladen, angesteuert werden müssen. So ist es möglich, die Routenfüh rung auf effiziente Weise so zu optimieren, dass die Aufgaben des Fahrers bis zum Erreichen des Zwischenziels erledigt werden können. Optimiert werden können Gesamtweg oder die gesamte Fahrdauer oder die Reihenfolge der angesteuerten Ziele. Ebenfalls möglich ist eine Gewichtung der Parameter (Weg, Dauer, Reihenfolge) nach verschiedenen Faktoren, die eine Mischung dieser Ansätze hervorbringt. Die Optimierung der Fahrroute kann soweit führen, dass der Fahrer vorab informiert wird, ob ein Zwischenhalt bzw. das Ansteuern eines Zwi schenhaltes möglich ist. Die Bearbeitung seiner Hauptaufgabe, das Abliefern seiner Ware an einem bestimmten Ort zu einer bestimmten Zeit wird hierbei nicht gefährdet.
Im Verfahrensschritt S22 kann der mindestens eine Routenvorschlag aus dem Schritt S20 über die Benutzerschnittstelle 22 (siehe Figur 1) zur Auswahl durch den Benutzer z. B. visuell ausgegeben werden. Ferner können auch die weiteren Ergebnisse der Schritte S10-S20 über die Benutzerschnittstelle 22 ausgegeben werden, z. B. die Wahrscheinlichkeit, die Qualität und/oder der Automatisierungsgrad der jeweiligen automatisierten Routenabschnitte und/oder die Wahrscheinlichkeit dafür, dass die geplante Pausenzeit tatsächlich in einen automatisier ten Routenabschnitt fällt.
Es ist möglich, dass während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 10 der von dem Fahrer ausge wählte Routenvorschlag automatisch durch das Navigationssystem 12 angepasst wird. Dies kann bspw. dann der Fall sein, wenn während der Fahrt Veränderungen bezüglich der auto matisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder der Pausenvorschrift auftreten. Der Routen vorschlag kann so angepasst werden, dass die Fahrerpause weiterhin zeitlich vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte fällt.
Es ist auch möglich, dass das automatisierte Fahrsystem 14 während der Fahrt des Kraftfahr zeugs 10 den automatisierten Betrieb des Kraftfahrzeugs 10 in Abhängigkeit von der Pausen vorschrift anpasst. Bspw. kann es während der Fahrt zu Veränderung bezüglich der automa tisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder der Pausenvorschrift kommen. Das automati sierte Fahrsystem 14 kann darauf bspw. so reagieren, dass im automatisierten Betrieb eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 angepasst wird, um weiterhin sicherzustellen, dass die Fahrerpause weiterhin zeitlich vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenab schnitte fällt. Bspw. kann die Situation auftreten, dass sich aufgrund eines vorausliegenden, sich plötzlichen ankündigenden Wetterumschwungs ein zu diesem Zeitpunkt automatisiert be fahrener Routenabschnitt verkürzt. Um dennoch eine bereits angefangene Pausenvorschrift weiterhin vollständig innerhalb des automatisiert befahrenen Routenabschnitts durchzuführen, kann die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 von dem automatisierten Fahrsystem 14 ver ringert werden, z. B. innerhalb von vorgegebenen Grenzen.
Bspw. kann auch ein alternativer Routenvorschlag von dem Navigationssystem ermittelt wer den, bei dem die Fahrerpause an einer Raststätte oder einem Parkplatz durchgeführt werden kann. Das Verfahren zur Routenplanung kann auch wie folgt erweitert werden. Bspw. kann dem Fahrer ein Hinweis gegen werden, wann er zeitlich am besten mit ein Aufgabe fertig sein sollte, bzw. ob sich eine bestimmte Aufgabe lohnt in Abhängigkeit von dem aktuellen / zukünftigen automatisierten Betrieb des Kraftfahrzeugs. Das Verfahren kann in einem Fahrzeugplatoon zum Einsatz kommen. So könnten die Funktionen beim Andocken an das Fahrzeugplatoon den Platoonteilnehmern automatisch zur Verfügung gestellt werden. Im Fahrzeugplatoon kann die Anzeige auf den Benutzerschnittstellen der Platoonteilnehmer synchronisiert werden, so- dass bspw. immer, wenn etwas im Platoon passiert (z. B. Ankoppel-, Abkoppelvorgänge), dies von allen Benutzerschnittstellen ausgegeben wird. Z. B. können Anzeigen aller Platoonteilneh mer mit aktiver Nebentätigkeit mit der dringenden Information den aktuellen Anzeigeinhalt überlagern.
Zusätzlich zu dem dargestellten Verfahren können weitere Aspekte von herkömmlichen Navi gationssystemen von dem Navigationssystem 12 ausgeführt werden, wobei diese Aspekte keinen Bezug zum automatisierten Fahren aufweisen müssen. Das Navigationssystem 12 kann somit bspw. auch wie ein herkömmliches Navigationssystem verwendet werden, wenn gewünscht. Hier können bspw. externe Einflussfaktoren wie Verkehr, Mautstraßen, Länder usw. und Optimierungsziele wie schnellste Route, kürzeste Route usw. berücksichtigt werden.
Die Figur 3 zeigt rein bespielhaft, wie dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 einige aus dem Ver fahren von Figur 2 gewonnene Informationen übersichtlich zur Anzeige gebracht werden kön nen.
Die Darstellung der Routeninformation erfolgt für den Fahrer leicht verständlich und gut er sichtlich über die Benutzerschnittstelle 22. Die Aufbereitung der Routeninformation kann auf verschiedene Arten für den Fahrer erfolgen. Grundlegend werden dem Fahrer Vorschläge und Optionen aufgezeigt, die er eigenständig auswählen kann. Ihm wird somit die Möglichkeit ge boten, genau das zu priorisieren, was seinen Bedürfnissen entspricht.
Bspw. kann u.a. ein Balkendiagramm angezeigt werden. In dem beschrifteten Balkendia gramm werden die automatisiert und nicht- automatisiert befahrbaren Routenabschnitte zweckmäßig aneinander angrenzend von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt für einen Rou tenvorschlag dargestellt. Bspw. kann die Darstellung auch für mehrere Routenvorschläge übereinander oder nebeneinander angezeigt werden, oder der Fahrer kann durch mehrere Routenvorschläge„blättern“. Im Ausführungsbeispiel besteht der Routenvorschlag aus nur zwei Routenabschnitten (Ab schnitte X und Y), die zudem beide automatisiert befahrbar sind. Für beide Routenabschnitte wird eine Länge bzw. Dauer des Routenabschnitts, eine Wahrscheinlichkeit für ein tatsächli ches automatisiertes Befahren des Routenabschnitts, eine Qualität der für den automatisierten Betrieb zur Verfügung stehenden Datenbasis und ein (höchst-)möglicher Automatisierungs grad angezeigt. Zudem wird angezeigt, wann die Durchführung der Fahrerpause gemäß der Pausenvorschrift geplant ist, nämlich beispielhaft während des Durchfahrens des zweiten au tomatisiert befahrbaren Routenabschnitts.
Mögliche, ggf. auswählbare Parameter zur Ausgabe, vorzugsweise durch Anzeige, mittels der Benutzerschnittstelle 22 betreffen bspw. den Routenvorschlag mit Zeithorizont, zur Abschät zung wann und was vom Fahrer gemacht werden muss und kann. Die Information zum jewei ligen Automatisierungsgrad (Stufe) kann auf die einzelnen Routenabschnitte heruntergebro chen sein. Die Abschätzungen zur Qualität und/oder zur Wahrscheinlichkeit kann ausgegeben werden. Diese Größen können als Hilfsgröße für den Fahrer dienen. Der Fahrer kann verste hen, wie belastbar und verlässlich die Berechnung des Algorithmus ist und ob er ggf. in die Fahrzeugsteuerung eingreifen muss. Denkbar wäre ebenfalls eine, weiterführende Untertei lung nach alternativen Parametern. Für jeden Teilabschnitt werden für die Fahrt relevante Pa rameter ausgegeben. Neben den in Figur 3 dargestellten Parametern können bspw. zusätzlich oder alternativ eine Verkehrslage und ein Verkehrsfluss (Stau, Sperrungen, Brücken, Eng pässe, usw.) sowie Straßentyp, Raststätten, Tankstellen, Ladestation für E-Fahrzeug usw. ausgegeben werden. Es kann die Aufnahme einer Nebentätigkeit (z. B. von wo bis wo sinnvoll möglich, Grad der Nebentätigkeit (weniger und höher anspruchsvoll), Dauer der Nebentätig keit) für die Fahrerpause ausgegeben werden. Es kann das Wetter (z. B. Wahrscheinlichkeit einer Fahrzeugübernahme durch den Fahrer wegen Regen oder Schnee) ausgegeben wer den. Es kann die Tageszeit (Tag / Nacht, Wahrscheinlichkeit einer Fahrzeugübernahme) aus gegeben werden. Es kann auf Möglichkeiten zur Platoonfahrt (z. B. von wo bis wo ist eine Platoonfahrt möglich) hingewiesen werden. Es kann ein Kraftstoffverbrauch (z. B. allgemein oder bei Platoonfahrten eingesparter Kraftstoff, oder das System wägt Zeit für Nebentätigkeit mit eingespartem Kraftstoff ab) ausgegeben werden.
Die hierin offenbarten Verfahren können bspw. wie folgt genutzt werden.
Der Fahrer eines automatisiert fahrbaren Lastkraftwagens plant seine Tagesroute. Er muss vier Ziele anfahren, um Ladung beim Kunden aufzuladen und abzuladen. Parallel dazu hat er zwei weitere Aufgaben im Bereich Büroarbeit zu erledigen, deren Aufwand er mit drei Zeitstun den abschätzt. All diese Parameter gibt er in das Navigationssystem ein. Der Berechnungsal gorithmus sammelt weitere Parameter zur Verkehrslage, Wetter, Tageszeit, etc. und gibt dem Fahrer verschiedene Routenoptionen mit dem Optimierungsziel„möglichst viel Zeit für Neben tätigkeit“ vor, die seine Anforderungen erfüllen. Diese Optionen beinhalten die gesetzlichen Lenk- und Ruhezeiten des Fahrers und sehen entsprechende Pausen auf ausgewählten Rast stätten vor. Der Fahrer entscheidet sich nicht für die km-mäßig kürzeste Strecke. Das System schlägt ihm darüber hinaus eine km-mäßig längere aber wirtschaftlich günstigere Route vor, bei der ein längerer Zeitraum in einem Platoon gefahren werden kann. Der Fahrer wählt die Option und beginnt seine Tagesroute. Sobald er vom Fahrzeug die Rückmeldung zum auto matisierten Fahren bekommt, widmet er sich seiner Nebentätigkeit.
Als weiteres Beispiel fährt ein automatisiert fahrender Lastkraftwagen auf der Autobahn. Der Fahrer sitzt im„Bürobereich“ seiner Kabine und widmet sich einer Nebentätigkeit. Das Navi gationssystem 12 teilt ihm mit, dass sich das Wetter 80 km voraus geändert hat und die Wahr scheinlichkeit einer Fahrzeugübernahme in 60 Minuten durch den Fahrer hoch ist. Gleichzeitig werden dem Fahrer alternative Routenoptionen vorgeschlagen, bei denen er seiner Nebentä tigkeit weiter nachkommen kann. Der Fahrer wägt die Optionen ab und entscheidet sich den Fokus auf die Erledigung seiner Nebenaufgabe zu legen. Das System bestätigt die gewählte Option und setzt die geplante Fahrt im automatisierten Fahrmodus auf der neuen Route fort.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die einzelnen Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart. Bezugszeichenliste
10 Kraftfahrzeug
12 Navigationssystem
14 Automatisiertes Fahrsystem
16 Standortbestimmungsvorrichtung
18 Umfelderfassungssensorik
20 Kommunikationsschnittstelle
22 Benutzerschnittstelle
S10-S22 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Planung einer Route für ein automatisiert betreibbares Kraftfahrzeug (10), vorzugsweise Nutzfahrzeug, aufweisend:
Vorgeben einer zeitlichen Pausenvorschrift für eine Fahrerpause eines Fahrers des Kraftfahrzeugs (10);
Ermitteln von automatisiert befahrbaren Routenabschnitten, die abschnittsweise zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt der Route liegen; und
Ermitteln von einem Routenvorschlag von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt basie rend auf der zeitlichen Pausenvorschrift und den ermittelten automatisiert befahrbaren Routenabschnitten, sodass die Fahrerpause zeitlich vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende auto matisiert befahrbare Routenabschnitte fällt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei:
die zeitliche Pausenvorschrift eine Fahrerpause mit einer vorgegebenen Länge und/oder nach einer vorgegebenen Fahrtdauer erfordert; und/oder
die zeitliche Pausenvorschrift eine Fahrerpause für eine aktive Nebentätigkeit er fordert; und/oder
die zeitliche Pausenvorschrift eine gesetzliche Lenkzeit, Ruhezeit und/oder Pau senzeit für den Fahrer des Kraftfahrzeugs (10) aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner aufweisend:
Ermitteln von Parkplätzen und/oder Raststätten, die zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt positioniert sind; und
Ermitteln von einem weiteren Routenvorschlag von dem Startpunkt zu dem Ziel punkt basierend auf der zeitlichen Pausenvorschrift, den ermittelten automatisiert befahr baren Routenabschnitten und den ermittelten Parkplätzen und/oder Raststätten, sodass die Fahrerpause an einem der ermittelten Parkplätze und/oder einer der ermittelten Rast stätten durchführbar ist.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
das Verfahren ferner ein Vorgeben eines Zwischenziels für die Route aufweist; die zeitliche Pausenvorschrift eine Fahrerpause, die vor dem Zwischenziel durch zuführen ist, aufweist; und der Routenvorschlag so ermittelt wird, dass die Fahrerpause zeitlich in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammen hängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte vor dem Zwischenziel fällt.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
das Ermitteln von automatisiert befahrbaren Routenabschnitten in Abhängigkeit von Kartendaten, Verkehrssituationsdaten, Wetterdaten, Straßentypdaten, Straßentopo logiedaten, Lichtverhältnisdaten und/oder Tageszeitdaten erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
für die automatisiert befahrbaren Routenabschnitte jeweils eine Wahrscheinlichkeit zur tatsächlichen automatisierten Befahrbarkeit des Routenabschnitts ermittelt wird, vor zugsweise basierend auf Kartendaten, Verkehrssituationsdaten, Wetterdaten, Straßen typdaten, Straßentopologiedaten, Lichtverhältnisdaten und/oder Tageszeitdaten; und der Routenvorschlag ferner basierend auf den ermittelten Wahrscheinlichkeiten ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
für die automatisiert befahrbaren Routenabschnitte jeweils eine Qualität der auto matisierten Befahrbarkeit des Routenabschnitts ermittelt wird, vorzugsweise basierend ei ner zur Verfügung stehenden Datenmenge und/oder Datengüte; und
der Routenvorschlag ferner basierend auf den ermittelten Qualitäten ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
für die automatisiert befahrbaren Routenabschnitte jeweils ein Automatisierungs grad der automatisierten Befahrbarkeit des Routenabschnitts ermittelt wird, vorzugsweise basierend auf Kartendaten, Verkehrssituationsdaten, Wetterdaten, Straßentypdaten, Stra ßentopologiedaten, Lichtverhältnisdaten und/oder Tageszeitdaten; und
der Routenvorschlag ferner basierend auf den ermittelten Automatisierungsgraden ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
der Routenvorschlag so ermittelt wird, dass eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fahrerpause zeitlich in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt, größer als eine vorgegebene oder vorgebbare Grenzwahrscheinlichkeit ist; und/oder das Verfahren ferner ein Ausgeben einer Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fah rerpause zeitlich in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder meh rere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt, aufweist.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
das Ermitteln des mindestens einen Routenvorschlags ferner auf einer bisherigen Betriebszeit des Kraftfahrzeugs (10) seit einer letzten Fahrerpause gemäß der Pausen vorschrift und/oder einem letzten Start des Kraftfahrzeugs (10) basiert.
11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
das Ermitteln von automatisiert befahrbaren Routenabschnitten ein Ermitteln von mindestens einem Platoonfahrt-Abschnitt, in dem der automatisiert befahrbare Routenab schnitt mittels Platoonfahrt befahrbar ist und/oder eine Wahrscheinlichkeit zum Anschlie ßen des Kraftfahrzeugs (10) an ein Fahrzeug-Platoon, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug- Platoon, größer als eine vorgegebene Grenzwahrscheinlichkeit ist, aufweist.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend:
Anpassen des Routenvorschlags während der Fahrt vom Startpunkt zum Zielpunkt in Abhängigkeit von während der Fahrt auftretenden Veränderungen bezüglich der auto matisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder der Pausenvorschrift, sodass die Fah rerpause weiterhin zeitlich vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenab schnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend:
Anpassen eines automatisierten Betriebs, vorzugsweise einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) während der Fahrt vom Startpunkt zum Zielpunkt in Abhängigkeit von während der Fahrt auftretenden Veränderungen bezüglich der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder der Pausenvorschrift, sodass die Fahrerpause weiterhin zeit lich vollständig in einen der automatisiert befahrbaren Routenabschnitte und/oder mehrere miteinander zusammenhängende automatisiert befahrbare Routenabschnitte fällt.
14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend:
Ausgeben des Routenvorschlags mittels einer Benutzerschnittstelle (22) des Kraft fahrzeugs (10), wobei vorzugsweise: - jeweils eine Wahrscheinlichkeit, eine Qualität und/oder ein Automatisie rungsgrad für die automatisierte Befahrbarkeit des automatisiert befahrba ren Routenabschnitts angezeigt wird oder anzeigbar ist; und/oder eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fahrerpause in einen der automati- siert befahrbaren Routenabschnitte fällt, angezeigt wird oder anzeigbar ist; und/oder
eine Zuordnung der Fahrerpause zu dem jeweiligen automatisiert befahr baren Routenabschnitt angezeigt wird oder anzeigbar ist; und/oder eine Fahrzeit bis zur Fahrerpause und/oder eine verbleibende Pausendauer angezeigt wird oder anzeigbar ist; und/oder
ein Platoonfahrt-Abschnitt, in dem der automatisiert befahrbare Routenab schnitt mittels Platoonfahrt befahrbar ist, und/oder eine Wahrscheinlichkeit zum Anschließen des Kraftfahrzeugs (10) an ein Fahrzeugplatoon ange zeigt wird oder anzeigbar ist.
15. Navigationssystem (12) für ein Kraftfahrzeug (10), vorzugsweise ein Nutzfahrzeug, oder
Kraftfahrzeug (10), vorzugsweise Nutzfahrzeug, mit einem Navigationssystem (12), wobei: das Navigationssystem (12) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.
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