WO2023036632A1 - Fahrassistenzsystem und fahrassistenzverfahren für ein fahrzeug - Google Patents

Fahrassistenzsystem und fahrassistenzverfahren für ein fahrzeug Download PDF

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WO2023036632A1
WO2023036632A1 PCT/EP2022/073867 EP2022073867W WO2023036632A1 WO 2023036632 A1 WO2023036632 A1 WO 2023036632A1 EP 2022073867 W EP2022073867 W EP 2022073867W WO 2023036632 A1 WO2023036632 A1 WO 2023036632A1
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vehicle
training
vehicle occupant
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control
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PCT/EP2022/073867
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English (en)
French (fr)
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Frederik Naujoks
Yannick Forster
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W60/005—Handover processes
    • B60W60/0053—Handover processes from vehicle to occupant
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
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    • B60W60/0053—Handover processes from vehicle to occupant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W60/0057—Estimation of the time available or required for the handover
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/22—Alternative steering-control elements, e.g. for teaching purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/007—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits adjustable by the driver, e.g. sport mode

Definitions

  • the present disclosure relates to a driving assistance system for a vehicle, a vehicle with such a driving assistance system, a driving assistance method for a vehicle and a storage medium for executing the driving assistance method.
  • the present disclosure relates in particular to taking over control of a vehicle by an occupant of an automated vehicle, in particular a motor vehicle.
  • Automated driving can take place with different degrees of automation. Exemplary degrees of automation are assisted, partially automated, conditionally automated, highly automated or fully automated driving. With conditional automated driving, for example, the driver does not have to continuously monitor the system. The vehicle takes over the vehicle guidance and independently carries out, for example, a lane change or lane keeping. However, it must be possible for the driver to be within a can take over control of the vehicle at a certain warning time in response to a request from the driver assistance system.
  • a driver assistance system for a vehicle in particular a motor vehicle
  • the driver assistance system comprises at least one operating element for manual vehicle control; a training level determination unit configured to determine a first training level of a first vehicle occupant and a second training level of a second vehicle occupant; and a control unit configured to assign the at least one operating element to either the first vehicle occupant or the second vehicle occupant for changing from an automated driving mode to a manual driving mode based on the first training level and the second training level.
  • the training level determination unit and the control unit can be implemented in a common software and/or hardware module.
  • the training level Determination unit and the control unit can each be realized in separate software and/or hardware modules.
  • a suitable vehicle occupant is selected based on a training level. For example, in the event of a critical and unplannable takeover (e.g., in the event of a sensor failure), the vehicle occupant with the best or highest level of training may be given control of the vehicle. In another example, in the event of an uncritical and plannable takeover (e.g. in the case of an upcoming route section with known unavailability of the automated driving function), the vehicle occupant with the lowest level of training can take control of the vehicle, so that this vehicle occupant can take over the vehicle control in uncritical and plannable situations can train.
  • a critical and unplannable takeover e.g., in the event of a sensor failure
  • the vehicle occupant with the best or highest level of training may be given control of the vehicle.
  • the vehicle occupant with the lowest level of training can take control of the vehicle, so that this vehicle occupant can take over the vehicle control in uncritical and plannable situations can train.
  • the first vehicle occupant is a driver of the vehicle or seated in a driver's seat, such as a front left or right seat.
  • the second vehicle occupant may be a passenger of the vehicle, or seated in a passenger seat, such as a front right or left seat. sit.
  • the second vehicle occupant is a driver of the vehicle or seated in a driver's seat, such as a front left or right seat.
  • the first vehicle occupant may be a passenger of the vehicle, or seated in a passenger seat, such as a front right or left seat. sit.
  • Vehicle control is handed over based on the training levels of the respective vehicle occupants.
  • level of training refers to an individual driving ability of the driver. In particular, every person is able to drive a vehicle in a certain way. This capability may be categorized according to embodiments of the present disclosure to thereby select a vehicle occupant to assume vehicle control.
  • the degree of training is preferably stored in a user profile of the corresponding vehicle occupant.
  • the level of training can be determined in suitable ways.
  • the training level may be determined, specifically categorized, based on a (historical) number of vehicle control takeovers.
  • the number of takeovers indicates the number of changes from an automated driving mode (e.g. SAE level 3 or 4) to the manual driving mode (level 0) in which the relevant vehicle occupant took over control of the vehicle.
  • the vehicle occupant with the fewer or fewest number of takeovers may be given vehicle control (e.g., in a non-critical and predictable takeover), or alternatively, the vehicle occupant with the higher or highest number of takeovers may be given vehicle control (e.g., in a critical and non-scheduled takeover takeover, such as a sensor failure).
  • a method for determining a person-specific level of training includes collecting situation-related data relating to a driver's behavior of the person, in particular a driver; and a determination of a personal training level of the person based on the situation-related data.
  • the situation-related data are preferably stored in a user profile.
  • the user profile may be a collection of data collected over time contains collected data regarding the driver, such as reactions to certain traffic situations, preferences, etc.
  • Determining a person-specific training level preferably includes classifying the user (that is, a vehicle occupant, in particular a driver) in a predetermined category.
  • the predetermined categories can be set or determined in a suitable manner.
  • the predetermined category may be selected from the group including or consisting of routine, practiced, average, little practiced, and new driving situation.
  • the present disclosure is not limited to these examples, and other categories can be specified.
  • the control unit is preferably set up to determine a criticality of a situation in relation to the change from automated driving mode to manual driving mode.
  • situations can be characterized by a criticality or urgency.
  • Some takeovers are not critical and are planned, for example because it is known well in advance that the route availability (backup route data) is no longer available.
  • Other takeovers are critical and unplanned, since, for example, an environmental sensor system in the vehicle fails.
  • the control unit is preferably set up to assign the at least one operating element either to the first vehicle occupant or to the second vehicle occupant based on the determined criticality of the situation.
  • the control unit is preferably set up to assign the at least one control element or the vehicle guidance to the vehicle occupant with the higher training level if the situation is assessed as critical, and to assign the at least one control element or the vehicle guidance to the vehicle occupant with the lower training level if the situation is rated as non-critical.
  • Inexperienced persons can thus be trained in relatively safe situations in order to master the change to manual driving mode, whereas in serious situations the vehicle occupant with the most training is entrusted with driving the vehicle.
  • multiple occupants may be in the vehicle and may have performed different numbers of manual control takeovers. This means that there may be a need for at least one vehicle occupant to train the takeovers. This can then be done as part of non-critical and planned takeovers.
  • control unit is set up to assess the situation as critical when a first time budget or less for a takeover of a vehicle control by the vehicle occupant is present, and to assess the situation as non-critical when a second time budget or more for a takeover Vehicle control by the vehicle occupants is available.
  • the second time budget may be greater than the first time budget.
  • the time budget can be defined as a period of time between the knowledge of the driver assistance system that a change to the manual mode is imminent and a point in time at which the manual takeover of the vehicle control takes place or must have taken place.
  • the present disclosure is not limited to this and the time budget can be suitably defined depending on the programming of the driver assistance system.
  • the at least one operating element is preferably selected from the group comprising or consisting of a steering wheel, a joystick, an accelerator pedal and a brake pedal.
  • the at least one operating element is preferably a steering wheel, which can be moved essentially perpendicularly to a longitudinal axis of the vehicle from one side of the vehicle to another side of the vehicle.
  • the steering wheel may be moved toward the vehicle occupant selected to take control of the vehicle based on the training level so that the selected occupant may take control of the vehicle.
  • the movement of the steering wheel essentially perpendicular to the longitudinal axis of the vehicle can be a horizontal movement perpendicular to the longitudinal axis of the vehicle and essentially parallel to a roadway.
  • the term “horizontal” is to be understood as distinct from “vertical”.
  • horizontal refers in particular to a horizontal orientation of the movement, whereby a deviation of a few degrees, eg up to 5° or even up to 10°, from a precise horizontal orientation is still considered to be “substantially horizontal”.
  • the vertical direction which is transverse to the horizontal direction, may be substantially parallel to gravity.
  • the present disclosure is not limited to the above example, and the at least one control may be selected from or consisting of the group consisting of a moveable control, non-movable control, unique control, redundant control, and combinations thereof.
  • the at least one operating element comprises or is at least one joystick.
  • the at least one joystick can be set up to steer the vehicle (i.e. to function as a steering wheel) and/or to accelerate the vehicle (i.e. to function as an accelerator pedal) and/or to brake the vehicle (i.e. to function as a brake pedal). .
  • a non-movable control is a single joystick for vehicle control.
  • the joystick can be immovably located on a center console between the driver and the passenger, and can be operated by both the driver and the passenger.
  • a corresponding joystick can be provided for each vehicle occupant, such as a joystick on the driver's seat and another joystick on the passenger seat, similar to the fly-by-wire system of airplanes.
  • the control unit is preferably set up to assign the at least one operating element or the vehicle guidance to a vehicle occupant only if the vehicle occupant is able to take over or has sufficient ability to take over.
  • a vehicle occupant may be the primary choice for taking control of the vehicle based on their level of training, but may have a lack of takeover capability (eg, the occupant is asleep, intoxicated, and/or does not have a valid driver's license). In this case, the driving of the vehicle can be handed over to another vehicle occupant, even if this was not the primary choice in terms of training level.
  • the ability to take over is a measure of the ability of the vehicle occupant to take over the driving of the vehicle.
  • the takeover capability can be defined in a suitable way. For example, takeover ability can be defined between 0% and 100%, with 0% indicating no takeover ability (e.g. when the driver is asleep) and 100% indicating unlimited takeover ability (e.g. when the driver is awake and staring at the road with concentration).
  • adoptability may be defined in levels such as "no adoptability", “conditional adoptability", and "full adoptability”.
  • control unit is further set up to issue a driver instruction to take over driving of the vehicle to the vehicle occupant selected based on the degree of training.
  • the driver can be instructed to take control of the vehicle if the automated driving mode has to be deactivated, e.g. due to unreliable sensor data (critical and non-schedulable handover) or if the automated driving mode is not available on a section of the route ahead (non-critical and predictable handover).
  • the driver instruction is a take-over request (TOR).
  • the takeover request is a request from the driver assistance system to the vehicle occupants to take control of the vehicle.
  • a lane departure warning system can be deactivated and vehicle guidance can be handed over to the vehicle occupants.
  • the takeover request can be issued and the lane departure warning system can be deactivated.
  • the driver's instruction is preferably output to the vehicle occupant optically and/or acoustically and/or haptically.
  • the driver assistance system can include at least one display device that is set up to output or display the driver instruction optically.
  • the display device can be provided, for example, in or on the dashboard of the vehicle.
  • the display device can be a head unit, for example.
  • the display device includes an LCD display, a plasma display, or an OLED display.
  • the vehicle can include at least one loudspeaker that is set up to output the driver's instruction acoustically.
  • the vehicle can be set up to output the driving instruction haptically, for example by vibrating the steering wheel.
  • a vehicle in particular a motor vehicle, is specified.
  • the vehicle includes the driving assistance system according to the embodiments of the present disclosure.
  • vehicle includes cars, trucks, buses, mobile homes, motorcycles, etc., which are used to transport people, goods, etc.
  • the term includes motor vehicles for passenger transport.
  • the driver assistance system is set up for automated driving.
  • automated driving can be understood as driving with automated longitudinal or lateral guidance or autonomous driving with automated longitudinal and lateral guidance.
  • Automated driving can be, for example, driving on the freeway for a longer period of time or driving for a limited time as part of parking or manoeuvring.
  • automated driving includes automated driving with any degree of automation. Exemplary degrees of automation are an assisted, partially automated, highly automated or fully automated driving. These degrees of automation were defined by the Federal Highway Research Institute (BASt) (see BASt publication "Research compact", issue 11/2012).
  • assisted driving the driver constantly performs longitudinal or lateral guidance, while the system takes over the other function within certain limits.
  • TAF semi-automated driving
  • HAD highly automated driving
  • VAF fully automated driving
  • VAF the system can automatically handle driving in all situations for a specific application; a driver is no longer required for this application.
  • SAE levels 1 to 4 of the SAE J3016 standard (SAE International - formerly Society of Automotive Engineering).
  • SAE J3016 also provides SAE Level 5 as the highest degree of automation, which is not included in the BASt definition.
  • SAE Level 5 corresponds to driverless driving, in which the system can automatically handle all situations like a human driver throughout the journey; a driver is generally no longer required.
  • the driver assistance system is preferably set up for conditionally automated driving. With such an automation of vehicle driving conditions, the driver does not have to continuously monitor the driver assistance system.
  • the driving assistance system independently carries out functions such as triggering the turn signal, changing lanes and staying in lane. However, it must be ensured that the driver can take control of the vehicle within a certain period of time when requested to do so by the driver assistance system.
  • the driver assistance system is preferably set up for conditionally automated driving in accordance with SAE Level 3 or SAE Level 4.
  • a driver assistance method for a vehicle in particular a motor vehicle, is specified.
  • the driving assistance method includes determining a first degree of training for a first vehicle occupant and a second degree of training for a second vehicle occupant; assigning at least one manual vehicle control control to one of the first vehicle occupant and the second vehicle occupant based on the first level of training and the second level of training; and changing from an automated driving mode to a manual driving mode after assigning the at least one operating element.
  • the driver assistance method can implement the aspects of the driver assistance system described in this document.
  • SW software program
  • the SW program can be set up to be executed on one or more processors and thereby to execute the driver assistance method described in this document.
  • a storage medium can include a SW program which is set up to be executed on one or more processors and thereby to execute the driver assistance method described in this document.
  • software with program code for carrying out the driver assistance method described in this document is to be executed when the software runs on one or more software-controlled devices.
  • Figure 1 schematically shows a vehicle with a driver assistance system for automated driving according to embodiments of the present disclosure
  • FIG. 2 shows a driver assistance system according to embodiments of the present disclosure
  • FIG. 3 schematically shows a transfer of the vehicle control according to embodiments of the present disclosure
  • FIG. 4 shows a flow chart of a driver assistance method according to embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 1 schematically shows a vehicle 10 with a driver assistance system 100 for automated driving according to specific embodiments of the present disclosure.
  • driver assistance system 100 controls drive 20, transmission 22, hydraulic service brake 24 and steering 26 via intermediate units (not shown).
  • the vehicle can include at least one surroundings sensor 12 which is set up to record surroundings data which indicate the surroundings of the vehicle.
  • the at least one environmental sensor 12 can, for example, or include multiple LiDAR systems, one or more radar systems, one or more cameras and/or one or more laser scanners.
  • Driver assistance system 100 is preferably set up for conditionally automated driving in accordance with SAE level 3 or SAE level 4.
  • FIG. 2 schematically shows a driver assistance system 100 according to embodiments of the present disclosure.
  • Driver assistance system 100 includes at least one operating element 110 for manual vehicle control; a training level determination unit 120 which is set up to determine a first training level of a first vehicle occupant and a second training level of a second vehicle occupant; and a control unit 130 configured to assign the at least one operating element 110 to either the first vehicle occupant or the second vehicle occupant for changing from an automated driving mode to a manual driving mode based on the first training level and the second training level.
  • Some takeovers are planned because, for example, it is known well in advance that the route is no longer available (e.g. from backup route data). In this case, there is more time budget and a long cascade of information can be made available to the driver so that the takeover is safe and comfortable. This is advantageous, for example, for vehicle occupants with the lowest level of training, so that these vehicle occupants can practice taking control of the vehicle in non-critical and plannable situations. This can, for example, improve the ability to take over in future critical situations. Other takeovers, on the other hand, take place unplanned and/or in critical situations.
  • Critical takeovers can be characterized by the fact that a lower time budget is available, since the handover cannot be planned in advance (such as in the event of a sensor failure), although a backup sensor system in automated driving can still provide a certain residual budget, within which driving the vehicle can be taken over. This means that in critical situations, a handover to the most suitable vehicle occupant can take place.
  • FIG. 3 schematically shows a handover of the vehicle control according to embodiments of the present disclosure.
  • the at least one operating element 110 for manual control of the vehicle is assigned to one of the vehicle occupants based on their individual level of training.
  • the at least one operating element can be a steering wheel, for example, which can be moved from one side of the vehicle to another side of the vehicle essentially perpendicular to a longitudinal axis of the vehicle.
  • the steering wheel is positioned in the middle (M) between the first vehicle occupant L and the second vehicle occupant R during automated driving. If the first vehicle occupant L is selected to take control of the vehicle based on their training level, the steering wheel may move toward the first vehicle occupant L ( Figure 3(b)). However, if the second vehicle occupant R is selected based on his or her level of training to take control of the vehicle, the steering wheel may move toward the second vehicle occupant R ( Figure 3(c)).
  • FIG. 4 schematically shows a flow chart of a driver assistance method 400 according to embodiments of the present disclosure.
  • the driver assistance method 400 can be implemented by appropriate software that can be executed by one or more processors (e.g. a CPU).
  • driver assistance method 400 includes determining a first degree of training for a first vehicle occupant and a second degree of training for a second one vehicle occupants; at block 420, assigning at least one manual vehicle control control to one of the first vehicle occupant and the second vehicle occupant based on the first level of training and the second level of training; and in block 430 a change from an automated driving mode to a manual driving mode after assigning the at least one operating element.
  • a suitable vehicle occupant is selected based on a training level. For example, in the event of a critical and unplannable takeover (e.g., in the event of a sensor failure), the vehicle occupant with the best or highest level of training may be given control of the vehicle. In another example, in the event of an uncritical and plannable takeover (e.g. in the case of an upcoming route section with known unavailability of the automated driving function), the vehicle occupant with the lowest level of training can take control of the vehicle, so that this vehicle occupant can take over the vehicle control in uncritical and plannable situations can train.
  • a critical and unplannable takeover e.g., in the event of a sensor failure
  • the vehicle occupant with the best or highest level of training may be given control of the vehicle.
  • the vehicle occupant with the lowest level of training can take control of the vehicle, so that this vehicle occupant can take over the vehicle control in uncritical and plannable situations can train.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrassistenzsystem (100) für ein Fahrzeug (10), umfassend wenigstens ein Bedienelement (110) für eine manuelle Fahrzeugsteuerung; eine Trainingsgrad-Bestimmungseinheit (120), die eingerichtet ist, um einen ersten Trainingsgrad eines ersten Fahrzeuginsassen (L) und einen zweiten Trainingsgrad eines zweiten Fahrzeuginsassen (R) zu ermitteln; und eine Steuereinheit (130), die eingerichtet ist, um das wenigstens eine Bedienelement (110) für einen Wechsel von einem automatisierten Fahrmodus in einen manuellen Fahrmodus basierend auf dem ersten Trainingsgrad und dem zweiten Trainingsgrad entweder dem ersten Fahrzeuginsassen (L) oder dem zweiten Fahrzeuginsassen (R) zuzuweisen.

Description

FAHRASSISTENZSYSTEM UND FAHRASSISTENZVERFAHREN FÜR EIN FAHRZEUG
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrassistenzsystem für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrassistenzsystem, ein Fahrassistenzverfahren für ein Fahrzeug und ein Speichermedium zum Ausführen des Fahrassistenzverfahrens. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere eine Übernahme einer Fahrzeugführung durch einen Insassen eines automatisiert fahrenden Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
Stand der Technik
Fahrassistenzsysteme zum automatisierten Fahren gewinnen stetig an Bedeutung. Das automatisierte Fahren kann mit verschiedenen Automatisierungsgraden erfolgen. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, bedingungsautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Beim bedingungsautomatisierten Fahren beispielsweise muss der Fahrer das System nicht kontinuierlich überwachen. Das Fahrzeug übernimmt die Fahrzeugführung und führt selbstständig beispielsweise einen Spurwechsel oder ein Spurhalten durch. Es muss jedoch möglich sein, dass der Fahrer bei Bedarf innerhalb einer bestimmten Vorwarnzeit auf eine Aufforderung des Fahrassistenzsystems hin die Fahrzeugführung übernehmen kann.
Die Übernahme der Kontrolle über das Fahrzeug durch den Fahrer birgt jedoch Sicherheitsrisiken. Diese Sicherheitsrisiken betreffen insbesondere die Fähigkeit des Fahrers, die Kontrolle über das Fahrzeug zu übernehmen, wenn er vom Fahrassistenzsystem dazu aufgefordert wird.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Fahrassistenzsystem für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrassistenzsystem, ein Fahrassistenzverfahren für ein Fahrzeug und ein Speichermedium zum Ausführen des Fahrassistenzverfahrens anzugeben, die eine Sicherheit beim automatisierten Fahren verbessern können. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, Sicherheitsrisiken bei einer Übernahme einer Fahrzeugführung durch einen Insassen eines automatisiert fahrenden Fahrzeugs zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrassistenzsystem für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, angegeben. Das Fahrassistenzsystem umfasst wenigstens ein Bedienelement für eine manuelle Fahrzeugsteuerung; eine Trainingsgrad- Bestimmungseinheit, die eingerichtet ist, um einen ersten Trainingsgrad eines ersten Fahrzeuginsassen und einen zweiten Trainingsgrad eines zweiten Fahrzeuginsassen zu ermitteln; und eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, um das wenigstens eine Bedienelement für einen Wechsel von einem automatisierten Fahrmodus in einen manuellen Fahrmodus basierend auf dem ersten Trainingsgrad und dem zweiten Trainingsgrad entweder dem ersten Fahrzeuginsassen oder dem zweiten Fahrzeuginsassen zuzuweisen.
Die Trainingsgrad-Bestimmungseinheit und die Steuereinheit können in einem gemeinsamen Software- und/oder Hardware-Modul realisiert sein. Alternativ dazu können die Trainingsgrad- Bestimmungseinheit und die Steuereinheit jeweils in getrennten Software- und/oder Hardware- Modulen realisiert sein.
Erfindungsgemäß erfolgt bei einer Übergabe einer Fahrzeugkontrolle an einen Fahrzeuginsassen im Rahmen eines Wechsels von einem automatisierten Fahrmodus in einen manuellen Fahrmodus eine Auswahl eines passenden Fahrzeuginsassen basierend auf einem Trainingsgrad. Beispielsweise kann im Falle einer kritischen und nicht-planbaren Übernahme (z.B. bei einem Sensorausfall) der Fahrzeuginsasse mit dem besten bzw. höchsten Trainingsgrad die Steuerung des Fahrzeugs bekommen. In einem weiteren Beispiel kann im Falle einer unkritischen und planbaren Übernahme (z.B. bei einem vorausliegenden Streckenabschnitt mit bekannter Nichtverfügbarkeit der automatisierten Fahrfunktion) der Fahrzeuginsasse mit dem geringsten Trainingsgrad die Steuerung des Fahrzeugs bekommen, so dass dieser Fahrzeuginsasse die Übernahme der Fahrzeugsteuerung in unkritischen und planbaren Situationen trainieren kann.
Damit können ungeübte Personen in relativ sicheren Situationen trainiert werden, um den Wechsel in den manuellen Fahrmodus zu meistem, wohingegen in ernsten Situationen deijenige Fahrzeuginsasse mit dem meisten Training mit der Fahrzeugführung betraut wird. Hierdurch können Gefahrensituationen in aktuellen und/oder zukünftigen Übemahmeszenarien reduziert werden. Im Ergebnis kann eine Sicherheit beim automatisierten Fahren verbessert werden.
Vorzugsweise ist der erste Fahrzeuginsasse ein Fahrer des Fahrzeugs bzw. sitzt auf einem Fahrersitz, wie einem vorderen linken oder rechten Sitz. In diesem Fall kann der zweite Fahrzeuginsasse ein Beifahrer des Fahrzeugs sein bzw. auf einem Beifahrersitz, wie einem vorderen rechten oder linken Sitz, sitzen. Alternativ ist der zweite Fahrzeuginsasse ein Fahrer des Fahrzeugs bzw. sitzt auf einem Fahrersitz, wie einem vorderen linken oder rechten Sitz. In diesem Fall kann der erste Fahrzeuginsasse ein Beifahrer des Fahrzeugs sein bzw. auf einem Beifahrersitz, wie einem vorderen rechten oder linken Sitz, sitzen.
Die Übergabe der Fahrzeugkontrolle erfolgt basierend auf den Trainingsgraden der jeweiligen Fahrzeuginsassen. Der Begriff „Trainingsgrad“, wie er im Rahmen der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, bezieht sich dabei auf ein individuelles Fahrvermögen des Fahrers. Insbesondere vermag jeder Mensch ein Fahrzeug auf eine bestimmte Weise zu führen. Diese Befähigung kann gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kategorisiert werden, um dadurch einen Fahrzeuginsassen für die Übernahme der Fahrzeugsteuerung auszuwählen.
Vorzugsweise ist der Trainingsgrad in einem Nutzerprofil des entsprechenden Fahrzeuginsassen hinterlegt.
Der Trainingsgrad kann auf geeignete Weisen bestimmt werden. In einem Beispiel kann der Trainingsgrad basierend auf einer (historischen) Anzahl von Übernahmen einer Fahrzeugkontrolle bestimmt, insbesondere kategorisiert, werden. Die Anzahl von Übernahmen gibt dabei die Anzahl von Wechseln von einem automatisierten Fahrmodus (z.B. SAE-Level 3 oder 4) in den manuellen Fahrmodus (Level 0), bei der der entsprechende Fahrzeuginsasse die Fahrzeugkontrolle übernommen hat, an.
In einigen Ausführungsformen kann der Fahrzeuginsasse mit der geringeren oder geringsten Anzahl an Übernahmen die Fahrzeugkontrolle bekommen (z.B. bei einer unkritischen und planbaren Übernahme), oder alternativ kann der Fahrzeuginsasse mit der höheren oder höchsten Anzahl an Übernahmen die Fahrzeugkontrolle bekommen (z.B. bei einer kritischen und nichtplanbaren Übernahme, wie einem Sensorausfall).
In einem weiteren Beispiel können komplexere Methoden für die Bestimmung des Trainingsgrads verwendet werden. Beispielsweise umfasst ein Verfahren zum Bestimmen eines personenindividuellen Trainingsgrads ein Sammeln von situationsbezogenen Daten bezüglich eines Fahrerverhaltens der Person, insbesondere eines Fahrers; und ein Bestimmen eines personenindividuellen Trainingsgrades der Person basierend auf den situationsbezogenen Daten.
Vorzugsweise sind die situationsbezogenen Daten in einem Nutzerprofil hinterlegt. Das Nutzerprofil kann in einigen Ausführungsformen eine Datensammlung sein, die über die Zeit gesammelte Daten bezüglich des Fahrers enthält, wie zum Beispiel Reaktionen auf bestimmte Verkehrs Situationen, Vorlieben, etc.
Vorzugsweise umfasst das Bestimmen eines personenindividuellen Trainingsgrades ein Einstufen des Nutzers (also eines Fahrzeuginsassen, insbesondere eines Fahrers) in eine vorbestimmte Kategorie. Die vorbestimmten Kategorien kann geeignet festgelegt sein bzw. bestimmt werden. Beispielsweise kann die vorbestimmte Kategorie aus der Gruppe ausgewählt sein, die eine Routine, geübt, Durschnitt, wenig geübt und neue Fahrsituation umfasst, oder die daraus besteht. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt und es können andere Kategorien festgelegt werden.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit eingerichtet, um eine Kritikalität einer Situation in Bezug auf den Wechsel vom automatisierten Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus zu bestimmen. Insbesondere können Situationen durch eine Kritikalität bzw. Dringlichkeit gekennzeichnet sein. Manche Übernahmen sind unkritisch und laufen geplant ab, da beispielsweise weit im Voraus bekannt ist, dass die Streckenverfügbarkeit (Backup-Strecken-Daten) nicht mehr vorhanden ist. Andere Übernahmen laufen hingegen kritisch und ungeplant ab, da beispielsweise eine Umgebungssensorik des Fahrzeugs ausfällt.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit eingerichtet, um das wenigstens eine Bedienelement weiter basierend der bestimmten Kritikalität der Situation entweder dem ersten Fahrzeuginsassen oder dem zweiten Fahrzeuginsassen zuzuweisen.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit eingerichtet, um das wenigstens eine Bedienelement bzw. die Fahrzeugführung dem Fahrzeuginsassen mit dem höheren Trainingsgrad zuzuweisen, wenn die Situation als kritisch bewertet wird, und das wenigstens eine Bedienelement bzw. die Fahrzeugführung dem Fahrzeuginsassen mit dem niedrigeren Trainingsgrad zuzuweisen, wenn die Situation als unkritisch bewertet wird. Damit können ungeübte Personen in relativ sicheren Situationen trainiert werden, um den Wechsel in den manuellen Fahrmodus zu meistern, wohingegen in ernsten Situationen derjenige Fahrzeuginsasse mit dem meisten Training mit der Fahrzeugführung betraut wird. Insbesondere können sich mehrere Insassen im Fahrzeug befinden und eine verschiedene Anzahl an Übernahmen der manuellen Kontrolle durchgeführt haben. Das bedeutet, dass Bedarf bei wenigstens einem Fahrzeuginsassen bestehen kann, die Übernahmen zu trainieren. Dies kann dann im Rahmen von unkritischen und geplanten Übernahmen erfolgen. Zudem kann bekannt sein, welche Fahrzeuginsassen bereits eine größere Anzahl an Übernahmen durchgeführt haben und insbesondere in kritischen Situationen eine gute Performance zeigen. Hierdurch können Gefahrensituationen in zukünftigen bzw. aktuellen Übemahmeszenarien reduziert werden.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit eingerichtet, um die Situation als kritisch zu bewerten, wenn ein erstes Zeitbudget oder weniger für eine Übernahme einer Fahrzeugsteuerung durch den Fahrzeuginsassen vorhanden ist, und um die Situation als unkritisch zu bewerten, wenn ein zweites Zeitbudget oder mehr für eine Übernahme einer Fahrzeugsteuerung durch den Fahrzeuginsassen vorhanden ist.
Das zweite Zeitbudget kann größer als das erste Zeitbudget sein.
Das Zeitbudget kann als eine Zeitspanne zwischen der Erkenntnis des Fahrassistenzsystems, dass ein Wechsel in den manuellen Modus bevorsteht, und einem Zeitpunkt, an dem die manuelle Übernahme der Fahrzeugsteuerung erfolgen bzw. erfolgt sein muss, definiert sein. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf begrenzt und das Zeitbudget kann in Abhängigkeit der Programmierung des Fahrassistenzsystems geeignet definiert werden.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Bedienelement aus der Gruppe ausgewählt, die ein Lenkrad, einen Joystick, ein Gaspedal und ein Bremspedal umfasst, oder die daraus besteht.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Bedienelement ein Lenkrad, das im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Fahrzeugs von einer Seite des Fahrzeugs zu einer anderen Seite des Fahrzeugs bewegbar ist. Insbesondere kann das Lenkrad zu demjenigen Fahrzeuginsassen, der basierend auf dem Trainingsgrad für die Übernahme der Fahrzeugkontrolle ausgewählt wurde, bewegt werden, so dass der ausgewählte Fahrzeuginsasse die Fahrzeugsteuerung übernehmen kann. Die Bewegung des Lenkrad im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Fahrzeugs kann eine horizontale Bewegung senkrecht zur Längsachse des Fahrzeugs und im Wesentlichen parallel zu einer Fahrbahn sein. Der Begriff „horizontal“ ist im Unterschied zu „vertikal“ zu verstehen. Der Begriff „horizontal“ bezieht sich insbesondere auf eine horizontale Ausrichtung der Bewegung, wobei eine Abweichung von wenigen Grad, z.B. bis zu 5° oder sogar bis zu 10°, von einer genauen horizontalen Ausrichtung noch als „im Wesentlichen horizontal“ betrachtet wird. Die vertikale Richtung, die quer zur horizontalen Richtung verläuft, kann im Wesentlichen parallel zur Schwerkraft sein.
Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf das oben genannte Beispiel beschränkt und das wenigstens eine Bedienelement kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die ein bewegliches Bedienelement, nicht-bewegliches Bedienelement, einmalige vorhandenes Bedienelement, redundantes Bedienelement und Kombinationen davon umfasst, oder die daraus besteht.
Vorzugsweise umfasst, oder ist, das wenigstens eine Bedienelement wenigstens ein Joystick. Der wenigstens eine Joystick kann für eine Lenkung des Fahrzeugs (also für die Funktion eines Lenkrads) und/oder ein Beschleunigen des Fahrzeugs (also für die Funktion eines Gaspedals) und/oder ein Bremsen des Fahrzeugs (also für die Funktion eines Bremspedals) eingerichtet sein.
Ein Beispiel eines nicht-beweglichen Bedienelements ist ein einziger Joystick für die Fahrzeugsteuerung. Der Joystick kann zum Beispiel unbeweglich an einer Mittelkonsole zwischen dem Fahrer und dem Beifahrer vorhanden sein, und kann sowohl vom Fahrer als auch vom Beifahrer bedient werden.
In einem weiteren Beispiel eines nicht-beweglichen Bedienelements können redundante Joysticks für die Fahrzeugsteuerung vorhanden sein. Beispielsweise kann ein entsprechender Joystick für jeden Fahrzeuginsassen vorgesehen sein, wie zum Beispiel ein Joystick am Fahrersitz und ein weiterer Joystick am Beifahrersitz, ähnlich dem Fly-by-Wire System von Flugzeugen. Vorzugsweise ist die Steuereinheit eingerichtet, um das wenigstens eine Bedienelement bzw. die Fahrzeugführung einem Fahrzeuginsassen nur dann zuzuweisen, wenn der Fahrzeuginsasse übemahmefähig ist oder eine hinreichende Übemahmefähigkeit besitzt. Beispielsweise kann ein Fahrzeuginsasse zwar aufgrund seines Trainingsgrads die primäre Wahl für die Übernahme der Fahrzeugführung sein, jedoch eine fehlende Übemahmefähigkeit aufweisen (z.B. wenn der Fahrzeuginsasse schläft, berauscht ist und/oder keinen gültigen Führerschein besitzt). In diesem Fall kann die Fahrzeugführung einem anderen Fahrzeuginsassen übergeben werden, auch wenn dieser hinsichtlich des Trainingsgrads nicht die primäre Wahl war.
Die Übernahmefähigkeit ist ein Maß für eine Fähigkeit des Fahrzeuginsassen, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Die Übernahmefähigkeit kann dabei auf geeignete Weise definiert werden. Beispielsweise kann die Übemahmefähigkeit zwischen 0% und 100% definiert werden, wobei 0% eine fehlende Übernahmefähigkeit (z.B. wenn der Fahrer schläft) und 100% eine unbeschränkte Übernahmefähigkeit (z.B. wenn der Fahrer wach ist und konzentriert auf die Straße blickt) angeben. In einem anderen Beispiel kann die Übemahmefähigkeit in Stufen definiert sein, wie zum Beispiel „keine Übemahmefähigkeit“, „bedingte Übernahmefähigkeit“ und „volle Übemahmefähigkeit“.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit weiter eingerichtet, um eine Fahreran Weisung zur Übernahme der Fahrzeugführung an den basierend auf dem Trainingsgrad ausgewählten Fahrzeuginsassen auszugeben. Beispielswiese kann die Fahreran Weisung zur Übernahme der Fahrzeugführung ausgegeben werden, wenn der automatisierte Fahrmodus z.B. aufgrund unzuverlässiger Sensordaten deaktiviert werden muss (kritische und nicht-planbare Übergabe) oder wenn der automatisierte Fahrmodus auf einem vorausliegenden Streckenabschnitt nicht verfügbar ist (unkritische und planbare Übergabe).
Vorzugsweise ist die Fahreran Weisung ein Take-over Request (TOR). Der Take-over Request ist eine Aufforderung des Fahrassistenzsystems an den Fahrzeuginsassen, die Fahrzeugführung zu übernehmen. In diesem Fall kann z.B. ein Spurhalteassistent deaktiviert werden und die Fahrzeugführung an den Fahrzeuginsassen übergeben werden. Wenn beispielsweise eine Unsicherheit bei der Spurerfassung zu groß wird, kann der Take-over Request ausgegeben und der Spurhalteassistent deaktiviert werden. Vorzugsweise wird die Fahreran Weisung optisch und/oder akustisch und/oder haptisch an den Fahrzeuginsassen ausgegeben.
In einigen Ausführungsformen kann das Fahrassistenzsystem wenigstens eine Anzeigevorrichtung umfassen, die eingerichtet ist, um die Fahreran Weisung optisch auszugeben bzw. anzuzeigen. Die Anzeigevorrichtung kann zum Beispiel im oder am Armaturenbrett des Fahrzeugs vorgesehen sein.
Die Anzeigevorrichtung kann zum Beispiel eine Headunit sein. In einigen Ausführungsformen umfasst die Anzeigevorrichtung ein LCD-Display, ein Plasma-Display oder ein OLED- Display. Ergänzend oder alternativ kann das Fahrzeug wenigstens einen Lautsprecher umfassen, der eingerichtet ist, um die Fahreranweisung akustisch auszugeben. Ergänzend oder alternativ kann das Fahrzeug eingerichtet sein, um die Fahranweisung haptisch zum Beispiel durch eine Vibration des Lenkrads auszugeben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, angegeben. Das Fahrzeug umfasst das Fahrassistenzsystem gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.
Das Fahrassistenzsystem ist zum automatisierten Fahren eingerichtet.
Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012).
Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich.
Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE International - früher Society of Automotive Engineering). Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich.
Vorzugsweise ist das Fahrassistenzsystem zum bedingungsautomatisierten Fahren eingerichtet. Bei einer derartigen Bedingungsautomatisierung der Fahrzeugführung muss der Fahrer das Fahrassistenzsystem nicht ununterbrochen überwachen. Das Fahrassistenzsystem führt selbstständig Funktionen wie das Auslösen des Blinkers, Spurwechsel und Spurhalten durch. Es muss jedoch sichergestellt sein, dass der Fahrer bei Bedarf innerhalb einer bestimmten Zeit auf eine Aufforderung durch das Fahrassistenzsystem hin die Führung des Fahrzeugs übernehmen kann.
Vorzugsweise ist das Fahrassistenzsystem zum bedingungsautomatisierten Fahren gemäß SAE- Level 3 oder SAE-Level 4 eingerichtet. Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrassistenzverfahren für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, angegeben. Das Fahrassistenzverfahren umfasst ein Ermitteln eines ersten Trainingsgrads eines ersten Fahrzeuginsassen und eines zweiten Trainingsgrads eines zweiten Fahrzeuginsassen; ein Zuweisen wenigstens eines Bedienelements für eine manuelle Fahrzeugsteuerung zu entweder dem ersten Fahrzeuginsassen oder dem zweiten Fahrzeuginsassen basierend auf dem ersten Trainingsgrad und dem zweiten Trainingsgrad; und ein Wechseln von einem automatisierten Fahrmodus in einen manuellen Fahrmodus nach dem Zuweisen des wenigstens einen Bedienelements.
Das Fahrassistenzverfahren kann die Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Fahrassistenzsystems implementieren.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Software (SW) Programm angegeben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Fahrassistenzverfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Speichermedium angegeben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Fahrassistenzverfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Software mit Programmcode zur Durchführung des in diesem Dokument beschriebenen Fahrassistenzverfahrens auszuführen, wenn die Software auf einer oder mehreren softwaregesteuerten Einrichtungen abläuft.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 schematisch ein Fahrzeug mit einem Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
Figur 2 schematisch ein Fahrassistenzsystem gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
Figur 3 schematisch eine Übergabe der Fahrzeugsteuerung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und
Figur 4 ein Flussdiagram eines Fahrassistenzverfahrens gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Ausführungsformen der Offenbarung
Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
Figur 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 10 mit einem Fahrassistenzsystem 100 zum automatisierten Fahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Beim automatisierten Fahren erfolgt die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs 10 automatisch. Das Fahrassistenzsystem 100 übernimmt also die Fahrzeugführung. Hierzu steuert das Fahrassistenzsystem 100 den Antrieb 20, das Getriebe 22, die hydraulische Betriebsbremse 24 und die Lenkung 26 über nicht dargestellte Zwischeneinheiten.
Zur Planung und Durchführung des automatisierten Fahrens werden Umfeldinformationen einer Umfeldsensorik, die das Fahrzeugumfeld beobachtet, vom Fahrerassi stenz system 100 entgegengenommen. Insbesondere kann das Fahrzeug wenigstens einen Umgebungssensor 12 umfassen, der zur Aufnahme von Umgebungsdaten, die das Fahrzeugumfeld angeben, eingerichtet ist. Der wenigstens eine Umgebungssensor 12 kann beispielsweise ein oder mehrere LiDAR-Systeme, ein oder mehrere Radar-Systeme, eine oder mehrere Kameras und/oder einen oder mehrere Laserscanner umfassen.
Vorzugsweise ist das Fahrassistenzsystem 100 zum bedingungsautomatisierten Fahren gemäß SAE-Level 3 oder SAE-Level 4 eingerichtet.
Figur 2 zeigt schematisch ein Fahrassistenzsystem 100 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Das Fahrassistenzsystem 100 umfasst wenigstens ein Bedienelement 110 für eine manuelle Fahrzeugsteuerung; eine Trainingsgrad-Bestimmungseinheit 120, die eingerichtet ist, um einen ersten Trainingsgrad eines ersten Fahrzeuginsassen und einen zweiten Trainingsgrad eines zweiten Fahrzeuginsassen zu ermitteln; und eine Steuereinheit 130, die eingerichtet ist, um das wenigstens eine Bedienelement 110 für einen Wechsel von einem automatisierten Fahrmodus in einen manuellen Fahrmodus basierend auf dem ersten Trainingsgrad und dem zweiten Trainingsgrad entweder dem ersten Fahrzeuginsassen oder dem zweiten Fahrzeuginsassen zuzuweisen.
Beispielsweise können Situationen, in denen der Wechsel vom automatisierten Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus erfolgen soll oder muss, durch unterschiedliche Dringlichkeit gekennzeichnet sein.
Dabei laufen manche Übernahmen laufen geplant, da beispielsweise weit im Voraus bekannt ist, dass die Streckenverfügbarkeit (z.B. aus Backup-Strecken-Daten) nicht mehr vorhanden ist. In diesem Fall ist mehr Zeitbudget vorhanden und eine lange Kaskade an Informationen kann dem Fahrer zur Verfügung gestellt werden, so dass die Übernahme sicher und komfortabel abläuft. Dies ist zum Beispiel für Fahrzeuginsassen mit geringstem Trainingsgrad vorteilhaft, damit diese Fahrzeuginsassen die Übernahme der Fahrzeugsteuerung in unkritischen und planbaren Situationen trainieren können. Damit kann zum Beispiel die Übemahmefähigkeit in zukünftigen kritischen Situationen verbessert werden. Andere Übernahmen laufen im Gegensatz dazu ungeplant und/oder in kritischen Situationen ab. Kritische Übernahmen können dadurch gekennzeichnet sein, dass ein geringeres Zeitbudget zur Verfügung steht, da die Übergabe nicht vorab geplant werden kann (wie beispielsweise bei einem Sensorausfall), obwohl eine Backup-Sensorik beim automatisierten Fahren noch ein gewisses Restbudget zur Verfügung stellen kann, innerhalb dessen die Fahrzeugführung übernommen werden kann. Damit kann in kritischen Situationen eine Übergabe an den geeignetsten Fahrzeuginsassen erfolgen.
Figur 3 zeigt schematisch eine Übergabe der Fahrzeugsteuerung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Erfindungsgemäß wird das wenigstens eine Bedienelement 110 zur manuellen Steuerung des Fahrzeugs einem der Fahrzeuginsassen basierend auf deren individuellen Trainingsgrad zugewiesen. Das wenigstens eine Bedienelement kann zum Beispiel ein Lenkrad sein, das im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Fahrzeugs von einer Seite des Fahrzeugs zu einer anderen Seite des Fahrzeugs bewegbar ist.
Im Beispiel der Figur 3 (a) ist das Lenkrad während des automatisierten Fahrens mittig (M) zwischen dem ersten Fahrzeuginsassen L und dem zweiten Fahrzeuginsassen R positioniert. Falls der erste Fahrzeuginsasse L basierend auf seinem Trainingsgrad für die Übernahem der Fahrzeugkontrolle ausgewählt wird, kann sich das Lenkrad zum ersten Fahrzeuginsassen L hinbewegen (Figur 3 (b)). Falls jedoch der zweite Fahrzeuginsasse R basierend auf seinem Trainingsgrad für die Übemahem der Fahrzeugkontrolle ausgewählt wird, kann sich das Lenkrad zum zweiten Fahrzeuginsassen R hinbewegen (Figur 3 (c)).
Figur 4 zeigt schematisch ein Flussdiagramm eines Fahrassistenzverfahrens 400 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrassistenzverfahren 400 kann durch eine entsprechende Software implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren (z.B. eine CPU) ausführbar ist.
Das Fahrassistenzverfahren 400 umfasst im Block 410 ein Ermitteln eines ersten Trainingsgrads eines ersten Fahrzeuginsassen und eines zweiten Trainingsgrads eines zweiten Fahrzeuginsassen; im Block 420 ein Zuweisen wenigstens eines Bedienelements für eine manuelle Fahrzeugsteuerung zu entweder dem ersten Fahrzeuginsassen oder dem zweiten Fahrzeuginsassen basierend auf dem ersten Trainingsgrad und dem zweiten Trainingsgrad; und im Block 430 ein Wechseln von einem automatisierten Fahrmodus in einen manuellen Fahrmodus nach dem Zuweisen des wenigstens einen Bedienelements.
Erfindungsgemäß erfolgt bei einer Übergabe einer Fahrzeugkontrolle an einen Fahrzeuginsassen im Rahmen eines Wechsels von einem automatisierten Fahrmodus in einen manuellen Fahrmodus eine Auswahl eines passenden Fahrzeuginsassen basierend auf einem Trainingsgrad. Beispielsweise kann im Falle einer kritischen und nicht-planbaren Übernahme (z.B. bei einem Sensorausfall) der Fahrzeuginsasse mit dem besten bzw. höchsten Trainingsgrad die Steuerung des Fahrzeugs bekommen. In einem weiteren Beispiel kann im Falle einer unkritischen und planbaren Übernahme (z.B. bei einem vorausliegenden Streckenabschnitt mit bekannter Nichtverfügbarkeit der automatisierten Fahrfunktion) der Fahrzeuginsasse mit dem geringsten Trainingsgrad die Steuerung des Fahrzeugs bekommen, so dass dieser Fahrzeuginsasse die Übernahme der Fahrzeugsteuerung in unkritischen und planbaren Situationen trainieren kann.
Damit können ungeübte Personen in relativ sicheren Situationen trainiert werden, um den Wechsel in den manuellen Fahrmodus zu meistem, wohingegen in ernsten Situationen derjenige Fahrzeuginsasse mit dem meisten Training mit der Fahrzeugführung betraut wird. Hierdurch können Gefahrensituationen in aktuellen und/oder zukünftigen Übemahmeszenarien reduziert werden. Im Ergebnis kann eine Sicherheit beim automatisierten Fahren verbessert werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.

Claims

Patentansprüche
1. Fahrassistenzsystem (100) für ein Fahrzeug (10), umfassend: wenigstens ein Bedienelement (110) für eine manuelle Fahrzeugsteuerung; eine Trainingsgrad-Bestimmungseinheit (120), die eingerichtet ist, um einen ersten Trainingsgrad eines ersten Fahrzeuginsassen (L) und einen zweiten Trainingsgrad eines zweiten Fahrzeuginsassen (R) zu ermitteln; und eine Steuereinheit (130), die eingerichtet ist, um das wenigstens eine Bedienelement (110) für einen Wechsel von einem automatisierten Fahrmodus in einen manuellen Fahrmodus basierend auf dem ersten Trainingsgrad und dem zweiten Trainingsgrad entweder dem ersten Fahrzeuginsassen (L) oder dem zweiten Fahrzeuginsassen (R) zuzuweisen.
2. Das Fahrassistenzsystem (100) nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist, um: i) eine Kritikalität einer Situation in Bezug auf den Wechsel vom automatisierten Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus zu bestimmen, und ii) das wenigstens eine Bedienelement (110) weiter basierend der bestimmten Kritikalität der Situation entweder dem ersten Fahrzeuginsassen (L) oder dem zweiten Fahrzeuginsassen (R) zuzuweisen.
3. Das Fahrassistenzsystem (100) nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist, um: i) das wenigstens eine Bedienelement (110) dem Fahrzeuginsassen mit dem höheren Trainingsgrad zuzuweisen, wenn die Situation als kritisch bewertet wird, und ii) das wenigstens eine Bedienelement (110) dem Fahrzeuginsassen mit dem niedrigeren Trainingsgrad zuzuweisen, wenn die Situation als unkritisch bewertet wird.
4. Das Fahrassistenzsystem (100) nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist, um die Situation als kritisch zu bewerten, wenn ein erstes Zeitbudget oder weniger für eine Übernahme einer Fahrzeugsteuerung durch den Fahrzeuginsassen vorhanden ist, und um die Situation als unkritisch zu bewerten, wenn ein zweites Zeitbudget oder mehr für eine Übernahme einer Fahrzeugsteuerung durch den Fahrzeuginsassen vorhanden ist, wobei das zweites Zeitbudget größer als das erste Zeitbudget ist.
5. Das Fahrassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das wenigstens eine Bedienelement (110) aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Lenkrad, einem Joystick, einem Gaspedal und einem Bremspedal besteht.
6. Das Fahrassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das wenigstens eine Bedienelement (110) ein Lenkrad ist, das im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Fahrzeugs (10) von einer Seite des Fahrzeugs (10) zu einer anderen Seite des Fahrzeugs (10) bewegbar ist.
7. Das Fahrassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der automatisierte Fahrmodus SAE-Level 3 oder SAE Level 4 entspricht.
8. Fahrzeug (10), insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend das Fahrassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Fahrassistenzverfahren (400) für ein Fahrzeug (10), umfassend:
Ermitteln (410) eines ersten Trainingsgrads eines ersten Fahrzeuginsassen und eines zweiten Trainingsgrads eines zweiten Fahrzeuginsassen;
Zuweisen (420) wenigstens eines Bedienelements für eine manuelle Fahrzeugsteuerung zu entweder dem ersten Fahrzeuginsassen oder dem zweiten Fahrzeuginsassen basierend auf dem ersten Trainingsgrad und dem zweiten Trainingsgrad; und
Wechseln (430) von einem automatisierten Fahrmodus in einen manuellen Fahrmodus nach dem Zuweisen des wenigstens einen Bedienelements.
10. Speichermedium, umfassend ein Software-Programm, das eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das Fahrassistenzverfahren (400) gemäß Anspruch 9 auszuführen.
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