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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Fahrtroute für ein automatisiertes Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft ferner eine Steuerungsvorrichtung zum Ermitteln einer Fahrtroute für ein automatisiertes Kraftfahrzeug.
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Stand der Technik
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Als ein Zwischenschritt zum sogenannten autonomen Fahren, bei dem der Fahrer Fahrgast im eigenen Fahrzeug ist, wobei das Fahrzeug eine Längs- und Querführung ohne eine Notwendigkeit einer Fahrerinteraktion autonom steuert, wird das sogenannte „hochautomatisierte Fahren“ angesehen. Beim hochautomatisierten Fahren kann der Fahrer die Verantwortung temporär an das Fahrzeug abgeben und sich temporär anderen Aufgaben widmen.
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Sowohl beim autonomen, als auch beim teilautonomen Fahren fährt das Kraftfahrzeug auf einer bestimmten Fahrtroute auf ein bestimmtes Ziel zu. Das Kraftfahrzeug verhält sich somit im Prinzip funktional wie ein Taxi. Problematisch dabei kann sein, wenn das Kraftfahrzeug auf seiner Fahrtroute zum Ziel nicht dieselben Informationen wie der Fahrgast besitzt und deshalb womöglich Strecken fährt, die einen erkennbaren Nachteil zur Folge haben, z.B. wenn das Kraftfahrzeug in ein Wohngebiet „abkürzt“, welches eine ungünstige Ampelschaltung hat, oder eine lokale und/oder temporäre Umleitung vorliegt.
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In einem solchen Fall wäre eine schnelle Änderung der eingeschlagenen Fahrtroute wünschenswert. Im ungünstigsten Fall hält das Kraftfahrzeug einfach an und erwartet vom Fahrer eine Überplanung d.h. kurzfristige Änderung der Route, beispielsweise durch Auswahl einer Alternativstrecke auf einem Bildschirm einer Mensch-Maschine-Schnittstelle.
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Alternativ wird sich das Kraftfahrzeug wahrscheinlich in einem gerade entstandenen und daher dem Kraftfahrzeug noch nicht bekannten Stau einreihen.
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Aus Fahrersicht fährt das Kraftfahrzeug somit „planlos“ in eine ungünstige Situation und bleibt einfach stehen. Der Fahrer erlebt in diesem Fall eine sehr unbefriedigende Situation, die er unter Umständen als Systemfehler wahrnimmt. Als Konsequenz kann vom Fahrer ein Werkstattbesuch oder sogar ein Wandeln des Fahrzeugkaufs angestrebt werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zum Ermitteln einer Fahrtroute für ein automatisiertes Kraftfahrzeug bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst mit einem Verfahren zum Ermitteln einer Fahrtroute für ein automatisiertes Kraftfahrzeug, aufweisend die Schritte:
- – Erfassen einer von einem Insassen des automatisierten Kraftfahrzeugs abgegebenen Weisung betreffend Routenänderung während eines Betreibens des Kraftfahrzeugs auf einer ersten Fahrtroute;
- – Interpretieren der Weisung des Insassen betreffend Routenänderung; und
- – Ermitteln einer zweiten Fahrtroute aufgrund der interpretierten Weisung.
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Dadurch wird vorteilhaft ein schnelles Ändern einer bereits geplanten Route für ein automatisiertes Kraftfahrzeug bereitgestellt. Vorteilhaft ist dazu durch den Insassen keinerlei Betätigung eines Bedienelements erforderlich, sodass eine Aufmerksamkeit des Insassen voll auf das Verkehrsgeschehen gerichtet bleiben kann.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einer Steuerungsvorrichtung zum Ermitteln einer Fahrtroute für ein automatisiertes Kraftfahrzeug, wobei die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, eine von einem Insassen des automatisierten Kraftfahrzeugs abgegebenen Weisung betreffend Routenänderung während eines Betreibens des Kraftfahrzeugs auf einer ersten Fahrtroute zu erfassen, wobei die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, die Weisung betreffend Routenänderung zu interpretieren, und wobei die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, eine zweite Fahrtroute aufgrund der interpretierten Weisung zu ermitteln.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass wenigstens ein Sprachbefehl des Insassen während des Betriebs des automatisierten Kraftfahrzeugs erfasst wird. Dadurch ist vorteilhaft eine komfortable Erfassung und Auswertung der Weisung des Fahrers des Kraftfahrzeugs möglich. Aufgrund der heutzutage in Kraftfahrzeugen umfangreich vorhandenen Erfassungseinrichtungen, beispielsweise in Form eines Mikrofons mit einer Spracherkennungssoftware kann ein rasches und genaues Erfassen der Fahrerweisung durchgeführt werden.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass wenigstens eine Gestik des Insassen während des Betriebs des automatisierten Kraftfahrzeugs erfasst wird. Auf diese Art und Weise sind, ähnlich wie mit der Spracherfassung, vorteilhaft keinerlei Bedienelemente erforderlich, um die Weisung des Fahrers zu erfassen.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass in die Ermittlung der zweiten Fahrtroute eine Verkehrsflusssteuerung einbezogen wird. Auf diese Weise ist eine noch bessere Routenplanung möglich, weil zum Beispiel eine Ampelerkennung, eine Verkehrszeichenerkennung, usw. in die Ermittlung der neuen Fahrtroute mit einbezogen wird.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass in die Ermittlung der zweiten Fahrtroute wenigstens eine Landmarke in einem Umfeld des automatisierten Kraftfahrzeugs einbezogen wird. Dadurch ist eine Verortungsgenauigkeit erhöht, indem zum Beispiel feste Punkte in der Landschaft in die Verortung des automatisierten Kraftfahrzeugs mit einbezogen werden, beispielsweise ein Baum im Gelände, ein Gebäude, usw. Vorteilhaft kann dadurch eine noch genauere Planung der zweiten Fahrtroute durchgeführt werden.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Insassen des Kraftfahrzeugs die zweite Fahrtroute signalisiert wird. Dadurch kann dem Insassen des automatisierten Kraftfahrzeugs ein Vorliegen der überplanten neuen Route mitgeteilt werden, beispielsweise mit Hilfe einer akustischen Ansage und/oder einer Darstellung auf einem graphischen Display einer Mensch-Maschine-Schnittstelle.
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Die Erfindung wird im Folgenden mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand von drei Figuren detailliert beschrieben. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung, sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Figuren. Die Figuren sind vor allem dazu gedacht, die erfindungswesentlichen Prinzipien zu verdeutlichen.
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Offenbarte Verfahrensmerkmale ergeben sich analog aus entsprechenden offenbarten Vorrichtungsmerkmalen und umgekehrt. Dies bedeutet insbesondere, dass sich Merkmale, technische Vorteile und Ausführungen betreffend das Verfahren zum Ermitteln einer Fahrtroute für ein automatisiertes Kraftfahrzeug in analoger Weise aus entsprechenden Ausführungen, Merkmalen und Vorteilen betreffend eine Steuerungsvorrichtung zum Ermitteln einer Fahrtroute für ein automatisiertes Kraftfahrzeug ergeben und umgekehrt.
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In den Figuren zeigt:
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1 ein erstes prinzipielles Szenario für das erfindungsgemäße Verfahren;
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2 ein weiteres prinzipielles Szenario für das erfindungsgemäße Verfahren; und
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3 einen prinzipiellen Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Im Folgenden wird der Begriff „automatisiertes Kraftfahrzeug“ synonym für die Begriffe „hochautomatisiertes Kraftfahrzeug“, „autonomes Kraftfahrzeug“ und „teilautonomes Kraftfahrzeug“ verwendet.
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Ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, es einem Fahrer eines automatisierten Kraftfahrzeugs zu ermöglichen, schnell und intuitiv Strecken- bzw. Fahrtroutenänderungen („Routenüberplanungen“) zu initiieren. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, dass der Fahrer des automatisierten Kraftfahrzeugs eine an das automatisierte Kraftfahrzeug gerichtete Weisung gibt, die vom automatisierten Kraftfahrzeug erfasst und interpretiert wird und zur Ermittlung einer neuen Fahrtroute verwendet wird.
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1 zeigt prinzipiell eine Draufsicht auf ein Szenario einer derart vorgeschlagenen Routenüberplandung. Man erkennt eine Straße 1, auf der sich ein automatisiertes Kraftfahrzeug 10 entlang einer ersten Fahrtroute A bewegt. Es soll nunmehr aufgrund von spezifischen Umständen (zum Beispiel Verkehrsstau, persönliche Gründe des Fahrers, temporäre Ereignisse, usw.) eine erste Fahrtroute A in eine zweite Fahrtroute B umgeplant bzw. überplant werden. Zu diesem Zweck gibt ein Insasse, vorzugweise ein Fahrer des automatisierten Kraftfahrzeugs 10 dem automatisierten Kraftfahrzeug eine eingreifende Weisung. Die Weisung wird einer Steuerungsvorrichtung 20 über eine Erfassungseinrichtung 11, beispielsweise in Form eines Mikrofons zugeführt und wird von der Steuerungsvorrichtung 20 interpretiert. Die Weisung kann zum Beispiel folgende vom Insassen des automatisierten Kraftfahrzeugs 10 gesprochene Formulierungen umfassen:
Unmittelbare Anweisung: „Fahr jetzt rechts“
Unmittelbare Anweisung: „Dreh gleich um“
Mittelbare Anweisung: „Biege bei der nächsten Ampel links ab“
Mittelbare Anweisung: „Biege bei der nächst möglichen Straße rechts ab“
Mittelbare Anweisung: „Fahre die nächste Straße hinaus und nimm die x-Straße“
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Denkbar sind auch ausschließende Weisungen, wie zum Beispiel:
„Nicht rechts abbiegen“
„Fahr nicht über die x-Straße“
„Fahr nicht auf die Autobahn“, usw.
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Denkbar sind auch spekulative Weisungen, wie zum Beispiel:
„Falls die x-Straße voll ist, fahre durch das y-Wohngebiet“
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Zusätzlich ist auch denkbar, prominente Landmarken bzw. Wegmarken 30 in die Planung der zweiten Fahrtroute B mit einzubeziehen. Diese repräsentieren Koordinaten eines digitalen Kartenmaterials des automatisierten Kraftfahrzeugs 10 und können z.B. über eine drahtlose Verbindung von einer Datenbank in ein Navigationssystem des Kraftfahrzeugs 10 heruntergeladen werden. Derartige Landmarken 30 können beispielsweise sein: Tankstelle, Restaurant, Bäcker, Metzgerei, Sehenswürdigkeit, Brücke, Haltestelle, usw. Denkbar sind auch zum Beispiel prominente Pflanzungen (zum Beispiel hohe Bäume mit Bezeichnung, usw.)
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Im Ergebnis ermöglicht dies unter Verwendung der Landmarken 30 dem Insassen des automatisierten Kraftfahrzeugs 10 folgende beispielhafte Weisungen:
„Fahr bei der Tankstelle rechts“
„Beim Metzger links“
„Vor dem Schloss rechts einordnen“, usw.
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Vorteilhaft kann auch vorgesehen sein, einen Zustand einer Verkehrsflusssteuerung in die Routenplanung mit einzubeziehen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, einen Ampelzustand und/oder Verkehrszeichen und dergleichen anhand einer Frontkamera (nicht dargestellt) des automatisierten Kraftfahrzeugs 10 zu erkennen. Ferner kann mittels einer drahtlos übertragenen Echtzeitinformation eines Verkehrsinformationssystems ein Verkehrsfluss erkannt und in die Ermittlung der zweiten Fahrtroute B einbezogen werden.
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Dies ermöglicht dem Insassen folgende beispielhafte Anweisungen:
„Wenn die Ampel rot ist, biege die Straße davor rechts ab“
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1 zeigt ein Szenario, bei dem eine gesprochene (d.h. akustische) Anweisung und eine Landmarke 30 zur Indizierung der Neuberechnung der zweiten Fahrtroute B benutzt werden. Ein Insasse bzw. Mitfahrer des automatisierten Kraftfahrzeugs 10 möchte seine erste Fahrtroute A rasch in die zweite Fahrtroute B ändern. Zu diesem Zweck spricht er ein Kommando, zum Beispiel: „Bitte beim nächsten Baum rechts abbiegen“, welches von einer Erfassungseinrichtung 11, beispielsweise in Form eines Mikrofons erfasst wird und von einer Steuerungsvorrichtung 20 nach seiner Bedeutung ausgewertet wird. Anhand einer Merkmalskarte (nicht dargestellt) weiß die Steuerungsvorrichtung 20, wo sich in der realen Welt ein markanter Baum befindet. Entsprechend wird die Fahrtroute von der ersten Fahrtroute A in die zweite Fahrtroute B umgeplant.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Steuerungsvorrichtung 20 dem Insassen die zweite Fahrtroute B signalisiert, beispielsweise mittels einer akustischen Ansage und/oder einer graphischen Anzeige auf einem Display einer Mensch-Maschine-Schnittstelle des automatisierten Kraftfahrzeugs 10.
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Eine weitere Alternative besteht dann darin, mittels einer Innenraumkamera im automatisierten Kraftfahrzeug 10 eine Gestik des Fahrers mit auszuwerten, um auf diese Weise Zeigegesten und deren Richtung zu erkennen.
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2 zeigt eine Draufsicht auf ein derartiges Szenario. Man erkennt ein automatisiertes Kraftfahrzeug 10 mit einem Insassen, vorzugweise einem Fahrer, der eine Gestik ausführt, die mit einer Kamera 13 erfasst wird, wobei die Daten der Kamera 13 an die Steuerungsvorrichtung 20 übermittelt werden. Dies erlaubt Anweisungen, wie zum Beispiel:
Fahrer zeigt nach rechts vorne und sagt dabei: „Dort drüben abbiegen“. Anhand der Gestik wird die neue Fahrtrichtung bzw. die zweite Fahrtroute B des Kraftfahrzeugs 10 ermittelt. Anhand der Sprachauswertung wird die konkrete Aktionsanweisung ermittelt.
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Zusätzlich zur Variante von 1 wird von der Kamera 13 die Gestik des Fahrers erfasst und nach der Richtung in der Steuerungsvorrichtung 20 ausgewertet. Beispielsweise zeigt der Fahrer nach rechts, was von der Kamera 13 und der Steuerungsvorrichtung 20 erkannt wird und sagt: „Fahrzeug bitte dort abbiegen“.
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Mittels der Steuerungsvorrichtung 20 wird dieses Kommando erkannt und in Verbindung mit der Richtungserkennung aus der Gestenverarbeitung kombiniert. In weiterer Folge wird die aktuelle Route derart abgeändert, dass das automatisierte Kraftfahrzeug 10 bei der nächstmöglichen Abbiegung nach rechts abbiegt.
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Eine vorteilhafte Variante des Verfahrens sieht vor, die wenigstens eine Sprachanweisung mittels eines Mobiltelefons (nicht dargestellt) oder einer anderen geeigneten Einrichtung zu erfassen und gegebenenfalls per Spracherkennung bzw. -auswertung auszuwerten, um diese dann an eine Navigationssteuerung des Kraftfahrzeugs 10 zu übertragen (zum Beispiel per Bluetooth, WLAN, induktiv, usw. oder drahtgebunden).
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3 zeigt einen prinzipiellen Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In einem Schritt 100 wird ein Erfassen einer von einem Insassen des automatisierten Kraftfahrzeugs 10 abgegebenen Weisung betreffend Routenänderung während eines Betreibens des Kraftfahrzeugs 10 auf einer ersten Fahrtroute A durchgeführt.
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In einem Schritt 110 wird ein Interpretieren der Weisung des Insassen betreffend Routenänderung durchgeführt.
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In einem Schritt 120 wird eine zweite Fahrtroute B aufgrund der interpretierten Weisung ermittelt.
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Eine technische Implementierung des Verfahrens erfolgt vorzugsweise per Software für ein elektronisches KFZ-Steuergerät, wobei dadurch eine Aktualisierung und Modifizierung der Funktionalität des Verfahrens vorteilhaft vereinfacht ist. Dabei kann die Software auf einem dedizierten Steuergerät oder auf einem auch für andere Steuerungsaufgaben vorgesehenen elektronischen Steuergerät ablaufen.
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Zusammenfassend wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln einer Fahrtroute für ein automatisiertes Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welche ein intuitives Umplanen der Fahrtroute anhand von Insasseninformationen ermöglicht. Vorteilhaft ist das vorgeschlagene Verfahren ohne ein Anhalten des Kraftfahrzeugs durchführbar, wobei vorteilhaft auch keine Fixierung des Insassen auf ein Display einer Mensch-Maschine-Schnittstelle erforderlich ist. Ein Aufmerksamkeitsgrad des Insassen kann auf diese Weise vorteilhaft hoch gehalten werden, wodurch ein Sicherheitsniveau des automatisierten Kraftfahrzeugs im Verkehr vorteilhaft erhöht ist. Obwohl das vorgeschlagene Verfahren vorzugweise Weisungen des Fahrers des Kraftfahrzeugs verarbeitet, ist es auch denkbar, dass jeglicher Fahrzeuginsasse in der Lage ist, Weisungen betreffend Routenänderung an das automatisierte Kraftfahrzeug zu geben.
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Der Fachmann wird die Merkmale der Erfindung in geeigneter Weise abändern und/oder miteinander kombinieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.