DE102016123880A1

DE102016123880A1 - Fahrzeugmodusbestimmung

Info

Publication number: DE102016123880A1
Application number: DE102016123880.5A
Authority: DE
Inventors: Fling Tseng; Dimitar Petrov Filev; Johannes Geir Kristinsson; Joseph Wisniewski; Shiqi Qiu; Imad Hassan Makki
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2017-06-22
Also published as: MX2016016810A; US20170174215A1; GB2547510A; US9796388B2; CN106891893A; CN106891893B; GB201621100D0; RU2016149101A

Abstract

Ein Betriebsmodus für ein Fahrzeug wird gemäß jeweiligen Steuerzuständen jedes mehrerer Fahrzeugsubsysteme bestimmt, die Bremsen, Lenkung und Antrieb umfassen. Der Betriebsmodus ist eine manuelle Steuerung, eine teilweise manuelle Steuerung oder eine nicht manuelle Steuerung. Eine Route für das Fahrzeug wird teilweise basierend auf dem Betriebsmodus bestimmt.

Description

HINTERGRUND
Straßenplanung kann eine Berücksichtigung von Fahrzeugdichte, Geschwindigkeit und Ähnlichem beinhalten. Ferner können Straßen auf unterschiedliche Weise instandgehalten (oder nicht instandgehalten) sein und/oder können über Eigenschaften (z. B. Neigung, Kurven, Breite usw.) verfügen, die durch geografische und/oder topografische Merkmale bestimmt sind. Somit können unterschiedliche Straßen unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
ZEICHNUNGEN
1 stellt ein beispielhaftes Fahrzeugsystem zum Bestimmen einer Route zumindest teilweise basierend auf einem Fahrzeugbetriebsmodus und/oder eines Fahrzeugbetriebsmodus zumindest teilweise basierend auf einer Route dar.
2 ist ein Diagramm eines beispielhaften Prozesses zum Bestimmen einer Route zumindest teilweise basierend auf einem Betriebsmodus.
3 ist ein Diagramm eines beispielhaften Prozesses zum Bestimmen eines Fahrzeugbetriebsmodus zumindest teilweise basierend auf einer Route.
BESCHREIBUNG
Einführung
1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Fahrzeugsystems 100. Das Fahrzeug 101 kann einen Computer 105 umfassen, der kommunikativ mit einem Kommunikationsbus 125 gekoppelt ist, der z. B. mit verschiedenen Komponenten des Fahrzeugs 101 wie z. B. elektronischen Steuereinheiten (ECUs – Electronic Control Units) kommuniziert, um Daten von Subsystemen des Fahrzeugs 101 wie z. B. Lenkung, Bremsen, Antrieb usw. zu empfangen und/oder diese zu steuern. Der Computer 105 kann durch den Kommunikationsbus 125 mit Sensoren 115 und einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI – Human Machine Interface) 120 verbunden sein. Der Computer 105 kann mithilfe eines Kommunikationsprotokolls bekannter Art, wie z. B. Dedicated Short Range Communications (DSRC) usw., mit anderen Fahrzeugen kommunizieren. Der Computer 105 kann ferner mit dem Betrieb des Fahrzeugs 101 zusammenhängende Daten über den Fahrzeugkommunikationsbus 125 empfangen und bereitstellen und kann noch ferner über ein Netzwerk 130 mit einem oder mehreren entfernten Servern 140 kommunizieren. Der Server 140 umfasst in der Regel einen Datenspeicher 145 oder ist mit diesem kommunikativ gekoppelt.
Der Computer 105 des Fahrzeugs 101 kann dazu programmiert sein, eine Route und/oder einen Betriebsmodus zumindest teilweise basierend auf der Route zu bestimmen. Der Computer 105 kann die Route basierend auf einer Bedienereingabe in ein Fahrzeugsystem, z. B. ein Navigationssystem, die HMI 120 usw., auswählen und/oder der Computer 105 und der Server 140 können eine Route basierend auf in dem Datenspeicher 145 und/oder dem Speicher des Computers 105 gespeicherte Daten, z. B. Routendaten von früheren Fahrten, durch den Bediener bevorzugte Routen usw., vorhersagen. Basierend auf der ausgewählten Route kann der Computer 105, in der Regel unter Berücksichtigung von Eigenschaften der Route wie z. B. Straßentypen, voraussichtliche Verkehrsdichte usw., den Betriebsmodus des Fahrzeugs 101 bestimmen.
Ein Betriebsmodus wird aus mehreren möglichen Modi ausgewählt. Beispielsweise werden bei einem voll autonomen Modus die Subsysteme des Fahrzeugs 101, z. B. Bremssysteme, Antriebssysteme (z. B. Drosselklappe in einem durch eine interne Brennkraftmaschine angetriebenen Fahrzeug 101) und Lenksysteme usw., durch den Computer 105 gesteuert. Bei einem teilweise autonomen Modus steuert der Computer 105 einige, aber nicht alle Subsysteme des Fahrzeugs 101, z. B. kann der Computer 105 das Bremsen aber nicht das Lenken und den Antrieb steuern, um nur ein Beispiel zu nennen. Bei einem manuellen Modus werden die Subsysteme des Fahrzeugs 101 durch einen menschlichen Bediener anstatt durch den Computer 105 gesteuert. Der Computer 105 kann einen Betriebsmodus auswählen, indem er mehrere routenbezogene Faktoren beurteilt, z. B. eine oder mehrere Eigenschaften der ausgewählten Route, z. B. ob die Route für autonome und/oder teilweise autonome Modi usw. ausgelegt ist, Präferenzen des Bedieners usw. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Computer 105 des Fahrzeugs 101 dazu programmiert sein, eine Route zumindest teilweise basierend auf den Betriebsmodus des Fahrzeugs 101 zu bestimmen.
Beispielhaftes System
Der Computer 105 des Fahrzeugs 101, der einen Prozessor und einen Speicher bekannter Art umfasst, kann kommunikativ, z. B. über einen Kommunikationsbus 125 oder andere bekannte kabelgebundene oder kabellose Verbindungen, mit einer oder mehreren elektronischen Steuereinheiten gekoppelt sein, z. B. im Fahrzeug 101 enthaltene Steuerungen oder dergleichen zum Überwachen und/oder Steuern verschiedener Komponenten des Fahrzeugs 101, z. B. ein Kraftmaschinensteuergerät, Getriebesteuergerät usw., bzw. der Computer 105 kann diese umfassen. Der Bus 125 kann ein Controller Area Network(CAN)-Bus und/oder ein beliebiger anderer geeigneter fahrzeuginterner Kommunikationsbus sein, wie etwa JASPAR, LIN, SAE J1850, AUTOSAR, MOST usw. Elektronische Steuereinheiten können z. B. mit einem Kommunikationsbus 125 wie z. B. einem CAN-Bus bekannter Art verbunden sein. Das Fahrzeug 101 kann zudem eine oder mehrere elektronische Steuereinheiten umfassen, die Diagnoseinformationen, wie z. B. On-Board-Diagnoseinformationen (OBD-II – Onboard Diagnostics), empfangen und übertragen. Über den CAN-Bus, den OBD-II und/oder andere kabelgebundene oder kabellose Mechanismen, kann der Computer 105 Meldungen zu verschiedenen Vorrichtungen in dem Fahrzeug 101 übertragen und/oder Meldungen von den verschiedenen Vorrichtungen, z. B. Steuerungen, Aktuatoren usw., empfangen. Alternativ oder zusätzlich, in Fällen, in welchen der Computer 105 tatsächlich mehrere Vorrichtungen umfasst, kann der CAN-Bus oder dergleichen zur Kommunikation zwischen Vorrichtungen verwendet werden, die in dieser Offenbarung als der Computer 105 dargestellt sind, z. B. verschiedene elektronische Steuereinheiten.
Der Computer 105 kann Meldungen unter Verwendung einer Vielzahl von Kommunikationsprotokollen übertragen und/oder empfangen, z. B. kann der Computer 105 einen oder mehrere Sendeempfänger umfassen, wie sie zum Bereitstellen derartiger Kommunikation bekannt sind, oder mit diesen kommunikativ gekoppelt sein. Zum Beispiel kann der Computer 105 unter Verwendung von Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Protokollen (V2V – Vehicle-to-Vehicle), wie zum Beispiel Dedicated Short Range Communications (DSRC), Mobilfunkmodem und Kurzstreckenfunkfrequenz, Meldungen übertragen und/oder empfangen.
Der Computer 105 kann ferner mit einem Netzwerk 130 kommunizieren, das sich außerhalb des Fahrzeugs 101 erstreckt, zum Beispiel zum Kommunizieren mit dem Server 140. Das Netzwerk 130 kann verschiedene kabelgebundene und/oder kabellose Netzwerktechnologien beinhalten, zum Beispiel Mobilfunk, Bluetooth, kabelgebundene und/oder kabellose Datenpakete, usw. Das Netzwerk 130 kann jede geeignete räumliche Struktur aufweisen. Beispielhafte Kommunikationsnetzwerke umfassen drahtlose Kommunikationsnetzwerke (die z. B. Bluetooth, IEEE 802.11 usw. verwenden), lokale Netzwerke (LAN – Local Area Networks) und/oder großflächige Netzwerke (WAN – Wide Area Networks), einschließlich des Internets, die Datenkommunikationsdienste bereitstellen.
Der Speicher des Computers 105 kann Kartendaten, Umgebungsdaten und Programmanweisungen zum Bestimmen eines oder mehrerer Betriebsmodi des Fahrzeugs 101 speichern. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Computer 105 gleichermaßen eine Route bestimmen, indem er die empfangenen Umgebungsdaten und den ausgewählten, z. B. durch Bedienereingabe usw. ausgewählten, Betriebsmodus, wie weiter unten erläutert, beurteilt.
Umgebungsdaten umfassen jegliche Umgebungsbedingung, z. B. Wetterbedingungen, Verkehrsdichte, Straßengefälle usw. Der Computer 105 kann Umgebungsdaten von Sensoren 115 und/oder dem Server 140 empfangen, z. B. GPS(Global Positioning System)-Daten, Wetterbedingungen (wie z. B. Außentemperatur, Vorhandensein oder Abwesenheit von Niederschlag usw.), Straßenreibung, Verkehrsdichte (z. B. eine Anzahl an Fahrzeugen innerhalb einer Länge, z. B. 100 Meter, einer Straße), Straßenneigung usw. Einiges des Vorstehenden kann auch in den gespeicherten Kartendaten angegeben sein.
Ferner kann ein Bediener des Fahrzeugs 101 eine Route zu einem festgelegten Ziel (z. B. nach GPS-Koordinaten in den Kartendaten abgebildete Straßenadresse) auswählen. Der Computer 105 kann die ausgewählte Route beispielsweise mit einer Heimadresse des Bedieners, möglichen Betriebsmodi des Fahrzeugs 101, die in dem Speicher des Computers 105 gespeichert sind, vergleichen. Beispielsweise kann der Computer 105 einen Betriebsmodus identifizieren, der in der Vergangenheit durch den Bediener verwendet wurde, um die ausgewählte Route zur Heimadresse zu durchqueren und/oder könnte Umgebungsdaten beurteilen, um einen Betriebsmodus auszuwählen.
Verschiedene Betriebsmodi sind im Zusammenhang mit dem System 100 möglich. Beispielsweise kann das Fahrzeug 101 ein oder mehrere Subsysteme umfassen, wobei der Computer 105 dazu programmiert ist, diese über Meldungen auf dem Kommunikationsbus 125 zu steuern. In der Regel umfassen derartige Subsysteme Antrieb (z. B. einen Antriebsstrang in einem Fahrzeug 101 mit einer internen Brennkraftmaschine), Bremsen und Lenkung. Elektronische Steuereinheiten (Electronic Control Units, ECUs) oder Ähnliches bekannter Art können in den Subsystemen des Fahrzeugs 101 enthalten sein und können Meldungen von dem Computer 105 über den Bus 125 empfangen, um die Subsysteme des Fahrzeugs 101 zu steuern, z. B. um das Fahrzeug 101 zu beschleunigen, Bremsdruck aufzubringen, einen Lenkwinkel zu ändern usw. Basierend auf einem Steuerzustand eines oder mehrerer der Subsysteme des Fahrzeugs 101 kann ein Betriebsmodus bestimmt werden. Beispielsweise kann einem Subsystem des Fahrzeugs 101 und/oder Merkmalen davon ein Steuerzustand „manuell“ oder „automatisch“ zugeordnet sein. Bei einem manuellen Steuerzustand wird das Subsystem des Fahrzeugs 101 durch einen menschlichen Bediener gesteuert. Bei dem automatischen Steuerzustand wird das Subsystem des Fahrzeugs 101 durch den Computer 105 gesteuert, d. h. gemäß einer Ausführung von Programmanweisungen zum Bereitstellen von Meldungen über den Bus 125 zu einer dem Subsystem zugeordneten elektronischen Steuereinheit.
Ein Betriebsmodus kann gemäß jeweiligen Steuerzuständen von einem, mehreren, allen oder keinem aus einem Satz von Subsystemen des Fahrzeugs 101 bestimmt sein. Beispielsweise kann ein Betriebsmodus des Fahrzeugs 101 voll autonom sein, so dass der Computer 105 als ein virtueller Fahrer agiert, der alle Subsysteme des Fahrzeugs 101 in Bezug auf Antrieb, Bremsen und Lenken steuert (d. h. Steuerzustände für alle Systeme des Fahrzeugs 101 sind „autonom“). Ein Betriebsmodus kann teilweise autonom sein, so dass einige, aber nicht alle Subsysteme in Bezug auf Antrieb, Bremsen und Lenken durch den Computer 105 gesteuert sind und einige, aber nicht alle durch den Bediener gesteuert sind, d. h. ein oder mehrere Steuerzustände sind „manuell“ und ein oder mehrere Steuerzustände sind „automatisch“. Ein Betriebsmodus kann manuell sein, d. h. Subsysteme für Antrieb, Bremsen und Lenken weisen „manuelle“ Steuerzustände auf.
Der Computer 105 kann einen Betriebsmodus des Fahrzeugs 101 für eine ausgewählte Route bestimmen, indem Kartendaten und/oder empfangene Umgebungsdaten beurteilt werden, z. B. Daten von Sensoren 115 des Fahrzeugs 101 und/oder von dem Server 140 empfangene Daten, z. B. in Bezug auf Niederschlagsintensität, -art usw., für eine oder mehrere Routen oder einen oder mehrere Routenabschnitte. Der Computer 105 kann Kartendaten und den Umgebungsdaten numerische Werte, d. h. Bewertungen oder Ähnliches, zuordnen, so dass beispielsweise Niederschlagsbedingungen einem Wert entsprechen können, z. B. gemäß einer Intensität und/oder einer Art des Niederschlags, z. B. Schnee, Regen usw., einem Straßentyp ein Wert oder eine Bewertung zugeordnet werden kann, z. B. Autobahn im Vergleich zu Landstraße im Vergleich zu Feldweg usw., der Verkehrsintensität ein Wert zugeordnet werden kann usw. Bekannte Kartendaten umfassen numerische Klassifizierungen in Bezug auf Straßentypen, die mit Bewertungen für einen bestimmten Betriebsmodus des Fahrzeugs 101 in Beziehung gesetzt sein können. Beispiele für derartige bekannte Kartendaten umfassen:

• Straßenname
• Funktionsklasse
• Von Knoten 0 – von Verbindungen auf der Route, damit an der Verbindung die Richtung bekannt ist, in die voraussichtlich gefahren wird
• Spuren von 0
• Spuren von 1
• TMC-Code/Anderer Verkehr
• Länge (cm/m)
• Höhe
• Knoten 0 Position
• Knoten 1 Position
• Formpunkte
• Erwartete Geschwindigkeit
• ADAS-Geschwindigkeit
• Geschwindigkeitshistorie
• Einbahn
• Straßentyp
• Stoppschildposition (Abstand von 0)
• Ampelposition (Abstand von 0)
• Elevation
• Neigung/Anstieg
• HOV
• Verkehrsinformationen
• TPEG
• Ampelstatus
• Überwachung
• Verkehrsfluss
• Ereignisüberwachung
• Verkehrsregelung
• Geschwindigkeitskontrolle
• Ampelsteuerung.

Beispiele bekannter Verkehrsdaten umfassen Daten gemäß der Traffic Protocol Experts Group (TPEG) und Ampelstatusdaten, wie sie z. B. durch V2V-Kommunikation und/oder von dem Server 140 bereitgestellt sein können. Verkehrsdaten können zudem Daten umfassen, die von Überwachungskameras oder Ähnlichem, z. B. in Kommunikation mit dem Server 140, erhalten wurden, um den Verkehrsfluss auf einem Routenabschnitt anzuzeigen, z. B. eine Anzahl von Fahrzeugen, die einen Punkt pro Zeiteinheit, z. B. pro Minute, passiert, sowie Bericht über Ereignisse wie Kollisionen, vorübergehende Hindernisse, Spurabsperrungen usw. Ferner kann der Computer 105, z. B. von dem Server 140, Informationen über sich ändernde Verkehrsregelung empfangen, z. B.
Geschwindigkeitsbegrenzungen, Ampelzeitsteuerung usw.
Ferner kann, wie bekannt ist, der Server 140 Verkehrsdaten bereitstellen, die verwendet werden können, um eine Route zu bestimmen und/oder zu modifizieren; außerdem können, wie hier offenbart, Verkehrsdaten verwendet werden, um eine Route oder einen Routenabschnitt für einen bestimmen Betriebsmodus zu bewerten.
Auf jeden Fall können die Werte (d. h. Bewertungen) anschließend verwendet werden, um eine Gesamtbetriebsbewertung für eine Route zu berechnen. Die Gesamtbewertung kann verwendet werden, um zu bestimmen, welche der Routen für einen ausgewählten Betriebsmodus aktiviert und/oder welcher der Betriebsmodi des Fahrzeugs 101 für eine ausgewählte Route aktiviert werden soll, z. B. basierend auf vorbestimmten Schwellenwerte. Demgemäß kann eine Bewertung zum Bestimmen eines Betriebsmodus für eine Route oder einen Routenabschnitt oder zum Auswählen einer Route oder eines Routenabschnitts basierend auf einem Betriebsmodus auf einem, zwei oder mehreren Faktoren basieren, z. B. einem Straßentyp, Verkehrsbedingungen, Wetter und anderen Umgebungszuständen, Straßenbedingung (z. B. Schlaglöcher, Eis usw.) usw. Bekanntermaßen kann eine Routenbestimmung durch Beurteilen von Routenabschnitten gemäß einer Zielfunktion oder -funktionen durchgeführt werden. Die Betriebsbewertung für eine Route kann als eine Eingangsgröße für die Zielfunktion(en) bereitgestellt sein. Beispielsweise kann die Betriebsbewertung eine Einschränkung eines Routenplanungsalgorithmus sein, z. B. nur Routen und/oder Routenabschnitte mit einer Betriebsbewertung über einer vorbestimmten Mindestschwelle können ausgewählt werden. Alternativ könnte die Routenbestimmung dazu programmiert sein, ein Maximieren der Betriebsbewertung zu umfassen, möglicherweise mit weiteren Einschränkungen (z. B. Fahrtdauer der Route, für den Benutzer des Fahrzeugs 101 akzeptabler Straßentyp usw.).
Der Computer 105 kann, wie oben angegeben, einen Betriebsmodus gemäß einer Historie für eine ausgewählte Route auswählen, kann jedoch auch Umgebungsdaten für die ausgewählte Route beurteilen. Beispielsweise kann der Computer 105 bestimmen, auf der ausgewählten Route bei normalen Wetterbedingungen (z. B. trocken, Temperatur über Gefrierpunkt, volles Tageslicht zur Verfügung) und auf einer geeigneten Straße (z. B. wenig Kurven, relativ flache Neigung usw.) einen voll autonomen Modus zu verwenden, kann jedoch bei bestimmen abnormalen Bedingungen, z. B. mangelndes Tageslicht und/oder Regen, eine teilweise autonome Steuerung auswählen. Eine manuelle Steuerung könnte unter noch weiteren Bedingungen erforderlich sein, z. B. extreme Verkehrsdichte, heftiger Niederschlag, sehr kurvige Straße usw.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Computer 105 dazu programmiert sein, eine Route basierend auf einem ausgewählten Betriebsmodus zu bestimmen. Die Umgebungsdaten und der ausgewählte Betriebsmodus können durch den Computer 105 beurteilt werden, um eine Route zu bestimmen.
Beispielsweise kann der Computer 105, wenn eine mögliche Route zu einem ausgewählten Ziel eine abnormal hohe Verkehrsdichte aufweist, eine zweite Route zu dem Ziel identifizieren, die eine geringere Verkehrsdichte aufweist und auf der der Computer des Fahrzeugs 101 daher den vollautonomen Betriebsmodus verwenden kann.
Als weiteres Beispiel: Wenn durch den Bediener des Fahrzeugs 101 eine erste Route ausgewählt wird und der Bediener zudem einen voll autonomen Betriebsmodus auswählt, der Computer 105 jedoch bestimmt, dass die Subsysteme des Fahrzeugs 101 nicht in dem voll autonomen Modus betrieben werden sollten, kann der Computer 105 dem Bediener alternative Routen vorschlagen, die mit dem voll autonomen Betriebsmodus kompatibel sind.
Das Fahrzeug 101 kann eine Vielfalt von Sensoren 115 umfassen. Die Sensoren 115 können mit elektronischen Steuereinheiten oder Ähnlichem verbunden sein und innerhalb eines CAN-Bus-Protokolls oder irgendeines anderen geeigneten Protokolls, wie oben beschrieben, arbeiten. Die Sensoren 115 können in der Regel Daten wie Messungen, Befehle usw. sowohl übertragen als auch empfangen. Die Sensoren 115 können mit dem Computer 105 oder mit einer anderen elektronischen Steuereinheit in Kommunikation stehen, z. B. über das CAN-Bus-Protokoll, um Informationen zu verarbeiten, die von den Sensoren 115 übertragen oder von ihnen empfangen werden. Die Sensoren 115 können mit dem Computer 105 oder einer anderen elektronischen Steuereinheit auf eine geeignete kabellose und/oder kabelgebundene Art kommunizieren. Als Beispiel und ohne Einschränkung können die Sensoren 115 eine Auswahl an einer Kamera und/oder einer RADAR-Einheit und/oder einer LADAR-Einheit (auch als LIDAR bekannt) und/oder einer Sonar-Einheit und/oder einem Bewegungsdetektor usw. umfassen. Zusätzlich können die Sensoren 115 einen Global Positioning System(GPS)-Empfänger umfassen, der mit einem Global Positioning System-Satelliten in Kommunikation stehen kann.
Das Fahrzeug 101 kann eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI – Human Machine Interface) 120 umfassen. Die HMI 120 kann es einem Bediener des Fahrzeugs 101 ermöglichen, sich mit dem Computer 105, mit elektronischen Steuereinheiten, usw. zu verbinden. Die HMI 120 kann irgendeine aus einer Vielzahl von Datenverarbeitungsvorrichtungen beinhalten, einschließlich eines Prozessors und eines Speichers, sowie Kommunikationsmöglichkeiten. Die HMI 120 kann ein tragbarer Computer, Tablet-Computer, ein Mobiltelefon, zum Beispiel ein Smartphone, usw. sein, der/das Fähigkeiten zu drahtlosen Kommunikationen unter Verwenden von IEEE 802.11, Bluetooth und/oder Mobilfunkkommunikationsprotokollen usw. umfasst. Die HMI 120 kann ferner ein Sprachdialogsystem (IVR Interactive Voice Response) und/oder eine grafische Benutzeroberfläche (GUI – Graphical User Interface) umfassen, einschließlich zum Beispiel eines Touchscreens oder dergleichen. Die HMI 120 kann mit dem Netzwerk 130, das sich außerhalb des Fahrzeugs 101 erstreckt, kommunizieren, und kann direkt mit dem Computer 105, zum Beispiel durch Verwenden von Bluetooth usw., kommunizieren. Der Computer 105 kann den Bediener des Fahrzeugs 101 über die HMI 120 auffordern, eine Route zu wählen oder die Subsysteme des Fahrzeugs 101 zu betätigen, um die Route zu durchqueren, wie weiter unten beschrieben.
Der Server 140 kann einen Datenspeicher 145 umfassen oder mit diesem kommunikativ gekoppelt sein. Von dem Computer 105 und/oder dem Server 140 empfangene Daten können in dem Datenspeicher 145 zur späteren Wiederabrufung gespeichert sein. Der Datenspeicher 145 kann Umgebungsdaten, Routen und Betriebsmodi umfassen, die durch den Server 140 verwendet werden, um eine Route und/oder einen Betriebsmodus zum Empfang durch den Computer 105 des Fahrzeugs 101 zu bestimmen.
Beispielhafter Prozess
2 ist ein Diagramm eines beispielhaften Prozesses 200 zum Bestimmen einer Route eines Fahrzeugs 101 zumindest teilweise basierend auf einem aktuellen Betriebsmodus des Fahrzeugs 101. Der Prozess 200 kann durch den Computer 105 des Fahrzeugs 101 ausgeführt sein.
Der Prozess 200 beginnt bei einem Block 205, bei dem der Computer 105 des Fahrzeugs 101 den aktuellen Standort des Fahrzeugs 101 bestimmt, z. B. auf bekannte Weise. Beispielsweise kann der Computer 105 des Fahrzeugs 101 Messungen von den Sensoren 115 empfangen, z. B. gemäß Geokoordinaten unter Nutzung von GPS-Technologie bekannter Art usw., um den Standort des Fahrzeugs 101 zu bestimmen.
Als nächstes bestimmt das Fahrzeug 101 bei einem Block 210 einen Routenendpunkt, z. B. ein von einem Benutzer festgelegtes Ziel und/oder ein durch den Computer 105 vorhergesagtes oder vorbestimmtes Ziel, z. B. zumindest teilweise basierend auf dem Standort des Fahrzeugs 101 und/oder einer Historie einer Fahrt von dem aktuellen Standort des Fahrzeugs 101 zu dem vorhergesagten Ziel, möglicherweise unter Berücksichtigung von Tageszeit, Wochentag usw.
Als nächstes bestimmt der Computer 105 des Fahrzeugs 101 bei einem Block 215 den aktuellen Betriebsmodus des Fahrzeugs 101, z. B. gemäß jeweiligen Steuerzuständen der Subsysteme des Fahrzeugs 101. Beispielsweise kann ein Speicher des Computers 105 einen Indikator in Bezug darauf speichern, ob das Fahrzeug 101 voll autonom, teilweise autonom und/oder manuell gesteuert ist und/oder der Computer 105 kann jeweilige Steuerzustandsindikatoren für Subsysteme des Fahrzeugs 101 speichern. Der Betriebsmodus des Fahrzeugs 101 könnte durch Benutzereingabe bestimmt sein, z. B. eine Einstellung über die HMI 120, durch eine Standardeinstellung (z. B. manuell) oder auf irgendeine andere Art, und der Computer 105 könnte die Einstellung speichern und/oder eine Programmierung ausführen, um die volle oder teilweise Steuerung des Fahrzeugs 101 vorzunehmen (z. B. Steuerung einiger oder aller Subsysteme des Fahrzeugs 101 wie Antrieb, Lenken und Bremsen).
Als nächstes identifiziert der Computer 105 des Fahrzeugs 101 bei einem Block 220 mögliche Routen zum Durchqueren von dem aktuellen Standort des Fahrzeugs 101 zu dem bestimmten Ziel. Im Allgemeinen können verschiedenen Arten von Routenbestimmung bekannter Art zum Bestimmen einer oder mehrerer Routen für ein Fahrzeug 101 verwendet werden.
Als nächstes bestimmt der Computer 105 des Fahrzeugs 101 bei einem Block 225, welche der identifizierten möglichen Routen für den bestimmten Betriebsmodus akzeptable Routen sind. Bei dem Bestimmen, ob eine Route für einen Betriebsmodus akzeptabel ist, kann der Computer 105 aktuelle Bedingungen des Fahrzeugs 101, z. B. Kraftstofffüllstand, Reifendruck usw., Umgebungsdaten, z. B. Vorhandensein oder Abwesenheit von Niederschlag, Außentemperatur usw., Straßenbedingungen und/oder -eigenschaften, z. B. Unebenheit, geschätzte Straßenreibung, Anzahl an Spuren, Kurvigkeit (z. B. erforderliche Gradzahl an Drehung über einen vorbestimmen Abstand) usw., berücksichtigen
Im Allgemeinen kann der Computer 105 bei dem Identifizieren akzeptabler Routen die Verfügbarkeit und Genauigkeit der Sensoren 115 berücksichtigen. Beispielsweise können voll autonome und/oder teilweise autonome Modi höhere Grade an Genauigkeit erfordern oder können eine Verfügbarkeit von einem oder mehreren Sensoren 115 oder anderer Ausrüstung (z. B. Mobilfunkmodem oder Ähnliches zum Bereitstellen einer Kommunikation mit und zum Ermöglichen eines Empfangs von Daten von dem Server 140, Fähigkeit für Dedicated Short Range Communications und/oder Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation usw.) erfordern. Eine Ausrüstung, die derart beurteilt werden kann, umfasst eine nach vorn gerichtete Kamera, eine nach hinten gerichtete Kamera, eine zur Seite gerichtete Kamera, Frontradar, Heckradar, Seitenradar, einen vorderen Ultraschallsensor, einen hinteren Ultraschallsensor, LIDAR, GPS und/oder ein Modem oder eine andere Kommunikationsvorrichtung sowie die Rechnerleistung des Computers 105 (z. B. Speicherplatz, Rechengeschwindigkeit usw.).
Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Computer 105 des Fahrzeugs 101 bei dem Block 225 bestimmen, dass es basierend auf dem aktuellen Standort, dem festgelegten Ziel und dem aktuellen Betriebsmodus keine verfügbaren Routen gibt. Wenn der Computer 105 des Fahrzeugs 101 bestimmt, dass es keine verfügbaren Routen gibt, die den von dem Computer 105 empfangenen Eingaben entsprechen, fährt der Prozess 200 mit einem weiter unten beschriebenen Block 240 fort.
Der Computer 105 kann die bestimmten akzeptablen Routen für den bestimmten Modus einstufen. Beispielsweise können die Routen gemäß einer Bewertung oder Ähnlichem eingestuft werden, bei der akzeptablere Routen, d. h. Routen, die besser für den bestimmten Modus geeignet sind, höher als die weniger akzeptablen Routen, z. B. wie durch die Bewertung bestimmt, eingestuft werden. Beispielsweise kann der Computer 105 eine Einstufung basierend auf alphabetisch geordneten Routen, basierend auf einer Häufigkeit, mit der der Bediener die Route durchquert, basierend auf der Tageszeit usw. anzeigen. Der Computer des Fahrzeugs 101 kann die Einstufung dem Bediener, z. B. über die HMI 120, beispielsweise unter der Überschrift „Favoriten“, anzeigen.
Beispielsweise kann der Computer 105, wenn eine erste Route für ein voll autonomes Fahren weniger gut als eine zweite Route geeignet ist und der Bediener einen voll autonomen Betriebsmodus ausgewählt hat, die zweite Route im Vergleich zur ersten Route höher einstufen. Als weiteres Beispiel: Wenn eine erste Route ein höheres Verkehrsaufkommen aufweist als die zweite Route, kann der Computer 105 die zweite Route im Vergleich zur ersten Route höher einstufen.
Als nächstes wählt bei einem Block 230 entweder der Computer 105 des Fahrzeugs 101 oder der Bediener des Fahrzeugs 101 die Route aus. Der Bediener kann die Route durch Eingabe in die HMI 120 auswählen. Der Computer 105 kann die Route durch Empfangen einer Erlaubnis zum Durchqueren einer durch den Computer 105 ausgewählten Route auswählen und/oder kann eine Route ohne Bedienereingabe, z. B. gemäß einer am höchsten eingestuften Route für den aktuellen Betriebsmodus, auswählen. Beispielsweise kann der Computer 105 dazu programmiert sein, die am höchsten eingestufte Route auszuwählen, wenn der Bediener den voll autonomen Betriebsmodus auswählt.
Als nächstes führt das Fahrzeug 101 bei einem Block 235 die durch den Prozess 200 bestimmte Route in Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebsmodus aus. Der Computer 105 könnte beispielsweise in einem manuellen Modus eine Anzeige der Route veranlassen, Turn-by-Turn-Navigationsanweisungen bekannter Art bereitstellen usw. Bei einem autonomen oder halb-autonomen Modus könnte der Computer 105 Daten über den Kommunikationsbus 125 und zu und von der elektronischen Steuereinheit des Fahrzeugs 101 senden und empfangen, um ein oder mehrere Subsysteme des Fahrzeugs 101, einschließlich Antrieb, Lenken und/oder Bremsen, zu steuern, damit das Fahrzeug 101 die Route durchquert.
Als nächstes oder auf den Block 220 folgend bestimmt der Computer 105 des Fahrzeugs 101 bei dem Block 240, ob der Prozess 200 fortfahren soll. Der Prozess 200 kann zum Beispiel enden, wenn der Bediener des Fahrzeugs 101 den Prozess 200 beendet, wenn das Fahrzeug 101 abgeschaltet wird usw. Wenn der Prozess 200 nicht fortgesetzt werden soll, endet der Prozess 200 auf jeden Fall im Anschluss an den Block 240. Ansonsten kehrt der Prozess 200 zu dem Block 205 zurück; alternativ könnte der Computer 105 nach dem Block 240 fortfahren, um den Prozess 300 wie unten beschrieben auszuführen. Wenn der Prozess 200 zu dem Block 205 für eine zweite oder nachfolgende Wiederholung zurückkehrt, kann dementsprechend eine Route des Fahrzeugs 101 gemäß einer Änderung des Betriebsmodus des Fahrzeugs 101 modifiziert oder ersetzt werden.
3 ist ein Diagramm eines beispielhaften Prozesses 300 zum Bestimmen eines Fahrzeugbetriebsmodus zumindest teilweise basierend auf einer Route. Der Prozess 300 beginnt bei einem Block 305, bei dem der Computer 105 einen Standort des Fahrzeugs 101, z. B. wie oben beschrieben, bestimmt.
Als nächstes bestimmt der Computer 105 bei einem Block 310 eine Route, die durchquert wird oder zum Durchqueren durch das Fahrzeug 101 ausgewählt wird.
Beispielsweise könnte der Computer 105 eine Eingabe von einem Bediener betreffend ein Ziel empfangen, könnte ein Ziel gemäß historischen Daten im Vergleich zu Tageszeit, Wochentag, Standort usw. bestimmen, wie oben beschrieben könnte der Computer 105 eine Eingabe betreffend eine festgelegte Route von dem Bediener empfangen usw. Wie oben erörtert, sind verschiedene Möglichkeiten zum Bestimmen und Auswählen einer Route eines Fahrzeugs 101 bekannt.
Als nächstes bestimmt der Computer 105 bei einem Block 315 einen aktuellen Betriebsmodus des Fahrzeugs 101, z. B. kann wie oben beschrieben, der Speicher des Computers 105 eine Einstellung oder einen Indikator betreffend einen aktuellen Betriebsmodus speichern, ein Fahrzeug 101 beim Anlassen standardmäßig in einen Betriebsmodus, z. B. manuell, versetzt werden usw.
Als nächstes bestimmt der Computer 105 bei einem Block 320, ob der Betriebsmodus des Fahrzeugs 101 geändert wird. Beispielsweise kann der Computer 105 wie oben erörtert ein Programmieren zum Bewerten einer Eignung oder Akzeptierbarkeit einer Route für einen Betriebsmodus bestimmen. Demgemäß kann der Computer 105, wenn eine derartige Bewertung eine vorbestimmte Schwelle übersteigt, bestimmen, den aktuellen Betriebsmodus nicht zu ändern. Wenn eine derartige Bewertung jedoch unter einer vorbestimmten Schwelle liegt und/oder die Route anderweitig als nicht akzeptabel für einen Betriebsmodus bestimmt wird, kann der Computer 105 bestimmen, den aktuellen Betriebsmodus zu ändern.
Bei einem Block 325, der dem Block 320 folgen kann, ändert der Computer 105 den Betriebsmodus des Fahrzeugs 101 zumindest teilweise basierend auf einem Betriebsmodus, der als akzeptabel für die ausgewählte Route bestimmt wurde. Beispielsweise könnte der Computer 105 dazu programmiert sein, einen Betriebsmodus auszuwählen, in dem das Fahrzeug 101 ein für die Route höchstes Maß an Autonomie ausführt. Beispielsweise könnte das Fahrzeug 101 in einem voll autonomen Modus betrieben worden sein, wobei die ausgewählte Route höchstens für einen teilweise autonomen Modus geeignet ist, in dem z. B. der Computer 105 des Fahrzeugs 101 die Bremsen und den Antrieb des Fahrzeugs 101 steuert, aber nicht das Lenken. Alternativ könnte der Computer 105 dazu programmiert sein, einen Betriebsmodus auszuwählen, für den die Route eine höchste Bewertung aufweist. Das heißt, die ausgewählte Route könnte für einen teilweise autonomen Modus akzeptabel sein, z. B. eine Bewertung dafür über einer vorbestimmten Schwelle aufweisen, jedoch eine höchste Bewertung für einen voll manuellen Modus aufweisen, in welchem Fall der Computer 105 dazu programmiert sein könnte, den voll manuellen Modus auszuwählen.
Bei dem Block 330, der auf einen der Blöcke 324, 325 folgen kann, bestimmt der Computer 105, ob der Prozess 300 fortfahren soll, z. B. auf eine oben mit Bezug auf den Block 240 beschriebene Weise. Demgemäß kann der Prozess 300 gemäß der Bestimmung des Blocks 330 bei dem Block 305 fortfahren oder enden. Somit kann, wenn der Prozess 300 ein zweites oder nachfolgendes Mal zu Block 305 geht, der Betriebsmodus des Fahrzeugs 101 gemäß Änderungen bei einer Route und/oder Änderungen von routenbezogenen Betriebsbedingungen geändert werden.
SCHLUSSFOLGERUNG
Datenverarbeitungsvorrichtungen, wie die hier beschriebenen, umfassen im Allgemeinen jeweils Anweisungen, die von einer oder mehreren Datenverarbeitungsvorrichtungen, wie den oben genannten, ausführbar sind, und zum Durchführen von Blöcken oder Schritten der Prozesse, wie oben beschrieben. Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung einer Vielzahl von Programmiersprachen und/oder -technologien, einschließlich unter anderem Java^TM, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl, HTML usw., erstellt wurden, wobei diese entweder allein oder in Kombination verwendet werden können. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw., und führt diese Anweisungen aus, wobei er einen oder mehrere Prozesse, einschließlich eines oder mehrerer der hier beschriebenen Prozesse, ausführt. Derartige Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung einer Vielzahl von computerlesbaren Medien gespeichert und übertragen werden. Eine Datei in einer Datenverarbeitungsvorrichtung ist allgemein eine Sammlung von auf einem computerlesbaren Medium, wie einem Speichermedium, einem Direktzugriffsspeicher usw., gespeicherten Daten.
Ein computerlesbares Medium umfasst jedes Medium, das beim Bereitstellen von Daten (z. B. Anweisungen) partizipiert, die von einem Computer gelesen werden kann. Ein solches Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich u.a. nicht-flüchtige Medien, flüchtige Medien usw. Nicht-flüchtige Medien umfassen beispielsweise optische oder magnetische Platten und andere persistente Speicher. Flüchtige Medien umfassen einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM, Dynamic Random Access Memory), welcher normalerweise einen Hauptspeicher darstellt. Herkömmliche Formen computerlesbarer Medien umfassen beispielsweise eine Diskette, eine Floppy Disk, eine Festplatte, ein Magnetband, irgendein anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, irgendein anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochband, irgendein anderes physisches Medium mit Lochmustern, einen RAM, einen PROM, einen EPROM, einen Flash-EEPROM, irgendeinen anderen Speicherchip oder irgendeine andere Speicherkarte oder irgendein anderes Medium, das ein Computer lesen kann.
Im Hinblick auf die hier beschriebenen Medien, Prozesse, Systeme, Verfahren usw. versteht es sich, dass, obwohl die Schritte solcher Prozesse usw. als in einer bestimmten geordneten Reihenfolge stattfindend beschrieben wurden, solche Prozesse mit den beschriebenen Schritten auch in einer von der hier beschriebenen Reihenfolge abweichenden Reihenfolge durchgeführt werden könnten. Des Weiteren versteht es sich, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt werden können, dass weitere Schritte hinzugefügt werden können, oder dass bestimmte hier beschriebene Schritte ausgelassen werden können. Mit anderen Worten, die vorliegenden Beschreibungen von Systemen und/oder Prozessen werden zum Zwecke der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen bereitgestellt und sollten auf keinerlei Weise als Beschränkung des offenbarten Gegenstands aufgefasst werden.
Dementsprechend versteht es sich, dass die obige Beschreibung veranschaulichend und nicht einschränkend sein soll. Viele von den gegebenen Beispielen abweichende Ausführungsformen und Anwendungen würden für einen Fachmann beim Lesen der obigen Beschreibung ersichtlich werden. Der Schutzumfang der Erfindung sollte nicht mit Bezug auf die obige Beschreibung bestimmt werden, sondern sollte stattdessen mit Bezug auf die hier angefügten und/oder in einer hierauf basierenden endgültigen Patentanmeldung enthaltenen Ansprüche, zusammen mit dem vollen Umfang von Äquivalenten, zu denen diese Ansprüche berechtigt sind, bestimmt werden. Es ist zu erwarten und beabsichtigt, dass bei den hier besprochenen Fachgebieten zukünftige Entwicklungen stattfinden werden und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in solchen zukünftigen Ausführungsformen integriert werden. Zusammengefasst versteht sich, dass der offenbarte Gegenstand modifiziert und abgewandelt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

SAE J1850 [0008]
IEEE 802.11 [0010]
IEEE 802.11 [0026]

Claims

Verfahren, das Folgendes umfasst: Bestimmen eines Betriebsmodus für ein Fahrzeug gemäß jeweiligen Steuerzuständen jedes mehrerer Fahrzeugsubsysteme, die Bremsen, Lenkung und Antrieb umfassen, wobei der Betriebsmodus eine manuelle Steuerung, eine teilweise manuelle Steuerung oder eine nicht manuelle Steuerung ist; und Bestimmen einer Route für ein Fahrzeug teilweise basierend auf dem Betriebsmodus.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder der Steuerzustände manuell oder autonom ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Bestimmen der Route ein Identifizieren mindestens eines Routenmerkmals umfasst, das für mindestens einen der Steuerzustände geeignet ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das mindestens eine Routenmerkmal einen Straßentyp, einen Geländetyp, eine Geschwindigkeitsbegrenzung, eine vorhergesagte Verkehrsdichte und ein oder mehrere vorhergesagte Fahrzeugmanöver umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner ein Durchqueren eines Teils der Route und dann Modifizieren der Route gemäß einer erfassten Änderung des Betriebsmodus umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner ein Durchqueren eines Teils der Route und dann Ändern des Betriebsmodus umfasst.
System, das einen Computer mit einem Prozessor und einem Speicher umfasst, wobei der Speicher durch den Prozessor ausführbare Anweisungen speichert, so dass der Computer für Folgendes programmiert ist: Bestimmen eines Betriebsmodus für ein Fahrzeug gemäß jeweiligen Steuerzuständen jedes mehrerer Fahrzeugsubsysteme, die Bremsen, Lenkung und Antrieb umfassen, wobei der Betriebsmodus eine manuelle Steuerung, eine teilweise manuelle Steuerung oder eine nicht manuelle Steuerung ist; und Bestimmen einer Route für ein Fahrzeug teilweise basierend auf dem Betriebsmodus.
System nach Anspruch 7, wobei jeder der Steuerzustände manuell oder autonom ist.
System nach Anspruch 7, wobei ein Bestimmen der Route ein Identifizieren mindestens eines Routenmerkmals umfasst, das für mindestens einen der Steuerzustände geeignet ist.
System nach Anspruch 9, wobei das mindestens eine Routenmerkmal einen Straßentyp, einen Geländetyp, eine Geschwindigkeitsbegrenzung, eine vorhergesagte Verkehrsdichte und ein oder mehrere vorhergesagte Fahrzeugmanöver umfasst.
System nach Anspruch 7, wobei ferner der Computer weiterhin dazu programmiert ist, nachdem ein Teil der Route durchquert ist, die Route gemäß einer erfassten Änderung des Betriebsmodus zu modifizieren.
System nach Anspruch 7, wobei ferner der Computer weiterhin dazu programmiert ist, nachdem ein Teil der Route durchquert ist, den Betriebsmodus zu ändern.
System, das einen Computer mit einem Prozessor und einem Speicher umfasst, wobei der Speicher durch den Prozessor ausführbare Anweisungen speichert, so dass der Computer für Folgendes programmiert ist: Identifizieren einer Route für ein Fahrzeug; zumindest teilweise basierend auf der Route, Bestimmen eines Betriebsmodus für ein Fahrzeug gemäß jeweiligen Steuerzuständen jedes mehrerer Fahrzeugsubsysteme, die Bremsen, Lenkung und Antrieb umfassen, wobei der Betriebsmodus eine manuelle Steuerung, eine teilweise manuelle Steuerung oder eine nicht manuelle Steuerung ist.
System nach Anspruch 13, wobei jeder der Steuerzustände manuell oder autonom ist.
System nach Anspruch 13, wobei ein Bestimmen der Route ein Identifizieren mindestens eines Routenmerkmals umfasst, das für mindestens einen der Steuerzustände geeignet ist.
System nach Anspruch 15, wobei die mindestens eine Route gemäß einem Straßentyp, einem Geländetyp, einer Geschwindigkeitsbegrenzung, einer vorhergesagten Verkehrsdichte und einem oder mehreren vorhergesagten Fahrzeugmanövern bestimmt ist.
System nach Anspruch 13, wobei ferner der Computer weiterhin dazu programmiert ist, nachdem ein Teil der Route durchquert ist, die Route gemäß einer erfassten Änderung des Betriebsmodus zu modifizieren.
System nach Anspruch 13, wobei ferner der Computer weiterhin dazu programmiert ist, nachdem ein Teil der Route durchquert ist, den Betriebsmodus zu ändern.