WO2017020993A1 - Verfahren zum fahrerlosen betrieb eines zur vollautomatischen führung eines kraftfahrzeugs ausgebildeten fahrzeugsystems und kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum fahrerlosen betrieb eines zur vollautomatischen führung eines kraftfahrzeugs ausgebildeten fahrzeugsystems und kraftfahrzeug Download PDF

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WO2017020993A1
WO2017020993A1 PCT/EP2016/001235 EP2016001235W WO2017020993A1 WO 2017020993 A1 WO2017020993 A1 WO 2017020993A1 EP 2016001235 W EP2016001235 W EP 2016001235W WO 2017020993 A1 WO2017020993 A1 WO 2017020993A1
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driver
motor vehicle
information
resource
mobile device
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PCT/EP2016/001235
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Felix Friedmann
Daniel Profendiner
Christoph Sippl
Florian Netter
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Audi Ag
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    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • B60W2040/0881—Seat occupation; Driver or passenger presence

Definitions

  • the invention relates to a method for driverless operation of a fully automatic guidance of a motor vehicle trained vehicle system of the motor vehicle and a motor vehicle.
  • vehicle systems which are designed for the fully automatic guidance of a motor vehicle and can perform appropriate vehicle guidance interventions, for example steering interventions, longitudinal guidance interventions and the use / parameterization of further vehicle systems.
  • a previously described benefit of such fully automatic vehicle systems is to call the motor vehicle, which is parked, for example, in a parking lot of a parking environment, to the current position of the driver.
  • Other proposals also address the driverless, autonomous operation of the vehicle system to move a motor vehicle to a specific position, as directed by the driver, optionally at a specified time.
  • a basic, already known embodiment of the vehicle system includes the possibility of determining a route to be traveled to the destination, in particular using a navigation system of the motor vehicle, and to lead the motor vehicle autonomously to the destination, in particular to a destination as possible near target position.
  • This means when specifying a destination by the driver and Activation of the autonomous transfer of the motor vehicle to the destination is the part of the vehicle system generates an operating information, which in the course, of course, modified / supplemented to take into account current driving situation circumstances applied.
  • the problem here is that the driver must actively determine when the motor vehicle should change from one location to the next. This is disadvantageous precisely when something changes for the driver due to the circumstances, for example when he has to aim for a different destination.
  • the invention is therefore based on the object to enable an improved responsive to current circumstances on the part of the driver, driverless operation of a motor vehicle.
  • a method of the type mentioned in dependence on at least one state information of the driver, comprising a current position of the driver descriptive location information and / or a present in the driver and / or required amount of a resource , of which a supply is present in the motor vehicle, descriptive resource information, evaluating follow-up criterion automatically describes the operating information describing the movement of the motor vehicle to a shorter, in particular minimally possible, distance to the driver's current position and / or to a predicted destination of the driver determined and applied.
  • the invention it is therefore proposed to track the condition of the driver continuously and also to decide autonomously, using sequence criteria, whether a change in the position of the motor vehicle is necessary or not. If, for example, the current position of the driver is tracked on the basis of the location information, it is conceivable to operate the motor vehicle in such a way that it always has a minimum possible distance from the current position of the driver so that he always has a short path to the motor vehicle.
  • the motor vehicle can also be transported as close as possible to a predicated destination, it being possible to provide that the destination is an absolute end position of the driver's movement, but the destination destination is an intermediate destination which corresponds to a predicted position of the driver at the time of reaching the following position by the * motor vehicle can correspond.
  • target locations is preferred in the described interpretation, since then even with a short distance to the driver this short distance is always given when the follow-up position is reached.
  • the follow-up criterion can also be met if the resources of the driver are running out. Then the vehicle can go independently in the vicinity of the driver.
  • the driver does not have to actively give an instruction to the motor vehicle each time he needs the motor vehicle or a resource transported in the motor vehicle, since this constantly tracks the driver's activity / movement.
  • the motor vehicle can be driven significantly faster on active instruction to the driver's immediate current position.
  • the method according to the invention provides a kind of predictive, autonomous drive.
  • the motor vehicle automatically tracks the movement / activity of the driver outside the motor vehicle. If, for example, the driver currently decides to change the route of his route, for example in order to respond to environmental influences (thunderstorm, blocked cycle path and the like), he does not have to accept the motor vehicle. tively inform about the route change, but the motor vehicle responds independently.
  • a completely new aspect of the driver's support is provided by the predictive supply of resources by the motor vehicle. This allows the driver a great deal of work, as it is neither burdened with the obligation to go to a resource supply nor to react in time to a resource shortage. As a result of the fact that at least part of the resources can be transported by the motor vehicle, the driver as a whole can resort to a larger amount of the resource and / or must himself carry fewer resources. As a result, the driver is burdened in many cases with less weight.
  • An expedient development of the present invention provides that, as a consequence criterion, the exceeding of a distance threshold value is used by the distance between the current position of the motor vehicle and the current position of the driver. In this way, the motor vehicle ultimately maintains a maximum distance to the driver. If a corresponding autonomous assistance mode is activated, the vehicle system decides during movement of the driver outside of the motor vehicle depending on the distance to the driver himself, whether the motor vehicle should drive in the direction of the driver. The motor vehicle ensures that it is always within a maximum distance from the driver, which is described by the distance threshold value. The motor vehicle sets itself in fulfillment of this follow-up criterion on the move and then parks in the vicinity of the driver. In this way, the driver only has to travel a short distance back to the motor vehicle. On the other hand, the motor vehicle reaches the driver much faster when it is actively called to him, since it is anyway in the vicinity.
  • a further, preferred, expedient embodiment of the follow-up criterion provides that, as a consequence criterion, the exceeding of a reliability threshold value for the reliability of the determination of a predicted destination is used, as a follow-up position as close as possible to the destination location target position is used.
  • a reliability threshold value for the reliability of the determination of a predicted destination is used, as a follow-up position as close as possible to the destination location target position is used.
  • a future route of the driver is predicted for determining the sequence position and / or the destination.
  • the prediction in addition to the current position of the driver and a movement history of the driver and / or digital map data, including in particular places of interest (POI) in the driver's environment, and / or current movement information, in particular comprising the moving speed and the moving direction of the driver, as at least partially taken into account by the state information input data considered.
  • POI places of interest
  • the vehicle system thus expediently tracks the movements of the driver, which facilitates the prediction of his future route.
  • the movement history can take place in particular on the part of the vehicle system itself by coprogramming the current positions, ie location information, for the past.
  • the motor vehicle may preferably include digital map data, in particular points of interest (POI) of interest there, and current movement characteristics, in particular the speed and direction of the driver.
  • POI points of interest
  • current movement characteristics in particular the speed and direction of the driver.
  • a means of locomotion describing the means of transportation used by the driver is used.
  • the means of transportation is a decisive factor in determining which options are available for the driver with regard to the further path. If the driver is walking, for example, walkable paths are available on foot, while for the means of transportation of the bicycle, this selection could already be somewhat limited.
  • a relatively free means of movement provides a flying means of locomotion, such as a paraglider.
  • the means of locomotion information can of course be determined by an input of the driver, it is preferred according to the invention to automatically determine the means of locomotion by at least a part of the input data.
  • certain means of locomotion can be used for differentiation, which may relate, for example, to the used or unused paths, the terrain, the position sequence and the like.
  • means of transport such as bicycle, ski, boat, paraglider and the like.
  • an underflow or an exceeding of a resource threshold is used for the resource information.
  • a follow-up criterion is expediently provided, which is below a resource threshold for the resource information, ie the amount of resources carried by the driver. supervised. So whenever the resources of the driver are running low, the motor vehicle moves into its vicinity so that it can easily and quickly remove new resources from the supply in the motor vehicle.
  • a use of the method described here is also conceivable if the driver collects the resources, for example when collecting mushrooms.
  • this resource it is expedient for this resource to monitor an exceeding of a resource threshold for the resource information, so that the driver finds the motor vehicle in his vicinity in order to be able to stow at least part of his collected amount of resources within the motor vehicle.
  • a refilling criterion for the refueling resource is determined and applied by the motor vehicle, in particular by autonomous purchasing at a supply station, and / or the resource supply of the motor vehicle is sent for display to a mobile device of the driver.
  • the vehicle can, if possible, move independently to a supply station, and, for example, by autonomous purchasing, increase the stock of resources.
  • the driver can constantly follow the resource level in the motor vehicle, in particular on a mobile device carried by him, for example a smartphone or a smartwatch.
  • a driver information indicating the implementation of the autonomous refilling process in particular with a predicted duration of the refilling process, is transmitted to the mobile device.
  • the driver thus receives a corresponding message on his mobile device and is thus also informed about any time delays associated therewith until the motor vehicle arrives again.
  • the motor vehicle can provide corresponding services, ie in particular within the framework of a delivery criterion, it is possible to check whether the stock of resources in the motor vehicle has a delivery threshold. exceeds value. If this is the case, an operating information can be determined, which in this case describes that resources are transported autonomously to a collection point and delivered there.
  • the status information can at least partially be received by a mobile device carried by the driver and / or at least partially determined in the motor vehicle.
  • the status information is determined on the basis of sensor data, received via the mobile device, of a sensor connected thereto and / or contained in it and / or on the basis of an input on the mobile device.
  • sensor data received via the mobile device
  • a sensor connected thereto and / or contained in it and / or on the basis of an input on the mobile device.
  • sensors installed in a mobile device may already be expedient if, for example, pattern recognition algorithms are applied to image data and / or audio data and thus can provide information on the driver's resource level.
  • the mobile device can also be connected to external sensors, wherein additionally or alternatively it can be provided for the resource information to be determined from operating data received via the mobile device of a user device of the driver connected to it and influencing the consumption of the resource.
  • External sensors may be, for example, weight sensors and / or level sensors, which can be arranged on an entrained container in which the resource is located.
  • Other external sensors may also include RFID chips and the like.
  • Uses the driver technical equipment that needs to be supplied with resources that are used for the construction of resources or the like their operating parameters are also used to determine resource requirements.
  • wireless communication links will be used, for example, Bluetooth connections, wireless connections and / or NFC connections.
  • a mobile radio connection and / or a connection running at least partially over the Internet is preferably used as the wireless communication method.
  • the resource information is determined by the vehicle system based on an activity period of the driver since the last known driver-side amount and / or based on an information derived from the state information and / or contained in this, the activity of the ferry descriptive activity information .
  • the resource information is determined by the motor vehicle, it is particularly preferable to determine it using the state information.
  • information about the driver's behavior, ie activity information can be used, for example, the distance traveled and the average resource consumption in order to be able to determine his current resource level.
  • a demand information describing a resource requirement on the part of the driver is determined as part of the resource information from biometric measurement data of the driver transmitted via the mobile device.
  • Biometric sensors can be used to determine the biometric measurement data. Such a configuration is particularly useful when the driver is exercising and therefore desires a regular liquid and / or food intake. Corresponding foods and drinks can then be stored inside the motor vehicle, which is based on the subsequent criteria in a reachable for the driver following position. In this case, for example, the pulse rate, the respiratory rate, the skin conductivity and the like may be used as biometric measurement data.
  • Some such sensors are already installed in mobile devices, but it is also conceivable to connect them accordingly to the mobile device or to connect with them.
  • a mobile phone in particular a smartphone
  • a mobile device can be used as the mobile device.
  • other mobile devices are also conceivable, for example tablets or the like, whereby the use of smartwatches as mobile devices has proven to be particularly advantageous since they can easily be carried by the driver.
  • a further expedient embodiment of the present invention can provide that at least part of the calculations for the automatic determination of the operating information is carried out on a vehicle-external server device which communicates with a control device of the vehicle system.
  • a vehicle-external server device which communicates with a control device of the vehicle system.
  • an external logic is involved in deciding when and how the motor vehicle should move towards the driver.
  • predictions can be carried out with the help of various, basically known algorithms.
  • known statistics or machine learning methods can be used.
  • special hardware may be used to perform the predictions, such as FPGAs, neuromorphic chips, and the like.
  • FPGAs field-programmable gate arrays
  • neuromorphic chips and the like.
  • the method according to the invention can advantageously be used in a large number of applications.
  • a newspaper delivery person This carries only a certain number of newspapers and distributes them to households to be supplied.
  • the newspapers can be transported in a bag, which determines via a weight sensor, how many newspapers are still in the pocket of the newspaper carrier. If the newspapers considered here as a resource run out, the motor vehicle, which has knowledge of the resource shortage due to a transmission of resource information from the weight sensor using a mobile device, determines that the subsequent criterion has been met.
  • the car in which a large number of newspapers are stored, now moves in the vicinity of the newspaper carrier, to provide him with other newspapers.
  • Another example of the use of the method according to the invention is in paragliding.
  • a paragliding athlete drives his motor vehicle on a mountain and starts his departure.
  • the motor vehicle determines via its movement profile that it is flying fast and flying. It immediately sets in motion to meet the paragliding athlete at the predicted destination. If the paragliding athlete changes his route in flight, the motor vehicle can independently react to the change.
  • the advantageous application of the method according to the invention to the supply of water and food in other sports should be noted, for example, for cyclists, runners and the like.
  • the invention also relates to a motor vehicle, comprising a vehicle system designed for fully automatic guidance of the motor vehicle with a control device designed for carrying out the method according to the invention. All statements regarding the method according to the invention can be applied analogously to the novel Transfer motor vehicle, with which also the advantages already mentioned can be obtained.
  • Fig. 2 driver-side devices for determining state information
  • Fig. 3 shows an inventive motor vehicle.
  • Fig. 1 shows a general flow chart of an embodiment of the method according to the invention. This starts as soon as a driver in a motor vehicle, which has a vehicle system designed for the autonomous guidance of the motor vehicle, activates an autonomous support mode of the vehicle system. This activation can be carried out in a parameterized manner, it being possible in particular to distinguish between whether a purely autonomous subsequent operation is desired or whether the driver requires transport support with regard to an activity performed outside the motor vehicle, requiring or generating resources.
  • a state information describing the current situation of the driver is determined, in which, in the case of a purely autonomous sequence, it is sufficient to describe the current position of the driver as location information and, if appropriate, a movement characteristic, in the case considered here in which To support the motor vehicle in the transport of resources, in addition to the current position of the driver, described by a location information, also an existing or required by the driver amount of a resource, of which a supply in the vehicle is present, descriptive resource information is determined. To determine the state information, there are a multiplicity of possibilities which are to be explained at least in part with regard to FIG. 2.
  • the driver 1 Shown there is the driver 1, which is present outside the motor vehicle 2 shown only schematically removed.
  • the driver 1 carries a mobile device 3, here a smartphone 4, with him.
  • the smartphone 4 is able to determine some parts of the state information itself, for example, the location information after it contains a GPS sensor 5.
  • sensors of the smartphone 4 which can absorb sensor information underlying the components of the state information, a camera 6, a microphone 7, an inertial sensor 8 and a biometric sensor 9 are shown.
  • the inertial sensor 8 makes it possible, for example, to determine movement information of the driver 1, in particular a current movement speed and a current movement direction.
  • Data from the camera 6 and the microphone 7 can provide indications of the resource information by using suitable pattern recognition algorithms and / or image processing algorithms.
  • the biometric sensor 9 provides biometric measurement data of the driver 1, which is particularly relevant in a sporting operation to determine the need for drinks and / or food by the driver 1, which can also be provided as a resource.
  • the smartphone 4 may also communicate via communication links 10 with other devices that can provide useful information to components of the condition information and / or to identify them, in the present case communicating with an external sensor 11, here referred to as a weight sensor in a container, the newspaper as a possible resource 12 is formed.
  • an external sensor 11 here referred to as a weight sensor in a container
  • Collected components of the state information and / or sensor data, measurement data or operating data, which are required for determining the status information on the part of the motor vehicle 2, can be used by the mobile device.
  • device 3 via a communication link 13, which is in the present case designed as a mobile communication, to the motor vehicle 2 transmit.
  • a movement history of the driver 1 outside the motor vehicle 2 which can be logged on the basis of the current positions, so the location information, and possibly the motion information easily.
  • step S2 the fulfillment of at least one sequence criterion is checked in step S2.
  • the follow-up criterion depends on the specific task of the autonomous support mode, which, as already mentioned, can be chosen when it is activated. Essentially, three applications have to be distinguished.
  • the first use case may be referred to as a follow mode. It is independent of any resource and is merely intended to ensure that the motor vehicle 2 is always within a maximum distance around the driver 1, at least if this makes sense, it can therefore be assumed that the driver 1 needs the motor vehicle 2.
  • two concrete embodiments of the subsequent criterion may be possible, which may optionally be used cumulatively.
  • such a follow-up criterion can ideally also be supplemented by an exclusion criterion which checks whether the driver 1 could ever need the motor vehicle 2 at the current time or within a specific time window into the future. If, for example, the driver 1 is currently using a public means of transport, this can only be left at certain positions, namely stops; a similar case is given when the driver 1, for example, steers an aircraft, a boat or the like, after at a certain height or distance from the mainland, the driver 1, the motor vehicle 2 could not reach.
  • a second follow-up criterion conceivable in the follow-up mode is the most reliable ascertainability of a destination of the driver 1, be it a final destination or an intermediate destination.
  • exceeding a reliability threshold may be used for the reliability of determining a predicated destination.
  • the state information is expediently used, wherein a future route of the driver 1 is specifically predicted for determining the destination.
  • the already mentioned movement history of the driver 1 and the current movement information of the driver 1 are taken into account.
  • Other useful material that is accessed in the context of the prediction are digital map data, which in particular also contain points of interest in the environment of the driver 1.
  • the prediction of the destination uses further information, namely a means of locomotion information describing the used means of locomotion of the driver 1.
  • this is also determined analytically automatically, wherein, in particular, the movement history is evaluated in the context of digital map data in order to determine whether the driver 1 is using an aircraft (crossing high-speed areas marked as wilderness), using a boat (crossing water), using a bicycle (uses bicycle lanes) or walking, for example on footpaths.
  • In-depth analyzes can also be made which examine the movement pattern, movement speeds and the like.
  • destinations can be stated much more clearly, at least for some means of locomotion, for example as a port when using a boat or as a glider landing place when using a paraglider.
  • the operation on the basis of destinations be they final destinations or intermediate destinations, preferred because then also the movement time of the motor vehicle 2 and the like can be taken into account, so that the motor vehicle 2 is actually as close as possible to the driver 1, if this arrives at the appropriate destination.
  • a sequence criterion related to a destination and a target criterion related to a distance threshold value can be considered combined. Then, therefore, the motor vehicle 2 is autonomously moved as soon as the distance threshold is exceeded and with sufficient reliability, a destination, in particular an intermediate destination, can be specified.
  • a resource threshold for the resource information may also be used. If, however, the driver 1 collects a resource, for example when collecting mushrooms, the exceeding of a resource threshold for the resource information can also be used as a secondary criterion. If the driver 1 carries newspapers, for example, it can be monitored, for example by means of the sensor 11, if he still has enough newspapers with him. If these are running low, the following criterion can be met and the motor vehicle 2 moves, as will be described below, to the driver 1.
  • the required resource can consist of drinks or food, which can be obtained, for example already mentioned biometric measurement data can be derived, but also from the previous activity history of the driver 1. Then the motor vehicle 2 can therefore go to the driver 1, if this should eat and / or drink.
  • a driver 1 requires, consumes and / or wins certain resources in an activity outside the motor vehicle 2, in the transport of which the motor vehicle 2 can assist extremely useful autonomously.
  • a follow-up criterion or a predefined combination of follow-up criteria
  • operating information is determined in a step S3 which is suitable for autonomously driving the motor vehicle 2 to a follow-up position.
  • the shortest possible distance to the current position of the driver 1 is given.
  • the destination which, as already mentioned, can also be an intermediate destination.
  • the sequence position is then chosen so that the distance between the sequence position and the destination is as small as possible. It is on possible methods for autonomous trip planning, as they are known in the art, resorting to external resources can be used, for example, free parking spaces containing databases and the like.
  • the operating information is then converted accordingly.
  • the driver 1 then has the shortest possible way to the motor vehicle 2, if he wants to use this again for driving, take resources or unload and the like.
  • Another functionality of the method according to the invention relates to the constant monitoring of the fulfillment of a refill criterion if the motor vehicle 2 is to make available resources 12 required by the driver 1 and / or consumed by the driver 1 .
  • the refill criterion monitors whether the resource supply in the motor vehicle 2 falls below a refill threshold value. If this is the case, ie additional resources 12 are required in the motor vehicle 2, an operating information is determined which describes a drive of the motor vehicle 2 to a supply station for the resource 12 and there an autonomous refilling, for example, an autonomous purchasing.
  • the motor vehicle 2 is to transport and deliver needed and / or used resources 12; expedient to always transmit the current resource supply of the motor vehicle 2 for display to the mobile device 3.
  • An analogous approach is also conceivable when the driver 1 resources 12 collects, because then, as soon as a Abgabesch well value of a delivery criterion that describes, for example, the available storage space in the motor vehicle 2 is met, be provided that motor vehicles 2 autonomous to Dispensing of resources 12 are operated to create space for newly received resources 12 on the part of the driver 1.
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of a motor vehicle 2 according to the invention.
  • this comprises the vehicle system 14 designed for fully automatic, here autonomous, guidance of the motor vehicle 2, which in turn comprises a control device 15 which is designed to carry out the method according to the invention , Via a communication device 16, the communication connection 13 can be made to the mobile device 3.

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Abstract

Verfahren zum fahrerlosen Betrieb eines zur vollautomatischen Führung eines Kraftfahrzeugs (2) ausgebildeten Fahrzeugsystems (14) des Kraftfahrzeugs (2), wobei in Abhängigkeit wenigstens eines eine Zustandsinformation des Fahrers (1), umfassend eine die aktuelle Position des Fahrers (1) beschreibende Ortsinformation und/oder eine eine bei dem Fahrer (1) vorhandene oder benötigte Menge einer Ressource (12), von der ein Vorrat im Kraftfahrzeug (2) vorhanden ist, beschreibende Ressourceninformation, auswertenden Folgekriteriums automatisch eine das Verbringen des Kraftfahrzeugs (2) an eine einen kürzeren, insbesondere minimal möglichen, Abstand zu der aktuellen Position des Fahrers (1) und/oder einem prädizierten Zielort des Fahrers (1) aufweisende Folgeposition beschreibende Betriebsinformation ermittelt und angewendet wird.

Description

Verfahren zum fahrerlosen Betrieb eines zur vollautomatischen Führung eines Kraftfahrzeugs ausgebildeten Fahrzeugsystems und Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum fahrerlosen Betrieb eines zur vollautomatischen Führung eines Kraftfahrzeugs ausgebildeten Fahrzeugsystems des Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug.
Im Stand der Technik sind bereits eine Vielzahl von Möglichkeiten bekannt geworden, ein Kraftfahrzeug automatisch zu führen, insbesondere auch ohne Beaufsichtigung durch den Fahrer, mithin autonom. Hierfür werden Fahrzeugsysteme eingesetzt, die zur vollautomatischen Führung eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sind und entsprechende Fahrzeugführungseingriffe vornehmen können, beispielsweise Lenkeingriffe, Längsführungseingriffe sowie die Nutzung/Parametrierung weiterer Fahrzeugsysteme.
Ein bislang beschriebener Nutzen solcher vollautomatischer Fahrzeugsysteme ist es, das Kraftfahrzeug, welches beispielsweise auf einem Parkplatz einer Parkumgebung abgestellt ist, zur aktuellen Position des Fahrers zu rufen. Andere Vorschläge befassen sich ebenso mit dem fahrerlosen, autonomen Betrieb des Fahrzeugsystems, um ein Kraftfahrzeug auf Anweisung des Fahrers, gegebenenfalls zu einem spezifizierten Zeitpunkt, an eine bestimmte Position zu bewegen.
Mithin umfasst eine grundsätzliche, bereits bekannte Ausbildung des Fahrzeugsystems die Möglichkeit, bei Vorgabe eines Zielortes eine zurückzulegende Route zu dem Zielort, insbesondere unter Nutzung eines Navigationssystems des Kraftfahrzeugs, zu ermitteln und das Kraftfahrzeug autonom zu dem Zielort zu führen, insbesondere an eine dem Zielort möglichst nahe Zielposition. Das bedeutet, bei Vorgabe eines Zielortes durch den Fahrer und Aktivierung der autonomen Verbringung des Kraftfahrzeugs an den Zielort wird seitens des Fahrzeugsystems eine Betriebsinformation erzeugt, welche im weiteren Verlauf, selbstverständlich modifiziert/ergänzt, um aktuelle Fahr- situationsumstände zu berücksichtigen, angewendet.
Problematisch hierbei ist, dass der Fahrer aktiv bestimmen muss, wann das Kraftfahrzeug von einem Ort zum nächsten wechseln soll. Gerade dann, wenn sich an den Umständen für den Fahrer etwas ändert, er also beispielsweise einen anderen Zielort anstreben muss, ist dies nachteilhaft.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbessert auf aktuelle Umstände seitens des Fahrers reagierenden, fahrerlosen Betrieb eines Kraftfahrzeugs zu ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass in Abhängigkeit wenigstens eines eine Zustandsinformation des Fahrers, umfassend eine die aktuelle Position des Fahrers beschreibende Ortsinformation und/oder eine eine bei dem Fahrer vorhandene und/oder benötigte Menge einer Ressource, von der ein Vorrat im Kraftfahrzeug vorhanden ist, beschreibende Ressourceninformation, auswertenden Folgekriteriums automatisch eine das Verbringen des Kraftfahrzeugs an eine einen kürzeren, insbesondere minimal möglichen, Abstand zu der aktuellen Position des Fahrers und/oder zu einem pradizierten Zielort des Fahrers aufweisende Folgeposition beschreibende Betriebsinformation ermittelt und angewendet wird.
Erfindungsgemäß wird mithin vorgeschlagen, den Fahrerzustand kontinuierlich nachzuverfolgen und unter Nutzung von Folgekriterien auch autonom zu entscheiden, ob eine Veränderung der Position des Kraftfahrzeugs notwendig ist oder nicht. Wird beispielsweise die aktuelle Position des Fahrers anhand der Ortsinformation nachverfolgt, ist es denkbar, das Kraftfahrzeug so zu betreiben, dass es immer einen minimal möglichen Abstand zu der aktuellen Position des Fahrers aufweist, so dass dieser immer einen kurzen Weg zum Kraftfahrzeug hat. Alternativ kann bei Erfüllung des oder eines Folgekri- teriums das Kraftfahrzeug auch möglichst nah an einen prädizierten Zielort verbracht werden, wobei zum einen vorgesehen sein kann, dass als Zielort eine absolute Endposition der Bewegungstätigkeit des Fahrers verwendet wird, zum anderen aber als Zielort auch ein Zwischenzielort verwendet wird, der einer prädizierten Position des Fahrers zum Zeitpunkt des Erreichens der Folgeposition durch das* Kraftfahrzeug entsprechen kann. Die Verwendung von Zielorten ist dabei in der beschriebenen Interpretation bevorzugt, nachdem dann auch bei Aufrechterhalten eines kurzen Abstands zum Fahrer dieser kurze Abstand immer dann gegeben ist, wenn die Folgeposition erreicht ist.
Wird das Kraftfahrzeug dafür eingesetzt, für den Fahrer notwendige Ressourcen, beispielsweise Wasser oder Arbeitsmaterial, zu transportieren, kann das Folgekriterium auch dann erfüllt sein, wenn die Ressourcen des Fahrers zur Neige gehen. Dann kann sich das Kraftfahrzeug selbständig in die Nähe des Fahrers begeben.
Auf diese Weise werden eine Vielzahl von Vorteilen erreicht. Zum einen muss der Fahrer nicht jedes Mal, dass er das Kraftfahrzeug oder eine in dem Kraftfahrzeug transportierte Ressource benötigt, aktiv eine Anweisung an das Kraftfahrzeug geben, nachdem dieses die Tätigkeit/Bewegung des Fahrers ständig nachverfolgt. Es ist eine deutliche Weg- und Zeitersparnis gegeben, da der Fahrer einen deutlich geringeren Weg zum Kraftfahrzeug zurücklegen muss; andersherum kann das Kraftfahrzeug deutlich schneller auf aktive Anweisung zur unmittelbaren aktuellen Position des Fahrers gefahren werden. Somit treffen sich Fahrer und Kraftfahrzeug bei Bedarf schneller und der Fahrer spart Zeit.
Letztlich ist durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Art prädiktive, autonome Fahrt gegeben. Das Kraftfahrzeug verfolgt selbständig die Bewegung/Aktivität des Fahrers außerhalb des Kraftahrzeuges. Entscheidet sich der Fahrer beispielsweise aktuell zu einer Routenänderung seines Bewegungsweges, beispielsweise um auf Umwelteinflüsse (Gewitter, gesperrter Radweg und dergleichen) zu reagieren, muss er das Kraftfahrzeug nicht ak- tiv über die Routenänderung informieren, sondern das Kraftfahrzeug reagiert selbständig.
Ein vollkommen neuer Aspekt der Unterstützung des Fahrers ist durch die prädiktive Versorgung mit Ressourcen durch das Kraftfahrzeug gegeben. Dies ermöglicht dem Fahrer eine große Arbeitserleichterung, da er weder mit der Pflicht belastet wird, sich zu einer Versorgungsstelle für die Ressource zu begeben, noch dajnit, rechtzeitig auf eine Ressourcenknappheit zu reagieren. Dadurch, dass zumindest ein Teil der Ressourcen durch das Kraftfahrzeug transportiert werden kann, kann der Fahrer insgesamt auf eine größere Menge an der Ressource zurückgreifen und/oder muss selbst weniger Ressourcen mit sich führen. Hierdurch wird der Fahrer in vielen Fällen mit weniger Gewicht belastet.
Eine zweckmäßige Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass als Folgekriterium die Überschreitung eines Abstandsschwellwerts durch den Abstand zwischen der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs und der aktuellen Position des Fahrers verwendet wird. Auf diese Weise hält das Kraftfahrzeug letztlich einen Maximalabstand zu dem Fahrer ein. Ist ein entsprechender autonomer Unterstützungsmodus aktiviert, entscheidet das Fahrzeugsystem bei Bewegung des Fahrers außerhalb des Kraftfahrzeugs abhängig von dem Abstand zum Fahrer selbst, ob das Kraftfahrzeug in Richtung des Fahrers fahren soll. Das Kraftfahrzeug stellt sicher, dass es sich stets innerhalb eines maximalen Abstands zum Fahrer befindet, der durch den Abstands- schwellwert beschrieben wird. Das Kraftfahrzeug setzt sich bei Erfüllung dieses Folgekriteriums selbständig in Bewegung und parkt dann in der Nähe des Fahrers. Auf diese Weise muss der Fahrer nur einen geringen Weg zurück zum Kraftfahrzeug zurücklegen. Andererseits erreicht das Kraftfahrzeug den Fahrer deutlich schneller, wenn es von ihm aktiv zu sich gerufen wird, da es sich ohnehin in der Nähe befindet.
Eine weitere, bevorzugte, zweckmäßige Ausbildung des Folgekriteriums sieht vor, dass als Folgekriterium die Überschreitung eines Verlässlichkeits- schwellwerts für die Verlässlichkeit der Ermittlung eines prädizierten Zielorts verwendet wird, wobei als Folgeposition eine möglichst nahe an dem Zielort liegende Zielposition verwendet wird. Erkennt das Fahrzeugsystem also mit einer annehmbaren Sicherheit, die durch den Verlässlichkeitsschwellwert beschrieben wird, einen konkreten Punkt als Zielort des Fahrers, kann eine Betriebsinformation derart ermittelt werden, dass das Kraftfahrzeug rechtzeitig und verbrauchsoptimal in der Nähe dieses Zielorts ankommt. Dies ist besonders zweckmäßig, wenn sich der Fahrer durch ein Terrain bewegt, welches durch das Kraftfahrzeug an vielen Stellen nicht zugänglich ist, beispielsweise beim Wandern in der Wildnis oder beim Betreiben einer Sportart, in der ein auch in unerschlossenen Gegenden benutztes Sportgerät verwendet werden kann, beispielsweise ein Paraglider. Ferner kann ein auf den endgültigen Zielort des Fahrers ausgerichteter Betrieb des Fahrzeugsystems dann zweckmäßig sein, wenn dieser öffentliche Transportmittel verwendet, die nur bestimmte, klar definierte Haltepositionen aufweisen.
Konkret kann vorgesehen sein, dass zur Ermittlung der Folgeposition und/oder des Zielorts ein zukünftiger Weg des Fahrers prädiziert wird. In diesem Zusammenhang ist es besonders zweckmäßig, wenn die Prädiktion neben der aktuellen Position des Fahrers auch eine Bewegungshistorie des Fahrers und/oder digitale Kartendaten, umfassend insbesondere interessierende Orte (POI) in der Umgebung des Fahrers, und/oder eine aktuelle Bewegungsinformation, insbesondere umfassend die Bewegungsgeschwindigkeit und die Bewegungsrichtung des Fahrers, als wenigstens teilweise von der Zustandsinformation umfasste Eingangsdaten berücksichtigt. Das Fahrzeugsystem verfolgt also zweckmäßig die Bewegungen des Fahrers, was die Prädiktion seiner zukünftigen Route erleichtert. Die Bewegungshistorie kann dabei insbesondere seitens des Fahrzeugsystems selbst durch Mitprotokol- lierung der aktuellen Positionen, also Ortsinformationen, für die Vergangenheit erfolgen. Besonders, bevorzugt kann das Kraftfahrzeug jedoch digitale Kartendaten, dort insbesondere interessierende Orte (points of interest - POI) und derzeitige Bewegungscharakteristika, insbesondere die Geschwindigkeit und die Richtung des Fahrers, mit einbeziehen. Auf diese Weise ist eine hervorragende, verlässliche Prädiktion auf verschiedenen Zeitskalen möglich. Besonders zweckmäßig ist es auch, wenn im Rahmen der Prädiktion eine das verwendete Fortbewegungsmittel des Fahrers beschreibende Fortbewegungsmittelinformation verwendet wird. Häufig ist das Fortbewegungsmittel mitentscheidend dafür, welche Optionen sich für den Fahrer hinsichtlich des weiteren Weges bieten. Ist der Fahrer beispielsweise zu Fuß unterwegs, bieten sich zu Fuß gangbare Wege an, während für das Fortbewegungsmittel des Fahrrads diese Auswahl bereits etwas eingeschränkt sein könnte. Eine relativ freie Möglichkeit zur Bewegung stellt ein fliegendes Fortbewegungsmittel zur Verfügung, beispielsweise ein Paraglider. Während die Fortbewegungsmittelinformation selbstverständlich durch eine Eingabe des Fahrers festgelegt werden kann, wird es erfindungsgemäß bevorzugt, die Fortbewegungsmittelinformation durch wenigstens einen Teils der Eingangsdaten automatisch zu ermitteln. Hierbei können bestimmte Fortbewegungsmittelkriterien zur Unterscheidung verwendet werden, die sich beispielsweise auf die genutzten oder auch nicht genutzten Wege, das Terrain, die Positionsabfolge und dergleichen beziehen können. So kann beispielsweise unterschieden werden zwischen Fortbewegungsmitteln wie Fahrrad, Ski, Boot, Paraglider und dergleichen.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass als Folgekriterium eine Unterschreitung oder eine Überschreitung eines Ressourcenschwellwerts für die Ressourceninformation verwendet wird. Geht es bei dem Ressourcentransport durch das Kraftfahrzeug selbst um eine von dem Fahrer während seiner Tätigkeit außerhalb des Kraftfahrzeugs zu verbrauchende Ressource, ist zweckmäßigerweise ein Folgekriterium vorgesehen, das eine Unterschreitung eines Ressourcenschwellwerts für die Ressourceninformation, also die Menge der vom Fahrer bei sich geführten Ressourcen, überwacht. Immer also dann, wenn die Ressourcen des Fahrers zur Neige gehen, begibt sich das Kraftfahrzeug in seine Nähe, so dass er einfach und schnell neue Ressourcen dem Vorrat im Kraftfahrzeug entnehmen kann. Eine Nutzung des hier beschriebenen Verfahrens ist jedoch auch denkbar, falls der Fahrer die Ressourcen einsammelt, beispielsweise beim Sammeln von Pilzen. Dann ist als Folgekriterium bezüglich dieser Ressource zweckmäßigerweise eine Überwachung einer Überschreitung eines Ressourcenschwellwerts für die Ressourceninformation vorgesehen, so dass der Fahrer das Kraftfahrzeug in seiner Nähe auffindet, um zumindest einen Teil seiner gesammelten Ressourcenmenge innerhalb des Kraftfahrzeugs verstauen zu können.
Besonders zweckmäßig ist es in diesem Zusammenhang, wenn bei Erfüllung eines ein einen Nachfüllschwellwert unterschreitenden Ressourcenvorrat in dem Kraftfahrzeug beschreibenden Nachfüllkriteriums eine ein Nachfüllen der Ressource durch das Kraftfahrzeug, insbesondere durch autonomen Einkauf an einer Versorgungsstation, beschreibende Betriebsinformation ermittelt und angewendet wird und/oder der Ressourcenvorrat des Kraftfahrzeugs zur Anzeige an ein Mobilgerät des Fahrers übersandt wird. Sollten mithin die Ressourcen, die das Kraftfahrzeug mit sich führt, selbst zur Neige gehen, kann sich das Kraftfahrzeug, wenn möglich, selbständig zu einer Versorgungsstation bewegen, und, beispielsweise durch autonomen Einkauf, den Ressourcenvorrat aufstocken. Allgemein, aber insbesondere in diesem Kontext, ist es zudem zweckmäßig, wenn der Fahrer den Ressourcenstand im Kraftfahrzeug ständig mitfolgen kann, insbesondere auf einem von ihm mitgeführten Mobilgerät, beispielsweise einem Smartphone oder einer Smartwatch.
Dann wird es auch besonders bevorzugt, wenn bei Erfüllung des Nachfüllkriteriums eine die Durchführung des autonomen Nachfüllvorgangs, insbesondere mit einer prädizierten Dauer des Nachfüllvorgangs, anzeigende Fahrerinformation an das Mobilgerät übermittelt wird. Bei Ressourcenknappheit im Kraftfahrzeug erhält der Fahrer mithin eine entsprechende Nachricht auf sein Mobilgerät und ist mithin auch über eventuell damit verbundene Zeitverzögerungen, bis das Kraftfahrzeug wieder eintrifft, informiert.
Es sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass auch beim Sammeln von Ressourcen durch den Fahrer das Kraftfahrzeug entsprechende Dienste leisten kann, insbesondere also im Rahmen eines Abgabekriteriums überprüfen kann, ob der Vorrat an Ressourcen im Kraftfahrzeug einen Abgabeschwell- wert überschreitet. Ist dies der Fall, kann eine Betriebsinformation ermittelt werden, die in diesem Fall beschreibt, dass Ressourcen autonom an eine Sammelstelle transportiert und dort abgegeben werden.
Generell kann die Zustandsinformation wenigstens teilweise von einem von dem Fahrer mit sich geführten Mobilgerät empfangen und/oder wenigstens teilweise in dem Kraftfahrzeug ermittelt werden.
Hierbei kann konkret vorgesehen sein, dass die Zustandsinformation anhand von über das Mobilgerät empfangenen Sensordaten eines mit diesem verbundenen und/oder in diesem enthaltenen Sensors und/oder anhand einer Eingabe an dem Mobilgerät ermittelt werden. Beispielsweise ist es denkbar, die aktuelle Position des Fahrers anhand eines in dem Mobilgerät, beispielsweise einem Smartphone, verbauten GPS-Sensors nachzuverfolgen. Weitere Bewegungscharakteristika des Fahrers, beispielsweise dessen Geschwindigkeit und/oder Richtung, können sich beispielsweise aus Daten eines in dem Mobilgerät verbauten Kompasses und/oder einer Inertialsensoranord- nung ergeben. Doch auch hinsichtlich der Ressourceninformation können in einem Mobilgerät verbaute Sensoren bereits zweckmäßig sein, wenn beispielsweise Mustererkennungsälgorithmen auf Bilddaten und/oder Audiodaten angewendet werden und somit Hinweise auf den Ressourcenstand des Fahrers geben können.
Andererseits kann das Mobilgerät jedoch auch mit externen Sensoren verbunden sein, wobei zudem zweckmäßigerweise zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein kann, dass die Ressourceninformation aus von über das Mobilgerät empfangenen Betriebsdaten eines mit diesem verbundenen, den Verbrauch der Ressource beeinflussenden Nutzgerät des Fahrers ermittelt werden. Externe Sensoren können beispielsweise Gewichtssensoren und/oder Füllstandsensoren sein, die an einem mitgeführten Behälter, in dem sich die Ressource befindet, angeordnet werden können. Weitere externe Sensoren können auch RFID-Chips und dergleichen umfassen. Nutzt der Fahrer technische Nutzgeräte, die mit Ressourcen versorgt werden müssen, zur Verbauung von Ressourcen eingesetzt werden oder dergleichen, können deren Betriebsparameter ebenso genutzt werden, um den Ressourcenbedarf zu ermitteln. Zur Verbindung des Mobilgeräts mit weiteren Geräten/Sensoren können bevorzugt drahtlose Kommunikationsverbindungen genutzt werde, beispielsweise Bluetooth-Verbindungen, WLAN-Verbindungen und/oder NFC-Verbindungen. Zur Kommunikation des Kraftfahrzeugs mit dem Mobilgerät wird als drahtloses Kommunikationsverfahren bevorzugt eine Mobilfunkverbindung und/oder eine zumindest teilweise über das Internet verlaufende Verbindung verwendet.
Es kann bezüglich der Ressourcen ferner vorgesehen sein, dass die Ressourceninformation seitens des Fahrzeugsystems anhand einer Aktivitätszeitspanne des Fahrers seit der letzten bekannten fahrerseitigen Menge und/oder anhand einer aus der Zustandsinformation abgeleiteten und/oder in dieser enthaltenen, die Aktivität des Fährers beschreibenden Aktivitätsinformation ermittelt wird. Immer dann, wenn Ressourcen relativ gleichmäßig über die Zeit verbraucht werden, kann es zur Ermittlung der Ressourceninformation (genauer zu deren Prädiktion) bereits ausreichend sein, die Aktivitätszeitspanne des Fahrers zu betrachten, um eine relativ verlässliche Aussage zu erhalten. Besonders bevorzugt ist es jedoch, falls die Ressourceninformation seitens des Kraftfahrzeugs ermittelt wird, diese unter Verwendung der Zustandsinformation zu ermitteln. Es können mithin Informationen über das Verhalten des Fahrers, mithin Aktivitätsinformationen, genutzt werden, beispielsweise den zurückgelegten Weg und den durchschnittlichen Ressourcenverbrauch, um seinen aktuellen Ressourcenstand bestimmen zu können.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass eine einen Ressourcenbedarf seitens des Fahrers beschreibende Bedarfsinformation als Teil der Ressourceninformation aus biometrischen Messdaten des Fahrers, die über das Mobilgerät übermittelt wurden, bestimmt wird. Zur Ermittlung der biometrischen Messdaten können biometrische Sensoren eingesetzt werden. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn sich der Fahrer sportlich betätigt und daher eine regelmäßige Flüssig- keits- und/oder Nahrungsaufnahme wünscht. Entsprechende Nahrungsmittel und Getränke können dann innerhalb des Kraftfahrzeugs gelagert werden, welches sich anhand der Folgekriterien in einer für den Fahrer erreichbaren Folgeposition befindet. Dabei können als biometrische Messdaten beispielsweise die Pulsfrequenz, die Atemfrequenz, die Hautleitfähigkeit und dergleichen verwendet werden. Teilweise sind derartige Sensoren bereits in Mobilgeräten verbaut, wobei es aber auch denkbar ist, diese entsprechend an das Mobilgerät anzuschließen bzw. mit diesen zu verbinden.
Zweckmäßigerweise kann als Mobilgerät ein Mobiltelefon, insbesondere ein Smartphone, verwendet werden. Denkbar sind selbstverständlich auch andere Mobilgeräte, beispielsweise Tablets oder dergleichen, wobei sich auch die Verwendung von Smartwatches als Mobilgeräte als besonders vorteilhaft erwiesen hat, da sie leicht vom Fahrer mit sich geführt werden können.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, dass wenigstens ein Teil der Berechnungen zur automatischen Ermittlung der Betriebsinformation auf einer kraftfahrzeugexternen, mit einem Steuergerät des Fahrzeugsystems kommunizierenden Servereinrichtung durchgeführt wird. Mithin ist es auch denkbar, dass eine externe Logik beteiligt wird, wenn entschieden werden soll, wann und wie sich das Kraftfahrzeug auf den Fahrer zubewegen soll. Bevorzugt ist es jedoch, das erfindungsgemäße Verfahren möglichst vollständig innerhalb des Kraftfahrzeugs umzusetzen, wobei gegebenenfalls vorgesehen sein kann, auf externe Informationsressourcen zuzugreifen, beispielsweise eine Datenbank verfügbarer/freier Parkplätze und dergleichen.
Es sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass Prädiktionen, wie sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt werden, mit Hilfe verschiedener, grundsätzlich bekannter Algorithmen durchgeführt werden können. Beispielsweise können im Rahmen der Prädiktion bekannte Statistik- oder Maschinenlernverfahren eingesetzt werden. Auch spezielle Hardware kann zur Durchführung der Prädiktionen benutzt werden, beispielsweise FPGAs, neuromorphische Chips und dergleichen. Wie bereits erwähnt wurde, ist es grundsätzlich denkbar, aber weniger bevorzugt, Prädiktionen auch auf einem kraftfahrzeugexternen Server zu berechnen.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich in einer Vielzahl von Anwendungsfällen vorteilhaft zum Einsatz bringen. Rein beispielhaft sei zunächst der Fall eines Zeitungsausträgers genannt. Dieser trägt nur eine bestimmte Anzahl von Zeitungen bei sich und verteilt diese an zu beliefernde Haushalte. Die Zeitungen können dabei in einer Tasche transportiert werden, die über einen Gewichtssensor ermittelt, wie viele Zeitungen noch in der Tasche des Zeitungsausträgers befindlich sind. Gehen die hier als Ressource anzusehenden Zeitungen zur Neige, wird seitens des Kraftfahrzeugs, welches aufgrund einer Übermittlung einer Ressourceninformation von dem Gewichtssensor unter Nutzung eines Mobilgeräts Kenntnis von der Ressourcenknappheit hat, festgestellt, dass das Folgekriterium erfüllt ist. Das Kraftfahrzeug, in dem eine große Menge an Zeitungen gelagert ist, fährt nun in die Nähe des Zeitungsausträgers, um ihn mit weiteren Zeitungen zu versorgen.
Ein anderes Beispiel zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist beim Paragliding. Ein Paragliding-Sportler fährt mit seinem Kraftfahrzeug auf einen Berg und beginnt seinen Abflug. Das Kraftfahrzeug stellt über sein Bewegungsprofil fest, dass er sich fliegend und schnell fortbewegt. Es setzt sich unmittelbar in Bewegung, um den Paragliding-Sportler an dem prädizier- ten Zielort zu treffen. Wenn der Paragliding-Sportler im Flug seine Route ändert, kann das Kraftfahrzeug selbständig auf die Änderung reagieren. In diesem Kontext ist auch die vorteilhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Versorgung mit Wasser und Lebensmitteln bei weiteren Sportarten hinzuweisen, beispielsweise für Fahrradfahrer, Läufer und dergleichen.
Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, aufweisend ein zur vollautomatischen Führung des Kraftfahrzeugs ausgebildetes Fahrzeugsystem mit einem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildeten Steuergerät. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf das erfindungsgemä- ße Kraftfahrzeug übertragen, mit welchem ebenso die bereits genannten Vorteile erhalten werden können.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 fahrerseitige Vorrichtungen zur Ermittlung von Zustandsinformationen, und
Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug.
Fig. 1 zeigt einen generellen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dieses beginnt, sobald ein Fahrer in einem Kraftfahrzeug, welches ein zur autonomen Führung des Kraftfahrzeugs ausgebildetes Fahrzeugsystem aufweist, einen autonomen Unterstützungsmodus des Fahrzeugsystems aktiviert. Diese Aktivierung kann parametrisiert erfolgen, wobei insbesondere danach unterschieden werden kann, ob ein reiner autonomer Folgebetrieb erwünscht ist oder ob der Fahrer hinsichtlich einer außerhalb des Kraftfahrzeugs vollzogenen, Ressourcen benötigenden oder erzeugenden Tätigkeit Transportunterstützung benötigt.
In einem Schritt S1 wird eine die aktuelle Situation des Fahrers beschreibende Zustandsinformation ermittelt, bei der es im Falle eines reinen autonomen Folgens ausreichend ist, die aktuelle Position des Fahrers als Ortsinformation und gegebenenfalls eine Bewegungscharakteristik zu beschreiben, wobei im hier betrachteten Fall, in dem das Kraftfahrzeug beim Ressourcentransport unterstützen soll, zusätzlich zu der aktuellen Position des Fahrers, beschrieben durch eine Ortsinformation, auch eine eine bei dem Fahrer vorhandene oder benötigte Menge einer Ressource, von der ein Vorrat im Kraftfahrzeug vorhanden ist, beschreibende Ressourceninformation ermittelt wird. Zur Ermittlung der Zustandsinformation existiert eine Vielzahl von Möglichkeiten, die zumindest teilweise im Hinblick auf Fig. 2 näher erläutert werden sollen.
Dort gezeigt ist der Fahrer 1 , der sich vorliegend außerhalb des nur schematisch entfernt dargestellten Kraftfahrzeugs 2 befindet. Der Fahrer 1 führt ein Mobilgerät 3, hier ein Smartphone 4, mit sich. Bereits das Smartphone 4 ist in der Lage, einige Teile der Zustandsinformationen selbst zu ermitteln, beispielsweise die Ortsinformation, nachdem es einen GPS-Sensor 5 enthält. Als weitere Sensoren des Smartphones 4, die Bestandteilen der Zustandsinformation zugrunde liegende Sensordaten aufnehmen können, sind eine Kamera 6, ein Mikrofon 7, eine Inertialsensorik 8 und eine biometrischer Sensor 9 gezeigt. Die Inertialsensorik 8 ermöglicht es beispielsweise, Bewegungsinformationen des Fahrers 1 zu ermitteln, insbesondere eine aktuelle Bewegungsgeschwindigkeit und eine aktuelle Bewegungsrichtung.
Daten der Kamera 6 und des Mikrofons 7 können durch Verwendung geeigneter Mustererkennungsalgorithmen und/oder Bildverarbeitungsalgorithmen Hinweise auf die Ressourceninformationen liefern. Der biometrische Sensor 9 liefert biometrische Messdaten des Fahrers 1 , was insbesondere bei einer sportlichen Betätigung relevant ist, um den Bedarf an Getränken und/oder Lebensmitteln seitens des Fahrers 1 bestimmen zu können, die auch als Ressource vorgesehen sein können.
Das Smartphone 4 kann auch über Kommunikationsverbindungen 10 mit weiteren Einrichtungen kommunizieren, die Bestandteile der Zustandsinformation und/oder zu deren Ermittlung nützliche Daten liefern können, wobei vorliegend eine Kommunikation mit einem externen Sensor 11 stattfindet, der hier als ein Gewichtssensor in einem Behälter, der Zeitungen als eine mögliche Ressource 12 enthält, ausgebildet ist.
Insgesamt gesammelte Bestandteile der Zustandsinformation und/oder Sen- - sordaten, Messdaten bzw. Betriebsdaten, die zur Ermittlung der Zustandsinformationen seitens des Kraftfahrzeugs 2 benötigt werden, kann das Mobil- gerät 3 über eine Kommunikationsverbindung 13, die vorliegend als Mobilfunkverbindung ausgebildet ist, an das Kraftfahrzeug 2 übermitteln.
Als Bestandteil der jeweils aktuellen Zustandsinformation kann auch eine Bewegungshistorie des Fahrers 1 außerhalb des Kraftfahrzeugs 2 verstanden werden, welche anhand der aktuellen Positionen, also der Ortsinformation, und gegebenenfalls der Bewegungsinformation problemlos mitprotokolliert werden kann.
Nachdem die Zustandsinformation bekannt ist, wird im Schritt S2 die Erfüllung wenigstens eines Folgekriteriums überprüft. In gewissem Maße hängt das Folgekriterium dabei von der konkreten Aufgabenstellung des autonomen Unterstützungsmodus ab, die, wie bereits erwähnt, bei dessen Aktivierung gewählt werden kann. Dabei sind im Wesentlichen drei Anwendungsfälle zu unterscheiden.
Der erste Anwendungsfall kann als ein Folgemodus bezeichnet werden. Er ist unabhängig von jeglicher Ressource und soll lediglich dafür sorgen, dass sich das Kraftfahrzeug 2 immer innerhalb eines Maximalabstands um den Fahrer 1 befindet, zumindest dann, wenn dies sinnvoll ist, mithin davon ausgegangen werden kann, dass der Fahrer 1 das Kraftfahrzeug 2 benötigt. Hierzu können zwei konkrete Ausgestaltungen des Folgekriteriums möglich sein, die gegebenenfalls kumulativ verwendet werden können. Zum einen ist es denkbar, als Folgekriterium zu überprüfen, ob der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 2 und dem Fahrer 1 einen Abstandsschwellwert überschreitet. Dabei kann ein solches Folgekriterium idealerweise noch um ein Ausschlusskriterium ergänzt werden, welches überprüft, ob der Fahrer 1 überhaupt zum aktuellen Zeitpunkt bzw. innerhalb eines bestimmten Zeitfensters in die Zukunft das Kraftfahrzeug 2 benötigen könnte. Nutzt der Fahrer 1 beispielsweise gerade ein öffentliches Transportmittel, kann dieses nur an bestimmten Positionen, nämlich Haltestellen, verlassen werden; ein ähnlicher Fall ist gegeben, wenn der Fahrer 1 beispielsweise ein Fluggerät, ein Boot oder dergleichen lenkt, nachdem bei einer bestimmten Höhe oder Entfernung vom Festland der Fahrer 1 das Kraftfahrzeug 2 auch nicht erreichen könnte. Ein zweites im Folgemodus denkbares Folgekriterium ist die möglichst sichere Ermittelbarkeit eines Zielorts des Fahrers 1 , sei es ein endgültiger Zielort oder ein Zwischenzielort. Hierzu kann beispielsweise die Überschreitung eines Verlässlichkeitsschwellwerts für die Verlässlichkeit der Ermittlung eines prädizierten Zielorts verwendet werden. Zur Prädiktion eines Zielortes des Fahrers 1 werden zweckmäßig auch die Zustandsinformationen herangezogen, wobei konkret zur Ermittlung des Zielorts ein zukünftiger Weg des Fahrers 1 prädiziert wird. Zweckmäßigerweise werden im Rahmen der Prädiktion neben der aktuellen Position des Fahrers 1 , also der Ortsinformation, auch die bereits erwähnte Bewegungshistorie des Fahrers 1 und die aktuelle Be- wegungsinformatioii des Fahrers 1 berücksichtigt. Weiteres nützliches Material, auf das im Rahmen der Prädiktion zugegriffen wird, sind digitale Kartendaten, die insbesondere auch interessierende Orte in der Umgebung des Fahrers 1 enthalten.
Die Prädiktion des Zielortes nutzt vorliegend jedoch auch eine weitere Information, nämlich eine das verwendete Fortbewegungsmittel des Fahrers 1 beschreibende Fortbewegungsmittelinformation. Diese wird vorliegend auch analytisch automatisch ermittelt, wobei insbesondere die Bewegungshistorie im Kontext zu digitalen Kartendaten ausgewertet wird, um festzustellen, ob der Fahrer 1 beispielsweise ein Fluggerät benutzt (durchquert in hoher Geschwindigkeit als Wildnis markierte Gebiete), ein Boot benutzt (überquert Wasser), ein Fahrrad benutzt (nutzt Fahrradwege) oder zu Fuß unterwegs ist, beispielsweise auf Wanderwegen. Auch tiefergehende Analysen können erfolgen, die das Bewegungsmuster, Bewegungsgeschwindigkeiten und dergleichen untersuchen.
Durch Berücksichtigung der Fortbewegungsmittelinformation, welche alternativ auch durch Eingabe des Fahrers 1 ermittelt werden kann, können Zielorte zumindest für manche Fortbewegungsmittel deutlich wahrscheinlicher angegeben werden, beispielsweise als ein Hafen bei Verwendung eines Bootes oder als ein Gleiter-Landeplatz bei Verwendung eines Paragliders. Grundsätzlich wird erfindungsgemäß der Betrieb auf Grundlage von Zielorten, seien es endgültige Zielorte oder Zwischenzielorte, bevorzugt, da dann insbesondere auch die Bewegungszeit des Kraftfahrzeugs 2 und dergleichen mitberücksichtigt werden kann, so dass sich das Kraftfahrzeug 2 tatsächlich möglichst nah am Fahrer 1 befindet, wenn dieser am entsprechenden Zielort eintrifft. Dabei sei noch angemerkt, dass selbstverständlich auch ein auf ein Zielort bezogenes Folgekriterium und ein auf einen Abstandsschwellwert bezogenes Zielkriterium kombiniert betrachtet werden können. Dann wird mithin das Kraftfahrzeug 2 autonom bewegt, sobald der Abstandsschwellwert überschritten ist und mit hinreichender Verlässlichkeit ein Zielort, hier insbesondere ein Zwischenzielort, angegeben werden kann.
Als Folgekriterium kann dann, wenn durch den Fahrer 1 eine Ressource verbraucht oder benötigt wird, die das Kraftfahrzeug 2 transportiert, auch eine Unterschreitung eines Ressourcenschwellwerts für die Ressourceninformation verwendet werden. Sammelt der Fahrer 1 jedoch eine Ressource ein, beispielsweise beim Pilze sammeln, kann als Folgekriterium auch eine Überschreitung eines Ressourcenschwellwerts für die Ressourceninformation eingesetzt werden. Trägt der Fahrer 1 also beispielsweise Zeitungen aus, kann überwacht werden, beispielsweise mittels des Sensors 11 , ob er noch genügend Zeitungen bei sich hat. Gehen diese zur Neige, kann das Folgekriterium erfüllt sein und das Kraftfahrzeug 2 bewegt sich, wie im Folgenden noch beschrieben werden wird, zum Fahrer 1. Betreibt der Fahrer 1 gerade Sport, kann die benötigte Ressource aus Getränken oder Nahrung bestehen, was beispielsweise aus den bereits genannten biometrischen Messdaten abgeleitet werden kann, aber auch aus der bisherigen Aktivitätshistorie des Fahrers 1. Dann kann das Kraftfahrzeug 2 mithin zum Fahrer 1 fahren, wenn dieser essen und/oder trinken sollte. Selbstverständlich sind noch eine Vielzahl anderer Beispiele denkbar, bei denen ein Fahrer 1 bei einer Aktivität außerhalb des Kraftfahrzeugs 2 bestimmte Ressourcen benötigt, verbraucht und/oder gewinnt, bei deren Transport das Kraftfahrzeug 2 äußerst nützlich autonom unterstützen kann. Ist ein Folgekriterium (bzw. eine vordefinierte Kombination von Folgekriterien) erfüllt, wird in einem Schritt S3 eine Betriebsinformation ermittelt, die geeignet ist, das Kraftfahrzeug 2 autonom an eine Folgeposition zu fahren. Diese wird in weniger bevorzugter Ausgestaltung so ermittelt, dass ein möglichst kurzer Abstand zur aktuellen Position des Fahrers 1 gegeben ist. Bevorzugt jedoch bezieht sie sich auf den Zielort, der, wie bereits erwähnt, auch ein Zwischenzielort sein kann. Die Folgeposition wird dann so gewählt, dass der Abstand zwischen der Folgeposition und dem Zielort möglichst gering ist. Dabei wird auf mögliche Verfahren zur autonomen Fahrtplanung, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, zurückgegriffen, wobei auch externe Ressourcen genutzt werden können, beispielsweise freie Parkplätze enthaltende Datenbanken und dergleichen. In einem Schritt S4 wird die Betriebsinformation dann entsprechend umgesetzt. Der Fahrer 1 hat dann einen möglichst kurzen Weg zum Kraftfahrzeug 2, wenn er dieses wieder zum Fahren nutzen will, Ressourcen aufnehmen oder abladen möchte und dergleichen.
Eine weitere Funktionalität des erfindungsgemäßen Verfahrens, die der Übersichtlichkeit halber in Fig. 1 nicht näher gezeigt ist, betrifft die ständige Überwachung der Erfüllung eines Nachfüllkriteriums, wenn das Kraftfahrzeug 2 von dem Fahrer 1 benötigte und/oder von diesem verbrauchte Ressourcen 12 zur Verfügung stellen soll. Das Nachfüllkriterium überwacht, ob der Ressourcenvorrat in dem Kraftfahrzeug 2 einen Nachfüllschwellwert unterschreitet. Ist dies der Fall, werden also zusätzliche Ressourcen 12 in dem Kraftfahrzeug 2 benötigt, wird eine Betriebsinformation ermittelt, die eine Fahrt des Kraftfahrzeugs 2 zu einer Versorgungsstation für die Ressource 12 und dort einen autonomen Nachfüllvorgang, beispielsweise einen autonomen Einkauf, beschreibt. Wird eine solche Nachfüllfahrt durchgeführt, wird auch eine entsprechende Nachricht, die auch eine prädizierte Dauer des Nachfüllvorgangs enthält, an das Mobilgerät 3 des Fahrers 1 übermittelt. Zudem ist es in einem Ausführungsbeispiel, in dem das Kraftfahrzeug 2 benötigte und/oder verbrauchte Ressourcen 12 transportiert und nachliefern soll; zweckmäßig, immer den aktuellen Ressourcenvorrat des Kraftfahrzeugs 2 zur Anzeige an das Mobilgerät 3 zu übermitteln. Ein analoges Vorgehen ist auch denkbar, wenn der Fahrer 1 Ressourcen 12 sammelt, denn dann kann, sobald ein Abgabesch well wert eines Abgabekriteriums, das beispielsweise den zur Verfügung stehenden Lagerraum im Kraftfahrzeug 2 beschreibt, erfüllt ist, vorgesehen sein, dass Kraftfahrzeuge 2 autonom zur Abgabe von Ressourcen 12 betrieben werden, um Raum für neu erhaltene Ressourcen 12 seitens des Fahrers 1 zu schaffen.
Fig. 3 zeigt schließlich eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 2. Dieses weist, wie bereits beschrieben, das zur vollautomatischen, hier autonomen, Führung des Kraftfahrzeugs 2 ausgebildete Fahrzeugsystem 14 auf, welches wiederum ein Steuergerät 15 umfasst, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Über eine Kommunikationseinrichtung 16 kann die Kommunikationsverbindung 13 zu dem Mobilgerät 3 hergestellt werden.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Verfahren zum fahrerlosen Betrieb eines zur vollautomatischen Führung eines Kraftfahrzeugs (2) ausgebildeten Fahrzeugsystems (14) des Kraftfahrzeugs (2),
dadurch gekennzeichnet,
dass in Abhängigkeit wenigstens eines eine Zustandsinformation des Fahrers (1 ), umfassend eine die aktuelle Position des Fahrers (1 ) beschreibende Ortsinformation und/oder eine eine bei dem Fahrer (1) vorhandene oder benötigte Menge einer Ressource (12), von der ein Vorrat im Kraftfahrzeug (2) vorhanden ist, beschreibende Ressourceninformation, auswertenden Folgekriteriums automatisch eine das Verbringen des Kraftfahrzeugs (2) an eine einen kürzeren, insbesondere minimal möglichen, Abstand zu der aktuellen Position des Fahrers
(1) und/oder einem prädizierten Zielort des Fahrers (1) aufweisende Folgeposition beschreibende Betriebsinformation ermittelt und angewendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Folgekriterium die Überschreitung eines Abstandsschwellwerts durch den Abstand zwischen der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs
(2) und der aktuellen Position des Fahrers (1 ) verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Folgekriterium die Überschreitung eines Verlässlichkeits- schwellwerts für die Verlässlichkeit der Ermittlung eines prädizierten Zielorts verwendet wird, wobei als Folgeposition eine möglichst nahe an dem Zielort liegende Zielposition verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Folgeposition und/oder des Zielorts ein zukünftiger Weg des Fahrers (1 ) prädiziert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Prädiktion neben der aktuellen Position des Fahrers (1 ) auch eine Bewegungshistorie des Fahrers (1 ) und/oder digitale Kartendaten, umfassend insbesondere interessierende Orte in der Umgebung des Fahrers (1 ), und/oder eine aktuelle Bewegungsinformation, insbesondere umfassend Bewegungsgeschwindigkeit und Bewegungsrichtung des Fahrers (1 ), als wenigstens teilweise von der Zustandsinformation um- fasste Eingangsdaten berücksichtigt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Rahmen der Prädiktion eine das verwendete Fortbewegungsmittel des Fahrers (1 ) beschreibende Fortbewegungsmittelinformation verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fortbewegungsmittelinformation durch Analyse wenigstens eines Teils der Eingangsdaten automatisch ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Folgekriterium eine Unterschreitung oder eine Überschreitung eines Ressourcenschwellwerts für die Ressourceninformation verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei Erfüllung eines ein einen Nachfüllschwellwert unterschreitenden Ressourcenvorrats in dem Kraftfahrzeug (2) beschreibenden Nach- füllkriteriums eine ein Nachfüllen der Ressource (12) durch das Kraftfahrzeug (2), insbesondere durch autonomen Einkauf an einer Versorgungsstation, beschreibende Betriebsinformation ermittelt und angewendet wird und/oder der Ressourcenvorrat des Kraftfahrzeugs (2) zur Anzeige an ein Mobilgerät (3) des Fahrers (1) übersandt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei Erfüllung des Nachfüllkriteriums eine die Durchführung des autonomen Nachfüllvorgangs, insbesondere mit einer prädizierten Dauer des Nachfüllvorgangs, anzeigende Fahrerinformation an das Mobilgerät (3) übermittelt wird.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zustandsinformation wenigstens teilweise von einem von dem Fahrer (1 ) mit sich geführten Mobilgerät (3) empfangen und/oder wenigstens teilweise in dem Kraftfahrzeug (2) ermittelt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zustandsinformation anhand von über das Mobilgerät (3) empfangenen Sensordaten eines mit diesem verbundenen und/oder in diesem enthaltenen Sensors (5-9, 11 ) und/oder anhand einer Eingabe an dem Mobilgerät (3) und/oder die Ressourceninformation aus von über das Mobilgerät (3) empfangenen Betriebsdaten eines mit diesem verbundenen, den Verbrauch der Ressource (12) beeinflussenden Nutzgerät des Fahrers (1 ) ermittelt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ressourceninformation seitens des Fahrzeugsystems anhand einer Aktivitätszeitspanne des Fahrers (1 ) seit der letzten bekannten fahrerseitigen Menge und/oder anhand einer aus der Zustandsinforma- tion abgeleiteten und/oder in dieser enthaltenen, die Aktivität des Fahrers (1 ) beschreibenden Aktivitätsinformation ermittelt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine einen Ressourcenbedarf seitens des Fahrers (1 ) beschreibende Bedarfsinformation als Teil der Ressourceninformation aus biometrischen Messdaten des Fahrers (1 ), die über das Mobilgerät (3) übermittelt wurden, bestimmt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Mobilgerät (3) ein Mobiltelefon, insbesondere ein Smartphone (4), verwendet wird.
16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens ein Teil der Berechnungen zur automatischen Ermittlung der Betriebsinformation auf einer kraftfahrzeugexternen, mit einem Steuergerät1(15) des Fahrzeugsystems (14) kommunizierenden Servereinrichtung durchgeführt wird.
17. Kraftfahrzeug (2), aufweisend ein zur vollautomatischen Führung des Kraftfahrzeugs (2) ausgebildetes Fahrzeugsystem (14) mit einem zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildeten Steuergerät (15).
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