-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs mittels eines Fahrerassistenzsystems des Kraftfahrzeugs. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Kraftfahrzeug zum Durchführen eines solchen Verfahrens, wobei das Kraftfahrzeug ein Fahrerassistenzsystem zum automatisierten Führen des Kraftfahrzeugs aufweist.
-
Es sind bereits verschiedene Verfahren zum automatisierten Führen von Kraftfahrzeugen bekannt. Die Verfahren werden beispielsweise nach ihrem Automatisierungsgrad unterschieden. Eine beispielhafte Abgrenzung der Verfahren je nach Automatisierungsgrad ist im Folgenden zusammengefasst wiedergegeben.
-
Danach übernimmt bei einem Verfahren zum hochautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs das Fahrerassistenzsystem die Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs für einen gewissen Zeitraum in spezifischen Situationen. Bei einem Verfahren zum vollautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs übernimmt das Fahrerassistenzsystem die Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs vollständig in einem definierten Anwendungsfall. Im Falle des vollautomatisierten Führens fordert das Fahrerassistenzsystem vor dem Verlassen des Anwendungsfalles einen Fahrer des Kraftfahrzeugs mit ausreichender Zeitreserve zur Übernahme der Fahraufgabe, also des Führens des Kraftfahrzeugs, auf. Im Falle des hochautomatisierten Führens erfolgt die Übernahmeaufforderung bei Bedarf und mit ausreichender Zeitreserve.
-
Zur Übernahme der Fahraufgabe muss der Fahrer in beiden Fällen, das heißt sowohl beim hochautomatisierten Führen als auch beim vollautomatisierten Führen des Kraftfahrzeugs mittels des Fahrerassistenzsystems, jeweils übernahmebereit sein. Das hoch- oder vollautomatisierte Führen des Kraftfahrzeugs wird auch als Führen des Kraftfahrzeugs mit einem höheren Automatisierungsgrad bezeichnet.
-
In beiden vorgenannten Fällen, dem hochautomatisierten Führen und dem vollautomatisierten Führen des Kraftfahrzeugs, muss der Fahrer das Fahrerassistenzsystem nicht überwachen. Im Gegensatz dazu muss der Fahrer bei Verfahren mit einem niedrigeren Automatisierungsgrad, nämlich einem Verfahren zum teilautomatisierten Führen des Kraftfahrzeugs mittels eines Fahrerassistenzsystems oder einem Verfahren zum nur assistierten Führen des Kraftfahrzeugs mittels eines Fahrerassistenzsystems, das Fahrerassistenzsystem dauerhaft überwachen. Sowohl beim teilautomatisierten Führen des Kraftfahrzeugs mittels eines Fahrerassistenzsystems als auch beim nur assistierten Führen eines Kraftfahrzeugs mittels eines Fahrerassistenzsystems muss der Fahrer jederzeit zur vollständigen Übernahme der Fahrzeugführung bereit sein.
-
Unabhängig vom Automatisierungsgrad ist es für eine Quer- und/oder Längsregelung oder eine Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs erforderlich, dass dem Fahrerassistenzsystem eine Momentanposition des Kraftfahrzeugs bekannt ist. Zur Bestimmung der Momentanposition ist es grundsätzlich bekannt, auf Positionsdaten eines globalen Navigationssatellitensystems zur Positionsbestimmung zurückzugreifen. Ein solches System ist beispielsweise GPS (Globales Positionsbestimmungssystem).
-
Die Genauigkeit der Positionsdaten des Navigationssatellitensystems und damit die Genauigkeit der Bestimmung der unter Verwendung der vorgenannten Positionsdaten bestimmten Momentanposition des Kraftfahrzeugs ist begrenzt. Dadurch ist auch die erreichbare maximale Genauigkeit des automatisierten Führens des Kraftfahrzeugs begrenzt.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das ein automatisiertes Führen des Kraftfahrzeugs mit gesteigerter Präzision bietet. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug zum Durchführen eines derartigen Verfahrens zu schaffen.
-
Die erstgenannte Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art und erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass von dem Fahrerassistenzsystem ein Akustiksignal einer akustischen Landmarke empfangen wird, dass mittels des empfangenen Akustiksignals eine Momentanposition des Kraftfahrzeugs bestimmt wird und dass mittels der derart bestimmten Momentanposition eine automatisierte Längs- und/oder Querregelung des Kraftfahrzeugs erfolgt.
-
Von besonderem Vorteil ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, dass ohne den Einsatz von aufwendigen Geräten oder Einrichtungen in einfacher Weise ein Akustiksignal zur Bestimmung der Momentanposition des Kraftfahrzeugs herangezogen wird. Durch die Verwendung eines Akustiksignals einer akustischen Landmarke kann die Momentanposition des Kraftfahrzeugs vorteilhaft auch in Situationen bestimmt werden, in denen beispielsweise optische Sensoren möglicherweise nicht zuverlässig in der Lage sind, zum Beispiel optische Landmarken präzise zu erkennen, zum Beispiel bei schlechten Sichtverhältnissen aufgrund dichten Nebels oder Schneefalls.
-
Das Akustiksignal der akustischen Landmarke kann vorzugsweise von einem Mikrofon des Fahrerassistenzsystems empfangen werden. Die Landmarke ist ortsfest. Das auf einer Fahrt, das heißt in Bewegung, befindliche Kraftfahrzeug bewegt sich an der Landmarke vorbei. Dabei kann das Kraftfahrzeug die Landmarke mit einem Abstand passieren oder die Landmarke berühren, beispielsweise überfahren.
-
Die Landmarke ist grundsätzlich eine dauerhafte Kennzeichnung oder Markierung und dient zur räumlichen Orientierung. Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet keine optische Landmarke, sondern eine akustische Landmarke, wobei jedoch nicht ausgeschlossen ist, dass die akustische Landmarke zusätzlich auch eine optische Landmarke sein kann.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird unter Verwendung des empfangenen Akustiksignals die Momentanposition des Kraftfahrzeugs bestimmt. Unter Verwendung der bestimmten Momentanposition erfolgt eine automatisierte Längs- und/oder Querregelung des Kraftfahrzeugs, das heißt es erfolgt eine Längs- und/oder Querregelung ohne unmittelbare Beeinflussung durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs.
-
Besonders vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Verfahren aufgrund der hohen Sicherheit und Präzision, mit der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Momentanposition bestimmt werden kann, ein Verfahren zum hochautomatisierten oder zum vollautomatisierten Führen des Kraftfahrzeugs sein, das heißt das Fahrerassistenzsystem übernimmt – im Falle des hochautomatisierten Führens – die Längs- und Querregelung des Kraftfahrzeugs für einen gewissen Zeitraum in spezifischen Situationen oder das Fahrerassistenzsystem übernimmt – im Falle des vollautomatisierten Führens – die Längs- und Querregelung des Kraftfahrzeugs, zumindest in einem definierten Anwendungsfall, vollständig.
-
Zusätzliche vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Akustiksignal ein von der Landmarke angeregtes oder reflektiertes Eigengeräusch des Kraftfahrzeugs. Insbesondere ist mit dieser Weiterbildung eine eigene Energieversorgung der Landmarke zur Erzeugung des Akustiksignals vorteilhaft nicht erforderlich. Das Akustiksignal kann ein von der Landmarke angeregtes Eigengeräusch des Kraftfahrzeugs sein. Dabei kann die Landmarke beispielsweise eine speziell ausgebildete Fahrbahnoberfläche einer von dem Kraftfahrzeug befahrenen Fahrbahn, zum Beispiel eine Rillenstruktur in der Fahrbahnoberfläche oder einen Absatz in der Fahrbahnoberfläche oder eine Änderung eines Fahrbahnwerkstoffs in der Fahrbahnoberfläche, aufweisen. Bei einem Überfahren dieser speziell ausgebildeten Fahrbahnoberfläche wird unter anderem durch Vibration von Rädern und Reifen des Kraftfahrzeugs ein Eigengeräusch des Kraftfahrzeugs erzeugt, welches Eigengeräusch das Akustiksignal bildet. Alternativ kann das Akustiksignal auch ein von der Landmarke reflektiertes Eigengeräusch des Kraftfahrzeugs sein. Dabei kann die Landmarke beispielsweise eine schallreflektierende Wand sein, an welcher zum Beispiel ein Abrollgeräusch und/oder ein Motorgeräusch des Kraftfahrzeugs reflektiert wird. Das reflektierte Geräusch bildet in diesem Fall das Akustiksignal.
-
Nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Akustiksignal ein von einer Schallquelle der Landmarke erzeugtes Geräusch. Damit kann das Akustiksignal in einfacher Weise ein individuelles Akustiksignal der Landmarke sein. Zudem ist es mit dieser Weiterbildung der Erfindung in einfacher Weise möglich, ein sich von allgemeinen Verkehrsgeräuschen gut unterscheidbares Akustiksignal zu erzeugen, das dadurch von dem Fahrerassistenzsystem leichter und mit besonders hoher Zuverlässigkeit zu empfangen ist.
-
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird mittels des empfangenen Akustiksignals die akustische Landmarke identifiziert. Im einfachsten Fall bedeutet die Identifizierung, dass die akustische Landmarke von dem Fahrerassistenzsystem als solche, das heißt als akustische Landmarke, erkannt wird. Die Identifizierung der akustischen Landmarke kann zum Beispiel durch eine akustische Kodierung eines Geräuschs, das als Akustiksignal von einer Schallquelle der Landmarke erzeugt wird, oder zum Beispiel durch einen Typvergleich des von dem Fahrerassistenzsystem empfangenen Akustiksignals mit Einträgen von Akustiksignalen in einer elektronischen Landkarte des Fahrerassistenzsystems erfolgen. Vorteilhaft kann aufgrund der Identifizierung der akustischen Landmarke auch der Ort der akustischen Landmarke zum Beispiel durch Vergleich mit in einer elektronischen Landkarte eingetragenen akustischen Landmarken erkannt werden. Damit ist vorteilhaft eine absolute Positionsbestimmung des Kraftfahrzeugs möglich.
-
Eine zusätzliche Erhöhung der Zuverlässigkeit und Präzision des erfindungsgemäßen Verfahrens kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht werden, dass die identifizierte akustische Landmarke mit in einer Datenbank eingetragenen Landmarken verglichen wird. Durch den Vergleich kann die Identifizierung der akustischen Landmarke überprüft und bestätigt werden. Ergibt der Vergleich der identifizierten akustischen Landmarke eine Übereinstimmung mit einer der in der Datenbank eingetragenen Landmarken, so kann beispielsweise ein Datensatz, welcher Datensatz zum Beispiel detaillierte Positionsangaben zu der Landmarke aufweist, dieser übereinstimmenden, in der Datenbank eingetragenen Landmarke der akustischen Landmarke zugeordnet werden. Die Datenbank kann zum Beispiel im Kraftfahrzeug angeordnet und insbesondere Bestandteil des Fahrerassistenzsystems sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Datenbank beispielsweise auch in einem Zentralrechner, mit dem das Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs über eine Datenfernübertragungsverbindung verbunden ist, angeordnet sein.
-
Die oben zweitgenannte Aufgabe wird mit einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art und erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Fahrerassistenzsystem ein Mikrofon zum Empfangen eines Akustiksignals einer akustischen Landmarke und eine Steuereinheit aufweist, wobei das Fahrerassistenzsystem derart ausgebildet ist, dass es mittels eines empfangenen Akustiksignals der akustischen Landmarke eine Momentanposition des Kraftfahrzeugs bestimmt, und wobei die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass sie mittels der derart bestimmten Momentanposition des Kraftfahrzeugs eine automatisierte Längs- und/oder Querregelung des Kraftfahrzeugs vornimmt.
-
Das Mikrofon kann grundsätzlich ein beliebiges, beispielsweise im Kraftfahrzeug angeordnetes, Mikrofon sein. Vorzugsweise ist das Mikrofon für eine verbesserte Empfangbarkeit des Akustiksignals der akustischen Landmarke hingegen ein Fahrzeugaußenmikrofon des Kraftfahrzeugs. Das Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs ist derart ausgebildet, dass es unter Verwendung des Akustiksignals der akustischen Landmarke die Momentanposition des Kraftfahrzeugs bestimmt. Neben dem Akustiksignal kann das Fahrerassistenzsystem beispielsweise Positionsdaten eines globalen Navigationssatellitensystems zur Bestimmung der Momentanposition hinzuziehen. Vorzugsweise weist das Fahrerassistenzsystem zum Empfangen solcher Positionsdaten einen Satellitenempfänger, beispielsweise einen GPS-Empfänger, auf.
-
Die Steuereinheit des Fahrerassistenzsystems ist derart ausgebildet, dass sie unter Verwendung der bestimmten Momentanposition eine automatisierte Längs- und/oder Querregelung des Kraftfahrzeugs vornimmt. Neben der bestimmten Momentanposition kann die Steuereinheit beispielsweise Kartendaten einer elektronischen Landkarte des Fahrerassistenzsystems und ein Verkehrsumfeld des Kraftfahrzeugs betreffende Umgebungsdaten einer Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs zur automatisierten Längs- und/oder Querregelung des Kraftfahrzeugs hinzuziehen.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in der Zeichnung die
-
einzige Figur einen Ausschnitt eines Ablaufplans für ein Verfahren zum automatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs.
-
In der einzigen Figur ist in stark vereinfachter Darstellung ein Ausschnitt eines Ablaufplans für ein Verfahren zum automatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs mittels eines Fahrerassistenzsystems des Kraftfahrzeugs gezeigt. Bei dem dargestellten Verfahren wird, symbolisiert durch einen ersten Eingangsblock 1, von dem Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs ein Akustiksignal einer akustischen Landmarke empfangen. Dazu weist das Fahrerassistenzsystem ein Mikrofon auf.
-
Ein zentraler Block 2 symbolisiert eine Bestimmung einer Momentanposition des Kraftfahrzeugs. Die Momentanposition wird mittels des empfangenen Akustiksignals der akustischen Landmarke bestimmt. Zwischen dem ersten Eingangsblock 1 und dem zentralen Block 2 erfolgt in einem zwischengeschalteten Block 4 eine Identifizierung der akustischen Landmarke mittels des empfangenen Akustiksignals, das heißt mit Hilfe des empfangenen Akustiksignals wird die akustische Landmarke identifiziert.
-
Mittels der in dem zentralen Block 2 bestimmten Momentanposition des Kraftfahrzeugs erfolgt in einem dem zentralen Block 2 nachfolgenden Regelungsblock 6 eine automatisierte Längs- und/oder Querregelung des Kraftfahrzeugs. Neben der bestimmten Momentanposition fließen weitere, hier nicht dargestellte Einflussgrößen in die automatisierte Längs- und/oder Querregelung des Kraftfahrzeugs ein. Das können zum Beispiel unter anderem Kartendaten einer elektronischen Landkarte des Fahrerassistenzsystems und ein Verkehrsumfeld des Kraftfahrzeugs betreffende Umgebungsdaten des Kraftfahrzeugs sein.
-
Ein unterhalb des zentralen Blocks 2 in der Figur dargestellter Block 8 symbolisiert ein Hinzuziehen von Positionsdaten eines globalen Navigationssatellitensystems zur Bestimmung der Momentanposition des Kraftfahrzeugs. Zu einem Empfangen solcher Positionsdaten weist das Fahrerassistenzsystem einen Satellitenempfänger auf.
-
In der Figur ist weiterhin zu erkennen, dass parallel zu dem ersten Eingangsblock 1, der das Empfangen eines Akustiksignals einer akustischen Landmarke symbolisiert, zwei weitere Eingangsblöcke 10, 12 angeordnet sind. Der erste Eingangsblock 10 dieser zwei weiteren Eingangsblöcke 10, 12 symbolisiert ein Empfangen eines Optiksignals, nämlich hier eines Bildsignals, einer optischen Landmarke durch das Fahrerassistenzsystem. Dazu weist das Fahrerassistenzsystem eine Kamera auf.
-
Der zweite Eingangsblock 12 der vorgenannten zwei weiteren Eingangsblöcke 10, 12 symbolisiert ein Empfangen eines anderen Optiksignals, nämlich hier eines Lasersignals, einer optischen Landmarke durch das Fahrerassistenzsystem. Dazu weist das Fahrerassistenzsystem ein Lidar-System auf.
-
Zwischen den vorgenannten zwei weiteren Eingangsblöcken 10, 12 und dem zentralen Block 2 erfolgt in einem weiteren zwischengeschalteten Block 14 eine Identifizierung der optischen Landmarke (ausgehend von dem Bildsignal oder dem Lasersignal) oder der optischen Landmarken (ausgehend von dem Bildsignal und dem Lasersignal) mittels der empfangenen Optiksignale. Die empfangenen Optiksignale werden zur Bestimmung der Momentanposition des Kraftfahrzeugs in dem zentralen Block 2 hinzugezogen. Eine optische Landmarke kann zum Beispiel ein Verkehrsschild oder beispielsweise eine Spurmarkierung auf einer Fahrbahnoberfläche sein.
-
Ein zylindrisch dargestellter Block 16 steht für eine elektronische Landkarte, in welche akustische und optische Landmarken eingetragen sind. Die Daten der akustischen und optischen Landmarken in der elektronischen Landkarte stehen zur Bestimmung der Momentanposition des Kraftfahrzeugs in dem zentralen Block 2 zur Verfügung.
