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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Halteposition für ein automatisiert betriebenes Fahrzeug, eine zur Ausführung des Verfahrens eingerichtete Vorrichtung, ein Computerprogramm zur Ausführung des Verfahrens, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem dieses Computerprogramm gespeichert ist.
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Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zum automatisierten Parken bekannt.
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In der
DE 102015220467 A1 wird beispielsweise ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Einparken eines Fahrzeuges mit folgenden Schritten vorgeschlagen: Erkennen einer typischen Parksituation mittels mindestens eines erfassten Bildes; Erkennen, ob die Parksituation eine überfahrbare Schwelle aufweist; Berechnen einer Einparktrajektorie in eine der typischen Parksituation zugeordneten Parkposition; Erfassen eines Höhenprofils der Einparktrajektorie zumindest im Bereich der überfahrbaren Schwelle; Automatisches Verbringen des Fahrzeugs in die Parkposition, wobei die Längsführung des Fahrzeugs abhängig von dem erfassten Höhenprofil angesteuert wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Halteposition für ein automatisiert betriebenes Fahrzeug an einer Bushaltestelle, umfassend die folgenden Schritte:
- • Empfangen eines Zielortes und/oder einer Anhaltaufforderung;
- • Empfangen von Umfelddaten;
- • Ermitteln eines sich an einem in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorderen Ende einer Bushaltestelle befindlichen Haltebereichs, basierend auf den Umfelddaten;
- • Ausgeben eines Signals zur Ansteuerung des Fahrzeugs derart, dass es in dem ermittelten Haltebereich zum Stehen kommt, falls eine Anhaltaufforderung empfangen wurde und/oder sich der ermittelte Haltebereich in unmittelbarer Nähe des Zielortes befindet.
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Unter einem automatisiert betriebenen Fahrzeug kann ein teil-, hoch- oder vollautomatisiert betriebenes Fahrzeug verstanden werden. Insbesondere kann es sich bei dem automatisiert betriebenen Fahrzeug um ein fahrerlos betriebenes Fahrzeug handeln, dass zumindest teilweise ohne menschlichen Eingriff betrieben werden kann. Bei dem Fahrzeug kann es sich beispielsweise um einen klassischen PKW oder einen Kleinbus bzw. ein Shuttle handeln. Bei dem Fahrzeug kann es sich des Weiteren auch um andere Fahrzeugtypen, wie zwei oder Dreiräder handeln.
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Die Umfelddaten einer Umgebung des Zielorts können beispielsweise von fahrzeugeigenen Sensoren, wie Außenkameras, Radar-, Lidar- und/oder Ultraschallsensoren erfasst werden. Diese Daten können anschließend beispielsweise von einem Steuergerät, auf welchem das Verfahren abläuft, empfangen werden. Die Umfelddaten können ebenfalls Daten von Sensoren weiterer Fahrzeuge und/oder Infrastruktureinrichtungen repräsentieren. Des Weiteren kann es sich bei den Umfelddaten um Daten von einem externen Server handeln. Insbesondere bieten sich Daten von einem Kartenserver an, auf welchem detaillierte Angaben zu potentiellen Haltebereichen im Bereich des Zielorts abgelegt sind.
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Im Schritt des Empfangens wird beispielsweise über eine geeignete kabelgebundene oder drahtlose Schnittstelle ein Zielort eines Fahrzeuginsassen oder zukünftigen Fahrzeuginsassen empfangen. Bei dem Zielort kann es sich auch um einen Abholort des Fahrzeuginsassen handeln. Der Fahrzeuginsasse oder zukünftige Fahrzeuginsasse kann seinen gewünschten Zielort beispielsweise im Fahrzeug und/oder über eine App mit seinem Mobiltelefon oder Computer eingeben. Wird der Zielort nicht unmittelbar im Fahrzeug eingegeben, kann er beispielsweise drahtlos von einem Server oder direkt von einem Endgerät des Fahrzeuginsassen empfangen werden. Falls sich der zukünftige Fahrzeuginsasse noch nicht im Fahrzeug befindet, erfolgt die Eingabe bevorzugt über eine App oder per Telefon.
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Alternativ oder ergänzend kann der Fahrzeuginsasse auch eine Anhaltaufforderung an das Fahrzeug ausgeben, welche entsprechend von dem Fahrzeug empfangen werden kann. Diese Aufforderung kann entsprechend der Eingabe eines Zielorts über einen Schalter oder eine Eingabevorrichtung am Fahrzeug oder beispielsweise über eine App erfolgen. Diese Anhaltaufforderung kann dem Fahrzeug signalisieren, dass der Fahrzeuginsasse an der nächstmöglichen Halteposition aussteigen möchte. Alternativ kann eine derartige Anhaltaufforderung auch ein Aussteigen an der nächsten Bushaltestelle implizieren, beispielsweise wenn das Fahrzeug eine feste Route mit vordefinierten Haltebereichen anbietet. Hierbei können entweder alle oder nur einige der Haltepositionen Haltepositionen in Bushaltestellen repräsentieren.
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Unter unmittelbarer Nähe zum Zielort kann verstanden werden, dass sich der Haltebereich in einem vordefinierten Bereich befinden muss, der beispielweise einem kreisförmigen, durch einen Radius definierten Bereich um den Zielort entspricht. Der Haltebereich wäre dann in unmittelbarer Nähe zum Zielort, wenn der Abstand zum Zielort kleiner als der vordefinierte Radius ist. Beispielhafte könnte sich der Haltebereich dann in unmittelbarer Nähe des Zielorts befinden, wenn der Abstand bzw. der Radius kleiner als 300 m, 200 m, 100 m, 50 m, 20 m, 10 m oder 5m ist.
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Alternativ kann unter unmittelbarer Nähe auch verstanden werden, dass zum Erreichen des tatsächlichen Zielorts eine vordefinierte Zeit nicht überschritten werden darf. Beispielsweise kann unter in unmittelbarer Nähe verstanden werden, dass die Zielposition in weniger als 5 min, 3 min, 2 min, 1 min, 30 s oder 10s zu Fuß erreichbar sein soll. Für die Bestimmung, ob der Haltebereich dieser Anforderung genügt, kann auf Datenmaterial und gängige Algorithmen zur Berechnung von Laufzeiten von Fußgängern zurückgegriffen werden.
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Basierend auf der ermittelten Halteposition werden Signale zur Ansteuerung des Fahrzeugs ausgegeben. Diese Signale können eine direkte Ansteuerung von Aktuatoren bewirken, können aber auch lediglich weiterverarbeitbare Signale zur Steuerung des Fahrzeugs darstellen. Insbesondere erfolgt basierend auf den Signalen eine Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs.
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Das vorgeschlagene Verfahren bietet den Vorteil, dass Blockadesituationen innerhalb einer Bushaltestelle für den nachfolgenden Linienverkehr vermieden werden können. Zudem können Stresssituationen bei Passagieren des Fahrzeugs vermieden werden, die bei einer alternativen Halteposition in der Bushaltestelle ggf. von einem Busfahrer angehupt werden würden. Zudem lässt sich eine Optimierung des Straßenverkehrsflusses erreichen, da Busse trotz eines an einer entsprechenden Halteposition haltenden Fahrzeugs vollständig in die Bushaltestelle einfahren können und der Bus die Straße folglich nicht verstellt bzw. für nachfolgenden Verkehr blockiert. Durch dieses Verfahren können folglich Bushaltestellen als temporäre Halteposition für das Ein- und/oder Aussteigen von Passagieren des automatisiert betriebenen Fahrzeugs und gleichzeitig weiter als konventionelle Bushaltestelle für Linienbusse genutzt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden die Umfelddaten von einem Server, insbesondere einem Kartenserver, empfangen.
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Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet den Vorteil, dass auch automatisierte Fahrzeuge ohne eine geeignete Sensorik oder geeignete Mittel zur Auswertung von Haltebereichen einen optimierten Haltebereich anfahren können. Des Weiteren bietet das Empfangen von Kartendaten die Möglichkeit, auf aggregiertes Wissen bzw. aggregierte Sensordaten zurückzugreifen. Durch eine Aggregation unterschiedlicher Messwerte und gegebenenfalls mit diesen verbundenen Erfahrungswerten (beispielsweise durch eine Bewertung einer Fahrt durch einen Fahrzeuginsassen), lassen sich hochgenaue Kartendaten erzeugen, welche wiederum zur Ansteuerung verbesserter bzw. optimierter Haltebereiche beitragen.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfassen die empfangenen Umfelddaten erfasste Sensordaten wenigstens eines weiteren Fahrzeugs und/oder einer Infrastruktureinrichtung.
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Diese Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, dass auf Sensordaten, welche nicht durch Fahrzeug-eigene Sensorik aufgezeichnet wurden, zurückgegriffen werden kann. Hierdurch kann eine bessere Ermittlung optimierter Haltebereiche gewährleistet werden. Unter Sensordaten von Infrastruktureinrichtungen können beispielsweise an Gebäuden, Säulen, Laternen, Bushaltestellen oder weiteren Infrastruktureinrichtungen angebrachte Sensoren verstanden werden. Bei den Sensoren kann es sich beispielsweise um Kameras, Radar-, Lidar- und/oder Ultraschallsensoren handeln.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist dieses den zusätzlichen Schritt des Ermittelns eines Aufenthaltsortes eines Fahrzeuginsassen im Fahrzeug auf, insbesondere eines Sitzplatzes des Fahrzeuginsassen. Im Schritt des Ermittelns des Haltebereichs wird hierbei ein Haltebereich basierend auf den empfangenen Umfelddaten und dem ermittelten Aufenthaltsort des Fahrzeuginsassen ermittelt.
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Die Ermittlung des Aufenthaltsorts des wenigstens einen Fahrzeuginsassen kann beispielsweise über eine Innenraumsensorik des Fahrzeugs erfasst werden. Hierfür können beispielsweise eine Innenraumkamera und/oder Sitzmatten, Sensoren an Haltevorrichtung innerhalb des Fahrzeugs, RFID Chips, Bluetooth-Empfänger und/oder vergleichbare Sensoren verwendet werden. In die Ermittlung des Aufenthaltsorts des Insassen dient primär dazu, zu ermitteln, durch welchen Ausgang des Fahrzeugs, insbesondere durch welche Tür, der Fahrzeuginsassen das Fahrzeug verlassen wird. Diese Information wird im weiteren Verlauf des Verfahrens dazu verwendet, einen optimierten Haltebereich anzufahren. Um sicherzustellen, dass der Fahrzeuginsasse an dieser Position aussteigt, ist es vorteilhaft vor der Ermittlung der Halteposition zu ermitteln, aus welcher Türe der Fahrzeuginsasse das Fahrzeug verlässt.
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Befindet sich noch kein Fahrzeuginsasse im Fahrzeug, kann zur Ermittlung des Haltebereichs zunächst ermittelt werden, durch welche Tür ein zukünftiger Fahrgast einsteigen wird. Hierfür kann dieser beispielsweise mittels Fahrzeug-eigener Sensorik detektiert werden.
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Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet den Vorteil, dass die Halteposition perfekt auf den Fahrzeuginsassen abgestimmt ist.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Ermittlung des Haltebereichs derart, dass das Fahrzeug nach dem Halten im Haltebereich seine Fahrt fortsetzen kann, ohne zurücksetzen zu müssen.
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Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet den Vorteil, dass ein schnelles An- und Abfahren des Haltebereichs gewährleistet werden kann und die Bushaltestelle nur sehr kurz vom Fahrzeug angefahren wird. Hierdurch wird der Verkehrsfluss optimiert und es können mehrere Fahrzeuge die Bushaltestelle als Ein- und/oder Ausstieg nutzen. Darüber hinaus bietet diese Ausführungsform des Verfahrens den Vorteil, dass ein Bus sehr nah auf das Fahrzeug auffahren kann und somit eine optimierte Nutzung der Bushaltestelle bzw. der der Bushaltestelle zugewiesenen Fläche möglich ist. Da das Fahrzeug nicht zurücksetzen muss, kann es auch bei sehr dicht aufgefahrenem Bus seine Fahrt fortsetzen.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfassen die Umfelddaten Informationen über die Beschaffenheit von potentiellen Ausstiegspositionen in der Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere über das Vorhandensein von Wasserpfützen.
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Diese Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, dass eine weitere Optimierung der Ausstiegsposition bzw. der Ermittlung eines Haltebereichs möglich ist. Durch das Erkennen von Wasserpfützen, kann sowohl die Gefahr einer Verletzung als auch eine Verschmutzung des Fahrzeuginsassen beim Ausstieg aus dem automatisierten Fahrzeug reduziert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfassen die Umfelddaten Informationen über die Beschaffenheit von Bordsteinkanten in der Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere über die Höhe und/oder eine Beschädigung der Bordsteinkanten.
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Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet ebenfalls den Vorteil, dass eine optimierte Ausstiegsposition bzw. ein optimierter Haltebereich ermittelt werden kann. Durch eine Analyse von Bordsteinkanten lassen sich Verletzungen, beispielsweise durch ein Umknicken oder Ausrutschen beim Ausstieg aus dem Fahrzeug verhindern. Zudem kann in Abhängigkeit der Höhe des Bordsteins eine automatisierte Veränderung der Fahrzeughöhe an der Bordsteinkante des Fahrzeugs verändert werden. Dies ist beispielsweise über hydraulische oder pneumatische Federungssysteme des Fahrzeugs möglich, welche bereits heute in Bussen eingesetzt werden.
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Der Haltebereich bzw. eine Ausstiegs- oder Einstiegsposition am Zielort wird basierend auf den empfangenen Umfelddaten und optional auf dem ermittelten Aufenthaltsort des Fahrzeuginsassen im Fahrzeug oder am Straßenrand / an der Bushaltestelle bestimmt. Der Haltebereich wird hierbei derart bestimmt, dass der Fahrzeuginsasse an einer Ausstiegsposition aussteigt, die sich auch optimal für den Ausstieg eignet. Das bedeutet insbesondere, dass am Ausstiegsort keine Pfützen oder größere Wasseransammlungen vorhanden sind, dass der Bordstein keine Beschädigungen aufweist und optimalerweise eine gute Ausstiegshöhe bietet. In Abhängigkeit des Fahrzeugtyps des automatisiert betriebenen Fahrzeugs können deshalb bevorzugt hohe oder niedrige Bordsteine oder Ausstiegspositionen ohne Bordstein angefahren werden. Unter hohen Bordsteinen werden hierbei Bordsteine mit einer Höhe größer oder gleich 10 cm verstanden. Unter niedrigen Bordstein werden entsprechend Bordstein mit einer Höhe kleiner als 10 cm verstanden.
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Des Weiteren wird eine Vorrichtung beansprucht, die dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines dieser Anmeldung zugrundeliegenden Verfahrens auszuführen. Bei der Vorrichtung kann sich insbesondere um ein Steuergerät handeln. Bei der Vorrichtung kann es sich auch um einen Computer, welcher beispielsweise Teil eines Serverclusters ist, handeln.
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Darüber hinaus wird ein Computerprogramm beansprucht. Dieses Computerprogramm umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß der vorliegenden Anmeldung auszuführen.
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Zudem wird ein maschinenlesbares Speichermedium beansprucht, auf dem dieses Computerprogramm gespeichert ist.
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Figurenliste
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- 1 zeigt ein schematisches Verfahrensdiagramm.
- 2 zeigt einen Haltevorgang eines Fahrzeugs in einer Bushaltestelle.
- 3 zeigt einen optimierten Haltevorgang eines Fahrzeugs in einer Bushaltestelle.
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Ausführungsbeispiele
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In einem ersten Ausführungsbeispiel ist ein automatisiert betriebenes Fahrzeug mit Umfeldsensorik zur Ermittlung der von Infrastrukturinformationen, wie einer Straßenführung, einer Geometrie einer Bushaltestelle, insbesondere Linien und/oder Bordsteine und Belegungszuständen von Parkplätzen oder Bushaltestellen ausgestattet. Als Sensoren kommen Video-, Radar-, Lidar- und Ultraschallsensoren zum Einsatz. Das Fahrzeug verfügt zudem über Pfadplanungsverfahren zur Ableitung einer Trajektorie von der aktuellen Position zur einer Zielposition, ein Vehicle-Motion Verfahren zur Umsetzung dieser Trajektorien im Fahrzeug und wenigstens ein Steuergerät zur Durchführung dieser algorithmischen Verfahren.
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Im ersten Ausführungsbeispiel befindet sich ein Fahrgast im automatisiert betriebenen Fahrzeug, welches fahrerlos bestrieben wird. Im Fahrzeug läuft das in 1 schematisch dargestellte Verfahren ab, welches in Schritt 101 startet.
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In Schritt 102 wird vom Fahrzeug über einen externen Server ein Zielort empfangen. Dieser Zielort wurde vom Fahrgast bereits vor dem Einsteigen ins Fahrzeug über eine App festgelegt und an den Server übermittelt. Der Zielort liegt 20 m von einer Bushaltestelle für Linienbusse entfernt und somit in unmittelbarer Nähe dieser Bushaltestelle. Mögliche Haltepositionen werden in dem diesem Ausführungsbeispiel zugrundeliegenden Verfahren als sich in unmittelbarer Nähe befindlich klassifiziert, wenn der tatsächliche Zielort im Schnitt zu Fuß in weniger als einer Minute von der Halteposition erreichbar ist.
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In Schritt 103 werden im Steuergerät des Fahrzeug Umfelddaten empfangen, welche von den Sensoren des Fahrzeugs erfasst wurden.
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In Schritt 104 wird basierend auf den Umfelddaten ein Haltebereich in der Bushaltestelle am Zielort ermittelt.
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In 2 und 3 sind beispielshaft unterschiedliche Möglichkeiten zur Ermittlung eines Haltebereichs in einer Bushaltestelle 204 dargestellt.
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In 2 a) wird von einem Fahrzeug 201 ein Haltebereich 203 in einem in Fahrtrichtung hinteren bis mittleren Bereich einer Bushaltestelle 204 ausgewählt und es wird eine das Fahrzeug 201 zu dem Haltebereich 203 führende Trajektorie 202 berechnet. Diese Trajektorie 202 wird vom Fahrzeug 201 befahren, wodurch es in 2 b) in dem ausgewählten Haltebereich 203 zum Stehen kommt. Bei einer Auswahl eines entsprechenden Haltepunks in einem hinteren oder mittleren Bereich der Bushaltestelle 204 kann es zu Behinderungen des Linienverkehrs kommen, weshalb diese Art von Haltebereich unvorteilhaft ist.
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In diesem Ausführungsbeispiel wird in Schritt 104 deshalb der in 3 a) und b) dargestellte Haltebereich 303 vom Fahrzeug 301 ermittelt und eine entsprechende Trajektorie 302 zum Haltebereich 303 bestimmt. Die Halteposition wird hierbei bei der Anfahrt auf die bestimmungsgemäße Bushaltestelle 304 innerhalb dieser Bushaltestelle 304 derart ermittelt, dass während der Belegung durch das Fahrzeug 301 während eines Ein-und/oder Aussteigens eines Passagiers keine Behinderung des Linienverkehrs erfolgt. Das Fahrzeug 301 fährt hierfür innerhalb der Bushaltestelle 304 so weit wie möglich an das vordere Ende 303 der Haltestelle 304.
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In Schritt 105 wird ein Signal zur Ansteuerung des Fahrzeugs 301 ausgegeben, sodass es in dem ermittelten Haltebereich 303 zum Stehen kommt, wenn sich der ermittelte Haltebereich 303 in unmittelbarer Nähe des Zielortes befindet. Da das Kriterium der unmittelbaren Näher in diesem Ausführungsbeispiel gegeben ist, erfolgt eine Ansteuerung entsprechend der 3.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Halteposition innerhalb einer Bushaltestelle nach zwei Kriterien ermittelt:
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Das Verfahren wird derart durchgeführt, dass bei der Anfahrt auf die bestimmungsgemäße Bushaltestelle innerhalb dieser Bushaltestelle eine Halteposition ermittelt wird, für die während der Belegung durch das Fahrzeug während eine Ein- und/oder Aussteigens eines Passagiers keine Behinderung des Linienverkehrs erfolgt, da der Linienverkehr die hintere Parklücke weiter nutzen kann. Das Fahrzeug fährt hierfür innerhalb der Bushaltestelle so weit wie möglich an das vordere Ende der Haltestelle. Die Halteposition wird hierbei unter anderem anhand mittels der Umfelddaten erfassten Bodenmarkierungen bestimmt.
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Zudem wird das Fahrzeug beim Anhalten / am Abstellort derart ausgerichtet / orientiert, dass ein komfortables Ein-Zug Ausfahren aus der Bushaltestelle 304 sicherstellt wird. Das Fahrzeug muss folglich vor dem erneuten Anfahren nicht zurückgesetzt werden. Da der spätere Ausfahrprozess ohne Mehrzugmanöver erfolgen soll, hängt die Orientierung des Fahrzeugs beim Anhalten, bzw. die Wahl des Haltebereichs von der zu erreichenden komfortablen Ausfahrtrajektorie aus der Haltestelle ab.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden im Schritt des Empfangens Umfelddaten von mehreren Quellen empfangen. Zum einen von den Fahrzeugeigenen Sensoren, zum anderen von Sensoren weiterer Fahrzeuge und Infrastruktureinrichtungen, insbesondere von Sensoren an der Bushaltestelle. An der Bushaltestelle sind hierbei mehrere Kameras und Lichtquellen verbaut, wodurch Fußgänger zuverlässig bei Tag und bei Nacht erkannt werden können. Darüber hinaus werden im Fahrzeug Kartendaten empfangen, die präzise Informationen über die Geometrie der anzufahrenden Bushaltestelle umfassen. Zudem enthalten die Umfelddaten Informationen über vorhandene Pfützen und die Beschaffenheit von Bordsteinkanten.
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In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren zudem den weiteren Schritt des Ermittelns eines Aufenthaltsorts des oder der Fahrzeuginsassen. Basierend auf diesem wird ermittelt, durch welche Tür der Fahrgast aussteigen wird.
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In Abhängigkeit der ermittelten Tür und der Umfelddaten wird anschließend ein optimierter Haltebereich ein einem vorderen Bereich einer Bushaltestelle ermittelt, welcher eine komfortables Ein- oder Aussteigen von Passagieren ermöglicht (Keine Pfütze am Ausstieg, für das Fahrzeug optimierte Höhe des Bordsteins, etc.) und zudem keine Behinderung des Linienverkehrs verursacht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015220467 A1 [0003]
