DE102021129606A1

DE102021129606A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung und/oder regelung einer geschwindigkeit eines automatisierten kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102021129606A1
Application number: DE102021129606.4A
Authority: DE
Inventors: Florian Rohrmueller
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-11-12
Filing date: 2021-11-12
Publication date: 2023-05-17

Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Geschwindigkeit eines automatisierten Kraftfahrzeugs. Das Verfahren umfasst ein Erkennen, ob eine Fahrspur, die sich neben einer aktuellen Fahrspur des automatisierten Kraftfahrzeugs befindet, in einem vorbestimmten Bereich vor dem automatisierten Kraftfahrzeug endet, und Erkennen, ob sich ein Fahrzeug auf der Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug befindet. Wenn erkannt wird, dass die Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug endet und sich ein Fahrzeug auf der Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug befindet, erfolgt ein Prädizieren, ob das sich auf der Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug befindende Fahrzeug vor oder hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug einscheren wird. Das Verfahren zeichnet sich ferner dadurch aus, dass es ein Anpassen der Geschwindigkeit des automatisierten Kraftfahrzeugs umfasst, wenn prädiziert wird, dass das Fahrzeug vor oder hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug einscheren wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Geschwindigkeit eines automatisierten Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuervorrichtung, die ausgestaltet ist, das Verfahren zumindest teilweise auszuführen, sowie ein Computerprogramm und optional ein computerlesbares Speichermedium, jeweils umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms bzw. der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren zumindest teilweise auszuführen.
Aus dem Stand der Technik sind im Allgemeinen Vorrichtungen und Verfahren bekannt, die eine Quer- und/oder Längsführung eines Kraftfahrzeugs automatisiert beeinflussen können. Diese können auch als Fahrassistenzsysteme bezeichnet werden.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Fahrassistenzsysteme bekannt, welche einen Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs unterstützen. Beispielsweise sind Abstandsregeltempomaten bzw. Fahrassistenzsysteme zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung (ACC - Adaptive Cruise Control) bekannt, welche den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug regeln können. Ferner sind sogenannte Stauassistenten bekannt, welche das Kraftfahrzeug bei niedrigen Geschwindigkeiten autonom manövrieren können. Bei diesen Fahrassistenzsystemen wird üblicherweise ein Abstand zu einem Zielfahrzeug bestimmt, welches sich auf einer Eigenfahrspur des Eigenfahrzeugs befindet. Hierbei ist es erforderlich, dass diese Fahrassistenzsysteme in Abhängigkeit von der aktuellen Verkehrssituation zuverlässig betrieben werden können. Herausforderungen können entstehen, wenn ein Zielfahrzeug ein Spurwechselmanöver durchführt. Beispielsweise kann das Zielfahrzeug von der Eigenfahrspur auf eine benachbarte Fahrspur wechseln. Es besteht auch die Möglichkeit, dass das Zielfahrzeug von einer benachbarten Fahrspur auf die Eigenfahrspur wechselt. Hierbei wäre es wünschenswert, wenn ein solches Fahrspurwechselmanöver zuverlässig erkannt bzw. vorhergesagt werden kann.
Hierzu beschreibt die EP 2 562 060 B1 ein Verfahren für eine computerbasierte Vorhersage von Bewegungsmustern von zumindest einem Zielobjekt, wie beispielsweise einem Fahrzeug. Hierbei werden Sensordaten durch zumindest einen Sensor erzeugt, welcher physikalisch die Umgebung eines Trägerfahrzeugs erfasst. Ferner werden mehrere Bewegungsmusteralternativen des Zielobjekts berechnet und es erfolgt eine Vorhersage von Bewegungsmustern des Zielobjekts unter Anwendung eines kontextbasierten Vorhersageschritts. Dabei verwendet der kontextbasierte Vorhersageschritt eine Gruppe von Klassifizierungsmitteln, wobei jedes Klassifizierungselement eine Wahrscheinlichkeit vorausberechnet, mit welcher das überwachte Zielobjekt ein Bewegungsmuster zu einer bestimmten Zeit ausführt.
Weiterhin beschreibt die DE 10 2016 106 983 A1 ein Verfahren zum Erkennen eines möglichen Spurwechselmanövers eines Zielfahrzeugs, bei welchem Sensordaten von zumindest einem Sensor eines Eigenfahrzeugs empfangen werden, wobei die Sensordaten eine Umgebung des Eigenfahrzeugs und das Zielfahrzeug beschreiben, anhand der Sensordaten eine Mehrzahl von Parametern für die Erkennung des möglichen Spurwechselmanövers bestimmt wird, wobei die Mehrzahl von Parametern das Zielfahrzeug, eine relative Lage zwischen dem Eigenfahrzeug und dem Zielfahrzeug und/oder eine Bewegung des Zielfahrzeugs beschreiben, und das mögliche Spurwechselmanöver anhand der Mehrzahl von Parametern erkannt wird, wobei für zumindest zwei der Parameter jeweils ein Wahrscheinlichkeitswert bestimmt wird, welcher eine Wahrscheinlichkeit für das mögliche Spurwechselmanöver beschreibt, eine Gesamtwahrscheinlichkeit aus den jeweiligen Wahrscheinlichkeitswerten bestimmt wird und das mögliche Spurwechselmanöver anhand der Gesamtwahrscheinlichkeit erkannt wird.
Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, welche jeweils geeignet sind, in einfacher und zuverlässiger Weise ein Einscheren eines sich auf einer Nachbarspur befindenden Kraftfahrzeugs zu erkennen und darauf angemessen zu reagieren.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die Nebenansprüche und Unteransprüche haben mögliche Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Danach wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Geschwindigkeit eines automatisierten Kraftfahrzeugs gelöst.
Das Verfahren umfasst ein (automatisches) Erkennen, ob eine Fahrspur, die sich neben einer aktuellen Fahrspur des automatisierten Kraftfahrzeugs befindet, in einem vorbestimmten Bereich vor dem automatisierten Kraftfahrzeug endet, und ein (automatisches) Erkennen, ob sich ein Fahrzeug, wie z.B. ein weiteres Kraftfahrzeug oder eine andere Art von Fahrzeug (wie etwa ein Fahrrad), auf der Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug befindet.
Wenn erkannt wird, dass die Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug endet und sich ein Fahrzeug auf der Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug befindet, erfolgt ein (automatisches) Prädizieren, ob das sich auf der Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug befindende Fahrzeug vor oder hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug einscheren wird. Es kann also prädiziert werden, ob das das sich auf der Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug befindende Fahrzeug vor dem automatisierten Kraftfahrzeug in die aktuelle Fahrspur des automatisierten Kraftfahrzeugs einscheren wird. Alternativ oder zusätzlich kann prädiziert werden, ob das sich auf der Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug befindende Fahrzeug hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug in die aktuelle Fahrspur des automatisierten Kraftfahrzeugs einscheren wird.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Prädizieren das (automatische) Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit dafür, dass das Fahrzeug vor bzw. hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug einscheren wird, umfasst, und dass prädiziert wird, dass das Fahrzeug vor bzw. hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug einscheren wird, wenn die Wahrscheinlichkeit einen vorbestimmten Grenzwert übersteigt. Dabei muss es sich nicht unbedingt (kann es sich aber gemäß einer Ausführungsform) um eine Wahrscheinlichkeit im streng mathematischen Sinne, d.h. um ein auf 1 normiertes Maß etc., handeln. Vielmehr kann als Wahrscheinlichkeit im Sinne dieser Verfahrensvariante eine Größe betrachtet werden, von der angenommen werden kann, dass sie für die Zwecke der Prädiktion im Rahmen des Verfahrens hinreichend mit einer solchen (tatsächlichen, mathematischen) Wahrscheinlichkeit korreliert. Für diese Größe kann eine geeignete Metrik mitsamt einem geeigneten Grenzwert definiert sein, um bei Überschreiten des Grenzwerts sinnvollerweise ein entsprechendes Einscheren prädizieren zu können.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsvariante kann das Bestimmen der Wahrscheinlichkeit auch als computerimplementiertes Vorhersagen bzw. Bestimmen der Wahrscheinlichkeit bezeichnet werden.
Das Verfahren zeichnet sich ferner dadurch aus, dass es ein (automatisches) Anpassen der Geschwindigkeit des automatisierten Kraftfahrzeugs umfasst, wenn prädiziert wird, dass das Fahrzeug vor oder hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug einscheren wird.
Mit anderen Worten, es wird ein Verfahren bereitgestellt, das es einem Fahrassistenzsystem erlaubt, ein Fahrzeug auf einer Nebenfahrspur in einer Situation zu erkennen, in der ein Einscheren des Fahrzeugs auf die eigene Fahrspur (d.h. die Fahrspur des Egofahrzeugs bzw. des automatisierten Kraftfahrzeugs) sehr wahrscheinlich ist.
Diese Fahrsituation der endenden Nebenfahrspur kann beispielsweise bei einer Auffahrt auf eine Autobahn oder Schnellstraße oder auf einer mehrspurigen Straße auftreten, deren Fahrspuren reduziert werden. Folglich kann das Verfahren sowohl für Fahrzeuge genutzt werden, die sich auf einer Fahrspur links oder rechts neben dem automatisierten Kraftfahrzeug befinden.
Unter dem Begriff des Einscherens kann vorliegend ein Spurwechsel verstanden werden, wobei dieser Spurwechsel so erfolgt, dass das zunächst auf der Nebenfahrspur befindliche Fahrzeug nach dem Spurwechsel auf derselben Fahrspur wie das automatisierte Kraftfahrzeug und vor bzw. hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug fährt.
Zum Erkennen des Fahrzeugs auf der Nebenfahrspur kann ein Sensorsystem des automatisierten Kraftfahrzeugs genutzt werden, das unter anderem dafür einen Radarsensor, einen Ultraschallsensor, einen LIDAR-Sensor und/oder eine Kamera aufweisen kann.
Wenn erkannt wird, dass das Einscheren des Nebenfahrzeugs ausreichend wahrscheinlich ist, wird gemäß dem Verfahren die Geschwindigkeit des automatisierten Kraftfahrzeugs angepasst, d.h. das automatisierte Kraftfahrzeug wird durch einen Eingriff in die Längsführung desselbigen, insbesondere bevor das Einscheren erfolgt, beispielsweise abgebremst oder beschleunigt (je nach Position und Relativgeschwindigkeit muss ein Verringern bzw. Erhöhen der Geschwindigkeit nicht immer zwingend erforderlich sein). Mit anderen Worte, das automatisierte Kraftfahrzeug bezieht das Fremdfahrzeug auf der Nachbarspur vorausschauend in die Abstands- und Geschwindigkeitsregelung mit ein.
Durch die oben beschriebene präventive und vorausschauende Verlangsamung bzw. (positive) Beschleunigung des automatisierten Kraftfahrzeugs kann eine Fahrsicherheit erhöht und z.B. ein abruptes bzw. plötzliches Abbremsen des Kraftfahrzeugs im Falle eines reaktiven Bremsens nach erfolgtem Einscheren des Fahrzeugs vor dem automatisierten Kraftfahrzeug, wie herkömmlich bisweilen der Fall, vermieden werden.
Nachfolgend werden mögliche Weiterbildungen des oben beschriebenen Verfahrens im Detail diskutiert.
Das Erkennen, ob die Fahrspur, die sich neben der aktuellen Fahrspur des automatisierten Kraftfahrzeugs befindet, in dem vorbestimmten Bereich vor dem automatisierten Kraftfahrzeug endet, kann basierend auf Kartendaten erfolgen.
Denkbar ist insbesondere, dass auf die Kartendaten eines Navigationssystems entweder direkt oder indirekt mittels des Navigationssystems zugegriffen wird, um das Enden der benachbarten Fahrspur bzw. Fahrbahn zu erkennen.
Zusätzlich oder alternativ zu den Kartendaten können Flottendaten herangezogen werden. Das heißt, das Verhalten von vorherigen Fahrzeugen kann analysiert werden und festgestellt werden, mit welcher Wahrscheinlichkeit diese Fahrzeuge an dieser Position die Fahrspur gewechselt haben.
Das Prädizieren, ob das sich auf der Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug befindende Fahrzeug vor bzw. hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug einscheren wird, kann basierend auf einer relativen Position des sich auf der Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug befindenden Fahrzeugs zu dem automatisierten Kraftfahrzeug erfolgen.
Denkbar wäre beispielsweise eine höhere Wahrscheinlichkeit für das Einscheren anzunehmen, wenn sich das auf der Nebenfahrspur befindende Fahrzeug in einer aktuellen Fahrtrichtung des automatisierten Kraftfahrzeugs vor dem automatisierten Kraftfahrzeug befindet (und umgekehrt).
Zusätzlich oder alternativ kann das Prädizieren, ob das sich auf der Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug befindende Fahrzeug vor bzw. hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug einscheren wird, basierend auf einem Beschleunigungsverhalten und/oder einer Geschwindigkeit des sich auf der Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug befindenden Fahrzeugs erfolgen.
Denkbar wäre beispielsweise einen höheren Wahrscheinlichkeitswert für ein Einscheren des Fahrzeugs vor dem automatisierten Kraftfahrzeug anzunehmen, wenn das sich auf der Nebenfahrspur befindende Fahrzeug (positiv) beschleunigt (und umgekehrt).
Zusätzlich oder alternativ kann das Prädizieren, ob das sich auf der Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug befindende Fahrzeug vor bzw. hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug einscheren wird, basierend auf einem Zustand eines Richtungsanzeigers des sich auf der Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug befindenden Fahrzeugs erfolgen.
Denkbar wäre beispielsweise einen höheren Wahrscheinlichkeitswert für das Einscheren anzunehmen, wenn das sich auf der Nebenfahrspur befindende Fahrzeug mittels dem Richtungsanzeiger, der auch als Blinker bezeichnet werden kann, einen geplanten Spurwechsel in Richtung der Fahrspur des automatisierten Kraftfahrzeugs anzeigt (und umgekehrt bei ausgeschaltetem Richtungsanzeiger und bei Anzeige eines geplanten Spurwechsels weg von der Fahrspur des automatisierten Kraftfahrzeugs).
Zusätzlich oder alternativ kann das Prädizieren, ob das sich auf der Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug befindende Fahrzeug vor bzw. hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug einscheren wird, basierend auf einer Querbewegung des sich auf der Fahrspur neben dem automatisierten Kraftfahrzeug befindenden Fahrzeugs erfolgen.
Denkbar wäre beispielsweise einen höheren Wahrscheinlichkeitswert für das Einscheren anzunehmen, wenn das sich auf der Nebenfahrspur befindende Fahrzeug eine Querbewegung in Richtung der Fahrspur des automatisierten Kraftfahrzeugs vornimmt (und umgekehrt).
Insbesondere wenn ein Einscheren des Nebenfahrzeugs vor dem automatisierten Kraftfahrzeug prädiziert wird, kann das Anpassen ein Reduzieren der Geschwindigkeit in der Weise umfassen, dass ein Abstand des automatisierten Kraftfahrzeugs zu einem in der aktuellen Fahrspur vorausfahrenden weiteren Fahrzeug vergrößert wird. So kann eine zur Verfügung stehende Lücke zum Einscheren des Nebenfahrzeugs vor dem automatisierten Kraftahrzeug vergrößert werden.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann insbesondere für den Fall, dass ein Einscheren des Nebenfahrzeugs hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug prädiziert wird, vorgesehen sein, dass das Anpassen ein Erhöhen der Geschwindigkeit in der Weise umfasst, dass ein Abstand des automatisierten Kraftfahrzeugs zu einem in der aktuellen Fahrspur hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug fahrenden weiteren Fahrzeug vergrößert wird. So kann eine zur Verfügung stehende Lücke zum Einscheren des Nebenfahrzeugs hinter dem automatisierten Kraftahrzeug vergrößert werden.
Beispielsweise kann das oben beschriebene Verfahren Teil eines Abstandsregeltempomats oder Teil eines weiteren Fahrassistenzsystems eines automatisierten Kraftfahrzeugs, z.B. der Autonomiestufe 3 oder höher, sein. Ein Abstandsregeltempomat ist eine Geschwindigkeitsregelanlage in Kraftfahrzeugen, die bei der Regelung den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug als zusätzliche Rückführ- und Regelgröße einbezieht.
Das oben Beschriebene lässt sich mit anderen Worten und auf eine konkrete Ausgestaltung bezogen wie folgt zusammenfassen.
Auf Basis von Kartendaten kann die Situation „endende Fahrspur/Einfädelspur“ erkannt werden. Über die bestehende Fahrzeugsensorik werden Fahrzeuge auf der endenden Fahrspur/Einfädelspur erkannt. Abhängig von der relativen X-Position (vor dem Ego-Fahrzeug oder gleiche Höhe wie das Ego-Fahrzeug oder hinter dem Ego-Fahrzeug) des Fremdfahrzeuges und/oder dessen Beschleunigungsverhalten (beschleunig oder fährt mit konstanter Geschwindigkeit oder verzögert) kann prädiziert werden, ob das Fremdfahrzeug vor oder hinter dem Ego-Fahrzeug einscheren möchte.
Wenn ein Einscheren vor dem Ego-Fahrzeug prädiziert wird, kann ggf. auch abhängig von der Reststrecke der endenden Fahrspur, die Lücke zum aktuellen Vorderfahrzeug vergrößert werden, d.h. ein Abstoßen durchgeführt werden, oder, wenn kein Vorderfahrzeug vorhanden ist, die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs reduziert werden, um einen komfortablen Einschervorgang zu ermöglichen.
Der Blinkerstatus des Fremdfahrzeuges und/oder eine Querbewegung dessen können dabei verstärkend in die Abstoßreaktion bzw. Reduktion der Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs miteinfließen.
Ferner wird eine Steuervorrichtung bereitgestellt. Die Steuervorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass diese ausgestaltet ist, um das oben beschriebene Verfahren zumindest teilweise auszuführen.
Die Steuervorrichtung kann Teil eines Fahrassistenzsystems sein oder dieses darstellen. Bei der Steuervorrichtung kann es sich beispielsweise um eine elektronische Steuereinheit (engl. ECU = electronic control unit) handeln. Das elektronische Steuergerät kann eine intelligente prozessor-gesteuerte Einheit sein, die z.B. über ein Central Gateway (CGW) mit weiteren Modulen kommunizieren kann und über Feldbusse wie den CAN-Bus, LIN-Bus, MOST-Bus und FlexRay oder über Automotive-Ethernet zusammen mit Telematiksteuergeräten das Fahrzeugbordnetz bilden kann. Das elektronische Steuergerät kann die für das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs relevanten Funktionen wie die Motorsteuerung, die Kraftübertragung, das Bremssystem und/oder das Reifendruck-Kontrollsystem steuern. Außerdem können Fahrassistenzsysteme wie beispielsweise der Parkassistent, eine angepasste Geschwindigkeitsregelung, ein Spurhalteassistent, ein Spurwechselassistent, eine Verkehrszeichenerkennung, eine Lichtsignalerkennung, ein Anfahrassistent, ein Nachtsichtassistent, ein Kreuzungsassistent und/oder weitere Fahrassistenzsysteme von dem elektronischen Steuergerät gesteuert werden.
Das oben mit Bezug zum Verfahren Beschriebene gilt analog auch für die Steuervorrichtung und umgekehrt. Insbesondere kann die Steuervorrichtung eingerichtet sein, Daten zu empfangen (wie z.B. Umfeldsensordaten, Kartendaten und/oder Flottendaten) und auf der Grundlage der empfangenen Daten die weiter oben erläuterten Verfahrensschritte des Erkennen einer endenden Nebenfahrspur, des Erkennens eines Fahrzeugs auf der Nebenfahrspur sowie des Prädizierens eines Einscherens dieses Fahrzeugs auszuführen. Ferner kann die Steuervorrichtung eingerichtet sein, Steuersignale zum Anpassen der Geschwindigkeit des automatisierten Kraftfahrzeugs zu erzeugen (um diese z.B. an eine Aktuatorik zum Anpassen der Geschwindigkeit des automatisierten Kraftfahrzeugs auszugeben), wenn der Prädiktionsschritt ergibt, dass das Fahrzeug vor oder hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug einscheren wird.
Ferner wird ein automatisiertes Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das automatisierte Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass dieses die oben beschriebene Steuervorrichtung aufweist.
Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um ein Automobil handeln. Das automatisierte Kraftfahrzeug ist ausgestaltet, um eine Längsführung und ggf. eine Querführung bei einem automatisierten Fahren des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise und/oder zeitweise zu übernehmen. Das automatisierte Fahren kann gemäß einer Ausführungsform so erfolgen, dass die Fortbewegung des Kraftfahrzeugs (weitgehend) autonom erfolgt.
Das Kraftfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug der Autonomiestufe 1 sein, d.h. bestimmte Fahrerassistenzsysteme aufweisen, die den Fahrer bei der Fahrzeugbedienung unterstützen, wie beispielsweise der Abstandsregeltempomat (ACC).
Das Kraftfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug der Autonomiestufe 2 sein, d.h. so teilautomatisiert sein, dass Funktionen wie automatisches Einparken, Spurhalten bzw. Querführung, allgemeine Längsführung, Beschleunigen und/oder Abbremsen von Fahrerassistenzsystemen übernommen werden.
Das Kraftfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug der Autonomiestufe 3 sein, d.h. so bedingungsautomatisiert, dass der Fahrer das System Fahrzeug nicht durchgehend überwachen muss. Das Kraftfahrzeug führt selbstständig Funktionen wie das Auslösen des Blinkers, Spurwechsel und/oder Spurhalten durch. Der Fahrer kann sich anderen Dingen zuwenden, wird aber bei Bedarf innerhalb einer Vorwarnzeit vom System aufgefordert die Führung zu übernehmen.
Das Kraftfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug der Autonomiestufe 4 sein, d.h. so hochautomatisiert, dass die Führung des Fahrzeugs dauerhaft vom System Fahrzeug übernommen wird. Werden die Fahraufgaben vom System nicht mehr bewältigt, kann der Fahrer aufgefordert werden, die Führung zu übernehmen.
Das Kraftfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug der Autonomiestufe 5 sein, d.h. so vollautomatisiert, dass der Fahrer zum Erfüllen der Fahraufgabe nicht erforderlich ist. Außer dem Festlegen des Ziels und dem Starten des Systems ist kein menschliches Eingreifen erforderlich. Das Kraftfahrzeug kann ohne Lenkrad und Pedale auskommen.
Das oben mit Bezug zum Verfahren und zur Steuervorrichtung Beschriebene gilt analog auch für das Kraftfahrzeug und umgekehrt.
Ferner wird ein Computerprogramm bereitgestellt. Das Computerprogramm zeichnet sich dadurch aus, dass dieses Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, das oben beschriebene Verfahren zumindest teilweise auszuführen. Beispielsweise kann Computerprogramm auf der oben erwähnten Steuervorrichtung ausführbar sein und diese zum Ausführen der oben erläuterten Schritte veranlassen.
Ein Programmcode des Computerprogramms kann in einem beliebigen Code vorliegen, insbesondere in einem Code, der für Steuerungen von Kraftfahrzeugen geeignet ist.
Ferner kann ein computerlesbares Speichermedium bereitgestellt werden. Das computerlesbare Speichermedium zeichnet sich dadurch aus, dass in dem computerlesbaren Speichermedium ein Computerprogramm wie vorstehend beschrieben gespeichert ist.
Das heißt, es kann auch ein computerlesbares Medium bereitgestellt werden, das ein oben definiertes Computerprogramm umfasst. Bei dem computerlesbaren Medium kann es sich um ein beliebiges digitales Datenspeichergerät handeln, wie zum Beispiel einen USB-Stick, eine Festplatte, eine CD-ROM, eine SD-Karte oder eine SSD-Karte. Das Computerprogramm muss nicht zwingend auf einem solchen computerlesbaren Medium gespeichert sein, um einem Fahrer zur Verfügung gestellt zu werden, sondern kann auch über das Internet oder anderweitig extern bezogen werden.
Das oben mit Bezug zum Verfahren, zur Steuervorrichtung und zum automatisierten Kraftfahrzeug Beschriebene gilt analog auch für das Computerprogramm sowie das computerlesbare Speichermedium und umgekehrt.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform mit Bezug zu 1 bis 3 beschrieben.

1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug mit einer Steuervorrichtung, die ausgestaltet ist, ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Geschwindigkeit eines automatisierten Kraftfahrzeugs auszuführen,
2 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zur Steuerung und/oder Regelung der Geschwindigkeit des automatisierten Kraftfahrzeugs, und
3 zeigt schematisch und beispielhaft eine Fahrsituation, in der das Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Geschwindigkeit des automatisierten Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommt.

In 1 ist ein automatisiertes Kraftfahrzeug 1 in einer schematischen Seitenansicht dargestellt, wobei das Kraftfahrzeug 1 eine Steuereinheit 2 aufweist, die mit einem Navigationssystem 3, einer Geschwindigkeitsregelanlage 4 und einer Sensorik 5 des Kraftfahrzeugs 1 verbunden ist.
Die Steuereinheit 2 generiert basierend auf den von der Sensorik 5 und dem Navigationssystem 3 empfangenen Daten ein Steuersignal für die Geschwindigkeitsregelanlage 4, welche ausgestaltet ist, eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 und, falls vorhanden, einen Abstand 10 des Kraftfahrzeugs 1 zu einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug 6 in Abhängigkeit des Steuersignals zu regeln (s. insbesondere 3).
Zusammen bilden die Steuereinheit 2, das Navigationssystem 3, die Sensorik 5 und die Geschwindigkeitsregelanlage 4 ein Fahrassistenzsystem, welches ausgestaltet ist, ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Geschwindigkeit des automatisierten Kraftfahrzeugs 1 auszuführen.
Wie aus 2 ersichtlich ist, weist das Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Geschwindigkeit des automatisierten Kraftfahrzeugs 1 im Wesentlichen vier Schritte S1 -S4 auf.
Das Verfahren wird nachfolgend auch im Detail mit Bezug zu 3 beschrieben, welche in einer Draufsicht schematisch das automatisierte Kraftfahrzeug 1 zeigt, welches auf einer Fahrspur 8 in einem Abstand 10 durch das oben beschriebene Fahrassistenzsystem gesteuert dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug 6 folgt.
Sowohl das automatisierte Kraftfahrzeug 1 als auch das vorausfahrende Kraftfahrzeug 6 bewegen sich aktuell in einer Fahrtrichtung F auf derselben Fahrspur 8. Zudem ist ein weiteres Kraftfahrzeug 7 dargestellt, welches sich aktuell auf einer Nebenfahrspur 9, d.h. auf einer Fahrspur 9, die sich (hier rechts) neben der aktuellen Fahrspur 8 des automatisierten Kraftfahrzeugs 1 befindet, ebenfalls in die Fahrtrichtung F bewegt.
In einem ersten Schritt S1 des Verfahrens erkennt die Steuereinheit 2 basierend auf den von dem Navigationsgerät 3 empfangenen Kartendaten, dass die Nebenfahrspur 9 in einem vorbestimmten Bereich vor dem automatisierten Kraftfahrzeug 1 endet. Das Erkennen, ob die Nebenfahrspur 9 in dem vorbestimmten Bereich vor dem automatisierten Kraftfahrzeug 1 endet, erfolgt also basierend auf Kartendaten.
In einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens erkennt die Steuereinheit 2 basierend auf den von der Sensorik 4 empfangenen Sensordaten, dass sich das weitere Kraftfahrzeug 7 auf der Nebenfahrspur 9 befindet.
Die Schritte S1 und S2 können nacheinander oder zumindest teilweise simultan zueinander durchgeführt werden.
Da vorliegend erkannt wurde, dass die Nebenfahrspur 9 endet und sich das weitere Kraftfahrzeug 7 auf der Nebenfahrspur 9 befindet, prädiziert die Steuereinheit 2 in einem dritten Schritt S3 des Verfahrens eine Wahrscheinlichkeit dafür, ob das sich auf der Nebenfahrspur 9 befindende weitere Kraftfahrzeug 7 vor dem automatisierten Kraftfahrzeug 1 einscheren wird, wie dies durch den gestrichelten Pfeil in 3 angedeutet ist.
Bei dem Prädizieren der Wahrscheinlichkeit für das Einscheren vor dem automatisierten Kraftfahrzeug 1 kann die Steuereinheit eine relative Position des weiteren Kraftfahrzeugs 7 zu dem automatisierten Kraftfahrzeug 1 berücksichtigen.
Vorliegend befindet sich das weitere Kraftfahrzeug 7 in der Fahrtrichtung F vor dem automatisierten Kraftfahrzeug 1, was das Einscheren wahrscheinlicher macht. Zudem kann ein Beschleunigungsverhalten und eine Querbewegung des weiteren Kraftfahrzeugs 7 von der Steuereinheit 2 berücksichtigt werden. Vorliegend (was in 3 nicht dargestellt ist) bewegt sich das weitere Kraftfahrzeug 7 leicht nach links in Richtung der Fahrspur 8 des automatisierten Kraftfahrzeugs 1 und beschleunigt, d.h. das weitere Kraftfahrzeug 7 erhöht seine Geschwindigkeit, was das Einscheren ebenfalls wahrscheinlicher macht. Neben der Beschleunigung kann auch die aktuelle Geschwindigkeit des weiteren Kraftfahrzeugs 7 von der Steuereinheit 2 berücksichtigt werden. Zudem kann die Steuereinheit 2 den Zustand des Richtungsanzeigers des weiteren Kraftfahrzeugs 7 berücksichtigen. Hier ist der Richtungsanzeiger des weiteren Kraftfahrzeugs 7 eingeschaltet (d.h. das weitere Kraftfahrzeug 7 blinkt links), was wiederum das Einscheren wahrscheinlicher macht. Insgesamt ergibt sich dadurch vorliegend eine relativ hohe Wahrscheinlichkeit für das Einscheren vor dem automatisierten Kraftfahrzeug 1.
Diese im dritten Schritt S3 des Verfahrens prädizierte Wahrscheinlichkeit wird nun in einem vierten Schritt S4 des Verfahrens von der Steuereinheit 2 mit einem vorbestimmten Grenzwert verglichen. Dabei müssen nicht zwingend alle oben beschriebenen Indikatoren (z.B. Querbewegung, Blinker, Beschleunigungsverhalten etc.) für die Wahrscheinlichkeit vorliegen. Wenn beispielsweise ein Restweg des weiteren Kraftfahrzeugs 7 in der endenden Fahrspur 9 bereits sehr gering ist, kann diese Informationen bereits ausreichen, dass die Wahrscheinlichkeit für das Einscheren den Grenzwert/Schwellwert überschreitet (auch wenn das weitere Kraftfahrzeug 7 noch keine Querbewegung oder dergleichen aufweist). Da die prädizierte Wahrscheinlichkeit vorliegend den Grenzwert übersteigt, gibt die Steuereinheit 2 in dem vierten Schritt S4 des Verfahrens ein Steuersignal zu der Geschwindigkeitsregelanlage 4 aus, welches diese veranlasst die Geschwindigkeit des automatisierten Kraftfahrzeugs 1 so anzupassen, das ein komfortables Einscheren des weiteren Kraftfahrzeugs 7 möglich ist. Dies kann, wie vorliegend der Fall, insbesondere ein Verringern der Geschwindigkeit des automatisierten Kraftfahrzeugs 1 umfassen, um so den Abstand 10 des automatisierten Kraftfahrzeugs 1 zu dem vorausfahrenden weiteren Kraftfahrzeug 6 zu vergrößern, was dem weiteren Kraftfahrzeug 7 ein komfortables Einscheren zwischen dem automatisierten Kraftfahrzeug 1 und dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug 6 ermöglicht.
Das Verringern der Geschwindigkeit des automatisierten Kraftfahrzeugs 1 in dem vierten Schritt S4 des Verfahrens kann ein Bremsen des automatisierten Kraftfahrzeugs 1 mittels einer (nicht dargestellten) Bremsanlage des automatisierten Kraftfahrzeugs 1 umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann das Verringern der Geschwindigkeit des automatisierten Kraftfahrzeugs 1 in dem vierten Schritt S4 des Verfahrens im Falle eines Verbrennungsmotors durch eine Verringerung oder vollständige Wegnahme einer Treibenergie des Verbrennungsmotors erfolgen (sog. Motorbremse). Zusätzlich oder alternativ kann das Verringern der Geschwindigkeit des automatisierten Kraftfahrzeugs 1 in dem vierten Schritt S4 des Verfahrens im Falle eines Elektromotors durch eine Rekuperation mittels des Elektromotors erfolgen (sog. elektrodynamischen Bremse).
Bezugszeichenliste

1: automatisiertes Kraftfahrzeug/Ego-Fahrzeug
2: Steuervorrichtung/Steuereinheit
3: Navigationssystem
4: Geschwindigkeitsregelanlage
5: Sensorik
6: vorausfahrendes Kraftfahrzeug
7: weiteres Kraftfahrzeug auf Nebenfahrspur
8: aktuelle Fahrspur des automatisierten Kraftfahrzeugs
9: Nebenfahrspur
10: Abstand zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug
S1-S4: Schritte des Verfahrens

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2562060 B1 [0004]
DE 102016106983 A1 [0005]

Claims

Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Geschwindigkeit eines automatisierten Kraftfahrzeugs (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren umfasst: - Erkennen (S1), ob eine Fahrspur (9), die sich neben einer aktuellen Fahrspur (8) des automatisierten Kraftfahrzeugs (1) befindet, in einem vorbestimmten Bereich vor dem automatisierten Kraftfahrzeug (1) endet, - Erkennen (S2), ob sich ein weiteres Fahrzeug (7) auf der Fahrspur (9) neben dem automatisierten Kraftfahrzeug (1) befindet, - wenn erkannt wird, dass die Fahrspur (9) neben dem automatisierten Kraftfahrzeug (1) endet und sich ein Fahrzeug (7) auf der Fahrspur (9) neben dem automatisierten Kraftfahrzeug (1) befindet, Prädizieren (S3), ob das Fahrzeug (7) vor oder hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug (1) einscheren wird, und - Anpassen (S4) der Geschwindigkeit des automatisierten Kraftfahrzeugs (1), wenn prädiziert wird, dass das Fahrzeug (7) vor oder hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug (1) einscheren wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Prädizieren (S3) das Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit dafür, dass das Fahrzeug (7) vor bzw. hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug (1) einscheren wird, umfasst, wobei prädiziert wird, dass das Fahrzeug (7) vor bzw. hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug (1) einscheren wird, wenn die Wahrscheinlichkeit einen vorbestimmten Grenzwert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen (S1), ob die Fahrspur (9), die sich neben der aktuellen Fahrspur (8) des automatisierten Kraftfahrzeugs (1) befindet, in dem vorbestimmten Bereich vor dem automatisierten Kraftfahrzeug (1) endet, basierend auf Kartendaten und/oder Flottendaten erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prädizieren (S3), ob das Fahrzeug (7) vor bzw. hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug (1) einscheren wird, basierend auf einer relativen Position des Fahrzeugs (7) zu dem automatisierten Kraftfahrzeug (1) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prädizieren (S3), ob das Fahrzeug (7) vor bzw. hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug (1) einscheren wird, basierend auf einem Beschleunigungsverhalten und/oder einer Geschwindigkeit des sich auf der Fahrspur (9) neben dem automatisierten Kraftfahrzeug (1) befindenden Fahrzeugs (7) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prädizieren (S3), ob das Fahrzeug (7) vor bzw. hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug (1) einscheren wird, basierend auf einem Zustand eines Richtungsanzeigers des sich auf der Fahrspur (9) neben dem automatisierten Kraftfahrzeug (1) befindenden Fahrzeugs (7) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prädizieren (S3), ob das Fahrzeug (7) vor bzw. hinter dem automatisierten Kraftfahrzeug (1) einscheren wird, basierend auf einer Querbewegung des sich auf der Fahrspur (9) neben dem automatisierten Kraftfahrzeug (1) befindenden Fahrzeugs (7) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen (S4) ein Reduzieren der Geschwindigkeit umfasst, so dass ein Abstand (10) des automatisierten Kraftfahrzeugs (1) zu einem vorausfahrenden weiteren Fahrzeug (6) vergrößert wird.
Steuervorrichtung (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (2) ausgestaltet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.
Computerlesbares Speichermedium, dadurch gekennzeichnet, dass in dem computerlesbaren Speichermedium ein Computerprogramm nach Anspruch 10 gespeichert ist.