-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs, eine Vorrichtung, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.
-
Stand der Technik
-
Die Offenlegungsschrift
DE 10 2013 001 326 A1 offenbart einen Kraftwagen, welcher dazu ausgelegt ist, mit einem in einer Umgebung des Kraftwagens befindlichen Verkehrsobjekt Betriebsdaten auszutauschen und hierdurch ein Fahrmanöver des Kraftwagens mit dem Verkehrsobjekt abzustimmen.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein Konzept zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen.
-
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
-
Nach einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte: Empfangen von Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten, welche ein Umfeld des Kraftfahrzeugs repräsentieren,
Vergleichen der Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten mit kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten, welche das Umfeld des Kraftfahrzeugs repräsentieren, Bestimmen basierend auf dem Vergleich, ob das Kraftfahrzeug mit oder ohne Infrastrukturunterstützung durch die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten zumindest teilautomatisiert geführt werden soll,
Erzeugen von Steuersignalen zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf dem Bestimmen und
Ausgegeben der erzeugten Steuersignale, um das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisiert zu führen.
-
Nach einem zweiten Aspekt wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt auszuführen.
-
Nach einem dritten Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Befehle umfasst, die bei Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer, beispielsweise durch die Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt, diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
-
Nach einem vierten Aspekt wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das Computerprogramm nach dem dritten Aspekt gespeichert ist.
-
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis und schließt diese mit ein, dass die obige Aufgabe dadurch gelöst wird, dass die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten mit den kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten verglichen werden als Grundlage für die Entscheidung, ob das Kraftfahrzeug mit oder ohne Infrastrukturunterstützung durch die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten zumindest teilautomatisiert geführt werden soll, wobei diese Entscheidung weiter als Grundlage für das Erzeugen von Steuersignalen zum zumindest teilautomatisierten Steuern der Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs dient. Die kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten bilden zum Beispiel eine Referenz für die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten. Abweichungen in den Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten von den kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten können aufgrund des Vergleichs effizient erkannt werden, sodass solche Abweichung beim Erzeugen der Steuersignale effizient berücksichtigt werden können.
-
Sollten zum Beispiel die Umfelddaten der Infrastruktur ein Objekt angeben, welches sich in einem kleineren Abstand zum Kraftfahrzeug befindet verglichen mit den Umfelddaten des Kraftfahrzeugs, so könnte das zum Beispiel bei Verwenden der Umfelddaten der Infrastruktur zwecks zumindest teilautomatisierten Führen des Kraftfahrzeugs zu einer Notbremsung des Kraftfahrzeugs führen, sofern eine solche Abweichung oder Diskrepanz nicht beim Erzeugen der Steuersignale berücksichtigt wird. Dies ist aber vorliegend der Fall, insofern der Vergleich die Grundlage bildet, ob die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten verwendet werden sollen oder nicht.
-
Somit kann das Kraftfahrzeug sicher zumindest teilautomatisiert geführt werden.
-
Ein sicheres, zumindest teilautomatisiertes Führen eines Kraftfahrzeugs bedeutet insbesondere, dass eine Wahrscheinlichkeit für einen Unfall bzw. eine Kollision des Kraftfahrzeugs kleiner oder kleiner-gleich einem vorbestimmten Wahrscheinlichkeitsschwellwert ist. Sicher bedeutet also insbesondere, dass in einem Fehlerfall bzw. bei einem Auftreten eines Problems während des zumindest teilautomatisierten Führens des Kraftfahrzeugs dennoch ein Unfall bzw. eine Kollision des Kraftfahrzeugs kleiner oder kleiner-gleich einem vorbestimmten Wahrscheinlichkeitsschwellwert ist bzw. reduziert ist.
-
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei einem Empfangen der Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten während eines zumindest teilautomatisierten Führen des Kraftfahrzeugs ohne Infrastrukturunterstützung die Steuersignale nur dann basierend auf den Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten, insbesondere zusätzlich basierend auf den kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten, erzeugt werden, wenn bestimmt wurde, dass das Kraftfahrzeug mit Infrastrukturunterstützung durch die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten zumindest teilautomatisiert geführt werden soll.
-
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug sicher zumindest teilautomatisiert geführt werden kann. Gemäß dieser Ausführungsform ist also vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug zunächst weiter ohne Infrastrukturunterstützung zumindest teilautomatisiert geführt wird, obwohl bereits Umfelddaten der Infrastruktur im Kraftfahrzeug aufgrund des entsprechenden Empfangens vorliegen. Die Umfelddaten der Infrastruktur werden zunächst geprüft, ob ein Verwenden derselben für das zumindest teilautomatisierte Führen des Kraftfahrzeugs sicher ist. Dies wird durch den Vergleich der Umfelddaten der Infrastruktur mit den Umfelddaten des Kraftfahrzeugs bewirkt. Erst wenn das Prüfen ergeben hat, dass die Verwendung sicher ist, wird die Unterstützung durch die Infrastruktur in Anspruch genommen, was bedeutet, dass die Steuersignale basierend auf den Umfelddaten der Infrastruktur erzeugt werden.
-
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass nur dann bestimmt wird, dass das Kraftfahrzeug mit Infrastrukturunterstützung durch die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten zumindest teilautomatisiert geführt werden soll, wenn der Vergleich ergeben hat, dass die kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten und die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten ein zumindest teilweise übereinstimmendes Umfeld des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein zumindest teilweise innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs übereinstimmendes Umfeld des Kraftfahrzeugs, beschreiben.
-
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug sicher zumindest teilautomatisiert geführt werden kann. Diese Ausführungsform präzisiert die vorstehende Ausführungsform dahingehend weiter, als dass das Vergleichen ein Ermitteln umfasst, inwieweit sich die Umfelddaten der Infrastruktur von den Umfelddaten des Kraftfahrzeugs unterscheiden. Oder anders formuliert: Es wird ermittelt, inwieweit sich das Umfeld, welches mittels der Umfelddaten der Infrastruktur beschrieben wird, von dem Umfeld abweicht, welches mittels der Umfelddaten des Kraftfahrzeugs beschrieben wird.
-
Sofern zum Beispiel die Abweichung kleiner oder kleiner-gleich einem vorbestimmten Abweichungsschwellenwert ist, wird zum Beispiel bestimmt, dass das Kraftfahrzeug mit Infrastrukturunterstützung zumindest teilautomatisiert geführt werden soll.
-
So kann zum Beispiel eine Vollbremsung oder Notbremsung des Kraftfahrzeugs verhindert werden in dem Fall, in welchem zum Beispiel die Umfelddaten der Infrastruktur ein Objekt vor dem Kraftfahrzeug bezogen auf eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs angeben, welches einen kleineren Abstand zum Kraftfahrzeug aufweist, verglichen mit dem entsprechenden Objekt, welches durch die Umfelddaten des Kraftfahrzeugs beschrieben wird, wobei aber die entsprechende Abweichung des jeweiligen Abstands des Objekts zum Kraftfahrzeug kleiner oder kleiner-gleich einem vorbestimmten Abweichungsschwellwert ist. Denn in einem solchen Fall wird zum Beispiel bestimmt, dass die Umfelddaten der Infrastruktur nicht zum Erzeugen der Steuersignale verwendet werden dürfen. Das heißt, dass bestimmt wird, dass das Kraftfahrzeug weiter ohne Infrastrukturunterstützung fährt.
-
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei einem Empfangen der Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten während eines zumindest teilautomatisierten Führen des Kraftfahrzeugs mit Infrastrukturunterstützung das zumindest teilautomatisierte Führen des Kraftfahrzeugs mit Infrastrukturunterstützung nur dann beendet wird, wenn bestimmt wurde, dass das Kraftfahrzeug ohne Infrastrukturunterstützung durch die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten zumindest teilautomatisiert geführt werden soll, sodass die Steuersignale basierend auf den kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten ohne Infrastrukturunterstützung erzeugt werden,
-
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug sicher zumindest teilautomatisiert geführt werden kann. Gemäß dieser Ausführungsform ist also vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug vor einem Beenden der Inanspruchnahme der Infrastrukturunterstützung die Umfelddaten der Infrastruktur mit den Umfelddaten des Kraftfahrzeugs dahingehend prüft, ob ein ausschließliches (, also nicht mehr mit Infrastrukturunterstützung,) Verwenden letztere für das zumindest teilautomatisierte Führen des Kraftfahrzeugs sicher ist. Dies wird durch den Vergleich der Umfelddaten der Infrastruktur mit den Umfelddaten des Kraftfahrzeugs bewirkt. Erst wenn das Prüfen ergeben hat, dass die Verwendung sicher ist, wird die Inanspruchnahme der Unterstützung durch die Infrastruktur beendet, was bedeutet, dass die Steuersignale basierend auf den Umfelddaten des Kraftfahrzeugs und nicht basierend auf den Umfelddaten der Infrastruktur erzeugt werden.
-
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass nur dann bestimmt wird, dass das Kraftfahrzeug ohne Infrastrukturunterstützung durch die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten zumindest teilautomatisiert geführt werden soll, wenn der Vergleich ergeben hat, dass die kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten und die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten ein zumindest teilweise übereinstimmendes Umfeld des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein zumindest teilweise innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs übereinstimmendes Umfeld des Kraftfahrzeugs, beschreiben.
-
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug sicher zumindest teilautomatisiert geführt werden kann. Diese Ausführungsform präzisiert die vorstehende Ausführungsform dahingehend weiter, als dass das Vergleichen ein Ermitteln umfasst, inwieweit sich die Umfelddaten der Infrastruktur von den Umfelddaten des Kraftfahrzeugs unterscheiden. Oder anders formuliert: Es wird ermittelt, inwieweit sich das Umfeld, welches mittels der Umfelddaten der Infrastruktur beschrieben wird, von dem Umfeld abweicht, welches mittels der Umfelddaten des Kraftfahrzeugs beschrieben wird.
-
Sofern zum Beispiel die Abweichung kleiner oder kleiner-gleich einem vorbestimmten Abweichungsschwellenwert ist, wird zum Beispiel bestimmt, dass das Kraftfahrzeug ohne Infrastrukturunterstützung zumindest teilautomatisiert geführt werden soll. Die Inanspruchnahme der Infrastrukturunterstützung wird beendet.
-
So kann zum Beispiel eine Vollbremsung oder Notbremsung des Kraftfahrzeugs verhindert werden in dem Fall, in welchem zum Beispiel die Umfelddaten des Kraftfahrzeugs ein Objekt vor dem Kraftfahrzeug bezogen auf eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs angeben, welches einen kleineren Abstand zum Kraftfahrzeug aufweist, verglichen mit dem entsprechenden Objekt, welches durch die Umfelddaten der Infrastruktur beschrieben wird, wobei die entsprechende Abweichung des jeweiligen Abstands des Objekts zum Kraftfahrzeug kleiner oder kleiner-gleich einem vorbestimmten Abweichungsschwellwert ist. Denn in einem solchen Fall wird zum Beispiel bestimmt, dass die Umfelddaten der Infrastruktur weiter zum Erzeugen der Steuersignale verwendet werden sollen. Das heißt, dass bestimmt wird, dass das Kraftfahrzeug weiter mit Infrastrukturunterstützung fährt.
-
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten und/oder die kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten jeweils ein oder mehrere Elemente der folgenden Gruppe von Informationen angeben: Objektposition eines Objekts im Umfeld des Kraftfahrzeugs, Objekttyp eines Objekts im Umfeld des Kraftfahrzeugs, Objektdimension(en) eines Objekt im Umfeld des Kraftfahrzeugs, Objektgeschwindigkeit eines Objekt im Umfeld des Kraftfahrzeugs, Objektbeschleunigung eines Objekt im Umfeld des Kraftfahrzeugs, Objektattribut(e) eines Objekt im Umfeld des Kraftfahrzeugs, Position einer Frei- oder Belegtfläche im Umfeld des Kraftfahrzeugs, Dimension(en) einer Frei- oder Belegtfläche im Umfeld des Kraftfahrzeugs.
-
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass besonders geeignete Informationen angegeben werden.
-
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schritte des Empfangens und des Vergleichens zeitlich nacheinander mehrmals ausgeführt werden, sodass das Bestimmen basierend auf dem Vergleich ein Bestimmen basierend auf den Vergleichen entspricht.
-
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug sicher zumindest teilautomatisiert geführt werden kann. Es finden also über die Zeit mehrere Prüfungen der Umfelddaten der Infrastruktur statt.
-
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass nur dann bestimmt wird, dass das Kraftfahrzeug mit Infrastrukturunterstützung durch die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten zumindest teilautomatisiert geführt werden soll, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeit zumindest einer der Vergleiche ergeben hat, dass die kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten und die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten ein zumindest teilweise übereinstimmendes Umfeld des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein zumindest teilweise innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs übereinstimmendes Umfeld des Kraftfahrzeugs, beschreiben.
-
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug sicher zumindest teilautomatisiert geführt werden kann.
-
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass nur dann bestimmt wird, dass das Kraftfahrzeug ohne Infrastrukturunterstützung durch die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten zumindest teilautomatisiert geführt werden soll, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeit zumindest einer der Vergleiche ergeben hat, dass die kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten und die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten ein zumindest teilweise übereinstimmendes Umfeld des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein zumindest teilweise innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs übereinstimmendes Umfeld des Kraftfahrzeugs, beschreiben.
-
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug sicher zumindest teilautomatisiert geführt werden kann
-
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass, wenn bestimmt wurde, dass das Kraftfahrzeug mit Infrastrukturunterstützung durch die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten zumindest teilautomatisiert geführt werden soll, zeitlich nach diesem Bestimmen die Schritte des Empfangens, Vergleichens, Bestimmens Erzeugens und Ausgebens ein oder mehrmals wiederholt werden.
-
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug sicher zumindest teilautomatisiert geführt werden kann.
-
Die Formulierung „zumindest teilautomatisiertes Führen“ umfasst einen oder mehrere der folgenden Fälle: assistiertes Führen, teilautomatisiertes Führen, hochautomatisiertes Führen, vollautomatisiertes Führen. Die Formulierung „zumindest teilautomatisiert“ umfasst also einen oder mehrere der folgenden Formulierungen: assistiert, teilautomatisiert, hochautomatisiert, vollautomatisiert.
-
Assistiertes Führen bedeutet, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeugs dauerhaft entweder die Quer- oder die Längsführung des Kraftfahrzeugs ausführt. Die jeweils andere Fahraufgabe (also ein Steuern der Längs- oder der Querführung des Kraftfahrzeugs) wird automatisch durchgeführt. Das heißt also, dass bei einem assistierten Führen des Kraftfahrzeugs entweder die Quer- oder die Längsführung automatisch gesteuert wird.
-
Teilautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) und/oder für einen gewissen Zeitraum eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss aber das automatische Steuern der Längs- und Querführung dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Der Fahrer muss jederzeit zur vollständigen Übernahme der Kraftfahrzeugführung bereit sein.
-
Hochautomatisiertes Führen bedeutet, dass für einen gewissen Zeitraum in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Bei Bedarf wird automatisch eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer zur Übernahme des Steuerns der Längs- und Querführung ausgegeben, insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve ausgegeben. Der Fahrer muss also potenziell in der Lage sein, das Steuern der Längs- und Querführung zu übernehmen. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. Bei einem hochautomatisierten Führen ist es nicht möglich, in jeder Ausgangssituation automatisch einen risikominimalen Zustand herbeizuführen.
-
Vollautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Vor einem Beenden des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung erfolgt automatisch eine Aufforderung an den Fahrer zur Übernahme der Fahraufgabe (Steuern der Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs), insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve. Sofern der Fahrer nicht die Fahraufgabe übernimmt, wird automatisch in einen risikominimalen Zustand zurückgeführt. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. In allen Situationen ist es möglich, automatisch in einen risikominimalen Systemzustand zurückzuführen.
-
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren nach dem ersten Aspekt ein computerimplementiertes Verfahren ist.
-
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt mittels der Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt aus- oder durchgeführt wird.
-
Vorrichtungsmerkmale ergeben sich analog aus entsprechenden Verfahrensmerkmalen und umgekehrt. Das heißt also insbesondere, dass sich technische Funktionen der Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des Verfahrens nach dem ersten Aspekt und umgekehrt ergeben.
-
Die in der Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele können jeweils in beliebiger Form untereinander kombiniert werden, auch wenn dies nicht explizit beschrieben ist.
-
Es werden nachfolgend einige Begriffe und Formulierungen beispielhaft näher definiert und/oder beispielhaft erläutert.
-
Infrastruktur-erzeugte Umfelddaten sind Umfelddaten der Infrastruktur. Umfelddaten der Infrastruktur werden zum Beispiel basierend auf
-
Umfeldsensordaten von einem oder mehrere Umfeldsensoren der Infrastruktur ermittelt. Solche Umfeldsensordaten werden zum Beispiel basierend auf einer jeweiligen Erfassung des Umfelds mittels des oder der Umfeldsensoren der Infrastruktur erzeugt.
-
Kraftfahrzeugeigene Umfelddaten sind Umfelddaten des Kraftfahrzeugs. Umfelddaten des Kraftfahrzeugs werden zum Beispiel basierend auf Umfeldsensordaten von einem oder mehrere Umfeldsensoren des Kraftfahrzeugs ermittelt. Solche Umfeldsensordaten werden zum Beispiel basierend auf einer jeweiligen Erfassung des Umfelds mittels des oder der Umfeldsensoren des Kraftfahrzeugs erzeugt.
-
Der allgemeine Begriff „Infrastrukturunterstützung“ steht für "Infrastrukturunterstützung‟ durch die Umfelddaten der Infrastruktur.
-
Mit Infrastrukturunterstützung bedeutet ein in Anspruch nehmen einer Infrastrukturunterstützung durch die Umfelddaten der Infrastruktur, also ein Verwenden der Umfelddaten der Infrastruktur für das Erzeugen der Steuersignale. Wenn das Kraftfahrzeug mit Infrastrukturunterstützung zumindest teilautomatisiert geführt wird, bedeutet dies, dass die Steuersignale basierend auf den Umfelddaten der Infrastruktur, aber nicht basierend auf den Umfelddaten des Kraftfahrzeugs erzeugt werden oder dass die Steuersignale sowohl basierend auf den Umfelddaten der Infrastruktur und basierend auf den Umfelddaten des Kraftfahrzeugs erzeugt werden.
-
Ohne Infrastrukturunterstützung, also keine Infrastrukturunterstützung, bedeutet kein in Anspruch nehmen einer Infrastrukturunterstützung durch die Umfelddaten der Infrastruktur, also kein Verwenden der Umfelddaten der Infrastruktur für das Erzeugen der Steuersignale. Wenn das Kraftfahrzeug ohne Infrastrukturunterstützung zumindest teilautomatisiert geführt wird, bedeutet dies, dass die Steuersignale basierend auf den Umfelddaten des Kraftfahrzeugs, nicht aber basierend auf den Umfelddaten der Infrastruktur erzeugt werden.
-
In einer Ausführungsform ist ein Umfeldsensor oder sind mehrere Umfeldsensoren der Infrastruktur an einem jeweiligen Infrastrukturelement der Infrastruktur angeordnet. Ein Infrastrukturelement ist zum Beispiel eines der folgenden Infrastrukturelemente: Straßenlaterne, Verkehrsschild, Verkehrsschilderbrücke, Strommast, Brücke, Gebäude.
-
In einer Ausführungsform ist ein Umfeldsensor im Sinne der Beschreibung, also ein Umfeldsensor des Kraftfahrzeugs oder der Infrastruktur einer der folgenden Umfeldsensoren: Lidar-Sensor, Radarsensor, Ultraschallsensor, Magnetfeldsensor, Infrarotsensor und/oder Bewegungssensor. Insbesondere können unterschiedliche Umfeldsensoren verwendet werden. Das weist insbesondere den technischen Vorteil einer Redundanz und einer Diversität auf.
-
Ein Vergleichen der Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten mit kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten umfasst gemäß einer Ausführungsform ein Plausibilisieren der Umfelddaten der Infrastruktur basierend auf den kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug während des erstmaligen Vergleichens steht, fährt oder losfährt.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs,
- 2 eine Vorrichtung,
- 3 ein maschinenlesbares Speichermedium,
- 4 ein Kraftfahrzeug und
- 5 einen zeitlichen Ablauf eines weiteren Verfahrens zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs.
-
1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs, umfassend die folgenden Schritte:
- Empfangen 101 von Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten, welche ein Umfeld des Kraftfahrzeugs repräsentieren,
- Vergleichen 103 der Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten mit kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten, welche das Umfeld des Kraftfahrzeugs repräsentieren,
- Bestimmen 105 basierend auf dem Vergleich, ob das Kraftfahrzeug mit oder ohne Infrastrukturunterstützung durch die Infrastruktur-erzeugten Umfelddaten zumindest teilautomatisiert geführt werden soll,
- Erzeugen 107 von Steuersignalen zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf dem Bestimmen und
- Ausgegeben 109 der erzeugten Steuersignale, um das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisiert zu führen.
-
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren nach dem ersten Aspekt ein Steuern der Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf den ausgegebenen Steuersignalen.
-
2 zeigt eine Vorrichtung 201.
-
Die Vorrichtung 201 ist eingerichtet, alle Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt auszuführen.
-
3 zeigt ein maschinenlesbares Speichermedium 301.
-
Auf dem maschinenlesbaren Speichermedium 301 ist ein Computerprogramm 303 gespeichert. Das Computerprogramm 303 umfasst Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms 303 durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
-
4 zeigt ein Kraftfahrzeug 401 während einer zumindest teilautomatisierten Fahrt auf einer Straße 403. Eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 401 ist mit einem Pfeil mit dem Bezugszeichen 405 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 401 umfasst die Vorrichtung 201 der 2.
-
Auf der Straße 403 bezogen auf die Fahrtrichtung 405 vor dem Kraftfahrzeug befinden sich ein Fußgänger 407 und ein weiteres Kraftfahrzeug 409. An der Straße 403 ist eine erste Videokamera 411 und ist eine zweite Videokamera 413 stationär angeordnet. In einer nicht gezeigten Ausführungsform sind mehr oder weniger als 2 Videokameras vorgesehen und/oder andere Umfeldsensoren. Die beiden Videokameras 411, 413 sind ein Beispiel für Umfeldsensoren einer Infrastruktur.
-
Die beiden Videokameras 411, 413 erfassen ihr jeweiliges Umfeld und somit auch ein Umfeld des Kraftfahrzeugs 401. Diesen Erfassungen entsprechende Umfeldsensordaten werden an eine RSU 415 gesendet.
-
Die Abkürzung „RSU“ steht für „Road Side Unit“. Der Begriff „Road Side Unit“ kann ins Deutsche mit „straßenseitige Einheit“ oder mit „straßenseitige Infrastruktureinheit“ übersetzt werden. Anstelle des „RSU“ können auch folgende Begriffe synonym verwendet werden: straßenseitige Einheit, straßenseitige Infrastruktureinheit, Kommunikationsmodul, straßenseitiges Kommunikationsmodul, straßenseitige Funkeinheit, straßenseitige Sendestation.
-
In einer nicht gezeigten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Umfeldsensordaten anstelle oder zusätzlich zur RSU 415 in einer externen Verarbeitungseinheit erzeugt werden, welche beispielsweise in einer Cloudinfrastruktur und/oder in einer Backend-Infrastruktur implementiert ist.
-
Die RSU 415 verarbeitet die Umfeldsensordaten der Videokameras 411, 413, um Umfelddaten zu erzeugen, welche das Umfeld des Kraftfahrzeugs 401 beschreiben. Die RSU 415 ist Teil der Infrastruktur. Die Umfelddaten, welche mittels der RSU 415 erzeugt wurden, werden mittels der RSU 415 drahtlos, zum Beispiel über Mobilfunk und/oder über WLAN, an das Kraftfahrzeug 401 gesendet.
-
Das Kraftfahrzeug 401 prüft diese Umfelddaten mit kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten gemäß dem hier beschriebenen Konzept unter Verwendung der Vorrichtung 201. Die kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten werden zum Beispiel kraftfahrzeugintern erzeugt und/oder liegen bereits kraftfahrzeugintern vor, zum Beispiel Kartendaten einer digitalen Karte eines Navigationssystems des Kraftfahrzeugs 401. Zum Beispiel weist das Kraftfahrzeug 401 eigene Umfeldsensoren auf, welche das Umfeld des Kraftfahrzeugs 401 erfassen und den Erfassungen entsprechende Umfeldsensordaten ausgeben. Diese Umfeldsensordaten werden kraftfahrzeugintern verarbeitet, um Umfelddaten zu erzeugen, welche das Umfeld des Kraftfahrzeugs 401 beschreiben.
-
5 zeigt einen zeitlichen Ablauf eines weiteren Verfahrens zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs 501.
-
Der zeitliche Ablauf wird durch eine Zeitachse 503 repräsentiert.
-
Das Kraftfahrzeug 501 wird zu einem ersten Zeitpunkt t1 (Bezugszeichen 505 auf der Zeitachse 503) zumindest teilautomatisiert basierend auf kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten ohne Infrastrukturunterstützung geführt.
-
Das Kraftfahrzeug 501 und eine Infrastruktur verbinden sich zu einem zweiten Zeitpunkt t2 (Bezugszeichen 507 auf der Zeitachse 503). Für dieses Verbinden werden zum Beispiel eine Authentifikation und/oder Identifikation des Kraftfahrzeugs 501 gegenüber der Infrastruktur und/oder umgekehrt durchgeführt. Für dieses Verbinden wird zum Beispiel geprüft, ob System(e) zum infrastrukturunterstützten Führen des Kraftfahrzeugs auf Seite der Infrastruktur und System(e) zum zumindest teilautomatisierten Fahren des Kraftfahrzeugs 501 zueinander passen und/oder ob diese in Betrieb sind. Wenn diese offenen Fragen positiv beantwortet werden konnten, was symbolisch durch einen Haken mit dem Bezugszeichen 508 dargestellt ist, so wird das Verbinden durchgeführt. Die Infrastruktur sendet an das nun verbundene Kraftfahrzeug 501 Umfelddaten der Infrastruktur.
-
Das Kraftfahrzeug 501 fährt allerdings weiter ohne Infrastrukturunterstützung, verwendet also nicht die Umfelddaten der Infrastruktur für das zumindest teilautomatisierte Führen. Das bedeutet, dass das Kraftfahrzeug 501 auch zu einem dritten Zeitpunkt t3 (Bezugszeichen 509 auf der Zeitachse 503) weiterhin auf den Umfelddaten des Kraftfahrzeugs.
-
Gleichzeitig prüft das Kraftfahrzeug 501 die Umfelddaten der Infrastruktur. Das Prüfen umfasst ein Ermitteln, ob die Umfelddaten der Infrastruktur, welche zum Beispiel statische und / oder dynamische Objekte, Frei-/Belegtflächen, Referenzobjekten, als Informationen über das Umfeld des Kraftfahrzeugs angeben, zu den Umfelddaten aus dem Kraftfahrzeug 501 passen. Zum Beispiel wird ermittelt ob
die Objekte an den gleichen Positionen sind und/oder ob die Objektdimensionen gleich sind und/oder ob
die Objektgeschwindigkeiten und/oder Objektbeschleunigungen gleich sind und/oder ob
die Objektattribute (z.B. Farben) gleich sind und/oder ob
die Frei-/Belegtflächen an den gleichen Positionen sind und/oder ob die Frei-/Belegtflächendimensionen gleich sind.
-
Gleich bedeutet in diesem Sinne zum Beispiel in einem vorher definierten Bereich (Abweichungsschwellwert).
-
Gleich bedeutet in diesen Sinne zum Beispiel, dass einige oder alle im Sichtbereich des Kraftfahrzeugs 501 befindlichen Objekte usw. als okay und/oder gleich festgestellt und/oder überprüft wurden. Diese einigen Objekte sind zum Beispiel definiert ausgewählt worden aus den sich im Sichtbereich des Kraftfahrzeugs 501 befindlichen Objekten. Das bedeutet also, dass gleich in diesem Sinne bedeuten kann, dass Objekte einer definierten Auswahl aus allen sich im Sichtbereich des Kraftfahrzeugs 501 befindlichen Objekten als okay und/oder als gleich festgestellt und/oder überprüft wurden.
-
Gleich bedeutet in diesen Sinne zum Beispiel, dass eine Auswahl der im Sichtbereich des Kraftfahrzeugs 501 befindlichen Objekte usw. als okay und/oder gleich festgestellt und/oder überprüft wurden.
-
Umfelddaten des Kraftfahrzeugs 501 umfassen zum Beispiel:
- Roh und / oder ausgewertete Umfeldsensordaten der eigenen Kraftfahrzeugumfeldsensoren und Algorithmen und/oder
- Roh und / oder ausgewertete Umfelddaten aus einer digitalen Karte.
-
Der Schritt des Vergleichens wird dabei zum Beispiel mehrmals / solange durchgeführt, bis ein „okay / gleich“ festgestellt wurde.
-
Das „Okay / Gleich“ kann dabei z.B. durch ein einmaliges Feststellen (Bestimmen) oder nach mehrmaligem Feststellen definiert sein.
-
Das hier beschriebene Konzept basiert also insbesondere auf den Gedanken, dass bei einer sofortigen Verwendung der Umfelddaten aus der Infrastruktur bei einem Fehler bzw. bei nicht-abgeglichenen Umfelddaten das Kraftfahrzeug 501 gegebenenfalls einen „Sprung“, eine Vollbremsung usw. machen könnte. Dies könnte einen Komfortverlust und / oder eine Unfallgefahr darstellen.
-
Zum Beispiel weisen die Umfelddaten der Infrastruktur zusätzlich ein Genauigkeitsmaß auf, dass für das Vergleichen verwendet wird.
-
Sollte zum Beispiel in einer definierten Zeit oder nach einer definierten Anzahl von Vergleichen kein „Okay / Gleich“ festgestellt werden, dann wird zum Beispiel der Prozess abgebrochen. D.h. zum Beispiel, dass keine Umfelddaten der Infrastruktur für die zumindest teilautomatisierte Fahraufgabe verwendet werden. D.h. im Weiteren zum Beispiel, dass keine oder eine eingeschränkte zumindest teilautomatisierte Fahrfunktion ausgeführt wird.
-
Wenn zum Beispiel zu einem vierten Zeitpunkt t4 (Bezugszeichen 511 auf der Zeitachse 503) das Vergleichen ergeben hat, dass die Umfelddaten der Infrastruktur mit den Umfelddaten des Kraftfahrzeugs übereinstimmen, was symbolisch durch einen Haken mit dem Bezugszeichen 512 dargestellt ist, wird entschieden, also bestimmt, dass das das Kraftfahrzeug 501 die Umfelddaten der Infrastruktur verwenden kann, also darf.
-
So ist dann zum Beispiel zu einem fünften Zeitpunkt t5 (Bezugszeichen 513 auf der Zeitachse 503) vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug 501 die Umfelddaten der Infrastruktur für das Erzeugen der Steuersignale verwendet, insbesondere ohne die kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten, also insbesondere nur auf den Umfelddaten der Infrastruktur, oder insbesondere zusätzlich mit den kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten.
-
Zum Beispiel prüft das Kraftfahrzeug 501 regelmäßig / kontinuierlich / periodisch oder zufällig die Daten der Infrastruktur auch nach dem fünften Zeitpunkt t5 analog zum Prüfen gemäß dem dritten Zeitpunkt t3.
-
Wenn zum Beispiel das (erstmalige) Vergleichen oder die späteren Vergleiche ergeben haben, dass die jeweiligen Umfelddaten nicht okay sind und/oder nicht gleich sind, dann wird zum Beispiel eine Rückfallebene (Auf Englisch: Fallback) aktiviert.
-
Die Rückfallebene legt zum Beispiel fest, dass nur die kraftfahrzeugeigenen Umfelddaten für das zumindest teilautomatisierte Führen des Kraftfahrzeugs 501 verwendet dürfen und nicht mehr die Umfelddaten der Infrastruktur.
-
Die Rückfallebene legt zum Beispiel fest, dass weiterhin geprüft wird, ob die jeweiligen Umfelddaten übereinstimmen, also „okay“ sind, also „gleich“ sind, wobei, wenn dieses Prüfen positiv ausgefallen ist, dann wird das Kraftfahrzeug mit Infrastrukturunterstützung zumindest teilautomatisiert geführt.
-
Für den umgekehrten Fall, das heißt, dass keine Unterstützung mit Infrastrukturumfelddaten mehr benötigt wird, gilt der Prozess umgekehrt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102013001326 A1 [0002]
