DE102022202165A1

DE102022202165A1 - Verfahren zum Bereitstellen einer Fahrstreifenlokalisierung für ein Kraftfahrzeug in einem Gebiet einer Infrastruktureinrichtung

Info

Publication number: DE102022202165A1
Application number: DE102022202165.7A
Authority: DE
Inventors: Timo Iken
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2022-03-03
Filing date: 2022-03-03
Publication date: 2023-09-07
Also published as: US20230282100A1; CN116704748A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Fahrstreifenlokalisierung für ein Kraftfahrzeug (1) in einem Gebiet (9) einer Infrastruktureinrichtung (7) und das Kraftfahrzeug (1). Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Empfangen (S1) einer Infrastrukturnachricht (17), die zumindest eine Fahrstreifenanzahlinformation (21) aufweist, die eine Anzahl an Fahrstreifen (4) im Gebiet (9) der Infrastruktureinrichtung (7) beschreibt; Bereitstellen (S2) einer Umgebungsinformation (24), die eine Umgebung des Kraftfahrzeugs (1) im Gebiet (9) der Infrastruktureinrichtung (7) beschreibt und mittels einer Umgebungserfassungseinrichtung (12) erfasst wurde; Ermitteln (S3) einer Nachbarfahrstreifeninformation (25), die eine Anzahl und Relativanordnung von Nachbarfahrstreifen (6) zu einem Eigenfahrstreifen (5), auf dem das Kraftfahrzeug (1) angeordnet ist, beschreibt, durch Auswerten der bereitgestellten Umgebungsinformation (24); Ermitteln (S4) einer Fahrstreifenlokalisierungsinformation (26), die beschreibt, wie der Eigenfahrstreifen (5) relativ zu den Nachbarfahrstreifen (6) lokalisiert ist, durch Auswerten der empfangenen Infrastrukturnachricht (17) und der ermittelten Nachbarfahrstreifeninformation (25); und Bereitstellen (S5) der ermittelten Fahrstreifenlokalisierungsinformation (26).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Fahrstreifenlokalisierung für ein Kraftfahrzeug in einem Gebiet einer Infrastruktureinrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug zum Durchführen eines derartigen Verfahrens.
Ein Kraftfahrzeug kann zumindest ein Fahrerassistenzsystem aufweisen, das dazu ausgebildet ist, eine Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs anzusteuern. Das Fahrerassistenzsystem kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, einen Fahrstreifenwechsel durchzuführen. Das Kraftfahrzeug kann ferner ein Navigationssystem aufweisen, mittels dessen eine Fahrroute zu einem Fahrziel ermittelt und im Kraftfahrzeug bereitgestellt werden kann. Die Fahrroute zum Fahrziel kann beispielsweise fahrstreifenabhängig sein, insbesondere falls sie eine Fahrt auf einer Straße mit mehreren Fahrstreifen umfasst, von denen beispielsweise nur einzelne Fahrstreifen für ein Abbiegen und/oder Geradeausfahren zur Verfügung stehen. Für eine erfolgreiche Routenführung entlang der Fahrroute zum Zielort und/oder für eine volle Funktionsfähigkeit des Fahrerassistenzsystems, das beispielsweise den Fahrstreifenwechsel durchführen kann, kann es daher nötig sein, dass eine fahrstreifengenaue Lokalisierung des Kraftfahrzeugs vorliegt, das heißt, bekannt ist, auf welchem Fahrstreifen sich das Kraftfahrzeug aktuell befindet.
Die DE 10 2015 206 342 A1 zeigt ein Verfahren zur Korrektur einer Position eines Fahrzeugs mit einem globalen Satellitennavigationssystem zum Bestimmen der Eigenposition. Hierbei erfolgt ein Einpassen einer mittels des globalen Satellitennavigationssystems erfassten Position in eine digitale Karte. Dies erfolgt unter Berücksichtigung von mindestens einem Objekt in einem Umfeld des Fahrzeugs, das identifiziert wird und dessen Position in der digitalen Karte referenzierbar ist.
Die DE 10 2015 211 279 A1 zeigt ein Verfahren zum Plausibilisieren von Positionssignalen, die mittels eines globalen Satellitennavigationssystems erfasst wurden. Hierbei werden Objekte im Umfeld des Fahrzeugs erfasst und eine Plausibilisierung der Positionssignale durch Abgleich der Position der Objekte mit der Eigenposition des Fahrzeugs durchgeführt.
Die US 2018/0257615 A1 zeigt ein automatisches Bremssystem für ein Fahrzeug. In diesem Zusammenhang wird beschrieben, wie eine Ampel lokalisiert werden kann, wobei Positionsinformationen der Ampel mit Positionsdaten des Fahrzeugs, die mit einem globalen Navigationssatellitensystem ermittelt wurden, verglichen werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels derer zuverlässig eine Fahrstreifenlokalisierung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände des unabhängigen sowie des nebengeordneten Patentanspruchs gelöst.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Fahrstreifenlokalisierung für ein Kraftfahrzeug in einem Gebiet einer Infrastruktureinrichtung. Die Infrastruktureinrichtung ist beispielsweise eine Ampelanlage, wobei diese eine einzelne Ampeleinheit, das heißt eine einzelne Ampel, oder mehrere Ampeln aufweisen kann. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Infrastruktureinrichtung eine Baustelle sein. Als Fahrstreifenlokalisierung wird eine Information verstanden, die beschreibt, auf welchem Fahrstreifen von mehreren möglichen Fahrstreifen einer Straße das Kraftfahrzeug angeordnet ist. Es erfolgt somit eine Lokalisierung auf einem Eigenfahrstreifen, auf dem das Kraftfahrzeug angeordnet ist, im Vergleich zu weiteren Fahrstreifen der Straße, wie beispielsweise Nachbarfahrstreifen zum Eigenfahrstreifen. Der Fahrstreifen kann alternativ als Fahrspur bezeichnet werden.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass typischerweise in einer Landkarte, die beispielsweise einem Navigationssystem des Kraftfahrzeugs bereitgestellt ist, für eine Straße oftmals keine detaillierten Informationen zu beispielsweise einer Anzahl an Fahrstreifen der Straße hinterlegt sind. Es kann der Fall sein, dass derart detaillierte Informationen, nur für Straßen eines bestimmten Straßentyps, wie beispielsweise dem Straßentyp Schnellstraße hinterlegt sind. Mittels einer vom Kraftfahrzeug erfassten Umgebungsinformation, die die Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreibt, kann unter Berücksichtigung der Landkarte die Fahrstreifenlokalisierung für das Kraftfahrzeug erfolgen, falls die Anzahl der Fahrstreifen der Straße in der Landkarte hinterlegt ist.
Ferner liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass eine Positionierung des Kraftfahrzeugs basierend auf einem globalen Navigationssatellitensystem (GNSS für Global Navigation Satellite System), beispielsweise basierend auf einem globalen Positionsbestimmungssystem (GPS für Global Positioning System), eine Ungenauigkeit von mehreren Metern aufweisen kann und daher keine fahrstreifengenaue Lokalisierung des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Es ist daher bisher üblich, basierend auf der GNSS-Positionierung, der Landkarte im Navigationssystem und/oder der erfassten Umgebungsinformation die Fahrstreifenlokalisierung für das Kraftfahrzeug durchzuführen. Das Berücksichtigen der Landkarte kann jedoch aufwendig und datenintensiv sein, insbesondere dann, wenn die Landkarte nur temporär ins Kraftfahrzeug geladen wird, beispielsweise von einer externen Recheneinrichtung. Es ist daher sinnvoll, auf von einer Infrastruktureinrichtung bereitgestellte Daten zurückzugreifen, die beispielsweise die Anzahl der Fahrstreifen beschreiben, um auf einfache und rechensparsame Art und Weise die Fahrstreifenlokalisierung im Kraftfahrzeug durchführen zu können.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist folgende Schritte auf: Es erfolgt ein Empfangen einer Infrastrukturnachricht von der Infrastruktureinrichtung. Die Infrastrukturnachricht weist zumindest eine Fahrstreifenanzahlinformation auf, die eine Anzahl an Fahrstreifen im Gebiet der Infrastruktureinrichtung beschreibt. Handelt es sich bei der Infrastruktureinrichtung beispielsweise um die Ampelanlage für eine Kreuzung, an der sich zwei Straßen kreuzen, die jeweils mehrere Fahrstreifen aufweisen, kann die Infrastrukturnachricht die Anzahl der Fahrstreifen der jeweiligen Straße umfassen, so dass die empfangene Infrastrukturnachricht, die vom Kraftfahrzeug empfangen wird, beispielsweise beschreibt, dass jede der beiden sich kreuzenden Straßen insgesamt vier Fahrstreifen aufweist. Das Gebiet der Infrastruktureinrichtung ist in diesem Beispiel das Gebiet der Kreuzung, an der die Ampelanlage angeordnet ist. Im Falle einer Baustelle als Infrastruktureinrichtung kann das Gebiet der Infrastruktureinrichtung beispielsweise den gesamte Baustellenbereich oder einen Teil des Baustellenbereichs umfassen. Das Gebiet der Infrastruktureinrichtung ist lokal begrenzt und beschränkt sich im Falle der Kreuzung beispielsweise auf Straßenbereiche der beiden sich kreuzenden Straßen, die beispielsweise maximal 10 bis 20 Meter vor der Ampelanlage, insbesondere den einzelnen Ampeln der Ampelanlage, entfernt angeordnet sind.
Die Infrastrukturnachricht kann über eine kabellose, insbesondere eine drahtlose, Kommunikationsverbindung zwischen der Infrastruktureinrichtung, insbesondere einer Kommunikationsschnittstelle der Infrastruktureinrichtung, und einer Kommunikationsschnittstelle des Kraftfahrzeugs übermittelt werden. Die Kommunikationsverbindung kann beispielsweise über ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN für Wireless Local Area Network), eine Bluetooth-Verbindung und/oder ein mobiles Datennetzwerk, beispielsweise basierend auf dem Mobilfunkstandard Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution Advanced (LTE-A), Fifth Generation (5G) oder Sixth Generation (6G), vorgesehen sein.
Ein weiterer Verfahrensschritt sieht ein Bereitstellen einer Umgebungsinformation vor. Die Umgebungsinformation beschreibt eine Umgebung des Kraftfahrzeugs im Gebiet der Infrastruktureinrichtung und wurde mittels einer Umgebungserfassungseinrichtung erfasst. Die Umgebungserfassungseinrichtung kann eine Umgebungserfassungseinrichtung des Kraftfahrzeugs sein, beispielsweise eine Kamera, wie eine Frontkamera, eine Heckkamera, eine Seitenkamera und/oder eine 360-Grad-Kamera des Kraftfahrzeugs. Bevorzugt liegt die Umgebungsinformation in Form von statischen oder bewegten Bilddaten vor, die vom Kraftfahrzeug selbst erfasst und bereitgestellt werden. Die Umgebung des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise von einem Erfassungsbereich der Umgebungserfassungseinrichtung räumlich begrenzt sein.
In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt ein Ermitteln einer Nachbarfahrstreifeninformation durch Auswerten der bereitgestellten Umgebungsinformation. Die Nachbarfahrstreifeninformation beschreibt eine Anzahl und Relativanordnung von Nachbarfahrstreifen zu einem Eigenfahrstreifen, auf dem das Kraftfahrzeug angeordnet ist. Gemäß der Nachbarfahrstreifeninformation ist also bekannt, wie viele Fahrstreifen benachbart zum Eigenfahrstreifen angeordnet sind und wie diese relativ zum Eigenfahrstreifen angeordnet sind, das heißt, beispielsweise wie viele Nachbarfahrstreifen sich in einer Fahrtrichtung jeweils links und rechts vom Kraftfahrzeug befinden. Die Nachbarfahrstreifeninformation wird hierbei rein aus der Umgebungsinformation ermittelt, das heißt, beispielsweise basierend auf den Kameradaten der Kamera des Kraftfahrzeugs. Die Nachbarfahrstreifeninformation kann durch Anwenden von Methoden der Bildverarbeitung bestimmt werden. Es kann beispielsweise eine Objekterkennung auf Basis der Umgebungsinformation durchgeführt werden, bei der beispielsweise auf einem Fahrboden angeordnete Fahrstreifenmarkierungen erkannt und ausgewertet werden, falls diese von der Umgebungsinformation beschrieben werden.
Es erfolgt daraufhin ein Ermitteln einer Fahrstreifenlokalisierungsinformation durch Auswerten der empfangenen Infrastrukturnachricht, das heißt zumindest der Fahrstreifenanzahlinformation, und der ermittelten Nachbarfahrstreifeninformation. Die Fahrstreifenlokalisierungsinformation beschreibt, wie der Eigenfahrstreifen relativ zu den Nachbarfahrstreifen lokalisiert ist. Es kann also beispielsweise festgestellt werden, auf welchem Fahrstreifen der Straße im Bereich der Infrastruktureinrichtung das Kraftfahrzeug angeordnet ist. Es ist hierfür nicht nötig, dass beispielsweise eine Landkarte, die in einem Navigationssystem des Kraftfahrzeugs hinterlegt ist, und/oder eine Positionsinformation, die mittels einer Positionserfassungseinrichtung des Kraftfahrzeugs erfasst wird und eine Position des Kraftfahrzeugs beispielsweise in Form von Koordinaten beschreibt, berücksichtigt wird, um die Fahrstreifenlokalisierungsinformation ermitteln zu können. Es ist also bevorzugt vorgesehen, dass das Ermitteln der Fahrstreifenlokalisierungsinformation nur durch Auswerten der empfangenen Infrastrukturnachricht und der ermittelten Nachbarfahrstreifeninformation erfolgt. Mit anderen Worten kann das Ermitteln der Fahrstreifenlokalisierungsinformation nur durch Auswerten der empfangenen Infrastrukturnachricht und Auswerten der Umgebungsinformation, das heißt beispielsweise der mittels der Kamera des Kraftfahrzeugs erfassten Daten, erfolgen.
In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt ein Bereitstellen der ermittelten Fahrstreifenlokalisierungsinformation. Durch das Bereitstellen der ermittelten Fahrstreifenlokalisierungsinformation wurde also die Fahrstreifenlokalisierung für das Kraftfahrzeug im Gebiet der Infrastruktureinrichtung bereitgestellt. Die einzelnen Verfahrensschritte, insbesondere das Ermitteln der Nachbarfahrstreifeninformation sowie der Fahrstreifenlokalisierungsinformation kann mittels einer Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs erfolgen. Die Steuervorrichtung kann eine Recheneinrichtung, das heißt ein Computer, sein. Ferner kann der Steuervorrichtung die empfangene Infrastrukturnachricht sowie die Umgebungsinformation bereitgestellt werden. Ferner kann die Steuervorrichtung die ermittelte Fahrstreifenlokalisierung bereitstellen, beispielsweise für eine andere Komponente des Kraftfahrzeugs, wie eine Steuereinrichtung eines Fahrerassistenzsystems oder das Navigationssystem des Kraftfahrzeugs. Es kann alternativ oder zusätzlich dazu vorgesehen sein, dass die ermittelte Fahrstreifenlokalisierung anderen Verkehrsteilnehmern, wie beispielsweise einem anderen Fahrzeug in der Umgebung des Kraftfahrzeugs, und/oder einer externen Recheneinrichtung bereitgestellt wird, beispielsweise mittels kabelloser Fahrzeug-zu-Fahrzeug- beziehungsweise Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation.
Insgesamt wird erreicht, dass zuverlässig eine Fahrstreifenlokalisierung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt werden kann. Hierfür wird zudem auf eine datenspeicher- und datenübertragungsaufwendige Auswertung verzichtet, da die Fahrstreifenlokalisierung ohne Landkarte möglich ist. Ferner wird auf die oftmals ungenaue Positionsbestimmung basierend auf GNSS verzichtet. Es wird daher für das Gebiet der Infrastruktureinrichtung eine besonders sinnvolle Möglichkeit zur Lokalisierung des Kraftfahrzeugs auf einem Fahrstreifen bereitgestellt.
Ein Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die ermittelte Fahrstreifenlokalisierungsinformation einem Navigationssystem für das Kraftfahrzeug bereitgestellt wird. Das Navigationssystem kann eine Komponente des Kraftfahrzeugs selbst sein und/oder von einem mobilen Endgerät bereitgestellt sein, das im Kraftfahrzeug positioniert ist. Das mobile Endgerät kann ein Mobiltelefon, wie beispielsweise ein Smartphone, und/oder ein Tablet sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die ermittelte Fahrstreifenlokalisierungsinformation einem Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden, beispielsweise einem Spurhalte- oder Spurwechselassistenten, also einem Fahrerassistenzsystem zum zumindest assistierten Halten oder Wechseln des Fahrstreifens. Basierend auf der Fahrstreifenlokalisierungsinformation kann beispielsweise eine aktuelle Fahrroute des Kraftfahrzeugs, die vom Navigationssystem bereitgestellt wird, spezifiziert werden, insbesondere dann, wenn mehrere Fahrstreifen zur Verfügung stehen, für die unterschiedlichen Fahrtrichtungen und/oder Verkehrsregeln gelten. Unterschiedliche Verkehrsregeln können beispielsweise vorliegen, wenn ein Fahrstreifen zum Abbiegen, also als eine Abbiegespur, und/oder zum Geradeausfahren vorgesehen ist, insbesondere nur zum Abbiegen oder nur zum Geradeausfahren. Durch das Bereitstellen der ermittelten Fahrstreifenlokalisierungsinformation wird sichergestellt, dass beispielsweise frühzeitig ein Fahrstreifenwechselhinweis im Kraftfahrzeug ausgegeben werden kann, damit sich das Kraftfahrzeug im Gebiet der Infrastruktureinrichtung in einen für die Fahrroute zum Fahrziel geeigneten Fahrstreifen einordnen kann. Es kann ferner ermöglicht werden, dass das Fahrerassistenzsystem, beispielsweise assistiert, teilautomatisch oder sogar vollautomatisch, einen Fahrstreifenwechsel oder ein Halten des aktuellen Fahrstreifens durchführt, je nachdem was basierend auf der Fahrstreifenlokalisierungsinformation sinnvoll ist. Es wird also besonders sinnvoll und für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs komfortabel die Fahrstreifenlokalisierungsinformation im Kraftfahrzeug verwendet.
Ein zusätzliches Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die ermittelte Fahrstreifenlokalisierungsinformation nur für eine aktuelle Fahrt des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird. Es kann also vorgesehen sein, dass die Fahrstreifenlokalisierungsinformation nicht beispielsweise zum Ergänzen einer Landkarte des Navigationssystems vorgesehen ist, sondern nur für die aktuelle Fahrt. Die Fahrstreifenlokalisierungsinformation wird also kurzzeitig und zeitlich begrenzt im Kraftfahrzeug verwendet. Hierdurch kann zum einen ein gegebenenfalls speicherplatzintensives Speichern der Fahrstreifenlokalisierungsinformation im Kraftfahrzeug verhindert werden. Zum anderen kann hierdurch verhindert werden, dass nur temporär mögliche Fahrstreifenlokalisierungen, beispielsweise bei einer temporären Baustelle, einen Einfluss auf zukünftige Fahrten haben, in denen eine derartige Fahrstreifenlokalisierung aufgrund beispielsweise einer Veränderung der Baustelle überhaupt nicht mehr relevant ist. Hierdurch wird erreicht, dass das das Verfahren stets aktuell durchgeführt und verhindert wird, dass gegebenenfalls fälschlicherweise angenommene Informationen zu einer Fahrstreifenanordnung und Anzahl im Kraftfahrzeug gespeichert werden.
Darüber hinaus kann es ein Ausführungsbeispiel vorsehen, dass die empfangene Infrastrukturnachricht zumindest eine von folgenden Informationen aufweist: Eine Zuordnungsinformation, eine Betriebszustandsinformation, eine Geschwindigkeitsvorgabeinformation, eine Fahrtrichtungsvorgabeinformation, eine Positionsangabeinformation, eine Fahrstreifenmarkierungsartinformation, eine Fahrstreifentopologieinformation und/oder eine Verkehrssituationsinformation.
Die Zuordnungsinformation beschreibt eine Zuordnung des jeweiligen Fahrstreifens zu einer Infrastruktureinheit der Infrastruktureinrichtung. Die Zuordnung erfolgt beispielsweise für jede einzelne Ampel einer Ampelanlage, die aus mehreren einzelnen Ampeln für jeweilige Fahrstreifen besteht. In diesem Fall kann also bekannt sein, welche Subeinheit der Infrastruktureinrichtung, das heißt, welche Infrastruktureinheit, dem jeweiligen Fahrstreifen direkt zugeordnet ist, das heißt, beispielsweise ein Fahrsignal für den jeweiligen Fahrstreifen bereitstellen kann.
Die Betriebszustandsinformation beschreibt einen Betriebszustand der Infrastruktureinheit und/oder der Infrastruktureinrichtung. Im Falle der Ampelanlage kann der Betriebszustand beispielsweise eine Rot-, Gelb- oder Grünphase der einzelnen Ampeln und/oder der gesamten Ampeleinrichtung beschreiben. Der Betriebszustand kann im Zusammenhang mit einer Baustelle beispielsweise unterscheiden, ob die Baustelle aktuell befahrbar ist oder nicht beziehungsweise ob ein einzelner Fahrstreifen aktuell befahrbar ist oder nicht.
Die Geschwindigkeitsvorgabeinformation beschreibt eine Geschwindigkeitsvorgabe für einen jeweiligen Fahrstreifen. Die Geschwindigkeitsvorgabe ist beispielsweise eine maximal zulässige Geschwindigkeit auf dem jeweiligen Fahrstreifen. Die Fahrtrichtungsvorgabeinformation beschreibt eine Fahrtrichtungsvorgabe für den jeweiligen Fahrstreifen. Die Fahrtrichtung entspricht hierbei der Richtung, in der auf dem jeweiligen Fahrstreifen gefahren werden kann. Für den Eigenfahrstreifen entspricht die Fahrtrichtungsvorgabe typischerweise der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs. Hierdurch kann beispielsweise unterschieden werden, welche Fahrstreifen für einen Verkehr in gleicher Fahrtrichtung wie das Kraftfahrzeug vorgesehen sind, und welche für einen der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs entgegen gerichteten Verkehr. Hierdurch kann ferner ausgewertet werden, aus welcher Richtung sich das Kraftfahrzeug der Infrastruktureinrichtung nähern muss, damit eine Lokalisierung auf einem bestimmten Fahrstreifen plausibel ist. Es kann beispielsweise bei Unklarheiten entschieden werden, auf welchem Fahrstreifen sich das Kraftfahrzeug tatsächlich befindet, falls die Fahrtrichtungsvorgabeinformation als mögliche Information der empfangenen Infrastrukturnachricht mit ausgewertet wird.
Die Positionsangabeinformation beschreibt eine Positionsangabe für den einem jeweiligen Fahrstreifen, die Infrastruktureinheit und/oder die Infrastruktureinrichtung. Die Positionsangabe ist beispielsweise in Form von Koordinaten bereitgestellt. Es können also beispielsweise den jeweiligen Fahrstreifen begrenzende Positionsangaben bereitgestellt sein. Ferner kann ein Ort der einzelnen Infrastruktureinheit, beispielsweise der einzelnen Ampel, und/oder der gesamten Infrastruktureinrichtung bekannt sein, wobei die Positionsangabe der Infrastruktureinrichtung beispielsweise das gesamte Gebiet der Infrastruktureinrichtung beschreibt.
Die Fahrstreifenmarkierungsartinformation beschreibt einen Fahrstreifenmarkierungstyp und/oder eine Fahrstreifenmarkierungsfarbe des jeweiligen Fahrstreifens. Der Fahrstreifenmarkierungstyp kann beispielsweise zwischen einer durchgezogenen Linie und einer gestrichelten Linien einer auf dem Fahrboden angeordneten Fahrstreifenmarkierung unterscheiden. Die Fahrstreifenmarkierungsfarbe kann beispielsweise weiß sein. Es kann vorgesehen sein, dass, falls die Fahrstreifenmarkierungsfarbe orangefarben oder gelb ist, dies beispielsweise als ein Hinweis auf eine Fahrstreifenmarkierung innerhalb einer Baustelle als Infrastruktureinrichtung gewertet wird. Es können unter Berücksichtigung der Fahrstreifenmarkierungsfarbe Verkehrsregeln für einen Wechsel zwischen Fahrstreifen berücksichtigt werden, falls es beispielsweise lokal vorgegeben ist, dass nur bei weißen Fahrstreifenmarkierungen ein Fahrstreifenwechsel zulässig ist und nicht beispielsweise bei einer orangefarbenen oder gelben Fahrstreifenmarkierungsfarbe.
Die Fahrstreifentopologieinformation beschreibt eine Fahrstreifentopologie des jeweiligen Fahrstreifens. Die Fahrstreifentopologie betrifft beispielsweise eine Breite des Fahrstreifens, eine Oberflächenbeschaffenheit des Fahrstreifens und/oder einen geometrischen Verlauf des Fahrstreifens, das heißt beispielsweise, ob er einen kurvigen oder geradlinigen Verlauf hat. Die Verkehrssituationsinformation beschreibt eine aktuelle Verkehrssituation im Gebiet der Infrastruktureinrichtung und wurde mittels einer Verkehrserfassungseinrichtung der Infrastruktureinrichtung erfasst. Verkehrssituationsinformation liegt beispielsweise in Form von Bilddaten dar, die mittels einer Kamera als Verkehrserfassungseinrichtung, die beispielsweise in einer räumlichen Nähe zu einer Ampel der Ampelanlage angeordnet ist, erfasst werden. Die Verkehrssituationsinformation kann beispielsweise ein Bild aufweisen, in dem das Kraftfahrzeug selbst auf seinem Eigenfahrstreifen abgebildet ist.
Generell können die genannten Informationen, falls sie von der Infrastrukturnachricht umfasst sind, beim Ermitteln der Fahrstreifenlokalisierungsinformation mit ausgewertet werden, das heißt, zur Lokalisierung des Eigenfahrstreifens relativ zu den Nachbarfahrstreifen herangezogen werden. Insgesamt können also zahlreiche zusätzliche Informationen durch die Infrastrukturnachricht empfangen werden, die das Ermitteln der Fahrstreifenlokalisierungsinformation noch genauer gestalten können.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Fall, dass die empfangene Infrastrukturnachricht die Fahrstreifenmarkierungsinformation und/oder die Fahrstreifentopologieinformation aufweist, sieht vor, dass diese, das heißt, dass die Fahrstreifenmarkierungsinformation und/oder die Fahrstreifentopologieinformation, für eine Plausibilitätsprüfung der Umgebungserfassungseinrichtung ausgewertet werden. Es werden also letztendlich die Umgebungsinformation, die die Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreibt und mittels der Umgebungserfassungseinrichtung erfasst wird, mit den Informationen zu den in der Umgebung des Kraftfahrzeugs angeordneten Fahrstreifen verglichen, wobei hierbei die Fahrstreifenmarkierungsart, das heißt, die Fahrstreifenmarkierungsfarbe und/oder der Fahrstreifenmarkierungstyp, und/oder die Fahrstreifentopologie berücksichtigt werden. Bei erfolgreicher Plausibilitätsprüfung, das heißt, falls beispielsweise ein Aussehen der Fahrstreifenmarkierung, die von der Umgebungsinformation beschrieben ist, den Vorgaben an das Aussehen entspricht, die der Fahrstreifenmarkierungsartinformation und/oder der Fahrstreifentopologieinformation entnommen werden können, gilt die Plausibilitätsprüfung als erfolgreich durchgeführt. Bei erfolgreicher Plausibilitätsprüfung wird die Umgebungserfassungseinrichtung als funktionsfähig angesehen. Bei nicht erfolgreicher Plausibilitätsprüfung, das heißt, bei Unterschieden zwischen der Fahrstreifenmarkierung, wie sie mittels der Umgebungserfassungseinrichtung erfasst wurde, und den von der Infrastrukturnachricht umfassten Informationen zur Fahrstreifenmarkierungsart und/oder der Topologie des Fahrstreifens, kann die Umgebungserfassungseinrichtung als nicht funktionsfähig und somit als funktionsunfähig bewertet werden. Mittels der Plausibilitätsprüfung kann also eine Kontrollinstanz vorgesehen sein, mittels derer eine nicht voll oder nicht zuverlässig funktionsfähige Umgebungserfassungseinrichtung identifiziert werden kann. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der Umgebungsinformation, die mittels der Umgebungserfassungseinrichtung für das Kraftfahrzeug erfasst wird.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, dass für das Ermitteln der Fahrstreifenlokalisierungsinformation eine Formatanpassung durchgeführt wird. Durch die Formatanpassung wird ein Format der Infrastrukturnachricht an ein Format einer Landkarte für ein Kraftfahrzeug angepasst. Es kann hierdurch erreicht werden, dass obwohl der Fahrstreifen nicht in der Landkarte eingezeichnet ist, dennoch mit bisher bekannten Methoden oder Algorithmen die Lokalisierung des Fahrstreifens, auf dem das Kraftfahrzeug angeordnet ist, erfolgen kann, da die Formatanpassung der Infrastrukturnachricht erfolgt.
Des Weiteren sieht es ein Ausführungsbeispiel vor, dass vor dem Ermitteln der Fahrstreifenlokalisierungsinformation überprüft wird, ob im Kraftfahrzeug eine Landkarte bereitgestellt ist. In der Landkarte ist zumindest für das Gebiet der Infrastruktureinrichtung die Anzahl an Fahrstreifen eingezeichnet. Wenn die Landkarte bereitgestellt ist, wird die bereitgestellte Landkarte beim Ermitteln der Fahrstreifenlokalisierungsinformation berücksichtigt. Das Verfahren kann also nicht nur auf das Auswerten der empfangenen Infrastrukturnachricht und der ermittelten Nachbarfahrstreifeninformation gestützt sein, sondern es kann zusätzlich beispielsweise ein Überprüfen der ermittelten Fahrstreifenlokalisierungsinformation auf Basis der Landkarte erfolgen. Hierdurch wird das Verfahren besonders robust hinsichtlich möglicher Fehlerfassungen und Fehlermittlungen.
Alternativ dazu kann es in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass, falls die beschriebene Landkarte bereitgestellt ist, die Fahrstreifenlokalisierungsinformation nur durch Auswerten der bereitgestellten Landkarte und der bereitgestellten Nachbarfahrstreifeninformation ermittelt wird. Hierbei wird davon ausgegangen, dass vor dem Ermitteln der Fahrstreifenlokalisierungsinformation überprüft wird, ob im Kraftfahrzeug die Landkarte bereitgestellt ist, in der zumindest für das Gebiet der Infrastruktureinrichtung die Anzahl an Fahrstreifen eingezeichnet ist. In diesem Fall kann darauf verzichtet werden, dass die empfangene Infrastrukturnachricht gegebenenfalls aufwendig ausgewertet wird, um die Fahrstreifenlokalisierungsinformation ermitteln zu können, sondern es kann direkt ausgehend von der Landkarte unter Berücksichtigung der ermittelten Nachbarfahrstreifeninformation, die aus der Umgebungsinformation ermittelt wird, die Fahrstreifenlokalisierungsinformation ermittelt werden. Es kann also gegebenenfalls nicht nötig sein, auf die Infrastrukturnachricht zurückzugreifen. Auch für diesen Fall ist das erfindungsgemäße Verfahren geeignet.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Infrastrukturnachricht eine Kartendatenbotschaft ist. Die Kartendatenbotschaft wird typischerweise als MAP-Botschaft bezeichnet, die alternativ als Map Message bezeichnet werden kann. MAP steht hierbei für das englische Wort für Landkarte. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Infrastrukturnachricht eine Signalphase und Zeitpunktbotschaft sein, die alternativ als Signal Phase and Timing (SPaT) Message bezeichnet werden kann. Es kann somit auf zwei gängige Arten von Botschaften oder Nachrichten von Infrastruktureinrichtungen zurückgegriffen werden, die von Infrastruktureinrichtungen typischerweise bereitgestellt werden und die somit standardisiert sind, so dass besonders leicht und mit geringem Aufwand die empfangene Infrastrukturnachricht für weitere Auswerte- und Ermittlungsschritte verwendet werden kann.
Eine jeweilige Information im Sinne der Erfindung kann in Form von Daten dargestellt sein. Die Fahrstreifenanzahlinformation kann daher alternativ als Fahrstreifenanzahldaten, die Umgebungsinformation als Umgebungsdaten, die Nachbarfahrstreifeninformation als Nachbarfahrstreifendaten, die Fahrstreifenlokalisierungsinformation als Fahrstreifenlokalisierungsdaten, die Zuordnungsinformation als Zuordnungsdaten, die Betriebszustandsinformation als Betriebszustandsdaten, die Geschwindigkeitsvorgabeinformation als Geschwindigkeitsvorgabedaten, die Fahrtrichtungsvorgabeinformation als Fahrtrichtungsvorgabedaten, die Positionsangabeinformation als Positionsangabedaten, die Fahrstreifenmarkierungsartinformation als Fahrstreifenmarkierungsartdaten, die Fahrstreifentopologieinformation als Fahrstreifentopologiedaten und/oder die Verkehrssituationsinformation als Verkehrssituationsdaten bezeichnet werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug ist dazu ausgebildet, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Bus und/oder ein Motorrad. Das Kraftfahrzeug ist ferner dazu ausgebildet, eines der Ausführungsbeispiele oder eine Kombination der Ausführungsbeispiele durchzuführen.
Ein zusätzlicher Aspekt der Erfindung betrifft die Steuervorrichtung für das Kraftfahrzeug. Die Steuervorrichtung weist eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren oder ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, einzeln oder in Kombination und soweit anwendbar, durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung das erfindungsgemäße Verfahren oder das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, einzeln oder in Kombination mit zumindest einem anderen Ausführungsbeispiel, durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein. Die Steuervorrichtung führt die für sie vorgesehenen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durch.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt, das beispielsweise ein Computerprogramm sein kann. Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer, beispielsweise durch die Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs, diesen veranlassen, das oben beschriebene Verfahren sowie einzelne oder mehrere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, der Steuervorrichtung und/oder des Computerprogrammprodukts, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben worden sind.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs in einem Gebiet einer Infrastruktureinrichtung; und
2 in schematischer Darstellung einen Signalflussgraphen für ein Verfahren zum Bereitstellen einer Fahrstreifenlokalisierung für ein Kraftfahrzeug in einem Gebiet einer Infrastruktureinrichtung.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 skizziert, das auf einer Straße 2 in einem Bereich einer Kreuzung 3 fährt. An der Kreuzung 3 kreuzen sich zwei Straßen 2, von denen eine Straße 2 vierspurig ist und die andere zweispurig. Die beiden Straßen 2 weisen jeweils verschiedene Fahrstreifen 4 auf. Das Kraftfahrzeug 1 fährt auf einem Eigenfahrstreifen 5, der einer der Fahrstreifen 4 der Straße 2 ist. In einer x-Richtung, die hier senkrecht zu einer Fahrtrichtung (y-Richtung) des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet ist, weist die Straße 2 drei benachbarte Fahrstreifen 4 auf, die als Nachbarfahrstreifen 6 bezeichnet werden. Der in x-Richtung rechts des Kraftfahrzeugs 1 angeordnete Nachbarfahrstreifen 6 ist für die gleiche Fahrtrichtung ausgelegt, in die das Kraftfahrzeug 1 fährt. Die anderen beiden Nachbarfahrstreifen 6, die in x-Richtung links vom Kraftfahrzeug 1 angeordnet sind, weisen eine dieser Fahrtrichtung entgegengesetzte Fahrtrichtung auf.
An der Kreuzung 3 ist eine Infrastruktureinrichtung 7 angeordnet, die hier exemplarisch als Ampelanlage ausgebildet ist. Die Infrastruktureinrichtung 7 weist mehrere Infrastruktureinheiten 8 auf, bei denen es sich hier exemplarisch um einzelne Ampeln der Ampelanlage handelt. Es kann beispielsweise für jeden einzelnen Fahrstreifen 4 eine einzelne Infrastruktureinheit 8, das heißt eine einzelne Ampel, vorgesehen sein.
Die Infrastruktureinrichtung 7 im Bereich der Kreuzung 3 weist ein Gebiet 9 auf, wobei dieses Gebiet 9 hier zumindest die vier skizzierten Träger mit einzelnen Ampeln als jeweilige Infrastruktureinheiten 8 umfasst. Hier ist der Bereich der Kreuzung 3 das Gebiet 9 der Infrastruktureinrichtung 7.
Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Steuervorrichtung 10 auf. Die Steuervorrichtung 10 ist eine Recheneinrichtung, die beispielsweise zumindest einen Mikroprozessor und/oder Mikrocontroller aufweist. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Kommunikationsschnittstelle 11 auf. Das Kraftfahrzeug 1 kann ferner eine Umgebungserfassungseinrichtung 12 aufweisen, die hier exemplarisch als Frontkamera des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet ist. Mittels der Umgebungserfassungseinrichtung 12 kann eine Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden, wobei die Umgebung durch einen Erfassungsbereich der Umgebungserfassungseinrichtung 12 festgelegt ist. Das Kraftfahrzeug 1 kann außerdem ein Navigationssystem 13 aufweisen, das eine Landkarte 14 aufweist. Mittels des Navigationssystems 13 kann beispielsweise eine Fahrroute für das Kraftfahrzeug 1 zu einem Zielort vorgegeben werden. Die Landkarte 14 kann im Kraftfahrzeug 1 gespeichert sein und/oder von einer externen Recheneinrichtung empfangen werden, beispielsweise über die Kommunikationsschnittstelle 11 des Kraftfahrzeugs 1.
Die Infrastruktureinrichtung 7 kann eine Steuereinrichtung 15 aufweisen sowie die Kommunikationsschnittstelle 11. Die Steuereinrichtung 15 kann veranlassen, dass über eine Kommunikationsverbindung 16 zwischen der Kommunikationsschnittstelle 11 der Infrastruktureinrichtung 7 und der Kommunikationsschnittstelle 11 des Kraftfahrzeugs 1 Daten übermittelt werden, wie hier eine Infrastrukturnachricht 17. Das Kraftfahrzeug 1 kann die Infrastrukturnachricht 17 von der Infrastruktureinrichtung 7 empfangen.
Die Infrastruktureinrichtung 7 kann eine Verkehrserfassungseinrichtung 18 aufweisen, die hier als Kamera zur Verkehrsbeobachtung ausgebildet ist und mittels derer beispielsweise eine aktuelle Verkehrssituation im Gebiet 9 der Infrastruktureinrichtung 7 erfasst und bereitgestellt werden kann.
In 1 sind ferner weitere Verkehrsteilnehmer skizziert, und zwar weitere Fahrzeuge 19, die sich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 und/oder im Gebiet 9 der Infrastruktureinrichtung 7 aufhalten. Zwischen den einzelnen Fahrstreifen 4 der Straße 2 sind ferner Fahrstreifenmarkierungen 20 angeordnet, die als gestrichelte oder als durchgezogene Linie ausgebildet sein können.
In 2 sind einzelne Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Bereitstellen einer Fahrstreifenlokalisierung für ein Kraftfahrzeug 1 im Gebiet 9 der Infrastruktureinrichtung 7 skizziert. In einem Verfahrensschritt S1 erfolgt ein Empfangen der Infrastrukturnachricht 17, die von der Infrastruktureinrichtung 7 bereitgestellt wird. Hierbei empfängt das Kraftfahrzeug 1, insbesondere die Kommunikationsschnittstelle 11 des Kraftfahrzeugs 1, die Infrastrukturnachricht 17. Die Infrastrukturnachricht 17 weist zumindest eine Fahrstreifenanzahlinformation 21 auf. Die Fahrstreifenanzahlinformation 21 beschreibt eine Anzahl an Fahrstreifen 4 im Gebiet 9 der Infrastruktureinrichtung 7, das heißt, im in 1 skizzierten Beispiel die Anzahl vier für die insgesamt vier Fahrstreifen 4. Neben der Fahrstreifenanzahlinformation 21 kann die Infrastrukturnachricht 17 weitere Informationen aufweisen. Als derartige weitere Informationen sind hier rein exemplarisch eine Fahrstreifenmarkierungsartinformation 22 und eine Fahrstreifentopologieinformation 23 skizziert. Die Fahrstreifenmarkierungsartinformation 22 beschreibt einen Fahrstreifenmarkierungstyp, beispielsweise gestrichelt oder durchgezogen, und/oder eine Fahrstreifenmarkierungsfarbe des jeweiligen Fahrstreifens 4, beispielsweise weiß, orangefarben, gelb oder andersfarben. Die Fahrstreifentopologieinformation 23 beschreibt eine Fahrstreifentopologie des jeweiligen Fahrstreifens 4, beispielsweise dessen Breite, Verlauf und/oder Oberfläche.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Infrastrukturnachricht 17 eine Zuordnungsinformation, die eine Zuordnung des jeweiligen Fahrstreifens 4 zur Infrastruktureinheit 8 der Infrastruktureinrichtung 7 beschreibt; eine Betriebszustandsinformation, die einen Betriebszustand der Infrastruktureinheit 8 und/oder der Infrastruktureinrichtung 7 beschreibt; eine Geschwindigkeitsvorgabeinformation, die eine Geschwindigkeitsvorgabe in dem jeweiligen Fahrstreifen 4 beschreibt; eine Fahrtrichtungsvorgabeninformation, die eine Fahrtrichtungsvorgabe für einen jeweiligen Fahrstreifen 4 beschreibt; eine Positionsangabeinformation, die eine Positionsangabe für den jeweiligen Fahrstreifen 4 und/oder die Infrastruktureinheit 8 und/oder die Infrastruktureinrichtung 7 beschreibt; und/oder eine Verkehrssituationsinformation, die eine aktuelle Verkehrssituation im Gebiet 9 der Infrastruktureinrichtung 7 beschreibt und mittels der Verkehrserfassungseinrichtung 18 der Infrastruktureinrichtung 7 erfasst wurde, aufweisen.
Die Infrastrukturnachricht 17 kann beispielsweise als Kartendatenbotschaft (Map Message) und/oder als Signalphase-und-Zeitpunkt-Botschaft (Signal Phase and Timing Message) bereitgestellt sein.
Ein weiterer Verfahrensschritt S2 sieht ein Bereitstellen einer Umgebungsinformation 24 vor. Die Umgebungsinformation 24 beschreibt die Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 im Gebiet 9 der Infrastruktureinrichtung 7 und wurde mittels der Umgebungserfassungseinrichtung 12 erfasst. Die Umgebungserfassungseinrichtung 12 ist hier eine Komponente des Kraftfahrzeugs 1. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Umgebungsinformation 24 von einem anderen Fahrzeug 19, beispielsweise über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, bereitgestellt werden.
In einem Verfahrensschritt S3 erfolgt ein Ermitteln einer Nachbarfahrstreifeninformation 25, die eine Anzahl und Relativanordnung der Nachbarfahrstreifen 6 zum Eigenfahrstreifen 5, auf dem das Kraftfahrzeug 1 angeordnet ist, beschreibt. Die Nachbarfahrstreifeninformation 25 wird durch Auswerten der bereitgestellten Umgebungsinformation 24 ermittelt.
In einem Verfahrensschritt S4 erfolgt ein Ermitteln einer Fahrstreifenlokalisierungsinformation 26. Die Fahrstreifenlokalisierungsinformation 26 beschreibt, wie der Eigenfahrstreifen 5 relativ zu den Nachbarfahrstreifen 6 lokalisiert ist. Die Fahrstreifenlokalisierungsinformation 26 wird durch Auswerten der empfangenen Infrastrukturnachricht 17 und der ermittelten Nachbarfahrstreifeninformation 25 ermittelt. Sobald die Fahrstreifenlokalisierungsinformation 26 ermittelt wurde, kann in einem Verfahrensschritt S5 die ermittelte Fahrstreifenlokalisierungsinformation 26 bereitgestellt werden. Hierfür kann sie beispielsweise dem Navigationssystem 13 für das Kraftfahrzeug 1 und/oder einem Fahrerassistenzsystem 28 des Kraftfahrzeugs 1 bereitgestellt werden.
Das Empfangen der Infrastrukturnachricht 17 erfolgt bevorzugt mittels der Kommunikationsschnittstelle 11. Das Bereitstellen der Umgebungsinformation 24 erfolgt bevorzugt mittels der Umgebungserfassungseinrichtung 12, wobei die Umgebungsinformation 24 der Steuervorrichtung 10 des Kraftfahrzeugs 1 bereitgestellt wird. Das Ermitteln der Nachbarfahrstreifeninformation 25 sowie der Fahrstreifenlokalisierungsinformation 26 sowie deren Bereitstellen, das heißt, letztendlich die Verfahrensschritte S3 bis S5, erfolgen bevorzugt mittels der Steuervorrichtung 10 des Kraftfahrzeugs 1.
Es kann vorgesehen sein, dass die ermittelte Fahrstreifenlokalisierungsinformation 26 nur für eine aktuelle Fahrt des Kraftfahrzeugs 1 bereitgestellt wird. Das heißt, sie wird nicht langfristig gespeichert, sondern nur temporär.
Es kann vorgesehen sein, dass die empfangene Infrastrukturnachricht 17, falls diese die Fahrstreifentopologieinformation 23 und/oder die Fahrstreifenmarkierungsartinformation 22 aufweist, für eine Plausibilitätsprüfung der Umgebungserfassungseinrichtung 12 ausgewertet wird. Hierbei werden die Fahrstreifenmarkierungsartinformation 22 und/oder die Fahrstreifentopologieinformation 23 berücksichtigt. Bei erfolgreicher Plausibilitätsüberprüfung wird die Umgebungserfassungseinrichtung 12 als funktionsfähig angesehen.
Es kann im Verfahrensschritt S4 vorgesehen sein, dass für das Ermitteln der Fahrstreifenlokalisierungsinformation 26 eine Formatanpassung 27 durchgeführt wird, durch die ein Format der Infrastrukturnachricht 17 an ein Format der Landkarte 14 für das Kraftfahrzeug 1 angepasst wird, um beispielsweise auf bereits bestehenden Algorithmen zur Bestimmung der Fahrstreifenlokalisierungsinformation 26 zurückgreifen zu können.
Es kann vorgesehen sein, dass vor dem Verfahrensschritt S4 in einem Verfahrensschritt S6 überprüft wird, ob im Kraftfahrzeug 1 die Landkarte 14 bereitgestellt ist, in der zumindest für das Gebiet 9 der Infrastruktureinrichtung 7 die Anzahl an Fahrstreifen 4 eingezeichnet ist.
Das heißt, wenn die Landkarte 14 bereitgestellt ist, kann die bereitgestellte Landkarte 14 beim Ermitteln der Fahrstreifenlokalisierungsinformation 26, das heißt, im Verfahrensschritt S4 berücksichtigt werden. Es kann alternativ dazu vorgesehen sein, dass falls die Landkarte 14 bereitgestellt ist, die Fahrstreifenlokalisierungsinformation 26 nur durch Auswerten der bereitgestellten Landkarte 14 und der bereitgestellten Nachbarfahrstreifeninformation 25 ermittelt wird. Dies erfolgt in einem Verfahrensschritt S7. Daraufhin kann zum Verfahrensschritt S5 fortgeschritten werden. Falls das Überprüfen im Verfahrensschritt S6 erfolglos ist, kann beispielsweise zurück zum Verfahrensschritt S3 und/oder dem daran anschließenden Verfahrensschritt S4 gewechselt werden.
Insgesamt zeigen die Beispiele die Verwendung von Infrastrukturnachrichten, das heißt, Map-Botschaften, für die Eigenlokalisierung, basierend auf Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation. Die Erfindung sieht vor, dass die Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Botschaften, das heißt, die Infrastrukturnachricht 17, statt der Navigationskarte, das heißt, der Landkarte 14, als Karte für den Spurabgleich mit der Kamera, das heißt der Daten der Umgebungserfassungseinrichtung 12, verwendet wird. Dazu wird der Matching-Algorithmus entweder so angepasst, dass es statt der Navi-Karte, das heißt der Landkarte 14, auch eine Infrastrukturnachricht 17 als Input verarbeiten kann oder alternativ die Infrastrukturnachricht 17 so konvertiert, das sie dasselbe Format aufweist, wie die Landkarte 14, wobei hierfür auf die Formatanpassung 27 zurückgegriffen wird. Hierdurch wird letztendlich die Infrastrukturnachricht 17 und die darin enthaltene Landkarte 14 für die Eigenlokalisierung verwendet. Spurinformationen, das heißt die Fahrstreifenanzahlinformation 21 in der Infrastrukturnachricht 17, werden somit zum Bestimmen der Eigenfahrspur, das heißt, des Eigenfahrstreifens 5, verwendet.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Straße
3: Kreuzung
4: Fahrstreifen
5: Eigenfahrstreifen
6: Nachbarfahrstreifen
7: Infrastruktureinrichtung
8: Infrastruktureinheit
9: Gebiet
10: Steuervorrichtung
11: Kommunikationsschnittstelle
12: Umgebungserfassungseinrichtung
13: Navigationssystem
14: Landkarte
15: Steuereinrichtung
16: Kommunikationsverbindung
17: Infrastrukturnachricht
18: Verkehrserfassungseinrichtung
19: Fahrzeug
20: Fahrstreifenmarkierung
21: Fahrstreifenanzahlinformation
22: Fahrstreifenmarkierungsartinformation
23: Fahrstreifentopologieinformation
24: Umgebungsinformation
25: Nachbarfahrstreifeninformation
26: Fahrstreifenlokalisierungsinformation
27: Formatanpassung
28: Fahrerassistenzsystem
S1 bis S7: Verfahrensschritte

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 102015206342 A1 [0003]
DE 102015211279 A1 [0004]
US 20180257615 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Bereitstellen einer Fahrstreifenlokalisierung für ein Kraftfahrzeug (1) in einem Gebiet (9) einer Infrastruktureinrichtung (7), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: - Empfangen (S1) einer Infrastrukturnachricht (17), die zumindest eine Fahrstreifenanzahlinformation (21) aufweist, die eine Anzahl an Fahrstreifen (4) im Gebiet (9) der Infrastruktureinrichtung (7) beschreibt; - Bereitstellen (S2) einer Umgebungsinformation (24), die eine Umgebung des Kraftfahrzeugs (1) im Gebiet (9) der Infrastruktureinrichtung (7) beschreibt und mittels einer Umgebungserfassungseinrichtung (12) erfasst wurde; - Ermitteln (S3) einer Nachbarfahrstreifeninformation (25), die eine Anzahl und Relativanordnung von Nachbarfahrstreifen (6) zu einem Eigenfahrstreifen (5), auf dem das Kraftfahrzeug (1) angeordnet ist, beschreibt, durch Auswerten der bereitgestellten Umgebungsinformation (24); - Ermitteln (S4) einer Fahrstreifenlokalisierungsinformation (26), die beschreibt, wie der Eigenfahrstreifen (5) relativ zu den Nachbarfahrstreifen (6) lokalisiert ist, durch Auswerten der empfangenen Infrastrukturnachricht (17) und der ermittelten Nachbarfahrstreifeninformation (25); und - Bereitstellen (S5) der ermittelten Fahrstreifenlokalisierungsinformation (26).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die ermittelte Fahrstreifenlokalisierungsinformation (26) einem Navigationssystem (13) für das Kraftfahrzeug (1) und/oder einem Fahrerassistenzsystem (28) des Kraftfahrzeugs (1) bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ermittelte Fahrstreifenlokalisierungsinformation (26) nur für eine aktuelle Fahrt des Kraftfahrzeugs (1) bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die empfangene Infrastrukturnachricht (17) zumindest eine von folgenden Informationen aufweist: - eine Zuordnungsinformation, die eine Zuordnung des jeweiligen Fahrstreifens (4) zu einer Infrastruktureinheit (8) der Infrastruktureinrichtung (7) beschreibt; - einen Betriebszustandsinformation, die einen Betriebszustand der Infrastruktureinheit (8) und/oder der Infrastruktureinrichtung (7) beschreibt; - eine Geschwindigkeitsvorgabeninformation, die eine Geschwindigkeitsvorgabe für den jeweiligen Fahrstreifen (4) beschreibt; - eine Fahrtrichtungsvorgabeninformation, die eine Fahrtrichtungsvorgabe für den jeweiligen Fahrstreifen (4) beschreibt; - eine Positionsangabeinformation, die eine Positionsangabe für den jeweiligen Fahrstreifen (4) und/oder die Infrastruktureinheit (8) und/oder die Infrastruktureinrichtung (7) beschreibt; - eine Fahrstreifenmarkierungsartinformation (22), die einen Fahrstreifenmarkierungstyp und/oder eine Fahrstreifenmarkierungsfarbe des jeweiligen Fahrstreifens (4) beschreibt; - eine Fahrstreifentopologieinformation (23), die eine Fahrstreifentopologie des jeweiligen Fahrstreifens (4) beschreibt; und/oder - eine Verkehrssituationsinformation, die eine aktuelle Verkehrssituation im Gebiet (9) der Infrastruktureinrichtung (7) beschreibt und die mittels einer Verkehrserfassungseinrichtung (18) der Infrastruktureinrichtung (7) erfasst wurde.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die empfangene Infrastrukturnachricht (17) die Fahrstreifenmarkierungsartinformation (22) und/oder die Fahrstreifentopologieinformation (23) aufweist und diese für eine Plausibilitätsprüfung der Umgebungserfassungseinrichtung (12) ausgewertet werden, wobei bei erfolgreicher Plausibilitätsprüfung die Umgebungserfassungseinrichtung (12) als funktionsfähig angesehen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für das Ermitteln der Fahrstreifenlokalisierungsinformation (26) eine Formatanpassung (27) durchgeführt wird, durch die ein Format der Infrastrukturnachricht (17) an ein Format einer Landkarte (14) für ein Kraftfahrzeug (1) angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem Ermitteln der Fahrstreifenlokalisierungsinformation (26) überprüft wird (S6), ob im Kraftfahrzeug (1) eine Landkarte (14) bereitgestellt ist, in der zumindest für das Gebiet (9) der Infrastruktureinrichtung (7) die Anzahl an Fahrstreifen (4) eingezeichnet ist, wobei falls die Landkarte (14) bereitgestellt ist, die bereitgestellte Landkarte (14) beim Ermitteln der Fahrstreifenlokalisierungsinformation (26) berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei vor dem Ermitteln der Fahrstreifenlokalisierungsinformation (26) überprüft wird (S6), ob im Kraftfahrzeug (1) eine Landkarte (14) bereitgestellt ist, in der zumindest für das Gebiet (9) der Infrastruktureinrichtung (7) die Anzahl an Fahrstreifen (4) eingezeichnet ist, wobei falls die Landkarte (14) bereitgestellt ist, die Fahrstreifenlokalisierungsinformation (26) nur durch Auswerten der bereitgestellten Landkarte (14) und der bereitgestellten Nachbarfahrstreifeninformation (25) ermittelt wird (S7).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Infrastrukturnachricht (17) eine Kartendaten-Botschaft und/oder eine Signalphase-und-Zeitpunkt-Botschaft ist.
Kraftfahrzeug (1), das dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.