WO2019223909A1 - Verfahren zum zumindest teilautomatisierten steuern eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren zum zumindest teilautomatisierten steuern eines kraftfahrzeugs Download PDF

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WO2019223909A1
WO2019223909A1 PCT/EP2019/053925 EP2019053925W WO2019223909A1 WO 2019223909 A1 WO2019223909 A1 WO 2019223909A1 EP 2019053925 W EP2019053925 W EP 2019053925W WO 2019223909 A1 WO2019223909 A1 WO 2019223909A1
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motor vehicle
overtaking
trajectory
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road junction
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PCT/EP2019/053925
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Holger Mielenz
Christoph G. KELLER
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Daimler Ag
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    • B60W2556/50—External transmission of data to or from the vehicle of positioning data, e.g. GPS [Global Positioning System] data

Definitions

  • the invention relates to a method for at least partially automated control of a motor vehicle.
  • the invention further relates to a device which is set up to carry out all the steps of the method for the at least partially automated control of a motor vehicle.
  • the invention further relates to a computer program.
  • the invention further relates to a machine-readable storage medium.
  • the object underlying the invention is to provide an efficient concept for at least partially automated control of a motor vehicle, which enables a reliable coping with the situation described above. This object is achieved by means of the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of each dependent subclaims.
  • a method for at least partially automated control of a motor vehicle comprising the following steps:
  • Control signals for at least partially automated control of a transverse and longitudinal guidance of the motor vehicle based on the overtaking trajectory are provided.
  • an apparatus is set up to carry out all the steps of the method for the at least partially automated control of a motor vehicle.
  • a motor vehicle which comprises the device according to the second aspect.
  • a computer program comprising instructions which, when executed by the computer program by the computer, cause it to carry out a method for at least partially automated control of a motor vehicle.
  • a machine-readable storage medium on which the computer program is stored.
  • the invention is based on the finding that the above object can be achieved in that at least two conditions must be fulfilled so that a motor vehicle at least partially overhauled an object which is located in front of the motor vehicle with respect to a direction of travel of the motor vehicle:
  • an overtaking trajectory for overtaking the object must be free of a road junction. So that means that within the
  • the road junction is an intersection, here could the other motor vehicle from an opening road turn on the road on which the motor vehicle is currently driving. This can potentially lead to a dangerous situation, which can be avoided by the concept.
  • a road junction refers to a road junction and is a physical structure used to link roads or paths.
  • a road junction is, for example, an intersection or a junction.
  • a road junction is a railroad crossing.
  • a road junction is for example a motorway junction or a motorway junction.
  • Road junction is for example a motorway junction.
  • Road junction is for example a roundabout.
  • the object is one of the following objects: another
  • the object is a stationary object.
  • a stationary object refers to an object having an airspeed of zero m / s.
  • the object is a mobile object.
  • a mobile object refers to an object that has an airspeed of greater than zero m / s.
  • a relative speed of the object is determined based on the received ambient signals and compared to a relative speed threshold, wherein the step of determining whether within an overtake trajectory to overtake the object
  • Blocked oncoming traffic of the motor vehicle, and / or the step of outputting control signals for at least partially automated control of a transverse and longitudinal guidance of the motor vehicle based on the overtake trajectory are only performed when the determined relative speed is greater than or greater than the relative speed threshold.
  • Blocking oncoming traffic means that
  • Blocking an oncoming traffic means, for example, that the
  • Blocking an oncoming traffic means, for example, that one
  • the phrase "at least partially automated control” includes the following cases: semi-automated control, highly automated control,
  • Partially automated tax means that in a specific
  • Use case for example: driving on a highway, driving inside a parking lot, overtaking an object, driving within a lane defined by lane markers), a longitudinal and a lane
  • Transverse guide of the motor vehicle to be controlled automatically.
  • a driver of the motor vehicle does not have to manually control the longitudinal and transverse guidance of the motor vehicle himself.
  • the driver must permanently monitor the automatic control of the longitudinal and transverse guidance in order to intervene manually if necessary.
  • Use case for example: driving on a highway, driving inside a parking lot, overtaking an object, driving within a lane defined by lane markers), a longitudinal and a lane
  • Transverse guide of the motor vehicle to be controlled automatically.
  • a driver of the motor vehicle does not have to manually control the longitudinal and transverse guidance of the motor vehicle himself.
  • the driver does not have to permanently monitor the automatic steering of the longitudinal and transverse guidance in order to intervene manually if necessary to be able to.
  • a takeover request is automatically issued to the driver for taking over the control of the longitudinal and transverse guidance.
  • the driver must therefore potentially be able to take over the control of the longitudinal and transverse guidance.
  • Use case for example: driving on a highway, driving inside a parking lot, overtaking an object, driving within a lane defined by lane markers), a longitudinal and a lane
  • Transverse guide of the motor vehicle to be controlled automatically.
  • a driver of the motor vehicle does not have to manually control the longitudinal and transverse guidance of the motor vehicle himself.
  • the driver does not have to monitor the automatic steering of the longitudinal and transverse guidance in order to intervene manually if necessary. In the specific application, the driver is not required.
  • Driverless steering means that, regardless of a specific application (for example: driving on a highway, driving inside a parking lot, overtaking an object, driving within a lane defined by lane markers), one longitudinal and one lane
  • Transverse guide of the motor vehicle to be controlled automatically.
  • a driver of the motor vehicle does not have to manually control the longitudinal and transverse guidance of the motor vehicle himself.
  • the driver does not have to monitor the automatic steering of the longitudinal and transverse guidance in order to intervene manually if necessary.
  • the longitudinal and transverse guidance of the vehicle are thus automatically controlled, for example, in all road types, speed ranges and environmental conditions.
  • the complete driving task of the driver is thus automatically taken over. The driver is therefore no longer required.
  • the motor vehicle can drive without any driver from any starting position to any target position. Potential problems are solved automatically, without the help of the driver.
  • a request signal for issuing a Request for the assumption of a manual control of the motor vehicle is issued to a driver of the motor vehicle and / or then a
  • Teleoperator is output via a communication network.
  • Fallback (driver and / or teleoperator) can be activated, which can take over the leadership and control of the motor vehicle. This
  • Fallback level can then potentially decide for yourself whether, despite the existence of a road junction yet the other motor vehicle should be overtaken or not.
  • the technical advantage can be achieved that unnecessary waiting times are avoided until, for example, the object no longer blocks the motor vehicle.
  • a remote teleoperator refers to a person who can remotely control the vehicle.
  • a remote teleoperator refers to a remote computer that can remotely control the vehicle.
  • the request signal for issuing a manual control request may be referred to as a first request signal, and may be the request signal for sending a request to accept a manual remote
  • Control of the motor vehicle to a remote teleoperator via a communication network can be referred to as a second request signal.
  • a trajectory planning method refers to a geometric or trajectory sampling method that is within the preceding one
  • oncoming objects for example, motor vehicles
  • oncoming traffic for example, motor vehicles
  • trajectories which could for example lead to a blockade, for example, to a collision.
  • Such trajectories have in addition to the geometric path and a spatially resolved speed indication, which is why the required duration for overtaking can be determined by the integration of the route to be traveled, for the planned overtaking.
  • the estimated duration based on a permissible during overtaking
  • Obtaining an oncoming traffic of the motor vehicle is blocked, is performed based on the received ambient signals and / or based on map data of a digital map of the environment of the motor vehicle
  • the map data is preferably received. This, for example, causes the technical advantage that the determination can be carried out efficiently.
  • the digital map of the environment includes, for example, mobile objects, for example other motor vehicles, driving in the vicinity of the motor vehicle. That is to say, according to one embodiment, not only stationary objects, that is to say in particular road junctions, are drawn in the digital map, but in addition still other motor vehicles.
  • a digital map includes static
  • dynamic or mobile objects are detected by means of the environment sensor of the motor vehicle, wherein the detected dynamic objects are inserted into the digital map.
  • dynamic surroundings information for example via a communication network, for example a WLAN communication network and / or a mobile radio network, are received, wherein the dynamic environment information information, for example position and / or direction and / or speed and / or Guy, over
  • the received dynamic environment information is inserted, for example, in the digital map.
  • This dynamic environment information is for example from one or more other vehicles (C2C communication ("Car-to-Car-Kommunikation”)) and / or from an infrastructure (C2L communication (“Car-to-Infrastructure communication”)) have been sent or have been sent.
  • C2C communication Car-to-Car- Kommunikation
  • C2L communication Car-to-Infrastructure communication
  • Map data thus includes, for example, such dynamic ones
  • the motor vehicle moves within a lane, so that the object in the same lane is located so that to overtake the object lane changes are necessary, it being determined that no road junction within a
  • Overtake trajectory is when, after overtaking, the overtaking trajectory returns the motor vehicle outside the road junction back to the lane.
  • the technical advantage causes a
  • Lane change back to the original lane after completing the overtaking can be completed before the road junction.
  • control signals for at least partially automated control of a
  • Longitudinal guide of the motor vehicle are issued to stop the motor vehicle with respect to the direction of travel behind the object, wherein after stopping further ambient signals are received representing an environment of the motor vehicle detected by the environment sensor of the motor vehicle, wherein when detected based on the other
  • control signals for at least partially automated control of a transverse and longitudinal guidance of the motor vehicle are issued to continue the motor vehicle.
  • the environment sensor system comprises one or more environment sensors.
  • An environment sensor is, for example, one of the following environment sensors:
  • the environmental sensor system comprises one or more roof-mounted environmental sensors.
  • a roof-end environment sensor denotes an environment sensor which is arranged on or at the roof of the motor vehicle.
  • the motor vehicle according to the third aspect is set up or designed to carry out or carry out the method according to the first aspect.
  • Embodiments of the method according to the first aspect result.
  • 1 is a flowchart of a method for the at least partially automated control of a motor vehicle
  • 2 shows a device which is set up to carry out all the steps of a method for the at least partially automated control of a motor vehicle
  • Fig. 6 shows another situation in which an overtaking operation is performed
  • Fig. 1 shows a flowchart of a method for at least
  • step 103 if the determining 103 has revealed that there is no road junction within an overtaking trajectory for overtaking and no oncoming traffic is blocked for a duration of overtaking, then outputting control signals for at least partially controlling a lateral and longitudinal guidance of the motor vehicle based on the overtaking trajectory to overtake the object. If the determination according to step 103 has revealed that within an overtaking trajectory for overtaking the further motor vehicle
  • step 107 alternatively or additionally, it may be provided that a request signal for sending a request to take over a manual remote
  • FIG. 2 shows a device 201, wherein the device 201 is set up to execute all the steps of a method for the at least partially automated control of a motor vehicle.
  • the device 201 includes an input 203 for receiving
  • Ambient signals representing an environment of the motor vehicle detected by an environmental sensor system of the motor vehicle are indicative of the environment of the motor vehicle detected by an environmental sensor system of the motor vehicle.
  • the device 201 includes a processor 205 for determining whether a road junction is within an overhaul trajectory for overtaking the object and whether oncoming traffic of the motor vehicle is blocked for a period of overtaking, upon detection of an object located in front of the motor vehicle relative to a direction of travel of the motor vehicle based on the received ambient signals.
  • the processor 205 is configured to control signals for at least
  • the device 201 further comprises an output 207 for outputting control signals for at least partially automated control of a transverse and longitudinal guidance of the motor vehicle based on the overtaking trajectory.
  • Information, data and / or signals that are received are generally received, for example, via the input 203.
  • Signals that are output are generally output, for example, via output 207.
  • FIG. 3 shows a motor vehicle 301.
  • the motor vehicle 301 comprises the device 201 according to FIG. 2.
  • the motor vehicle 301 comprises an environment sensor system 303 for detecting an environment of the motor vehicle.
  • the environmental sensor system 303 generates environmental signals representing the detected environment.
  • the environment sensor system 303 comprises a roof-facing first environment sensor 305 and a second environment sensor 307, which is arranged on the front of the motor vehicle 301.
  • the first environment sensor 305 is, for example, a video sensor one
  • the second environment sensor 307 is, for example, a radar sensor.
  • the environmental signals of the first 305 and second environmental sensors 307 are received by the input 203 of the device 201.
  • the processor 205 analyzes the environmental signals, for example, as to whether an object is in front of the motor vehicle 301 in the direction of travel. Upon detection of such an object, the processor 205 performs the above and / or following steps determining and generating control signals. Control signals are output by means of the output 207.
  • the control signals output by means of the output 207 are output, for example, to a control device 309 which is set up to control a transverse and longitudinal guidance of the motor vehicle 301 at least partially automatically based on the output control signals.
  • the motor vehicle 301 further optionally includes a communication interface 315 for sending a request signal to a remote teleoperator via a communication network as described above.
  • the communication section 315 is configured, for example, to receive dynamic environment information as described above,
  • the dynamic environment information received by the communication interface 315 is provided to the input 203, for example.
  • the communication interface 315 is part of the device 201.
  • the controller 309 is part of the device 201.
  • the communication network comprises a WLAN communication network and / or a mobile radio network.
  • the motor vehicle 301 is, for example, a robot taxi.
  • Motor vehicle before which is parked in the same lane in which the motor vehicle drives or stops. 4 shows a road 401.
  • the road 401 includes a first lane 403 and a second lane 405.
  • a predetermined by the first lane 403 direction of travel runs with respect to the paper plane from bottom to top.
  • a predetermined by the second lane 405 direction of travel runs opposite thereto, ie based on the paper plane from top to bottom.
  • a motor vehicle 407 drives on the first lane 403.
  • the motor vehicle 407 comprises a device which is set up to carry out all the steps of a method according to the first aspect.
  • the device is, for example, the device according to FIG. 2.
  • the device is not shown for the sake of clarity.
  • the motor vehicle 407 comprises an environment sensor, which is not shown for the sake of clarity.
  • the motor vehicle 407 is the motor vehicle 301 shown in FIG. 3.
  • a direction of travel of the motor vehicle 407 is indicated symbolically by an arrow with the reference numeral 409.
  • the further motor vehicle 41 1 is located in front of the motor vehicle 407 relative to the direction of travel 409 of the motor vehicle 407.
  • the motor vehicle 407 To avoid congestion, it makes sense for the motor vehicle 407 to overtake the further motor vehicle 41 1. In this case, the motor vehicle 407 must intersect the opposite lane, that is, the second lane 405, at times.
  • An oncoming traffic which travels on the second lane 405 is symbolically represented by another motor vehicle 415.
  • a direction of travel of the other motor vehicle 415 is shown symbolically with an arrow with the reference numeral 417.
  • An overtaking trajectory for overtaking the other motor vehicle 411 by the motor vehicle 407 is symbolically by a curved arrow with the
  • FIG. 5 shows a situation in which, according to the concept described here, no overtaking of the further motor vehicle 41 1 by the motor vehicle 407 is performed.
  • a road junction 501 is provided, according to which a two-lane road 503 opens with respect to the paper plane coming from the left in the road 401.
  • a fourth motor vehicle 505 approaches the second lane 405.
  • a direction of travel of the fourth motor vehicle 505 is shown symbolically with an arrow with the reference numeral 507.
  • the further motor vehicle 41 1 is parked within the road junction 501. In this situation, the overtaking trajectory 413 would become the
  • the motor vehicle 407 is at least partially controlled based on corresponding control signals such that the motor vehicle 407 stops behind the further motor vehicle 41 1.
  • the motor vehicle 407 is controlled based on appropriate control signals at least partially automated so that the motor vehicle 407 continues.
  • FIG. 6 shows a further situation in which, according to the concept described here, an overtaking operation is carried out.
  • the further motor vehicle 411 is no longer parked within the road junction 501. Rather, the further motor vehicle 411 is parked in the direction of the road junction 501 in relation to the direction of travel predefined by the first lane 403.
  • FIG. 7 shows a machine-readable storage medium 701.
  • a computer program 703 is stored on the machine-readable storage medium 701.
  • the computer program 703 comprises instructions which, when executed by the computer program 703 by a computer, for example by the device 201, cause it to carry out a method according to the first aspect.
  • the environmental sensor system detects, for example, the environmental sensors of the environmental sensor system, an environment of the motor vehicle and thus make it possible to interpret an anticipated traffic situation, to anticipate and, for example, to make further driving decisions.
  • map information for example, extended map information from localization and / or planning maps are used according to an embodiment.
  • situations are recognized with pre-standing or parked vehicles that block the lane of the motor vehicle, at least temporarily.
  • semantic information is output
  • Planning maps for example, the digital map, used and fused with more widely recognized environment information environmental monitoring, such as the environment sensor of the motor vehicle.
  • environment information environmental monitoring such as the environment sensor of the motor vehicle.
  • a preceding object for example another motor vehicle, may be recognized as a waiting object on a stop sign if there is such a road junction immediately in front of the object, a stop sign is detected and, for example, the taillights or brake lights of the object are actuated ,
  • a geometry of the traffic routes ahead is determined and then analyzed, whether within an overtaking trajectory
  • an anticipated duration of the overtaking operation is determined by means of a trajectory planning method. On the basis of the permitted maximum speed, according to one embodiment, a necessary distance to overtake is checked to see whether a drive release can actually take place. If both conditions apply, no
  • the required distance for bypassing a stationary object is based for example on comfort conditions of the motor vehicle with regard to a tolerable lateral acceleration.
  • a Ausscher- and Einschertrajektorie for bypassing an object for example the other motor vehicle, chosen on the one hand a tolerable
  • a fallback is activated, which may for example consist of a teleoperator and / or a driver of the motor vehicle.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zumindest teilautomatisierten Steuern eines Kraftfahrzeugs, umfassend die folgenden Schritte: Empfangen von Umgebungssignalen, die eine mittels einer Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs erfasste Umgebung des Kraftfahrzeugs repräsentieren, bei Detektion eines sich bezogen auf eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor dem Kraftfahrzeug befindlichen Objekts basierend auf den empfangenen Umgebungssignalen Ermitteln, ob innerhalb einer Überholtrajektorie zum Überholen des Objekts ein Straßenknotenpunkt liegt und ob für eine Dauer des Überholens ein Gegenverkehr des Kraftfahrzeugs blockiert wird, wenn das Ermitteln ergeben hat, dass innerhalb einer Überholtrajektorie zum Überholen des Objektskein Straßenknotenpunkt liegt und dass für eine Dauer des Überholens kein Gegenverkehr blockiert wird, dann Ausgeben von Steuersignalen zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf der Überholtrajektorie. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung, ein Kraftfahrzeug, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum zumindest teilautomatisierten Steuern eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zumindest teilautomatisierten Steuern eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens zum zumindest teilautomatisierten Steuern eines Kraftfahrzeugs auszuführen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computerprogramm. Die Erfindung betrifft ferner ein maschinenlesbares Speichermedium.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen
Patentanmeldungen DE 10 2018 1 12 507.0 und DE 10 2018 1 16 982.5, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Stand der Technik
Im urbanen Straßenverkehr kann es passieren, dass Kraftfahrzeuge in zweiter Reihe parken, sodass andere Kraftfahrzeuge diese Kraftfahrzeuge überholen müssen.
Es besteht zum Beispiel ein Bedarf, dass zumindest teilautomatisiert gesteuerte Kraftfahrzeuge solche Situationen sicher und effizient bewältigen können.
Offenbarung der Erfindung
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein effizientes Konzept zum zumindest teilautomatisierten Steuern eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, welches eine sichere Bewältigung der vorstehend beschriebenen Situation ermöglicht. 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 Steuern eines Kraftfahrzeugs, umfassend die folgenden Schritte:
Empfangen von Umgebungssignalen, die eine mittels einer Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs erfasste Umgebung des Kraftfahrzeugs repräsentieren, bei Detektion eines sich bezogen auf eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor dem Kraftfahrzeug befindlichen Objekts basierend auf den empfangenen Umgebungssignalen Ermitteln, ob innerhalb einer Überholtrajektorie zum Überholen des Objekts ein Straßenknotenpunkt liegt und ob für eine Dauer des Überholens ein Gegenverkehr des Kraftfahrzeugs blockiert wird,
wenn das Ermitteln ergeben hat, dass innerhalb einer Überholtrajektorie zum Überholen des Objektskein Straßenknotenpunkt liegt und dass für eine Dauer des Überholens kein Gegenverkehr blockiert wird, dann Ausgeben von
Steuersignalen zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf der Überholtrajektorie.
Nach einem zweiten Aspekt wird eine Vorrichtung, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens zum zumindest teilautomatisierten Steuern eines Kraftfahrzeugs auszuführen.
Nach einem dritten Aspekt wird ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, welches die Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt umfasst.
Nach einem vierten Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, umfassend Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren zum zumindest teilautomatisierten Steuern eines Kraftfahrzeugs auszuführen.
Nach einem fünften Aspekt wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe dadurch gelöst werden kann, dass wenigstens zwei Bedingungen erfüllt sein müssen, damit ein Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisiert ein Objekt überholt, welches sich bezogen auf eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor dem Kraftfahrzeug befindet:
Zum einen muss eine Überholtrajektorie zum Überholen des Objekts frei von einem Straßenknotenpunkt sein. Das heißt also, dass sich innerhalb der
Überholtrajektorie kein Straßenknotenpunkt befinden darf.
Zum anderen muss sichergestellt sein, dass für die Dauer des Überholens ein Gegenverkehr des Kraftfahrzeugs nicht durch das überholende Kraftfahrzeug blockiert wird.
Das heißt also, dass ein Überholvorgang durch das Kraftfahrzeug nur dann durch geführt wird, wenn während des Überholvorgangs kein Straßenknotenpunkt gekreuzt wird.
An Straßenknotenpunkten besteht eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein anderes Kraftfahrzeug die Überholtrajektorie kreuzen könnte. Sofern
beispielsweise der Straßenknotenpunkt eine Kreuzung ist, könnte hier das andere Kraftfahrzeug von einer einmündenden Straße auf die Straße einbiegen, auf welcher das Kraftfahrzeug momentan fährt. Dies kann unter Umständen zu einer gefährlichen Situation führen, die aber durch das Konzept vermieden werden kann.
Dadurch, dass das Kraftfahrzeug das Objekt auch nur dann überholt, wenn der Gegenverkehr nicht blockiert wird, wird insbesondere in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass potenzielle Kollisionen mit dem Gegenverkehr vermieden werden können.
Zusammenfassend wird ein effizientes Konzept zum zumindest
teilautomatisierten Steuern eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, welches ein sicheres Überholen eines bezogen auf eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor dem Kraftfahrzeug befindliches Objekts ermöglicht. Ein Straßenknotenpunkt bezeichnet einen Knotenpunkt im Straßenverkehr und ist eine bauliche Anlage, die der Verknüpfung von Straßen oder Wegen dient. Ein Straßenknotenpunkt ist zum Beispiel eine Kreuzung oder eine Einmündung. Ein Straßenknotenpunkt ist zum Beispiel ein Bahnübergang. Ein Straßenknotenpunkt ist zum Beispiel ein Autobahnkreuz oder ein Autobahndreieck. Ein
Straßenknotenpunkt ist zum Beispiel eine Autobahnanschlussstelle. Ein
Straßenknotenpunkt ist zum Beispiel ein Kreisverkehr.
Das Objekt ist zum Beispiel eines der folgenden Objekte: ein weiteres
Kraftfahrzeug, ein Fußgänger und ein Radfahrer.
Das Objekt ist zum Beispiel ein stationäres Objekt. Ein stationäres Objekt bezeichnet ein Objekt, welches eine Eigengeschwindigkeit von Null m/s aufweist.
Das Objekt ist zum Beispiel ein mobiles Objekt. Ein mobiles Objekt bezeichnet ein Objekt, welches eine Eigengeschwindigkeit von größer Null m/s aufweist.
In einer Ausführungsform wird eine Relativgeschwindigkeit des Objekts basierend auf den empfangenen Umgebungssignalen ermittelt und mit einem Relativgeschwindigkeitsschwellwert verglichen, wobei der Schritt des Ermittelns, ob innerhalb einer Überholtrajektorie zum Überholen des Objekts ein
Straßenknotenpunkt liegt und ob für eine Dauer des Überholens ein
Gegenverkehr des Kraftfahrzeugs blockiert wird, und/oder der Schritt des Ausgebens von Steuersignalen zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf der Überholtrajektorie nur dann durchgeführt werden, wenn die ermittelte Relativgeschwindigkeit größer oder größer-gleich dem Relativgeschwindigkeitsschwellwert ist.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass nur diejenigen Objekte überholt werden, die für das Kraftfahrzeug ein Hindernis darstellen. So wird zum Beispiel ein weiteres Kraftfahrzeug, welches auf der Suche nach einem Stellplatz ist, in der Regel deutlich langsamer fahren als das Kraftfahrzeug und stellt somit für das Kraftfahrzeug ein Hindernis da. Analog gilt dies zum Beispiel für einen Radfahrer oder einen Fußgänger, die üblicherweise nicht die gleichen Geschwindigkeiten erreichen können wie ein Kraftfahrzeug.
Ein Blockieren eines Gegenverkehrs bedeutet zum Beispiel, dass das
Kraftfahrzeug während des Überholens mit dem Gegenverkehr kollidieren wird.
Ein Blockieren eines Gegenverkehrs bedeutet zum Beispiel, dass der
Gegenverkehr während des Überholens abbremsen und/oder ausweichen muss.
Ein Blockieren eines Gegenverkehrs bedeutet zum Beispiel, dass ein
Sicherheitsabstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Gegenverkehr während des Überholens unterschritten wird.
Die Formulierung„zumindest teilautomatisiertes Steuern“ umfasst die folgenden Fälle: Teilautomatisiertes Steuern, hochautomatisiertes Steuern,
vollautomatisiertes Steuern, fahrerloses Steuern.
Teilautomatisiertes Steuern bedeutet, dass in einem spezifischen
Anwendungsfall (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 aber das automatische Steuern des Längs- und Querführung dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können.
Hochautomatisiertes Steuern bedeutet, dass in einem spezifischen
Anwendungsfall (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 des 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. Der Fahrer muss also potenziell in der Lage sein, das Steuern der Längs- und Querführung zu übernehmen.
Vollautomatisiertes Steuern bedeutet, dass in einem spezifischen
Anwendungsfall (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 des Längs- und Querführung nicht überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. In dem spezifischen Anwendungsfall ist der Fahrer nicht erforderlich.
Fahrerloses Steuern bedeutet, dass unabhängig von einem spezifischen Anwendungsfall (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 des Längs- und Querführung nicht überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Die Längs- und Querführung des Fahrzeugs werden somit zum Beispiel bei allen Straßentypen, Geschwindigkeitsbereichen und Umweltbedingungen automatisch gesteuert. Die vollständige Fahraufgabe des Fahrers wird somit automatisch übernommen. Der Fahrer ist somit nicht mehr erforderlich. Das Kraftfahrzeug kann also auch ohne Fahrer von einer beliebigen Startposition zu einer beliebigen Zielposition fahren. Potentielle Probleme werden automatisch gelöst, also ohne Hilfe des Fahrers.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass, wenn das Ermitteln ergeben hat, dass innerhalb einer Überholtrajektorie zum Überholen des Objekts ein Straßenknotenpunkt liegt und/oder dass für eine Dauer des Überholens ein Gegenverkehr blockiert wird, dann ein Aufforderungssignal zum Ausgeben einer Aufforderung zur Übernahme einer manuellen Steuerung des Kraftfahrzeugs an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgegeben wird und/oder dann ein
Aufforderungssignal zum Senden einer Aufforderung zur Übernahme einer manuellen entfernten Steuerung des Kraftfahrzeugs an einen entfernten
Teleoperator über ein Kommunikationsnetzwerk ausgegeben wird.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine
Rückfallebene (Fahrer und/oder Teleoperator) aktiviert werden kann, die die Führung bzw. das Steuern des Kraftfahrzeugs übernehmen kann. Diese
Rückfallebene kann dann potenziell selbst entscheiden, ob trotz Vorliegen eines Straßenknotenpunktes dennoch das weitere Kraftfahrzeug überholt werden soll oder nicht. Dadurch kann zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt werden, dass unnötige Wartezeiten vermieden werden, bis das Objekt zum Beispiel nicht mehr das Kraftfahrzeug blockiert.
Ein entfernter Teleoperator bezeichnet zum Beispiel einen Menschen, der das Kraftfahrzeug fernsteuern kann. Ein entfernter Teleoperator bezeichnet zum Beispiel einen entfernten Computer, der das Kraftfahrzeug fernsteuern kann.
Zur besseren Unterscheidung kann das Aufforderungssignal zum Ausgeben einer Aufforderung zur Übernahme einer manuellen Steuerung als ein erstes Aufforderungssignal bezeichnet werden und kann das Aufforderungssignal zum Senden einer Aufforderung zur Übernahme einer manuellen entfernten
Steuerung des Kraftfahrzeugs an einen entfernten Teleoperator über ein Kommunikationsnetzwerk als ein zweites Aufforderungssignal bezeichnet werden.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass als die Dauer des Überholens eine voraussichtliche Dauer des Überholens mittels eines
Trajektorienplanungsverfahrens ermittelt wird.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die Dauer des Überholens effizient ermittelt werden kann. Ein Trajektorienplanungsverfahren bezeichnet insbesondere ein geometrisches oder trajektoriensample-Verfahren, das innerhalb des vorausliegenden
Verkehrsraums eine Schar komfortable fahrbarer Trajektorien auf Machbarkeit bewertet. Mit erweiterten Kostenfunktionen werden zum Beispiel
entgegenkommende Objekte (der Gegenverkehr), zum Beispiel Kraftfahrzeuge, berücksichtigt und ein Ausschluss von Trajektorien vorgenommen, die zum Beispiel zu einer Blockade, also zum Beispiel zu einer Kollision, führen könnten. Derartige Trajektorien besitzen neben dem geometrischen Pfad auch eine ortsaufgelöste Geschwindigkeitsangabe, weshalb über die Integration der zu fahrenden Strecke, für den geplanten Überholvorgang die benötigte Dauer für das Überholen ermittelt werden kann.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die voraussichtliche Dauer basierend auf einer während des Überholens zulässigen
Höchstgeschwindigkeit für das Kraftfahrzeug ermittelt wird.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass eine zulässige Höchstgeschwindigkeit für das zumindest teilautomatisierte Steuern des
Kraftfahrzeugs berücksichtigt wird.
Das heißt insbesondere, dass zum Ermitteln der Dauer des Überholens davon ausgegangen wird, dass das Kraftfahrzeug nicht schneller als die zulässige Höchstgeschwindigkeit fahren darf. Die minimal mögliche Dauer des Überholens ist also durch die zulässige Höchstgeschwindigkeit begrenzt. Die voraussichtliche Dauer ist also größer oder größer-gleich der minimal möglichen Dauer des Überholens.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Ermitteln, ob innerhalb einer Überholtrajektorie zum Überholen des Objekts ein
Straßenknotenpunkt liegt, und/oder das Ermitteln, ob für eine Dauer des
Überholens ein Gegenverkehr des Kraftfahrzeugs blockiert wird, basierend auf den empfangenen Umgebungssignalen durchgeführt wird und/oder basierend auf Kartendaten einer digitalen Karte der Umgebung des Kraftfahrzeugs
durch geführt wird. Die Kartendaten werden vorzugsweise empfangen. Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Ermitteln effizient durchgeführt werden kann.
Die digitale Karte der Umgebung umfasst zum Beispiel mobile Objekte, zum Beispiel andere Kraftfahrzeuge, die in der Umgebung des Kraftfahrzeugs fahren. Das heißt also, dass gemäß einer Ausführungsform in der digitalen Karte nicht nur stationäre Objekte, also insbesondere Straßenknotenpunkte, eingezeichnet sind, sondern zusätzlich noch fahrende andere Kraftfahrzeuge.
In einer Ausführungsform umfasst eine digitale Karte statische
Umfeldinformationen, also insbesondere statische Objekte.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass dynamische bzw. mobile Objekte mittels der Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs erfasst werden, wobei die erfassten dynamischen Objekte in die digitale Karte eingefügt werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass dynamische Umfeldinformationen , beispielsweise über ein Kommunikationsnetzwerk, zum Beispiel ein WLAN- Kommunikationsnetzwerk und/oder ein Mobilfunknetz, empfangen werden, wobei die dynamischen Umfeldinformationen Informationen, zum Beispiel Position und/oder Fahrtrichtung und/oder Geschwindigkeit und/oder Typ, über
dynamische Objekte, beispielsweise Kraftfahrzeuge, Fußgänger, Radfahrer, umfassen. Die empfangenen dynamischen Umfeldinformationen werden zum Beispiel in die digitale Karte eingefügt.
Diese dynamischen Umfeldinformationen werden zum Beispiel von einem oder mehreren anderen Kraftfahrzeugen (C2C-Kommunikation („Car-to-Car- Kommunikation“)) und/oder von einer Infrastruktur (C2l-Kommunikation („Car-to- Infrastructure-Kommunikation“)) gesendet bzw. sind gesendet worden.
Kartendaten umfassen also zum Beispiel solche dynamischen
Umfeldinformationen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug innerhalb einer Fahrspur fährt, so dass sich das Objekt in der gleichen Fahrspur befindet, so dass zum Überholen des Objekts Fahrspurwechsel notwendig sind, wobei bestimmt wird, dass kein Straßenknotenpunkt innerhalb einer
Überholtrajektorie liegt, wenn nach dem Überholen die Überholtrajektorie das Kraftfahrzeug außerhalb des Straßenknotenpunktes wieder auf die Fahrspur zurückführt.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass ein
Fahrspurwechsel zurück auf die ursprüngliche Fahrspur nach Beenden des Überholens noch vor dem Straßenknotenpunkt abgeschlossen werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass, wenn das Objekt ein stationäres Objekt ist und wenn das Ermitteln ergeben hat, dass innerhalb einer Überholtrajektorie zum Überholen des Objekts ein Straßenknotenpunkt liegt und/oder dass für eine Dauer des Überholens ein Gegenverkehr blockiert wird, dann Steuersignale zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer
Längsführung des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden, um das Kraftfahrzeug bezogen auf die Fahrtrichtung hinter dem Objekt anzuhalten, wobei nach dem Anhalten weitere Umgebungssignale empfangen werden, die eine mittels der Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs erfasste Umgebung des Kraftfahrzeugs repräsentieren, wobei bei Detektion basierend auf den weiteren
Umgebungssignalen, dass das Objekt sich weiter bewegt, Steuersignale zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden, um das Kraftfahrzeug weiterzufahren.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug automatisch weiterfährt, wenn das Objekt das Kraftfahrzeug nicht mehr blockiert.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Umfeldsensorik einen oder mehrere Umfeldsensoren umfasst.
Ein Umfeldsensor ist zum Beispiel einer der folgenden Umfeldsensoren:
Radarsensor, Videosensor, Lidarsensor, Ultraschallsensor, Magnetfeldsensor und Infrarotsensor. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Umfeldsensorik einen oder mehrere dachständige Umfeldsensoren umfasst.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Umfeld bzw. die Umgebung des Kraftfahrzeugs effizient erfasst werden kann.
Ein dachständiger Umfeldsensor bezeichnet einen Umfeldsensor, der auf oder am Dach des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug gemäß dem dritten Aspekt eingerichtet oder ausgebildet ist, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt aus- oder durchzuführen.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt mittels der Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt und/oder mittels des Kraftfahrzeugs gemäß dem dritten Aspekt aus- oder durchgeführt wird.
Vorrichtungsmerkmale ergeben sich analog aus entsprechenden
Verfahrensmerkmalen und umgekehrt. Das heißt also insbesondere, dass sich technische Funktionalitäten des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt aus entsprechenden technischen Funktionalitäten der Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt ergeben.
Das heißt also insbesondere, dass sich weitere Ausführungsformen der
Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt analog aus entsprechenden
Ausführungsformen des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt ergeben.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen
Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum zumindest teilautomatisierten Steuern eines Kraftfahrzeugs, Fig. 2 eine Vorrichtung, die eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens zum zumindest teilautomatisierten Steuern eines Kraftfahrzeugs auszuführen,
Fig. 3 ein Kraftfahrzeug,
Fig. 4 ein Kraftfahrzeug, dessen Fahrspur durch ein weiteres Kraftfahrzeug blockiert wird,
Fig. 5 eine Situation, in welcher kein Überholvorgang durchgeführt wird,
Fig. 6 eine weitere Situation, in welcher ein Überholvorgang durchgeführt wird und
Fig. 7 ein maschinenlesbares Speichermedium.
Im Folgenden können für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
Fig. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahren zum zumindest
teilautomatisierten Steuern eines Kraftfahrzeugs, umfassend die folgenden Schritte:
Empfangen 101 von Umgebungssignalen, die eine mittels einer Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs erfasste Umgebung des Kraftfahrzeugs repräsentieren, bei Detektion eines sich bezogen auf eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor dem Kraftfahrzeug befindlichen Objekts basierend auf den empfangenen Umgebungssignalen Ermitteln 103, ob innerhalb einer Überholtrajektorie zum Überholen des Objekts ein Straßenknotenpunkt liegt und ob für eine Dauer des Überholens ein Gegenverkehr des Kraftfahrzeugs blockiert wird,
wenn das Ermitteln 103 ergeben hat, dass innerhalb einer Überholtrajektorie zum Überholen des Objekts kein Straßenknotenpunkt liegt und dass für eine Dauer des Überholens kein Gegenverkehr blockiert wird, dann Ausgeben 105 von Steuersignalen zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf der Überholtrajektorie, um das Objekt zu überholen. Wenn das Ermitteln gemäß dem Schritt 103 ergeben hat, dass innerhalb einer Überholtrajektorie zum Überholen des weiteren Kraftfahrzeugs ein
Straßenknotenpunkt liegt und/oder dass für eine Dauer des Überholens ein Gegenverkehr blockiert wird, dann ist gemäß einem Schritt 107 vorgesehen, dass ein Aufforderungssignal zum Ausgeben einer Aufforderung zur Übernahme einer manuellen Steuerung des Kraftfahrzeugs an einen Fahrer des
Kraftfahrzeugs ausgegeben wird.
In einer weiteren Ausführungsform kann in dem vorstehenden Schritt 107 alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass ein Aufforderungssignal zum Senden einer Aufforderung zur Übernahme einer manuellen entfernten
Steuerung des Kraftfahrzeugs an einen entfernten Teleoperator über ein
Kommunikationsnetzwerk ausgegeben wird.
Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung 201 , wobei die Vorrichtung 201 eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens zum zumindest teilautomatisierten Steuern eines Kraftfahrzeugs auszuführen.
Die Vorrichtung 201 umfasst einen Eingang 203 zum Empfangen von
Umgebungssignalen, die eine mittels einer Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs erfasste Umgebung des Kraftfahrzeugs repräsentieren.
Die Vorrichtung 201 umfasst einen Prozessor 205 zum Ermitteln, ob innerhalb einer Überholtrajektorie zum Überholen des Objekts ein Straßenknotenpunkt liegt und ob für eine Dauer des Überholens ein Gegenverkehr des Kraftfahrzeugs blockiert wird, bei Detektion eines sich bezogen auf eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor dem Kraftfahrzeug befindlichen Objekts basierend auf den empfangenen Umgebungssignalen.
Der Prozessor 205 ist eingerichtet, Steuersignale zum zumindest
teilautomatisierten Steuern einer Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf der Überholtrajektorie zu erzeugen, wenn das Ermitteln ergeben hat, dass innerhalb einer Überholtrajektorie zum Überholen des Objekts kein Straßenknotenpunkt liegt und dass für eine Dauer des Überholens kein
Gegenverkehr blockiert wird. Die Vorrichtung 201 umfasst ferner einen Ausgang 207 zum Ausgeben von Steuersignalen zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf der Überholtrajektorie.
Informationen, Daten und/oder Signale, die empfangen werden, werden allgemein beispielsweise mittels des Eingangs 203 empfangen.
Signale, die ausgegeben werden, werden allgemein beispielsweise mittels des Ausgangs 207 ausgegeben.
In einer Ausführungsform sind anstelle des Prozessors 205 mehrere
Prozessoren vorgesehen.
Fig. 3 zeigt ein Kraftfahrzeug 301 .
Das Kraftfahrzeug 301 umfasst die Vorrichtung 201 gemäß Fig. 2.
Das Kraftfahrzeug 301 umfasst eine Umfeldsensorik 303 zum Erfassen einer Umgebung des Kraftfahrzeugs. Die Umfeldsensorik 303 erzeugt die erfasste Umgebung repräsentierende Umgebungssignale.
Die Umfeldsensorik 303 umfasst eine dachständigen ersten Umfeldsensor 305 und einen zweiten Umfeldsensor 307, der frontseitig am Kraftfahrzeug 301 angeordnet ist.
Der erste Umfeldsensor 305 ist zum Beispiel ein Videosensor einer
Videokamera. Der zweite Umfeldsensor 307 ist zum Beispiel ein Radarsensor.
Die Umgebungssignale des ersten 305 und des zweiten Umfeldsensors 307 werden vom Eingang 203 der Vorrichtung 201 empfangen. Der Prozessor 205 analysiert die Umgebungssignale zum Beispiel dahingehend, ob sich ein Objekt in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 301 befindet. Bei Detektion eines solchen Objekts führt der Prozessor 205 die vorstehend und/oder nachstehenden Schritte des Ermittelns und des Erzeugens von Steuersignalen aus. Steuersignale werden mittels des Ausgangs 207 ausgegeben.
Die mittels des Ausgangs 207 ausgegebenen Steuersignale werden zum Beispiel an eine Steuerungseinrichtung 309 ausgegeben, welche eingerichtet ist, basierend auf den ausgegebenen Steuersignalen eine Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs 301 zumindest teilautomatisiert zu steuern.
Das Kraftfahrzeug 301 umfasst weiter optional eine Kommunikationsschnittstelle 315 zum Senden eines Aufforderungssignals an einen entfernten Teleoperator über ein Kommunikationsnetzwerk, wie vorstehend beschrieben.
Die Kommunikationsschnittelle 315 ist zum Beispiel ausgebildet, dynamische Umfeldinformationen, wie vorstehend beschrieben, zu empfangen,
beispielsweise von einem oder mehreren anderen Kraftfahrzeugen und/oder von einer Infrastruktur. Die mittels der Kommunikationsschnittstelle 315 empfangenen dynamischen Umfeldinformationen werden zum Beispiel dem Eingang 203 bereitgestellt.
In einer Ausführungsform ist die Kommunikationsschnittstelle 315 Teil der Vorrichtung 201.
In einer Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung 309 Teil der Vorrichtung 201 .
Das Kommunikationsnetzwerk umfasst gemäß einer Ausführungsform ein WLAN-Kommunikationsnetzwerk und/oder ein Mobilfunknetz.
Das Kraftfahrzeug 301 ist zum Beispiel ein Robotertaxi.
Die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis Fig. 6 beschriebenen Situationen sehen zur beispielhaften Erläuterung als Objekt ein weiteres
Kraftfahrzeug vor, welches in der gleichen Fahrspur, in der das Kraftfahrzeug fährt, abgestellt ist bzw. hält. Fig. 4 zeigt eine Straße 401 .
Die Straße 401 umfasst eine erste Fahrspur 403 und eine zweite Fahrspur 405. Eine durch die erste Fahrspur 403 vorgegebene Fahrtrichtung verläuft bezogen auf die Papierebene von unten nach oben. Eine von der zweiten Fahrspur 405 vorgegebene Fahrtrichtung verläuft entgegengesetzt dazu, also bezogen auf die Papierebene von oben nach unten.
Auf der ersten Fahrspur 403 fährt ein Kraftfahrzeug 407. Das Kraftfahrzeug 407 umfasst eine Vorrichtung, welche eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt auszuführen. Die Vorrichtung ist zum Beispiel die Vorrichtung gemäß Fig. 2. Die Vorrichtung ist der Übersicht halber nicht gezeigt. Das Kraftfahrzeug 407 umfasst eine Umfeldsensorik, die der Übersicht halber nicht gezeigt ist. Zum Beispiel handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug 407 um das in Fig. 3 gezeigte Kraftfahrzeug 301.
Eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 407 ist symbolisch mit einem Pfeil mit dem Bezugszeichen 409 gekennzeichnet.
Auf der ersten Fahrspur 403 ist ein weiteres Kraftfahrzeug 41 1 abgestellt. Das weitere Kraftfahrzeug 41 1 befindet sich bezogen auf die Fahrtrichtung 409 des Kraftfahrzeugs 407 vor dem Kraftfahrzeug 407.
Das heißt also, dass das weitere Kraftfahrzeug 41 1 die erste Fahrspur 403 für das Kraftfahrzeug 407 blockiert.
Zur Vermeidung eines Staus ist es sinnvoll, dass das Kraftfahrzeug 407 das weitere Kraftfahrzeug 41 1 überholt. Hierbei muss das Kraftfahrzeug 407 in der Regel die Gegenfahrspur, also die zweite Fahrspur 405 zeitweise kreuzen.
Für die Dauer des Verbleibs des Kraftfahrzeugs 407 auf der zweiten Fahrspur 405 ist sicherzustellen, dass sich in dieser Zeit kein vorfahrberechtigtes
Kraftfahrzeug nähert. Ein Gegenverkehr, welcher auf der zweiten Fahrspur 405 fährt, ist symbolisch durch ein anderes Kraftfahrzeug 415 dargestellt. Eine Fahrtrichtung des anderen Kraftfahrzeugs 415 ist symbolisch mit einem Pfeil mit dem Bezugszeichen 417 dargestellt.
Eine Überholtrajektorie zum Überholen des weiteren Kraftfahrzeugs 411 durch das Kraftfahrzeug 407 ist symbolisch durch einen kurvigen Pfeil mit dem
Bezugszeichen 413 dargestellt.
Fig. 5 zeigt eine Situation, in welcher gemäß dem hier beschriebenen Konzept kein Überholvorgang des weiteren Kraftfahrzeugs 41 1 durch das Kraftfahrzeug 407 durchgeführt wird.
Gemäß Fig. 5 ist ein Straßenknotenpunkt 501 vorgesehen, gemäß welchem eine zweispurige Straße 503 bezogen auf die Papierebene von links kommend in die Straße 401 einmündet. Von links kommend bezogen auf die Papierebene aus der Straße 503 nähert sich ein viertes Kraftfahrzeug 505 der zweiten Fahrspur 405. Eine Fahrtrichtung des vierten Kraftfahrzeugs 505 ist symbolisch mit einem Pfeil mit dem Bezugszeichen 507 dargestellt.
Das weitere Kraftfahrzeug 41 1 ist innerhalb des Straßenknotenpunkts 501 abgestellt. In dieser Situation würde dann die Überholtrajektorie 413 den
Straßenknotenpunkt 501 kreuzen.
Das heißt also, dass in dieser Situation der Straßenknotenpunkt 501 innerhalb der Überholtrajektorie 413 liegt.
Insofern wird in dieser Situation von einem Überholvorgang abgesehen.
Das heißt also beispielsweise, dass das Kraftfahrzeug 407 basierend auf entsprechenden Steuersignalen zumindest teilautomatisiert derart gesteuert wird, dass das Kraftfahrzeug 407 hinter dem weiteren Kraftfahrzeug 41 1 anhält.
Sofern beispielsweise unter Verwendung der Umfeldsensorik detektiert wird, dass das weitere Kraftfahrzeug 41 1 die erste Fahrspur 403 nicht mehr blockiert, beispielsweise weil es weggefahren wurde, so ist zum Beispiel vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug 407 basierend auf entsprechenden Steuersignalen zumindest teilautomatisiert derart gesteuert wird, dass das Kraftfahrzeug 407 weiterfährt.
Fig. 6 zeigt eine weitere Situation, in welcher gemäß dem hier beschriebenen Konzept ein Überholvorgang durchgeführt wird.
Gemäß der in Fig. 6 gezeigten weiteren Situation ist das weitere Kraftfahrzeug 411 nicht mehr innerhalb des Straßenknotenpunkts 501 abgestellt. Vielmehr ist das weitere Kraftfahrzeug 411 bezogen auf die von der ersten Fahrspur 403 vorgegebene Fahrtrichtung nach dem Straßenknotenpunkt 501 abgestellt.
Das heißt also, dass hier die Überholtrajektorie 413 nicht den
Straßenknotenpunkt 501 kreuzt. Das heißt also, dass der Straßenknotenpunkt 501 in der in Fig. 6 gezeigten weiteren Situation nicht innerhalb der
Überholtrajektorie 413 liegt.
Weiter wird auch ein Gegenverkehr bei einem Überholvorgang nicht mehr blockiert.
Somit sind also zumindest zwei Bedingungen erfüllt, damit das Kraftfahrzeug 407 das weitere Kraftfahrzeug 411 überholt.
Fig. 7 zeigt ein maschinenlesbares Speichermedium 701.
Auf dem maschinenlesbaren Speichermedium 701 ist ein Computerprogramm 703 gespeichert. Das Computerprogramm 703 umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms 703 durch einen Computer, zum Beispiel durch die Vorrichtung 201 , diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
Zusammenfassend wird ein effizientes Konzept bereitgestellt, um zu
entscheiden, ob ein vorausliegendes Kraftfahrzeug derart umfahren werden kann, dass zum Beispiel eine Überholtrajektorie auf die ursprüngliche Fahrspur zurückführt, ohne dass hierbei ein entgegenkommendes Kraftfahrzeug behindert wird und ohne dass der Überholvorgang innerhalb eines Straßenknotenpunktes liegt.
In einer Ausführungsform erfasst die Umfeldsensorik, zum Beispiel erfassen die Umfeldsensoren der Umfeldsensorik, eine Umgebung des Kraftfahrzeugs und ermöglichen es somit, eine vorausliegende Verkehrssituation zu interpretieren, zu antizipieren und beispielsweise weiterführende Fahrentscheidungen zu treffen. Für diese Interpretation bzw. das Antizipieren bzw. das Treffen der weiterführenden Fahrentscheidungen werden gemäß einer Ausführungsform Karteninformationen, beispielsweise erweiterte Karteninformationen, aus Lokalisierungs- und/oder Planungskarten verwendet.
In einer Ausführungsform werden Situationen mit vorausliegend stehenden bzw. abgestellten Kraftfahrzeugen erkannt, die die Fahrspur des Kraftfahrzeugs zumindest zeitweise blockieren. Für dieses Erkennen bzw. diese Interpretation bzw. das Antizipieren bzw. das Treffen der weiterführenden Fahrentscheidungen werden gemäß einer Ausführungsform semantische Informationen aus
Planungskarten, zum Beispiel der digitalen Karte, herangezogen und mit weiter erkannten Umfeldinformationen einer Umfeldsensorik, beispielsweise der Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs, fusioniert. So kann zum Beispiel ein vorausliegend stehendes Objekt, zum Beispiel ein weiteres Kraftfahrzeug, als ein wartendes Objekt an einem Stoppschild erkannt werden, wenn unmittelbar vor dem Objekt ein solcher Straßenknotenpunkt vorliegt, ein Stoppschild erkannt wird und zum Beispiel die Rücklichter oder Bremslichter des Objekts betätigt sind.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mittels der Umfeldsensorik, beispielsweise mittels eines dachständigen Umfeldsensors, und/oder mittels Karteninformationen eine vorausliegende Geometrie der Verkehrswege ermittelt und daraufhin analysiert wird, ob innerhalb einer Überholtrajektorie zur
Umfahrung bzw. zum Überholen des vorausliegenden Objektes, also des vorausliegenden weiteren Kraftfahrzeugs, ein Straßenknotenpunkt liegt. Weiter ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass basierend auf der mittels der Umfeldsensorik erfassten Umgebung ermittelt wird, ob für eine Dauer des Überholvorgangs kein entgegenkommendes Kraftfahrzeug blockiert wird.
In einer Ausführungsform wird eine voraussichtliche Dauer des Überholvorgangs mittels eines Trajektorienplanungsverfahrens ermittelt. Auf Basis der erlaubten maximalen Geschwindigkeit wird gemäß einer Ausführungsform eine nötige Distanz zum Überholen daraufhin geprüft, ob auch wirklich eine Fahrfreigabe erfolgen kann. Sollten beide Bedingungen zutreffen, also kein
entgegenkommendes Kraftfahrzeug und kein Straßenknotenpunkt, der innerhalb der Überholtrajektorie liegt, so wird der Überholvorgang ausgelöst. Die benötigte Distanz zur Umfahrung eines stehenden Objektes, zum Beispiel des weiteren Kraftfahrzeugs, basiert zum Beispiel auf Komfortbedingungen des Kraftfahrzeugs bezüglich einer tolerierbaren Querbeschleunigung. So wird beispielsweise eine Ausscher- und Einschertrajektorie zur Umfahrung eines Objektes, zum Beispiel des weiteren Kraftfahrzeugs, gewählt, die zum einen eine tolerierbare
Querbeschleunigung, zum anderen jedoch auch die erlaubte
Höchstgeschwindigkeit unterschreitet.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass in dem Fall, dass der
Überholvorgang nicht ohne ein Kreuzen eines Straßenknotenpunkts durchfahren werden kann, eine Rückfallebene aktiviert wird, die zum Beispiel aus einem Teleoperator und/oder einem Fahrer des Kraftfahrzeugs bestehen kann.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass gewartet wird, bis sich die vorausliegende Verkehrssituation auflöst, also bis zum Beispiel das weitere Kraftfahrzeug weggefahren wurde, bevor das Kraftfahrzeug weiterfährt.
Die Vorteile des hier beschriebenen Konzepts liegen insbesondere in einer Vermeidung von gefährlichen Situationen, die sich durch ein Überholen im urbanen Straßenverkehr durch Gegenverkehr und Entgegenkommer im
Kreuzungsbereich, also allgemein im Straßenknotenpunkt, ergeben können.
Die Vorteile des hier beschriebenen Konzepts liegen insbesondere in einer Vermeidung von längeren Standzeiten, die sich ergeben würden, wenn ein autonom fahrendes Kraftfahrzeug auf ein natürliches Auflösen der Situation warten würde.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum zumindest teilautomatisierten Steuern eines Kraftfahrzeugs (301 , 407), umfassend die folgenden Schritte:
Empfangen (101 ) von Umgebungssignalen, die eine mittels einer
Umfeldsensorik (303) des Kraftfahrzeugs (301 , 407) erfasste Umgebung des Kraftfahrzeugs (301 , 407) repräsentieren,
bei Detektion eines sich bezogen auf eine Fahrtrichtung (409) des
Kraftfahrzeugs (301 , 407) vor dem Kraftfahrzeug (301 , 407) befindlichen Objekts (411 ) basierend auf den empfangenen Umgebungssignalen Ermitteln (103), ob innerhalb einer Überholtrajektorie (413) zum Überholen des Objekts (41 1 ) ein Straßenknotenpunkt (501 ) liegt und ob für eine Dauer des
Überholens ein Gegenverkehr (415) des Kraftfahrzeugs (301 , 407) blockiert wird,
wenn das Ermitteln (103) ergeben hat, dass innerhalb einer
Überholtrajektorie (413) zum Überholen des Objekts (411 ) kein
Straßenknotenpunkt (501 ) liegt und dass für eine Dauer des Überholens kein Gegenverkehr (415) blockiert wird, dann Ausgeben (105) von Steuersignalen zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs (301 , 407) basierend auf der Überholtrajektorie (413).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei, wenn das Ermitteln (103) ergeben hat, dass innerhalb einer Überholtrajektorie (413) zum Überholen des Objekts (41 1 ) ein Straßenknotenpunkt (501 ) liegt und/oder dass für eine Dauer des Überholens ein Gegenverkehr (415) blockiert wird, dann ein
Aufforderungssignal zum Ausgeben einer Aufforderung zur Übernahme einer manuellen Steuerung des Kraftfahrzeugs (301 , 407) an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs (301 , 407) ausgegeben wird und/oder dann ein
Aufforderungssignal zum Senden einer Aufforderung zur Übernahme einer manuellen entfernten Steuerung des Kraftfahrzeugs (301 , 407) an einen entfernten Teleoperator über ein Kommunikationsnetzwerk ausgegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei als die Dauer des Überholens eine voraussichtliche Dauer des Überholens mittels eines
Trajektorienplanungsverfahrens ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die voraussichtliche Dauer basierend auf einer während des Überholens zulässigen Höchstgeschwindigkeit für das Kraftfahrzeug (301 , 407) ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Ermitteln (103), ob innerhalb einer Überholtrajektorie (413) zum Überholen des Objekts (411 ) ein Straßenknotenpunkt (501 ) liegt, und/oder das Ermitteln (103), ob für eine Dauer des Überholens ein Gegenverkehr (415) des Kraftfahrzeugs (301 , 407) blockiert wird, basierend auf den empfangenen Umgebungssignalen durchgeführt wird und/oder basierend auf Kartendaten einer digitalen Karte der Umgebung des Kraftfahrzeugs (301 , 407) durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei, wenn das Objekt ein stationäres Objekt ist und wenn das Ermitteln (103) ergeben hat, dass innerhalb einer Überholtrajektorie (413) zum Überholen des Objekts (41 1 ) ein Straßenknotenpunkt (501 ) liegt und/oder dass für eine Dauer des Überholens ein Gegenverkehr (415) blockiert wird, dann Steuersignale zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Längsführung des Kraftfahrzeugs (301 , 407) ausgegeben werden, um das Kraftfahrzeug (301 , 407) bezogen auf die Fahrtrichtung hinter dem Objekt (411 ) anzuhalten, wobei nach dem Anhalten weitere Umgebungssignale empfangen werden, die eine mittels der
Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs (301 , 407) erfasste Umgebung des Kraftfahrzeugs (301 , 407) repräsentieren, wobei bei Detektion basierend auf den weiteren Umgebungssignalen, dass das Objekt sich weiter bewegt, Steuersignale zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs (301 , 407) ausgegeben werden, um das Kraftfahrzeug (301 , 407) weiterzufahren.
7. Vorrichtung (201 ), die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach
einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.
8. Kraftfahrzeug (301 , 407), umfassend die Vorrichtung (201 ) nach Anspruch 7.
9. Computerprogramm (703), umfassend Befehle, die bei Ausführung des
Computerprogramms (703) durch einen Computer diesen veranlassen, ein
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
10. Maschinenlesbares Speichermedium (701 ), auf dem das Computerprogramm (703) nach Anspruch 9 gespeichert ist.
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