WO2021254686A1 - Fahrassistenzsystem und fahrassistenzverfahren zum automatisierten fahren eines fahrzeugs - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a driver assistance system for automated driving of a vehicle, a vehicle with such a driver assistance system, a driver assistance method for automated driving of a vehicle, and a storage medium for executing the method.
- the present disclosure relates, in particular, to safe entry into secondary roads that can only be used by one vehicle due to parked vehicles. State of the art
- Automated driving can be done with different degrees of automation. Exemplary degrees of automation are assisted, partially automated, highly automated or fully automated driving. These degrees of automation were defined by the Federal Highway Research Institute (BASt) (see BASt publication “Research compact”, edition 11/2012). For example, the vehicles with level 4 are fully autonomous in city operation.
- BASt Federal Highway Research Institute
- the driver assistance system for automated driving uses sensors that perceive the environment on a visual basis, both in the area that is visible and invisible to humans.
- the sensors can be, for example, a camera, a radar and / or a LiDAR. In addition to high-precision maps, these are the main signal sources for driver assistance systems for automated driving.
- a driver assistance system for the automated driving of a vehicle, in particular a motor vehicle, is specified.
- the driver assistance system comprises at least one processor unit, which is set up, when the driver assistance system executes a turning maneuver into a road: based on environment data of an environment sensor system of the vehicle, to determine whether another, oncoming traffic participant is blocking a lane of the road corresponding to the vehicle; and if it is determined that the other road user is blocking the vehicle's corresponding lane of the road, perform a situation assessment to determine whether the vehicle should reverse to allow the other road user to evacuate the lane, or the other road user should be prompted to clear the lane by reversing.
- the host vehicle based on a situation assessment, it is actively decided whether the host vehicle should reverse in order to enable the other road user to evacuate the lane, or whether the other road user should be asked to clear the lane by reversing.
- a decision is made as to who should clear the lane by sitting back, for example based on whether it is cheaper for the host vehicle or cheaper for the other vehicle to clear the lane.
- the situation assessment can resolve a deadlock situation that arises, for example, when the other vehicle drives around a parked vehicle and is in the lane of the host vehicle into which the host vehicle drives after turning.
- the vehicle can turn into the street coming from another street.
- the other street can be, for example, a main street from which the vehicle turns into a secondary street or side street.
- the other road user can be another vehicle or another vehicle, and in particular a moving or non-parked vehicle.
- the foreign vehicle can dem The host vehicle block the corresponding lane of the road if the other vehicle drives around a parked vehicle, for example.
- the other vehicle can be in the lane into which the host vehicle wants to drive, which creates the blockade for the host vehicle.
- the lane of the road that corresponds to the vehicle and into which the (ego) vehicle turns can, depending on obstacles, have its own lane (i.e. a lane for one's own direction of travel) or an opposite lane (i.e. a lane for the direction of travel opposite to one's own direction of travel ) being.
- a parked vehicle can occupy its own lane so that the host vehicle cannot enter its own lane, but must first drive into the opposite lane in order to avoid the vehicle parked in its own lane.
- a parked vehicle can occupy the opposite lane so that the host vehicle can drive into its own lane. In both cases, a deadlock situation can arise if a third-party vehicle coming from the opposite direction blocks the lane into which the host vehicle is turning.
- the at least one processor unit is preferably set up to determine whether the other road user is blocking the lane of the road corresponding to the vehicle after the vehicle has at least partially, and preferably completely, turned or driven into the road.
- a detection can first be carried out as to whether a foreign vehicle is currently blocking the entrance in the side street. In this case, the vehicle starts to flash and waits until the other vehicle has cleared the entrance before turning into the side street. However, if no blocking foreign vehicle is detected when approaching the side street, the vehicle begins to turn. It can happen that, after turning, a third-party vehicle is detected in the side street that is occupying the lane or the lane.
- the at least one processor unit is preferably set up to carry out the situation assessment based on at least one of the following aspects: a number of other road users who block the lane of the road corresponding to the vehicle; and / or a number of obstacles, in particular from parked vehicles, on the own lane and / or the opposite lane; and or a position of the other road user who is blocking the lane of the road corresponding to the vehicle; and / or a distance that the other road user must cover when reversing in order to clear the lane for the vehicle; and / or a backward path that the vehicle must cover in order to enable the other road user to clear the lane for the vehicle, for example by driving forwards (optionally with an exit from the road, for example onto a main road); and / or at least one traffic rule, in particular a violation of the at least one traffic rule when the vehicle is reversed, in order to enable the other road user to exit the road and thus clear the lane for the vehicle; and / or a cooperation behavior of the other road user
- Pedestrian path and / or cycle path in the vicinity of the vehicle are Pedestrian path and / or cycle path in the vicinity of the vehicle.
- the at least one processor unit is preferably set up to carry out the situation assessment by means of a cost calculation for the vehicle and the other road user.
- the at least one processor unit can be set up to calculate first costs for the vehicle and second costs for the other road user (and optionally other road users), the first costs relating to backing up the vehicle to enable the other road user to exit of the road can be determined, and wherein the second costs are determined in relation to a backward movement of the other road user to clear the lane for the vehicle.
- This enables the costs to be calculated for all road users to resolve the situation.
- a loss of time by the respective road user and / or a risk of an accident can be taken into account.
- turning the host vehicle backwards into the exit road during rush hour is associated with a high risk, but with a low risk in the late evening hours / noon.
- the vehicle can decide whether to reset voluntarily (e.g. lower or the same costs for this scenario). However, if the vehicle determines that the costs for the other road user are lower, it can actively request the other road user to drive backwards and clear the lane.
- the at least one processor unit is preferably set up to determine, based on a comparison of the first costs and the second costs, whether the vehicle should reverse in order to enable the other road user to exit the road, or the other road user should be prompted to clear the lane by reversing.
- the at least one processor unit can determine that the vehicle should reset if the costs for the vehicle, i.e. the first costs, are less than or equal to the costs of the other road user, i.e. the second costs.
- the at least one processor unit can determine that the other road user should be requested to clear the lane by reversing if the costs for the vehicle, ie the first costs, are greater than (or equal to) the costs of the other road user, ie the second cost, are.
- the at least one processor unit is preferably set up to control at least one vehicle function for prompting the other road user to reset to clear the lane in such a way that the vehicle actively drives towards the other road user; and / or optical and / or acoustic information is output to the other road user.
- the other road user is actively approached in order to force the other road user to reverse and, optionally, to make it clear that the host vehicle cannot reverse. If there is no reaction, further signals such as horn and / or lettering on the windshield and / or a projection can be used to communicate with the other road user.
- the driver assistance system can plan a trajectory for the vehicle in order to turn back onto the safe footpath and let the other road user drive out of the road. This can be done, for example, by activating the hazard warning lights and may violate traffic regulations, but objectively speaking it can be the safest way to resolve the deadlock situation through the initiative of the automated vehicle and to avoid high-risk driving onto the exit road.
- the at least one processor unit is preferably set up to determine whether at least one traffic rule would be violated when the vehicle is reversed in order to enable the other road user to clear the lane for the vehicle; and communicate with an external entity to obtain authorization for the reset violating the at least one traffic rule.
- the vehicle cannot independently decide whether to violate the traffic rules.
- the external unit can be associated with a teleoperator and / or a cooperating police authority, for example.
- the teleoperator is switched on so that it takes responsibility for the situation and releases the process.
- the cooperating police authority can provide a backend interface.
- the maneuver can be reported from the vehicle to the backend prior to the start, e.g. on a blockchain.
- the blockchain generates a release token for the driving maneuver so that the vehicle can initiate the maneuver. This ensures that observing police officers can verify the process.
- the vehicle cannot arbitrarily decide about the violation of traffic rules, but the police server can flexibly issue a clearance depending on the location, time and / or type of maneuver.
- the environmental sensor system preferably comprises at least one LiDAR system and / or at least one radar system and / or at least one camera and / or at least one ultrasound system.
- the environment sensor system can provide the environment data (also referred to as “environment data”), which depict an area around the vehicle.
- the at least one processor unit is a programmable arithmetic logic unit, that is to say a machine or an electronic circuit, which controls other elements in accordance with transferred commands and thereby drives an algorithm (process).
- a vehicle in particular a motor vehicle, is provided.
- the vehicle comprises the driver assistance system for automated driving according to the embodiments of the present disclosure.
- automated driving can be understood to mean driving with automated longitudinal or lateral guidance or autonomous driving with automated longitudinal and lateral guidance.
- the automated driving can be, for example, driving on the motorway for a longer period of time or driving for a limited time as part of parking or maneuvering.
- automated driving includes automated driving with any degree of automation. Exemplary degrees of automation are assisted, partially automated, highly automated or fully automated driving. These degrees of automation were defined by the Federal Highway Research Institute (BASt) (see BASt publication “Research compact”, edition 11/2012).
- assisted driving With assisted driving, the driver continuously performs the longitudinal or lateral guidance, while the system takes on the other function within certain limits.
- TAF partially automated driving
- the system takes over the longitudinal and lateral guidance for a certain period of time and / or in specific situations, whereby the driver has to constantly monitor the system as with assisted driving.
- HAF highly automated driving
- the system takes over the longitudinal and lateral guidance for a certain period of time without the driver having to permanently monitor the system; however, the driver must be able to take control of the vehicle within a certain period of time.
- VAF fully automated driving
- VAF the system can automatically manage driving in all situations for a specific application; a driver is no longer required for this application.
- SAE levels 1 to 4 of the SAE J3016 standard SAE - Society of Automotive Engineering.
- highly automated driving (HAF) Level 3 corresponds to the SAE J3016 standard.
- SAE J3016 also provides SAE level 5 as the highest degree of automation, which is not included in the definition of BASt.
- SAE level 5 corresponds to driverless driving, in which the The system can automatically handle all situations like a human driver during the entire journey; a driver is generally no longer required.
- the driver assistance system is preferably set up for automated driving according to SAE level 4 or SAE level 5.
- the driver assistance system can be used for an inner-city area.
- vehicle includes cars, trucks, buses, mobile homes, motorcycles, etc. that are used to transport people, goods, etc.
- the term includes motor vehicles for passenger transport.
- a driver assistance method for the automated driving of a vehicle in particular a motor vehicle, is specified.
- the driver assistance method includes detecting that a driver assistance system is performing a turning maneuver into a road; a determination, based on environment data of an environment sensor system of the vehicle, whether another, oncoming road user is blocking a lane of the road corresponding to the vehicle; and if it is determined that the other road user is blocking the lane of the road corresponding to the vehicle, and based on a situation assessment, resetting the vehicle to allow the other road user to exit the road, or requesting the other road user to drive through the lane to clear a reset.
- the driver assistance method can implement the aspects of the driver assistance system described in this document for the automated driving of a vehicle, in particular a motor vehicle.
- software is to be executed with program code for carrying out the driver assistance method for automated driving of a vehicle when the software runs on one or more software-controlled devices.
- a software (SW) program is specified.
- the SW program can be set up to be executed on one or more processors, and thereby to execute the driver assistance method described in this document for the automated driving of a vehicle.
- a storage medium is specified.
- the storage medium can comprise a SW program which is set up to be executed on one or more processors and thereby to execute the driver assistance method described in this document for the automated driving of a vehicle.
- FIG. 1 schematically shows a deadlock situation when a vehicle drives into a side street
- FIG. 2 schematically shows a further deadlock situation when a vehicle drives into a side street
- FIG. 3 schematically shows a vehicle with a driver assistance system for automated driving according to embodiments of the present disclosure
- FIG. 4 shows a flow diagram of a driver assistance method for automated driving of a vehicle according to embodiments of the present disclosure.
- FIG. 1 schematically shows a deadlock situation when a vehicle 10 drives into a side road.
- FIG. 2 schematically shows a further deadlock situation when a vehicle 10 drives into a side street.
- host vehicle 10 can turn into a second street B coming from a first street A.
- the first street A can be, for example, a main street from which the vehicle 10 turns into a secondary street or side street B.
- the secondary road B can include a dedicated lane B1 (that is, a lane for one's own direction of travel) and an opposing lane B2 (that is, a lane for the direction of travel opposite to one's own direction of travel).
- One or more parked vehicles 40 can block at least part of the own lane B 1 and / or the opposite lane B2.
- a single parked vehicle 40 is shown in the opposite lane B2 by way of example.
- the present disclosure is not limited to this and there may be a number of several vehicles parked one behind the other on the own lane B1 and / or the opposite lane B2.
- a row of parked vehicles can be present on both sides, so that a remaining street width is only sufficient for a single vehicle to drive through.
- the present disclosure is not limited to parked vehicles and there may be other obstacles that block at least part of the own lane B1 and / or the opposite lane B2.
- the other obstacles can include a construction site, a container, objects on the roadway, etc., for example.
- another road user coming from the opposite direction such as a third-party vehicle 30, bypasses the vehicle 40 parked in the opposite lane B2 and thus blocks the lane (own lane B1 of the host vehicle 10) onto which the host vehicle 10 turns.
- FIG. 2 shows a further example in which a parked vehicle 40 blocks the own lane B1 of the host vehicle 10.
- the host vehicle 10 cannot drive directly into the own lane B 1, but must first drive into the opposite lane B2 in order to drive around the vehicle 40 parked in the own lane B1.
- the exemplary deadlock situations shown in FIGS. 1 and 2 can be further complicated by the fact that the host vehicle 10 crosses a cycle path and / or footpath (not shown) when turning into road B.
- the driver assistance system 100 comprises at least one processor unit which is set up to determine, when the driver assistance system 100 executes a turning maneuver into a street B, based on data from the surroundings of an environmental sensor system of the vehicle 10, whether another, oncoming traffic participant 30 corresponds to the vehicle 10 Lane of road B (B1 in Figure 1 and B2 in Figure 2) blocked; and if it is determined that the other road user 30 is blocking the lane of road B corresponding to vehicle 10, conduct a situation assessment to determine whether vehicle 10 should reverse to give other road user 30 an exit from road B to clear the to enable blocked lane, or whether the other road user 30 should be ordered to clear the lane by reversing.
- the driver assistance system 100 comprises at least one processor unit which is set up to determine, when the driver assistance system 100 executes a turning maneuver into a street B, based on data from the surroundings of an environmental sensor system of the vehicle 10, whether another, oncoming traffic participant 30 corresponds to the vehicle 10 Lane of road B (B1 in Figure 1 and B2 in Figure 2) blocked; and if it is determined
- the vehicle 10 when approaching the side street B that the vehicle 10 would like to turn, the vehicle 10 can first perform a detection as to whether an obstacle, such as another vehicle, is blocking the entrance. In this case, the vehicle 10 begins to flash and, before turning into side street B, may wait until the blocking vehicle has cleared the side street. However, if no obstacle is detected when approaching side street B, vehicle 10 begins the turning process. In this case, it can happen that, after turning, another road user 30 is recognized who is occupying the lane.
- an obstacle such as another vehicle
- the vehicle 10 or the driver assistance system 100 carries out a situation assessment and a corresponding driving strategy planning.
- the situation is assessed on the basis of one or more features, such as the number of blocking vehicles on the side street, a position of the blocking vehicles, a backward path to be covered by the blocking vehicles until the route is cleared, a classification of the cooperation behavior (e.g. on the basis of vehicle dynamics, license plate) (Historical knowledge), vehicle type, origin of the vehicle, etc.), a traffic density on main road B, a traffic density of vulnerable ones Road users such as e-scooters, bicars, cyclists, etc. on a cycle path, a density of pedestrians on a footpath, etc.
- one or more features such as the number of blocking vehicles on the side street, a position of the blocking vehicles, a backward path to be covered by the blocking vehicles until the route is cleared, a classification of the cooperation behavior (e.g. on the basis of vehicle dynamics, license plate) (Historical knowledge), vehicle type, origin of the vehicle, etc
- Driving strategy planning is carried out, for example, by calculating the costs for all road users to resolve the situation.
- the time lost by the respective road user and the risk of an accident are taken into account. It is assumed, for example, that turning backwards into main street A in rush hour is associated with a high risk, while in the late evening hours / noon it is associated with a low risk.
- the vehicle 10 decides whether it will reset voluntarily (e.g. lower or the same costs for this scenario). However, if the vehicle 10 determines that the costs for the opposing vehicle 30 are lower, it actively requests the generic vehicle 30 to drive backwards and clear the path.
- the request can be made, for example, by actively driving towards the opposing vehicle 30 in order to force the opposing vehicle 30 to reverse and to make it clear that the host vehicle 10 cannot reverse.
- communication with the other vehicle 30 can take place by means of further signals such as horn or lettering in the windshield or by projection. If the deadlock situation cannot be resolved in this way, a trajectory can be planned in order to turn back onto the safe footpath and allow the blocking vehicle 30 to pass. This takes place, for example, using the hazard warning lights and may violate traffic rules, but objectively speaking it can be the safest way to resolve the deadlock situation through the initiative of the host vehicle 10 and to avoid a high-risk approach to main road A.
- the host vehicle 10 cannot independently decide whether to violate the traffic rules. In this case, for example, a teleoperator can be switched on who takes responsibility for this situation and releases the process.
- a cooperating police authority can provide a backend interface.
- the maneuver can be reported on a blockchain before it begins.
- the blockchain generates a release token for the driving maneuver so that the vehicle 10 can initiate the maneuver. This ensures that the police officers observing the Verify process.
- the vehicle 10 cannot arbitrarily decide about the violation of the traffic rules, but the police server can, for example, issue a clearance depending on the location, time and / or type of maneuver.
- FIG. 3 schematically shows a vehicle 10 with a driver assistance system 100 for automated driving according to embodiments of the present disclosure.
- the longitudinal and / or lateral guidance of the vehicle 10 takes place automatically.
- the driver assistance system 100 thus takes over the vehicle guidance.
- the driver assistance system 100 controls the drive 20, the transmission 22, the (for example hydraulic) service brake 24 and the steering 26 via intermediate units (not shown).
- the vehicle can include at least one environment sensor 12 which is set up to record environment data that indicate the vehicle environment.
- the at least one environment sensor 12 can include, for example, one or more ultrasound systems, one or more LiD AR systems, one or more radar systems and / or one or more cameras.
- the driver assistance system 100 can in particular automatically carry out turning into the street and backing up the vehicle.
- FIG. 4 schematically shows a flow diagram of a driver assistance method 400 for automated driving of a vehicle according to embodiments of the present disclosure.
- the driver assistance method 400 can be implemented by appropriate software that can be executed by one or more processors (e.g. a CPU).
- processors e.g. a CPU
- the driver assistance method 400 comprises, in block 410, a detection that a driver assistance system is performing a turning maneuver into a road; in block 420 a determination, based on environment data of an environment sensor system of the vehicle, whether another, oncoming road user is blocking a lane of the road corresponding to the vehicle; and in block 430, if it is determined that the other road user is blocking the lane of the road corresponding to the vehicle, and based on a situation assessment, backing up the vehicle to the other To enable road users to exit the road to clear the lane, or to request the other road user to clear the lane by reversing.
- the host vehicle based on a situation assessment, it is actively decided whether the host vehicle should reverse in order to enable the other road user to evacuate the lane, or whether the other road user should be asked to clear the lane by reversing.
- a decision is made as to who should clear the lane by sitting back, for example based on whether it is cheaper for the host vehicle or cheaper for the other vehicle to clear the lane.
- the situation assessment can resolve a deadlock situation that arises, for example, when the other vehicle drives around a parked vehicle and is in the lane of the host vehicle into which the host vehicle drives after turning.
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Abstract
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Das Fahrassistenzsystem umfasst wenigstens eine Prozessoreinheit, die eingerichtet ist, um, wenn das Fahrassistenzsystem ein Abbiegemanöver in eine Straße durchführt: basierend auf Umfelddaten einer Umgebungssensorik des Fahrzeugs zu bestimmen, ob ein anderer, entgegenkommender Verkehrsteilnehmer eine dem Fahrzeug entsprechende Fahrspur der Straße blockiert; und wenn bestimmt wird, dass der andere Verkehrsteilnehmer die dem Fahrzeug entsprechende Fahrspur der Straße blockiert, eine Situationsbewertung durchzuführen, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug zurücksetzen soll, um dem anderen Verkehrsteilnehmer eine Ausfahrt aus der Straße zu ermöglichen, oder der andere Verkehrsteilnehmer aufgefordert werden soll, die Fahrspur durch ein Zurücksetzen zu räumen.
Description
Fahrassistenzsystem und Fahrassistenzverfahren zum automatisierten Fahren eines
Fahrzeugs
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs, ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrassistenzsystem, ein Fahrassistenzverfahren zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs, und ein Speichermedium zum Ausfuhren des Verfahrens. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere eine sichere Einfahrt in Nebenstraßen, die aufgrund von parkenden Fahrzeugen nur von einem Fahrzeug befahren werden können.
Stand der Technik
Fahrassistenzsysteme zum automatisierten Fahren gewinnen stetig an Bedeutung. Das automatisierte Fahren kann mit verschiedenen Automatisierungsgraden erfolgen. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beispielsweise sind die Fahrzeuge mit Level 4 vollautonom im Stadtbetrieb unterwegs.
Das Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren verwendet Sensoren, die die Umgebung auf visueller Basis wahmehmen, sowohl im für den Menschen sichtbaren als auch unsichtbaren Bereich. Die Sensoren können zum Beispiel eine Kamera, ein Radar und/oder ein LiDAR sein. Diese sind neben hochgenauen Karten die hauptsächlichen Signalquellen für Fahrassistenzsysteme zum automatisierten Fahren.
In Wohngebieten parken Anwohner ihre Fahrzeuge manchmal derart, dass die Fahrbahn streckenweise nur von einem Fahrzeug befahren werden kann. Oftmals ist es dabei eine Zielsetzung der Anwohner, dass die Geschwindigkeit der durchfahrenden Fahrzeuge sowie eine Attraktivität zum Durchfahren des Wohngebiets reduziert wird. Dies kann dazu führen, dass ein autonomes Fahrzeug in einem Wohngebiet die parkenden Fahrzeuge mit „Schlangenlinien“ umfahren muss. Zudem kann beim Einbiegen in ein Wohngebiet aufgrund der geparkten Fahrzeuge eine Deadlock-Situation entstehen, beispielswiese wenn ein entgegenkommendes Fremdfahrzeug ein geparktes Fahrzeug umfährt und sich auf der Fahrspur des autonomen Fahrzeugs befindet.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs, ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrassistenzsystem, ein Fahrassistenzverfahren zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs, und ein Speichermedium zum Ausführen des Fahrassistenzverfahrens anzugeben, die eine Zuverlässigkeit eines Fahrassistenzsystems zum automatisierten Fahren verbessern können.
Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, Deadlock-Situationen bei einem Abbiegen in eine Straße aufzulösen bzw. zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angegeben. Das Fahrassistenzsystem umfasst wenigstens eine Prozessoreinheit, die eingerichtet ist, um, wenn das Fahrassistenzsystem ein Abbiegemanöver in eine Straße durchführt: basierend auf Umfelddaten einer Umgebungssensorik des Fahrzeugs zu bestimmen, ob ein anderer, entgegenkommender Verkehrsteilnehmer eine dem Fahrzeug entsprechende Fahrspur der Straße blockiert; und wenn bestimmt wird, dass der andere Verkehrsteilnehmer die dem Fahrzeug entsprechende Fahrspur der Straße blockiert, eine Situationsbewertung durchzuführen, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug zurücksetzen soll, um dem anderen Verkehrsteilnehmer eine Räumung der Fahrspur zu ermöglichen, oder der andere Verkehrsteilnehmer aufgefordert werden soll, die Fahrspur durch ein Zurücksetzen zu räumen.
Erfindungsgemäß wird basierend auf einer Situationsbewertung aktiv entschieden, ob das Egofahrzeug zurücksetzen soll, um dem anderen Verkehrsteilnehmer eine Räumung der Fahrspur zu ermöglichen, oder ob der andere Verkehrsteilnehmer aufgefordert werden soll, die Fahrspur durch ein Zurücksetzen zu räumen. Anders gesagt wird entschieden, wer die Fahrspur durch ein Zurücksitzen räumen soll, beispielsweise basierend darauf, ob es günstiger für das Egofahrzeug oder günstiger für das Fremdfahrzeug ist, die Fahrspur zu räumen. Durch die Situationsbewertung kann eine Deadlock-Situation aufgelöst werden, die zum Beispiel entsteht, wenn das Fremdfahrzeug ein geparktes Fahrzeug umfährt und sich auf der Fahrspur des Egofahrzeugs befindet, auf die das Egofahrzeug nach dem Abbiegen einfährt.
Das Fahrzeug kann in die Straße von einer anderen Straße kommend einbiegen. Die andere Straße kann zum Beispiel eine Hauptstraße sein, von der das Fahrzeug in eine Nebenstraße bzw. Seitenstraße einbiegt.
Der andere Verkehrsteilnehmer kann ein anderes Fahrzeug bzw. Fremdfahrzeug sein, und insbesondere ein fahrendes bzw. nicht-geparktes Fahrzeug. Das Fremdfahrzeug kann die dem
Egofahrzeug entsprechende Fahrspur der Straße blockieren, wenn das Fremdfahrzeug zum Beispiel ein geparktes Fahrzeug umfährt. Anders gesagt kann sich das Fremdfahrzeug auf der Fahrspur befinden, auf die das Egofahrzeug einfahren will, wodurch die Blockade für das Egofahrzeug entsteht.
Die dem Fahrzeug entsprechende Fahrspur der Straße, in die das (Ego)F ahrzeug einbiegt, kann dabei in Abhängigkeit von Hindernissen eine eigene Fahrspur (also eine Fahrspur für die eigene Fahrtrichtung) oder eine Gegenfahrspur (also eine Fahrspur für die zur eigenen Fahrtrichtung entgegengesetzte Fahrtrichtung) sein. Beispielsweise kann ein parkendes Fahrzeug die Eigenfahrspur besetzen, so dass das Egofahrzeug nicht auf die eigene Fahrspur einfahren kann, sondern zuerst auf die Gegenfahrspur fahren muss, um das auf der eigenen Fahrspur geparkte Fahrzeug zu umfahren. In einem anderen Beispiel kann ein parkendes Fahrzeug die Gegenfahrspur besetzen, so dass das Egofahrzeug auf die eigene Fahrspur einfahren kann. In beiden Fällen kann es zu einer Deadlock-Situation kommen, wenn ein aus der Gegenrichtung kommendes Fremdfahrzeug die Fahrspur, auf die das Egofahrzeug einbiegt, blockiert.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Prozessoreinheit eingerichtet, um zu bestimmen, ob der andere Verkehrsteilnehmer die dem Fahrzeug entsprechende Fahrspur der Straße blockiert, nachdem das Fahrzeug zumindest teilweise, und vorzugsweise vollständig, in die Straße abgebogen bzw. eingefahren ist. Insbesondere kann bei einer Annäherung an eine Seitenstraße, in die das Fahrzeug einbiegen möchte, zunächst eine Detektion durchgeführt werden, ob aktuell ein Fremdfahrzeug in der Seitenstraße die Einfahrt blockiert. In diesem Fall beginnt das Fahrzeug zu blinken und wartet vor dem Einbiegen in die Seitenstraße, bis das Fremdfahrzeug die Einfahrt geräumt hat. Wird bei der Annäherung an die Seitenstraße jedoch kein blockierendes Fremdfahrzeug erkannt, beginnt das Fahrzeug mit dem Einbiegen. Hierbei kann es Vorkommen, dass nach dem Einbiegen ein Fremdfahrzeug in der Seitenstraße erkannt wird, das den Fahrstreifen bzw. die Fahrspur belegt.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Prozessoreinheit eingerichtet, um die Situationsbewertung basierend auf wenigstens einem der folgenden Aspekte durchzuführen: einer Anzahl der anderen Verkehrsteilnehmer, die die dem Fahrzeug entsprechende Fahrspur der Straße blockieren; und/oder einer Anzahl von Hindernissen, insbesondere von parkenden Fahrzeugen, auf der Eigenfahrspur und/oder der Gegenfahrspur; und/oder
einer Position des anderen Verkehrsteilnehmers, der die dem Fahrzeug entsprechende Fahrspur der Straße blockiert; und/oder einer Wegstrecke, die der andere Verkehrsteilnehmer bei einem Zurücksetzen zurücklegen muss, um die Fahrspur für das Fahrzeug zu räumen; und/oder einem Rückwärtspfad, den das Fahrzeug zurücklegen muss, um dem anderen Verkehrsteilnehmer zu ermöglichen, die Fahrspur für das Fahrzeug beispielsweise durch eine Vorwärtsfahrt (optional mit einer Ausfahrt aus der Straße z.B. auf eine Hauptstraße) zu räumen; und/oder wenigstens einer Verkehrsregel, insbesondere einer Verletzung der wenigstens einen Verkehrsregel bei einem Zurücksetzen des Fahrzeugs, um dem anderen Verkehrsteilnehmer zu ermöglichen, aus der Straße auszufahren und so die Fahrspur für das Fahrzeug zu räumen; und/oder einem Kooperationsverhalten des anderen Verkehrsteilnehmers, wie zum Beispiel einer Fahrzeugdynamik, einem Nummernschild (z.B. basierend auf einem Historienwissen), einem Fahrzeugtyp und/oder einer Herkunft des Fahrzeugs; und/oder einem Verkehrsaufkommen, insbesondere einer Verkehrsdichte, auf einer
Ausgangsstraße, von der das Fahrzeug in die Straße einbiegt; und/oder einem Verkehrsaufkommen, insbesondere einer Verkehrsdichte, auf einem
Fußgängerweg und/oder Fahrradweg in einer Umgebung des Fahrzeugs.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Prozessoreinheit eingerichtet, um die Situationsbewertung mittels einer Kostenberechnung für das Fahrzeug und den anderen Verkehrsteilnehmer durchzuführen.
Beispielsweise kann die wenigstens eine Prozessoreinheit eingerichtet sein, um erste Kosten für das Fahrzeug und zweite Kosten für den anderen Verkehrsteilnehmer (und optional weitere Verkehrsteilnehmer) zu berechnen, wobei die ersten Kosten in Bezug auf das Zurücksetzen des Fahrzeugs zum Ermöglichen einer Ausfahrt des anderen Verkehrsteilnehmers aus der Straße bestimmt werden, und wobei die zweiten Kosten in Bezug auf ein Zurücksetzen des anderen Verkehrsteilnehmers zur Freigabe der Fahrspur für das Fahrzeug bestimmt werden.
Damit kann eine Berechnung der Kosten für alle Verkehrsteilnehmer zur Auflösung der Situation erfolgen. In einigen Ausführungsformen kann ein Zeitverlust des jeweiligen Verkehrsteilnehmers und/oder ein Unfallrisiko berücksichtigt werden. Hier kann beispielsweise davon ausgegangen werden, dass ein rückwärtiges Einbiegen des Egofahrzeugs in die Ausgangsstraße während der Rushhour mit einem hohen Risiko einhergeht, in den späten Abendstunden/Mittag jedoch mit einem geringen Risiko.
Auf Basis der Kosten kann das Fahrzeug entscheiden, ob es freiwillig zurücksetzt (z.B. geringere oder gleiche Kosten für dieses Szenario). Stellt das Fahrzeug jedoch fest, dass die Kosten für den anderen Verkehrsteilnehmer geringer sind, kann es den anderen Verkehrsteilnehmer aktiv auffordem auf, rückwärts zu fahren und die Fahrspur freizugeben.
Hierzu ist die wenigstens eine Prozessoreinheit vorzugsweise eingerichtet, um basierend auf einem Vergleich der ersten Kosten und der zweiten Kosten zu bestimmen, ob das Fahrzeug zurücksetzen soll, um dem anderen Verkehrsteilnehmer eine Ausfahrt aus der Straße zu ermöglichen, oder der andere Verkehrsteilnehmer aufgefordert werden soll, die Fahrspur durch ein Zurücksetzen zu räumen. Insbesondere kann die wenigstens eine Prozessoreinheit bestimmen, dass das Fahrzeug zurücksetzen soll, wenn die Kosten für das Fahrzeug, d.h. die ersten Kosten, kleiner oder gleich den Kosten des anderen Verkehrsteilnehmers, d.h. den zweiten Kosten, sind. Ergänzend oder alternativ kann die wenigstens eine Prozessoreinheit bestimmen, dass der andere Verkehrsteilnehmer aufgefordert werden soll, die Fahrspur durch ein Zurücksetzen zu räumen, wenn die Kosten für das Fahrzeug, d.h. die ersten Kosten, größer (oder gleich) den Kosten des anderen Verkehrsteilnehmers, d.h. den zweiten Kosten, sind.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Prozessoreinheit eingerichtet, um für das Auffordem des anderen Verkehrsteilnehmers zum Zurücksetzen zur Räumung der Fahrspur wenigstens eine Fahrzeugfunktion derart anzusteuem, dass das Fahrzeug aktiv auf den anderen Verkehrsteilnehmer zufährt; und/oder eine optische und/oder akustische Information an den anderen Verkehrsteilnehmer ausgegeben wird.
Beispielsweise erfolgt ein aktives Zufahren auf den anderen Verkehrsteilnehmer, um ein Rückwärtsfahren des anderen Verkehrsteilnehmers zu erzwingen und optional, um klar zu machen, dass ein Rückwärtsfahren des Egofahrzeugs nicht möglich ist. Erfolgt keine Reaktion, kann durch weitere Signale wie Hupe und/oder Schriftzug in der Windschutzscheibe und/oder durch eine Projektion mit dem anderen Verkehrsteilnehmer kommuniziert werden.
In einigen Ausführungsformen, beispielsweise falls sich die Deadlock-Situation durch die oben genannten Maßnahmen nicht auflösen lässt, kann das Fahrassistenzsystem eine Trajektorie für das Fahrzeug planen, um auf den sicheren Fußweg rückwärts einzubiegen und den anderen Verkehrsteilnehmer aus der Straße ausfahren zu lassen. Dies kann zum Beispiel mit Setzen des Warnblinkers erfolgen und verletzt unter Umständen Verkehrsregeln, kann objektiv gesehen aber die sicherste Möglichkeit darstellen, um die Deadlock-Situation durch Initiative des automatisiert fahrenden Fahrzeugs aufzulösen und ein hochriskantes Auffahren auf die Ausgangsstraße zu vermeiden.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Prozessoreinheit eingerichtet, um zu bestimmen, ob wenigstens eine Verkehrsregel beim Zurücksetzen des Fahrzeugs, um dem anderen Verkehrsteilnehmer zu ermöglichen, die Fahrspur für das Fahrzeug zu räumen, verletzt würde; und mit einer externen Einheit zu kommunizieren, um eine Autorisierung für das Zurücksetzen, das die wenigstens eine Verkehrsregel verletzt, zu erhalten.
Damit kann das Fahrzeug in einigen Ausführungsformen nicht selbstständig über das Verletzen der Verkehrsregeln entscheiden. Die externe Einheit kann zum Beispiel mit einem Teleoperator und/oder einer kooperierenden Polizeibehörde assoziiert sein. Beispielsweise wird der Teleoperator eingeschaltet, damit dieser die Verantwortung für die Situation übernimmt und den Vorgang frei gibt.
Ergänzend oder alternativ kann die kooperierende Polizeibehörde ein Backendinterface zur Verfügung stellen. In einigen Ausführungsformen kann das Manöver vor Beginn z.B. auf einer Blockchain vom Fahrzeug an das Backend gemeldet werden. Die Blockchain erzeugt einen Freigabetoken für das Fahrmanöver, so dass das Fahrzeug das Manöver einleiten kann. Dadurch kann gewährleistet werden, dass beobachtende Polizeibeamte den Vorgang verifizieren können. Zudem kann das Fahrzeug nicht beliebig über die Verletzung von Verkehrsregeln entscheiden, sondern der Polizeiserver kann je nach Ort, Uhrzeit und/oder Art des Manöverd flexibel eine Freigabe erteilen.
Vorzugsweise umfasst die Umgebungssensorik wenigstens ein LiDAR-System und/oder wenigstens ein Radar- System und/oder wenigstens eine Kamera und/oder wenigstens ein Ultraschall-System. Die Umgebungssensorik kann die Umfelddaten (auch als „Umgebungsdaten“ bezeichnet) bereitstellen, die einen Umgebungsbereich des Fahrzeugs abbilden.
Die wenigstens eine Prozessoreinheit ist ein programmierbares Rechenwerk, also eine Maschine oder eine elektronische Schaltung, die gemäß übergebenen Befehlen andere Elemente steuert und dabei einen Algorithmus (Prozess) vorantreibt.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, abgegeben. Das Fahrzeug umfasst das Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012).
Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich.
Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das
System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich.
Vorzugsweise ist das Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren gemäß SAE-Level 4 oder SAE-Level 5 eingerichtet. Insbesondere kann das Fahrassistenzsystem für einen innerstädtischen Bereich eingesetzt werden.
Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrassistenzverfahren zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angegeben. Das Fahrassi stenzverfahren umfasst ein Erfassen, dass ein Fahrassistenzsystem ein Abbiegemanöver in eine Straße durchführt; ein Bestimmen, basierend auf Umfelddaten einer Umgebungssensorik des Fahrzeugs, ob ein anderer, entgegenkommender Verkehrsteilnehmer eine dem Fahrzeug entsprechende Fahrspur der Straße blockiert; und wenn bestimmt wird, dass der andere Verkehrsteilnehmer die dem Fahrzeug entsprechende Fahrspur der Straße blockiert, und basierend auf einer Situationsbewertung ein Zurücksetzen des Fahrzeugs, um dem anderen Verkehrsteilnehmer eine Ausfahrt aus der Straße zu ermöglichen, oder ein Auffordem des anderen Verkehrsteilnehmers, die Fahrspur durch ein Zurücksetzen zu räumen.
Das Fahrassistenzverfahren kann die Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Fahrassistenzsystems zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, implementieren.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Software mit Programmcode zur Durchführung des Fahrassistenzverfahrens zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs auszuführen, wenn die Software auf einer oder mehreren softwaregesteuerten Einrichtungen abläuft.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Software (SW) Programm angegeben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Fahrassistenzverfahren zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs auszuführen.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Speichermedium angegeben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Fahrassi stenzverfahren zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs auszuführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 schematisch eine Deadlock-Situation beim Einfahren eines Fahrzeugs in eine Nebenstraße,
Figur 2 schematisch eine weitere Deadlock-Situation beim Einfahren eines Fahrzeugs in eine Nebenstraße,
Figur 3 schematisch ein Fahrzeug mit einem Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und
Figur 4 ein Flussdiagram eines Fahrassistenzverfahrens zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Ausführungsformen der Offenbarung
Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
Figur 1 zeigt schematisch eine Deadlock-Situation beim Einfahren eines Fahrzeugs 10 in eine Nebenstraße. Figur 2 zeigt schematisch eine weitere Deadlock-Situation beim Einfahren eines Fahrzeugs 10 in eine Nebenstraße.
Obwohl in Wohngebieten eine Straße oftmals komplett mit jeweils einem Fahrstreifen bzw. einer Fahrspur pro Fahrtrichtung befahrbar sein sollte, ist dies in der Praxis häufig nicht
möglich. Hier kann es beim Einbiegen in ein Wohngebiet zu Deadlock-Situationen kommen, die aufgelöst werden müssen.
Bezugnehmend auf die Figur 1 kann das Egofahrzeug 10 von einer ersten Straße A kommend in eine zweite Straße B einbiegen. Die erste Straße A kann zum Beispiel eine Hauptstraße sein, von der das Fahrzeug 10 in eine Nebenstraße bzw. Seitenstraße B einbiegt. Die Nebenstraße B kann eine Eigenfahrspur Bl (also eine Fahrspur für die eigene Fahrtrichtung) und eine Gegenfahrspur B2 (also eine Fahrspur für die zur eigenen Fahrtrichtung entgegengesetzte Fahrtrichtung) umfassen.
Eines oder mehrere geparkte Fahrzeuge 40 können zumindest einen Teil der Eigenfahrspur B 1 und/oder der Gegenfahrspur B2 blockieren. In Figur 1 ist beispielhaft ein einzelnes geparktes Fahrzeug 40 auf der Gegenfahrspur B2 dargestellt. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf begrenzt und es kann eine Reihe von mehreren hintereinander geparkten Fahrzeugen auf der Eigenfahrspur Bl und/oder der Gegenfahrspur B2 vorhanden sein. Beispielsweise kann auf beiden Seiten jeweils eine Reihe geparkter Fahrzeuge vorhanden sein, so dass eine verbleibende Straßenbreite für eine Durchfahrt nur für ein einzelnes Fahrzeug ausreicht.
Zudem ist die vorliegende Offenbarung nicht auf parkende Fahrzeuge begrenzt und es können andere Hindernisse vorhanden sein, die zumindest einen Teil der Eigenfahrspur Bl und/oder der Gegenfahrspur B2 blockieren. Die anderen Hindernisse können zum Beispiel eine Baustelle, einen Container, Gegenstände auf der Fahrbahn, etc. umfassen.
Im Beispiel der Figur 1 umfährt ein aus der Gegenrichtung kommender anderer Verkehrsteilnehmer, wie zum Beispiel ein Fremdfahrzeug 30, das auf der Gegenfahrspur B2 geparkte Fahrzeug 40 und blockiert somit die Fahrspur (Eigenfahrspur Bl des Egofahrzeugs 10), auf die das Egofahrzeug 10 einbiegt.
Figur 2 zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem ein geparktes Fahrzeug 40 die Eigenfahrspur Bl des Egofahrzeugs 10 blockiert. In diesem Fall kann das Egofahrzeug 10 nicht unmittelbar auf die Eigenfahrspur B 1 einfahren, sondern muss zuerst auf die Gegenfahrspur B2 fahren, um das auf der Eigenfahrspur Bl geparkte Fahrzeug 40 zu umfahren.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten beispielhaften Deadlock-Situationen können zusätzlich noch dadurch verkompliziert werden, dass das Egofahrzeug 10 beim Abbiegen in die Straße B einen Fahrradweg und/oder Fußweg (nicht gezeigt) überquert.
Derartige Deadlock-Situationen können mit dem erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystem 100 aufgelöst werden. Das Fahrassistenzsystem 100 umfasst hierzu wenigstens eine Prozessoreinheit, die eingerichtet ist, um, wenn das Fahrassistenzsystem 100 ein Abbiegemanöver in eine Straße B durchführt, basierend auf Umfelddaten einer Umgebungssensorik des Fahrzeugs 10 zu bestimmen, ob ein anderer, entgegenkommender Verkehrsteilnehmer 30 eine dem Fahrzeug 10 entsprechende Fahrspur der Straße B (Bl in Figur 1 und B2 in Figur 2) blockiert; und wenn bestimmt wird, dass der andere Verkehrsteilnehmer 30 die dem Fahrzeug 10 entsprechende Fahrspur der Straße B blockiert, eine Situationsbewertung durchzuführen, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug 10 zurücksetzen soll, um dem anderen Verkehrsteilnehmer 30 eine Ausfahrt aus der Straße B zur Räumung der blockierten Fahrspur zu ermöglichen, oder ob der andere Verkehrsteilnehmer 30 aufgef ordert werden soll, die Fahrspur durch ein Zurücksetzen zu räumen.
Im Detail kann das Fahrzeug 10 bei einer Annäherung an die Seitenstraße B, die das Fahrzeug 10 einbiegen möchte, zunächst eine Detektion durchführen, ob ein Hindernis, wie z.B. ein anderes Fahrzeug, die Einfahrt blockiert. In diesem Fall beginnt das Fahrzeug 10 zu blinken und wartet vor dem Einbiegen in Seitenstraße B eventuell ab, bis das blockierende Fahrzeug die Seitenstraße geräumt hat. Wird bei der Annäherung an die Seitenstraße B jedoch kein Hindernis erkannt, beginnt das Fahrzeug 10 den Einbiegevorgang. Hierbei kann es Vorkommen, dass nach dem Einbiegen ein anderer Verkehrsteilnehmer 30 erkannt wird, der den Fahrstreifen belegt.
Erfindungsgemäß führt das Fahrzeug 10 bzw. das Fahrassistenzsystem 100 eine Situationsbewertung und eine entsprechende Fahrstrategieplanung durch. Die Situationsbewertung erfolgt anhand eins oder mehrerer Merkmale, wie zum Beispiel einer Anzahl der blockierenden Fahrzeuge auf der Seitenstraße, einer Position der blockierenden Fahrzeuge, einem zurückzulegenden Rückwärtspfad der blockierenden Fahrzeuge bis zur Freigabe der Strecke, einer Klassifikation des Kooperationsverhaltens (z.B. anhand von Fahrzeugdynamik, Nummernschild (Historienwissen), Fahrzeugtyp, Herkunft des Fahrzeugs, etc.), einer Verkehrsdichte auf der Hauptstraße B, einer Verkehrsdichte von verletzlichen
Verkehrsteilnehmern wie E-Scootem, Bicar, Fahrradfahrern, etc. auf einem Radweg, einer Dichte der Fußgänger auf einem Fußweg, etc.
Die Fahr Strategieplanung erfolgt zum Beispiel durch eine Berechnung der Kosten für alle Verkehrsteilnehmer zur Auflösung der Situation. Dabei wird insbesondere der Zeitverlust des jeweiligen Verkehrsteilnehmers sowie das Unfallrisiko berücksichtigt. Dabei wird beispielsweise davon ausgegangen, dass ein rückwärtiges Einbiegen in der Hauptstraße A in der Rushhour mit einem hohen Risiko einhergeht, hingegen in den späten Abendstunden/Mittag mit einem geringen Risiko. Auf Basis der Kosten entscheidet das Fahrzeug 10, ob es freiwillig zurücksetzt (z.B. geringere oder gleiche Kosten für dieses Szenario). Stellt das Fahrzeug 10 jedoch fest, dass die Kosten für das gegnerische Fahrzeug 30 geringer sind, fordert es das generische Fahrzeug 30 aktiv auf, rückwärts zu fahren und den Weg freizugeben.
Das Auffordern kann zum Beispiel durch ein aktives Zufahren auf das gegnerische Fahrzeug 30 erfolgen, um das Rückwärtsfahren des gegnerischen Fahrzeugs 30 zu erzwingen und klar zu machen, dass ein Rückwärtsfahren des Egofahrzeugs 10 nicht möglich ist.
Erfolgt keine Reaktion, kann in einigen Ausführungsformen durch weitere Signale wie Hupe oder Schriftzug in der Windschutzscheibe oder durch Projektion mit dem anderen Fahrzeug 30 kommuniziert werden. Lässt sich dadurch die Deadlock-Situation nicht auflösen, kann eine Trajektorie geplant werden, um auf den sicheren Fußweg rückwärts einzubiegen und das blockierende Fahrzeug 30 passieren zu lassen. Dies erfolgt beispielsweise unter Verwendung des Warnblinkers und verletzt unter Umständen Verkehrsregeln, kann aber objektiv gesehen die sicherste Möglichkeit sein, um die Deadlock-Situation durch Initiative des Egofahrzeugs 10 aufzulösen und ein hochriskantes Auffahren auf die Hauptstraße A zu vermeiden.
In einigen Ausführungsformen kann das Egofahrzeug 10 nicht selbstständig über das Verletzen der Verkehrsregeln entscheiden. In diesem Fall kann zum Beispiel ein Teleoperator eingeschaltet werden, der die Verantwortung für diese Situation übernimmt und den Vorgang freigibt.
Ergänzend oder alternativ kann eine kooperierende Polizeibehörde ein Backendinterface zur Verfügung stellen. Hier kann das Manöver vor Beginn auf einer Blockchain gemeldet werden. Die Blockchain erzeugt einen Freigabetoken für das Fahrmanöver, so dass das Fahrzeug 10 das Manöver einleiten kann. Dadurch ist gewährleistet, dass beobachtende Polizeibeamte den
Vorgang verifizieren können. Zudem kann das Fahrzeug 10 nicht beliebig über die Verletzung der Verkehrsregeln entscheiden, sondern der Polizeiserver kann zum Beispiel je nach Ort, Uhrzeit und/oder Art des Manövers eine Freigabe erteilen.
Figur 3 zeigt schematisch ein Fahrzeug 10 mit einem Fahrassistenz System 100 zum automatisierten Fahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Beim automatisierten Fahren erfolgt die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs 10 automatisch. Das Fahrassistenzsystem 100 übernimmt also die Fahrzeugführung. Hierzu steuert das Fahrassistenzsystem 100 den Antrieb 20, das Getriebe 22, die (zum Beispiel hydraulische) Betriebsbremse 24 und die Lenkung 26 über nicht dargestellte Zwischeneinheiten.
Zur Planung und Durchführung des automatisierten Fahrens werden Umfeldinformationen einer Umfeldsensorik, die das Fahrzeugumfeld beobachtet, vom Fahrerassi stenz System 100 entgegengenommen. Insbesondere kann das Fahrzeug wenigstens einen Umgebungssensor 12 umfassen, der zur Aufnahme von Umgebungsdaten, die das Fahrzeugumfeld angeben, eingerichtet ist. Der wenigstens eine Umgebungssensor 12 kann beispielsweise ein oder mehrere Ultraschall-Systeme, ein oder mehrere LiD AR- Systeme, ein oder mehrere Radar- Systeme und/oder eine oder mehrere Kameras umfassen.
Das Fahrassistenzsystem 100 kann insbesondere das Einbiegen in die Straße sowie das Zurücksetzen des Fahrzeugs automatisiert durchführen.
Figur 4 zeigt schematisch ein Flussdiagramm eines Fahrassistenzverfahrens 400 zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Das Fahrassistenzverfahren 400 kann durch eine entsprechende Software implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren (z.B. eine CPU) ausführbar ist.
Das Fahrassistenzverfahren 400 umfasst im Block 410 ein Erfassen, dass ein Fahrassistenzsystem ein Abbiegemanöver in eine Straße durchführt; im Block 420 ein Bestimmen, basierend auf Umfelddaten einer Umgebungssensorik des Fahrzeugs, ob ein anderer, entgegenkommender Verkehrsteilnehmer eine dem Fahrzeug entsprechende Fahrspur der Straße blockiert; und im Block 430, wenn bestimmt wird, dass der andere Verkehrsteilnehmer die dem Fahrzeug entsprechende Fahrspur der Straße blockiert, und basierend auf einer Situationsbewertung, ein Zurücksetzen des Fahrzeugs, um dem anderen
Verkehrsteilnehmer eine Ausfahrt aus der Straße zur Räumung der Fahrspur zu ermöglichen, oder ein Auffordern des anderen Verkehrsteilnehmers, die Fahrspur durch ein Zurücksetzen zu räumen.
Erfindungsgemäß wird basierend auf einer Situationsbewertung aktiv entschieden, ob das Egofahrzeug zurücksetzen soll, um dem anderen Verkehrsteilnehmer eine Räumung der Fahrspur zu ermöglichen, oder ob der andere Verkehrsteilnehmer aufgefordert werden soll, die Fahrspur durch ein Zurücksetzen zu räumen. Anders gesagt wird entschieden, wer die Fahrspur durch ein Zurücksitzen räumen soll, beispielsweise basierend darauf, ob es günstiger für das Egofahrzeug oder günstiger für das Fremdfahrzeug ist, die Fahrspur zu räumen. Durch die Situationsbewertung kann eine Deadlock-Situation aufgelöst werden, die zum Beispiel entsteht, wenn das Fremdfahrzeug ein geparktes Fahrzeug umfährt und sich auf der Fahrspur des Egofahrzeugs befindet, auf die das Egofahrzeug nach dem Abbiegen einfährt.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
Claims
1. Fahrassistenzsystem (100) zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs (10), umfassend: wenigstens eine Prozessoreinheit, die eingerichtet ist, um, wenn das Fahrassistenzsystem (100) ein Abbiegemanöver in eine Straße (B) durchführt: basierend auf Umfelddaten einer Umgebungssensorik (12) des Fahrzeugs (10) zu bestimmen, ob ein anderer, entgegenkommender Verkehrsteilnehmer (30) eine dem Fahrzeug (10) entsprechende Fahrspur der Straße (B) blockiert; und wenn bestimmt wird, dass der andere Verkehrsteilnehmer (30) die dem Fahrzeug (10) entsprechende Fahrspur der Straße (B) blockiert, eine Situationsbewertung durchzuführen, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug (10) zurücksetzen soll, um dem anderen Verkehrsteilnehmer (30) eine Ausfahrt aus der Straße zu ermöglichen, oder der andere Verkehrsteilnehmer (30) durch das Fahrzeug (10) aufgefordert werden soll, die Fahrspur durch ein Zurücksetzen zu räumen.
2. Das Fahrassistenzsystem (100) nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Prozessoreinheit eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob der andere Verkehrsteilnehmer (30) die dem Fahrzeug (10) entsprechende Fahrspur der Straße (B) blockiert, nachdem das Fahrzeug (10) zumindest teilweise in die Straße (B) abgebogen ist.
3. Das Fahrassistenzsystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die wenigstens eine Prozessoreinheit eingerichtet ist, um die Situationsbewertung basierend auf wenigstens einem der folgenden Aspekte durchzuführen: einer Anzahl der anderen Verkehrsteilnehmer, die die dem Fahrzeug (10) entsprechende Fahrspur der Straße (B) blockieren; und/oder einer Anzahl von parkenden Fahrzeugen (40); und/oder
einer Position des anderen Verkehrsteilnehmers, der die dem Fahrzeug (10) entsprechende Fahrspur der Straße (B) blockiert; und/oder einer Wegstrecke, die der andere Verkehrsteilnehmer zurücklegen muss, um die Fahrspur für das Fahrzeug (10) zu räumen; und/oder einem Rückwärtspfad, den das Fahrzeug (10) zurücklegen muss, um dem anderen Verkehrsteilnehmer (30) zu ermöglichen, aus der Straße (B) auszufahren; und/oder wenigstens einer Verkehrsregel, insbesondere einer Verletzung der wenigstens einen Verkehrsregel, bei einem Zurücksetzen des Fahrzeugs (10), um dem anderen Verkehrsteilnehmer (30) zu ermöglichen, aus der Straße (B) auszufahren; und/oder einem Kooperationsverhalten des anderen Verkehrsteilnehmers (30); und/oder einem Verkehrsaufkommen auf einer Ausgangsstraße (A), von der das Fahrzeug (10) in die Straße (B) einbiegt; und/oder einem Verkehrsaufkommen auf einem Fußgängerweg und/oder Fahrradweg in einer Umgebung des Fahrzeugs (10).
4. Das Fahrassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die wenigstens eine Prozessoreinheit eingerichtet ist, um die Situationsbewertung mittels einer Kostenberechnung für das Fahrzeug (10) und den anderen Verkehrsteilnehmer (30) durchzuführen.
5. Das Fahrassistenzsystem (100) nach Anspruch 4, wobei die wenigstens eine Prozessoreinheit eingerichtet ist, um erste Kosten für das Fahrzeug (10) und zweite Kosten für den anderen Verkehrsteilnehmer (30) zu berechnen, wobei die ersten Kosten in Bezug auf das Zurücksetzten des Fahrzeugs (10) zum Ermöglichen der Ausfahrt des anderen Verkehrsteilnehmers (30) bestimmt werden, und
wobei die zweiten Kosten in Bezug auf das Zurücksetzen des anderen Verkehrsteilnehmers (30) zur Freigabe der Fahrspur bestimmt werden.
6. Das Fahrassistenzsystem (100) nach Anspruch 5, wobei die wenigstens eine Prozessoreinheit eingerichtet ist, um basierend auf einem Vergleich der ersten Kosten und der zweiten Kosten zu bestimmen, ob das Fahrzeug (10) zurücksetzen soll, um dem anderen Verkehrsteilnehmer (30) die Ausfahrt aus der Straße ermöglichen, oder der andere Verkehrsteilnehmer (30) aufgefordert werden soll, die Fahrspur durch ein Zurücksetzen zu räumen.
7. Das Fahrassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die wenigstens eine Prozessoreinheit eingerichtet ist, um für das Auffordem des anderen Verkehrsteilnehmers (30) wenigstens eine Fahrzeugfunktion derart anzusteuem, dass: das Fahrzeug (10) aktiv auf den anderen Verkehrsteilnehmer (30) zufährt; und/oder eine optische und/oder akustische Information an den anderen Verkehrsteilnehmer (30) ausgegeben wird.
8. Das Fahrassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die wenigstens eine Prozessoreinheit eingerichtet ist, um: zu bestimmen, ob wenigstens eine Verkehrsregel beim Zurücksetzen des Fahrzeugs (10), um dem anderen Verkehrsteilnehmer (30) zu ermöglichen, aus der Straße auszufahren, verletzt würde; und mit einer externen Einheit zu kommunizieren, um eine Autorisierung für die Rückwärtsfahrt, die die wenigstens eine Verkehrsregel verletzt, zu erhalten.
9. Fahrzeug (10), insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend das Fahrassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Fahrassistenzverfahren (400) zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs, umfassend:
Erfassen (410), dass ein Fahrassistenzsystem ein Abbiegemanöver in eine Straße durchführt; Bestimmen (420), basierend auf Umfelddaten einer Umgebungssensorik des Fahrzeugs, ob ein anderer, entgegenkommender Verkehrsteilnehmer eine dem Fahrzeug entsprechende Fahrspur der Straße blockiert; und wenn bestimmt wird, dass der andere Verkehrsteilnehmer die dem Fahrzeug entsprechende Fahrspur der Straße blockiert, und basierend auf einer Situationsbewertung: Zurücksetzen des Fahrzeugs, um dem anderen Verkehrsteilnehmer eine Ausfahrt aus der Straße zu ermöglichen; oder
Auffordem des anderen Verkehrsteilnehmers, die Fahrspur durch ein Zurücksetzten zu räumen.
11. Software mit Programmcode zur Durchführung des Fahrassistenzverfahrens (400) nach
Anspruch 10, wenn die Software auf einer oder mehreren softwaregesteuerten Einrichtungen abläuft.
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