DE102018119832A1

DE102018119832A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines autonom fahrenden Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102018119832A1
Application number: DE102018119832.9A
Authority: DE
Inventors: Christoph Gustav Keller; Holger Mielenz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-08-15
Filing date: 2018-08-15
Publication date: 2020-02-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines autonom fahrenden Fahrzeuges (1) in einer Blockadesituation auf einer Fahrspur (F1, F2). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei einer erfassten Blockadesituation auf einer gegenläufigen Fahrspur (F2) das Fahrzeug (1) derart beabstandet zu einem vorausfahrenden Fahrzeug (2) an einem ermittelten Haltepunkt in den Stillstand versetzt wird, dass einem entgegenkommenden weiteren Fahrzeug (5), welches beabsichtigt, die Blockadesituation zu umfahren, ausreichend Rangierraum zur Verfügung gestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines autonom fahrenden Fahrzeuges in einer Blockadesituation auf einer Fahrspur.
Aus der DE 10 2016 203 086 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrerassistenz bekannt. Bei dem Verfahren führt ein Ego-Fahrzeug ein Fahrmanöver automatisch durch, wobei während der Ausführung des Fahrmanövers Objekte in der Umgebung des Ego-Fahrzeuges erkannt werden. Die Objekte werden klassifiziert, wobei Engstellen bildende stationäre Objekte und entgegenkommende Fahrzeuge klassifiziert werden. Anschließend erfolgt ein Vorausberechnen der Bewegung des Ego-Fahrzeuges und der Bewegung von entgegenkommenden Fahrzeugen. Zudem werden Freiflächen in der Umgebung der Engstellen bildenden stationären Objekte ermittelt und es werden erste Blockadesituationen ermittelt, bei denen eine Weiterfahrt des Ego-Fahrzeuges an einer Engstelle aufgrund eines entgegenkommenden Fahrzeuges nicht mehr möglich ist und/oder es werden zweite Blockadesituationen ermittelt, bei denen durch das Ego-Fahrzeug kein Ende der Engstelle erkennbar ist. Bei Ermitteln einer Blockadesituation wird eine Halt-Position bestimmt, an der das Ego-Fahrzeug bis zur Auflösung der Blockadesituation stoppt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Betrieb eines autonom fahrenden Fahrzeuges in einer Blockadesituation anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die in Anspruch 3 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Verfahren zum Betrieb eines autonom fahrenden Fahrzeuges in einer Blockadesituation auf einer Fahrspur sieht erfindungsgemäß vor, dass bei einer erfassten Blockadesituation auf einer gegenläufigen Fahrspur, das Fahrzeug derart beabstandet zu einem vorausfahrenden Fahrzeug an einem ermittelten Haltepunkt in den Stillstand versetzt wird, dass einem entgegenkommenden weiteren Fahrzeug, welches beabsichtigt, die Blockadesituation zu umfahren, ausreichend Rangierraum zur Verfügung gestellt wird.
Dabei ist unter ausreichendem Rangierraum zu verstehen, dass das weitere Fahrzeug das stehende Fahrzeug ungehindert passieren kann.
Durch Anwendung des Verfahrens kann ein Rückstau auf der gegenläufigen Fahrspur bedingt durch die Blockadesituation zumindest verringert werden, da sich das autonom fahrende Fahrzeug durch sein Halten gegenüber dem entgegenkommenden Fahrzeug kooperativ verhält.
Zudem kann das Risiko eines Auftretens einer Stresssituation sowohl für Insassen des Fahrzeuges als auch für Insassen des entgegenkommenden Fahrzeuges wesentlich verringert werden.
Insbesondere ist die Anwendung des Verfahrens auf urbanen Fahrbahnabschnitten mit Lichtsignalanlagen oder anderweitig auftretenden Staugeschehen, beispielsweise wegen haltenden Lieferverkehrs an einer Post oder einer Bäckerei zum Entladen oder Beladen, geeignet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:

1 schematisch eine Blockadesituation auf einer gegenläufigen Fahrspur und ein an einem Haltepunkt stehendes Fahrzeug und
2 schematisch eine Blockadesituation auf der gegenläufigen Fahrspur ohne haltendes Fahrzeug nach dem Stand der Technik.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt einen Fahrbahnabschnitt F mit zwei gegenläufigen Fahrspuren F1, F2, wobei sich auf einer Fahrspur F1 zwei Fahrzeuge 1, 2 befinden. Ein Fahrzeug 1 steht in einem vorgegebenen Abstand zu einem an einer Haltlinie H an einer Lichtsignalanlage 3 stehendem vorausfahrenden Fahrzeug 2.
Eine gegenläufige Fahrspur F2 ist wegen eines auf dieser stehenden Fahrzeuges 4 blockiert.
Das Fahrzeug 1 fährt im autonomen Fahrbetrieb, wobei eine Fahraufgabe des Fahrzeuges 1 vollumfänglich von einem Assistenzsystem ausgeführt wird.
Weiterhin weist das Fahrzeug 1 eine nicht näher dargestellte Umgebungssensorik mit einer Vielzahl von Erfassungseinheiten auf, die im und/oder am Fahrzeug 1 angeordnet sind. Dabei sind die Erfassungseinheiten derart ausgerichtet, dass eine Umgebung des Fahrzeuges 1 und sich in dieser befindende Objekte erfasst werden. Beispielsweise ist zumindest eine Erfassungseinheit als Kamera ausgeführt.
Erfasste Signale werden einer ebenfalls nicht näher dargestellten Auswerteeinheit zugeführt, wobei die Signale mittels Algorithmen zur Erfassung und Interpretation einer Umgebungssituation ausgewertet und verarbeitet werden.
Insbesondere werden die Signale in Bezug auf eine Erkennung einer Straßengeometrie, einer Lokalisierung des Fahrzeuges 1, zur Erfassung der Objekte und deren Assoziation zum Fahrbahnabschnitt F und den Fahrspuren F1, F2 verwendet. Es wird also eine relevante Fahrsituation detektiert.
Gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird anhand der erfassten Signale der Umgebungssensorik ermittelt, dass die gegenläufige Fahrspur F2 wegen des stehenden Fahrzeuges 4 blockiert ist, wobei das dem Fahrzeug 1 vorausfahrende Fahrzeug 2 wegen der Rot zeigenden Lichtsignalanlage 3 an der Haltlinie H steht. Alternativ oder zusätzlich zur Ermittlung, dass die gegenläufige Fahrspur F2 wegen des stehenden Fahrzeuges 4 blockiert ist, anhand erfasster Signale der Umgebungssensorik können auch mittels einer Fahrzeug-zu-Fahrzeugkommunikation und/oder mittels einer Fahrzeug-zu-Infrastrukturkommunikation übermittelte Informationen berücksichtigt werden.
Eine durch das stehende Fahrzeug 4 bedingte Blockadesituation auf der gegenläufigen Fahrspur F2 wird von dem Fahrzeug 1 erfasst, wobei sich dem stehenden Fahrzeug 4 auf der gegenläufigen Fahrspur F2 ein weiteres Fahrzeug 5 von hinten nähert. Das weitere Fahrzeug 5 beabsichtigt, das stehende Fahrzeug 4 zu umfahren, wobei das weitere Fahrzeug 5 hierzu einen Fahrtrichtungsanzeiger aktiviert, welcher die Absicht signalisiert.
Um dem weiteren Fahrzeug 5 ein Umfahren des stehenden Fahrzeuges 4 und somit der Blockadesituation zu ermöglichen, so dass ein Rückstau auf der gegenläufigen Fahrspur F2 zumindest verringert werden kann, wird das im autonomen Fahrbetrieb fahrende Fahrzeug 1 an einem ermittelten Haltepunkt in den Stillstand versetzt, so dass dem weiteren Fahrzeug 5 ausreichend Rangierraum zur Verfügung steht. Dabei ist unter ausreichendem Rangierraum zu verstehen, dass das weitere Fahrzeug 5 das stehende Fahrzeug 4 ungehindert in einem Zug umfahren kann.
Der Haltepunkt des Fahrzeuges 1, um dem weiteren Fahrzeug 5 ausreichend Rangierraum zur Verfügung zu stellen, wird ermittelt, indem eine für Standardfahrzeuge und Nutzfahrzeuge bestimmte Fahrzeugbreite und Lenkradien hinterlegt sind, anhand derer der Haltepunkt abgeleitet werden kann.
In einer vergleichsweise einfachen Ausführung zu Ermittlung des Haltepunktes wird eine dem Fahrzeug 1 zugewandter Eckbereich des stehenden Fahrzeuges 4 herangezogen und eine fest definierte Distanz in Richtung des Fahrzeuges festgelegt, wobei die Distanz den Haltepunkt bestimmt.
In Bezug auf diesen Haltepunkt wird eine Anhaltetrajektorie für das Fahrzeug 1 auf der Fahrspur F1 ermittelt und einer Steuerung des Assistenzsystems zugrunde gelegt.
Das Fahrzeug 1 verhält sich bei einer solchen Blockadesituation gegenüber dem weiteren Fahrzeug 5 kooperativ, wenn eine Prädiktion ergibt, dass das Fahrzeug 1 aufgrund einer Stauung vorausfahrender Fahrzeuge 2 und/oder aufgrund einer zu beachtenden Rot anzeigenden Lichtsignalanlage 3 die Blockadesituation nicht zügig passieren kann. D. h. dass das Fahrzeug 1 an dem ermittelten Haltepunkt automatisch in den Stillstand versetzt wird, wenn das Fahrzeug 1 voraussichtlich länger als eine vorgegebene Zeitdauer im Bereich der Blockadesituation verweilen wird. Die vorgegebene Zeitdauer liegt vorteilhafterweise in der Größenordnung von weniger oder gleich einer halben Minute. Beispielsweise beträgt die vorgegebene Zeitdauer 30 Sekunden oder 20 Sekunden oder 10 Sekunden oder 5 Sekunden.
Ein nachgelagerter Anfahrzeitpunkt des Fahrzeuges 1 wird anhand einer Weiterfahrt des stehenden vorausfahrenden Fahrzeuges 2 ermittelt. Leitet in einer solchen Blockadesituation das weitere Fahrzeug 5 keine Umfahrung ein, setzt das Fahrzeug 1, beispielsweise nach einer vorgegebenen Zeitdauer, seinen Fahrbetrieb fort.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das oben beschriebene Verfahren auch bei zähfließendem Verkehr eingesetzt werden kann, um gegebenenfalls wartende entgegenkommende weitere Fahrzeuge 5 im Sinne einer Art Reißverschlussverfahren passieren zu lassen.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform hält das Fahrzeug 1 auch dann an dem ermittelten Haltepunkt, wenn eine Wahrscheinlichkeit besteht, dass während einer Wartezeit in der Blockadesituation ein weiteres Fahrzeug 5 erscheinen könnte.
Insbesondere eignet sich das Verfahren für fahrerlose Fahrzeuge 1 wie sogenannte Shuttle und Robotaxis sowie für autonom fahrende Nutzfahrzeuge.
2 zeigt eine Blockadesituation der gegenläufigen Fahrspur F2, ohne dass das Fahrzeug 1 gemäß dem in 1 beschriebenen Verfahren an einem ermittelten Haltepunkt automatisch in den Stillstand versetzt wird. Das Fahrzeug 1 stellt dem weiteren Fahrzeug 5 also keinen Rangierraum kooperierend zur Verfügung, um die Blockadesituation umfahren zu können.
Das Fahrzeug 1 schließt zu dem an der Haltlinie stehenden vorausfahrenden Fahrzeug 2 auf, so dass das weitere Fahrzeug 5 das die Blockadesituation hervorrufende stehende Fahrzeug 4 nicht umfahren kann. Das weitere Fahrzeug 5 muss warten und ein Rückstau wird erzeugt, wobei sich diese Situation negativ auf eine Gesamtsituation auswirkt.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: vorausfahrendes Fahrzeug
3: Lichtsignalanlage
4: stehendes Fahrzeug
5: weiteres Fahrzeug
F: Fahrbahnabschnitt
F1: Fahrspur
F2: gegenläufige Fahrspur
H: Haltlinie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102016203086 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines autonom fahrenden Fahrzeuges (1) in einer Blockadesituation auf einer Fahrspur (F1, F2), dadurch gekennzeichnet, dass bei einer erfassten Blockadesituation auf einer gegenläufigen Fahrspur (F2) das Fahrzeug (1) derart beabstandet zu einem vorausfahrenden Fahrzeug (2) an einem ermittelten Haltepunkt in den Stillstand versetzt wird, dass einem entgegenkommenden weiteren Fahrzeug (5), welches beabsichtigt, die Blockadesituation zu umfahren, ausreichend Rangierraum zur Verfügung gestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) an dem ermittelten Haltepunkt automatisch in den Stillstand versetzt wird, wenn das Fahrzeug (1) voraussichtlich länger als eine vorgegebene Zeitdauer im Bereich der Blockadesituation verweilen wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinheit zum Erkennen einer Blockadesituation auf einer gegenläufigen Fahrspur (F2) und zur Ermittlung eines Abstandes zu dem vorausfahrenden Fahrzeug (2) und zur Ermittlung des Haltepunktes anhand erfasster Signale zumindest einer Erfassungseinheit einer Umgebungssensorik.