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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugs, eine Vorrichtung, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.
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Stand der Technik
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Die Offenlegungsschrift
US 2020/0242920 A1 offenbart ein Verfahren für ein Transportfahrzeug zum Bestimmen eines Streckenabschnitts, zu welchem eine außergewöhnliche Verkehrssituation vorliegt. Das Transportfahrzeug wird ferngesteuert, um die außergewöhnliche Verkehrssituation zu durchfahren.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2018 203 426 A1 offenbart ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Autopilotsystem.
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Die Offenlegungsschrift
CN 102 481 936 A offenbart ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Autopilotsystem.
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Offenbarung der Erfindung
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein Konzept zum effizienten Betreiben eines zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugs bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
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Nach einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben eines zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugs bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:
- kraftfahrzeugseitiges Empfangen von Verkehrssituationsdaten, welche eine kritische, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs dem Kraftfahrzeug vorausliegende Verkehrssituation beschreiben,
- kraftfahrzeugseitiges Entscheiden basierend auf den empfangenen Verkehrssituationsdaten, ob die vorliegende Verkehrssituation für die zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt des Kraftfahrzeugs relevant oder nicht ist,
- bei Relevanz der vorliegenden Verkehrssituation für die zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt des Kraftfahrzeugs kraftfahrzeugseitiges Entscheiden basierend auf den Verkehrssituationsdaten, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, kraftfahrzeugseitiges Betreiben des Kraftfahrzeugs basierend auf der kraftfahrzeugseitigen Entscheidung, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann.
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Nach einem zweiten Aspekt wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt auszuführen.
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Nach einem dritten Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Befehle umfasst, die bei Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer, beispielsweise durch die Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt, diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
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Nach einem vierten Aspekt wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das Computerprogramm nach dem dritten Aspekt gespeichert ist.
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Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis und schließt mit diese ein, dass die obige Aufgabe dadurch gelöst wird, indem dem Kraftfahrzeug Informationen über eine kritische, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs den Kraftfahrzeug vorausliegende Verkehrssituation bereitgestellt werden, also an dieses zum Beispiel gesendet werden. Das Kraftfahrzeug wird somit in effizienter Weise in die Lage versetzt, selbst zu entscheiden, ob die vorliegende Verkehrssituation hinsichtlich einer zumindest teilautomatisiert geführten Fahrt des Kraftfahrzeugs relevant oder nicht ist. Dies bedeutet, dass es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein zumindest teilautomatisiert geführtes Kraftfahrzeug handelt, welches insofern zumindest teilautomatisiert fährt. Es wird basierend auf den Verkehrssituationsdaten kraftfahrzeugseitig, als auf Seiten des Kraftfahrzeugs, also kraftfahrzeugintern, entschieden, ob diese Verkehrssituation überhaupt relevant für die zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt des Kraftfahrzeugs ist oder nicht.
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Wenn entschieden wurde, dass die vorliegende Verkehrssituation relevant für die zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt des Kraftfahrzeugs ist, wird kraftfahrzeugseitig entschieden, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann. Diese Entscheidung basiert auf den Informationen über die kritische Verkehrssituation, also basierend auf den Verkehrssituationsdaten.
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Dies bedeutet, dass durch das Bereitstellen oder Senden der Verkehrssituationsdaten an das Kraftfahrzeug, beispielsweise durch ein Senden der Verkehrssituationsdaten über ein Kommunikationsnetzwerk, das Kraftfahrzeug aufgrund des Empfangens der Verkehrssituationsdaten in effizienter Weise in die Lage versetzt wird, zunächst zu entscheiden, ob die Verkehrssituation überhaupt relevant für die zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt ist oder nicht. Bei Relevanz der vorliegenden Verkehrssituation für die zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt des Kraftfahrzeugs wird dieses durch die empfangenen Verkehrssituationsdaten weiter in effizienter Weise in die Lage versetzt, selbst zu entscheiden, ob es die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann oder nicht.
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Basierend auf der Entscheidung wird das Kraftfahrzeug kraftfahrzeugseitig betrieben. Somit wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug effizient betrieben werden kann.
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Das hier beschriebene Konzept weist insbesondere den Vorteil auf, dass ein Wissen kraftfahrzeugintern durch die Verkehrssituationsdaten vorliegt, dass sich ein Kontext ändert, also dass eine kritische Verkehrssituation dem Kraftfahrzeug vorausliegend vorliegt. Somit wird das Kraftfahrzeug in effizienter Weise in die Lage versetzt, diese Verkehrssituation zu bewerten und daraus für sich Handlungsempfehlungen abzuleiten. Dadurch, dass Wissen über die kritische Verkehrssituation kraftfahrzeugseitig vorliegt, kann es zum Beispiel selbst bewerten, ob es in der Lage ist, die Verkehrssituation zu meistern, also zumindest teilautomatisiert zu durchfahren. Mit dem Wissen kann das Kraftfahrzeug zum Beispiel entscheiden, was es zum Beispiel noch für eine zumindest teilautomatisierte Fahrt durch die Verkehrssituation benötigt oder braucht und/oder tun muss.
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Dem Kraftfahrzeug wird also kraftfahrzeugexternes Wissen über die Verkehrssituation zur Verfügung gestellt, basierend auf welchen die Schritte des Entscheidens durchgeführt werden. Solch kraftfahrzeugexternes Wissen kann das Kraftfahrzeug selbst in der Regel nicht ermitteln. Denn eine Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs weist eine begrenzte Reichweite auf, kann also nur zum Beispiel eine kritische Verkehrssituation erfassen, welche innerhalb der Reichweite der Umfeldsensorik liegt. Somit kann das Kraftfahrzeug die Verkehrssituation basierend auf den kraftfahrzeugexternen Verkehrssituationsdaten früher bewerten verglichen mit dem Fall, in welchem das Kraftfahrzeug lediglich basierend auf seiner eigenen Umfeldsensorik potenziell kritische Verkehrssituationen erfasst und bewertet.
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Somit kann in vorteilhafter Weise das Kraftfahrzeug effizient betrieben werden, indem es zum Beispiel frühzeitig oder rechtzeitig geeignete Aktionen durchführt, um die kritische Verkehrssituation zu meistern oder beispielsweise zu umfahren.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Verkehrssituationsdaten innerhalb eines ersten festgelegten, geographischen Bereichs empfangen werden, welcher sich bezogen auf die Fahrtrichtung vor der Verkehrssituation befindet, sodass das kraftfahrzeugseitige Entscheiden, ob die vorliegende Verkehrssituation für die zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt des Kraftfahrzeugs relevant oder nicht ist, basierend auf den innerhalb des ersten geographischen Bereichs empfangenen Verkehrssituationsdaten durchgeführt wird.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das kraftfahrzeugseitige Entscheiden, ob die vorliegende Verkehrssituation für die zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt des Kraftfahrzeugs relevant oder nicht ist, effizient durchgeführt werden kann. Dies bedeutet, dass gemäß dieser Ausführungsform vorgesehen ist, dass die Verkehrssituationsdaten, welche innerhalb des ersten geografischen Bereichs empfangen wurden, als Entscheidungsgrundlage verwendet werden, um zu entscheiden, ob die vorliegende Verkehrssituation relevant oder nicht ist.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass, wenn noch weitere Verkehrssituationsdaten, welche die Verkehrssituation beschreiben, kraftfahrzeugseitig empfangen werden, nachdem das Kraftfahrzeug den ersten geographischen Bereich verlassen hat, die weiteren Verkehrssituationsdaten für das kraftfahrzeugseitige Entscheiden, ob die vorliegende Verkehrssituation für die zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt des Kraftfahrzeugs relevant oder nicht ist, ignoriert werden.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Entscheiden, ob die vorliegende Verkehrssituation für die zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt des Kraftfahrzeugs relevant oder nicht ist, effizient durchgeführt werden kann.
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Es wird also festgelegt, dass nur diejenigen Verkehrssituationsdaten, welche innerhalb des ersten geografischen Bereichs empfangen werden, als Basis für die Entscheidung hinsichtlich der Relevanz verwendet werden. Verkehrssituationsdaten, welche nach dem Durchfahren des ersten geografischen Bereichs empfangen werden, spielen für die Entscheidung hinsichtlich der Relevanz gemäß dieser Ausführungsform keine Rolle mehr, sie werden insofern ignoriert. Somit wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass weitere Verkehrssituationsdaten, welche erst nach dem Durchfahren des ersten geografischen Bereichs empfangen werden, nicht mehr die Entscheidung hinsichtlich der Relevanz beeinflussen können. Denn es ist zu beachten, dass das Kraftfahrzeug, während es die Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt ausführt, sich der Verkehrssituation weiter nähert, sodass rechtzeitig eine Entscheidung darüber getroffen werden muss, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, sollte diese relevant sein. Ab einem bestimmten Zeitpunkt kann es vorteilhafter sein, mit den empfangenen Verkehrssituationsdaten eine Entscheidung hinsichtlich der Relevanz zu treffen, als noch weiter abzuwarten, ob möglicherweise weitere Verkehrssituationsdaten empfangen werden, da in einem solchen Fall möglicherweise für die weiteren Verfahrensschritte nicht mehr ausreichend Zeit zur Verfügung steht, weil das Kraftfahrzeug sich der Verkehrssituation bereits zu sehr genähert hat, um zum Beispiel das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisiert durch die Verkehrssituation zu führen.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, das kraftfahrzeugseitige Entscheiden, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, innerhalb eines zweiten festgelegten, geographischen Bereichs durchgeführt wird, welcher sich bezogen auf die Fahrtrichtung vor der Verkehrssituation und nach dem ersten geographischen Bereich befindet.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Entscheiden, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, effizient durchgeführt werden kann. Es wird also ein zweiter geografischer Bereich festgelegt, innerhalb welchem sich das Kraftfahrzeug entscheiden muss, ob es die Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann oder nicht. Auch hier spielt, wie vorstehend ausgeführt, der Umstand eine Rolle, dass das Kraftfahrzeug, während es die Verfahrensschritte durchführt, sich der kritischen Verkehrssituation weiter nähert. Aus diesem Grund muss irgendwann eine Entscheidung getroffen werden, ob das Kraftfahrzeug in der Lage ist, die Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert zu durchfahren oder nicht. Eine solche Entscheidung muss sinnvollerweise rechtzeitig vor der Verkehrssituation getroffen werden, um sich aus dieser Entscheidung ableitende Aktionen rechtzeitig planen und durchführen zu können. Von daher ist es besonders vorteilhaft, wenn gemäß dieser Ausführungsform ein zweiter geografischer Bereich festgelegt ist, innerhalb welchem die kraftfahrzeugseitige Entscheidung, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, vorliegen muss.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass, wenn noch weitere Verkehrssituationsdaten, welche die Verkehrssituation beschreiben, kraftfahrzeugseitig empfangen werden, nachdem das Kraftfahrzeug den ersten geographischen Bereich oder den zweiten geographischen Bereich verlassen hat, die weiteren Verkehrssituationsdaten für das kraftfahrzeugseitige Entscheiden, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, ignoriert werden.
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Analog zu den vorstehenden Ausführungen wird dadurch zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Entscheiden, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann oder nicht, effizient durchgeführt werden kann. Weitere Verkehrssituationsdaten, welche nach dem Durchfahren des ersten oder nach dem Durchfahren des zweiten geografischen Bereichs kraftfahrzeugseitig empfangen werden, spielen für diese Entscheidung keine Rolle gemäß dieser Ausführungsform, sie werden also ignoriert.
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Das Entscheiden basierend auf den Verkehrssituationsdaten, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, ist gemäß einer Ausführungsform ein Entscheiden basierend auf den Verkehrssituationsdaten, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation basierend auf den Verkehrssituationsdaten zumindest teilautomatisiert durchfahren kann.
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Dies bedeutet, dass gemäß dieser Ausführungsform zum Beispiel geprüft wird, ob die empfangenen Verkehrssituationsdaten ausreichen, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann. Basierend auf einem Ergebnis dieses Prüfens ist zum Beispiel vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug kraftfahrzeugseitig betrieben wird. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass, wenn die empfangenen Verkehrssituationsdaten nicht ausreichen, damit das Kraftfahrzeug die Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, weitere Verkehrssituationsdaten angefordert werden, beispielsweise von einer Infrastruktur angefordert werden. Eine solche Infrastruktur umfasst zum Beispiel eine Verkehrsleitzentrale. Basierend auf den angeforderten weiteren Verkehrssituationsdaten kann dann zum Beispiel erneut geprüft werden, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann oder nicht. Die Entscheidung, ob das Kraftfahrzeug die Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert geführt durchfahren kann oder nicht, kann dann zum Beispiel basierend auf den angeforderten weiteren Verkehrssituationsdaten getroffen werden.
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Der zweite geographische Bereich grenzt zum Beispiel unmittelbar, also ohne Abstand, an den ersten geographischen Bereich an. Dies bedeutet, dass ein Ende des ersten geographischen Bereichs einem Anfang des zweiten geographischen Bereichs entspricht.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Infrastrukturassistenzdaten Festlegungsdaten umfassen, welche den oder die Bereiche festlegen.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass dem Kraftfahrzeug effizient die geografischen Bereiche hinsichtlich ihrer Festlegung vorgegeben werden. Dem Kraftfahrzeug wird also vorgegeben, wo sich der erste und/oder zweite Bereich befinden. Festlegungsdaten umfassen zum Beispiel eine jeweilige Position eines Anfang und/oder eines Endes des ersten und/oder zweiten geografischen Bereichs. Festlegungsdaten umfassen zum Beispiel eine Länge des ersten und/oder zweiten geografischen Bereichs. Somit wird das Kraftfahrzeug in effizienter Weise in die Lage versetzt, zu wissen, wann der erste und/oder zweite geografische Bereich anfängt und endet.
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Somit kann das Kraftfahrzeug kraftfahrzeugseitig effizient ermitteln, wann es in den ersten Bereich einfährt und wann es diesen verlässt und wann es zum Beispiel in den zweiten Bereich einfährt und wann es zum Beispiel diesen zweiten Bereich wieder verlässt.
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Insofern kann kraftfahrzeugseitig effizient ermittelt werden, welche der empfangenen Verkehrssituationsdaten gemäß einer der beispielhaft vorstehend beschriebenen Ausführungsformen für die Entscheidungsschritte verwendet werden sollen und welche beispielsweise ignoriert werden sollen.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass, wenn entschieden wurde, dass das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation nicht zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, das Betreiben des Kraftfahrzeugs umfasst, dass eine Übernahmeaufforderung an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgegeben wird, die Führung des Kraftfahrzeugs zu übernehmen, oder Steuersignale zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs erzeugt und ausgegeben werden, um das Kraftfahrzeug in einen sicheren Zustand zu bringen.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug effizient betrieben werden kann.
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Ein Bringen des Kraftfahrzeugs in den sicheren Zustand umfasst zum Beispiel ein Anhalten des Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet zum Beispiel, dass beispielsweise Steuersignale zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs derart erzeugt werden, dass bei einem zumindest teilautomatisierten Steuern der Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf den erzeugten Steuersignalen, das Kraftfahrzeug in den sicheren Zustand gebracht wird, beispielsweise angehalten wird.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das kraftfahrzeugseitige Entscheiden, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, ein kraftfahrzeugseitiges Ermitteln umfasst, gemäß welchem Maximalautomatisierungsgrad die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren werden kann, wobei das kraftfahrzeugseitige Entscheiden, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, basierend auf einem Ergebnis des kraftfahrzeugseitigen Ermittelns durchgeführt wird, gemäß welchem Maximalautomatisierungsgrad die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren werden kann, sodass eine kraftfahrzeugseitige Entscheidung, dass das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, vorgibt, die kritische Verkehrssituation maximal gemäß dem ermittelten Maximalautomatisierungsgrad zumindest teilautomatisiert zu durchfahren.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die Entscheidung, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann oder nicht, effizient getroffen werden kann. Gemäß dieser Ausführungsform ist also vorgesehen, dass ermittelt wird, wo eine Grenze hinsichtlich eines zumindest teilautomatisierten Führen des Kraftfahrzeugs liegt. So gibt es zum Beispiel Verkehrssituationen, welche gemäß Automatisierungsgrad 3 vom Kraftfahrzeug durchfahren werden können, nicht jedoch mit einem höheren Automatisierungsgrad. Dies kann zum Beispiel aus kraftfahrzeugtechnischen Randbedingungen resultieren. Zum Beispiel kann eine Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs für eine bestimmte Verkehrssituation nicht ausreichen, um die kritische Verkehrssituation gemäß Automatisierungsgrad 5 zu durchfahren. Die Umfeldsensorik kann zum Beispiel ausreichen, um die Verkehrssituation gemäß Automatisierungsgrad 4 zu durchfahren. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug zum Beispiel die Verkehrssituation in diesem Fall auch gemäß Automatisierungsgrad 3 oder kleiner, maximal 4, durchfahren kann, nicht jedoch mit Automatisierungsgrad 5.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das kraftfahrzeugseitige Entscheiden, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, basierend auf zumindest einer Kraftfahrzeugeigenschaft durchgeführt wird, wobei die zumindest eine Kraftfahrzeugeigenschaft jeweils ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Kraftfahrzeugeigenschaften ist: Masse, Länge, Breite, Höhe, Radstand, Schleppkurve, maximal möglicher Lenkwinkel, maximal mögliche Verzögerung, maximal mögliche Beschleunigung, umfeldsensorische Ausstattung, datentechnische Ausstattung.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die kraftfahrzeugseitige Entscheidung, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, effizient getroffen werden kann. Bei dieser Ausführungsform wird oder werden Kraftfahrzeugeigenschaften berücksichtigt. Zum Beispiel kann die kritische Verkehrssituation eine verengte Fahrspurführung umfassen, beispielsweise im Rahmen einer Baustelle, wobei aufgrund der Kraftfahrzeugbreite eine solch verengte Fahrspur nur durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs manuell befahren werden kann, oder wobei das Kraftfahrzeug zwar auch eine verengte Fahrspur zumindest teilautomatisiert befahren kann, dann aber mit einer verringerten Kraftfahrzeuggeschwindigkeit verglichen mit einer nicht verengten Fahrspur.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass, wenn entschieden wurde, dass das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation nicht zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, kraftfahrzeugseitig ermittelt wird, ob es eine Umfahrung gibt, um die Verkehrssituation zu umfahren, wobei das Kraftfahrzeug basierend auf einem Ergebnis des kraftfahrzeugseitigen Ermittelns betrieben wird, ob es eine Umfahrung gibt, um die Verkehrssituation zu umfahren.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug effizient betrieben werden kann. Gemäß dieser Ausführungsform ist also vorgesehen, dass geprüft wird, ob das Kraftfahrzeug die Verkehrssituation umfahren kann oder nicht. Das Ergebnis kann zum Beispiel einem Fahrer des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann ein Umfahren der Verkehrssituation ein zumindest teilautomatisiertes Umfahren der Verkehrssituation umfassen. Dies bedeutet, dass zum Beispiel, selbst wenn das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation nicht zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, das Kraftfahrzeug die Umfahrung zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, sodass das Kraftfahrzeug weiter zumindest teilautomatisiert fahren kann. Dies kann zum Beispiel einen Fahrer des Kraftfahrzeugs bei seiner Fahraufgabe entlasten.
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Hinsichtlich einer Ausführungsform, gemäß welcher das Umfahren der Verkehrssituation ein zumindest teilautomatisiertes Umfahren umfasst, kann zum Beispiel ein Schritt des Ermittelns vorgesehen sein, ob das Kraftfahrzeug die Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert umfahren kann oder nicht, wobei das Kraftfahrzeug kraftfahrzeugseitig zum Beispiel basierend auf einem Ergebnis dieses Ermittelns betrieben wird.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass, wenn entschieden wurde, dass das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, das kraftfahrzeugseitige Betreiben des Kraftfahrzeugs ein Erzeugen und Ausgeben von Steuersignalen zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs umfasst, um das Durchfahren der Verkehrssituation vorzubereiten.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug effizient betrieben werden kann.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Steuersignale derart erzeugt werden, dass bei einem Steuern der Quer -und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf den erzeugten Steuersignalen eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit verringert oder erhöht wird und/oder ein Fahrspurwechsel vorgenommen wird und/oder ein Abstand zu einem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer verringert oder erhöht wird und/oder das Kraftfahrzeug derart geführt wird, dass sich ein weiterer Verkehrsteilnehmer gemäß einem Reißverschlussprinzip in die kraftfahrzeugeigene Fahrspur einfädeln kann oder dass das Kraftfahrzeug gemäß einem Reißverschlussprinzip in eine benachbarte Fahrspur einfädeln kann.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug effizient geführt werden kann. Weiter wird dadurch zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Durchfahren der Verkehrssituation effizient vorbereitet werden kann.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Verkehrssituationsdaten jeweils ein oder mehrere Elemente der folgenden Gruppe von Daten umfassen: Positionsdaten der Verkehrssituation, Fahrspurinformationsdaten (Breite, Längsneigung, Querneigung, Kurvenradien, Fahrbahnmarkierungen vorhanden ja/nein, Fahrbahnmarkierungen in anderer Farbe z.B. gelb bei temporären Änderungen, ...) einer oder mehrerer Fahrspuren, welche durch die Verkehrssituation verlaufen. Informationen zum Kontext der Situation wie „Baustelle“, Fahrspurreduktion (z.B. von 3 auf 2 Fahrstreifen), Ende einer Autobahn, Mautstelle, Tunnel, Brücke.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass besonders geeignete Verkehrssituationsdaten im Kraftfahrzeug vorliegen, sodass die Schritte des Entscheidens effizient durchgeführt werden können.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass dieses ein computerimplementiertes Verfahren ist.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass dieses mittels der Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt ausgeführt wird.
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Vorrichtungsmerkmale ergeben sich analog aus entsprechenden Verfahrensmerkmalen und umgekehrt.
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Die hier beschriebenen Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, auch wenn dies nicht explizit beschrieben ist.
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Die Formulierung „zumindest teilautomatisiertes Führen“ umfasst einen oder mehrere der folgenden Fälle: assistiertes Führen, teilautomatisiertes Führen, hochautomatisiertes Führen, vollautomatisiertes Führen. Die Formulierung „zumindest teilautomatisiert“ umfasst also einen oder mehrere der folgenden Formulierungen: assistiert, teilautomatisiert, hochautomatisiert, vollautomatisiert.
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Assistiertes Führen bedeutet, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeugs dauerhaft entweder die Quer- oder die Längsführung des Kraftfahrzeugs ausführt. Die jeweils andere Fahraufgabe (also ein Steuern der Längs- oder der Querführung des Kraftfahrzeugs) wird automatisch durchgeführt. Das heißt also, dass bei einem assistierten Führen des Kraftfahrzeugs entweder die Quer- oder die Längsführung automatisch gesteuert wird.
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Teilautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) und/oder für einen gewissen Zeitraum eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss aber das automatische Steuern der Längs- und Querführung dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Der Fahrer muss jederzeit zur vollständigen Übernahme der Kraftfahrzeugführung bereit sein.
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Hochautomatisiertes Führen bedeutet, dass für einen gewissen Zeitraum in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Bei Bedarf wird automatisch eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer zur Übernahme des Steuerns der Längs- und Querführung ausgegeben, insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve ausgegeben. Der Fahrer muss also potenziell in der Lage sein, das Steuern der Längs- und Querführung zu übernehmen. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. Bei einem hochautomatisierten Führen ist es nicht möglich, in jeder Ausgangssituation automatisch einen risikominimalen Zustand herbeizuführen.
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Vollautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Vor einem Beenden des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung erfolgt automatisch eine Aufforderung an den Fahrer zur Übernahme der Fahraufgabe (Steuern der Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs), insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve. Sofern der Fahrer nicht die Fahraufgabe übernimmt, wird automatisch in einen risikominimalen Zustand zurückgeführt. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. In allen Situationen ist es möglich, automatisch in einen risikominimalen Systemzustand zurückzuführen.
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Ein Automatisierungsgrad im Sinne der Beschreibung ist beispielsweise einer der folgenden Automatisierungsgrade: 0, 1, 2, 3, 4 und 5. Ein Automatisierungsgrad kann auch als SAE-Level gemäß der Norm SAE J3016 bezeichnet werden, wobei „SAE“ für „Society of Automotive Engineers“ steht, was ins Deutsche mit „Verband der Automobilingenieure“ übersetzt werden kann.
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Automatisierungsgrad 0 bedeutet, dass die Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs manuell durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs gesteuert werden.
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Automatisierungsgrad 1 bedeutet, dass das Kraftfahrzeug zumindest assistiert geführt wird.
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Automatisierungsgrad 2 bedeutet, dass das Kraftfahrzeug teilautomatisiert geführt wird, dabei jedoch die ständige Überwachung durch den Fahrer notwendig ist.
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Automatisierungsgrad 3 bedeutet, dass das Kraftfahrzeug teilautomatisiert geführt wird, dabei jedoch, während das Kraftfahrzeug die Steuerung ausführt, keine konstante Überwachung durch den Fahrer mehr notwendig ist. Es muss jedoch innerhalb kurzer Zeit, z.B. 10s, eine Übernahme der Steuerung durch den Fahrer möglich sein.
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Automatisierungsgrad 4 bedeutet, dass das Kraftfahrzeug vollautomatisiert in einem definierten Umfeld, geführt wird.
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Automatisierungsgrad 5 bedeutet, dass das Kraftfahrzeug vollautomatisiert (in allen Situationen) geführt wird.
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Eine kritische Verkehrssituation umfasst zum Beispiel ein oder mehrere Elemente der folgenden Gruppe: Baustelle, Unfall, Glatteis, Hindernis auf der Fahrspur, verengte Fahrspur, Verringerung der Fahrspuren , Ab- und/oder Auffahrt einer Autobahn und/oder Schnellstraße und Mautstelle.
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Die Formulierung „zumindest ein(e)“ bedeutet „ein(e) oder mehrere“.
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In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt eines zumindest teilautomatisierten Steuerns der Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf den ausgegebenen Steuersignalen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugs,
- 2 eine Vorrichtung,
- 3 ein maschinenlesbares Speichermedium und
- 4 ein zumindest teilautomatisiert geführtes Kraftfahrzeug.
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1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugs, umfassend die folgenden Schritte:
- kraftfahrzeugseitiges Empfangen 101 von Verkehrssituationsdaten, welche eine kritische, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs dem Kraftfahrzeug vorausliegende Verkehrssituation beschreiben,
- kraftfahrzeugseitiges Entscheiden 103 basierend auf den empfangenen Verkehrssituationsdaten, ob die vorliegende Verkehrssituation für die zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt des Kraftfahrzeugs relevant oder nicht ist,
- bei Relevanz der vorliegenden Verkehrssituation für die zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt des Kraftfahrzeugs kraftfahrzeugseitiges Entscheiden 105 basierend auf den Verkehrssituationsdaten, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann,
- kraftfahrzeugseitiges Betreiben 107 des Kraftfahrzeugs basierend auf der kraftfahrzeugseitigen Entscheidung, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann.
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In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt eines zumindest teilautomatisierten Steuerns der Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf den ausgegebenen Steuersignalen.
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2 zeigt eine Vorrichtung 201, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens zum Betreiben eines zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugs auszuführen.
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Zum Beispiel umfasst die Vorrichtung 201 eine Kommunikationsschnittstelle, welche eingerichtet ist, die Verkehrssituationsdaten zu empfangen, beispielsweise über ein Kommunikationsnetzwerk zu empfangen. Ein Kommunikationsnetzwerk umfasst zum Beispiel ein Mobilfunknetz und/oder ein WLAN-Netz.
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Die Vorrichtung 201 umfasst zum Beispiel eine Prozessoreinrichtung umfassend einen oder mehrere Prozessoren, wobei die Prozessoreinrichtung eingerichtet ist, die jeweiligen Schritte des Entscheidens auszuführen. Zum Beispiel umfasst die Vorrichtung 201 eine Betreibungseinrichtung, welche eingerichtet ist, das Betreiben des Kraftfahrzeugs basierend auf der kraftfahrzeugseitigen Entscheidung, ob das Kraftfahrzeug die kritische Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, zu betreiben. Zum Beispiel umfasst die Betreibungseinrichtung eine Steuereinrichtung zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs.
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3 zeigt ein maschinenlesbares Speichermedium 301, auf dem ein Computerprogramm 303 gespeichert ist. Das Computerprogramm 303 umfasst Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms 303 durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
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4 zeigt ein zumindest teilautomatisiert geführtes Kraftfahrzeug 401. Das Kraftfahrzeug 401 fährt auf einer vierspurigen Straße 403 umfassend eine erste Fahrspur 405, eine zweite Fahrspur 407, eine dritte Fahrspur 409 und eine vierte Fahrspur 411. Eine zulässige Fahrtrichtung auf der ersten Fahrspur 405 und auf der zweiten Fahrspur 407 verläuft bezogen auf die Papierebene von oben nach unten und ist symbolisch durch einen ersten Pfeil mit dem Bezugszeichen 413 gekennzeichnet. Eine auf der dritten Fahrspur 409 und auf der vierten Fahrspur 411 zulässige Fahrtrichtung verläuft bezogen auf die Papierebene von unten nach oben und ist symbolisch durch einen zweiten Pfeil mit dem Bezugszeichen 415 gekennzeichnet.
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Das Kraftfahrzeug 401 fährt auf der dritten Fahrspur 409. Eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 401 ist symbolisch durch einen dritten Pfeil mit dem Bezugszeichen 417 gekennzeichnet. Der dritte Pfeil 417 verläuft analog zum zweiten Pfeil 415 bezogen auf die Papierebene von unten nach oben.
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Bezogen auf die Fahrtrichtung 417 ist die dritte Fahrspur 409 die linke Fahrspur für das Kraftfahrzeug 401 und ist die vierte Fahrspur 411 die rechte Fahrspur für das Kraftfahrzeug 401.
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Das Kraftfahrzeug 401 fährt somit auf der linken Fahrspur.
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Vor dem Kraftfahrzeug 401 bezogen auf die Fahrtrichtung 417 befindet sich eine kritische Verkehrssituation 419 umfassend eine geänderte Fahrspurführung 421. Die geänderte Fahrspurführung 421 sieht vor, dass die dritte Fahrspur 409 auf die zweite Fahrspur 407 geführt wird und wieder zurück auf die dritte Fahrspur 409.
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Es ist ein erster geografischer Bereich 423 festgelegt, dessen Anfang mit dem Bezugszeichen 425 gekennzeichnet ist und dessen Ende mit dem Bezugszeichen 427 gekennzeichnet ist.
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Innerhalb des ersten geografischen Bereichs 423 werden von einer infrastrukturseitigen Kommunikationseinheit 429 umfassend eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle 431 über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk, beispielsweise ein WLAN und/oder ein Mobilfunknetz, Verkehrssituationsdaten an das Kraftfahrzeug 401 gesendet. Die infrastrukturseitige Kommunikationseinheit 429 kann zum Beispiel eine sogenannte RSU sein. Hierbei steht „RSU“ für „Road Side Unit“, also auf Deutsch eine straßenseitige Einheit.
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Nur die Verkehrssituationsdaten, welche innerhalb des ersten geografischen Bereichs 423 vom Kraftfahrzeug 401 empfangen werden, werden verwendet, um zu entscheiden, ob die kritische Verkehrssituation 419 für die zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt relevant ist oder nicht.
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Innerhalb eines zweiten geografischen Bereichs 433 findet bei Relevanz kraftfahrzeugseitig eine Entscheidung statt, ob das Kraftfahrzeug 401 die Verkehrssituation 419 zumindest teilautomatisiert durchfahren kann oder nicht.
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Der zweite geografische Bereich 433 liegt in Fahrtrichtung 417 des Kraftfahrzeugs 401 nach dem ersten geografischen Bereich 423. Ein Anfang des zweiten geografischen Bereichs 433 ist mit dem Bezugszeichen 433 gekennzeichnet. Ein Ende des zweiten geografischen Bereichs 433 ist mit dem Bezugszeichen 437 gekennzeichnet.
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Zwischen dem zweiten Bereich 433 und dem ersten Bereich 423 befindet sich ein dritter geografischer Bereich 439. Die drei Bereiche 423, 433 und 439 schließen sich unmittelbar nacheinander an, sodass ein Anfang des dritten Bereichs 439 dem Ende 427 des ersten Bereichs 423 entspricht und sodass ein Ende des dritten Bereichs 439 dem Anfang 435 des zweiten Bereichs 433 entspricht.
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Innerhalb des dritten Bereichs 439 wird der Schritt des Entscheidens hinsichtlich Relevanz durchgeführt.
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Im vorliegenden Fall ist die Relevanz gegeben, insofern sich das Kraftfahrzeug 401 auf der linken Fahrspur 409 befindet, welche in den Gegenverkehr gemäß der geänderten Fahrspurführung 421 geführt wird.
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Sofern das Kraftfahrzeug 401 zum Beispiel auf der rechten Fahrspur 411 fahren würde, wäre keine Relevanz gegeben, insofern das Kraftfahrzeug 401 in diesem Fall nicht von der geänderten Fahrspurführung 421 betroffen wäre.
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Dem zweiten geografischen Bereich 429 schließt sich unmittelbar, also ohne Abstand, ein vierter geografischer Bereich 441 an. Ein Anfang des vierten geografischen Bereichs 441 entspricht somit vorliegend dem Ende 437 des zweiten geografischen Bereichs 433. In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der zweite geografische Bereich 433 und der vierte geografische Bereich 441 beabstandet zueinander sind. Ein Ende des vierten Bereichs 441 ist mit dem Bezugszeichen 443 gekennzeichnet und entspricht zum Beispiel einem Beginn der geänderten Fahrspurführung 421.
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Dem vierten geografischen Bereich 441 schließt sich unmittelbar, also ohne Abstand, ein fünfter geografischer Bereich 445 an. Der Anfang des fünften geografischen Bereichs 445 ist somit durch das Ende 443 des vierten geografischen Bereichs 441 gebildet. Ein Ende des fünften Bereichs 445 ist symbolisch durch das Bezugszeichen 447 gekennzeichnet. Das Ende 447 des fünften geografischen Bereichs 445 entspricht zum Beispiel dem Ende der geänderten Fahrspurführung 421 und kennzeichnet somit das Ende der kritischen Verkehrssituation 419.
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Sofern das Kraftfahrzeug 401 zur Entscheidung kommt, dass es die geänderte Fahrspurführung 421 nicht zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, ermittelt es, ob es die geänderte Fahrspurführung 421 umfahren kann. Vorliegend ist dies der Fall, da das Kraftfahrzeug 401 auf die rechte Fahrspur 411 wechseln kann und somit die geänderte Fahrspurführung 421 umfahren kann. Dieser Fahrspurwechsel findet innerhalb des vierten geografischen Bereichs 441 statt, also somit noch rechtzeitig vor dem Beginn der geänderten Fahrspurführung 421. Eine beispielhafte Trajektorie des Kraftfahrzeugs 417 ist durch einen gestrichelten Pfeil mit dem Bezugszeichen 449 gekennzeichnet.
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Sofern das Kraftfahrzeug 401 zur Entscheidung gelangt, dass es die geänderte Fahrspurführung 421 zumindest teilautomatisiert durchfahren kann, wird das Durchfahren der geänderten Fahrspurführung 421 kraftfahrzeugseitig geplant und innerhalb des fünften geografischen Bereichs 445 wird das Kraftfahrzeug 401 die geänderte Fahrspurführung 421 zumindest teilautomatisiert durchfahren, was beispielhaft durch einen gestrichelten Pfeil mit dem Bezugszeichen 451 gekennzeichnet ist. Dies bedeutet zum Beispiel, dass Steuersignale zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs erzeugt werden derart, dass bei einem Steuern der Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf diesen Steuersignalen das Kraftfahrzeug 401 die geänderte Fahrspurführung 421 zumindest teilautomatisiert durchfährt. Diese erzeugten Steuersignale werden ausgegeben.
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Vorliegend sind also beispielhaft jeweils ein eigener Bereich, der zweite Bereich 433 und der dritte Bereich 439, für die entsprechenden Schritte des Entscheidens festgelegt ist, innerhalb welchem die jeweilige Entscheidung zum Beispiel spätestens getroffen werden muss.
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Festlegungsdaten im Sinne der Beschreibung legen zum Beispiel einen oder mehrere der vorstehend beispielhaft beschriebenen Bereiche fest.
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Zusammenfassend basiert das hier beschriebene Konzept insbesondere darauf, dass dem Kraftfahrzeug Kontextinformationen und hilfreiche Daten zur Verfügung gestellt werden, basierend auf welchen das Kraftfahrzeug selbst situationsgerecht und vorausschauend entscheiden kann, ob eine vorausliegende Verkehrssituation für ihre eigene Fahrzeugführung relevant oder nicht ist, und bei Relevanz zu entscheiden, ob das Kraftfahrzeug die Verkehrssituation zumindest teilautomatisiert durchfahren kann oder nicht.
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Zu wissen, dass sich ein Kontext für das Kraftfahrzeug ändert, ist ein entscheidender Faktor für die richtige Bewertung von Informationen und Situationen durch Kraftfahrzeuge und auch durch die Fahrer. Darüber hinaus ist, genau zu wissen, wann dies passiert und was dieser geänderte oder neue Kontext ist, der Schlüssel um die Funktionen, welche auf variablen Informationen und Zuständen basieren, anbieten zu können. Das hier beschriebene Konzept bietet somit nicht nur für automatisierte Kraftfahrzeuge einen Mehrwert, sondern ganz explizit für jegliche Art von Verkehr ein hohes Maß an Sicherheit und kann Verlässlichkeit bereitstellen ganz unabhängig vom jeweiligen Automatisierungsgrad.
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Erst wenn ein Kraftfahrzeug weiß, z.B. ab welchem Punkt, also ab welchen Koordinaten, zum Beispiel eine geänderte Spurführung gilt, kann es selbst bewerten, ob es in der Lage ist, die bevorstehende Situation zu meistern, bzw. entscheiden was es noch dazu braucht und/oder tun muss. Wichtig dabei ist, nämlich nicht nur den genauen Kontextwechsel bekannt zu machen, sondern damit auch dazu beizutragen, dass ein Kraftfahrzeug oder auch der Fahrer oder die Infrastruktur, je nach Verteilung der Verantwortlichkeiten und der Situation, in der Lage ist, zu entscheiden was zu tun ist. Dabei kann es mehrere Optionen: geben:
- Es sind sowohl alle notwendigen Informationen wie auch Fähigkeiten (Umfeldsensorikausstattung, physikalische Eigenschaften, datentechnische Grundlagen, etc.) vorhanden wie auch genug Zeit, um sich als Kraftfahrzeug mit Erreichen des Kontextwechsels weiterhin sicher, komfortabel und regelkonform verhalten zu können.
- Es sind nicht alle als notwendig eingestuften Informationen oder Fähigkeiten vorhanden, es ist jedoch noch Zeit bis der Kontextwechsel eintritt:
- Es kann zum Beispiel versucht werden, die noch fehlenden Informationen abzurufen (z.B. geänderte Kartendaten bzw. geänderte Spurinformationen).
- Eine Alternativstrategie kann zum Beispiel ermittelt und deren Umsetzung eingeleitet werden. Zum Beispiel kann das Kraftfahrzeug die Geschwindigkeit, insbesondere abhängig vom jeweiligen Automatisierungsgrad des Kraftfahrzeugs, reduzieren oder, insbesondere abhängig vom jeweiligen Automatisierungsgrad des Kraftfahrzeugs, die Übernahme der Steuerung durch den Fahrer anfordern.
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Es sind nicht alle notwendigen Informationen vorhanden und diese können bis zum Kontextwechsel auch nicht mehr empfangen werden:
- Das Kraftfahrzeug kann selbst entscheiden, wie es mit der Situation umgeht und z.B. in den für das Kraftfahrzeug und die jeweilige Situation definierten sicheren Zustand wechseln.
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Das Kraftfahrzeug verfügt nicht über die notwendigen Fähigkeiten (Umfeldsensorik, etc) oder physikalischen Voraussetzungen (zu breit, zu lang, zu schwer, etc.), um die anstehende Situation sicher bewältigen zu können:
- Das Kraftfahrzeug kann im Falle eines hohen Automatisierungsgrades zum Beispiel eine alternative Route nehmen.
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Der Fahrer kann durch das Kraftfahrzeug zum Beispiel gewarnt werden und der Fahrer kann mit den notwendigen Informationen versorgt selbstständig entscheiden.
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Weiteres beispielhaftes Szenario soll das hier beschriebene Konzept beispielhaft erläutern:
- Ein automatisiertes Kraftfahrzeug, unabhängig vom Automatisierungsgrad, nähert sich einer besonderen Situation (kritische Verkehrssituation), dies kann z.B. eine Baustelle mit geänderter Spurführung, eine Fahrspurreduktionen (auch an Brücken), eine Mautstelle, ein Tunnel im Gegenverkehr, ein einspuriger Tunnel aufgrund einer Baustelle im Tunnel oder eine ähnliche Situation sein.
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Dabei fährt es in einen festgelegten ersten geographischen Bereich ein. Innerhalb dieser Zone oder diesen Bereichs, welcher zum Beispiel auch sicher durch die Reichweite einer RSU im Falle von DSRC („Direct Short Range Communication“) und/oder W-LAN oder auch mit ausreichendem Mobilfunkempfang abgedeckt ist, kann das Kraftfahrzeug die notwendigen Informationen (Verkehrssituationsdaten) zur sicheren und komfortablen Durchfahrt oder zur Warnung der fahrenden Person, durch die „besondere Situation" (kritische Verkehrssituation) empfangen. Dies können zum Beispiel die genauen Informationen zu den geänderten und jetzt gültigen Fahrspuren, geltende Höchstgeschwindigkeiten, maximale Lasten, neue Fahrbahnbreiten, usw. sein. Basierend auf den Verkehrssituationsdaten kann zum Beispiel das Kraftfahrzeug (ab SAE-Level 3) oder zum Beispiel der Fahrer (SAE-Level 0 bis 2) entscheiden, ob die empfangenen Verkehrssituationsdaten für die eigene Fahrt relevant sind oder auch nicht (z.B., wenn ein Kraftfahrzeug vorher, noch geplant hat abzubiegen).
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Weiter ist ein zweiter geographischer Bereich oder geographische Zone festgelegt. Diese Zone liegt insbesondere so, dass in jedem Fall ein Kraftfahrzeug oder ein Fahrer rechtzeitig, also bevor es zu einer unkomfortablen oder gar gefährlichen Situation kommen kann, entscheiden und handeln kann. In dieser Zone muss das Kraftfahrzeug oder der Fahrer entscheiden ob alle relevanten Informationen und Fähigkeiten (Fähigkeiten umfassen zum Beispiel sowohl die physikalischen Voraussetzungen wie Gewicht, Länge, Breite, Schleppkurve, etc wie auch die sensorische und datentechnische Ausstattung.) gegeben sind, um die Fahrt wie geplant, mit den geänderten Bedingungen, durchführen/fortsetzen zu können.
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Ist dies der Fall, so bereitet sich das Kraftfahrzeug anhand der empfangenen Daten entsprechend auf die geänderte Situation vor. Es beginnt seine Geschwindigkeit entsprechend anzupassen, positioniert sich entsprechend in der Fahrspur, usw.
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Ist es jedoch so, dass das Kraftfahrzeug selbst erkennt, dass es entweder nicht die notwendigen Fähigkeiten oder Informationen hat, so kann es selbst entscheiden, was es tun muss, bzw. wie es in einen als „sicher“ definierten Zustand kommt. Ein Kraftfahrzeug mit SAE-Level 3 kann z.B. die Steuerung zurück an einen Fahrer übergeben und diesen rechtzeitig über die bevorstehende Situation (Änderung der Spurführung, Spuranzahl, o.ä.) informieren.
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Je nach Automatisierungsgrad (L0 bis L5) des Kraftfahrzeugs kann zum Beispiel folgendes vorgesehen sein:
- L0-L2: Fahrer wird rechtzeitig genau informiert, was auf ihn zukommt.
- L3: Kraftfahrzeug braucht die Verkehrssituationsdaten insbesondere so früh, dass es rechtzeitig entscheiden kann, um gegebenenfalls an den Fahrer übergeben zu können. Dazu muss es mit der Information, warum übergeben wird und was ihn erwartet, an den Fahrer übergeben (zum Beispiel Baustelle anstatt freier Verkehr). Zu „rechtzeitig“ gehört zum Beispiel auch, dass das Kraftfahrzeug in der Lage ist, falls der Fahrer nicht übernimmt, selbst den sicheren Zustand zu erreichen.
- L4: Verkehrssituationsdaten müssen rechtzeitig kommen, damit das Kraftfahrzeug selbst in der Lage ist, rechtzeitig in den sicheren Zustand zu kommen.
- L5: Verkehrssituationsdaten müssen zum Beispiel so rechtzeitig kommen, dass es in der Lage ist die Situation vollständig zu bewerten und auch z.B. eine Umfahrung der kritischen Situation einzuleiten.
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Informationsquellen für die Verkehrssituationsdaten können zum Beispiel folgende Informationsquellen sein:
- Die vor Ort verbaute Infrastruktur liefert dem Kraftfahrzeug über ein Kommunikationsnetzwerk alle notwendigen Verkehrssituationsdaten.
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Das Kraftfahrzeug bekommt die Informationen aus einem Backend geliefert. Dies kann z.B. auch aus einem Backend vom Kraftfahrzeughersteller geschehen und dann auch spezifische Informationen umfassen, wie heute z.B. Verkehrsinformationen die von den jeweiligen Herstellern aus den Kraftfahrzeugen der eigenen Marke gesammelt und wieder verteilt werden.
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Die Verkehrssituationsdaten werde dabei zum Beispiel nicht auf einmal übergeben, sondern diese können zum Beispiel mit zunehmender Detaillierung nach und nach übergeben werden. Z.B. wird vor einer letzten Abfahrt die Information übermittelt oder übergeben, dass z.B. eine geänderte Spurführung voraus liegt. Dann kann das Kraftfahrzeug bereits bewerten, ob es technisch aufgrund seiner Ausstattung oder Fähigkeiten in der Lage ist, die kritische Verkehrssituation zu bewältigen, oder ob es diese weiträumig umfahren muss.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2020/0242920 A1 [0002]
- DE 102018203426 A1 [0003]
- CN 102481936 A [0004]