DE102014215473A1

DE102014215473A1 - Steuereinrichtung, Fahrzeug und Verfahren

Info

Publication number: DE102014215473A1
Application number: DE102014215473.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Aeberhard; Matthias Strauss; Werner Huber; Sebastian Rauch
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Continental Autonomous Mobility Germany GmbH
Priority date: 2014-08-05
Filing date: 2014-08-05
Publication date: 2016-02-11

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Steuereinrichtung für ein Fahrzeug, mit einer Datenschnittstelle, welche ausgebildet ist, Umgebungsdaten über eine Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen, mit einem Modellspeicher, welcher ausgebildet ist, Modelldaten zu einem Hindernismodell, welches ein Hindernis auf der von dem Fahrzeug zu befahrenden Strecke beschreibt, und Verkehrsverhaltensregeln bezüglich der von dem Fahrzeug zu befahrenden Strecke im Bereich des Hindernisses zu speichern und mit einer Recheneinrichtung, welche ausgebildet ist, basierend auf den erfassten Umgebungsdaten und den Modelldaten eine Bewegung des Fahrzeugs derart zu planen und/oder zu steuern, dass das Fahrzeug die zu befahrende Strecke ohne Kollision mit dem Hindernis und unter Berücksichtigung der Verkehrsverhaltensregeln durchfährt. Ferner offenbart die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug und ein Verfahren.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für ein Fahrzeug, ein entsprechendes Fahrzeug und ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs.
Stand der Technik
Moderne Fahrzeuge verfügen heute über eine Vielzahl elektronischer Systeme, welche den Fahrer bei der Handhabung des Fahrzeugs unterstützen. Die sogenannten Fahrerassistenzsysteme können den Fahrer z.B. beim Halten der Fahrspur unterstützen, wenn der Fahrer abgelenkt ist, oder für diesen einen automatischen Bremsvorgang einleiten.
Es existieren erste Fahrerassistenzsysteme, welche dem Fahrer das Steuern des Fahrzeugs abnehmen. Diese Fahrerassistenzsysteme ermöglichen ein sog. autonomes bzw. hochautomatisiertes Fahren des Fahrzeugs, d.h. ohne Eingreifen eines Fahrers.
Üblicherweise verwenden solche Fahrerassistenzsysteme in dem Fahrzeug verbaute Satellitennavigationssysteme und geeignete Sensorik, um die Position des Fahrzeugs zu bestimmen und das Fahrzeug zu steuern. Dabei kann ein Ziel z.B. über das Navigationssystem vorgegeben werden.
In solchen Situationen übernimmt das Fahrerassistenzsystem die Gewalt über die Quer- und Längsführung des Fahrzeugs. Der Fahrer wird allerdings bei Bedarf zur Übernahme der Fahraufgabe aufgefordert.
Insbesondere in unübersichtlichen Fahrsituationen, in welchen dem Fahrerassistenzsystem lediglich eingeschränkte Informationen z.B. zu einem auf der Strecke liegenden Hindernis, wie z.B. Baustellen oder auch Mautstellen auf Autobahnen, zur Verfügung stehen, kann es daher häufig vorkommen, dass der Fahrer das Steuern des Fahrzeugs übernehmen muss. Dies gilt es zu vermeiden.
Offenbarung der Erfindung
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Fahrerassistenzsystem bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Demgemäß ist vorgesehen:
Eine Steuereinrichtung für ein Fahrzeug, mit einer Datenschnittstelle, welche ausgebildet ist, Umgebungsdaten über eine Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen, mit einem Modellspeicher, welcher ausgebildet ist, Modelldaten zu einem Hindernismodell, welches ein Hindernis auf der von dem Fahrzeug zu befahrenden Strecke beschreibt, und Verkehrsverhaltensregeln für das Durchfahren des Hindernisses und/oder bezüglich der von dem Fahrzeug zu befahrenden Strecke zu speichern und mit einer Recheneinrichtung, welche ausgebildet ist, basierend auf den erfassten Umgebungsdaten und den Modelldaten eine Bewegung des Fahrzeugs derart zu planen und/oder zu steuern, dass das Fahrzeug die zu befahrende Strecke ohne Kollision mit dem Hindernis und unter Berücksichtigung der Verkehrsverhaltensregeln durchfährt.
Ferner ist vorgesehen:
Ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung. Schließlich ist vorgesehen:
Ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, aufweisend Erfassen von Umgebungsdaten über eine Umgebung des Fahrzeugs, Speichern von Modelldaten zu einem Hindernismodell, welches ein Hindernis auf der von dem Fahrzeug zu befahrenden Strecke beschreibt, und von Verkehrsverhaltensregeln für das Durchfahren des Hindernisses und/oder bezüglich der von dem Fahrzeug zu befahrenden Strecke und Planen und/oder Steuern einer Bewegung des Fahrzeugs basierend auf den erfassten Umgebungsdaten und den Modelldaten und lokalen dynamischen Informationen derart, dass das Fahrzeug die zu befahrende Strecke ohne Kollision mit dem Hindernis und unter Berücksichtigung der Verkehrsverhaltensregeln durchfährt.
Vorteile der Erfindung
Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Erkenntnis besteht darin, dass ein autonomes oder hochautomatisiertes Fahren ohne ausreichende Informationen zu einem bevorstehenden Hindernis nicht möglich ist.
Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Idee besteht nun darin, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine Möglichkeit vorzusehen, einer Steuereinrichtung für ein Fahrzeug Modelldaten zu dem bevorstehenden Hindernis zu übermitteln. Dazu sieht die vorliegende Erfindung in der Steuereinrichtung einen Modellspeicher vor, welcher ausgebildet ist, diese Modelldaten in einem Hindernismodell zu speichern. In dem Modellspeicher können ferner Verkehrsverhaltensregeln bezüglich der von dem Fahrzeug zu befahrenden Strecke gespeichert werden. Dabei können die Verkehrsverhaltensregeln separat von dem Hindernismodell oder in dem Hindernismodell gespeichert werden.
Ferner sieht die vorliegende Erfindung vor, dass die Steuereinrichtung über die Datenschnittstelle Umgebungsdaten erfasst, welche die Umgebung des Fahrzeugs kennzeichnen. Die Umgebungsdaten umfassen dabei insbesondere Daten, die von dem Fahrzeug oder der Steuereinrichtung selbst aufgenommen werden können.
Schließlich ist vorgesehen, dass die Recheneinrichtung eine Bewegung des Fahrzeugs steuert, so dass der Fahrer nicht mehr in die Steuerung des Fahrzeugs eingreifen muss. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Recheneinrichtung das Fahrzeug derart steuert, dass dieses ohne Eingreifen des Fahrers die zu befahrende Strecke ohne Kollision mit dem Hindernis und unter Berücksichtigung der Verkehrsverhaltensregeln passiert. Dazu nutzt die Recheneinrichtung die Modelldaten und die Umgebungsdaten.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht also ein hochautomatisiertes Durchfahren von Hindernissen, welche z.B. Mautstellen oder Baustellen aufweisen können, ohne dass ein Fahrer in das Steuern des Fahrzeugs eingreifen müsste.
Dazu kann in einer Ausführungsform z.B. zuerst auch festgestellt werden, ob das Hindernis überhaupt durchfahrbar ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
In einer Ausführungsform weist die Steuereinrichtung eine ersten Kommunikationsschnittstelle auf, welche ausgebildet ist, mit einer an dem Hindernis angebrachten Bezahlvorrichtung zu kommunizieren und einen Bezahlvorgang für das Durchfahren des Hindernisses durchzuführen. Ferner ist die Recheneinrichtung insbesondere ausgebildet, das Steuern des Fahrzeugs abzubrechen, wenn der Bezahlvorgang nicht abgeschlossen wird. Dabei ist die erste Kommunikationsschnittstelle insbesondere als eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle ausgebildet. Dies ermöglicht es, z.B. eine kostenpflichtige Mautstelle zu durchfahren, ohne das hochautomatisierte Fahren unterbrechen zu müssen.
In einer Ausführungsform ist die erste Kommunikationsschnittstelle ausgebildet, einen Bezahlvorgang mittels in der Bezahlvorrichtung hinterlegten Kundendaten eines Fahrers des Fahrzeugs und/oder mittels in der Steuereinrichtung hinterlegten Kreditkartendaten und/oder mittels einer Bankabbuchung durchzuführen. Dies ermöglicht eine Bezahlung mittels unterschiedlicher Bezahlungsverfahren. Dadurch werden die Kompatibilität und die Flexibilität der Steuereinrichtung erhöht.
In einer Ausführungsform weist die Steuereinrichtung mindestens einen Umgebungssensor auf, welcher mit der Datenschnittstelle gekoppelt ist und welcher ausgebildet ist, der Datenschnittstelle die Umgebungsdaten bereitzustellen. Dadurch können aktuelle Umgebungsdaten direkt von dem Fahrzeug bzw. der Steuereinrichtung aufgenommen werden. Dadurch können z.B. Fahrzeuge, welche sich auf der Straße befinden effektiv erkannt werden.
In einer Ausführungsform weist der mindestens eine Umgebungssensor mindestens eine Kamera und/oder einen Ultraschallsensor und/oder einen LIDAR Sensor und/oder einen Radarsensor auf. Die Verwendung unterschiedlicher Sensoren ermöglicht eine sehr genaue Erkennung von Objekten. Ferner können bereits im Fahrzeug vorhandene Sensoren wiederverwendet werden.
In einer Ausführungsform weist die Steuereinrichtung mindestens eine zweite Kommunikationsschnittstelle auf, welche ausgebildet ist, die Umgebungsdaten zu empfangen und der Datenschnittstelle bereitzustellen und/oder Modelldaten zu empfangen und in dem Modellspeicher zu speichern. Dadurch können Umgebungsdaten z.B. zu statischen Umgebungsbedingungen oder Umgebungsdaten zu einem vor dem Fahrzeug liegenden Streckenabschnitt an das Fahrzeug bzw. die Steuereinrichtung übertragen werden. Ferner können Modelldaten, die z.B. noch nicht in dem Modellspeicher abgelegt sind, bei Bedarf abgerufen werden.
In einer Ausführungsform weist die Steuereinrichtung eine Auswahleinrichtung auf, welche ausgebildet ist, basierend auf den Umgebungsdaten und/oder den Modelldaten und/oder Daten über die Abmessungen einer Fahrspur durch das Hindernis und/oder Daten über Bezahlmöglichkeiten an den Fahrspuren durch das Hindernis eine mögliche Fahrspur durch das Hindernis auszuwählen, wobei die Recheneinrichtung dazu ausgebildet ist, dass Fahrzeug derart zu steuern, dass dieses das Hindernis auf der ausgewählten Fahrspur durchfährt. Weitere Auswahlkriterien können die Anzahl an Fahrzeugen auf einer Fahrspur, die Durchschnittsgeschwindigkeit auf einer Fahrspur, die zulässige Höchstgeschwindigkeit auf einer Fahrspur, ein Wechselbetrieb von Mauttoren z.B. in der Ferienzeit, aktive oder abgeschaltete Mauttore oder dergleichen sein. Zusammenfassend wird die Auswahleinrichtung immer versuchen, diejenige Fahrspur auszuwählen, auf welcher das Hindernis voraussichtlich am schnellsten passiert werden kann.
In einer Ausführungsform weist die Steuereinrichtung eine Erkennungseinrichtung auf, welche ausgebildet ist, Sperren auf einer Trajektorie des Fahrzeugs zu erkennen und der Recheneinrichtung Daten über erkannte Sperren zu übermitteln, wobei die Recheneinrichtung ausgebildet ist, das Fahrzeug vor einer erkannten Sperre abzubremsen. Dies ermöglicht es, das Fahrzeug z.B. vor Schranken oder dergleichen anzuhalten. Dies kann z.B. notwendig werden, wenn ein Bezahlvorgang misslingt, und sich die Schranke eines Mauttors nicht öffnet.
In einer Ausführungsform weisen die Umgebungsdaten Daten über den Spurverlauf und/oder die Spuranzahl und/oder die Randbebauung und/oder die zulässige Höchstgeschwindigkeit einer von dem Fahrzeug zu befahrenden Straße und/oder Daten über statische Hindernisse und/oder dynamische Hindernisse vor dem Fahrzeug auf. Dies ermöglicht es, in der Recheneinrichtung ein detailliertes Modell der Fahrzeugumgebung zu rekonstruieren und die Bewegung des Fahrzeugs beim Durchfahren des Hindernisses exakt zu steuern.
In einer Ausführungsform weisen die Modelldaten Daten über geometrische Abmessungen des Hindernisses und/oder Daten zu Fahrspuren durch das Hindernis und/oder Fahrzeugbeschränkungen der Fahrspuren durch das Hindernis auf, wobei das Hindernis insbesondere als Mautstelle ausgebildet ist. Weitere Daten können, wie oben bereits erwähnt, die Anzahl an Fahrzeugen auf einer Fahrspur, die Durchschnittsgeschwindigkeit auf einer Fahrspur, die zulässige Höchstgeschwindigkeit auf einer Fahrspur, ein Wechselbetrieb von Mauttoren z.B. in der Ferienzeit, aktive oder abgeschaltete Mauttore oder dergleichen sein. Dies ermöglicht es ebenfalls, in der Recheneinrichtung ein detailliertes Modell der Fahrzeugumgebung zu rekonstruieren und die Bewegung des Fahrzeugs beim Durchfahren des Hindernisses exakt zu steuern.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesse-rungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung;
2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs;
3 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
4 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung.
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen – sofern nichts Anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung 1.
Die Steuereinrichtung 1 der 1 weist eine Datenschnittstelle 3 auf, die mit der Recheneinrichtung 10 gekoppelt ist. Ferner ist ein Modellspeicher 5 mit der Recheneinrichtung 10 gekoppelt.
Die Recheneinrichtung 10 erhält über die Datenschnittstelle 3 Umgebungsdaten 4 und aus dem Modellspeicher 5 Modelldaten 6 und Verkehrsverhaltensregeln bezüglich der von dem Fahrzeug 2 zu befahrenden Strecke 9.
Basierend auf den Umgebungsdaten 4 und den Modelldaten 6 steuert die Recheneinrichtung 10 die Bewegung eines Fahrzeugs 2, in welchem die Recheneinrichtung 10 angeordnet ist. Das Fahrzeug 2 wird dabei so gesteuert, dass es die zu befahrende Strecke 9 ohne Kollision mit dem Hindernis 8 und unter Berücksichtigung der Verkehrsverhaltensregeln, z.B. einer maximal erlaubten Geschwindigkeit, durchfährt.
Um der Recheneinrichtung 10 das Steuern des Fahrzeugs 2 zu ermöglichen, weisen die Umgebungsdaten 4 Daten zu der unmittelbaren Umgebung des Fahrzeugs 2 auf. Dabei können die Umgebungsdaten 4 z.B. über Umgebungssensoren 13 an dem Fahrzeug 2 oder in der Steuereinrichtung 1 erfasst werden. Dazu können z.B. eine Kamera 14, Ultraschallsensoren 15-1, 15-2, LIDAR Sensoren, Radarsensoren oder dergleichen vorgesehen sein.
Alternativ können die Umgebungsdaten 4 auch von einem Server abgerufen werden. Dies kann z.B. über eine zweite Kommunikationsschnittstelle 16 erfolgen, die in 4 erläutert wird. Werden Umgebungsdaten 4 über die zweite Kommunikationsschnittstelle 16 abgerufen, können Umgebungsdaten 4 auch zu einem Streckenabschnitt abgefragt werden, den das Fahrzeug 2 erst noch befahren wird.
Die Umgebungsdaten 4 können insbesondere Daten über den Spurverlauf, die Spuranzahl, die Randbebauung, zulässige Höchstgeschwindigkeit einer von dem Fahrzeug befahrenen Straße, Daten über statische Hindernisse 8, Daten über dynamische Hindernisse 8 oder dergleichen aufweisen.
Die Modelldaten 6 können in einer Ausführungsform ebenfalls über die zweite Kommunikationsschnittstelle 16 abgerufen werden. Alternativ können die Modelldaten 6 aber z.B. auch in einem Datenspeicher eines Navigationssystems des Fahrzeugs 2 abgespeichert sein und bei Bedarf abgerufen werden. Beispielsweise kann eine DVD eines Navigationssystems neben Streckendaten auch die Modelldaten 6 aufweisen.
Die Modelldaten 6 dienen der Recheneinrichtung 10 dazu, ein Hindernismodell 7 des Hindernisses 8 zu erstellen, durch welches das Fahrzeug 2 gesteuert werden soll. Dazu weisen die Modelldaten 6 insbesondere Daten über geometrische Abmessungen des Hindernisses 8, Daten zu Fahrspuren 18-1–18-4 durch das Hindernis 8, Daten zu Fahrzeugbeschränkungen der Fahrspuren 18-1–18-4 oder dergleichen auf. Dies ermöglicht es der Recheneinrichtung 10 das Fahrzeug 2 z.B. auf einer Fahrspur 18-1–18-4 durch eine Baustelle oder eine Mautstelle auf einer Autobahn zu führen.
Beispielsweise können Funksender vor Baustellen oder Mautstellen z.B. auf einer Autobahn installiert werden, welche die Modelldaten 6 und eventuelle Umgebungsdaten 4 an das Fahrzeug 2 übertragen.
2 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 2, welches auf ein Hindernis 8, hier eine Mautstelle 8, zufährt.
In 2 ist zu erkennen, dass die Strecke 9, auf welcher das Fahrzeug 2 fährt, eine zweispurige Straße ist. Vor der Mautstelle 8 weitet sich die Straße auf, dabei kann es vorkommen, dass auf dem Boden keine Fahrbahnmarkierungen angebracht sind. In 2 sind vier Fahrspuren 18-1–18-4 jeweils durch einen Pfeil vor den vier Durchfahrten der Mautstelle 8 markiert. Jede Durchfahrt der Mautstelle 8 ist durch eine Sperre 20 bzw. eine Schranke 20 blockiert.
In 2 befährt das Fahrzeug 2 die zweite Fahrspur 18-2 von links.
Das Fahrzeug 2 der 2 weist eine Steuereinrichtung 1 auf, welche auf der Steuereinrichtung 1 der 1 basiert und zusätzlich die zweite Kommunikationsschnittstelle 16 aufweist, welche ausgebildet ist, Modelldaten 6 zu empfangen und an den Modellspeicher 5 weiterzuleiten. Ferner sind mit der Datenschnittstelle 3 der Steuereinrichtung 1 zwei Ultraschallsensoren 15-1, 15-2 und eine Kamera 14 gekoppelt.
Die Anzahl und die Position der Ultraschallsensoren 15-1, 15-2 und der Kamera 14 sind dabei nur beispielhaft und können in anderen Ausführungsformen abweichen.
Die Ultraschallsensoren 15-1, 15-2 und die Kamera 14 dienen dazu, Umgebungsdaten 4 aufzunehmen und der Recheneinrichtung 10 bereitzustellen, sodass diese das Hindernis 8, die Schranke 20 und weitere Objekte in der Fahrspur 18-2 des Fahrzeugs 2 erkennen kann und das Fahrzeug 2 entsprechend steuern kann.
Die Umgebungsdaten 4 können in einer Ausführungsform auch von einem System bereitgestellt werden, welches an der Mautstelle 8 installierst ist. Solch ein System kann z.B. im Boden eingelassene Sensoren und Kameras aufweisen, welche Fahrzeuge in den Fahrspuren 18-1–18-4 erkennen.
In 2 ist, lediglich beispielhaft, in der Mautsäule der zweiten Fahrspur 18-2 eine Bezahlvorrichtung 12 dargestellt. Die Bezahlvorrichtung 12 dient dazu, einen Bezahlvorgang für das Durchfahren der Mautstelle 8 auszuführen.
Dazu kann das Fahrzeug 2 eine erste Kommunikationsschnittstelle 11 aufweisen (siehe 4). Alternativ kann das Fahrzeug 2 einen Bezahlvorgang auch über die zweite Kommunikationsschnittstelle 16 durchführen.
Der Bezahlvorgang kann dabei kontaktlos erfolgen und z.B. auf Kreditkartendaten, Kontodaten oder Benutzerdaten basieren. Dazu kann ein Benutzer z.B. seine Daten bei dem Betreiber der Mautstelle 8 hinterlegen.
In einer Ausführungsform ist die Bezahlvorrichtung 12 dazu ausgebildet, den Bezahlvorgang bereits auszuführen, wenn das Fahrzeug 2 noch nicht an der Mautstelle 8 angekommen ist. Das Fahrzeug 2 kann in solch einer Ausführungsform z.B. von einem Kamerasystem der Mautstelle 8 erkannt werden, wenn es sich nähert. Daraufhin kann die entsprechende Schranke 20 automatisch geöffnet werden. So kann das Fahrzeug 2 die Mautstelle 8 passieren, ohne abbremsen oder zumindest ohne stehenbleiben zu müssen. Alternativ kann die Steuereinrichtung 1 der Mautstelle 8 auch ein Signal übermitteln, wenn sich das Fahrzeug 2 der Mautstelle 8 nähert.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Das Verfahren sieht das Erfassen S1 von Umgebungsdaten 4 über eine Umgebung des Fahrzeugs 2 vor. Ferner werden in S2 Modelldaten 6 zu einem Hindernismodell 7 gespeichert, welches ein Hindernis 8 auf der von dem Fahrzeug 2 zu befahrenden Strecke 9 beschreibt. Ferner werden Verkehrsverhaltensregeln bezüglich der von dem Fahrzeug 2 zu befahrenden Strecke 9 gespeichert. Schließlich sieht S3 das Planen und/oder Steuern einer Bewegung des Fahrzeugs 2 basierend auf den erfassten Umgebungsdaten 4 und den Modelldaten 6 derart vor, dass das Fahrzeug 2 die zu befahrende Strecke 9 ohne Kollision mit dem Hindernis 8 und unter Berücksichtigung der Verkehrsverhaltensregeln durchfährt.
In einer Ausführungsform kann das Durchführen eines Bezahlvorgangs für das Durchfahren des Hindernisses 8 vorgesehen sein. Misslingt ein solcher Bezahlvorgang kann das Steuern der Bewegung des Fahrzeugs 2 abgebrochen werden und das Fahrzeug z.B. bis zum Stillstand abgebremst werden.
Das Verfahren kann auch das Auswählen einer möglichen Fahrspur 18-1–18-4 durch das Hindernis 8 aufweisen. Eine solche Auswahl kann z.B. basierend auf den Umgebungsdaten 4 und/oder den Modelldaten 6 und/oder Daten über die Größe einer Fahrspur 18-1–18-4 durch das Hindernis 8 und/oder Daten über Bezahlmöglichkeiten an den Fahrspuren 18-1–18-4 durch das Hindernis 8 oder dergleichen erfolgen.
Ist eine Fahrspur 18-1–18-4 ausgewählt worden, wird dass Fahrzeug 2 derart gesteuert, dass dieses das Hindernis 8 auf der ausgewählten Fahrspur 18-1–18-4 durchfährt.
In einer Variante des Verfahrens kann auch das Erkennen von Sperren 20 auf der Fahrspur 18-1–18-4 des Fahrzeugs 2 vorgesehen sein, wobei das Fahrzeug 2 vor einer erkannten Sperre 20 abgebremst wird.
4 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung 1.
Die Steuereinrichtung 1 der 4 basiert auf der Steuereinrichtung 1 der 1 und weist ferner einen Umgebungssensor 13 auf, welcher mit der Datenschnittstelle 3 gekoppelt ist. Ferner ist eine zweite Kommunikationsschnittstelle 16 ebenfalls mit der zweiten Datenschnittstelle 3 und dem Modellspeicher 5 gekoppelt. Die Steuereinrichtung 1 weist ferner eine erste Kommunikationsschnittstelle 11 auf, welche dazu dient einen Bezahlvorgang abzuschließen. In einer Ausführungsform sind die erste Kommunikationsschnittstelle 11 und die zweite Kommunikationsschnittstelle 16 als eine einzige Kommunikationsschnittstelle ausgebildet.
Die Steuereinrichtung 1 weist ferner eine Erkennungseinrichtung 19 auf, welche dazu dient, Sperren 20 oder Objekt in der Fahrspur 18-1–18-4 des Fahrzeugs 2 oder in der Umgebung des Fahrzeugs 2 zu erkennen. Schließlich ist eine Auswahleinrichtung 17 mit der Recheneinrichtung 10 gekoppelt, welche ausgebildet ist, eine Fahrspur 18-1–18-4 für das Fahrzeug 2 aus allen möglichen Fahrspuren 18-1–18-4 auszuwählen, auf welchen das Hindernis 8 passiert werden kann.
Die in Zusammenhang mit der Steuereinrichtung 1 dargestellten Elemente, insbesondere die Datenschnittstelle 3, der Modellspeicher 4, das Hindernismodell 7, die Recheneinrichtung 10 und die Auswahleinrichtung 17, die erste und die zweite Kommunikationsschnittstelle 11, 16, oder dergleichen können in einer Ausführungsform Bestandteile eines Fahrzeugsteuergeräts sein. Teile der Steuereinrichtung 1 können auch als Computerprogrammprodukt ausgebildet sein und in einem Steuergerät des Fahrzeugs 2 ausgeführt werden.
Die Kommunikation zwischen der Steuereinrichtung 1 und weiteren Fahrzeugsystemen in dem Fahrzeug 2 kann z.B. über Fahrzeugbussysteme erfolgen. Dazu können z.B. ein CAN-Bus, ein FlexRay-Bus oder dergleichen genutzt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1: Steuereinrichtung
2: Fahrzeug
3: Datenschnittstelle
4: Umgebungsdaten
5: Modellspeicher
6: Modelldaten
7: Hindernismodell
8: Hindernis
9: Strecke
10: Recheneinrichtung
11: erste Kommunikationsschnittstelle
12: Bezahlvorrichtung
13: Umgebungssensor
14: Kamera
15-1, 15-2: Ultraschallsensor
16: zweite Kommunikationsschnittstelle
17: Auswahleinrichtung
18-1–18-4: Fahrspur
19: Erkennungseinrichtung
20: Sperre

Claims

Steuereinrichtung (1) für ein Fahrzeug (2), mit einer Datenschnittstelle (3), welche ausgebildet ist, Umgebungsdaten (4) über eine Umgebung des Fahrzeugs (2) zu erfassen; mit einem Modellspeicher (5), welcher ausgebildet ist, Modelldaten (6) zu einem Hindernismodell (7), welches ein Hindernis (8) auf der von dem Fahrzeug (2) zu befahrenden Strecke (9) beschreibt, und Verkehrsverhaltensregeln bezüglich der von dem Fahrzeug (2) zu befahrenden Strecke (9) im Bereich des Hindernisses (8) zu speichern; und mit einer Recheneinrichtung (10), welche ausgebildet ist, basierend auf den erfassten Umgebungsdaten (4) und den Modelldaten (6) eine Bewegung des Fahrzeugs (2) derart zu planen und/oder zu steuern, dass das Fahrzeug (2) die zu befahrende Strecke ohne Kollision mit dem Hindernis (8) und unter Berücksichtigung der Verkehrsverhaltensregeln durchfährt.
Steuereinrichtung nach Anspruch 1, mit einer ersten Kommunikationsschnittstelle (11), welche ausgebildet ist, mit einer an dem Hindernis (8) angebrachten Bezahlvorrichtung (12) zu kommunizieren und einen Bezahlvorgang für das Durchfahren des Hindernisses (8) durchzuführen; und wobei die Recheneinrichtung (10) insbesondere ausgebildet ist, das Steuern des Fahrzeugs (2) abzubrechen, wenn der Bezahlvorgang nicht abgeschlossen wird.
Steuereinrichtung nach Anspruch 2, wobei die erste Kommunikationsschnittstelle (11) ausgebildet ist, einen Bezahlvorgang mittels in der Bezahlvorrichtung (12) hinterlegten Kundendaten eines Fahrers des Fahrzeugs (2) und/oder mittels in der Steuereinrichtung (1) hinterlegten Kreditkartendaten und/oder mittels einer Bankabbuchung durchzuführen.
Steuereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, mit mindestens einem Umgebungssensor (13), welcher mit der Datenschnittstelle (3) gekoppelt ist und welcher ausgebildet ist, der Datenschnittstelle (3) die Umgebungsdaten (4) bereitzustellen.
Steuereinrichtung nach Anspruch 4, wobei der mindestens eine Umgebungssensor (13) mindestens eine Kamera (14) und/oder einen Ultraschallsensor (15-1, 15-2) und/oder einen LIDAR Sensor und/oder einen Radarsensor aufweist.
Steuereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, mit mindestens einer zweiten Kommunikationsschnittstelle (16), welche ausgebildet ist, die Umgebungsdaten (4) zu empfangen und der Datenschnittstelle (3) bereitzustellen und/oder Modelldaten (6) zu empfangen und in dem Modellspeicher (5) zu speichern.
Steuereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, mit einer Auswahleinrichtung (17), welche ausgebildet ist, basierend auf den Umgebungsdaten (4) und/oder den Modelldaten (6) und/oder Daten über die Abmessungen einer Fahrspur (18-1–18-4) durch das Hindernis (8) und/oder Daten über Bezahlmöglichkeiten an den Fahrspuren (18-1–18-4) durch das Hindernis (8) eine mögliche Fahrspur (18-1–18-4) durch das Hindernis (8) auszuwählen; wobei die Recheneinrichtung (10) dazu ausgebildet ist, dass Fahrzeug (2) derart zu steuern, dass dieses das Hindernis (8) auf der ausgewählten Fahrspur (18-1–18-4) durchfährt.
Steuereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, mit einer Erkennungseinrichtung (19), welche ausgebildet ist, Sperren (20) auf einer Trajektorie des Fahrzeugs (2) zu erkennen und der Recheneinrichtung (10) Daten über erkannte Sperren (20) zu übermitteln; wobei die Recheneinrichtung (10) ausgebildet ist, das Fahrzeug (2) vor einer erkannten Sperre (20) abzubremsen.
Steuereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Umgebungsdaten (4) Daten über den Spurverlauf und/oder die Spuranzahl und/oder die Randbebauung und/oder die zulässige Höchstgeschwindigkeit einer von dem Fahrzeug (2) zu befahrenden Straße und/oder Daten über statische Hindernisse (8) und/oder dynamische Hindernisse (8) vor dem Fahrzeug (2) aufweisen; und/oder wobei die Modelldaten (6) Daten über geometrische Abmessungen des Hindernisses (8) und/oder Daten zu Fahrspuren (18-1–18-4) durch das Hindernis (8) und/oder Fahrzeugbeschränkungen der Fahrspuren (18-1–18-4) durch das Hindernis (8) aufweisen, wobei das Hindernis (8) insbesondere als Mautstelle ausgebildet ist.
Fahrzeug (2), mit einer Steuereinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche.
Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs (2), aufweisend: Erfassen (S1) von Umgebungsdaten (4) über eine Umgebung des Fahrzeugs (2); Speichern (S2) von Modelldaten (6) zu einem Hindernismodell (7), welches ein Hindernis (8) auf der von dem Fahrzeug (2) zu befahrenden Strecke (9) beschreibt, und von Verkehrsverhaltensregeln bezüglich der von dem Fahrzeug (2) zu befahrenden Strecke (9) im Bereich des Hindernisses (8); und Planen und/oder Steuern (S3) einer Bewegung des Fahrzeugs (2) basierend auf den erfassten Umgebungsdaten (4) und den Modelldaten (6) derart, dass das Fahrzeug (2) die zu befahrende Strecke (9) ohne Kollision mit dem Hindernis (8) und unter Berücksichtigung der Verkehrsverhaltensregeln durchfährt.
Verfahren nach Anspruch 11, aufweisend Durchführen eines Bezahlvorgangs für das Durchfahren des Hindernisses (8), insbesondere vor dem Durchfahren des Hindernisses (8); und insbesondere Abbrechen des Steuerns der Bewegung des Fahrzeugs (2), wenn der Bezahlvorgang nicht abgeschlossen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 und 12, aufweisend Auswählen einer möglichen Fahrspur (18-1–18-4) durch das Hindernis (8) basierend auf den Umgebungsdaten (4) und/oder den Modelldaten (6) und/oder Daten über die Größe einer Fahrspur (18-1–18-4) durch das Hindernis (8) und/oder Daten über Bezahlmöglichkeiten an den Fahrspuren (18-1–18-4) durch das Hindernis (8); wobei dass Fahrzeug (2) derart gesteuert wird, dass dieses das Hindernis (8) auf der ausgewählten Fahrspur (18-1–18-4) durchfährt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, aufweisend Erkennen von Sperren (20) auf der Fahrspur (18-1–18-4) des Fahrzeugs (2); und Abbremsen des Fahrzeugs (2) vor einer erkannten Sperre (20).