DE102020216496A1 - Method for operating an at least partially automated vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben eines wenigstens teilweise automatisierten Fahrzeugs, aufweisend die Schritte:- Erfassen eines Umfelds des Fahrzeugs mittels Sensorik (10);- Ermitteln von mehrdeutigen Lokalisierungsdaten (L); und- Freischalten einer Trajektorienplanung in Abhängigkeit von einer Prüfung der mehrdeutigen Lokalisierungsdaten (L) mittels Daten aus einer digitalen Karte (50), wobei die Trajektorienplanung unter Verwendung der Daten der digitalen Karte (50) durchgeführt wird.Method for operating an at least partially automated vehicle, comprising the steps:- detecting an environment of the vehicle by means of sensors (10);- determining ambiguous localization data (L); and- Enabling a trajectory planning as a function of a check of the ambiguous localization data (L) using data from a digital map (50), the trajectory planning being carried out using the data from the digital map (50).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines wenigstens teilweise automatisierten Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Betreiben eines wenigstens teilweise automatisierten Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt.The invention relates to a method for operating an at least partially automated vehicle. The invention also relates to a device for operating an at least partially automated vehicle. The invention also relates to a computer program product.
Stand der TechnikState of the art
Eine robuste Lokalisierung des eigenen Fahrzeugs (Ego-Fahrzeug) in einer hochgenauen digitalen HAD-Karte (HAD: „highly automated driving“) gilt als unverzichtbar für das automatische Fahren (SAE-Stufen 3 bis 5). Durch die geschätzte Fahrzeugpose können aus der HAD-Karte z.B. Informationen zur Straßentopologie und zum Fahrspurverlauf relativ zum Ego-Fahrzeug abgeleitet werden. Diese Informationen können genutzt werden, um automatisierte Fahrfunktionen (engl. automated driving functions) umzusetzen. Bei niedrigen Automatisierungsstufen (SAE-Stufen 2, 3) kann dies eine Querregelung innerhalb der Fahrspur auf eine bevorzugte Spurtrajektorie oder ein assistierter Fahrspurwechsel sein, ebenso wie die Anpassung der Fahrgeschwindigkeit an empfohlene Geschwindigkeiten aus der HAD-Karte. Bei hochautomatisiertem Fahren kann die Trajektorienplanung vollständig auf der HAD-Karte basieren.A robust localization of the own vehicle (ego vehicle) in a high-precision digital HAD map (HAD: "highly automated driving") is considered indispensable for automatic driving (SAE levels 3 to 5). The estimated vehicle pose can be used to derive information on the road topology and the course of the lane relative to the ego vehicle from the HAD map, for example. This information can be used to implement automated driving functions. At low automation levels (SAE levels 2, 3), this can be lateral control within the lane to a preferred lane trajectory or an assisted lane change, as well as adjusting the driving speed to recommended speeds from the HAD map. With highly automated driving, trajectory planning can be based entirely on the HAD map.
Eine HAD-Karte enthält üblicherweise verschiedene Ebenen. Dazu gehören eine oder mehrere Lokalisierungsebenen mit Umgebungsmerkmalen und eine Planungsebene zur Trajektorienplanung. In heutigen AD-Fahrzeugen werden verschiedene Umfeldsensoren (Video, Radar, Lidar) verwendet, um Umgebungsmerkmale während der Fahrt zu erfassen und mit Merkmalen aus der Lokalisierungsebene der Karte abzugleichen. Daraus kann die aktuelle Fahrzeugpose (Position und Orientierung) geschätzt werden. Als Lokalisierungsmerkmale können z.B. 3D Punktwolken oder semantische Landmarken (Straßenmarkierungen, Verkehrsschilder, Laternenmasten, u.a.) verwendet werden.A HAD map usually contains different layers. This includes one or more localization levels with environmental features and a planning level for trajectory planning. In today's AD vehicles, various environmental sensors (video, radar, lidar) are used to record environmental features while driving and to compare them with features from the localization level of the map. From this, the current vehicle pose (position and orientation) can be estimated. For example, 3D point clouds or semantic landmarks (road markings, traffic signs, lamp posts, etc.) can be used as localization features.
Die Genauigkeitsanforderung an die Lokalisierung ist typischerweise sehr hoch (bis zu 10 cm max. Lokalisierungsfehler relativ zur HAD-Karte). In vielen praktischen Fällen ist eine eindeutige Lokalisierung mit dieser Genauigkeit jedoch kaum möglich. Daher werden vor allem für SAE Stufen 4, 5 sehr hohe Anforderungen an die Sensorik gestellt, z.B. werden teure hochauflösende Lidar-Scanner verwendet und Satelliten-Navigationssysteme mit differentiellen Korrekturdaten von bodenbasierten Referenzstationen (z.B. D-GPS) benötigt.The accuracy requirement for the localization is typically very high (up to 10 cm max. localization error relative to the HAD map). In many practical cases, however, an unambiguous localization with this level of accuracy is hardly possible. Therefore, very high demands are placed on the sensors, especially for SAE levels 4 and 5, e.g. expensive high-resolution lidar scanners are used and satellite navigation systems with differential correction data from ground-based reference stations (e.g. D-GPS) are required.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines wenigstens teilweise automatisierten Fahrzeugs bereitzustellen.An object of the invention is to provide an improved method for operating an at least partially automated vehicle.
Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst mit Verfahren zum Betreiben eines wenigstens teilweise automatisierten Fahrzeugs, aufweisend die Schritte:
- - Erfassen eines Umfelds des Fahrzeugs mittels Sensorik;
- - Ermitteln von mehrdeutigen Lokalisierungsdaten;
- - Durchführen einer Trajektorienplanung in Abhängigkeit von einer Prüfung der mehrdeutigen Lokalisierungsdaten mittels Daten aus einer digitalen Karte, wobei die Trajektorienplanung unter Verwendung der Daten der digitalen Karte durchgeführt wird; und
- - Freigeben und Durchführen einer automatisierten Fahrfunktion des automatisierten Fahrzeugs unter Verwendung der geplanten Trajektorie.
- - Detecting an environment of the vehicle by means of sensors;
- - detecting ambiguous localization data;
- - carrying out a trajectory planning depending on a check of the ambiguous localization data using data from a digital map, the trajectory planning being carried out using the data from the digital map; and
- - Enabling and performing an automated driving function of the automated vehicle using the planned trajectory.
Auf diese Weise wird ein Verfahren bereitgestellt, welches in der Lage ist, trotz einer mehrdeutigen Lokalisierungslösung eine Trajektorienplanung in Abhängigkeit von einer Prüfung der mehrdeutigen Lokalisierungsinformationen mittels der digitalen Karte für das Fahrzeug durchzuführen. Im Falle, dass eine Trajektorienplanung nicht möglich ist, kann zum Beispiel eine Übergabe an den Fahrer durchgeführt werden, sodass dieser ein manuelles Steuern des Fahrzeugs durchführen kann.In this way, a method is provided which, despite an ambiguous localization solution, is able to carry out trajectory planning as a function of a check of the ambiguous localization information using the digital map for the vehicle. If trajectory planning is not possible, a handover to the driver can be carried out, for example, so that he can carry out manual control of the vehicle.
Ausgenützt wird beim vorgeschlagenen Verfahren, die Tatsache, dass aus den Karteninformationen der digitalen Karte bekannt ist, wo sich das Fahrzeug gerade befindet. Somit kann entschieden werden, dass trotz einer mehrdeutigen Lokalisierung zum Beispiel eine definierte Strecke bis zur nächsten Kreuzung automatisiert weitergefahren werden kann. Auf diese Weise bietet das vorgeschlagene Verfahren einen Mehrwert gegenüber bekannten Verfahren, wie zum Beispiel einem bekannten Spurhalteassistenten.The proposed method makes use of the fact that it is known from the map information on the digital map where the vehicle is currently located. It can thus be decided that, despite an ambiguous localization, a defined route can be continued automatically to the next intersection, for example. In this way, the proposed method offers added value compared to known methods, such as a known lane departure warning system.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einer Vorrichtung zum Betreiben eines wenigstens teilweise automatisierten Fahrzeugs, aufweisend:
- - eine Schnittstelle zum Einlesen von Daten einer Umfeldsensorik in ein Lokalisierungsmodul;
- - ein funktional mit dem Lokalisierungsmodul verbundener Trajektorienplaner; wobei
- - mittels des Lokalisierungsmoduls mehrdeutige Lokalisierungsdaten ermittelbar sind; und wobei
- - mittels des Trajektorienplaners eine Trajektorienplanung in Abhängigkeit von einer Prüfung der mehrdeutigen Lokalisierungsdaten mittels Daten aus einer digitalen Karte durchführbar ist, wobei die Trajektorienplanung unter Verwendung der Daten der digitalen Karte durchführbar ist, und wobei eine Freigabe und eine Durchführung einer automatisierten Fahrfunktion des automatisierten Fahrzeugs unter Verwendung der geplanten Trajektorie durchführbar ist.
- - An interface for reading data from an environment sensor system into a localization module;
- - a trajectory planner functionally connected to the localization module; whereby
- - Ambiguous localization data can be determined by means of the localization module; and where
- - using the trajectory planner, trajectory planning can be carried out depending on a check of the ambiguous localization data using data from a digital map, the trajectory planning being able to be carried out using the data from the digital map, and a release and execution of an automated driving function of the automated vehicle being possible Use of the planned trajectory is feasible.
Gemäß einem dritten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem Computerprogramm umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, das vorgeschlagene Verfahren zum Betreiben eines wenigstens teilweise automatisierten Fahrzeugs auszuführen.According to a third aspect, the object is achieved with a computer program comprising instructions which, when the computer program is executed by a computer, cause the latter to execute the proposed method for operating an at least partially automated vehicle.
Bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.Preferred developments of the method are the subject of dependent claims.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die mehrdeutigen Lokalisierungsdaten diskret oder kontinuierlich sind. Vorteilhaft kann das Verfahren auf diese Weise unterschiedliche Arten der Mehrdeutigkeit der Lokalisierungsinformation verarbeiten. Eine Mehrdeutigkeit der Lokalisierungsdaten kann dabei zum Beispiel aufgrund eines Fahrens zwischen kontinuierlichen Fahrspurmarkierungen oder unterbrochenen Fahrspurmarkierungen resultieren.An advantageous development of the method provides for the ambiguous localization data to be discrete or continuous. In this way, the method can advantageously process different types of ambiguity in the localization information. An ambiguity in the localization data can result, for example, from driving between continuous lane markings or interrupted lane markings.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die mehrdeutigen Lokalisierungsdaten eine laterale Position des Fahrzeugs in Relation zu wenigstens einer Markierung einer Fahrspur umfassen. Vorteilhaft kann auf diese Art und Weise eine spezifische Art einer Mehrdeutigkeit der Lokalisierungsdaten verarbeitet werden.A further advantageous development of the method provides that the ambiguous localization data include a lateral position of the vehicle in relation to at least one marking of a lane. A specific type of ambiguity in the localization data can advantageously be processed in this way.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass von der Sensorik Umfeldsensordaten wenigstens eines der folgenden Typen bereitgestellt werden: Kameradaten, Radardaten, Lidardaten. Auf vorteilhafte Weise kann das vorgeschlagene Verfahren somit unterschiedliche Umfeldsensordaten verarbeiten.A further advantageous development of the method provides that at least one of the following types of environmental sensor data is provided by the sensor system: camera data, radar data, lidar data. The proposed method can thus advantageously process different environmental sensor data.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die mehrdeutigen Lokalisierungsdaten wenigstens eines aus Folgendem umfasst: Partikelfilterdaten, Multihypothesentracking-Daten. Vorteilhaft ist auf diese Weise unterstützt, dass das vorgeschlagene Verfahren unterschiedliche Arten von Mehrdeutigkeiten verarbeiten kann und nicht auf eine einzige Art einer mehrdeutigen Lokalisierungslösung beschränkt ist.A further advantageous development of the method provides that the ambiguous localization data includes at least one of the following: particle filter data, multi-hypothesis tracking data. This advantageously supports the fact that the proposed method can process different types of ambiguities and is not limited to a single type of an ambiguous localization solution.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass für die Freischaltung der Trajektorienplanung Daten betreffend einen zukünftigen Fahrspurverlauf verwendet werden. Beispielsweise kann z.B. ausgegeben werden, dass es bis zu einer nächsten Abzweigung noch eine definierte Fahrtstrecke ist. Im Ergebnis werden somit die Informationen der digitalen Karte spezifisch für die Anwendung des Verfahrens ausgenutzt.A further advantageous development of the method provides that data relating to a future lane course are used to enable the trajectory planning. For example, it can be output that there is still a defined route to the next junction. As a result, the information from the digital map is used specifically for the application of the method.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass im Falle, dass aus den mehrdeutigen Lokalisierungsdaten mehrere ähnliche Solltrajektorien ermittelt werden, das Fahrzeug weiter automatisiert betrieben wird. Im Ergebnis ist dadurch ein automatisierter Betrieb des Fahrzeugs weiterhin möglich, weil festgestellt wurde, dass zukünftig ein im Wesentlichen homogener Fahrspurverlauf vorliegt und somit eine mehrdeutige bzw. uneindeutige Lokalisierungslösung für einen automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeugs in Kauf genommen werden kann.A further advantageous development of the method provides that the vehicle continues to be operated automatically in the event that a number of similar target trajectories are determined from the ambiguous localization data. As a result, automated operation of the vehicle is still possible because it was determined that in the future there will be an essentially homogeneous lane course and thus an ambiguous or ambiguous localization solution for automated driving operation of the vehicle can be accepted.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass im Falle, dass die Trajektorienplanung nicht freigeschaltet wird, der Fahrer des Fahrzeugs informiert wird. In diesem Fall kann durch eine Meldung zum Beispiel eine optische, und/oder akustische, und/oder haptische Meldung, usw. an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben werden, dass nunmehr eine manuelle Fahrerübernahme erforderlich ist. Vorteilhaft kann durch wertvolle Zeit gewonnen werden, sodass der Fahrer auf die manuelle Übernahme des Fahrgeschehens vorbereitet wird.A further advantageous development of the method provides that the driver of the vehicle is informed if the trajectory planning is not enabled. In this case, a message, for example a visual and/or acoustic and/or haptic message, etc., can be output to the driver of the vehicle that manual driver takeover is now required. Advantageously, valuable time can be gained so that the driver is prepared to take over the driving manually.
Die Erfindung wird im Folgenden mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand von mehreren Figuren im Detail beschrieben. Gleiche oder funktionsgleiche Elemente haben dabei gleiche Bezugszeichen.The invention is described in detail below with further features and advantages on the basis of several figures. Elements that are the same or have the same function have the same reference numbers.
Offenbarte Verfahrensmerkmale ergeben sich analog aus entsprechenden offenbarten Vorrichtungsmerkmalen und umgekehrt. Dies bedeutet insbesondere, dass sich Merkmale, technische Vorteile und Ausführungen betreffend die vorgeschlagenen Verfahren in analoger Weise aus entsprechenden Ausführungen, Merkmalen und Vorteilen betreffend die vorgeschlagene Vorrichtung ergeben und umgekehrt.Disclosed method features result analogously from corresponding disclosed device features and vice versa. This means in particular that features, technical advantages and versions relating to the proposed methods result in an analogous manner from corresponding versions, features and advantages relating to the proposed device and vice versa.
In den Figuren zeigt:
-
1 eine prinzipielle Darstellung einer mehrdeutigen Lokalisierung eines Fahrzeugs während eines Fahrbetriebs; -
2 eine prinzipielle Darstellung einer weiteren mehrdeutigen Lokalisierung eines Fahrzeugs während eines Fahrbetriebs; -
3 eine prinzipielle Darstellung des vorgeschlagenen Verfahrens und der vorgeschlagenen Vorrichtung; und -
4 eine prinzipielle Darstellung eines Ablaufs einer Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens.
-
1 a basic representation of an ambiguous localization of a vehicle while driving; -
2 a basic representation of a further ambiguous localization of a vehicle while driving; -
3 a basic representation of the proposed method and the proposed device; and -
4 a basic representation of a sequence of an embodiment of the proposed method.
Beschreibung von AusführungsformenDescription of Embodiments
Ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Bereitstellung einer verbesserten Verfahrens zum Betreiben eines wenigstens teilweise automatisierten Fahrzeugs auch bei Vorliegen von mehrdeutigen Lokalisierungsdaten.A core concept of the present invention is in particular providing an improved method for operating an at least partially automated vehicle even when ambiguous localization data are present.
Im Folgenden wird der Einfachheit halber der Begriff „automatisiert betriebenes Fahrzeug“ synonym in den Bedeutungen „teilautomatisiert betriebenes Fahrzeug“, „autonom betriebenes Fahrzeug“ und „teilautonom betriebenes Fahrzeug“ verwendet. Die nachfolgend vorwiegende Nutzung des Begriffs automatisiert betriebenes Fahrzeug schließt somit andere der genannten Fahrzeugtypen nicht aus.In the following, for the sake of simplicity, the term “automatically operated vehicle” is used synonymously in the meanings “semi-automatically operated vehicle”, “autonomously operated vehicle” and “semi-autonomously operated vehicle”. The following predominant use of the term automated vehicle thus does not exclude other of the vehicle types mentioned.
Der vorgeschlagene Ansatz ermöglicht automatisierte Fahrfunktionen auch bei Vorliegen einer mehrdeutigen Lokalisierungslösung mit Hilfe einer hochauflösenden digitalen Karte 50 durchzuführen. Dabei wird das Problem adressiert, dass in vielen Situationen eine eindeutige Lokalisierung des Ego-Fahrzeuges nicht möglich ist. Eine eindeutige Lokalisierung ist z.B. häufig nicht möglich, wenn die Genauigkeit von Satelliten-Navigationssystemen bei verdeckter Sicht zum Himmel (z.B. in Tunneln/Parkhäusern oder bei dichtem Häuser-/ Baumbestand) gering ist oder aus Kostengründen ohne Korrekturdaten lokalisiert werden soll. Die Lösbarkeit des Lokalisierungsproblems hängt dann vor allem von der Verfügbarkeit der Lokalisierungsmerkmale ab. Hingegen ist eine mehrdeutige Lokalisierung oftmals und in vielen Situationen möglich.The proposed approach makes it possible to carry out automated driving functions with the aid of a high-resolution
Eine longitudinale Position des Fahrzeugs in y-Richtung ist von weiteren Merkmalen abhängig, die nicht immer vorhanden sind, z.B. von einer Odometrie des Fahrzeugs, deren Fehler sich über die Fahrt akkumulieren kann.A longitudinal position of the vehicle in the y-direction depends on other features that are not always present, e.g. on an odometry of the vehicle, the error of which can accumulate over the journey.
Eine ungenaue Lokalisierung des Fahrzeugs kann auch mit Lidar- oder Radar-Punktwolken bei einer Fahrt zwischen Schallschutzwänden vorhanden sein, wobei sich die Unsicherheit der Lokalisierung wie im vorgenannten Fall verhält.An inaccurate localization of the vehicle can also be present with lidar or radar point clouds when driving between noise barriers, with the localization uncertainty behaving as in the aforementioned case.
Bei Vorhandensein einer gestrichelten Mittellinie ergibt sich eine periodische Situation der mehrdeutigen Lokalisierungsdaten L, wobei mögliche Fahrzeugpositionen mehrdeutig sind, wie in
Eine derartige Situation kann z.B. auch eintreten, wenn als Lokalisierungsmerkmale Radarreflexe von Stützen einer Leitplanke der Fahrbahn verwendet werden.Such a situation can also occur, for example, if radar reflections from supports of a crash barrier on the roadway are used as localization features.
Bei mehrspurigen Straßen mit mehreren gestrichelten Linien kann sich auch eine laterale Mehrdeutigkeit ergeben, wenn die Ego-Fahrspur nicht eindeutig bestimmt werden kann.On multi-lane roads with multiple dashed lines, lateral ambiguity can also result if the ego lane cannot be unambiguously determined.
Ein bekannter Ansatz zur Auflösung der genannten Mehrdeutigkeit der Lokalisierung ist es, zusätzliche Sensoren (z.B. eine aufwendigere Odometrie oder eine Kombination von Umfeldsensoren) oder weitere Lokalisierungsmerkmale (z.B. dichte Lidar-Punktwolken oder Video-Texturen) zu verwenden.A well-known approach to resolving the localization ambiguity mentioned is to use additional sensors (e.g. more complex odometry or a combination of environment sensors) or other localization features (e.g. dense lidar point clouds or video textures).
Der im Rahmen dieser Erfindung entwickelte Ansatz ermöglicht demgegenüber die Durchführung einer automatischen Fahrfunktion hingegen ohne erweitertes Sensorset, d.h. nur mit konventionellen Sensoren aus dem Konsumenten-Segment. Auf diese Weise können Situationen wie vorgehend in
Ein Systemdiagramm des vorgeschlagenen Ansatzes zeigt im Prinzip
In vorteilhafter Weise können alle plausiblen Lokalisierungsdaten L, nicht nur die wahrscheinlichsten Lokalisierungsdaten L an einen Trajektorienplaner 30 übergeben werden. Die mehrdeutigen Lokalisierungsdaten L können weitere Informationen, wie z.B. die Kovarianzmatrix der Pose oder ein Maß bezüglich einer Güte einer Merkmalsübereinstimmung, usw. enthalten.All plausible localization data L, not just the most probable localization data L, can advantageously be transferred to a
Die vom Trajekorienplaner 30 durchgeführte Trajektorien-Planung kann für alle plausiblen Lokalisierungslösungen L eine Soll-Trajektorie berechnen und bewerten. Anhand weiterer Informationen aus der digitalen Karte 50 wird entschieden, ob eine sichere Freischaltung der automatischen Fahrfunktion des Fahrzeugs trotz uneindeutiger bzw. mehrdeutiger Fahrzeuglokalisierung möglich ist oder ob eine Übergabe des Fahrzeugs an den Fahrer erforderlich ist. Der Trajektorienplaner 30 übergibt die Daten der ermittelten Solltrajektorie an eine Regelungseinrichtung 40, die eine Regelung einer automatisierten Fahrfunktion des Fahrzeugs durchführt.The trajectory planning carried out by the
Die vorgeschlagene Vorrichtung 100 kann zum Beispiel als Teil eines elektronischen Zentralsteuergeräts ausgebildet sein, in welchem eine zentrale Regelung des Fahrzeugs durchgeführt wird. Alternativ ist es auch denkbar, die vorgeschlagene Vorrichtung 100 als ein Fahrerassistenz-Steuergerät auszubilden. Für Low-End-Systeme kann z.B. auch vorgesehen sein, die vorgeschlagene Vorrichtung 100 innerhalb eines Sensors der Sensorik 10, zum Beispiel innerhalb einer Kamera der Sensorik 10 auszubilden.The proposed
Die Bewertung der mehrdeutigen Lokalisierungsdaten L kann über verschiedene Strategien erfolgen:
- a) Wenn alle Lokalisierungslösungen (Ego-Fahrzeug-Posen) zu einer ähnlichen Solltrajektorie führen, kann das Fahrzeug weiter automatisiert betrieben werden. Ein einfaches Beispiel dafür ist das spurhaltende Fahren auf gerader Strecke, wobei eine hochgenaue Kenntnis der Fahrzeug-Längsposition nicht unbedingt erforderlich ist. Im Gegensatz zum an sich bekannten Spurhalte-Assistenten verwendet das vorgeschlagene Verfahren eine Lokalisierung und kann dadurch weitere Information aus der digitalen Karte 50 verwenden, z.B. die bevorzugte laterale Fahrtrajektorie inklusive typischer Längsgeschwindigkeiten innerhalb der aktuellen Fahrspur oder vorausliegende Spurzusammenführungen außerhalb einer Sensorreichweite (z.B. verdeckt durch vorausfahrende Fahrzeuge).
- b) Wenn die möglichen Lokalisierungslösungen zu unterschiedlichen Soll-Trajektorien führen, entscheidet der Trajektorienplaner 30, ob weiterhin automatisiert gefahren werden kann.
- a) If all localization solutions (ego vehicle poses) lead to a similar target trajectory, the vehicle can continue to be operated automatically. A simple example of this is staying in lane on a straight stretch, where highly accurate knowledge of the vehicle's longitudinal position is not absolutely necessary. In contrast to the lane keeping assistant known per se, the proposed method uses a localization and can therefore use additional information from the
digital map 50, e.g. the preferred lateral driving trajectory including typical longitudinal speeds within the current lane or upcoming lane junctions outside of a sensor range (e.g. covered by vehicles ahead Vehicles). - b) If the possible localization solutions lead to different target trajectories, the
trajectory planner 30 decides whether automated driving can continue.
Beispiel: Durch dichten Verkehr ist nur eine geringe Sensor-Reichweite nutzbar. Eine vorausliegende Kartensituation (z.B. Spurzusammenführung, enge Kurve, oder dergleichen) führt zu unterschiedlichen Solltrajektorien in Abhängigkeit von der Ego-Fahrzeug-Lokalisierung (z.B. Spurzusammenführung im Abstand von 100m oder 130m vor dem Fahrzeug).Example: Due to heavy traffic, only a small sensor range can be used. An upcoming map situation (e.g. lane merger, tight curve, or the like) leads to different target trajectories depending on the ego vehicle localization (e.g. lane merger at a distance of 100m or 130m in front of the vehicle).
Der Trajektorienplaner 30 bewertet, ob weiter automatisiert gefahren werden kann, z.B. spur- und abstandshaltend anhand der aktuellen Sensormessungen. Aufgrund der Karteninformation kann das Fahrverhalten auch angepasst werden, z.B. durch Reduzieren der geplanten Geschwindigkeit entlang der Trajektorien, obwohl die vorausliegende Situation von den Sensoren noch nicht erfasst werden kann.The
Weichen die Solltrajektorien der verschiedenen Lokalisierungslösungen L zu stark voneinander ab, kann vorsichtshalber auch eine Übergabe an den Fahrer erfolgen. Hierbei ist die Karteninformation sehr wertvoll, da weitere Informationen über die Sensorreichweite hinaus genutzt werden können. Beispielsweise kann zu diesem Zweck vorgesehen sein, über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle eine Information (z.B. optisch, und/oder akustisch, und/oder haptisch, usw.) an den Fahrer auszugeben, so dass dieser sich zeitgerecht auf eine manuelle Übernahme des Fahrzeugs vorbereiten kann.If the target trajectories of the various localization solutions L deviate too much from one another, the information can also be handed over to the driver as a precaution. The map information is very valuable here, since further information beyond the sensor range can be used. For example, it can be provided for this purpose that information (e.g. optically and/or acoustically and/or haptically, etc.) is output to the driver via a man-machine interface, so that he can promptly take over the vehicle manually can prepare.
Anhand der digitalen Karte 50 kann ferner abgeschätzt werden, ab wann eine Positionsbestimmung wieder eindeutig vorgenommen werden kann, z.B. anhand einer eindeutigen Landmarke (z.B. Verkehrszeichen, Schilderbrücke, Tunnelausfahrt, usw.) entlang der Strecke in einer Entfernung außerhalb der aktuellen Sensorreichweite. Damit kann die erforderliche Reichweite, innerhalb derer die verschiedenen Soll-Trajektorien verglichen werden müssen, eingeschränkt werden.
Vorteilhaft stellt das vorgeschlagene Verfahren eine automatische Fahrfunktion bereit:
- Wenn nur eine Kamera oder ein Radar-Sensor für die Lokalisierung verwendet wird und die Lokalisierungsmerkmale periodisch sind, kann ein herkömmliches System keine Trajektorienplanung über die Sensorreichweite hinaus durchführen. Dieser Testfall kann insbesondere bei einem Systemstart bei verdecktem Himmel (hohe Gebäude, dichtes Blätterdach, Tunnel) geprüft werden, wenn GPS nur in schlechter Qualität verfügbar ist. Die verwendeten Lokalisierungsmerkmale können z.B. auf einem CAN-Bus des Fahrzeugs oder aus der Karte 50 zur Analyse entnommen werden.
- If only one camera or radar sensor is used for localization and the localization features are periodic, a conventional system cannot perform trajectory planning beyond the sensor range. This test case can be checked in particular when the system is started under an obscured sky (tall buildings, dense canopy, tunnel) if the GPS quality is poor. The localization features used can be taken from a CAN bus of the vehicle or from the
card 50 for analysis, for example.
In einem Schritt 200 erfolgt ein Erfassen eines Umfelds des Fahrzeugs mittels Sensorik 10.In a
In einem Schritt 210 erfolgt ein Ermitteln von mehrdeutigen Lokalisierungsdaten L.In a
In einem Schritt 220 erfolgt ein Durchführen einer Trajektorienplanung in Abhängigkeit von einer Prüfung der mehrdeutigen Lokalisierungsdaten L mittels Daten aus einer digitalen Karte 50, wobei die Trajektorienplanung unter Verwendung der Daten der digitalen Karte 50 durchgeführt wird, und ein Freigeben und Durchführen einer automatisierten Fahrfunktion des automatisierten Fahrzeugs unter Verwendung der geplanten Trajektorie.In a
Das vorgeschlagene Verfahren und die vorgeschlagene Vorrichtung 100 sind wenigstens teilweise vorzugsweise als ein Computerprogramm ausgebildet, das Programmcodemittel zum Ausführen des Verfahrens aufweist oder das auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert ist.The proposed method and the proposed
Obwohl die Erfindung vorgehend anhand von konkreten Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, kann der Fachmann vorgehend auch nicht oder nur teilweise offenbarte Ausführungsformen realisieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.Although the invention has been described above on the basis of specific exemplary embodiments, the person skilled in the art can also implement embodiments that are not disclosed or only partially disclosed without departing from the core of the invention.
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- US 10209718 B2 [0005]US10209718B2 [0005]
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