DE102014013672B4

DE102014013672B4 - Verfahren und System zur Absicherung eines autonomen oder teilautonomen Betriebs von Fahrzeugen auf einem Verkehrsstreckennetz

Info

Publication number: DE102014013672B4
Application number: DE102014013672.8A
Authority: DE
Inventors: Axel Blumenstock
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2022-08-11
Anticipated expiration: 2034-09-17
Also published as: DE102014013672A1

Abstract

Verfahren zur Absicherung eines autonomen oder teilautonomen Betriebs von Fahrzeugen (10) auf einem Verkehrsstreckennetz (12), bei dem ein oder mehrere Fahrzeuge (10) das Verkehrsstreckennetz (12) befahren, die Fahrzeuge (10) jeweils Sensoren (14) zur Erfassung einer Umgebung, eine digitale Straßenkarte (16) des Verkehrsstreckennetzes (12), eine Kommunikationseinheit (18) zur Kommunikation mit einem externen Server (20) und eine Auswerteeinheit (22) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass- die Auswerteeinheit (22) des jeweiligen Fahrzeugs (10) auf Basis der erfassten Umgebung und der digitalen Straßenkarte (16) für eine vom jeweiligen Fahrzeug (10) zurückgelegte Strecke S (24) eine Information IG zur Geeignetheit dieser Strecke S (24) für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen (10) ermittelt, indem sie beim Befahren der Strecke S (24) basierend auf von Sensoren (14) erfassten Positionsdaten des Fahrzeugs (10) und erfassten Umweltdaten und basierend auf der digitalen Straßenkarte (16) den vorausliegenden Fahrspurverlauf FSprogprognostiziert und diesen rückschauend mit einem auf Basis der von den Sensoren (14) erfassten Positionsdaten des Fahrzeugs (10) und erfassten Umweltdaten und der digitalen Straßenkarte (16) ermittelten tatsächlich gefahrenen Fahrspurverlauf FSistvergleicht, wobei die Geeignetheit der Strecke S (24) für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen (10) von dem Unterschied zwischen dem Fahrspurverlauf FSprogund dem Fahrspurverlauf FSistabhängt,- die Auswerteeinheit (22) die Information IG mittels der Kommunikationseinheit (18) an den externen Server (20) übermittelt,- der externe Server (20) eine Erlaubnisinformation EI zur Zulässigkeit der Strecke S (24) für den autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen (10) abhängig von der Information IG ermittelt, und- der externe Server (20) die Erlaubnisinformation EI an die Fahrzeuge (10) übermittelt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Absicherung eines autonomen oder teilautonomen Betriebs von Fahrzeugen auf einem Verkehrsstreckennetz gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 9.
Ein Verfahren zum Erteilen einer Erlaubnis für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen ist im Stand der Technik bekannt. Die Druckschrift DE 10 2012 016 802 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugsystems, welches zum autonomen Betrieb eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Offenbarungsgemäß werden Ortsinformationen, die eine aktuelle Position eines Kraftfahrzeugs beschreiben, sowie zumindest eine Erlaubnisinformation, welche ortsbezogen Informationen über eine Zulässigkeit des autonomen Betriebs des Kraftfahrzeugs enthält, zur Ermittlung einer Einstellinformation für das Fahrzeugsystem herangezogen. Zusätzlich wird wenigstens ein Betriebsparameter des Fahrzeugsystems in Abhängigkeit von der Einstellinformation gewählt. Offenkundig ist bei dem im Stand der Technik bekannten Verfahren die Einstellinformation für das Fahrzeugsystem nur von lokalen Ortsinformationen abhängig, welche jedoch nicht in einem für einen autonomen Fahrbetrieb eines Fahrzeugs notwendigen Maß detailliert sind.
Insbesondere sind der dem Stand der Technik entsprechenden Druckschrift keine Informationen über infrastrukturelle Voraussetzungen bzw. deren aktuelle Veränderungen entnehmbar. Gerade weil sich infrastrukturelle Voraussetzungen jedoch laufend ändern, erfordert eine Erlaubnis für einen autonomen bzw. teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen eine fundierte Entscheidungsfindung, ob unter allen erfass- bzw. messbaren Umständen die Erlaubnis für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen auf einem jeweiligen Streckenabschnitt erteilbar ist. Diese Entscheidungsfindung sollte idealerweise in sämtlichen denkbaren Einsatzfällen zumindest derart abgesichert sein, dass Gefährdungen für Insassen von autonom bzw. teilautonom betriebenen Fahrzeugen sowie Gefährdungen anderer Verkehrsteilnehmer unter allen Umständen ausgeschlossen werden können. Es ist dabei klar, dass während einzelner Validierungs- und Erprobungsfahrten entsprechende Verfahren zum autonomen bzw. teilautonomen Betreiben von Fahrzeugen zwar in ihrer Funktionsausführung bzw. ihrem Funktionsumfang bis zu einem gewissen Grad abgesichert werden können. Allerdings ist eine flächendeckende und aktuelle Entscheidungsfindung, ob ein autonomer bzw. teilautonomer Betrieb auf einer voraus liegenden Fahrstrecke ohne Gefährdung für Fahrzeuginsassen bzw. weitere Verkehrsteilnehmer durchführbar ist, allein auf Basis solcher Validierungs- und Erprobungsfahrten nicht möglich.
Aus der DE 10 2011 116 245 A1 ist ein Verfahren zur Aktualisierung einer digitalen Karte bekannt, bei dem eine Mehrzahl von Fahrzeugen während ihrer Fahrt Sensordaten aufnehmen und durch Auswertung der Sensordaten Einzelstreckeninformationen bilden und diese an eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung übermitteln. Bei den Einzelstreckeninformationen handelt es sich dabei insbesondere um Informationen zu vorhandenen Verkehrsschildern, zu Geschwindigkeitsbegrenzungen, zum Verlauf des Streckenabschnitts, zur Straßenbreite und zur Anzahl der Fahrspuren. Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung plausibilisiert die von Fahrzeugen empfangenen Einzelstreckeninformationen gegeneinander und aktualisiert die digitale Karte mit den plausibilisierten Einzelstreckeninformationen.
Aus der DE 195 25 291 C1 ist ein Verfahren zur Aktualisierung einer digitalen Karte bekannt, bei dem ein Probefahrzeug aktuelle Fahrroutendaten ermittelt, speichert und an einen Verkehrsrechner überträgt und bei dem der Verkehrsrechner die in den Fahrroutendaten enthaltenen Informationen auswertet und den entsprechenden Streckenabschnitten der digitalen Karte als Attribute zuordnet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie ein System zur Absicherung eines autonomen oder teilautonomen Betriebs von Fahrzeugen auf einem Verkehrsstreckennetz anzugeben, das eine hinreichend zuverlässige Entscheidungsfindung, ob für einen voraus liegenden Streckenabschnitt eines Verkehrsstreckennetzes ein autonomer bzw. teilautonomer Betrieb von Fahrzeugen möglich ist, erlaubt.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Aufgabe ist mit einem Verfahren zur Absicherung eines autonomen oder teilautonomen Betriebs von Fahrzeugen auf einem Verkehrsstreckennetz, bei dem ein oder mehrere Fahrzeuge das Verkehrsstreckennetz befahren, die Fahrzeuge jeweils Sensoren zur Erfassung einer Umgebung, eine digitale Straßenkarte des Verkehrsstreckennetzes, eine Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem externen Server und eine Auswerteeinheit aufweisen, dadurch gelöst, dass die Auswerteeinheit auf Basis der erfassten Umgebung und der digitalen Karte für eine vom jeweiligen Fahrzeug zurückgelegte Strecke S eine Information IG zur Geeignetheit dieser Strecke S für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeuge ermittelt, die Auswerteeinheit die Information IG mittels der Kommunikationseinheit an den externen Server übermittelt, der externe Server eine Erlaubnisinformation EI zur Zulässigkeit der Strecke S für den autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen abhängig von der Information IG ermittelt, und der externe Server die Erlaubnisinformation EI an die Fahrzeuge übermittelt.
Erfindungsgemäß verfügen die Fahrzeuge über Sensoren zur Erfassung einer Umgebung. Entsprechende Sensoren sind typischerweise Kamerasysteme, Radar-, Laser- und/oder LIDAR-Scanner und/oder Ultraschallsensoren und/oder Raddrehzahl- und Radniveausensoren und/oder Beschleunigungssensoren und ermöglichen eine Erfassung der Umgebung derart, dass weitere Verkehrsteilnehmer, Verläufe und Beschilderungen von Fahrspuren, aktuelle Umweltbedingungen sowie lokale Gefahrenquellen, wie plötzlich auftauchende Personen und/oder Tiere durch die Sensoren detektiert werden können.
Weiterhin vorteilhaft verfügen die Fahrzeuge jeweils über ein Positionsbestimmungssystem zur Bestimmung der jeweiligen Fahrzeugposition, wobei die die Information IG zudem auf Basis der ermittelten Position des jeweiligen Fahrzeugs ermittelt wird. Da typischerweise die Positionsgenauigkeit heutiger GPS-Empfänger für ein autonomes Betreiben eines Fahrzeug nicht ausreicht, gibt das Positionsbestimmungssystem vorliegend eine Grobinformation der aktuellen Position eines jeweiligen Fahrzeugs an, die anhand der weiteren Fahrzeugsensoren in ihrer Genauigkeit verbessert wird.
Die digitale Karte enthält vorteilhaft Informationen über die Straßenverläufe des Verkehrsstreckennetzes, und vorteilhaft zusätzlich Informationen über von den Sensoren erfassbare Merkmale der Umgebung, wie bspw. die Anzahl der Fahrspuren, die Breite der jeweiligen Fahrspuren, über das Vorhandensein von Leitplanken, Lichtmasten, Verkehrsschilder, Gebäude, Landmarken, etc. und zugeordnete Positionen. Die digitale Karte wird typischerweise von einem Kartenlieferanten bereitgestellt, wobei aber (noch) keine Aussage über die Verlässlichkeit und Aktualität dieser Informationen getroffen werden können und demzufolge auf Basis der digitalen Karte keine positive Information IG ermittelt werden kann.
Die Kommunikationseinheit ist vorteilhaft zur Kommunikation via mobiles Internet (UMTS, LTE, GSM) ausgebildet.
Der externe Server übermittelt die Erlaubnisinformation El an die Fahrzeuge, d.h. er erteilt den Fahrzeugen ein infrastrukturbezogene Freigabe zum autonomen oder teilautonome Betrieb. Eine Störung der Kommunikationsverbindung führt zur Nichtverfügbarkeit der autonomen bzw. teilautonomen Betriebsfunktion des Fahrzeugs (= sicherer Zustand). Eine Erlaubnisinformation EI besagt insbesondere, dass auf der bezeichneten Strecke S sowohl die Umgebung (Landmarken, Spurverläufe, Einsehbarkeit, etc.) als auch ggf. ihr Modell (= Karte) mit der geforderten hohen Zuverlässigkeit tauglich für den autonomen bzw. teilautonomen Betrieb sind.
Die von der Auswerteeinheit ermittelte Information IG zur Geeignetheit der Strecke S für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen ist im einfachsten Fall eine digitale Information: bspw.

1:: die Strecke S ist für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen geeignet oder
0:: die Strecke ist für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen nicht geeignet.

Dabei wird insbesondere geprüft, ob die von den Sensoren erfassten Umgebungsmerkmale zusammen mit den von der digitalen Karte bereitgestellten Umgebungsinformationen, und ggf. der von einem Positionserfassungssystem bereitgestellten Positionsinformation insgesamt eine Positionsgenauigkeit ermöglichen, die für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen erforderlich ist. Dies ist ggf. dann nicht möglich, wenn die digitale Karte für eine aktuelle Position eines Fahrzeugs Umgebungsmerkmale beschreibt, bspw. eine Brücke, eine Ampel, eine Kreuzung etc., die grundsätzlich von den Sensoren des Fahrzeugs erfassbar sind, aber aktuell so nicht erfasst werden. Je nach Abweichung der von den Sensoren erkannten Umgebungsmerkmale zu den laut digitaler Karte vorhandenen Soll-Merkmalen erfolgt in einer Weiterbildung die Ermittlung der Information IG.
Vorteilhaft umfasst die ermittelte Information IG zur Geeignetheit der Strecke S weitere Informationen, die insbesondere eine festgestellte „Nichtgeeignetheit der Strecke S“ näher begründen, d.h. insbesondere angeben, aus welchem/welchen Grund/Gründen die Strecke S für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen nicht geeignet ist.
Beispiele:
Geht die Feststellung einer „Nichtgeeignetheit“ der Strecke S für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen bspw. auf eine schlechte Witterung oder eine tief stehende Sonne zurück, so dass Sensoren bestimmte Umgebungsmerkmale nicht erfassen können, so ist dies wesentlich und wird als weitere Information angegeben. Wesentlich ist dabei, dass das keine Aussage bspw. über die Tauglichkeit bzw. Verwendbarkeit von positiv ermittelten anderen Infrastrukturumgebungsdaten ist.
Die Feststellung einer „Nichtgeeignetheit“ der Strecke S kann auch auf eine zu unsichere Lokalisierung zurückgehen, weil bspw. eine Landmarke einmal sichtbar, einmal durch einen LKW verdeckt ist. Wobei davon auszugehen ist, dass die Verdeckung bei künftigen Fahrten immer wieder ein Problem sein wird.
Das heißt, das betreffende Fahrzeug kommt in den vorgenannten Beispiel-Fällen zwar zu einer negativen Feststellung hinsichtlich der Geeignetheit (= Nichtgeeignetheit) der Strecke S, differenziert es aber bspw. anhand verschiedener Begründungs-Codes. Diese Codes geben Aufschluss darüber, ob nachfolgende Fahrzeuge die Untauglichkeit mit ihren Sensoren leicht ad hoc feststellen könnten, oder ob die Untauglichkeit (auch stochastischer Natur) auf die aktuelle Umgebungsinfrastruktur oder ein diese beschreibendes Modell zurückgeht.
Für eine spätere Streckenfreigabe der Strecke S wäre der erste Beispiel-Fall nicht tauglichkeitsschädlich, weil jedes nachfolgende Fahrzeug die schlechte Witterung und damit Nichterkennbarkeit der Landmarken selbst feststellen kann, der zweite aber schon. Anstelle einer schlichten Ja/Nein Entscheidung könnte die Information IG auch eine Robustheitskennzahl zwischen null und eins sein. Sie könnte zudem die Angabe einer Geschwindigkeit umfassen, die noch als sicher fahrbar erachtet wird. Soweit eine falsche Spurvorhersage auf Defizite der Karte zurückzuführen ist, könnte das Urteil sogar noch um Kartenkorrekturinformationen ergänzt werden.
Die Fahrzeuge übermitteln vorteilhaft laufend über die von ihnen zurückgelegten Strecken S Informationen IG an den externen Server, der auf Basis der neu übermittelten Informationen IG die Erlaubnisinformation EI zur Zulässigkeit der Strecke S für den autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen abhängig von den neuen Informationen IG aktualisiert und erforderlichenfalls anpasst. So ist es möglich, die Erlaubnisinformation EI abhängig von einem aktuellen Zustand des Verkehrsstreckennetzes zu ermitteln.
Vorteilhaft können von den in einem hochautomatisierten (= autonomen oder teilautonomen Betrieb) Fahrbetrieb betreibbaren Fahrzeugen fortlaufend Anfragen an den externen Server gesendet werden, durch die abgefragt wird, ob die jeweils voraus liegende Strecke S für den hochautomatisierten Fahrbetrieb freigegeben ist. Wenn der Fahrer des jeweiligen Fahrzeugs den hochautomatisierten Fahrbetriebs einschaltet, wird dieser nur dann aktiviert bzw. nach Aktivierung des hochautomatisierten Fahrbetriebs wird dieser nur dann weiterhin aktiviert belassen, wenn die Anfrage ergibt, das die voraus liegende Strecke S für den hochautomatisierten Fahrbetrieb freigegeben ist.
Eine Strecke wird vom Server dabei dann für den hochautomatisierten Fahrbetrieb freigegeben, wenn der Server in einem vorgegebenen zurückliegenden Zeitraum von einer Mindestanzahl von Fahrzeugen, die die Strecke zuvor befahren haben, mit einer Mindesthäufigkeit die Meldung erhalten hat, dass die Strecke für das hochautomatisierte Fahren geeignet ist.
Die von einem Fahrzeug an den Server abgegebene Meldung über die Eignung oder Nicht-Eignung einer Strecke für das hochautomatisierte Fahren basiert somit auf einer im Fahrzeug vorgenommenen rückschauenden Bewertung, durch die bspw. geprüft wird, ob die von den Sensoren des Fahrzeugs ermittelten Landmarken ausgereicht hätten, um das Fahrzeug mit der für das hochautomatisierte Fahren erforderlichen Genauigkeit auf der unmittelbar zuvor durchfahrenen Strecke zu lokalisieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gibt die Erlaubnisinformation EI an, dass die Strecke S für den autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen nur zulässig ist, wenn in dem externen Server in einem vorgegebenen zurückliegenden Zeitintervall Δt zumindest eine vorgegebene Anzahl N1 von Informationen IG zu der Strecke S eingegangen sind, wobei die eingegangenen Informationen IG mit einer vorgegebenen Häufigkeit H die Geeignetheit der Strecke für den autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen bejahen.
Durch Vorgabe der Parameter H und N1 kann das Verfahren entsprechend angepasst werden. Bevorzugt sind die vorgegebene Anzahl N1 aus dem Intervall [40, ..., 50, ..., 601 und/oder die Häufigkeit H aus dem Intervall [75, ..., 80, ..., 90, ..., 100%] gewählt
Weiter ist das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft derart ausgebildet, dass die Strecke S eine Streckenlänge aus dem Intervall [50, ..., 100, ..., 250, ..., 500, ..., 1000, ..., 2.000, ..., 5.000 m] aufweist. Je kleiner die Streckenlänge gewählt wird, desto höher aufgelöste räumliche Informationen IG können ermittelt werden, je größer die Streckenlänge gewählt wird, desto geringer aufgelöste räumliche Informationen IG werden ermittelt. Ist die Streckenlänge der Strecke S mit einem konstanten Wert vorgegeben, dann wird vorteilhaft die Strecke S nur dann als „geeignet“ bewertet, wenn dies für die gesamte Strecke S gilt. Umgekehrt wird die Strecke S als „nicht geeignet“ bewertet, selbst wenn nur ein Teilabschnitt der Strecke S als „nicht geeignet“ ermittelt wurde.
Vorteilhaft kann die Streckenlänge der Strecke S vom jeweiligen Fahrzeug variabel gewählt werden, bspw. in Abhängigkeit der ermittelten lokalen Geeignetheit der Strecke, so dass im Falle einer fortlaufend festgestellten Geeignetheit einer zurückgelegten Streckenlänge S die Streckenlänge solange weiter anwächst, bis eine „Nichtgeeignetheit“ festgestellt wird.
Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass die Auswerteeinheit auf Basis von erfassten Positionsdaten des Fahrzeugs und mit den Sensoren erfassten Umweltdaten sowie basierend auf der digitalen Straßenkarte einen voraus liegenden Fahrspurverlauf FS_prog prognostiziert und diesen rückschauend mit einem auf Basis der erfassten Positionsdaten des Fahrzeugs und den mit den Sensoren erfassten Umweltdaten und der digitalen Straßenkarte ermittelten tatsächlich gefahrenen Fahrspurverlauf FS_ist vergleicht, wobei die Erlaubnisinformation EI über die Geeignetheit der Strecke S für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen von dem Unterschied zwischen dem Fahrspurverlauf FS_prog und dem Fahrspurverlauf FS_ist abhängt.
Auf diese Weise kann die Erteilung der Erlaubnisinformation El für weitere nachfolgende Fahrzeuge abhängig von einer Güte aktuell ermittelter Fahrspurverläufe FS_prog gestaltet werden, wobei vorzugsweise bei Unterschreitung eines definierten Grenzwerts der Güte in einem bestimmten Zeitintervall ermittelter Fahrspurverläufe F_prog für die Strecke S die Erlaubnisinformation EI über die Geeignetheit der Strecke S für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen zurückgezogen bzw. nicht erteilt werden kann.
Jedes Fahrzeug, das entsprechend ausgestattet ist, kann an dem Verfahren teilnehmen. Bspw. fährt das Fahrzeug fahrergelenkt und nutzt seine Sensoren und die digitale Karte zur Selbstlokalisierung und Spurvorhersage, genau so, wie es das im hochautomatisierten Betrieb tun würde. Möglicherweise kann es bereits zur aktuell befahrenen Strecke die Nichtgeeignetheit feststellen, wenn der Unterschied zwischen dem Fahrspurverlauf FS_prog und dem Fahrspurverlauf FS_ist größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, oder wenn zu wenige Landmarken sichtbar sind. Spätestens nach der Befahrung der Strecke S (also bspw. einige hundert Meter später) muss aber retrospektiv ein Urteil zu fällen sein, ob das Fahrzeug die Strecke mit der digitalen Karte hätte automatisiert fahren können. Dies umfasst insbesondere die Frage, ob die Fahrspurverlaufsvorhersage hinreichend genau war. Das Bewertungsergebnis umfasst grundsätzlich die gesamte Funktionskette, von der Umgebung (Verfügbarkeit von Landmarken, Qualität der Straßenmarkierungen etc.) über die Sensoren, die Planung und Ausführung. Auch ein eventueller Fehler einer Funktionssoftware, der bewirkt, dass eine ungünstige Konstellation von Bedingungen zu einer falschen Fahrspurvorhersage und damit potentieller Gefährdung führen würde, schlägt sich in einem negativen Urteil nieder.
Basierend auf einer Modell-Simulation eines autonomen oder teilautonomen Betriebs kann im manuellen Betrieb eines entsprechend ausgestatteten Fahrzeugs eine Ermittlung der Geeignetheit bzw. eine Ermittlung der Information IG erfolgen, wie folgendes Beispiel erläutert.
Befährt ein entsprechend ausgerüstetes Fahrzeug eine Strecke S, wird vom externen Server permanent abgefragt, ob voraus liegende Streckensegmente für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb des Fahrzeugs freigegeben sind. Nur wenn eine hinreichend aktuelle Freigabe empfangen wurde, wird die Funktion „autonomer oder teilautonomer Betrieb“ im Fahrzeug tatsächlich verfügbar geschaltet. Bei veralteter, ausbleibender oder verweigerter Freigabe (= Erlaubnisinformation El) kann das Fahrzeug nur manuell oder ggf. teilautomatisiert betrieben werden. Egal, ob das Fahrzeug aktuell manuell oder hochautomatisiert betrieben wird, beurteilt das Fahrzeug die Tauglichkeit der zurückliegenden Strecke S und meldet dies (Information IG) an den externen Server zurück. Sind bspw. von den zurückliegenden 50 Rückmeldungen für eine Strecke S mindestens 90 % positiv, wird die Strecke für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb freigegeben und eine entsprechende Erlaubnisinformation erzeugt bzw. an Fahrzeuge übermittelt. Diese Freigabe ist dynamisch: Sich häufende Negativmeldungen (Information IG) bezüglich der Geeignetheit einer Stecke S führen zu einer Rücknahme der Freigabe. In dem Fall ist denkbar, dass ein Operator benachrichtigt wird, der den Ursachen auf den Grund geht und bei nachweislichen Falschmeldungen eine Freigabe auch wieder in Kraft setzt. Die Beurteilung der Strecken S erfolgt bevorzugt in einem relativ feinen Raster (um auch Ursachen besser eingrenzen zu können). Die den Fahrzeugen mitgeteilten Freigaben (Erlaubnisinformationen EI) beziehen sich bevorzugt auf längere zusammenhängende Strecken S, die bspw. aus lauter freigegebenen Streckensegmenten bestehen, damit die Funktion in der Praxis nicht „flackert“, d.h. die Kontrolle nicht ständig an den Fahrer zurückgegeben werden muss. Der externe Server integriert vorteilhaft weitere Informationen, die zu einer sicherheitsbedingten Aussetzung einer Streckenfreigabe, d.h. zu einer entsprechenden negativen Erlaubnisinformation EI führen können: wie Meldungen der Fahrzeuge über signifikante Fahrspurveränderungen (Baustellen), Kartenabweichungen (z.B. infolge einer geänderten Beschilderung), oder auch in den Fahrzeugen erfolgte Übernahmeaufforderungen/Kollisionsvermeidungs-Eingriffe, Meldungen über Baustellen von ITS Corridor Meldungen zu Staus, Unfällen und ähnliches über Car2X-Infrastruktur.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Auswerteeinheit einen Zuverlässigkeitsstatus der Sensoren und/oder der digitalen Karte bei der Ermittlung der Geeignetheit der Strecke S berücksichtigt und die Information IG den Zuverlässigkeitsstatus umfasst, so dass nur dann auf Basis der Information IG die Erlaubnisinformation EI über die Geeignetheit der Strecke S für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen durch die Auswerteeinheit erteilt wird, wenn der Zuverlässigkeitsstatus mindestens einen vorgegeben zweiten Grenzwert erreicht. Damit wird die Robustheit und Zuverlässigkeit des Verfahrens erhöht.
Vorteilhaft enthalten die Informationen IG eine Begründung und/oder eine Erläuterung zu der ermittelten Geeignetheit der Strecke S für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen, so dass bei Erteilung oder Nichterteilung der Erlaubnisinformation EI die hierfür verantwortlichen Umstände nachvollziehbar und auswertbar sind, so dass insbesondere temporäre Ursachen, wie beispielsweise unzureichende Detektierbarkeit lokaler Landmarken durch vorübergehende Abdeckung, beispielsweise durch parkende Fahrzeuge, nicht pauschal zur einer Nichterteilung der Erlaubnisinformation EI führen.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Information IG eine binäre Information oder eine Zahl in einem vorgegebenen Intervall ist, beispielsweise in dem Intervall [0,1] oder [0, 100]. Dadurch ist sichergestellt, dass mit der Kommunikationseinheit nur minimale Datenpakete an den externen Server übertragen werden müssen, wodurch eine Verfügbarkeit der Funktion auch dann gesichert ist, wenn beispielsweise auf Grund mangelnder Netzabdeckung keine optimale Kommunikation mit dem externen Server möglich ist.
Weiter ist das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt derart ausgebildet, dass die Erlaubnisinformation EI abhängig von aktuellen Verkehrsinformationen zu Staus, Unfällen, Baustellen im Verkehrsstreckennetz, lokalen Wetterbedingungen im Verkehrsstreckennetz, baulichen Änderungen am Verkehrsstreckennetz und/oder in dessen Umgebung, Änderungen von Kennzeichnungen und/oder Beschilderungen im Verkehrsstreckennetz erteilt wird. Diese Informationen sind entweder über Sensoren weiterer entsprechend ausgestatteter Fahrzeuge oder direkt von einem den externen Server versorgenden Informationsdienst bereitstellbar und erweitern die Basis für eine Entscheidungsfindung durch das Auswertemittel zur Erteilung der Erlaubnisinformation EI erheblich. Weiterhin ist es denkbar, dass durch lokale Infrastrukturmittel wie Ampeln, Verkehrsüberwachungsanlagen und/oder stehende Fahrzeuge, welche mit Einheiten für Car-to-Car- oder Car-to-Infrastructure-Kommunikation ausgerüstet sind, der Auswerteeinheit zusätzliche Daten bereitgestellt werden.
Für die folgende Diskussion zur erreichbaren Zuverlässigkeit des Verfahrens sei vereinfachend angenommen, dass binäre Entscheidungen (Ja/Nein) zur Geeignetheit einer Strecke S gefällt und allesamt an einen externen Server gemeldet werden, der auf dieser Basis über eine Streckenfreigabe (Erlaubnisinformation EI) entscheiden muss. Die Integration von Begründungscodes und/oder reellwertiger Robustheitskennzahlen ist eine vorteilhafte Erweiterung des nachfolgend beschriebenen stochastischen Modells.
Ferner sei davon ausgegangen, dass die Hälfte der Streckensegmente des Verkehrsstreckennetzes tatsächlich positiv für einen autonomen Betrieb von Fahrzeugen geeignet ist, während die andere Hälfte ungeeignet ist. Diese Untauglichkeit mag auf ungünstige Umgebungsbedingungen zurückgehen, auf Defizite der Funktion, aber ausdrücklich auch auf Ungenauigkeiten und Fehler in der digitalen Karte. Zudem sei angenommen, dass ein tatsächlich untaugliches Streckensegment in nur 50 % der Fälle als untauglich erkannt wird (True Negative), in 50 % hingegen fälschlicherweise als tauglich (False Positive, diese Quote ist absichtlich sehr pessimistisch gewählt). Hingegen werde ein tatsächlich taugliches Segment in 98 von 100 Fällen als solches erkannt (True Positive), d.h. in zwei Fällen als untauglich eingestuft (False Negative). Von dieser Quote wird unter der Annahme einer guten Selbsteinschätzung der Aussagefähigkeit ausgegangen. Sie ist indes nicht prinzipentscheidend, solange beide Quoten hinreichend verschieden sind, und würde im Folgenden lediglich die Wahrscheinlichkeit für falsch negative Segmentfreigaben beeinflussen.
Der Server sammelt nun alle Rückmeldungen per Streckensegment, das bei hinreichend vielen Positivmeldungen das Streckensegment für den autonomen Betrieb von Fahrzeugen freigibt. Dabei sind mit relativ wenigen Befahrungen hohe Sicherheiten erreichbar. Mit den oben angenommenen Quoten sowie einer Akzeptanzschwelle von 90 % ergeben sich folgende Wahrscheinlichkeiten für Falschentscheidungen (hierbei wird zudem angenommen, dass die Entscheidungen unabhängig fallen. Dies sollte durch Berücksichtigung der Entscheidungsgrundlagen (Begründungscodes) adressiert werden.): Tabelle 1

Zahl der Befahrungen P(falsch negativ) P(falsch positiv)

10 1.6e-2 1.1e-2

20 7.1e-3 2.0e-4

30 2.9e-3 4.2e-6

40 1.2e-3 9.3e-8

50 4.8e-4 2.1e-9
Wie lange dauert es mit diesem Ansatz, bis ein Streckensegment für den autonomen Betrieb von Fahrzeuge freigeschaltet wird? Kunden würden eine Funktion, die (anfangs) nur beschränkt verfügbar ist, nicht akzeptieren.
Im Jahr 2013 wurden in Deutschland 4963 S-Klassen neu zugelassen (Quelle: KBA). Angenommen, jeder Kunde verbringt jährlich 10000 km auf der Autobahn, sind das zusammen rund 50 Millionen km. Das entspricht pro Tag der 5,3-fachen Gesamtlänge des deutschen Autobahnnetzes (26000 km, Fahrtrichtungen getrennt). Geht man ferner davon aus, dass 80 % der Fahrten auf 20 % der Strecke stattfinden, kann man davon ausgehen, dass nach einem Produktionsjahr die für 80 % der Fahrzeit relevanten Strecken täglich von 21 S-Klassen befahren werden. Unter Annahme eines linearen Hochlaufs im ersten Jahr der S-Klasse-Einführung ist bereits nach 32 Tagen eine 30-fache Befahrung erreicht. Dazu kommt, dass bereits in Dauerlauf und KNFE ca. 1 Million Kilometer eingefahren werden und zur Streckenfreigabe beitragen.
Generell besteht bei digitalen Karten (wie bei allen Offline-Daten) das Problem der Aktualität. Neben einer Reihe nicht sicherheitskritischer Änderungen (z.B. geänderte Geschwindigkeitslimits, neue oder weggefallene Landmarken) besteht das wohl dringendste Gefahrenszenario darin, dass aus der Karte ein Spurverlauf angenommen wird, der in der Realität nicht mehr gilt, etwa aufgrund einer Baustelle.

Eine Abschätzung der Gefährdungen über die Zeit aufgrund veralteter Karteninformationen sei anhand des Autobahnpiloten diskutiert. Dabei sei dabei davon ausgegangen, dass die Autobahn in 100-m-Segmente unterteilt ist, die einzeln für einen autonomen Betrieb von Fahrzeugen freizugeben sind. Diese Rasterung ist für das Ergebnis unerheblich. Tabelle 2

Zahl der Segmente, die in 1 h befahren werden (Durchschnittsgeschwindigkeit 100 km/h)	1000
Wahrscheinlichkeit, dass sich ein Fahrzeug während des Fahrens gerade eine Autobahn (und davon einen freigegebenen Abschnitt) befährt	0.5
Wahrscheinlichkeit, dass in einem Segment die Spurführung unerwartet von der Karte abweicht, z.B. aufgrund eines Baustelleneingangs. Der weitere (Baustellen-) Verlauf ist hier nicht einzurechnen, da in den Segmenten nach Baustellenbeginn ebenfalls von Spuränderungen auszugehen ist und die	0.002
Funktion erst danach wieder aktiviert werden kann. Im Schnitt gibt es einen Baustelleneingang alle 50 km = 500 Segmente (Quelle: BASt).
Wahrscheinlichkeit, dass eine Spuränderung neu ist, das Fahrzeug also als eines der ersten in dieses Segment einfährt. Unerwartete Spuränderungen sollten an den Backendserver zurückgemeldet und die Streckenfreigabe aufgehoben werden. Wenn dieser Vorgang innerhalb von maximal 12 Stunden erfolgen kann und eine Baustelle im Schnitt 5 Tage dauert, gilt der „Neu“-Status für 12 in 120 Stunden.	0.1
Wahrscheinlichkeit, dass eine Baustelle nicht über ITS Corridor gemeldet wird	0.01
Wahrscheinlichkeit, dass eine neue, ungemeldete Baustelle nicht anhand von Warnbaken, Blinkwagen oder abweichender Beschilderung erkannt wird	0.01
Wahrscheinlichkeit, dass man nicht bereits durch Vorausfahrer auf eine situationsgerechte Geschwindigkeit herabgebremst wird	0.5
Insgesamt: Rate, in der eine Kartenabweichung zu einer Gefährdung führt	< 10^-5 /h

Die vorstehenden Überlegungen zeigen, dass die Gefährdungen durch Kartenabweichungen kaum größer sind als Gefahren durch verlorene Ladung, Unfälle oder Stauenden.
Schließlich wird die Aufgabe mit einem System zur Absicherung eines autonomen oder teilautonomen Betriebs von Fahrzeugen auf einem Verkehrsstreckennetz, bei dem ein oder mehrere Fahrzeuge das Verkehrsstreckennetz befahren, dadurch gelöst, dass die Fahrzeuge jeweils Sensoren zur Erfassung einer Umgebung, eine digitale Straßenkarte des Verkehrsstreckennetzes, eine Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem externen Server, und eine Auswerteeinheit aufweisen, durch die Auswerteeinheit auf Basis der erfassten Umgebung und der digitalen Karte für eine vom jeweiligen Fahrzeug zurückgelegte Strecke S eine Information IG zur Geeignetheit dieser Strecke S für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen ermittelbar ist, durch die Auswerteeinheit die Information IG mittels der Kommunikationseinheit an den externen Server übermittelbar ist, durch den externen Server eine Erlaubnisinformation EI zur Zulässigkeit der Strecke S für den autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen abhängig von der Information IG ermittelbar ist, und durch den externen Server die Erlaubnisinformation EI an die Fahrzeuge übermittelbar ist.
Zusammengefasst kombiniert der vorgeschlagene Ansatz folgende Ideen:

(1) Einen „Ende“-Test: alle Bestandteile der Gesamtfunktion, von der digitalen Karte an sich, ihre Erstellung, Speicherung, Übertragung, Interpretation über die Umgebungstauglichkeit bis zur Umgebungserfassung, Fusion und Spurvorhersage, werden integral abgesichert.
(2) Die automatisierte Selbstabsicherung des Verfahrens/Systems, indem Freigaben zum autonomen/teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen erst erfolgen, nachdem eine vorgegebene Restrisikoschwelle unterschritten ist.
(3) Die Nutzung von Informationen aus Kundenfahrten (crowd sourcing).

Damit ergeben sich folgende Vorteile:

Die Funktionsabsicherung wird erheblich einfacher, denn sie muss sich nur noch auf die Selbstbeurteilungsfähigkeit des Systems beziehen, nicht mehr auf die Bestandteile (einschließlich Karte). Im schlimmsten Fall - bei völlig untauglicher Karte, untauglicher Umgebung und/oder untauglicher Funktion - wird die autonome/teilautonome Funktion einfach nur nirgends freigeschaltet, aber es entstehen keine Gefährdungen. Die digitale Karte muss keine unrealistischen und teuren Qualitätsanforderungen erfüllen. Man braucht insbesondere keine eigene Abteilung oder bezahlten Dienstleister, die sich nur um die Pflege und fortlaufende Validierung der Karten kümmert. Die autonome /teilautonome Betriebs-Funktion kann sich trotzdem auf beliebig gut abgesicherte Karteninformationen verlassen. Da eine Kundenflotte von Fahrzeugen um mehrere Zehnerpotenzen höhere Laufleistungen erreicht als jede Erprobungsanstrengung, sind Streckenfreigaben sehr schnell erreichbar und auch deutlich aktueller als mit eigens betriebener Karten-/Umgebungsverifikation. Für die Weiterentwicklung der Funktion stehen schnell viele (und möglicherweise auch systematisierbare) Testfälle bereit. Der Aufwand, neue Spurführungen (auch in Baustellen) einzupflegen und zu verifizieren, ist vergleichsweise gering.

Gemäß den obigen Ausführungen besteht der Grundgedanke der Erfindung darin, dass ein Fahrzeug im hochautomatisierten Fahrbetrieb genau lokalisiert werden muss, um sicher in seiner Spur gehalten werden zu können. Dazu muss das Fahrzeug sich an seiner gesamten Umgebung orientieren. Abgesehen vom umgebenden Verkehr ist diese Umgebung statisch: Fahrbahnmarkierungen, Asphaltränder, Leitplanken, Leitpfosten, Schilder, Brücken, Bebauung und beliebige weitere Landmarken. Hochautomatisiert fahrende Fahrzeuge benötigen daher eine Karte, in der Umgebungsmerkmale wie die genannten verzeichnet sind, um eine sensorisch erfolgte Wahrnehmung der Umgebung zu stützen und auch eine Wahrnehmung über den Sichthorizont der umgebungserfassenden Sensoren hinaus zu erlauben. Im Fahrbetrieb können Streckenabschnitte auftreten, in denen eine genaue Lokalisierung des Fahrzeugs nicht möglich ist, weil entweder (a) die Umgebung selbst zu merkmalsarm ist (z.B. fehlende Fahrbahnmarkierung), oder (b) die Wahrnehmungsmöglichkeiten der Umgebungssensoren umgebungsbedingt beeinträchtigt sind (z.B. starke Fahrbahnunebenheiten), oder (c) die Karte unvollständig oder veraltet ist (z.B. baustellenbedingte Fahrspurverlegung). In solchen Fällen sollte der hochautomatisierte Fahrbetrieb technisch verhindert werden, um die Sicherheit der Insassen zu gewährleisten. Ergänzend können auch temporäre, aber allgemein gültige Einschränkungen, z.B. Witterungsbedingungen, bei der Entscheidung über die Zulassung oder Verhinderung des hochautomatisierten Fahrbetriebs berücksichtigt werden. Vorteilhafterweise werden auch individuelle Betriebsvoraussetzungen, wie z.B. die Funktionsfähigkeit der Sensoren und die Verfügbarkeit der betroffenen Systeme, fahrzeugintern geprüft und fahrzeugintern bei der Zulassung oder Verhinderung des hochautomatisierten Fahrbetriebs berücksichtigt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:

1 einen schematischer Aufbau eines erfindungsgemäßen Systems, und
2 ein Verkehrsstreckennetz mit Fahrzeugen, welche jeweils mit Systemen zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgerüstet sind.

1 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel eines schematischen Aufbaus eines erfindungsgemäßen Systems zur Absicherung eines autonomen oder teilautonomen Betriebs eines Fahrzeugs 10. Das Fahrzeug 10 umfasst erfindungsgemäß Sensoren 14 zur Erfassung einer Umgebung und eine digitale Straßenkarte 16. Die mit diesen Einrichtungen bei einer durch das Fahrzeug 10 zurückgelegten Strecke S gewonnenen Daten werden einer ebenfalls in dem Fahrzeug 10 angeordneten Auswerteeinheit 22 bereitgestellt, welche auf Basis dieser Daten für die von den jeweiligen Fahrzeugen 10 zurückgelegte Strecke S 24 eine Information IG zur Geeignetheit dieser Strecke S 24 für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen ermittelt. Über eine ebenfalls in dem Fahrzeug 10 angeordnete Kommunikationseinheit 18 wird diese Information IG an einen externen Server 20 übermittelt, welcher abhängig von verschiedenen Fahrzeugen eingehenden Informationen IG eine Erlaubnisinformation EI zur Zulässigkeit der Strecke S für den autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen erstellt und diese Erlaubnisinformation EI wiederum an das Fahrzeug 10 übermittelt. Auf diese Weise ist ein iterativer Verifikationsprozess für eine fortlaufende Überprüfung einer Strecke S hinsichtlich einer Geeignetheit für den autonomen oder teilautonomen Betrieb des Fahrzeugs 10 geschaffen, welcher auf Basis aktuell vor Ort erfasster Daten laufend aktualisiert wird und dadurch die Erlaubnisinformation EI für die Zulässigkeit für den autonomen oder teilautonomen Betrieb permanent an aktuelle Begebenheiten der Strecke 24 anpasst, woraus eine hohe Sicherheitsredundanz ableitbar ist. Zusätzlich ergibt sich hieraus der Vorteil, dass nicht mehr sämtliche denkbaren Verkehrssituationen bei der Implementierung eines entsprechenden Verfahrens abgesichert werden müssen, sondern lediglich die Notwendigkeit einer Verifikation einer ordnungsgemäßen Ausführung solcher Funktionen erfolgen muss, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Absicherung eines autonomen oder teilautonomen Betriebs von Fahrzeug 10 notwendig sind.
In 2 ist ein Teil eines Verkehrsstreckennetzes 12 gezeigt, welches von Fahrzeugen befahren wird. Eines der Fahrzeuge 10 übermittelt für eine von ihm zurückgelegte Strecke S 24 Informationen IG an einen externen Server 20, die Anhaltspunkte zur Geeignetheit dieser Strecke S 24 für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen beinhalten. Diese Informationen IG enthalten bevorzugt einen Zuverlässigkeitsstatus von Sensoren 14 und/oder einer digitalen Karte 16, auf Basis deren Daten die Ermittlung der Geeignetheit der Strecke 24 in einer in den Fahrzeugen 10 angeordneten Auswerteeinheit 22 bei der Ermittlung der Geeignetheit der Strecke 24 für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen erfolgt ist. Weiter beinhalten die Informationen IG eine Begründung und/oder eine Erläuterung zu der ermittelten Geeignetheit der Strecke S 24 für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen, so dass bei Erteilung oder Nichterteilung der Erlaubnisinformation EI die hierfür verantwortlichen Umstände nachvollziehbar und auswertbar sind. Auf Basis aller eingehenden Informationen IG ermittelt der externe Server 20 eine Erlaubnisinformation EI zur Zulässigkeit des autonomen oder teilautonomen Betriebs von Fahrzeugen auf der Strecke S 24 und übermittelt diese Erlaubnisinformation El an das Fahrzeug 10.
Insgesamt werden somit statische, infrastrukturelle Merkmale der Umgebung kollektiv erfasst und vom externen Server als zentrale Instanz hinsichtlich der Zulassung oder Nichtzulassung des autonomen oder teilautonomen Fahrbetriebs bewertet, wobei auch temporäre aber allgemein gültige Einschränkungen, wie z.B. Witterungsbedingungen, berücksichtigt werden können. Individuelle Betriebsvoraussetzungen, wie z.B. die Funktionsfähigkeit der Sensoren und betroffenen Systeme, werden bei der Entscheidung über die Zulassung des autonomen oder teilautonomen Fahrbetriebs vorzugsweise fahrzeugintern geprüft und ebenfalls berücksichtigt.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert worden ist, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
Bezugszeichenliste

10: Fahrzeug
12: Verkehrsstreckennetz
14: Sensoren
16: Digitale Straßenkarte
18: Kommunikationseinheit
20: Externer Server
22: Auswerteeinheit
24: Strecke S

Claims

Verfahren zur Absicherung eines autonomen oder teilautonomen Betriebs von Fahrzeugen (10) auf einem Verkehrsstreckennetz (12), bei dem ein oder mehrere Fahrzeuge (10) das Verkehrsstreckennetz (12) befahren, die Fahrzeuge (10) jeweils Sensoren (14) zur Erfassung einer Umgebung, eine digitale Straßenkarte (16) des Verkehrsstreckennetzes (12), eine Kommunikationseinheit (18) zur Kommunikation mit einem externen Server (20) und eine Auswerteeinheit (22) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass - die Auswerteeinheit (22) des jeweiligen Fahrzeugs (10) auf Basis der erfassten Umgebung und der digitalen Straßenkarte (16) für eine vom jeweiligen Fahrzeug (10) zurückgelegte Strecke S (24) eine Information IG zur Geeignetheit dieser Strecke S (24) für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen (10) ermittelt, indem sie beim Befahren der Strecke S (24) basierend auf von Sensoren (14) erfassten Positionsdaten des Fahrzeugs (10) und erfassten Umweltdaten und basierend auf der digitalen Straßenkarte (16) den vorausliegenden Fahrspurverlauf FS_prog prognostiziert und diesen rückschauend mit einem auf Basis der von den Sensoren (14) erfassten Positionsdaten des Fahrzeugs (10) und erfassten Umweltdaten und der digitalen Straßenkarte (16) ermittelten tatsächlich gefahrenen Fahrspurverlauf FS_ist vergleicht, wobei die Geeignetheit der Strecke S (24) für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen (10) von dem Unterschied zwischen dem Fahrspurverlauf FS_prog und dem Fahrspurverlauf FS_ist abhängt, - die Auswerteeinheit (22) die Information IG mittels der Kommunikationseinheit (18) an den externen Server (20) übermittelt, - der externe Server (20) eine Erlaubnisinformation EI zur Zulässigkeit der Strecke S (24) für den autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen (10) abhängig von der Information IG ermittelt, und - der externe Server (20) die Erlaubnisinformation EI an die Fahrzeuge (10) übermittelt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Erlaubnisinformation EI angibt, dass die Strecke S (24) für den autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen (10) nur zulässig ist, wenn im externen Server (20) in einem vorgegebenen zurückliegenden Zeitintervall Δt zumindest eine vorgegebene Anzahl N1 von Informationen IG zu der Strecke S (24) eingegangen sind, wobei die eingegangenen Informationen IG mit einer vorgegebenen Häufigkeit H die Geeignetheit der Strecke S (24) für den autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen (10) bejahen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem N1 aus dem Intervall [40, ..., 50, ..., 60] und H aus dem Intervall [75, ..., 80, ..., 90, ..., 100%] gewählt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Strecke S (24) eine Streckenlänge aus dem Intervall [50, ..., 100, ..., 250, ..., 500, ..., 1000 m] aufweist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Auswerteeinheit (22) einen Zuverlässigkeitsstatus der Sensoren (14) und/oder der digitalen Karte (16) bei der Ermittlung der Geeignetheit der Strecke S (24) berücksichtigt und die Information IG den Zuverlässigkeitsstatus umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Informationen IG eine Begründung und/oder eine Erläuterung zu der ermittelten Geeignetheit umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Information IG eine binäre Information ist, oder eine Zahl in einem vorgegebenen Intervall, beispielsweise in dem Intervall [0,1] oder [0, 100].
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Erlaubnisinformation EI weiterhin abhängig von einer oder mehreren der folgenden Informationen ermittelt wird: - aktuellen Verkehrsinformationen zu Staus, Unfällen, Baustellen im Verkehrsstreckennetz (12), - lokalen Wetterbedingungen im Verkehrsstreckennetz (12), - baulichen Änderungen am Verkehrsstreckennetz (12) und/oder in dessen Umgebung, - Änderungen von Kennzeichnungen und/oder Beschilderungen im Verkehrsstreckennetz (12).
System zur Absicherung eines autonomen oder teilautonomen Betriebs von Fahrzeugen (10) auf einem Verkehrsstreckennetz (12), bei dem ein oder mehrere Fahrzeuge (10) das Verkehrsstreckennetz (12) befahren, wobei - die Fahrzeuge (10) jeweils Sensoren (14) zur Erfassung einer Umgebung, eine digitale Straßenkarte (16) des Verkehrsstreckennetzes (12), eine Kommunikationseinheit (18) zur Kommunikation mit einem externen Server (20) und eine Auswerteeinheit (22) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass - durch die Auswerteeinheit (22) des jeweiligen Fahrzeugs (10) auf Basis der erfassten Umgebung und der digitalen Karte (16) für eine vom jeweiligen Fahrzeug (10) zurückgelegte Strecke S (24) eine Information IG zur Geeignetheit dieser Strecke S (24) für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen (10) ermittelbar ist, wobei die Auswerteeinheit (22) eingerichtet ist, beim Befahren der Strecke S (24) basierend auf von Sensoren (14) erfassten Positionsdaten des Fahrzeugs (10) und erfassten Umweltdaten und basierend auf der digitalen Straßenkarte (16) den vorausliegenden Fahrspurverlauf FS_prog zu prognostizieren und diesen rückschauend mit einem auf Basis der von den Sensoren (14) erfassten Positionsdaten des Fahrzeugs (10) und erfassten Umweltdaten und der digitalen Straßenkarte (16) ermittelten tatsächlich gefahrenen Fahrspurverlauf FS_ist zu vergleichen, wobei die Geeignetheit der Strecke S (24) für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen (10) von dem Unterschied zwischen dem Fahrspurverlauf FS_prog und dem Fahrspurverlauf FS_ist abhängig ist, - durch die Auswerteeinheit (22) die Information IG mittels der Kommunikationseinheit (18) an den externen Server (20) übermittelbar ist, - durch den externen Server (20) eine Erlaubnisinformation EI zur Zulässigkeit der Strecke S (24) für den autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen (10) abhängig von der Information IG ermittelbar ist, und - durch den externen Server (20) die Erlaubnisinformation EI an die Fahrzeuge (10) übermittelbar ist.