-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung betrifft das Bestimmen einer Fahrstrategie eines Fahrzeuges. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen einer Fahrstrategie, ein Fahrerassistenzsystem und ein Kraftfahrzeug.
-
Technischer Hintergrund
-
Moderne Kraftfahrzeuge können mit Fahrerassistenzsystemen ausgestattet sein, die den Fahrer in bestimmten Situationen des Straßenverkehrs unterstützen können. Dabei können Fahrerassistenzsysteme teilautonom oder autonom in Antrieb, Steuerung oder Signalisierungseinrichtungen des Fahrzeuges eingreifen. Ferner kann der Fahrer durch geeignete Mensch Maschine Schnittstellen vor oder während kritischen Situationen gewarnt werden. Hierbei können Fahrerassistenzsysteme auf verschiedene Fahrzeugsensoriksysteme zurückgreifen, zum Beispiel auf Ultraschall, Radar, Lidar, und/oder Kamerasensoren.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Fahrerassistenzsysteme zu verbessern und dadurch die Sicherheit im Straßenverkehr zu erhöhen.
-
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen und Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren zu entnehmen.
-
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Fahrstrategie eines Fahrzeugs. Dabei weist das Verfahren den Schritt des Erfassens eines benachbarten Fahrzeuges und von Umfelddaten des benachbarten Fahrzeuges auf.
-
Weiter beinhaltet das Verfahren den Schritt des Vorhersagens einer Änderung einer Bewegung des benachbarten Fahrzeuges durch Auswerten der Umfelddaten des benachbarten Fahrzeuges. Außerdem umfasst das Verfahren das Anpassen der Fahrstrategie des Fahrzeuges basierend auf der Vorhersage der Änderung der Bewegung des benachbarten Fahrzeuges.
-
Mit anderen Worten kann ein Kerngedanke der Erfindung darin gesehen werden, das Verhalten benachbarter Fahrzeuge im Umfeld des Fahrzeuges zu beobachten und deren Handlung zu prädizieren. Das heißt, dass Reaktionen anderer Verkehrsteilnehmer bzw. benachbarter Fahrzeuge auf das Umfeld mit in die Fahrstrategie des eigenen Fahrzeugs mit einbezogen werden können. Beispielsweise kann durch Auswerten der Umfelddaten des benachbarten Fahrzeuges eine sogenannte Szenarien-Interpretation erfolgen, mittels welcher die Änderung der Bewegung des benachbarten Fahrzeuges vorhergesagt werden kann. Das heißt, dass unterschiedliche Szenarien erkannt werden können und dass das Verhalten des benachbarten Fahrzeuges in dem erkannten Szenario vorhergesagt werden kann, wodurch auf Verhaltensweisen des benachbarten Fahrzeuges geschlossen werden kann, bevor diese durch physikalische Bewegungen erkennbar sind. Solche Szenarien können beispielsweise die Änderung der Anzahl der Fahrspuren, das Auffahren auf ein langsameres Fahrzeug oder andere typische Szenarien im Straßenverkehr sein.
-
Das im Kontext der vorliegenden Erfindung beschriebene Verfahren kann beispielsweise durch ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeuges durchgeführt werden. Dabei kann das Fahrerassistenzsystem verschiedene Funktionen wie zum Beispiel eine automatische Distanzregelung und/oder einen Notbremsassistenten umfassen. Ferner kann das Verfahren auch durch das Backend durchgeführt werden, welches auf Sensordaten der Fahrzeuge und gegebenenfalls auf Kartendaten, die im Backend gespeichert sind, zugreifen kann. Die beschriebenen Schritte des Verfahrens können in der genannten Reihenfolge durchgeführt werden. Ferner sind auch andere Reihenfolgen der genannten Schritte bzw. eine parallele Durchführung gewisser Schritte möglich.
-
Im Kontext der Erfindung wird das Fahrzeug, für welches die Fahrstrategie bestimmt wird, auch das „eigene Fahrzeug“ genannt, um es besser von dem benachbarten Fahrzeug unterscheiden zu können. Dabei kann das eigene Fahrzeug ein Kraftfahrzeug sein, zum Beispiel ein Personenkraftfahrwagen oder ein Lastkraftwagen. Die nach dem Verfahren bestimmte Fahrstrategie kann das Eingreifen des Fahrerassistenzsystems definieren. Dabei kann die Fahrstrategie definieren, wie das Fahrerassistenzsystem teilautonom oder autonom in Antrieb, Steuerung oder Signalisierungseinrichtungen des Fahrzeuges eingreift und/oder wie der Fahrer durch Mensch-Maschine-Schnittstellen gewarnt wird.
-
Unter dem benachbarten Fahrzeug kann ein Fahrzeug verstanden werden, das sich im Umfeld des eigenen Fahrzeuges befindet. Es kann sich um ein Kraftfahrzeug, z.B. ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen, oder um ein anderes Fahrzeug, z.B. ein Fahrrad, handeln. Dabei muss der Begriff „benachbart“ nicht im engen Sinne verstanden werden. Das heißt, dass das benachbarte Fahrzeug auch vom eigenen Fahrzeug weiter entfernt sein kann bzw. dass sich auch ein weiteres Fahrzeug zwischen dem benachbarten Fahrzeug und dem eigenen Fahrzeug befinden kann. Unter den Umfelddaten des benachbarten Fahrzeuges können Daten verstanden werden, die eine Information über das Umfeld des benachbarten Fahrzeuges enthalten. Diese Umfelddaten des benachbarten Fahrzeugs können über Fahrzeugsensoriksysteme des eigenen bzw. des benachbarten Fahrzeuges erfasst werden. Die Fahrzeugsensoriksysteme können beispielsweise einen Ultraschallsensor, einen Radarsensor, einen Lidar-Sensor und/oder eine Kamera beinhalten. Ferner können diese Umfelddaten auch über Car-to-Car-Kommunikation (C2C) und/oder über Carto Infrastructure-Kommunikation (C2I) ermittelt werden. Beispielsweise können Umfelddaten über C2C-Kommunikation direkt vom benachbarten Fahrzeug abgerufen werden. Die Umgebungsdaten können außerdem durch Datenfusion von verschiedenen Daten verschiedener Sensoriksysteme und/oder Kommunikationssysteme erzeugt werden. Diese Umfelddaten können beispielsweise Informationen über ein Fahrbahnende oder über ein vorausfahrendes Fahrzeug des benachbarten Fahrzeuges beinhalten. Jedoch können die Umgebungsdaten auch andere Informationen zur Umgebung des benachbarten Fahrzeuges enthalten.
-
Das Vorhersagen einer Änderung einer Bewegung des benachbarten Fahrzeuges kann das Vorhersagen bzw. Prädizieren eines neuen Manövers des benachbarten Fahrzeuges betreffen. Mit dem Verfahren kann dabei ein neues Manöver des benachbarten Fahrzeuges vorhergesagt werden, bevor dieses Manöver eingeleitet wird. Diese Vorhersage kann durch Verarbeiten der erfassten Umfelddaten getroffen werden. Beispielsweise kann ein digitales Umfeldmodell des benachbarten Fahrzeuges erzeugt werden. Anhand dieses digitalen Umfeldmodells kann dann vorhergesagt werden, wie sich das benachbarte Fahrzeug in diesem digitalen Umfeldmodell bewegen wird. Dieses digitale Umfeldmodell kann beispielsweise über eine Fusion von Daten von verschiedenen Fahrzeugsensoriksystemen ermittelt werden.
-
Auf diese Weise können szenespezifische Fälle früher erkannt und unter Kontrolle gebracht werden. Das heißt, dass zukünftige Verkehrssituationen vorhergesagt werden können und dass die Fahrstrategie des Fahrzeuges an diese zukünftige Situation angepasst werden kann. Somit kann die Sicherheit im Straßenverkehr erhöht werden.
-
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren zusätzlich den Schritt des Bestimmens einer zukünftig wahrscheinlichen Position des Fahrzeuges sowie den Schritt des Bestimmens einer zukünftig wahrscheinlichen Position des benachbarten Fahrzeuges basierend auf der Vorhersage der Änderung der Bewegung des benachbarten Fahrzeuges auf. Ferner umfasst das Verfahren den Schritt des Erzeugens einer digitalen Umgebungskarte des Fahrzeuges. Weiter wird eine erste Region in der digitalen Umgebungskarte des Fahrzeuges bestimmt, wobei die erste Region der zukünftig wahrscheinlichen Position des benachbarten Fahrzeuges entspricht. Außerdem wird eine zweite Region in der digitalen Umgebungskarte des Fahrzeuges bestimmt, wobei die zweite Region der zukünftig wahrscheinlichen Position des Fahrzeuges entspricht. Das Anpassen der Fahrstrategie des Fahrzeuges erfolgt anschließend durch Auswerten der relativen Position der ersten Region und der zweiten Region in der digitalen Umgebungskarte des Fahrzeuges.
-
Mit anderen Worten können die Positionen des eigenen Fahrzeuges bzw. des benachbarten Fahrzeuges, an welchen sich diese Fahrzeuge zukünftig wahrscheinlich befinden werden, in einer digitalen Umgebungskarte eingetragen werden. Dabei kann diese digitale Umgebungskarte beispielsweise als Rasterkarte ausgeführt sein, die eine Mehrzahl von Rastern bzw. Flächeneinheiten aufweist. Auf diese Weise kann für eine oder für mehrere Raster der Rasterkarte bzw. der digitalen Umgebungskarte eine Aufenthaltswahrscheinlichkeit für das eigene Fahrzeug bzw. für das benachbarte Fahrzeug hinterlegt bzw. abgespeichert werden. Aus den Rastern mit hoher, mittlerer und niedriger Aufenthaltswahrscheinlichkeit kann dann die Trajektorienplanung bzw. die Fahrstrategieplanung geeignete Maßnahmen ableiten, um auf die Situation zu reagieren. Dabei kann das Anpassen der Fahrstrategie auf der relativen Position der ersten Region und der zweiten Region beruhen, das heißt das Anpassen der Fahrstrategie kann darauf beruhen, wie die erste Region zur zweiten Region relativ angeordnet ist. Beispielsweise kann das Anpassen der Fahrstrategie darauf beruhen, wie groß der Abstand zwischen der ersten Region und der zweiten Region ist und/oder ob sich die erste Region und die zweite Region überlappen.
-
Auf diese Weise kann eine zukünftige Situation im Verkehr genauer bestimmt werden, so dass die Fahrstrategie genauer angepasst werden kann.
-
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Anpassen der Fahrstrategie des Fahrzeuges, wenn sich die erste Region und die zweite Region in der digitalen Umgebungskarte des Fahrzeuges zumindest teilweise überschneiden. Mit anderen Worten kann die Fahrstrategie dann angepasst werden, wenn eine potenzielle Kollision zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem benachbarten Fahrzeug vorhergesagt wird.
-
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren den Schritt des Simulierens der Bewegung des benachbarten Fahrzeuges durch Initialisieren eines virtuellen Fahrers des benachbarten Fahrzeuges zum Vorhersagen der Änderung der Bewegung des benachbarten Fahrzeuges auf. Dabei wird der virtuelle Fahrer mittels künstlicher Intelligenz modelliert.
-
Mit anderen Worten kann für das benachbarte Fahrzeug ein virtueller Fahrer initialisiert werden, der die Situation des benachbarten Fahrzeugs betrachtet und bewertet. Das heißt, dass für das benachbarte Fahrzeug ein virtuelles Umfeld spezifisch für den virtuellen Fahrer des benachbarten Fahrzeuges erzeugt werden kann, woraus Rückschlüsse darauf geschlossen werden können, was das benachbarte Fahrzeug bzw. der virtuelle Fahrer als nächstes tun wird. Dabei kann der virtuelle Fahrer mit einer Methode der künstlichen Intelligenz modelliert sein und kann neben dem Fahrzeugumfeld auch die Verkehrsregeln kennen. Ferner kann typisches menschliches Verhalten für den virtuellen Fahrer modelliert werden.
-
Der modellierte Fahrer kann beispielsweise anhand verschiedener Szenarien, die typisch für eine Umgebung des Fahrzeuges (z.B. Autobahn) sind, trainiert werden. Zum Beispiel kann für ein Szenario, in welchem das benachbartes Fahrzeug sich hinter einem LKW befindet, der virtuelle Fahrer mit einem Trainings-Datensatz angelernt werden, wodurch der virtuelle Fahrer dann weiß, bei welcher Relativgeschwindigkeit der beiden Fahrzeuge welche Wahrscheinlichkeit besteht, dass das benachbarte Fahrzeug ausscheren wird. Ein anderes Beispiel ist eine Spurveränderung von 3 auf 2 Spuren. Der virtuelle Fahrer kann auch in diesem Fall wieder darauf trainiert werden, wie sich die Verkehrsteilnehmer unter diesen Umstand verhalten. Z.B. kann der virtuelle Fahrer lernen, wie groß die Wahrscheinlichkeit dafür ist, dass die anderen Verkehrsteilnehmer die Lücke vergrößern oder wie ein Reißverschluss-Verfahren eingeleitet wird.
-
Weiterhin kann der virtuelle Fahrer auch online lernen, während er aktiv ist, so dass er ständig dazu lernt. Die Erkenntnisse, die ein virtueller Fahrer gewinnt, könnten dann wieder über das Backend allen Fahrern zu Verfügung gestellt werden. Dabei könnte das Backend eine Art Qualitätskontrolle durchführen und darauf achten, dass keine fehlerhaften Datensätze in die Lern-Bibliothek aufgenommen werden. Die Trainingssätze können auch Länderspezifisch sein, da in Deutschland mit einem Verkehrsteilnehmer mit 250km/h gerechnet werden kann, in Österreich oder Italien jedoch nicht. Auch kann das Fahrverhalten länderspezifisch sein.
-
Mit anderen Worten kann unter dem Simulieren der Bewegung des benachbarten Fahrzeuges durch Initialisieren eines virtuellen Fahrers verstanden werden, dass simuliert wird, wie sich ein Fahrer des benachbarten Fahrzeuges in dem erfassten Umfeld verhalten würde.
-
Auf diese Weise kann eine genauere Vorhersage der Änderung der Bewegung des benachbarten Fahrzeuges getroffen werden.
-
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Vorhersagen der Änderung der Bewegung des benachbarten Fahrzeuges durch einen zentralen Server.
-
Das heißt, dass das Vorhersagen der Änderung der Bewegung bzw. die Prädiktion des Fahrverhaltens des benachbarten Fahrzeuges im Backend erfolgen kann. Dabei kann dem Backend eine vollständigere Information über das Fahrzeugumfeld vorliegen. Ferner kann das Backend eine höhere Rechenleistung aufweisen, so dass eine bessere Modellierung des virtuellen Fahrers bereitgestellt werden kann. Die Datenübertragung zwischen Backend und dem eigenen Fahrzeug kann über eine Car-to-Infrastructure-Kommunikation (C2I) erfolgen, welche eine geringe Latenzzeit aufweisen kann.
-
Auf diese Weise können genauere Umfelddaten bestimmt werden und/oder es kann eine genauere Vorhersage über die Änderung der Bewegung des benachbarten Fahrzeuges gemacht werden, so dass insgesamt die Fahrstrategie des eigenen Fahrzeuges besser an die zukünftige Situation im Verkehr angepasst werden kann.
-
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung werden die Umfelddaten des benachbarten Fahrzeuges über eine Fahrzeugsensorik des Fahrzeuges und/oder des benachbarten Fahrzeuges erfasst. Das heißt, dass die Fahrzeugsensorik des eigenen Fahrzeuges das Umfeld des benachbarten Fahrzeuges detektieren kann und/oder dass die Fahrzeugsensorik des benachbarten Fahrzeuges das Umfeld des benachbarten Fahrzeuges detektieren kann und die Umfelddaten an das eigene Fahrzeug übertragen kann, zum Beispiel mittels Car-to-Car-Kommunikation (C2C).
-
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung werden die Umfelddaten des benachbarten Fahrzeuges aus einer digitalen Karte ausgelesen. Dabei kann die digitale Karte in dem eigenen Fahrzeug und/oder auf einem zentralen Server abgespeichert sein. Ferner kann diese digitale Karte ständig aktualisiert sein. Beispielsweise können auch andere Fahrzeuge diese digitale Karte aktualisieren, so dass aktuelle und genaue Umfelddaten durch die digitale Karte bereitgestellt werden können.
-
Auf diese Weise können genauere Umfelddaten ermittelt werden, so dass das Anpassen der Fahrstrategie genauer erfolgen kann.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, welches eine Erfassungseinheit zum Erfassen eines benachbarten Fahrzeuges und von Umfelddaten des benachbarten Fahrzeuges sowie eine Recheneinheit zum Bestimmen einer Fahrstrategie des Fahrzeuges aufweist. Dabei ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, eine Änderung einer Bewegung des benachbarten Fahrzeuges durch Auswerten der Umfelddaten des benachbarten Fahrzeuges vorherzusagen und eine Fahrstrategie basierend auf der Vorhersage der Änderung der Bewegung des benachbarten Fahrzeuges anzupassen.
-
Dabei kann die Recheneinheit des Fahrerassistenzsystems dazu ausgeführt sein, ein im Kontext der vorliegenden Erfindung beschriebenes Verfahren durchzuführen. Daher können Merkmale und Vorteile, die mit Verweis auf ein hierin beschriebenes Verfahren angegeben sind, auch das Fahrerassistenzsystem charakterisieren. Die Erfassungseinheit kann unterschiedliche Fahrzeugsensoriksysteme bezeichnen, zum Beispiel einen Ultraschallsensor, einen Radarsensor, einen Lidar-Sensor oder eine Kamera des Fahrzeuges. Ferner kann die Erfassungseinheit auch eine Car-to-Car-Kommunikationseinheit und/oder eine Car-to-Infrastructure-Kommunikationseinheit sein.
-
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, eine zukünftig wahrscheinliche Position des Fahrzeuges zu bestimmen und basierend auf der Vorhersage der Änderung der Bewegung des benachbarten Fahrzeuges eine zukünftig wahrscheinliche Position des benachbarten Fahrzeuges zu bestimmen. Ferner ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, eine digitale Umgebungskarte des Fahrzeuges zu erzeugen und in der digitalen Umgebungskarte des Fahrzeuges eine erste Region, welche der zukünftig wahrscheinlichen Position des benachbarten Fahrzeuges entspricht, und eine zweite Region, welche der zukünftig wahrscheinlichen Position des Fahrzeuges entspricht, zu bestimmen. Außerdem ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, die Fahrstrategie des Fahrzeuges durch Auswerten der relativen Position der ersten Region und der zweiten Region in der digitalen Umgebungskarte des Fahrzeuges anzupassen.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem im Kontext der vorliegenden Erfindung beschriebenen Fahrerassistenzsystem.
-
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
-
Kurze Beschreibung der Figuren
-
1 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
2 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
3 zeigt ein Fahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem, ein benachbartes Fahrzeug und einen zentralen Server gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
4A, 4B und 4C zeigen Verkehrssituationen, in denen das gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beschriebene Verfahren bzw. Fahrerassistenzsystem jeweils eingesetzt wird.
-
5 zeigt eine digitale Umgebungskarte gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
Dabei sind die Figuren schematisch und nicht maßstabsgetreu dargestellt. Sind in der nachfolgenden Beschreibung in den verschiedenen Figuren die gleichen Bezugszeichen angegeben, so bezeichnen diese einander entsprechende Elemente. Einander entsprechende Elemente können aber auch mit unterschiedlichen Bezugszeichen bezeichnet sein.
-
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
-
1 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Bestimmen einer Fahrstrategie eines Fahrzeuges gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Verfahren umfasst den Schritt S1 des Erfassens eines benachbarten Fahrzeuges und von Umfelddaten des benachbarten Fahrzeuges. Ferner beinhaltet das Verfahren den Schritt S2 des Vorhersagens einer Änderung einer Bewegung des benachbarten Fahrzeuges durch Auswerten der Umfelddaten des benachbarten Fahrzeuges. Anschließend erfolgt der Schritt S3 des Anpassens der Fahrstrategie des Fahrzeuges basierend auf der Vorhersage der Änderung der Bewegung des benachbarten Fahrzeuges.
-
Der Schritt S2 kann ferner noch den Schritt des Simulierens der Bewegung des benachbarten Fahrzeuges durch Initialisieren eines virtuellen Fahrers des benachbarten Fahrzeuges umfassen, wobei der virtuelle Fahrer mittels künstlicher Intelligenz modelliert wird.
-
Die Schritte des Verfahrens können in der dargestellten Reihenfolge durchgeführt werden. Alternativ können die Schritte in einer anderen Reihenfolge oder parallel zueinander durchgeführt werden.
-
In 2 sind gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weitere Schritte dargestellt, welche der in 1 dargestellte Schritt S3 des Verfahrens zum Bestimmen einer Fahrstrategie eines Fahrzeuges umfasst. Dabei erfolgt im Schritt S4 das Bestimmen einer zukünftig wahrscheinlichen Position des Fahrzeuges. Im Schritt S5 erfolgt das Bestimmen einer zukünftig wahrscheinlichen Position des benachbarten Fahrzeuges basierend auf der Vorhersage der Änderung der Bewegung des benachbarten Fahrzeuges. Im Schritt S6 erfolgt das Erzeugen einer digitalen Umgebungskarte des Fahrzeuges. Anschließend erfolgt im Schritt S7 das Bestimmen einer ersten Region in der digitalen Umgebungskarte des Fahrzeuges, wobei die erste Region der zukünftig wahrscheinlichen Position des benachbarten Fahrzeuges entspricht. Der Schritt S8 umfasst das Bestimmen einer zweiten Region in der digitalen Umgebungskarte des Fahrzeuges, wobei die zweite Region der zukünftig wahrscheinlichen Position des Fahrzeuges entspricht. Dabei erfolgt das Anpassen der Fahrstrategie des Fahrzeuges durch Auswerten der relativen Position der ersten Region und der zweiten Region in der digitalen Umgebungskarte des Fahrzeuges. Ferner kann das Anpassen der Fahrstrategie des Fahrzeuges dann erfolgen, wenn sich die erste Region und die zweite Region in der digitalen Umgebungskarte des Fahrzeuges zumindest teilweise überschneiden.
-
In 3 sind ein Fahrzeug 300, ein benachbartes Fahrzeug 310 und ein zentraler Server bzw. ein Backend 330 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
-
Das Fahrzeug 300 beinhaltet ein Fahrerassistenzsystem 301, welches Erfassungseinheiten 302 und 303 umfasst. Beispielsweise können die Erfassungseinheiten 302 und 303 ein Radarsensor und eine Kamera sein. Ferner müssen die Erfassungseinheiten 302 und 303 nicht baulich in das Fahrerassistenzsystem 301 integriert und können außerhalb des Fahrerassistenzsystems 301 angeordnet sein. Das Fahrerassistenzsystem 301 umfasst ferner eine Recheneinheit 304 und eine Speichereinheit 305.
-
Die Erfassungseinheit 302 bzw. 303 ist dazu ausgeführt, ein benachbartes Fahrzeug 310 sowie Umfelddaten 320 des benachbarten Fahrzeuges zu bestimmen. Die Recheneinheit 304 ist ferner dazu ausgeführt, eine Änderung einer Bewegung 312 des benachbarten Fahrzeuges 310 durch Auswerten der Umfelddaten 320 des benachbarten Fahrzeuges 310 vorherzusagen und die Fahrstrategie basierend auf der Vorhersage der Änderung der Bewegung 312 des benachbarten Fahrzeuges 310 anzupassen.
-
In der Speichereinheit 305 des Fahrerassistenzsystems 301 kann eine digitale Karte gespeichert sein, aus welcher die Recheneinheit 304 Umfelddaten 320 des benachbarten Fahrzeuges 310 auslesen kann. Ferner kann in der Speichereinheit 305 eine digitale Umgebungskarte des Fahrzeuges 300 gespeichert sein, die von der Recheneinheit 304 erzeugt wird. Eine solche Umgebungskarte ist beispielsweise in 5 dargestellt. Die Recheneinheit 304 ist dazu ausgeführt, eine Umgebungskarte des Fahrzeuges 300 zu erzeugen und in der digitalen Umgebungskarte des Fahrzeuges eine erste Region, welche der zukünftig wahrscheinlichen Position des benachbarten Fahrzeuges entspricht, und eine zweite Region, welche der zukünftig wahrscheinlichen Position des Fahrzeuges entspricht, zu bestimmen. Diese zukünftig wahrscheinlichen Positionen des benachbarten Fahrzeuges und des Fahrzeuges werden dabei durch die Recheneinheit bestimmt. Durch Auswerten der relativen Position der ersten Region und der zweiten Region in der digitalen Umgebungskarte kann die Recheneinheit 304 die Fahrstrategie des Fahrzeuges 300 anpassen.
-
Das Fahrzeug 300 umfasst ferner eine Kommunikationseinheit 306, mit welcher das Fahrzeug 300 mit dem benachbarten Fahrzeug 310, welches auch eine Kommunikationseinheit 311 aufweist, kommunizieren kann. Auf diese Weise kann das Fahrzeug 300 Umgebungsdaten 320 über Car-to-Car-Kommunikation ermitteln. Ferner kann das Fahrzeug 300 über die Kommunikationseinheit 306 mit einem zentralen Server 330 bzw. einem Backend kommunizieren, z.B. mittels Car-to-Infrastructure Kommunikation. Beispielsweise kann das Bestimmen der Fahrstrategie durch den zentralen Server 330 erfolgen. Das heißt, dass die Umgebungsdaten 320 an den zentralen Server 330 gesendet werden und dass der zentrale Server 330 eine Änderung der Bewegung 310 des benachbarten Fahrzeuges 310 vorhersagt und die Fahrstrategie des Fahrzeuges 300 entsprechend anpasst.
-
In den 4A, 4B und 4C sind unterschiedliche Verkehrssituationen dargestellt, in welchen das gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beschriebene Verfahren bzw. Fahrerassistenzsystem zum Tragen kommt.
-
In 4A ist eine Autobahn 400 mit drei Spuren 401, 402 und 403 dargestellt. Dabei ist dargestellt, dass die Spur 403 an der Stelle 406 endet. Das Fahrzeug 404 kann nun mit einem Fahrerassistenzsystem, welches im Kontext der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, ausgestattet sein. Dabei kann das Fahrerassistenzsystem des Fahrzeuges 404 über eine Erfassungseinheit das benachbarte Fahrzeug 405 sowie Umfelddaten des benachbarten Fahrzeuges 405 erfassen. Beispielsweise können diese Umfelddaten eine Information über das Fahrbahnende 406 umfassen. Basierend auf diesen Umfelddaten kann das Fahrerassistenzsystem des Fahrzeuges 404 vorhersagen, dass die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass das Fahrzeug 405 auf die Spur 402 wechseln wird. Diese Vorhersage kann durch Simulieren eines virtuellen Fahrers des benachbarten Fahrzeuges 405 erzeugt werden. Dabei kann das Fahrerassistenzsystem des Fahrzeuges 404 die Umgebung des benachbarten Fahrzeuges 405 aus Sicht des virtuellen Fahrers des benachbarten Fahrzeuges 405 bewerten. Dieser virtuelle Fahrer erkennt, dass die Spur für sein Fahrzeug bald endet und je näher er dem Ende 406 seiner Spur 403 kommt, desto höher wird die Wahrscheinlichkeit bzw. Notwendigkeit, um die Geschwindigkeit zu reduzieren oder die Spur zu wechseln. Da die Situation auf der Autobahn spielt, ist die Wahrscheinlichkeit für einen Spurwechsel höher als die, um stehen zu bleiben. Aufgrund dieses virtuellen Fahrers kann das Fahrerassistenzsystem des Fahrzeuges 404 eine Bewegungswahrscheinlichkeit des benachbarten Fahrzeuges 405 in dem Umfeldmodell des Fahrzeuges 404 berechnen, wodurch die Fahrstrategie des Fahrzeuges 404 angepasst werden kann. Beispielsweise kann das Fahrzeug 404 die Lücke zum vorderen Wagen 407 vergrößern und somit eine Lücke bilden, um dem Verkehr auf der linken Seite die Möglichkeit zu geben, die Spur zu wechseln. Auf diese Weise kann ein Einfädelassistent realisiert werden. Dadurch können Staus, die an Baustellen und Fahrbahnverengungen entstehen, entschärft werden und die Häufigkeit von Unfällen reduziert werden.
-
In 4B ist die Situation dargestellt, bei der ein benachbartes Fahrzeug 409 schnell von hinten an das eigene Fahrzeug 410, welches mit dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem ausgestattet ist, heranfährt. Das Fahrerassistenzsystem des Fahrzeuges 410 kann wieder das Verhalten eines virtuellen Fahrers des benachbarten Fahrzeuges 409 simulieren und auf diese Weise erkennen, dass die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass das benachbarte Fahrzeug 409 auf der linken Spur bzw. auf der Spur 403 überholen wird. Dadurch kann das Fahrerassistenzsystem des Fahrzeuges 410 frühzeitig erkennen, dass in diesem Zeitpunkt das Überholen des Fahrzeuges 411 ein hohes Unfallpotenzial birgt und somit nicht eingeleitet werden soll. Dadurch ergibt sich für die Fahrer beider Fahrzeuge 409 und 410 ein wesentlich angenehmeres Fahrverhalten beider Fahrzeuge.
-
In 4C ist eine Situation dargestellt, bei welcher das Fahrzeug 413, welches das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem aufweist, auf der zweiten Spur 402 fährt und das benachbarte Fahrzeug 414 auf einen langsameren Lastwagen 415 auffährt. Das Fahrerassistenzsystem des Fahrzeuges 413 kann in diesem Fall vorhersagen, dass die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass das benachbarte Fahrzeug 414 auf die Spur 402 wechselt und kann die Fahrstrategie des Fahrzeuges 413 entsprechend anpassen. Dadurch können zum Beispiel Bremsen des Fahrzeuges 413 vorgespannt und das Gas des Fahrzeuges 413 reduziert werden.
-
Außerdem kann auch eine Ausweichstrategie des Fahrzeuges 413 bestimmt werden, für den Fall, dass das benachbarte Fahrzeug 414 ausschert.
-
In 5 ist eine digitale Umfeldkarte des Fahrzeuges 501 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dabei ist die Umfeldkarte 500 als Rasterkarte für das in 4C dargestellte Ausführungsbeispiel realisiert. Dabei umfasst die Rasterkarte 500 einzelne Raster- bzw. Flächeneinheiten, welche mit der zukünftigen Aufenthaltswahrscheinlichkeit der Fahrzeuge 501 und 503 versehen sein können. Dabei besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür, dass sich das Fahrzeug 501 in der Region 502 aufhalten wird, und eine mittelhohe Wahrscheinlichkeit dafür, dass sich das benachbarte Fahrzeug 503 in der Region 504 aufhalten wird. Mit anderen Worten kann in die einzelnen Flächeneinheiten die prädizierte Bewegung der Verkehrsteilnehmer eingetragen werden. Aus den Flächen mit hoher, mittlerer und/oder niedriger Aufenthaltswahrscheinlichkeit kann dann die Trajektorienplanung oder Fahrstrategieplanung geeignete Maßnahmen ableiten, um die Situation zu entschärfen. Sobald zum Beispiel die Region 502, welche die sichere zukünftige Position des Fahrzeuges 501 kennzeichnet, sich mit der Fläche 504 schneidet, die eine mögliche Route des benachbarten Fahrzeuges 503 kennzeichnet, kann die Fahrstrategie entsprechend angepasst werden.
-
Die digitale Umgebungskarte 500 kann beispielsweise durch eine Recheneinheit des Fahrerassistenzsystems des Fahrzeuges 501 erzeugt werden und in einer Speichereinheit des Fahrerassistenzsystems des Fahrzeuges 501 abgespeichert werden.
-
Ergänzend sei darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ oder „aufweisend“ keine anderen Elemente ausschließt und „ein“ oder „einer“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele oder Ausführungsformen beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele oder Ausführungsformen verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.
