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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen einer Fahrerassistenzeinrichtung eines Kraftfahrzeugs auf einem durch die Fahrerassistenzeinrichtung nicht vermessbaren Streckenabschnitt.
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Fahrerassistenzsysteme erlauben zeitweise, dass ein Benutzer eines Kraftfahrzeugs bei einem Durchführen eines teilautonomen oder autonomen Fahrmodus die Hände vom Lenkrad nehmen kann. Das Fahrzeug erkennt die Fahrspuren selber und lenkt und/oder korrigiert entsprechend nach. Wenn die Fahrspur nicht mehr erkannt wird, also wenn deren Abmessungen nicht durch die Sensoren des Kraftfahrzeugs erfassbar sind, wird in einem Kombiinstrument ein Warnsymbol angezeigt und der Fahrer muss wieder selber lenken.
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Aus der
DE 102 59 168 A1 ist ein Verfahren zum Steuern wenigstens eines autonom fahrenden Kraftfahrzeugs bekannt, wobei ein kraftfahrzeugexterner Datenserver, basierend auf Flottendaten mehrerer Kraftfahrzeuge, mehrere zeitgleich auf dem gleichen Streckenabschnitt befindliche Kraftfahrzeuge lenkt. Auch die
US 2013/261872 A1 beschreibt eine Modifikation des Fahrverhaltens eines autonomen Fahrzeugs in Abhängigkeit von einer Vorhersage eines Verhaltens anderer Fahrzeuge. Ein weiteres Verfahren zur Schwarmkoordination von Kraftfahrzeugen, die zeitgleich auf einem Streckenabschnitt unterwegs sind, ist, ebenfalls durch die
US 2008/161986 A1 beschrieben.
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Ziel bei der Weiterentwicklung von Fahrerassistenzsystemen ist, dass das Fahrzeug in noch mehr Situationen rein autonom fahren kann. Die Sensorik eines Kraftfahrzeugs, die beispielsweise eine Kamera, ein Radar, einen Laserscanner und/oder eine optische Abstands- und Geschwindigkeitsmessung („LiDAR”) umfassen kann, kann jedoch nicht immer alle Fahrspuren erkennen. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn eine Kamera einen zu geringen Weitwinkel aufweist, um eine enge Kurve voll zu erfassen, oder wenn in einer Baustelle eine provisorische Fahrbahnmarkierung nicht uniform ist. Es gibt folglich immer Grenzfälle, in denen die Fahraufgabe schnell zurück auf den Fahrer übertragen werden muss. Das kann zu Stresssituationen führen, was eigentlich vermieden werden sollte. Der Fahrer soll idealerweise jedoch möglichst lange entlastet werden und in Zukunft sollte er sich Nebentätigkeiten zuwenden können und nicht ständig das System überwachen müssen.
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Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist das Entlasten des Fahrers auf einem nicht vermessbaren Streckenabschnitt.
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Die Aufgabe wird von dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.
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Die Erfindung basiert auf der Idee, dass ein Fahrerassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs, das sich auf dem nicht vermessbaren Streckenabschnitt befindet, für den Streckenabschnitt von einer Steuereinrichtung einer Datenverarbeitungseinrichtung oder des Kraftfahrzeugs rechtzeitig eine Betriebsstrategie empfangen kann. Die Betriebsstrategie kann anhand von Daten, von mindesten einem anderen Kraftfahrzeug, das den Streckenabschnitt bereits erreicht hat und im Folgenden als Fremdkraftfahrzeug bezeichnet wird, ermittelt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient entsprechend zum Unterstützen einer Zielfahrerassistenzeinrichtung eines Zielkraftfahrzeugs, also einer Fahrerassistenzeinrichtung eines Kraftfahrzeugs, das den Streckenabschnitt erst später passieren wird, auf dem durch die Zielfahrerassistenzeinrichtung nicht vermessbaren Streckenabschnitt und wird zumindest teilweise durch eine kraftfahrzeugexterne Datenverarbeitungseinrichtung durchgeführt. Die Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise ein an das Internet gekoppelten Datenserver, empfängt ein Warnsignal von einer Fremdfahrerassistenzeinrichtung mindestens eines Fremdkraftfahrzeugs, das eine Nichtvermessbarkeit des Streckenabschnitts durch einen autonomen oder teilautonomen Betriebsmodus der Fremdfahrerassistenzeinrichtung des mindestens einen Fremdkraftfahrzeugs beschreibt. Der Streckenabschnitt ist dabei nicht vermessbar, wenn eine Sensoreinrichtung, die beispielsweise einen Radar und/oder einen Radar und/oder Laserscanner umfassen kann und zum Vermessen der Strecke ausgelegt ist, in einem autonomen oder teilautonomen Betriebsmodus beispielsweise keine Abstands- und/oder Geschwindigkeitsmessung durchführen oder eine Fahrbahnabmessung nicht mehr erfassen kann. Mit anderen Worten ist der Streckenabschnitt nicht vermessbar, wenn das Fremdfahrerassistenzsystem den autonomen oder teilautonomen Betriebsmodus wegen fehlender oder unzureichender Sensordaten nicht mehr durchführen kann.
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Die Datenverarbeitungseinrichtung empfängt ebenfalls ein Referenzsignal von dem mindestens einen Fremdkraftfahrzeug, das eine aktuelle geographische Position und eine aktuelle Fahrtrichtung des mindestens einen Fremdkraftfahrzeugs beschreibt, das also zum Beispiel eine auf einem GPS-Signal beruhende Standortinformation und eine Bewegungsrichtung des mindestens einen Fremdkraftfahrzeugs beschreibt. Anhand des Warnsignals und/oder des Referenzsignals kennzeichnet die Datenverarbeitungseinrichtung den Streckenabschnitt als nicht vermessbar. Der Streckenabschnitt wird dabei also georeferenziert.
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Ein Anfragesignal, das die Datenverarbeitungseinrichtung von der Zielfahrerassistenzeinrichtung empfängt, beschreibt eine geographische Position und optional eine Fahrtrichtung des Zielkraftfahrzeugs. In Abhängigkeit von dem Anfragesignal ermittelt die Datenverarbeitungseinrichtung, ob sich das Zielkraftfahrzeug in einer vorbestimmten Umgebung des gekennzeichneten Streckenabschnitts befindet. Falls sich das Zielkraftfahrzeug in der vorbestimmten Umgebung befindet, ermittelt eine Steuereinrichtung der Datenverarbeitungseinrichtung oder eine Steuereinrichtung des Zielkraftfahrzeugs eine Betriebsstrategie für die Zielfahrerassistenzeinrichtung, und erzeugt ein Steuersignal, das an die Zielfahrerassistenzeinrichtung übertragen wird, wobei das Steuersignal die ermittelte Betriebsstrategie beschreibt. Die Steuereinrichtung kann dabei beispielsweise als Steuergerät oder Mikrokontroller des Zielkraftfahrzeugs, der Zielfahrerassistenzeinrichtung oder der Datenverarbeitungseinrichtung ausgestaltet sein. Mit anderen Worten kann die Betriebsstrategie im Fahrzeug entschieden oder ermittelt werden und die Daten des mindestens einen Fremdkraftfahrzeugs können dabei unterstützen. Die Betriebsstrategie kann jedoch auch auf der Datenverarbeitungseinrichtung, also beispielsweise dem Server, entschieden oder von dieser ermittelt werden. Vorzugsweise kann das Anfragesignal auch eine von einer Navigationseinrichtung des Zielkraftfahrzeugs bereitgestellten Fahrtroute beschreiben.
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Die Situationen, in denen die Fahrzeugsteuerung kurzfristig an den Fahrer zurück übertragen werden muss, werden reduziert, das heißt eine Fahrzeugsteuerung kann rechtzeitig übergeben oder rechtzeitig angekündigt werden. Die Akzeptanz des Systems wird durch das erfindungsgemäße Verfahren erhöht. Das oben beschriebene Übergeben der Fahrzeugsteuerung an den Fahrer kann in bestimmten Fällen entfallen, wenn beispielsweise die Betriebsstrategie ein Steuern des Zielkraftfahrzeugs durch das Zielfahrerassistenzsystem vorsieht und hierzu benötigte Streckendaten zur Straßenführung und/oder der Straßensituation an das Zielkraftfahrzeug übertragen werden, die für eine autonome Durchführung der Fahraufgabe verwendet werden können.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Datenverarbeitungseinrichtung und/oder die Steuereinrichtung anhand des Anfragesignals einen Zeitpunkt und/oder einen Ort für eine Fahrzeugsteuerungsübergabe der Zielfahrerassistenzeinrichtung an den Benutzer prädizieren. Die Betriebsstrategie kann dabei die prädizierte Fahrzeugsteuerungsübergabe beispielsweise durch den ermittelten Übergabezeitpunkt und/oder den ermittelten Übergabeort beschreiben. Das Steuersignal kann dabei ein Warnsignal zum Ankündigen der bevorstehenden Fahrzeugsteuerungsübergabe beschreiben, beispielsweise eine Textmeldung und/oder einer akustische Meldung. Das Steuersignal kann an die Zielfahrerassistenzeinrichtung übertragen werden, von der beispielsweise die Textmeldung über einen Bildschirm ausgegeben werden kann.
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Die Anzahl der Situationen, in denen die Fahrzeugsteuerung kurzfristig an den Fahrer zurück übertragen werden muss, wird dadurch reduziert. Mit anderen Worten kann die Fahrzeugsteuerung rechtzeitig übergeben oder rechtzeitig angekündigt werden, sodass der Fahrer sich rechtzeitig auf die Steuerungsübergabe vorbereiten kann. Dadurch wird einer Stresssituation vorgebeugt und der Fahrer muss nicht sofort reagieren, sodass er bei der Übergabe der Fahrzeugsteuerung nicht unter Zeitdruck steht und die Übergabe ihn weniger vom Fahrgeschehen ablenkt. Mit anderen Worten wird die Übergabe der Kraftfahrzeug-Steuerung erleichtert.
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Um die beispielhafte Fahrzeugsteuerungsübergabe sinnvoll in den Fahrprozess zu integrieren, ohne dass der Fahrer beispielsweise viel zu früh informiert und damit mit eventuell erst sehr viel später relevanten Informationen konfrontiert wird, ist gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die Datenverarbeitungseinrichtung ein räumlichen und/oder zeitlichen Abstand des Zielkraftfahrzeugs zu dem gekennzeichneten Streckenabschnitt ermitteln kann. Dazu kann das Anfragesignal beispielsweise zusätzlich eine aktuelle Geschwindigkeit des Zielkraftfahrzeugs beschreiben. Der ermittelte Abstand kann dann mit einem vorgegebenen räumlichen und/oder zeitlichen Mindestabstand verglichen werden, wobei ein Erreichen oder Unterschreiten des vorgegebenen räumlichen und/oder zeitlichen Mindestabstands vorgeben kann, dass sich das Zielkraftfahrzeug in der vorbestimmten Umgebung befindet. Ebenfalls wird hierdurch die Umsetzung der Betriebsstrategie sinnvoll gestaltet, da beispielsweise Streckendaten zu einem Streckenabschnitt, der aufgrund einer etwaigen Routenänderung doch nicht befahren wird, nicht viel zu früh und damit unnütz die Datenkommunikationsverbindung des Zielkraftfahrzeugs beanspruchen.
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Überträgt die Datenverarbeitungseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in Abhängigkeit von dem Anfragesignal mindestens eine Streckenkarte für den gekennzeichneten Streckenabschnitt an die Zielfahrerassistenzeinrichtung, kann besonders vorteilhaft ein autonomes oder teilautonomes Steuern des Zielkraftfahrzeugs durch die Zielfahrerassistenzeinrichtung ermöglicht werden, obwohl diese selbst unter Umständen nicht über eine geeignete Sensorik verfügt, um den Streckenabschnitt selbst zu vermessen. Die Streckenkarte kann beispielsweise als digitale Straßenkarte, die eine Information zu einer Abmessung einer Fahrbahn und/oder einer Straße umfassen kann, in einer Speichereinrichtung der Datenverarbeitungseinrichtung vorliegen.
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Zum effizienten Aktualisieren der Information über den gekennzeichneten Streckenabschnitt und zum Erhöhen einer Qualität derselben kann gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass die Datenverarbeitungseinrichtung von mindestens einem weiteren Fremdkraftfahrzeug ein weiteres Warnsignal und ein weiteres Referenz-Signal empfangen kann, das weitere Warnsignal und das weitere Referenzsignal mit dem gekennzeichneten Streckenabschnitt vergleichen kann, und in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleichs die Kennzeichnung des Streckenabschnitts korrigieren und/oder bestätigen kann. Beispielsweise kann so die Kennzeichnung des Streckenabschnitts aufgehoben werden, wenn zum Beispiel eine Baustelle mit unklarer Fahrbahnmarkierung wieder aufgehoben wurde. Dadurch wird eine erhöhte Qualität und Aktualität der der Betriebsstrategie zugrunde liegenden Daten – und damit auch der Betriebsstrategie – erreicht.
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Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass das Referenzsignal eine Zusatzinformation beschreiben kann, vorzugsweise eine Information zu der Sensoreinrichtung des Fremdkraftfahrzeugs zum Vermessen des Streckenabschnitts und/oder zu einem Modell der Sensoreinrichtung und/oder zu einem Wetter auf dem Streckenabschnitt und/oder einer möglichen Geschwindigkeit auf dem Streckenabschnitt. Das Anfragesignal kann ebenfalls die entsprechende Zusatzinformation in Bezug auf das Zielkraftfahrzeug beschreiben. Vergleicht dann die Datenverarbeitungseinrichtung und/oder die Steuereinrichtung die Zusatzinformation des Referenzsignals mit der Zusatzinformation des Anfragesignals, kann die Steuereinrichtung die Betriebsstrategie anhand eines Ergebnisses des Vergleichs ermitteln. Durch einen Abgleich beispielsweise einer Information zu dem Sensormodell kann die Datenverarbeitungseinrichtung das Versenden der Betriebsstrategie filtern und die Betriebsstrategie an beispielsweise eine Wetterbedingung anpassen. Beispielsweise kann so eine Übergabe der Fahrzeugsteuerung bei Nebel früher erfolgen als bei schönem Wetter.
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Die oben gestellte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Datenverarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die eine Datenverarbeitungseinrichtung betreffenden Verfahrensschritte gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsformen durchzuführen. Es ergeben sich die oben genannten Vorteile.
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Die oben gestellte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zum Bereitstellen eines gekennzeichneten Streckenabschnitts zum Durchführen eines Verfahrens gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele. Das mindestens eine Fremdkraftfahrzeug überträgt, vorzugsweise durch die Fremdfahrerassistenzeinrichtung, ein Referenzsignal, das eine aktuelle geographische Position und eine aktuelle Fahrtrichtung des mindestens einen Fremdkraftfahrzeugs beschreibt, an die Datenverarbeitungseinrichtung. Mithilfe der Sensoreinrichtung des mindestens einen Fremdkraftfahrzeugs erfolgt ein Erfassen einer Ausdehnung des Streckenabschnitts und/oder eines Teilbereichs des Streckenabschnitts, und/oder ein Erfassen einer Abmessung des Streckenabschnitts und/oder eines Teilbereichs des Streckenabschnitts. Die erfasste Ausdehnung und/oder die erfasste Abmessung werden von der Fremdfahrerassistenzeinrichtung an die erfindungsgemäße Daten-verarbeitungseinrichtung übertragen. Alternativ oder zusätzlich kann anhand der erfassten Ausdehnung und/oder der erfassten Abmessung ein Vermessen des Streckenabschnitts und Ermitteln einer Streckenkarte für den Streckenabschnitt durch die Fremdfahrerassistenzeinrichtung erfolgen, die die ermittelte Streckenkarte an die Datenverarbeitungseinrichtung übertragen kann. Es ergeben sich auch hier die oben genannten Vorteile.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die Fremdfahrerassistenzeinrichtung eine Zusatzinformation erfassen, vorzugsweise eine Information zu einer Sensoreinrichtung des Fremdkraftfahrzeugs zum Vermessen des Streckenabschnitts und/oder zu einem Modell der Sensoreinrichtung. Das Referenzsignal kann dabei die Zusatzinformation beschreiben.
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Die oben gestellte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Kraftfahrzeug, das eine Fremdfahrerassistenzeinrichtung und eine Steuereinrichtung umfasst, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die eine Steuereinrichtung betreffenden Verfahrensschritte eines Verfahrens gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsformen durchzuführen. Das Kraftfahrzeug kann dabei vorzugsweise einen Kraftwagen, beispielsweise einen Personenkraftwagen, umfassen. Es ergeben sich auch hier die oben genannten Vorteile.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen noch einmal durch konkrete Ausführungsbeispiele näher erläutert. Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen aber die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar. Funktionsgleiche Elemente weisen in den Figuren dieselben Bezugszeichen auf. Es zeigt:
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1 eine schematische Skizze zu einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und zu den erfindungsgemäßen Vorrichtungen,
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2 eine schematische Skizze zu einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die 1 veranschaulicht das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Zielkraftfahrzeugs 10, das sich beispielsweise auf einer Straße 13 durch die Berge befindet, und mindestens einem Fremdkraftfahrzeug 12, das sich bereits auf einem Streckenabschnitt 14 der Straße befindet, der einen steilen und kurvigen Bergpass bilden kann. Beide Kraftfahrzeuge 12, 14 sind in dem Beispiel in die gleiche Fahrtrichtung x, y unterwegs. Das Zielkraftfahrzeug 10 umfasst eine Fahrerassistenzeinrichtung, die als Zielfahrerassistenzeinrichtung 16 bezeichnet wird. Das Fremdkraftfahrzeug 12 weist ebenfalls eine Fahrerassistenzeinrichtung auf, die als Fremdfahrerassistenzeinrichtung 18 bezeichnet wird. Die jeweilige Fahrerassistenzeinrichtung des entsprechenden Kraftfahrzeugs kann beispielsweise über ein dem Fachmann geläufiges Kraftfahrzeug-Bussystem 19 mit jeweils einer Sensoreinrichtung 20 des Kraftfahrzeugs gekoppelt sein, wobei die Sensoreinrichtung 20 jeweils beispielsweise einen Radar und/oder eine Kamera und/oder einen Laserscanner und/oder einen LiDAR zum Erfassen beispielsweise einer Geschwindigkeit und/oder eines Fahrbahnrandes und/oder einer Abmessung einer Fahrspur umfassen kann.
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Das Zielkraftfahrzeug 10 kann dabei beispielsweise aktuell in einem autonomen Betriebsmodus betrieben werden. Die Sensoreinrichtung 20 die Straße vermessen kann (Verfahrensschritt S1, in der 1 als gestrichelte Linie veranschaulicht). Das Fremdkraftfahrzeug 12 kann beispielsweise ebenfalls in einen autonomen Betriebsmodus der Fremdfahrerassistenzeinrichtung 18 betrieben worden sein, jedoch kann die Sensoreinrichtung 20 des Fremdkraftfahrzeugs 12 beispielsweise die Fahrbahn ab einem Scheitelpunkt einer ersten Kurve des Streckenabschnitts 14 nicht mehr vermessen. Die Fremdfahrerassistenzeinrichtung 18 kann daraufhin ermitteln, das der Streckenabschnitt 14 nicht mehr vermessbar ist (in der 1 als „?” dargestellt), und kann den autonomen Betriebsmodus abbrechen und die Kraftfahrzeug-Steuerung wieder an einen Fahrer des Fremdkraftfahrzeugs 12 übergeben. Hierzu kann die Fremdfahrerassistenzeinrichtung 18 ein Warnsignal erzeugen (S2), das über beispielsweise eine drahtlose Kommunikationsverbindung 26 an eine Datenverarbeitungseinrichtung 24, beispielsweise einen zentralen Datenserver im Internet, übertragen werden kann (S2). Die drahtlose Kommunikationsverbindung 26 kann beispielsweise eine WLAN-, Kraftfahrzeug-zu-X-Verbindung oder eine Kommunikationsverbindung eines Mobilfunkstandards umfassen. Das Warnsignal kann zusätzlich von der Fremdfahrerassistenzeinrichtung 18 an eine Ausgabeeinrichtung 28 des Fremdkraftfahrzeugs 18 übertragen werden (S3), die dann beispielsweise eine optisch wahrnehmbare Warnmeldung 22 (in der 1 als „!!!” dargestellt) darüber, dass die Kraftfahrzeug-Steuerung in diesem Moment wieder an den Fahrer übergeben werde, erzeugt und diese beispielsweise über einen Bildschirm eines Kombiinstruments oder Infotainmentsystems als Ausgabeeinrichtung 28 ausgeben kann.
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Die Fahrerassistenzeinrichtung 18 erzeugt zusätzlich ein Referenzsignal, das eine geographische Position des Fremdkraftfahrzeugs 12 beschreibt, vorzugsweise die geographische Position des Fremdkraftfahrzeugs 12 zu dem Zeitpunkt, zu dem das Fremdfahrerassistenzeinrichtung 18 ermittelt, das der Streckenabschnitt 14 nicht mehr vermessbar ist. Die geographische Position kann durch die Fremdfahrerassistenzeinrichtung 18 beispielsweise anhand eines von der Fremdfahrerassistenzeinrichtung 18 oder von einer Navigationseinrichtung des Fremdkraftfahrzeugs 12 erfassten (S4) Satellitensignals F zum Orten des Fremdkraftfahrzeugs 12 ermitteln, beispielsweise anhand eines GPS-Signals. Zusätzlich beschreibt das Referenzsignal die Fahrtrichtung x des Fremdkraftfahrzeugs 12, die beispielsweise durch einen Vergleich zweier zeitlich auseinanderliegend empfangenen Positionssignalen ermittelt werden kann. Das Referenzsignal wird von dem Fremdkraftfahrzeug 12 an die Datenverarbeitungseinrichtung 24 übertragen und von dieser empfangen (S5). Die durch das Warnsignal und/oder das Referenzsignal beschriebenen Daten können in der Datenverarbeitungseinrichtung 24 „aggregiert”, das heißt gespeichert, werden.
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Anhand des empfangenen Referenzsignals und des Warnsignals kennzeichnet die Datenverarbeitungseinrichtung 24 den Streckenabschnitt 14 als nicht vermessbar (S6). Dadurch wird der Streckenabschnitt 14 referenziert oder georeferenziert, das heißt zu den geographischen Koordinaten des Streckenabschnittes 14 wird gespeichert, dass dieser Streckenabschnitt nicht vermessbar ist. Diese Referenzierung oder Kennzeichnung kann durch Kennzeichnen des Streckenabschnitts 14 mit zusätzlichen Informationen ergänzt werden, sodass beispielsweise gespeichert wird, mit was für einem Sensormodell der Streckenabschnitt 14 nicht vermessbar ist. Dadurch wird eine georeferenzierte Datenbank der Datenverarbeitungseinrichtung 24 bereitgestellt.
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Das Referenzsignal kann dementsprechend gemäß einem Ausführungsbeispiel zusätzlich eine Zusatzinformation beschreiben, vorzugsweise zu Kontext- oder Kraftfahrzeug-Daten, also beispielsweise eine Information zu der Sensoreinrichtung 20 des Fremdkraftfahrzeugs 12 zum Vermessen des Streckenabschnitts 14 und/oder zu einem Modell der Sensoreinrichtung 20 und/oder zu einem Wetter und/oder einer Geschwindigkeitsbegrenzung auf dem Streckenabschnitt 14. Die Zusatzinformation kann beispielsweise von der Sensoreinrichtung 20, beispielsweise einem Temperatursensor, einem Regensensor, der Navigationseinrichtung oder von der Fremdfahrerassistenzeinrichtung 18 selbst bereitgestellt werden, indem die Fremdfahrerassistenzeinrichtung 18 beispielsweise von einem zentralen Verkehrsserver (in der 1 nicht gezeigt) die beispielhafte Information zu einer Geschwindigkeitsbegrenzung auf dem Streckenabschnitt 14 empfangen kann.
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Die Datenverarbeitungseinrichtung 24 empfängt ebenfalls ein Anfragesignal von der Zielfahrerassistenzeinrichtung 16 (S7), wobei das Anfragesignal geographische Koordinaten zu einer aktuellen Position Z und optional zu einer Fahrtrichtung y des Zielkraftfahrzeugs 10 beschreibt. Das Anfragesignal kann hierzu beispielsweise ein Satellitensignal zu der geographischen Position in einer bereits oben beschriebenen Art und Weise verwendet werden (S5). Die Information der Fahrtrichtung kann auch dem Zielkraftfahrzeug 10 beziehungsweise der Zielfahrerassistenzeinrichtung 16 bekannt sein oder kann in einer Information von der Datenverarbeitungseinrichtung 24, die an das Zielkraftfahrzeug 10 übermittelt werden kann, enthalten sein.
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Ein räumlicher und/oder zeitlicher Abstand des Zielkraftfahrzeugs 10 zu dem gekennzeichneten Streckenabschnitt 14 kann beispielsweise durch Vergleichen der beiden Positionssignale („B ≈ A?”) und vorzugsweise ergänzend durch Vergleichen der beiden Fahrtrichtungen (x, y; „x ≈ y?”) ermittelt werden (S8). Der räumliche Abstand kann dabei gemäß einer dem Fachmann bekannten Annäherungsfunktion, wie sie in Navigationssystemen zum Ermitteln einer Annäherung zu einem vorgegebenen Standort („Point of Interest”) bereits im Stand der Technik verwendet wird, ermittelt werden. Der zeitliche Abstand des Zielkraftfahrzeugs 10 zu dem Streckenabschnitt 14 kann mithilfe eines gängigen Algorithmuses zum Berechen einer Zeitspanne, also beispielsweise zeitbasiert mithilfe einer aktuellen Geschwindigkeit des Zielkraftfahrzeugs 10, die ebenfalls von dem Anfragesignal beschrieben sein kann, ermittelt werden. Die beispielhafte aktuelle Geschwindigkeit kann von der Zielfahrerassistenzeinrichtung 16 mithilfe des Bordsystems erfasst und/oder bereitgestellt werden. Im Beispiel der 1 kann sich das Zielkraftfahrzeug 10 beispielsweise noch 200 Meter vor Beginn des Streckenabschnitts 14 befinden.
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Der vorgegebene Mindestabstand kann durch einen in der Datenverarbeitungseinrichtung 24 gespeicherten oder vorprogrammierten Wert bereitgestellt werden. Ein Erreichen oder Unterschreiten des vorgegebenen räumlichen und/oder zeitlichen Mindestabstands kann vorgeben, dass sich das Zielkraftfahrzeug 10 beispielsweise bei einer räumlichen Annäherung von unter 210 Metern in der vorbestimmten Umgebung befindet. Ist dies der Fall, kann vorgesehen sein, dass die Datenverarbeitungseinrichtung 24 das Zielkraftfahrzeug 10 als „relevant” einstuft, für das eine Betriebsstrategie ermittelt wird.
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Das Anfragesignal kann eine entsprechende Zusatzinformation in Bezug auf das Zielkraftfahrzeug 10 beschreiben, wobei beispielsweise das Zielkraftfahrzeug 10 das gleiche Sensormodell verwenden kann wie das mindestens eine Fremdkraftfahrzeug 12. Referenzsignal und Anfragesignal und/oder das Anfragesignal und der referenzierte Streckenabschnitt 14 können dann miteinander verglichen werden. Besonders bevorzugt kann eine Steuereinrichtung 30 der Datenverarbeitungseinrichtung 24 oder vorzugsweise eine Steuereinrichtung 30 des Zielkraftfahrzeugs 10 ein digitales Modell des referenzierten Streckenabschnittes 14 ermitteln, das mit den Daten des Anfragesignals verglichen werden kann. Die optionale von dem Anfragesignal beschriebene Zusatzinformation kann mit der Zusatzinformation des Referenzsignals verglichen werden und ein Ergebnis dieses Vergleichs in die Ermittlung der Betriebsstrategie (S9) mit einbezogen werden. Mit anderen Worten kann die Betriebsstrategie im Zielkraftfahrzeug 10 entschieden oder ermittelt werden (S9) und die Daten des mindestens einen Fremdkraftfahrzeugs 12 können dabei unterstützen. Die Betriebsstrategie kann jedoch auch auf der Datenverarbeitungseinrichtung 24, also beispielsweise dem Server, entschieden oder von dieser ermittelt werden (S9). In der 1 ist dabei die Variante gezeigt, in der eine Steuereinrichtung 30 der Datenverarbeitungseinrichtung die Betriebsstrategie ermittelt (S9). Ermittelt die Steuereinrichtung 30 des Zielkraftfahrzeugs 10, die beispielsweise als Steuergerät des Zielkraftfahrzeugs 10 oder als Mikrokontroller der Zielfahrerassistenzeinrichtung 16 ausgestaltet sein kann, die Betriebsstrategie, die Steuereinrichtung 30 die relevanten Daten von der Datenverarbeitungseinrichtung 24 empfangen (S10).
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Die Steuereinrichtung 30 erzeugt dann das über die beispielhaft erwähnte Mobilfunkverbindung 26 zu übertragende Steuersignal, das die ermittelte Betriebsstrategie beschreibt, und überträgt dieses an die Zielfahrerassistenzeinrichtung 16 (S10). Das Steuersignal und/oder die relevanten Daten für die Betriebsstrategie können dazu, hat der Benutzer des Zielkraftfahrzeugs 10 beispielsweise einen entsprechenden Dienst der Datenverarbeitungseinrichtung 24 abonniert, von der Datenverarbeitungseinrichtung 24 in periodischen Abständen unidirektional übertragen („gepusht”) werden.
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Die Betriebsstrategie kann in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Fahrzeug-Steuerungs-Übergabe mit einem Zeitpunkt und/oder einem Ort für eine Fahrzeugsteuerungsübergabe beschreiben. Das Steuersignal kann dann beispielsweise ebenfalls eine Warnmeldung 22 beschreiben, die den Fahrer zu einem ermittelten Zeitpunkt und/oder an einem ermittelten Standort über die bevorstehende Fahrzeugübergabe informieren kann. Diese optische und/oder haptische und/oder akustische Warnmeldung kann beispielsweise von der Zielfahrerassistenzeinrichtung 16 an eine Ausgabeeinrichtung 28 des Zielkraftfahrzeugs 10 übertragen (S3) und von dieser ausgegeben werden. Im Beispiel der 1 kann zum Beispiel eine optische Warnmeldung ausgegeben werden, die dem Fahrer mitteilt, dass die Übergabe in 200 Metern erfolgt („200 m!”).
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Alternativ kann die ermittelte Betriebsstrategie vorsehen, dass mindestens eine Streckenkarte für den gekennzeichneten Streckenabschnitt 14 an die Zielfahrerassistenzeinrichtung 16 übertragen werden kann (S10). In diesem Fall kann die Zielfahrerassistenzeinrichtung 16 mithilfe der Streckenkarte den autonomen Betriebsmodus aufrecht erhalten. Die Streckenkarte indes kann beispielsweise in einer Datenbank der Datenverarbeitungseinrichtung 14 abgespeicherte Streckenkarte umfassen.
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In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Streckenkarte aus von der Fremdfahrerassistenzeinrichtung 18 erfassten Streckendaten ermittelt werden, beispielsweise anhand von einer durch die Sensoreinrichtung 20 des Fremdkraftfahrzeugs 12 erfassten Fahrbahnausdehnung. So kann beispielsweise ein Fahrverlauf in einem Parkhaus aufgezeichnet werden. Die Datenverarbeitungseinrichtung 24, oder aber die Fremdfahrerassistenzeinrichtung 18, können das Berechnen der Streckenkarte durchführen. Eine durch die Fremdfahrerassistenzeinrichtung 18 ermittelte Streckenkarte, oder die Rohdaten der Vermessung, können beispielsweise mittels einer im Fremdkraftfahrzeug 12 bereits vorhandenen Mobilfunkantenne und die entsprechende Mobilfunkverbindung 26 an die Datenverarbeitungseinrichtung 24 übertragen werden. Dieser Aspekt der Erfindung kann auch ein eigenständiges Verfahren darstellen.
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Je mehr Fremdkraftfahrzeuge 12 ein Warnsignal und ein Referenzsignal übertragen, desto genauer ist die Grundlage für die Ermittlung der Betriebsstrategie. In einer statistischen Auswertung kann die Steuereinrichtung 30 mehrere Warnsignale und Referenzsignale beispielsweise in ein Modell, das den Streckenabschnitt 14 beschreibt, einbeziehen, wodurch sich die statistische Aussagekraft erhöht. Die Steuereinrichtung 30 kann beispielsweise ein Hypothese aufstellen, gemäß der der Streckenabschnitt 14 mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht vermessbar sein kann. Es erfolgt hierdurch also eine validierte Erkennung von Grenzfällen und eine Qualitätssicherung. Bei einer ausreichenden Sicherheit und/oder Übereinstimmung der Daten kann beispielsweise auch eine ermittelte Streckenkarte als inkrementelles Kartenupdate zur Verfügung gestellt werden.
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Durch Vergleichen der Daten verschiedener Fremdkraftfahrzeuge 12 können empfangene Daten zudem überprüft werden, wodurch beispielsweise auch erkannt werden kann, ob eine Ursache des Ausfalls der Streckenerkennung zwischenzeitlich wieder weggefallen sein könnte, beispielsweise durch ein zwischenzeitlich erfolgtes Entfernen von fehlerhaften Fahrbahnmarkierungen durch Reparaturmaßnahmen.
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Die 2 zeigt in einem weiteren Ausführungsbeispiel noch einmal schematisch eine Übersicht der Übertragung der Schwarmdaten für autonome Zielkraftfahrzeuge 10. Das Zielkraftfahrzeug 10 kann beispielsweise über ein Infotainmentsystem oder eine andersartige Benutzerschnittstelle verfügen, über das sich der Benutzer beispielsweise in ein Kundenkonto einer Datenbank eines Automobilherstellers einloggen kann, beispielsweise über eine Kraftfahrzeug-Identifikationsnummer des Zielkraftfahrzeugs 10. Zur Nutzung der Datenbank der Datenverarbeitungseinrichtung 24 kann er so authentifiziert und/oder autorisiert werden. Mithilfe einer entsprechenden technischen Ausgestaltung der Zielfahrerassistenzeinrichtung 16 kann eine geographische Position des Zielkraftfahrzeugs 10, also eine sogenannte Geoposition, mit einer erkannten Position und/oder Fahrtrichtung y, die automatische Fahrbahnerkennung der Zielfahrerassistenzeinrichtung 16 ausfällt, an die Datenverarbeitungseinrichtung 24 übermittelt werden (S7). Alternativ kann die Position und/oder die Fahrtrichtung y und/oder die Fahrtroute eines Navigationssystems von der Datenverarbeitungseinrichtung 24 bei der Zielfahrerassistenzeinrichtung 10 angefragt werden (S13).
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Die Datenverarbeitungseinrichtung 24 kann als Antwort beispielsweise ein inkrementelles Kartenupdate an die Zielfahrerassistenzeinrichtung 16 übertragen (S10). Alternativ oder zusätzlich kann die Datenverarbeitungseinrichtung 24 eine Geoposition mit einer erkannten Position und/oder Fahrtrichtung x, y des Ausfalls beispielsweise der automatischen Fahrbahnerkennung des Fremdfahrerassistenzsystems 18 an das Zielfahrerassistenzsystem 16 übertragen (S10).
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann ein autonom steuerndes Zielkraftfahrzeug 10 eine Straße entlangfahren, wobei beispielsweise mehrere Sensoren der Sensoreinrichtung 20 die Fahrbahngrenzen erkennen, so dass das Zielkraftfahrzeug 10 automatisch in der Spur gehalten werden kann.
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Wenn die Sensoreinrichtung 20, die beispielsweise eine Kamera und/oder ein Radar und/oder ein Laserscanner und/oder ein LiDAR umfassen kann, die Fahrbahn nicht oder nicht mehr sicher erkennen können, zum Beispiel wenn der Fahrbahnrand außerhalb des Kamerasichtfelds liegt oder von einer Baustelle verdeckt sein kann, muss der Fahrer beispielsweise die Fahraufgabe wieder übernehmen. Wenn die Übergabe sehr schnell erfolgen muss, kann es zu einer Stresssituation des Fahrers kommen.
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Jedes Zielkraftfahrzeug 10 mit gleichen Umständen, also beispielsweise auf dem gleichen Streckenabschnitt 14 und/oder mit einer gleichen oder ähnlichen Sensoreinrichtung 20, wird mit hoher Wahrscheinlichkeit ebenfalls dieselben Probleme der Erkennung bekommen. Besser wäre, wenn ein Fremdkraftfahrzeug 10 dieses Problem der Erkennung zentral melden würde und dies dann an alle relevanten Zielkraftfahrzeuge 10, also beispielsweise alle kaufmännisch berechtigten Zielkraftfahrzeuge 10, deren Benutzer beispielsweise einen Service der Datenverarbeitungseinrichtung 24 abonniert haben, und/oder Zielkraftfahrzeuge 10, die technisch für das erfindungsgemäße Verfahren ausgestattet sind, gesendet werden. Diese Zielkraftfahrzeuge 10 könnten ihre Fahrer dann rechtzeitig wieder auffordern die Fahraufgabe zu übernehmen.
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Die oben erklärten Ausführungsbeispiele veranschaulichen die Idee der vorliegenden Erfindung, dass ein Fremdkraftfahrzeug 12 oder Fremdkraftfahrzeuge 12, die autonom fahren können, sich merken, an welchen Stellen die Sensorik nicht ausreicht um eine autonome Fahrsituation zu meistern. Diese Information der Position und der Fahrtrichtung x, y, sowie optional eines verwendeten Sensorentyps und/oder einer Sensorversion und gegebenenfalls weitere Zusatzinformationen werden an einen zentralen Server 24 geschickt, der die Daten aggregieren und anderen Fahrzeugen, also einem Zielkraftfahrzeug 10 oder Zielkraftfahrzeugen 10, wieder zur Verfügung stellen kann.
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Die Situationen, in denen an den Fahrer kurzfristig die Fahraufgabe zurück übertragen muss, werden reduziert. Die Akzeptanz des Systems wird durch das erfindungsgemäße Verfahren erhöht.
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Das Fremdkraftfahrzeug 12 nutzt die Information seiner Sensorik, also der Sensoreinrichtung 20, in der Regel für einen autonomen Fahrbetrieb. Wenn die Konfidenz der Erkennung nicht mehr eine ausreichend sichere Situationserkennung ausreicht, sendet das Fremdkraftfahrzeug 12 diese Information, die optional mit Kontext- und/oder Fahrzeugdaten angereichert sein kann, an die Datenverarbeitungseinrichtung 24. Auf diesem kann diese Art von Informationen gesammelt und aufbereitet werden und wird anderen Zielkraftfahrzeugen 10 wieder zur Verfügung gestellt.
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Die Speicherung erfolgt beispielsweise in einer georeferenzierten Datenbank der Datenverarbeitungseinrichtung 24, in der die verschiedenen Erkennungen zu einzelnen definierten Situationen aggregiert werden können. Es kann vorgesehen sein, das erst bei einer ausreichenden Anzahl von Meldungen von verschiedenen Fremdkraftfahrzeugen 12 beispielsweise zwischen verschiedenen verwendeten Sensortypen unterschieden werden kann, welche noch ausreichend die Fahrbahn erkennen können und welche nicht. Die Informationen werden von mindestens einem fahrenden autonomen Zielkraftfahrzeug 10 für dessen Strecke oder Position/Umgebung (und beispielsweise zusätzlich Fahrzeug, Sensortyp, Version) angefragt und vom Server bereitgestellt. Rechtzeitig vor der Stelle kann das Fahrzeug die Fahraufgabe wieder an den Fahrer zurück übergeben.
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Als Ergänzung oder eigenständiges Verfahren kann ein Fremdkraftfahrzeug 12 mit einer geeigneten Sensorausstattung die Stelle, also den nichtvermessbaren Streckenabschnitt 14, mit beispielsweise einer Warnung oder Hinweis „neu vermessen und/oder erkennen” und basierend darauf entscheiden, ob ein autonomes Fahren möglich gewesen wäre oder nicht. Diese Information kann das Fremdkraftfahrzeug 12 optional zur Bestätigung und/oder Korrektur an die Steuereinrichtung 30 und/oder an die Datenverarbeitungseinrichtung 24 schicken.
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Mindestens ein Fremdkraftfahrzeug 12, das den Streckenabschnitt 14 passieren kann, an dem keine sichere Erkennung beispielsweise der Fahrbahnbegrenzung möglich ist, kann beispielsweise detailliert seinen Fahrverlauf aufzeichnen und an die Datenverarbeitungseinrichtung 24 schicken. Dieser oder diese könnten wieder aggregiert werden und bei ausreichender Sicherheit und/oder Übereinstimmung der Daten als inkrementelles Kartenupdate den Zielkraftfahrzeugen 10, die auf diesem Streckenabschnitt 14 unterwegs sein können, zur Verfügung gestellt werden können.
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Das oben beschriebene Übergeben der Fahraufgabe an den Fahrer könnte in bestimmten Fällen entfallen, wenn die benötigten Daten zur Straßenführung oder -situation an das jeweilige Zielkraftfahrzeug 10 übertragen wurde und für die autonome Durchführung der Fahraufgabe verwendet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10259168 A1 [0003]
- US 2013/261872 A1 [0003]
- US 2008/161986 A1 [0003]
