DE102015217371A1 - Verfahren zum automatisierten Fahren mit Nutzung von Kartendaten - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Fahren mit Nutzung von Kartendaten. Gemäß dem Verfahren ist vorgesehen, dass ein Rechner (31) in einer Backend-Station (30) Kartendaten (10) zum automatisierten Fahren von Fahrzeugen erstellt. Die Kartendaten (10) beschreiben einen Streckenabschnitt (41) eines Wegenetzes (40). Von dem Rechner (31) wird den Kartendaten (10) ein erstes Attribut hinzugefügt, wenn die Kartendaten (10) den Anforderungen hinsichtlich ihrer Aktualität für das automatisierte Fahren genügen, oder den Kartendaten (10) wird zweites Attribut hinzugefügt, wenn die Kartendaten (10) den Anforderungen hinsichtlich ihrer Aktualität für das automatisierte Fahren nicht genügen. Nach Übertragung an eines der Fahrzeuge (20) entscheidet ein Steuerrechner (21) des Fahrzeugs, ob er die Kartendaten (10) für einen automatisierten Fahrbetrieb nutzt oder ignoriert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Fahren unter Nutzung von Kartendaten.
  • Für einfache Navigationsanwendungen stehen in Fahrzeugen Kartendaten zur Verfügung, die üblicherweise in einer Speichereinrichtung im Fahrzeug gespeichert sind. Wenn die Kartendaten allerdings nur einmal im Fahrzeug hinterlegt werden, sind sie bereits kurze Zeit nach ihrer Speicherung veraltet und werden mit zunehmender Zeit letztendlich für Navigationszwecke unbrauchbar.
  • Derzeit werden Bestrebungen unternommen, die in der Speichereinrichtung des Fahrzeugs vorhandenen Kartendaten regelmäßig zu aktualisieren und damit auf dem neuesten Stand zu halten. Zum Auffrischen der Kartendaten kann das Fahrzeug mit einer Zentrale, dem sogenannten Backend, in einer Kommunikationsverbindung stehen. Die in der Speichereinrichtung des Fahrzeugs gespeicherten Kartendaten können beispielsweise über eine Funkverbindung mit einem Rechner im Backend in regelmäßigen Zeitabständen aktualisiert werden.
  • Zur Nutzung für neuartige Komfort- und Sicherheitssysteme, wie beispielsweise ein System zum automatisierten Fahren, wird derzeit an Karten mit hoher Genauigkeit gearbeitet. Mögliche Anwendungen im Bereich des automatisierten Fahrens sind zum Beispiel Preview ESC, Lanekeeping beziehungsweise Trajektorienplanung mit hoher Vorausschau oder der Einsatz von Kartendaten, um einen begrenzten Zeitraum bei einem Ausfall von Sensoren zu überbrücken. Für derartige Anwendungsfälle bestehen an die Kartendaten erhöhte Anforderungen an die funktionale Sicherheit.
  • Ein Anliegen der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum automatisierten Fahren mit Nutzung von Kartendaten anzugeben, bei dem sichergestellt ist, dass die Kartendaten nur dann zum automatisierten Fahren verwendet werden, wenn die Kartendaten eine hohe funktionale Sicherheit zum automatisierten Fahren aufweisen und automatisiertes Fahren mittels der Kartendaten mit hoher Zuverlässigkeit möglich ist.
  • Eine Ausführungsform eines Verfahrens zum automatisierten Fahren mit Nutzung von Kartendaten mit hoher funktionaler Sicherheit, um automatisiertes Fahren mit hoher Zuverlässigkeit zu ermöglichen, ist im Patentanspruch 1 angegeben.
  • Gemäß dem Verfahren werden die Kartendaten zum automatisierten Fahren von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, durch einen Rechner, der sich entfernt von den Fahrzeugen, beispielsweise in einer Zentralstation, dem sogenannten Backend, befindet, erstellt. Die Kartendaten beschreiben einen Streckenabschnitt eines Wegenetzes. Den Kartendaten wird von dem Rechner im Backend ein erstes Attribut hinzugefügt, wenn die Kartendaten den Anforderungen hinsichtlich ihrer Aktualität für das automatisierte Fahren genügen. Hingegen wird den Kartendaten von dem Rechner der Backend-Station ein zweites Attribut hinzugefügt, wenn die Kartendaten den Anforderungen hinsichtlich ihrer Aktualität für das automatisierte Fahren nicht genügen. Die Kartendaten werden mit dem hinzugefügten ersten oder zweiten Attribut an eines der Fahrzeuge übertragen. In Abhängigkeit von dem ersten oder zweiten Attribut, das den Kartendaten hinzugefügt worden ist, werden die Kartendaten durch einen Steuerrechner des Fahrzeugs zum automatisierten Fahren verwendet oder ignoriert.
  • Das erste Attribut kann beispielsweise die Gültigkeit der Kartendaten zum automatisierten Fahren mit hoher Zuverlässigkeit anzeigen, während das zweite Attribut die Daten als zum automatisierten Fahren ungeeignet kennzeichnet. Die Markierung der Kartendaten als für das automatisierte Fahren "gültig" beziehungsweise "ungültig" kann durch den Rechner im Backend vorgenommen werden. Dabei wird die Aktualität der Kartendaten berücksichtigt. Eine Zeitdauer, für die die Kartendaten mit dem ersten Attribut als "gültig" markiert und damit als geeignet zum automatisierten Fahren angesehen werden, kann insbesondere davon abhängen, ob die Kartendaten statische Informationen, zum Beispiel einen Straßenverlauf oder Positionen von Verkehrsschildern und Ampeln angeben, oder ob die Kartendaten dynamische Informationen, beispielsweise eine geänderte Verkehrsführung aufgrund von kurzfristig durchgeführten Baumaßnahmen an einem Streckenabschnitt, beschreiben.
  • Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens werden die von dem Rechner im Backend zur Verfügung gestellten Kartendaten, die mit dem ersten Attribut, das heißt als "gültig", markiert worden sind, nur unter der zusätzlichen Voraussetzung, dass eine Lokalisierung der eigenen Position des Fahrzeugs in einer digitalen Karte, die durch die Kartendaten beschrieben wird, möglich ist, zum automatisierten Fahren verwendet. Wenn die Position des Fahrzeugs beispielsweise keine ausreichend hohe Genauigkeit aufweist, können die Kartendaten nicht für eine Regelung zum automatisierten Fahren mit hoher Zuverlässigkeit verwendet werden.
  • Weitere Ausführungsformen des Verfahrens zum automatisierten Fahren mit Nutzung von Kartendaten sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Anmeldung enthaltenen Figur, die Bestandteile eines Systems zur Ausführung des angegebenen Verfahrens zum automatisierten Fahren mit Nutzung von Kartendaten zeigt, näher erläutert.
  • Die Figur zeigt ein System zum automatisierten Fahren umfassend ein Wegenetz 40 mit verschiedenen Streckenabschnitten. Ein Fahrzeug 20, das ein Kraftfahrzeug ist, befährt einen Streckenabschnitt 41. Das Fahrzeug 20 weist einen Steuerrechner 21 zum Steuern des automatisierten Fahrens des Fahrzeugs 20 auf. Ferner ist das Fahrzeug mit einer Sensorik 22 zum Erfassen von Daten entlang eines Streckenabschnitts ausgestattet. Die von der Sensorik erfassten Daten beschreiben den Streckenverlauf des Streckenabschnitts des Wegenetzes. Das Fahrzeug 20 umfasst des Weiteren ein Navigationssystem 23, das verschiedene Komponenten, beispielsweise Komponenten zur Satellitennavigation, Komponenten zur Trägheitsnavigation oder Komponenten für Odometrie aufweisen kann. Zur Speicherung von Kartendaten 10, die einen Streckenabschnitt des Wegenetzes 40 beschreiben, umfasst das Fahrzeug 20 eine Speichereinrichtung 24.
  • Die Kartendaten 10 werden von einem Steuerrechner 31, der sich entfernt von den Fahrzeugen in einer Zentralstation 30, dem sogenannten Backend, befindet, aufbereitet und dem Fahrzeug 20 über eine Kommunikationsverbindung, beispielsweise eine Funkverbindung, zur Verfügung gestellt. Die Kartendaten sind im Backend 30 in einer Speichereinrichtung 32, die mit dem Rechner 31 verbunden ist, gespeichert.
  • Gemäß dem Verfahren ist vorgesehen, dass die Kartendaten 10 zum automatisierten Fahren durch den Backend-Rechner 31 erstellt werden. Den Kartendaten 10 wird von dem Rechner 31 ein erstes Attribut, beispielsweise das Attribut "gültig" hinzugefügt, wenn der Rechner 31 feststellt, dass die Kartendaten 10 den Anforderungen hinsichtlich ihrer Aktualität für das automatisierte Fahren genügen. Entsprechend wird den Kartendaten 10 von dem Rechner 31 ein zweites Attribut, beispielsweise das Attribut "ungültig" hinzugefügt, wenn der Rechner 31 feststellt, dass die Kartendaten 10 den Anforderungen hinsichtlich ihrer Aktualität für das automatisierte Fahren nicht genügen.
  • Die Kartendaten 10 werden von dem Rechner 31 der Backend-Station 30 an eines der Fahrzeuge, beispielsweise das Fahrzeug 20, übertragen. Gemäß dem Verfahren werden die Kartendaten 10 durch einen Steuerrechner 21 des Fahrzeugs 20 zum automatisierten Fahren in Abhängigkeit von dem den Kartendaten 10 hinzugefügten ersten oder zweiten Attribut.
  • Gemäß einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens können die Kartendaten 10 durch den Steuerrechner 21 des Fahrzeugs 20 zum automatisierten Fahren verwendet werden, wenn den Kartendaten 10 das erste Attribut ("gültig") hinzugefügt worden ist. Die Kartendaten 10 werden hingegen durch den Steuerrechner 21 für das automatisierte Fahren ignoriert, das heißt nicht verwendet, wenn den Kartendaten 10 von dem Rechner 31 im Backend das zweite Attribut ("ungültig") hinzugefügt worden ist.
  • Die Kartendaten 10 können von dem Rechner 31 der Backendstation 30 beispielsweise zu einem ersten Zeitpunkt an das Fahrzeug 20 übertragen werden. Die Kartendaten 10 werden dann durch den Steuerrechner 21 des Fahrzeugs 20 zum automatisierten Fahren zu einem zweiten Zeitpunkt nach dem ersten Zeitpunkt verwendet, wenn den Kartendaten 10 zu dem ersten Zeitpunkt das erste Attribut, beispielsweise das Attribut "gültig", hinzugefügt worden ist und der zweite Zeitpunkt höchstens in einem ersten zeitlichen Abstand zu dem ersten Zeitpunkt liegt. Umgekehrt werden die Kartendaten 10 durch den Steuerrechner 21 des Fahrzeugs 20 zum automatisierten Fahren zu einem dritten Zeitpunkt nach dem ersten Zeitpunkt ignoriert, wenn den Kartendaten 10 bei der Übertragung an das Fahrzeug 20 zu dem ersten Zeitpunkt zwar das erste Attribut ("gültig") hinzugefügt worden ist, jedoch ein zweiter zeitlicher Abstand zwischen dem ersten und dritten Zeitpunkt größer als der erste zeitliche Abstand ist. Der erste zeitliche Abstand ist gewissermaßen ein Schwellwert, bei dessen Überschreiten, die Kartendaten eines Streckenabschnitts von dem Steuerrechner 21 als "ungültig" beziehungsweise ungeeignet zum automatisierten Fahren angesehen werden.
  • Das Verfahren basiert insbesondere darauf, dass Streckenabschnitte von dem Rechner 31 der Backend-Station 30 als "gültig" oder "ungültig" markiert werden und dass im Fahrzeug 20 das Datum der letzten Markierung eines Streckenabschnitts als "gültig" vorhanden ist. Eine sicherheitskritische Funktion, zum Beispiel automatisiertes Fahren, steht unter Nutzung der Kartendaten für einen Streckenabschnitt nur dann zur Verfügung, wenn der Streckenabschnitt vor ausreichend kurzer Zeit als "gültig" markiert worden ist. Die sicherheitskritische Funktion wird von dem Steuerrechner 21 des Fahrzeugs 20 deaktiviert, wenn das letzte "Gültigkeitsdatum" zu lange abgelaufen ist. Dies kann beispielsweise der Fall sein, weil der Streckenabschnitt zu lange nicht aktualisiert wurde oder weil vom Rechner 31 des Backends 30 gezielt ein Streckenabschnitt als "ungültig" markiert wurde. Die Markierung als "ungültig" kann zum Beispiel erfolgen, wenn für einen Streckenabschnitt eine Baumaßnahme geplant ist. Der Streckenabschnitt wird dann beispielsweise für einen ausreichend großen Zeitraum, der schon vor der Baumaßnahme beginnen kann, als "ungültig" markiert.
  • Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens wird durch den Rechner 31 des Backends 30 das erste Attribut, beispielsweise die Markierung "gültig", zu den Kartendaten 10 eines Streckenabschnitts hinzugefügt, wenn die letzte Aktualisierung der Kartendaten 10 kürzer als eine bestimmte definierte Zeitspanne her ist. Entsprechend wird durch den Rechner 31 des Backends 30 das zweite Attribut, beispielsweise die Markierung "ungültig", zu den Kartendaten 10 eines Streckenabschnitts hinzugefügt, wenn die letzte Aktualisierung der Kartendaten im Backend bereits länger als die definierte Zeitspanne her ist. Die Zeitspanne kann beispielsweise von einem Straßentyp des Streckenabschnitts, den die Kartendaten 10 beschreiben, abhängig sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden die Kartendaten 10 eines Streckenabschnitts bei einer Aktualisierung durch den Rechner 31 der Backend-Station 30 derart erstellt, dass die Kartendaten 10 für das automatisierte Fahren relevante Informationen des Streckenabschnitts zum Zeitpunkt der Aktualisierung enthalten. Die oben erwähnte definierte Zeitspanne, ab dessen Überschreitung die Kartendaten "ungültig" werden, kann von den Informationen des Streckenabschnitts bei der letzten Aktualisierung der Kartendaten 10 abhängig sein.
  • Beispielsweise werden "bauliche" beziehungsweise statische Informationen von dynamischen Informationen getrennt. Zu den "baulichen" beziehungsweise statischen Informationen gehört zum Beispiel der Straßenverlauf oder die Position von Verkehrsschildern oder Ampeln. Diese "baulichen" Teile eines Streckenabschnitts können sich zwar ändern, jedoch kommt dies in der Regel nur selten vor und ist meistens zudem vorher bekannt, da eine Änderung üblicherweise mit einer angekündigten Baumaßnahme verbunden ist. Wenn zum Beispiel die bei einer Aktualisierung erstellten Kartendaten eines Streckenabschnitts nur statische Informationen enthalten, ist die Zeitspanne, für die das erste Attribut ("gültig") vergeben wird, länger als wenn die bei der letzten Aktualisierung erstellten Kartendaten eines Streckenabschnitts dynamische Informationen enthalten.
  • Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens werden die von der Sensorik 22 des Fahrzeugs 20 erfassten Daten, die einen Streckenverlauf des Streckenabschnitts 41 beschreiben, den das Fahrzeug 20 befährt, von dem Fahrzeug 20 an den Rechner 31 im Backend 30 übertragen. Der Rechner 31 aktualisiert die in dem Speicher 32 des Backends vorhandenen Kartendaten 10 des Streckenabschnitts 41, wenn der Rechner 31 anhand der von dem Fahrzeug 20 übertragenen Daten feststellt, dass sich die für das automatisierte Fahren relevanten Informationen des Streckenabschnitts 41 seit der letzten Aktualisierung geändert haben.
  • Wenn ein Straßenabschnitt somit von einem Fahrzeug befahren wird, das mit einer Umfeldsensorik und gleichzeitig mit einer Sende-/Empfangseinrichtung zum Herstellen einer Verbindung mit dem Rechner im Backend ausgestattet ist, können die erfassten Daten entweder direkt im Fahrzeug mit den in der Speichereinrichtung 24 gespeicherten Kartendaten verglichen werden oder die von der Umfeldsensorik 22 erfassten Daten werden von der Sende-/Empfangseinrichtung des Fahrzeugs 20 für einen Vergleich mit den vorhandenen Kartendaten des Streckenabschnitts 41 an das Backend 30 übermittelt. Bei dem Vergleich wird nun ermittelt, ob die Informationen, die aus den Daten der Umfeldsensorik 22 gewonnen werden, noch ausreichend mit den im Fahrzeug oder im Backend gespeicherten früheren Kartendaten 10 übereinstimmen. Solange dies der Fall ist, wird der Streckenabschnitt 41 vom Backend mit dem ersten Attribut als "gültig" markiert, indem den Kartendaten 10 des Streckenabschnitts 41 das erste Attribut hinzugefügt wird. Wenn das Fahrzeug 20 hingegen unplausible Informationen meldet, wird der Streckenabschnitt 41 mit dem zweiten Attribut als "ungültig" gekennzeichnet. Für den Streckenabschnitt 41 stehen dann keine Kartendaten auf einem bestimmten Sicherheitsniveau mehr zur Verfügung.
  • Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens kann der Rechner 31 der Backend-Station 30 für den Streckenabschnitt 41 eine Wahrscheinlichkeit, mit der die derzeit vorhandenen Kartendaten 10 des Streckenabschnitts 41 von dem Fahrzeug 20 für das automatisierte Fahren verwendbar sind, ermitteln. Der Rechner 31 kann die ermittelte Wahrscheinlichkeit zusammen mit den Kartendaten 10 an das Fahrzeug 20 übermitteln, wenn den Kartendaten 10 das erste Attribut ("gültig") hinzugefügt worden ist. Der Steuerrechner 21 des Fahrzeugs 20 bestimmt nun in Abhängigkeit von der Wahrscheinlichkeit, ob er die Kartendaten 10 des Streckenabschnitts 41 für das automatisierte Fahren nutzt oder ignoriert.
  • Anhand einer im Backend geführten Statistik kann beispielsweise berechnet werden, wie wahrscheinlich es ist, dass aus einem "gültigen" Streckenabschnitt ein "ungültiger" Streckenabschnitt wird. Daraus lässt sich berechnen, wie groß die Wahrscheinlichkeit ist, dass die vorhandenen Kartendaten eines Streckenabschnitts, der vor einer bestimmten Zeit zuletzt befahren wurde, ungültig sind. Es kann zum Beispiel sein, dass sich für eine Landstraße eine Wahrscheinlichkeit von 99,99 % dafür ergibt, dass der Verlauf eines Streckenabschnitts der Landstraße nach 100 Stunden noch der gleiche ist. Diese Wahrscheinlichkeit kann abhängig vom Straßentyp oder Ort sein. Wenn die letzte Bestätigung des Streckenverlaufs zu lange zurückliegt, nimmt die Wahrscheinlichkeit dafür ab, dass der Verlauf noch mit demjenigen Verlauf, der sich aus den Kartendaten ergibt, identisch ist.
  • Unterschreitet diese Wahrscheinlichkeit einen Schwellwert, können die Kartendaten nicht mehr als zuverlässig genug für eine hohe funktionale Sicherheit angenommen werden und Funktionen, die ein entsprechendes Sicherheitsniveau benötigen, wie zum Beispiel bestimmte Stufen eines automatisierten Fahrbetriebs, müssen deaktiviert werden. Dies kann beispielsweise im Backend 30 dadurch geschehen, indem der betreffende Streckenabschnitt mit dem zweiten Attribut ("ungültig") markiert wird, indem der Rechner 31 den Kartendaten 10 des Streckenabschnitts das zweite Attribut hinzufügt.
  • Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens kann der Rechner 31 des Backends 30 die Kartendaten 10 mit einer Angabe, die das Alter der Kartendaten seit der letzten Aktualisierung enthält, versehen. Die Kartendaten werden anschließend zusammen mit dieser Altersangabe an das Fahrzeug 20 übertragen. Der Steuerrechner 21 des Fahrzeugs 20 entscheidet dann in Abhängigkeit von dem Alter der Kartendaten, ob er die Kartendaten noch zur Ausführung der sicherheitskritischen Funktion, beispielsweise zum automatisierten Fahren des Fahrzeugs, nutzt. Somit wird im Backend ein "Alterungsfaktor" für die Sicherheit der Karteninformationen ermittelt und als zusätzliches Attribut für den Streckenabschnitt an das Fahrzeug übermittelt. Daraus kann ein Fahrzeug selbst bestimmen, ob die Kartendaten eine ausreichende Sicherheit für die sicherheitskritische Funktion bieten.
  • Einem Streckenabschnitt des Wegenetzes kann eine Sicherheitsstufe zugewiesen werden. Je nach Sicherheitsstufe des befahrenen Streckenabschnitts kann die sicherheitskritische Funktion, beispielsweise der automatisierte Fahrbetrieb, degradiert werden. Die höchste Sicherheitsstufe kann zum Beispiel dadurch gekennzeichnet sein, dass der Fahrer nicht mehr permanent seine Augen auf die Straße richten muss und es nicht zwingend notwendig ist, dass der Fahrer seine Hände durchgehend am Steuerrad hält. Ein mittleres Sicherheitsniveau eines Streckenabschnitts ist gegeben, wenn der Fahrer beim automatisierten Fahren auf diesem Streckenabschnitt weiterhin sein Augenmerk auf die Straße richten muss. Ein niedriger Sicherheitslevel beim automatisierten Fahren auf einem Streckenabschnitt kann beispielsweise dann gegeben sein, wenn es zwingend Voraussetzung ist, dass der Fahrer seine Hände am Lenkrad halten muss. Kein Sicherheitslevel ist gegeben, wenn der Fahrer jederzeit die Möglichkeit haben muss, das Fahrzeug zu übernehmen.
  • Eine weitere Möglichkeit der Definition einer Sicherheitsstufe für einen Streckenabschnitt besteht zum Beispiel in einer Kopplung an die geforderte Zeit, die der Fahrer auf diesem Streckenabschnitt höchstens benötigen darf, um wieder die Kontrolle über das Fahrzeug zu übernehmen. Somit dürfte ein Fahrer beispielsweise auf Straßen mit hohem Sicherheitsfaktor eine höhere Zeitspanne benötigen, bis er wieder die Kontrolle übernimmt, und auf Straßen mit einem niedrigen Sicherheitsniveau eine geringere Zeit benötigen, bis er wieder das Fahren kontrolliert.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Kartendaten 10 zur Ausführung einer sicherheitskritischen Funktion, beispielsweise für das automatisierte Fahren des Fahrzeugs, nur dann von dem Steuerrechner 21 des Fahrzeugs benutzt, wenn die Position des Fahrzeugs 20 mit einer bestimmten (hohen) Genauigkeit bekannt ist und in der Karte lokalisiert werden kann. Die Positionsdaten des Fahrzeugs können beispielsweise von dem Navigationssystem 23 des Fahrzeugs ermittelt werden. Wenn die Positionsdaten des Fahrzeugs keine ausreichend hohe Genauigkeit mehr aufweisen, können die Kartendaten nicht mehr sicher für eine Regelung verwendet werden und werden in diesem Fall von dem Steuerrechner 21 des Fahrzeugs für den automatisierten Fahrbetrieb ignoriert.
  • Wenn das Fahrzeug mit einer Umfeldsensorik ausgestattet ist und in der Speichereinrichtung 24 des Fahrzeugs Kartendaten eines Streckenabschnitts vorhanden sind, kann die Positionierung zum Beispiel über in der Karte vorhandene Landmarken überprüft werden. Wenn jetzt beispielsweise ein Teil der Umfeldsensorik ausfällt, ist zumindest die Position zum Ausfallzeitpunkt ausreichend genau bekannt. Für einen begrenzten Zeitraum kann die Position mit ausreichender Genauigkeit, zum Beispiel mittels Odometrie oder Trägheitsnavigation ermittelt und die Positionsbestimmung über einen begrenzten Zeitraum fortgeführt werden.
  • Wie groß dieser Zeitraum ist, lässt sich vorher zum Beispiel über Messung von Offsets und einem Driftverhalten der Positionierungs-Sensorik bestimmen. Auch können die Drifts und Offsets genau bestimmt und herausgerechnet werden, während die hochgenaue Positionierung noch funktioniert, wodurch die Positionierung mittels Trägheitsnavigation beziehungsweise Odometrie über einen wesentlich längeren Zeitraum verfügbar beziehungsweise vertrauenswürdig bleibt, bevor sie zu driften beginnt.
  • Ein möglicher Anwendungsfall ist zum Beispiel ein redundanter Pfad für die Spurerkennung einer Kamera des Fahrzeugs. Die Spurerkennung kann beispielsweise ausfallen, wenn die Kamera einen Fehler hat, die Sicht zum Beispiel durch Verschmutzung der Scheibe behindert wird oder Lichtverhältnisse keine Erkennung von Markierungen mehr zulassen, beispielsweise weil die Kamera von der Sonne geblendet wird. Da bekannt ist, ob die Kartendaten eines befahrenen Streckenabschnitts gültig sind, und der "Alterungsfaktor" berechnet werden kann, kann das Fahrzeug bestimmen, ob für den Streckenabschnitt Kartendaten mit ausreichender Sicherheit zum Ausführen einer sicherheitskritischen Funktion, beispielsweise für automatisiertes Fahren, vorliegen. In diesem Fall werden Funktionen, die auf sichere Spurdaten aus der Karte angewiesen sind, freigeschaltet.
  • Fällt nun die Kamera-Spurerkennung aus, kann für einen durch die Genauigkeit der Positionsbestimmung, beispielsweise über Odometrie oder Trägheitsnavigation, begrenzten Zeitraum auf die Spurdaten der Karte zurückgegriffen werden. Weitere Informationen, zum Beispiel über bewegte Objekte oder statische Hindernisse, müssen von zusätzlichen Sensoren, wie zum Beispiel Radar, zur Verfügung gestellt werden, um die Gesamtfunktion mit ausreichender Sicherheit betreiben zu können.

Claims (10)

  1. Verfahren zum automatisierten Fahren mit Nutzung von Kartendaten, umfassend: – Erstellen von Kartendaten (10) zum automatisierten Fahren von Fahrzeugen (20) durch einen Rechner (31), der sich entfernt von den Fahrzeugen (20) befindet, wobei die Kartendaten (10) einen Streckenabschnitt (41) eines Wegenetzes (40) beschreiben und wobei den Kartendaten (10) von dem Rechner (31) ein erstes Attribut hinzugefügt wird, wenn die Kartendaten (10) den Anforderungen hinsichtlich ihrer Aktualität für das automatisierte Fahren genügen, oder wobei den Kartendaten (10) ein zweites Attribut hinzugefügt wird, wenn die Kartendaten (10) den Anforderungen hinsichtlich ihrer Aktualität für das automatisierte Fahren nicht genügen, – Übertragen der Kartendaten (10) mit dem hinzugefügten ersten oder zweiten Attribut an eines der Fahrzeuge (20), – Verwenden der Kartendaten (10) durch einen Steuerrechner (21) des Fahrzeugs (20) zum automatisierten Fahren in Abhängigkeit von dem den Kartendaten (10) hinzugefügten ersten oder zweiten Attribut.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Steuerrechner (21) des Fahrzeugs (20) die Kartendaten zum automatisierten Fahren verwendet, wenn den Kartendaten (10) das erste Attribut hinzugefügt worden ist, und der Steuerrechner (21) die Kartendaten (10) zum automatisierten Fahren ignoriert, wenn den Kartendaten (10) das zweite Attribut hinzugefügt worden ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: – Übertragen der Kartendaten (10) von dem Rechner (31) an das Fahrzeug (20) zu einem ersten Zeitpunkt, – Verwenden der Kartendaten (10) durch den Steuerrechner (21) des Fahrzeugs (20) zum automatisierten Fahren zu einem zweiten Zeitpunkt nach dem ersten Zeitpunkt, wenn den Kartendaten (10) bei der Übertragung an das Fahrzeug (20) zu dem ersten Zeitpunkt das erste Attribut hinzugefügt worden ist und der zweite Zeitpunkt höchstens in einem ersten zeitlichen Abstand zu dem ersten Zeitpunkt liegt, – Ignorieren der Kartendaten (10) durch den Steuerrechner (21) des Fahrzeugs zum automatisierten Fahren zu einem dritten Zeitpunkt nach dem ersten Zeitpunkt, wenn den Kartendaten (10) bei der Übertragung an das Fahrzeug (20) zu dem ersten Zeitpunkt das erste Attribut hinzugefügt worden ist und ein zweiter zeitlicher Abstand zwischen dem ersten und dritten Zeitpunkt größer als der erste zeitliche Abstand ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend: – Hinzufügen des ersten Attributs zu den Kartendaten (10) durch den Rechner (31), wenn die letzte Aktualisierung der Kartendaten (10) kürzer als eine Zeitspanne her ist, – Hinzufügen des zweiten Attributs zu den Kartendaten (10) durch den Rechner (31), wenn die letzte Aktualisierung der Kartendaten (10) länger als die Zeitspanne her ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Zeitspanne von einem Straßentyp des Streckenabschnitts, den die Kartendaten (10) beschreiben, abhängig ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, – wobei die Kartendaten (10) bei einer Aktualisierung durch den Rechner (31) derart erstellt werden, dass die Kartendaten (10) für das automatisierte Fahren relevante Informationen des Streckenabschnitts (41) zum Zeitpunkt der Aktualisierung enthalten, – wobei die Zeitspanne von den Informationen des Streckenabschnitts (41) bei der letzten Aktualisierung der Kartendaten abhängig (10) ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, – wobei von einer Sensorik (22) des Fahrzeugs (20) erfasste Daten, die einen Streckenverlauf des Streckenabschnitts (41) beschreiben, von dem Fahrzeug (20) an den Rechner (31) übertragen werden, – wobei der Rechner (31) die in einem mit dem Rechner verbundenen Speicher (32) vorhandenen Kartendaten (10) des Streckenabschnitts (41) aktualisiert, wenn der Rechner (31) anhand der von dem Fahrzeug (20) übertragenen Daten feststellt, dass sich die für das automatisierte Fahren relevanten Informationen des Streckenabschnitts (41) seit der letzten Aktualisierung geändert haben.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, – wobei der Rechner (31) für den Streckenabschnitt (41) eine Wahrscheinlichkeit, mit der die Kartendaten (10) von dem Fahrzeug (20) für das automatisierte Fahren verwendbar sind, ermittelt, – wobei der Rechner (31) die ermittelte Wahrscheinlichkeit zusammen mit den Kartendaten (10) an das Fahrzeug (20) übermittelt, wenn den Kartendaten (10) das erste Attribut hinzugefügt worden ist, – wobei der Steuerrechner (21) des Fahrzeugs (20) in Abhängigkeit von der Wahrscheinlichkeit bestimmt, ob er die Kartendaten (10) des Streckenabschnitts (41) für das automatisierte Fahren nutzt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, – wobei der Rechner (31) die Kartendaten (10) zusammen mit einer Angabe, die das Alter der Kartendaten seit der letzten Aktualisierung angibt, an das Fahrzeug (20) überträgt, – wobei der Steuerrechner (21) des Fahrzeugs (20) in Abhängigkeit von dem Alter der Kartendaten (10) entscheidet, ob er die Kartendaten (10) zum automatisierten Fahren des Fahrzeugs (20) nutzt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, – wobei eine Position des Fahrzeugs (20) von einem Navigationssystem (23) des Fahrzeugs (20) festgestellt wird, – wobei der Steuerrechner (21) des Fahrzeugs (20) die Kartendaten (10) zum automatisierten Fahren des Fahrzeugs nutzt, wenn die Position des Fahrzeugs (20) mit einer Genauigkeit bekannt ist.
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