DE102015223823A1

DE102015223823A1 - Navigationssystem für automatisierte Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102015223823A1
Application number: DE102015223823.7A
Authority: DE
Inventors: Sebastian ZIMMERMANN
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2017-06-01

Abstract

Offenbart wird ein Verfahren zur Routenberechnung, umfassend: Bereitstellen einer digitalen Landkarte, in der Straßen verzeichnet sind; wobei zumindest einigen Straßenabschnitten jeweils eine Eigenschaft zugeordnet ist; Empfangen einer Anfrage, eine Route von einem Start- zu einem Zielort zu berechnen; Bewerten der den Straßenabschnitten zugeordneten Eigenschaften daraufhin, ob der jeweilige Straßenabschnitt durch ein automatisiert fahrendes Fahrzeug befahrbar ist; Berechnen einer Route von dem Start- zum Zielort unter Berücksichtigung der Bewertung; Ausgeben der berechneten Route.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Routenberechnung für Fahrzeuge, die zum automatisierten Fahren eingerichtet sind.
Heutzutage befinden sich automatisierte Fahrzeuge in der Entwicklung, nämlich Fahrzeuge, die selbständig die Längs- und Querführung des Fahrzeugs übernehmen. Dabei kann es sich um teil-, hoch- oder vollautomatisiert fahrende Fahrzeuge handeln. In der Entwicklung der automatisierten Fahrzeuge ist abzusehen, dass die automatische Führung des Fahrzeugs zuerst auf bestimmten Straßen möglich ist und erlaubt wird. So ist derzeit beispielsweise eine Autobahn besser zur automatischen Fahrtführung geeignet als eine Straße in der Stadt, da hier keine Fußgänger oder Radfahrer beachtet werden müssen. Weiterhin ist abzusehen, dass in Baustellen auf Autobahnen das automatisierte Fahren unterbrochen werden muss.
Auch bei automatisiert fahrenden Fahrzeugen ist eine Routenplanung erforderlich, um von einem Start- zu einem Zielort zu gelangen. Außer beim vollautomatisierten Fahren wird in praktisch allen Fällen nicht die vollständige Fahrt automatisiert ausgeführt werden können, da nicht auf allen Straßen automatisiert gefahren werden kann. Dieser Aspekt wird durch die bisherigen Navigationssysteme nicht berücksichtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beim der Routenberechnung für automatisiert fahrende Fahrzeuge die begrenzte Verfügbarkeit von Straßenabschnitten zu berücksichtigen, auf denen Fahrzeuge automatisiert fahren können.
Die Erfindung wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Routenberechnung, umfassend: Bereitstellen einer digitalen Landkarte, in der Straßen verzeichnet sind; wobei zumindest einigen Straßenabschnitten jeweils eine Eigenschaft zugeordnet ist; Empfangen einer Anfrage, eine Route von einem Start- zu einem Zielort zu berechnen; Bewerten der den Straßenabschnitten zugeordneten Eigenschaften daraufhin, ob der jeweilige Straßenabschnitt durch ein automatisiert fahrendes Fahrzeug befahrbar ist, also ob ein Straßenabschnitt für das automatisierte Fahren freigegeben ist; Berechnen einer Route von dem Start- zu dem Zielort unter Berücksichtigung der Bewertung; Ausgeben der berechneten Route. Die Eigenschaft kann einerseits eine physikalische Eigenschaft der Straße selbst oder deren Umgebung sein, wie beispielsweise der Straßentyp, der Zustand der Straße oder die Verfügbarkeit einer digitalen Mobilfunkverbindung. Andererseits kann die Eigenschaft auch die Information selbst sein, dass der Straßenabschnitt für das automatisierte Fahren freigegeben ist. Die Angabe der physikalischen Eigenschaft der Straße bietet den Vorteil, dass die Entscheidung bezüglich der Möglichkeit des automatisierten Fahrens auch anhand der Fähigkeiten des jeweiligen Fahrzeugs zur automatisierten Fahrt entschieden werden kann. Unterschiedliche Ausprägungen der für die automatisierte Fahrt notwendigen Sensorsysteme oder der Genauigkeit der digitalen Landkarte können so berücksichtigt werden.
Hierin wird also vorgeschlagen bei der Routenberechnung zu berücksichtigen, ob ein automatisiertes Fahren auf der Route oder Routenabschnitten möglich ist. Dies bietet dem Nutzer die Möglichkeit beispielsweise vorzugeben, dass der Anteil der automatisierten Fahrt möglichst hoch sein soll (natürlich unter Berücksichtigung anderer Kriterien wie die Routenlänge oder Fahrtdauer). Dies kann sinnvoll sein, wenn die Zeit während der Fahrt zu anderen Zwecken, beispielsweise zum Arbeiten an einem Computer, genutzt werden soll. Auf diese Weise wird eine Routenberechnung unter Optimierung eines Kriteriums ermöglicht. Das Kriterium betrifft den Anteil der automatisierten Fahrt.
In einer Weiterbildung wird bei der Berechnung der Route das Optimierungskriterium der Bewertung (unter mehreren Optimierungskriterien) derart berücksichtigt, dass eine möglichst lange Teilroute oder ein zeitlich möglichst langer Abschnitt der Fahrt durch ein automatisiert fahrendes Fahrzeug befahrbar ist.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass bei der Berechnung der Route das Optimierungskriterium der Bewertung derart berücksichtigt wird, dass möglichst wenige Unterbrechungen des automatisierten Fahrens auf der Route auftreten. Hierbei werden vorteilhaft Unterbrechungen der automatisierten Fahrt und Übernahmen der Fahrtführung durch den Fahrer vermieden. Damit werden auch Unterbrechungen anderweitiger Tätigkeiten, denen der Fahrer während der automatisierten Fahrt nachgehen kann, vermieden.
In einer Weiterbildung der Erfindung werden die zugeordneten Eigenschaften von einem zentralen Server empfangen, insbesondere über eine digitale Mobilfunkverbindung, und in der digitalen Landkarte gespeichert. Dieser Erhalt der Eigenschaften eignet sich besonders für Eigenschaften, die sich zeitlich häufig ändern (dynamische Eigenschaften), beispielsweise Informationen über den Verkehrsfluss (Stau), die Einrichtung von Baustellen oder den wetterbedingten Straßenzustand. Andere Eigenschaften, wie der Straßentyp (Autobahn, Landstraße, Stadtstraße) ändern sich sehr selten (statische Eigenschaften) und können in der digitalen Landkarte einmal gespeichert werden und praktisch unverändert beibehalten werden.
Die Eigenschaften können physikalische Eigenschaften des Straßenabschnitts selbst betreffen, insbesondere den Straßentyp, das Vorhandensein und die Qualität von Fahrbahnmarkierungen, das Vorhandensein von Baustellen und/oder den Zustand der Straße. Ebenso können sich die Eigenschaften auf die Umgebung des Straßenabschnitts beziehen, insbesondere auf den Verkehrsfluss auf dem Straßenabschnitt und/oder die Verfügbarkeit von digitalen Mobilfunkverbindungen.
Das Verfahren kann ferner umfassen, dass das automatisierte Fahren auf Straßenabschnitten für die eine Bewertung erstellt wurde, dass sie mit automatisiert fahrenden Fahrzeugen befahrbar sind, freigegeben wird. Die Aktivierung des Systems des automatisierten Fahrens beispielsweise durch den Fahrer kann somit von einer Kontrollfreigabe durch ein anderes System abhängen.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft eine elektronische Vorrichtung, umfassend Speicher- und Rechenmittel, die zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist. Falls benötigt kann die Vorrichtung auch elektronische Kommunikationsmittel beispielsweise zur Mobilfunkkommunikation umfassen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren wird von einem Steuergerät eines Fahrzeugs ausgeführt, das hierzu durch Software eingerichtet ist. Im Steuergerät ist ein Speicher vorhanden, der eine digitale Landkarte speichert. Zu den in der Landkarte gespeicherten Straßen sind Eigenschaften gespeichert, die beeinflussen, ob ein Fahrzeug auf der entsprechenden Straße automatisiert fahren kann oder nicht. Einige dieser Eigenschaften, die sich regelmäßig in kurzen Zeitabständen ändern können, werden über eine digitale Mobilfunkverbindung aktualisiert. Die digitale Landkarte wird bereitgestellt, Schritt S1.
Das Steuergerät empfängt eine Anfrage zur Berechnung einer Route von einem Start- zu einem Zielort, Schritt S2, die der Benutzer über eine Benutzerschnittstelle eingegeben hat. Ebenso ist denkbar, dass der Start- und Zielort automatisch von einem anderen Gerät, beispielsweise einer Kalenderverwaltung auf einem Mobilgerät (Smartphone) empfangen wird.
Das Steuergerät wählt als nächstes Straßen im Bereich zwischen Start- und Zielort aus, wobei dieser Bereich großzügig gewählt werden kann (beispielsweise in einem Korridor (Luftlinie) mit der Breite von 10 km, 20 km, 50 km oder 100 km vom Start- zum Zielort), und bewertet die den Straßenabschnitten zugeordneten Eigenschaften, Schritt S3. Bei der Bewertung wird bestimmt, ob das Fahrzeug auf dem jeweiligen Straßenabschnitt automatisiert fahren kann oder nicht.
Anschließend wird eine Route vom Start- zum Zielort berechnet, Schritt S5. Dabei wird als ein Optimierungskriterium darauf geachtet, dass die Strecke oder die Zeit, die das Fahrzeug automatisiert fahren kann möglichst groß ist. Weitere Optimierungskriterien sind typischerweise die Fahrtdauer, die Fahrtstrecke oder der erwartete Energieverbrauch auf der Strecke. Weiterhin kann daraufhin optimiert werden, dass Übernahmeaufforderungen an den Fahrer, weil das automatisierte Fahren an bestimmten Stellen nicht möglich ist, möglichst gering gehalten werden.
Durch die Gestaltung der Fahrt als möglichst lange automatisierte Fahrt (HAF-Fahrt) wird dem Benutzer bzw. Fahrer ermöglicht, die Fahrzeit zu möglichst großen Teilen für andere Tätigkeiten zu verwenden.

Claims

Verfahren zur Routenberechnung für ein Fahrzeug mit der Fähigkeit zur automatisierten Fahrt, umfassend: Bereitstellen einer digitalen Landkarte, in der Straßen verzeichnet sind; wobei zumindest einigen Straßenabschnitten jeweils eine Eigenschaft zugeordnet ist; Empfangen einer Anfrage, eine Route von einem Start- zu einem Zielort zu berechnen; Bewerten der den Straßenabschnitten zugeordneten Eigenschaften daraufhin, ob der jeweilige Straßenabschnitt durch das Fahrzeug in einer automatisierten Fahrt befahrbar ist; Berechnen einer Route von dem Start- zum Zielort unter Berücksichtigung der Bewertung; Ausgeben der berechneten Route.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei der Berechnung der Route als ein Optimierungskriterium die Bewertung derart berücksichtigt wird, dass eine möglichst lange Teilroute oder ein zeitlich möglichst langer Abschnitt der Fahrt durch das Fahrzeug in automatisierter Fahrt befahrbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei der Berechnung der Route als ein Optimierungskriterium die Bewertung derart berücksichtigt wird, dass möglichst wenige Unterbrechungen des automatisierten Fahrens auf der Route auftreten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zugeordneten Eigenschaften von einem zentralen Server empfangen werden und in der digitalen Landkarte gespeichert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eigenschaft physische Eigenschaften des Straßenabschnitts selbst betreffen, insbesondere den Straßentyp, das Vorhandensein und die Qualität von Fahrbahnmarkierungen, das Vorhandensein von Baustellen und/oder den Zustand der Straße.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eigenschaft physische Eigenschaften der Umgebung des Straßenabschnitts selbst betreffen, insbesondere den Verkehrsfluss auf dem Straßenabschnitt und/oder die Verfügbarkeit von digitalen Mobilfunkverbindungen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: Freigeben eines automatisierten Fahrens auf Straßenabschnitten für die eine Bewertung erstellt wurde, dass sie mit dem Fahrzeug automatisiert befahrbar sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein automatisiert fahrendes Fahrzeug die Längs- und Querführung des Fahrzeugs ausführt.
Elektronische Vorrichtung, umfassend Speicher- und Rechenmittel, die zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.