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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs bekannt. Beispielsweise ist in der
DE 10 2012 005 272 A1 ein Verfahren zur Ermittlung einer Gefahrenwahrscheinlichkeit einer Situation zwischen zwei Fahrzeugen beschrieben. Hierbei werden zukünftige Bewegungstrajektorien der Fahrzeuge prognostiziert, indem Bewegungshypothese-Trajektorien der Fahrzeuge erzeugt werden, wobei in einer ersten Verfahrensstufe in Abhängigkeit von Fahrerabsichten beider Fahrer der Fahrzeuge, Positionsdaten der Fahrzeuge, Bewegungsdaten der Fahrzeuge und/oder Umgebungsinformationen der Fahrzeuge mögliche gegenseitige Schnittpunkte der Bewegungshypothese-Trajektorien der sich in relativer Bewegung zueinander befindlichen Fahrzeuge und anhand der Schnittpunkte potenzielle Kollisionen ermittelt werden. Weiterhin werden in einer zweiten Verfahrensstufe anhand der ermittelten potenziellen Kollisionen potenziell mögliche kollisionsfreie Bewegungshypothese-Trajektorie-Paare der Fahrzeuge ermittelt und bewertet, wobei bei der Bewertung jeweilige Bewegungsspielräume zwischen den Fahrzeugen ermittelt werden und in Abhängigkeit einer Größe des jeweiligen Bewegungsspielraums die Gefahrenwahrscheinlichkeit ermittelt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum teil- und/oder vollautonomen Betrieb eines Fahrzeugs anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei einem Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs wird eine Wahrscheinlichkeit für ein zu erwartendes Fahrmanöver eines sich relativ zum Fahrzeug bewegenden weiteren Fahrzeugs prädiktiv ermittelt. Anschließend wird eine Warnung an einen Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben und/oder mindestens ein Eingriff in eine Fahrdynamik des Fahrzeugs durchgeführt, wenn anhand der prädiktiv ermittelten Wahrscheinlichkeit eine potentielle Kollision zwischen den Fahrzeugen ermittelt wird.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die prädiktive Ermittlung der Wahrscheinlichkeit anhand von Fahrzeugdaten des weiteren Fahrzeugs erfolgt, wobei die Fahrzeugdaten über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation an das Fahrzeug übertragen werden.
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Mittels des Verfahrens können sich insbesondere vollautonom geführte Fahrzeuge kooperativ und rücksichtsvoll gegenüber anderen Fahrzeugen verhalten, die in bestimmten Verkehrssituationen nicht standardgemäß Fahrzeugbewegungen durchführen. Dies erhöht eine Akzeptanz eines Fahrers des Fahrzeugs gegenüber einem autonomen Fahrbetrieb. Des Weiteren wird für einen manuellen oder teilautonomen Fahrbetrieb eine Verkehrssicherheit erhöht, da der Fahrer in diesem Fall rechtzeitig Warnhinweise über potentielle Kollisionen erhält und so eine Kooperationsbereitschaft des Fahrers gegenüber anderen Verkehrsteilnehmern erhöht wird und eine Fahrweise des Fahrers an eine Verkehrssituation entsprechend angepasst werden kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigt:
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1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum teil- und/oder vollautonomen Betrieb eines Fahrzeugs.
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Die einzige 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb eines nicht dargestellten Fahrzeugs. Das Fahrzeug kann manuell, teilautonom oder vollautonom geführt werden. Das Verfahren dient dabei einer erhöhten Kooperationsbereitschaft des Fahrzeugs und/oder eines Fahrers des Fahrzeugs bei Verkehrssituationen, in denen andere Fahrzeuge nicht standardgemäße Fahrzeugbewegungen, z. B. Parkvorgänge, Fahrtrichtungswechsel, Fahrmanöver auf einer Verkehrskreuzung, Wendevorgänge, Fahren in Einfahrten usw., durchführen.
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In einem ersten Schritt S1 werden zur Erkennung einer Intention eines Fahrers eines sich relativ zum Fahrzeug bewegenden weiteren Fahrzeugs Fahrzeugdaten des weiteren Fahrzeugs an das Fahrzeug über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation übermittelt. Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssysteme sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, so dass auf nähere Details zur Übertragung der Fahrzeugdaten nicht eingegangen wird.
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Als Fahrzeugdaten des weiteren Fahrzeugs können bevorstehende Fahrmanöver anhand einer aktivierten Assistenzfunktion, z. B. ein Parkassistent, des weiteren Fahrzeugs übermittelt werden. Hierbei können eine geplante Trajektorie, eine Zielposition, z. B. eine Zielparklücke, an das eigene Fahrzeug übermittelt werden und ein für das geplante Fahrmanöver, z. B. Parkmanöver, erforderlicher Freiraum in einem später näher beschriebenen zweiten Schritt S2 ermittelt werden. Als Datenbasis werden Daten einer Assistenzvorrichtung des weiteren Fahrzeugs, wie z. B. der Parkassistent quer und längs, ein Spurwechselassistent oder andere Assistenten, verwendet.
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Weiterhin können als Fahrzeugdaten Navigationsdaten, z. B. Zielkoordinaten, Streckendaten, des weiteren Fahrzeugs an das Fahrzeug übermittelt werden. Dies ist insbesondere bei Baustellenfahrzeugen, Lieferfahrzeugen, Omnibussen und anderen großen Fahrzeugen von Bedeutung, die zur Durchführung eines Fahrmanövers, z. B. beim Einfahren oder Abbiegen, viel Platz benötigen. Beispielsweise scheren große Fahrzeuge beim Abbiegen weit aus, fahren an einer Zieleinfahrt vorbei oder befahren eine Gegenfahrbahn, um anschließend beispielsweise rückwärts in die Zieleinfahrt einfahren zu können oder einen bestimmten Kurvenradius durchfahren zu können. Mit dieser Information kann ebenfalls im zweiten Schritt S2 ein erforderlicher Freiraum zur Durchführung eines Fahrmanövers für das weitere Fahrzeug ermittelt werden. Zusätzlich zu den übermittelten Navigationsdaten kann auch ein Abgleich einer aktuell befahrenen Strecke des weiteren Fahrzeugs mit einer üblichen Route und hierfür gefahrenen lokalen Positionen durchgeführt werden. Beispielsweise sind eine Route oder Bewegungsprofile von Omnibussen, Lieferfahrzeugen oder Baustellenfahrzeuge bekannt, da diese vordefinierte Stationen und Kreuzungen befahren. Derartige Daten sind beispielsweise in einer externen Datenverarbeitungseinheit, insbesondere einem sogenannten Backend Server, hinterlegt und werden ebenfalls im zweiten Schritt S2 berücksichtigt.
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Bei der Übermittlung von Navigationsdaten als Fahrzeugdaten können auch an den Fahrer des weiteren Fahrzeugs übermittelte Hinweise an das Fahrzeug übermittelt werden, dass der Fahrer des weiteren Fahrzeugs eine von der in der Navigationsvorrichtung angezeigten Fahrroute abweichende Fahrroute fährt, wobei z. B. der Hinweis übermittelt wird, zu wenden, sobald dies möglich ist. Auch eine Übermittlung dieser Informationen kann für den zweiten Schritt S2 verwendet werden, da dies die Wahrscheinlichkeit eines bevorstehenden, eine Kooperation erforderlichen Fahrmanövers erhöht.
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Darüber hinaus können weitere Daten des weiteren Fahrzeugs übermittelt werden. Beispielsweise werden Daten, umfassend ein Zustand eines Blinklichts, eines Rückfahrlichts, eines Fernlichts, einer Hupe, einer Warnblinkanlage, eines Kurvenlichts, einer Räderstellung und/oder eines Lenkeinschlags übermittelt. Denkbar ist auch die Übermittlung von Daten einer Innenraumsensorik, mittels der eine Zustandserkennung des Fahrers des weiteren Fahrzeugs hinsichtlich einer Gestikulation, einer Blickrichtung und einer Körpersprache ermittelbar ist. Auch diese Daten können für den zweiten Schritt S2 verwendet werden. Insbesondere in Kombination mit vorgegebenen Zieldaten der Navigationsvorrichtung und/oder dem Abgleich und der Übermittlung üblicher Fahrwege des weiteren Fahrzeugs kann eine solide Datengrundlage zur Durchführung des zweiten Schritts S2 geschaffen werden.
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Der zweite Schritt S2 wird im Anschluss an den ersten Schritt S1 durchgeführt. Wird über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ein zukünftiges Fahrmanöver und dessen Trajektorienverlauf übermittelt, so kann auf den erforderlichen Freiraum für das bevorstehende Fahrmanöver geschlossen werden und diese Information in einem dritten Schritt S3 berücksichtig werden. Wird der genaue Trajektorienverlauf nicht übermittelt, können andere im ersten Schritt S1 übermittelte Daten zur Ermittlung einer prädizierten Fahrerintention verwendet werden. Dazu wird die Wahrscheinlichkeit von möglichen Fahrmanövern berechnet. Als Basis hierfür dienen hinterlegte Modelle verschiedener Fahrmanöver sowie eine zusätzliche Verwendung von Sensordaten einer Sensorik des Fahrzeugs.
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Werden über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation keine Daten übermittelt, werden lediglich die Sensordaten zur Prädiktion der Fahrerintention des weiteren Fahrzeugs herangezogen. Dabei können ein Zustand eines Blinklichts, eines Rückfahrlichts, eines Fernlichts, einer Hupe, einer Warnblinkanlage, eines Kurvenlichts, einer Räderstellung, eines Lenkeinschlags erfasst sowie eine sensorbasierte, z. B. mittels einer Kamera, Radarsensoren und/oder Lasersensoren, Erkennung einer Körperhaltung, -position und Gestikulation des Fahrers des weiteren Fahrzeugs durchgeführt werden. Zusätzlich können zur Ermittlung der Fahrerintention weitere mittels Sensoren, z. B. Lidarsensoren, Radarsensoren, Infrarotsensoren, Kamera usw., erfasste Fahrparameter des weiteren Fahrzeugs, wie z. B. eine Geschwindigkeit, eine Längs- und Querbeschleunigung sowie eine Position des Fahrzeugs, berücksichtigt werden.
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Des Weiteren können Daten von der externen Datenverarbeitungseinheit an das Fahrzeug übermittelt werden, wie beispielsweise Streckendaten auf Basis einer vordefinierten Strecke des weiteren Fahrzeugs. Diese Daten können mittels des Fahrzeugs unabhängig von der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation von der externen Datenverarbeitungseinheit abgerufen werden. D. h. beispielsweise, die Sensorik des Fahrzeugs erfasst als weiteres Fahrzeug einen Omnibus mit einer bestimmten, vordefinierten Strecke. Das Fahrzeug kann anschließend Daten entsprechend der Strecke des Omnibusses von der externen Datenverarbeitungseinheit abrufen. Hierfür ist eine Verbindung zwischen dem Fahrzeug und der externen Datenverarbeitungseinheit ausreichend.
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Neben den Sensordaten, der lokalen Karteninformationen und der eigenen Fahrzeugposition können zusätzlich ein aktuelles Umfeld, ein verfügbarer Freiraum sowie eventuelle Fahrzielpunkte weiterer Verkehrsteilnehmer berücksichtigt werden. Dies können beispielsweise eine Parklücke, eine Bushaltestelle, ein Personenbeförderungsfahrzeug, eine Baustelle, eine Einfahrt, ein Parkhaus usw., sein. Durch einen Vergleich der aktuellen Verkehrssituation mit gespeicherten, vergleichbaren Verkehrssituationen kann ebenfalls eine Fahrerintention und eine Bewegung weiterer Verkehrsteilnehmer prädiziert werden. Als weitere Parameter werden potentielle Kollisionszeitpunkte berücksichtigt.
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Auf Basis der zuvor beschriebenen, zur Verfügung gestellten Daten kann anschließend eine Wahrscheinlichkeit für ein zu erwartendes Fahrmanöver des sich relativ zum Fahrzeug bewegenden weiteren Fahrzeugs prädiktiv ermittelt werden. Dabei findet eine Gewichtung der Daten aus der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und der von dem eigenen Fahrzeug detektierten Parameter statt.
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Im dritten Schritt S3 wird auf Basis der ermittelten Wahrscheinlichkeiten die eigene Fahrzeugbewegung an die Verkehrssituation angepasst und der Fahrer des weiteren Fahrzeugs zur Durchführung des Fahrmanövers unterstützt. Dazu erfolgt bei teil- oder vollautonom geführten Fahrzeugen ein Eingriff in eine Fahrdynamik des Fahrzeugs. Beispielsweise wird einem Omnibus in der eigenen Fahrspur genügend Freiraum zum Befahren einer Kurve ermöglicht und so ein potentieller Verkehrsstau oder eine Kollision vermieden. Zusätzlich zeichnet sich die kooperative Anpassung des eigenen Fahrverhaltens an die aktuelle Verkehrssituation dadurch aus, dass die ersten beiden Schritte S1, S2 fortlaufend und rekursiv durchgeführt werden, so dass das eigene Fahrverhalten gegebenenfalls angepasst werden kann.
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In einem vierten Schritt S4, welcher einen zusätzlichen oder optionalen Schritt darstellt, wird dem Fahrer des Fahrzeugs in Abhängigkeit der im zweiten Schritt S2 ermittelten Wahrscheinlichkeit und/oder der im ersten Schritt S1 zur Verfügung gestellten Daten ein Hinweis ausgegeben, z. B. optisch auf einer Anzeigeeinheit. Dies wird insbesondere bei manuell oder teilautonom geführten Fahrzeugen durchgeführt. Beispielsweise ist eine Visualisierung eines zukünftig berechneten Weges des weiteren Fahrzeugs über ein Head-up Display denkbar. Z. B. kann eine geplante Trajektorie eines Omnibusses dargestellt werden.
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Bezugszeichenliste
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- S1
- erster Schritt
- S2
- zweiter Schritt
- S3
- dritter Schritt
- S4
- vierter Schritt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012005272 A1 [0002]
