DE102017204952A1 - Method for operating an autonomous driving system and a central unit, autonomous driving system in a motor vehicle and central unit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Autonomfahrsystems in einem Kraftfahrzeug (3), mit folgenden Schritten:- Empfangen (S1, S3) mindestens einer Verkehrssituationsregel von einer externen Datenquelle für eine aktuelle geografische Fahrzeugposition, wobei die Verkehrssituationsregel eine unerwünschte Situation und Fahreingriffe im Vorfeld der unerwünschten Situation angeben;- Durchführen (S7) einer autonomen Fahrfunktion zur Längs- und Querführung des Kraftfahrzeugs basierend auf einem vorgegebenen Fahralgorithmus abhängig von der mindestens einen Verkehrssituationsregel, so dass die autonome Fahrfunktion die durch die mindestens eine Verkehrssituationsregel angegebene unerwünschte Fahrsituation vermeidet.The invention relates to a method for operating an autonomous driving system in a motor vehicle (3), comprising the steps of: receiving at least one traffic situation rule from an external data source for a current geographical vehicle position, the traffic situation rule providing an undesired situation and prior driving interventions indicating the undesired situation, performing (S7) an autonomous driving function for longitudinal and lateral guidance of the motor vehicle based on a predetermined driving algorithm as a function of the at least one traffic situation rule so that the autonomous driving function avoids the undesired driving situation indicated by the at least one traffic situation rule.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft autonome Fahrsysteme in Kraftfahrzeugen zum Bereitstellen einer autonomen Fahrfunktion, und insbesondere Maßnahmen zur Behandlung von unerwünschten Verkehrssituationen.The invention relates to autonomous driving systems in motor vehicles for providing an autonomous driving function, and in particular measures for the treatment of undesirable traffic situations.
Technischer HintergrundTechnical background
Bei Kraftfahrzeugen mit einer autonomen Fahrfunktion wird das Fahrzeugumfeld mithilfe von Sensoren erfasst, der Fahrzustand ermittelt und über Aktuatoren Längs- und Querführung des Fahrzeugs gesteuert. Das autonome Führen des Fahrzeugs erfolgt entlang einer vorgegebenen Fahrstrecke, die vor dem Aktivieren der autonomen Fahrfunktion festgelegt wurde.In motor vehicles with an autonomous driving function, the vehicle environment is detected by means of sensors, the driving condition is determined and controlled via actuators longitudinal and lateral guidance of the vehicle. The autonomous driving of the vehicle takes place along a predetermined route, which was defined before the activation of the autonomous driving function.
Die autonome Fahrfunktion wird in der Regel in einem Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs, insbesondere in einem Autonomfahrsystem, durchgeführt. Das Autonomfahrsystem weist eine zentrale Recheneinheit auf, die zum Ausführen der autonomen Fahrfunktion einen entsprechenden Fahralgorithmus, der nach bestimmten Fahrregeln und Grundsätzen die Längs- und Querführung des Fahrzeugs übernimmt, und Situationsregeln, die zudem bestimmte bekannte Fahr- und Verkehrssituationen berücksichtigen, enthält.The autonomous driving function is usually carried out in a driver assistance system of the motor vehicle, in particular in an autonomous driving system. The autonomous driving system has a central processing unit which, in order to carry out the autonomous driving function, contains a corresponding driving algorithm which takes over the longitudinal and lateral guidance of the vehicle according to certain driving rules and principles, and situation rules which also take into account certain known driving and traffic situations.
Auch wenn dem Aspekt der Sicherheit bei der Programmierung des Fahralgorithmus und beim Aufstellen der Situationsregeln für die autonome Fahrfunktion eine hohe Priorität zugeordnet wird, sind Fahr- bzw. Verkehrssituationen denkbar, in denen die implementierte autonome Fahrfunktion trotz Berücksichtigung der Situationsregeln zu einer Gefährdung von Fahrzeuginsassen, des Fahrzeugs, anderen Verkehrsteilnehmern und/oder Fremdobjekten führen kann. Bei derartigen Schwächen im Fahralgorithmus oder in den Situationsregeln können nach Kenntnis von auftretenden Gefährdungen oder Schäden Änderungen vorgenommen werden. Jedoch benötigt der Prozess, den Fahralgorithmus und die Situationsregeln der autonomen Fahrfunktion entsprechend zu ändern, Zeit und Aufwand, so dass nicht ausgeschlossen werden kann, dass andere Kraftfahrzeuge, die mit einer gleichartigen autonomen Fahrfunktion in ähnliche Situationen geraten, ebenfalls Gefährdungen oder Schäden verursachen können.Even if the aspect of safety in the programming of the driving algorithm and setting the situation rules for the autonomous driving function is assigned a high priority, driving or traffic situations are conceivable in which the implemented autonomous driving function despite taking the situation rules to a risk to vehicle occupants, the vehicle, other road users and / or foreign objects. With such weaknesses in the driving algorithm or in the situation rules, changes may be made to the knowledge of hazards or damages that occur. However, the process of changing the driving algorithm and the situation rules of the autonomous driving function accordingly requires time and effort, so that it can not be ruled out that other motor vehicles, which come into a similar situation with a similar autonomous driving function, can also cause danger or damage.
Aus der Druckschrift
Aus der Druckschrift
In der Druckschrift
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Gefährdungen, Schäden oder unerwünschten Situationen bei einem autonomen Fahren zu vermeiden, die durch ungewöhnliche Verkehrssituationen hervorgerufen werden, die nicht durch den Fahralgorithmus oder die Situationsregeln in einer ordnungsgemäßen Weise behandelt werden.It is an object of the present invention to avoid hazards, damages or undesirable situations in an autonomous driving, which are caused by unusual traffic situations that are not handled by the driving algorithm or the situation rules in a proper manner.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Betreiben eines Autonomfahrsystems in einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 sowie durch das Verfahren zum Betreiben einer Zentraleinheit und eines Gesamtsystems sowie durch ein Autonomfahrsystem für ein Kraftfahrzeug, durch eine Zentraleinheit und durch ein Gesamtsystem gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.This object is achieved by the method for operating an autonomous driving system in a motor vehicle according to
Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Further embodiments are specified in the dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben eines Autonomfahrsystems in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, mit folgenden Schritten:
- - Empfangen mindestens einer Verkehrssituationsregel von einer externen Datenquelle für eine aktuelle geografische Fahrzeugposition, wobei die Verkehrssituationsregel eine unerwünschte Situation und Fahreingriffe im Vorfeld der unerwünschten Situation angibt;
- - Durchführen einer autonomen Fahrfunktion zur Längs- und Querführung des Kraftfahrzeugs basierend auf einem vorgegebenen Fahralgorithmus abhängig von der mindestens einen Verkehrssituationsregel, so dass die autonome Fahrfunktion die durch die mindestens eine Verkehrssituationsregel angegebene unerwünschte Fahrsituation vermeidet.
- - receiving at least one traffic situation rule from an external data source for a current geographic vehicle location, the traffic situation rule indicating an undesirable situation and driving interventions prior to the undesired situation;
- - Carrying out an autonomous driving function for longitudinal and lateral guidance of the motor vehicle based on a predetermined driving algorithm depending on the at least one traffic situation rule, so that the autonomous driving function avoids the specified by the at least one traffic situation rule unwanted driving situation.
Eine Idee des obigen Verfahrens besteht darin, bei aktivierter autonomer Fahrfunktion, die ein autonomes Führen des Kraftfahrzeugs basierend auf einem implementierten Fahrfunktionsalgorithmus und ggfs. implementierten Situationsregeln durchführt, sollen zusätzlich Verkehrssituationen berücksichtigt werden, die extern z. B. von einer Zentraleinheit bzw. einer Backend-Einheit bereitgestellt werden. Die Verkehrssituationsregeln entsprechen Regeln, die abhängig von einer momentanen Verkehrssituation auf eine mögliche Gefährdung des Kraftfahrzeugs hinweisen, wenn dieses mit der implementierten autonomen Fahrfunktion betrieben wird.An idea of the above method is, when activated autonomous driving function, which performs an autonomous driving of the motor vehicle based on an implemented driving function algorithm and possibly implemented situation rules, should additionally be taken into account traffic situations that externally z. B. be provided by a central unit or a back-end unit. The traffic situation rules correspond to rules which, depending on a current traffic situation, indicate a possible danger to the motor vehicle when it is operated with the implemented autonomous driving function.
Die Verkehrssituationsregeln geben Fahrszenarios für das Kraftfahrzeug an, die in der an der geografischen Position bzw. geografischen Bereich des Kraftfahrzeugs vorliegenden Verkehrssituation vermieden werden sollen, um eine unerwünschte Situation zu vermeiden. Die Verkehrssituationsregeln können von einer externen Zentraleinheit und abhängig von der geografischen Fahrzeugposition oder einem geografischen Bereich, in dem sich das Kraftfahrzeug befindet, bereitgestellt werden.The traffic situation rules specify driving scenarios for the motor vehicle which should be avoided in the traffic situation present at the geographical position or geographical area of the motor vehicle in order to avoid an undesired situation. The traffic situation rules may be provided by an external central processing unit and depending on the geographic vehicle location or geographic area in which the motor vehicle is located.
Insbesondere kann das Autonomfahrsystem entweder dauerhaft online mit der Zentraleinheit verbunden sein oder Anfragen entsprechend der jeweiligen Verkehrssituation und der jeweiligen geografischen Fahrzeugposition durchführen oder sich Verkehrssituationsregeln für zu erwartende Verkehrssituationen vorab downloaden. Die Verkehrssituation ist insbesondere durch den Ort des Kraftfahrzeugs, die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, die Positionen von anderen Verkehrsteilnehmern und Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs, den Witterungsbedingungen und dergleichen bestimmt.In particular, the autonomous driving system can either be connected permanently online with the central unit or carry out inquiries in accordance with the respective traffic situation and the respective geographical vehicle position, or beforehand download traffic situation rules for expected traffic situations. The traffic situation is determined in particular by the location of the motor vehicle, the speed of the motor vehicle, the positions of other road users and objects in the vicinity of the motor vehicle, the weather conditions and the like.
Weiterhin kann die Verkehrssituationsregel ein Fahrszenario, das zu der unerwünschten Situation geführt hat, angeben, wobei das Fahrszenario durch ein oder mehrere der folgenden Aspekte definiert ist:
- - eine geografische Fahrzeugposition;
- - mindestens einen Fahrzeugzustand (der z. B. einen der Parameter Beladung, Bremsvermögen, Lenkvermögen, Beschleunigungsvermögen umfasst),
- - mindestens einen Fahrzustand (der z. B. eine der Parameter Geschwindigkeit, Beschleunigung, Lenkwinkel, Gierrate, Traktion umfasst),
- - die Gültigkeit von Verkehrszeichen und -regeln,
- - Umgebungsbedingungen, insbesondere Position, Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit mindestens eines dynamischen Umgebungsobjektes und/oder Position mindestens eines statischen Umgebungsobjektes,
- - Fahreingriffe durch die autonome Fahrfunktion oder manuelle Fahreingriffe, die zu der unerwünschten Situation geführt haben,
- - Umweltbedingungen, insbesondere Wetter-, Licht- und Fahrbahnverhältnisse, wie Außentemperatur, Fahrbahnzustand mit Reibwert, Niederschlag, Windrichtung und Windstärke, Lichtverhältnisse und dergleichen.
- - a geographical vehicle position;
- at least one vehicle condition (eg comprising one of the parameters load, braking capacity, steering ability, acceleration capacity),
- at least one driving condition (eg comprising one of the parameters speed, acceleration, steering angle, yaw rate, traction),
- - the validity of traffic signs and rules,
- Environmental conditions, in particular position, direction of movement and velocity of at least one dynamic environment object and / or position of at least one static environment object,
- - driving interventions by the autonomous driving function or manual driving interventions, which led to the undesired situation,
- - Environmental conditions, in particular weather, light and road conditions, such as outside temperature, road condition with coefficient of friction, precipitation, wind direction and wind force, lighting conditions and the like.
Gemäß einer Ausführungsform kann die mindestens eine Verkehrssituationsregel kontinuierlich für die aktuelle Fahrzeugposition, vorab für einen geografischen Bereich entlang einer vorausliegenden Fahrstrecke oder zu vorgegebenen Zeitpunkten für einen geografischen Bereich von der externen Datenquelle empfangen werden.According to an embodiment, the at least one traffic situation rule may be received continuously for the current vehicle position, in advance for a geographical area along a preceding route, or at predetermined times for a geographical area from the external data source.
Weiterhin kann die der Verkehrssituationsregel zugrundeliegende Verkehrssituation mit einer aktuellen Verkehrssituation des Kraftfahrzeugs verglichen werden, wobei bei Übereinstimmung die durch die Verkehrssituationsregel bestimmten Fahreingriffe durch die autonome Fahrfunktion vermieden werden. Dabei sollen die Fahreingriffe insbesondere durch andere Fahreingriffe ersetzt werden, um die unerwünschte Verkehrssituation abzuwenden.Furthermore, the traffic situation underlying the traffic situation rule can be compared with a current traffic situation of the motor vehicle, wherein in accordance with the determined by the traffic situation rule driving interventions are avoided by the autonomous driving function. The driving interventions should be replaced in particular by other driving interventions in order to avert the unwanted traffic situation.
Es kann vorgesehen sein, dass, wenn eine unerwünschte Situation festgestellt wird, Situationsdaten für die unerwünschte Situation erfasst und an eine Zentraleinheit übermittelt werden, um eine Verkehrssituationsregel zu erstellen.It may be provided that when an undesirable situation is detected, situation data for the undesirable situation is collected and transmitted to a central processing unit to create a traffic situation rule.
Weiterhin kann die unerwünschte Situation durch mindestens eines der folgenden Ereignisse festgestellt werden:
- - einen Lenkeingriff, der zu Querkräften über einen vorgegebenen Schwellenwert führt;
- - einen Bremseingriff, der zu einer Verzögerung über einen vorgegebenen Schwellenwert führt, manuell oder durch die autonome Fahrfunktion; und
- - eine Gefährdung von umgebenden dynamischen und/oder statischen Objekten durch das Unterschreiten von Mindestabständen zu den umgebenden dynamischen und/oder statischen Objekten,
- - eine Kollision mit einem anderen Objekt,
- - ein Schlupf an den Reifen, der über einem Schwellwert liegt;
- - eine Seitenkraftübertragung, d. h. ein Verhältnis einer gewünschter Kurvenfahrt zu einer realen Kurvenfahrt), die unterhalb eines Mindestwertes liegt; und
- - eine fehlerhafte Erkennung oder fehlerhafte Interpretation von Objekten.
- - a steering intervention that results in lateral forces exceeding a predetermined threshold;
- a braking intervention which leads to a deceleration above a predetermined threshold value, manually or by the autonomous driving function; and
- a danger to surrounding dynamic and / or static objects due to falling below minimum distances to the surrounding dynamic and / or static objects,
- a collision with another object,
- a slip on the tire which is above a threshold;
- a lateral force transmission, ie a ratio of a desired cornering to a real cornering), which is below a minimum value; and
- - an erroneous recognition or incorrect interpretation of objects.
Weiterhin kann eine Meldeeinrichtung die Fahrt des Autonomfahrsystems in einem Kraftfahrzeug überwachen, und bei einer unerwünschten Situation, die beispielsweise durch eine starke Bremsung, die entweder durch den Fahrer oder das autonome Fahrsystem bewirkt wurde, oder durch einen Lenkeingriff, der zu unerwünscht hohen Querkräften auf das Kraftfahrzeug geführt hat, werden Angaben zu der betreffenden Verkehrssituation und der entsprechende Eingriff auf das Kraftfahrzeug an eine Zentraleinheit übermittelt, die eine Analyse der Verkehrssituation durchführt und eine entsprechende Verkehrssituationsregel für das Fahrszenario des Kraftfahrzeugs ermittelt.Furthermore, a signaling device can monitor the driving of the autonomous driving system in a motor vehicle, and in an undesirable situation, for example, by a strong braking, which was caused either by the driver or the autonomous driving system, or by a steering intervention, to undesirably high lateral forces on the Car has led information about the traffic situation and the corresponding intervention on the motor vehicle to a central unit, which performs an analysis of the traffic situation and determines a corresponding traffic situation rule for the driving scenario of the motor vehicle.
Weiterhin kann in der Zentraleinheit aus der Verkehrssituation eine Regel abgeleitet werden, wonach eine Reaktion auf die entsprechende Verkehrssituation durch weitere nachfolgende Kraftfahrzeuge vermieden werden soll. Somit kann ein Verkehrssituationsregelsatz in der Zentraleinheit bereitgestellt werden, der für Fahrzeugpositionen und Umgebungsbedingungen angibt, welche Fahrsituationen zu vermeiden sind, so dass das autonome Fahrsystem, das diese Verkehrssituationen abgerufen hat, diese bei dem autonomen Führen des Kraftfahrzeugs berücksichtigen kann. Auf diese Weise ist es möglich, Verkehrssituationen unmittelbar nach Auftreten einer unerwünschten Situation in einem Kraftfahrzeug zu erfassen und in einer Zentraleinheit auszuwerten und zu sammeln, so dass daraus generierte Verkehrssituationsregeln anderen Kraftfahrzeugen zur Verfügung gestellt werden können. Somit können Erfahrungswerte an weitere Kraftfahrzeug zu jeder Zeit übermittelt werden, so dass man die schnelle Umsetzung von Verkehrssituationsregeln in einem angepassten Fahrfunktionsalgorithmus und Fahrfunktionsregeln in dem Kraftfahrzeug nicht benötigt, da das Gesamtsystem selbstständig unerwünschte Situationen erkennt und vermeiden hilft. Somit können Unfälle mit Kraftfahrzeugen, die durch die autonome Fahrfunktion geführt werden, in verbessertem Maße vermieden werden.Furthermore, a rule can be derived in the central unit from the traffic situation, according to which a reaction to the corresponding traffic situation by further subsequent motor vehicles is to be avoided. Thus, a traffic situation rule set can be provided in the central unit which indicates for vehicle positions and environmental conditions which driving situations are to be avoided, so that the autonomous driving system which has retrieved these traffic situations can take these into account in the autonomous guidance of the motor vehicle. In this way, it is possible to detect traffic situations immediately after the occurrence of an undesirable situation in a motor vehicle and to evaluate and collect them in a central unit, so that traffic situation rules generated therefrom can be made available to other motor vehicles. Thus, empirical values can be transmitted to other motor vehicles at any time, so that the rapid implementation of traffic situation rules in an adapted driving function algorithm and driving function rules in the motor vehicle is not required, since the overall system independently detects and avoids undesirable situations. Thus, accidents with motor vehicles, which are guided by the autonomous driving function, can be avoided to an improved extent.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben einer Zentraleinheit vorgesehen, mit folgenden Schritten:
- - Empfangen von Situationsdaten;
- - Erstellen einer Verkehrssituationsregel aus den empfangenen Situationsdaten;
- - Aktualisieren einer Datenbank mit der Verkehrssituationsregel; und
- - Bereitstellen von Verkehrssituationsregeln für den Abruf von Kraftfahrzeugen, insbesondere abhängig von einer übermittelten geografischen Position.
- - receiving situation data;
- - creating a traffic situation rule from the received situation data;
- Updating a database with the traffic situation rule; and
- - Provide traffic situation rules for the retrieval of motor vehicles, in particular depending on a transmitted geographical position.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben eines Gesamtsystems mit einem Autonomfahrsystem in einem Kraftfahrzeug und einer Zentraleinheit vorgesehen, mit folgenden Schritten:
- - Empfangen mindestens einer Verkehrssituationsregel von einer externen Datenquelle für eine aktuelle geografische Fahrzeugposition in dem Kraftfahrzeug, wobei die Verkehrssituationsregel eine unerwünschte Situation und Fahreingriffe im Vorfeld der unerwünschten Situation angeben;
- - Durchführen einer autonomen Fahrfunktion in einer Autonomfahreinrichtung zur Längs- und Querführung des Kraftfahrzeugs basierend auf einem vorgegebenen Fahralgorithmus abhängig von der mindestens einen Verkehrssituationsregel, so dass die autonome Fahrfunktion die durch die mindestens eine Verkehrssituationsregel angegebene unerwünschte Fahrsituation vermeidet;
- - Empfangen von Situationsdaten in der Zentraleinheit;
- - Erstellen einer Verkehrssituationsregel aus den empfangenen Situationsdaten in der Zentraleinheit;
- - Aktualisieren einer Datenbank mit der Verkehrssituationsregel; und
- - Bereitstellen mindestens einer Verkehrssituationsregel für den Abruf von Kraftfahrzeugen, insbesondere abhängig von einer übermittelten geografischen Position.
- - receiving at least one traffic situation rule from an external data source for a current geographical vehicle position in the motor vehicle, the traffic situation rule indicating an undesirable situation and driving interventions prior to the undesired situation;
- Performing an autonomous driving function in an autonomous driving device for longitudinal and lateral guidance of the motor vehicle based on a predetermined driving algorithm depending on the at least one traffic situation rule, so that the autonomous driving function avoids the specified by the at least one traffic situation rule unwanted driving situation;
- - Receiving situation data in the central unit;
- - creating a traffic situation rule from the received situation data in the central unit;
- Updating a database with the traffic situation rule; and
- Providing at least one traffic situation rule for the retrieval of motor vehicles, in particular depending on a transmitted geographical position.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Autonomfahrsystem in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, umfassend:
- - eine Kommunikationseinrichtung zum Empfangen mindestens einer Verkehrssituationsregel von einer externen Datenquelle für eine aktuelle geografische Fahrzeugposition, wobei die Verkehrssituationsregel eine unerwünschte Situation und Fahreingriffe im Vorfeld der unerwünschten Situation angibt;
- - eine Autonomfahreinrichtung zum Durchführen einer autonomen Fahrfunktion zur Längs- und Querführung des Kraftfahrzeugs basierend auf einem vorgegebenen Fahralgorithmus abhängig von der mindestens einen Verkehrssituationsregel, so dass die autonome Fahrfunktion die durch die mindestens eine Verkehrssituationsregel angegebene unerwünschte Fahrsituation vermeidet.
- a communication device for receiving at least one traffic situation rule from an external data source for a current geographical vehicle position, the traffic situation rule indicating an undesired situation and driving interventions in advance of the undesired situation;
- an autonomous driving device for performing an autonomous driving function for longitudinal and lateral guidance of the motor vehicle based on a predetermined driving algorithm depending on the at least one traffic situation rule, so that the autonomous driving function avoids the undesired driving situation indicated by the at least one traffic situation rule.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Zentraleinheit für ein Gesamtsystem zur Kommunikation mit mehreren Kraftfahrzeugen vorgesehen, wobei die Zentraleinheit ausgebildet ist, um
- - Situationsdaten zu empfangen;
- - eine Verkehrssituationsregel aus den empfangenen Situationsdaten zu erstellen;
- - eine Datenbank mit der Verkehrssituationsregel zu aktualisieren; und
- - Verkehrssituationsregeln für den Abruf von Kraftfahrzeugen, insbesondere abhängig von einer übermittelten geografischen Position, bereitzustellen.
- - receive situation data;
- to create a traffic situation rule from the received situation data;
- - update a database with the traffic situation rule; and
- To provide traffic situation rules for the retrieval of motor vehicles, in particular depending on a transmitted geographical position.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Gesamtsystem mit dem obigen Autonomfahrsystem und mit der obigen Zentraleinheit vorgesehen.In another aspect, an overall system is provided with the above autonomous driving system and the above central processing unit.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Gesamtsystems mit einem Kraftfahrzeug mit einem autonomen Fahrsystem und mit einer Zentraleinheit, die über eine Kommunikationsverbindung mit dem Kraftfahrzeug in Verbindung steht; -
2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben eines Autonomfahrsystems in einem Kraftfahrzeug; und -
3 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben einer Zentraleinheit.
-
1 a schematic representation of an overall system with a motor vehicle with an autonomous driving system and with a central unit, which communicates via a communication link with the motor vehicle; -
2 a flowchart illustrating a method for operating an autonomous driving system in a motor vehicle; and -
3 a flowchart illustrating a method for operating a central processing unit.
Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments
Das Kraftfahrzeug
Zur Realisierung der autonomen Fahrfunktion kann die Autonomfahreinrichtung
Weiterhin steht die Autonomfahreinrichtung
Die Autonomfahreinrichtung
Weiterhin kann die Steuerung des Kraftfahrzeugs
Die Verkehrssituationsregeln definieren ein Fahrszenario und umfassen Fahrzeugzustände, wie z. B. Geschwindigkeit, Gierrate, Lenkwinkel und dergleichen, Fahrzeugaktionen, die Gültigkeit von Verkehrszeichen und -regeln, Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Außentemperatur, Wetter, Lichtverhältnisse, Fahrbahnzustand und dergleichen, und Interaktionsobjekte, wie beispielsweise dynamische (Fußgänger, andere Kraftfahrzeuge, Tiere und dergleichen) und statische Umgebungsobjekte (Hindernisse auf der Fahrbahn, Fahrbahnbegrenzungen und dergleichen). Das Fahrszenario kann insbesondere durch zeitliche Verläufe einer oder mehrerer der obigen Angaben bzw. Bewegungstrajektorien des Kraftfahrzeugs und dynamischen Objekten innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums vor dem Eintreten der unerwünschten Situation umfassen, so dass eine Verkehrssituation definiert wird. Ferner geben die Verkehrssituationsregeln an, welche Fahreingriffe durch die Autonomfahrfunktion innerhalb des vorgegebenen Zeitraums zu unerwünschten Situationen, insbesondere zu Gefährdungen, geführt haben.The traffic situation rules define a driving scenario and include vehicle conditions, such as vehicle conditions. Speed, yaw rate, steering angle and the like, vehicle actions, validity of traffic signs and rules, environmental conditions such as outside temperature, weather, lighting conditions, road condition and the like, and interaction objects such as dynamic (pedestrians, other automobiles, animals and the like) and static environment objects (road obstacles, lane boundaries, and the like). In particular, the driving scenario may comprise one or more of the above indications or movement trajectories of the motor vehicle and dynamic objects within a predetermined time period before the occurrence of the undesired situation, such that a traffic situation is defined. Furthermore, the traffic situation rules indicate which driving interventions by the autonomous driving function have led to undesired situations, in particular to hazards, within the given period of time.
Solche Fahreingriffe können beispielsweise Lenkeingriffe, Bremseingriffe, Beschleunigungseingriffe und dergleichen sein. Diese Fahreingriffe können sowohl manuell durch den Fahrer zur Übernahme der manuellen Bedienung oder durch die Autonomfahreinrichtung 31 selbst erfolgt sein.Such driving interventions can be, for example, steering interventions, brake interventions, acceleration interventions and the like. These driving interventions can be done both manually by the driver to take over the manual operation or by the
Unerwünschte Situationen können beispielsweise Gefährdungen oder Beschädigungen des Fahrzeugs, der Fahrzeuginsassen oder anderer Verkehrsteilnehmer umfassen. Die Verkehrssituationsregeln können von der Zentraleinheit
Beim Betreiben des Kraftfahrzeugs
In
In Schritt S1 wird überprüft, ob zu der momentanen Fahrzeugposition bzw. zu Fahrzeugpositionen, die auf der am wahrscheinlichsten zu befahrenden Fahrstrecke liegen, Verkehrssituationsregeln von der Zentraleinheit
In Schritt S3 werden die entsprechenden der aktuellen Fahrzeugpositionen oder den zu erwartenden Fahrzeugpositionen oder zu Fahrzeugpositionen im Umkreis der geografischen Position des betreffenden Kraftfahrzeugs
In Schritt S2 wird überprüft, ob die Autonomfahreinrichtung
In Schritt S4 wird eine aktuelle Verkehrssituation des Kraftfahrzeugs
In Schritt S5 wird die erfasste Verkehrssituation mit einer durch die Verkehrssituationsregeln vorgegebenen Verkehrssituation an der bestimmten geografischen Position des Kraftfahrzeugs
Eine unerwünschte Situation kann klassifiziert sein, so dass beispielsweise unterschieden werden kann, ob eine nur leicht unerwünschte Situation, wie beispielsweise eine Gefährdung von nicht lebenden Objekten, erfolgt ist oder eine mittlere Gefährdung, wie beispielsweise eine Gefährdung von lebenden Objekten, oder eine höchst unerwünschte Situation, wie zum Beispiel eine Beschädigung von Fahrzeug, Fahrzeuginsassen, anderen Verkehrsteilnehmern oder Fremdobjekten, erfolgt ist. Die Klassifizierung des Grades der unerwünschten Situation kann durch die Verkehrssituationsregeln vorgegeben sein. Optional können die Verkehrssituationsregeln auch Fahrvorschläge umfassen, die auf die betreffende vergleichbare bzw. zuzuordnende Verkehrssituation angewendet werden können, um die unerwünschte Situation zu vermeiden.An undesirable situation can be classified so that, for example, a distinction can be made as to whether only a slightly undesirable situation, such as a threat to non-living objects, or an average hazard, such as a threat to living objects, or a highly undesirable situation , such as damage to the vehicle, vehicle occupants, other road users or foreign objects, has occurred. The classification of the degree of the undesirable situation can be predetermined by the traffic situation rules. Optionally, the traffic situation rules can also include driving suggestions that can be applied to the relevant comparable or attributable traffic situation in order to avoid the undesired situation.
Wird in Schritt S6 festgestellt, dass für die momentane Fahrzeugsituation eine oder mehrere passende Verkehrssituationsregeln vorliegen, so werden in Schritt S7 entsprechend die in den passenden Verkehrssituationsregeln angegebenen Fahrreaktionen, die zu der unerwünschten Situation geführt haben, bei dem Durchführen der autonomen Fahrfunktion berücksichtigt und möglichst für das autonome Führen des Kraftfahrzeugs
In
Dazu werden neben dem obigen Verfahren in den Kraftfahrzeugen
Die Situationsdaten definieren das Fahrszenario, in dem die unerwünschte Situation aufgetreten ist, und umfassen die Art einer unerwünschten Situation sowie Angaben zu dem Fahrszenario, wie die geografische Position des Kraftfahrzeugs, Fahrzeugzustandsdaten, Fahrzustandsdaten sowie durch die autonome Fahrfunktion oder durch Fahrereingriffe durchgeführte Maßnahmen unmittelbar vor Auftreten der unerwünschten Situation, d. h. z. B. innerhalb der vorgegeben Zeitdauer. Die Verkehrssituation wird dann von einem Kraftfahrzeug übermittelt, wenn das Kraftfahrzeug eine unerwünschte Situation festgestellt hat.The situation data defines the driving scenario in which the undesirable situation has occurred and includes the type of an undesired situation as well as information on the driving scenario, such as the geographical position of the motor vehicle, vehicle condition data, driving condition data and measures taken by the autonomous driving function or by driver interventions immediately before occurrence the undesirable situation, d. H. z. B. within the specified time period. The traffic situation is then transmitted by a motor vehicle when the motor vehicle has detected an undesirable situation.
Wurde die unerwünschte Situation festgestellt, werden von dem Kraftfahrzeug die Situationsdaten zusammengestellt, die das Fahrszenario und die Art der unerwünschten Situation definieren, und regelmäßig oder sofort an die Zentraleinheit
Die Zentraleinheit
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Systemsystem
- 22
- Zentraleinheitcentral processing unit
- 2121
- DatenbankDatabase
- 33
- Kommunikationsverbindungcommunication link
- 3131
- AutonomfahreinrichtungAutonomous moving device
- 3232
- Umgebungssensorenenvironmental sensors
- 3333
- Navigationssystemnavigation system
- 3434
- Kommunikationseinrichtungcommunicator
- 3535
- Antriebssystemdrive system
- 3636
- Bremssystembraking system
- 3737
- Lenksystemsteering system
- 3838
- Meldeeinrichtungsignaling device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102013210395 A1 [0006]DE 102013210395 A1 [0006]
- DE 102013205392 A1 [0007]DE 102013205392 A1 [0007]
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-
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