DE102017213621B4 - Method for operating a motor vehicle in an at least partially autonomous driving mode and motor vehicle with a control unit - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (10) in einem zumindest teilautonomen Fahrmodus, wobei das Kraftfahrzeug (10) eine Steuereinheit umfasst, welche das Kraftfahrzeug (10) bei aktiviertem zumindest teilautonomen Fahrmodus derart steuert, dass das Kraftfahrzeug (10) in einem vorbestimmten Abstand einem vorausfahrenden Leitfahrzeug folgt, wobei in einer Navigationseinheit des Kraftfahrzeugs (10) zumindest eine Gefahrenzone (12) in einer Navigationskarte gespeichert ist, wobei die zumindest eine Gefahrenzone (12) durch einen Begrenzungsrand (14) begrenzt ist, und wobei durch die Steuereinheit folgender Schritt ausgeführt wird:
- Prüfen, ob das Kraftfahrzeug (10) sich an eine der zumindest einen Gefahrenzone (12) annähert (Schritt S1); dadurch gekennzeichnet, dass falls die Steuereinheit das Annähern des Kraftfahrzeugs (10) an eine der zumindest einen Gefahrenzone (12) erkennt, durch die Steuereinheit folgende weiteren Schritte ausgeführt werden:
- Aussetzen des Folgens des vorausfahrenden Leitfahrzeugs vor einem Befahren der erkannten Gefahrenzone (12) an dem Begrenzungsrand (14) (Schritt S2);
- Ermitteln eines Belegungsraums (16), welchen das Kraftfahrzeug (10) nach einem Durchqueren der erkannten Gefahrenzone (12) unmittelbar in Anschluss an den Begrenzungsrand (14) der erkannten Gefahrenzone (12) einnehmen würde, wobei die Steuereinheit den Belegungsraum (16) des Kraftfahrzeugs (10) anhand einer Kraftfahrzeuglänge des Kraftfahrzeugs (10) ermittelt (Schritt S3);
- Prüfen, ob die erkannte Gefahrenzone (12) und der Belegungsraum (16) für das Kraftfahrzeug (10) frei befahrbar sind (Schritt S3); und
- Durchqueren der erkannten Gefahrenzone (12), wenn das Prüfen ergibt, dass die erkannte Gefahrenzone (12) und der Belegungsraum (16) frei befahrbar sind (Schritt S4).
A method for operating a motor vehicle (10) in an at least partially autonomous driving mode, wherein the motor vehicle (10) comprises a control unit which controls the motor vehicle (10) in at least partially autonomous driving mode such that the motor vehicle (10) at a predetermined distance ahead Leader vehicle follows, wherein in a navigation unit of the motor vehicle (10) at least one danger zone (12) is stored in a navigation map, wherein the at least one danger zone (12) by a boundary edge (14) is limited, and wherein the control unit performs the following step :
- checking whether the motor vehicle (10) is approaching one of the at least one danger zone (12) (step S1); characterized in that if the control unit detects the approach of the motor vehicle (10) to one of the at least one danger zone (12), the control unit carries out the following further steps:
- suspending the following of the preceding host vehicle before entering the detected danger zone (12) at the boundary edge (14) (step S2);
Determining an occupancy space (16), which the motor vehicle (10) would occupy immediately after passing through the detected danger zone (12) following the boundary edge (14) of the identified danger zone (12), the control unit occupying the occupancy space (16) of the Motor vehicle (10) based on a motor vehicle length of the motor vehicle (10) determined (step S3);
- Check whether the detected danger zone (12) and the occupancy space (16) for the motor vehicle (10) are freely passable (step S3); and
- Traversing the detected danger zone (12), if the check shows that the detected danger zone (12) and the occupancy space (16) are freely passable (step S4).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs in einem zumindest teilautonomen Fahrmodus. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Steuereinheit, welche dazu ausgelegt ist, das Kraftfahrzeug in einem aktivierten, zumindest teilautonomen Fahrmodus zu steuern.The present invention relates to a method for operating a motor vehicle in an at least partially autonomous driving mode. Moreover, the present invention relates to a motor vehicle with a control unit, which is designed to control the motor vehicle in an activated, at least partially autonomous driving mode.
Zumindest teilautonom betreibbare Kraftfahrzeuge (also teilautonom oder vollautonom betreibbare Kraftfahrzeuge) sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Hierbei übernimmt eine Steuereinheit des Kraftfahrzeugs die Führung oder die zumindest teilweise Führung des Kraftfahrzeugs. Dabei kann die Steuereinheit die Steuerung einer Querlenkung und/oder Längslenkung des Kraftfahrzeugs übernehmen, wie beispielsweise eine Steuerung über eine Geschwindigkeit, ein Lenken und/oder ein Bremsen des Kraftfahrzeugs. Weiterhin ist es bekannt, dass die Steuereinheit einen Abstand zu einem vorausfahrenden weiteren Kraftfahrzeug regelt, wie beispielsweise bei einem Abstandsregeltempomaten. Ein derartiger Abstandsregeltempomat ist beispielswiese unter dem Namen Adaptive Cruise Control (Adaptive Geschwindigkeitsregelung) bekannt. Dabei kann die Steuereinheit das Kraftfahrzeug derart steuern, dass das Kraftfahrzeug in einem vorbestimmten Abstand zu einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug diesem folgt. Im Folgenden wird das vorausfahrende Kraftfahrzeug als Leitfahrzeug bezeichnet.At least partially autonomously operable motor vehicles (ie partially autonomous or fully autonomously operable motor vehicles) are already known from the prior art. In this case, a control unit of the motor vehicle takes over the guidance or the at least partial guidance of the motor vehicle. In this case, the control unit can take over the control of a transverse steering and / or longitudinal steering of the motor vehicle, such as a control over a speed, steering and / or braking of the motor vehicle. Furthermore, it is known that the control unit regulates a distance to a further motor vehicle traveling ahead, such as, for example, in the case of an adaptive cruise control system. Such an adaptive cruise control is known, for example, under the name Adaptive Cruise Control (Adaptive Cruise Control). In this case, the control unit can control the motor vehicle in such a way that the motor vehicle follows it at a predetermined distance from a preceding motor vehicle. In the following, the preceding vehicle is referred to as a leader vehicle.
Hierbei ergibt sich die Problematik, dass das Leitfahrzeug eine Gefahrenzone durchfährt, jedoch das dem Leitfahrzeug folgende Kraftfahrzeug nicht unbedingt weiter folgen sollte. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn das Leitfahrzeug eine Kreuzung passiert, jedoch unmittelbar nach der Kreuzung sich ein Stau bildet, sodass das nachfolgende Kraftfahrzeug auf der Kreuzung zum Stehen kommen würde.This results in the problem that the lead vehicle passes through a danger zone, but should not necessarily continue to follow the lead vehicle following motor vehicle. This is the case, for example, when the leader vehicle passes an intersection, but a jam forms immediately after the intersection, so that the following motor vehicle would come to a stop at the intersection.
Die
Aus der
Aus der
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs in einem zumindest teilautonomen Fahrmodus derart weiterzuentwickeln, dass eine allgemeine Sicherheit im Straßenverkehr erhöht wird.The object of the present invention is to further develop a method for operating a motor vehicle in an at least partially autonomous driving mode in such a way that general safety on the road is increased.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche, die folgende Beschreibung und die Figuren offenbart.This object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention are disclosed by the subclaims, the following description and the figures.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass ein Kraftfahrzeug, welches in einem zumindest teilautonomen Fahrmodus derart von einer Steuereinheit gesteuert wird, dass das Kraftfahrzeug einem vorausfahrenden Leitfahrzeug folgt, überprüfen sollte, ob das Folgen in vorbestimmten Situation überhaupt möglich ist oder gar ein Sicherheitsrisiko birgt. Insbesondere soll dadurch vermieden werden, dass das Kraftfahrzeug in einer Gefahrenzone stehen bleibt. Dadurch kann nämlich eine potentielle Gefahrenquelle für weitere Straßenverkehrsteilnehmer entstehen. Ein derartiger teilautonomer Fahrmodus wird beispielsweise bei einem Staufolgeassistenten durch die Steuereinheit des Kraftfahrzeugs ausgeführt.The present invention is based on the recognition that a motor vehicle, which is controlled in a at least partially autonomous driving mode by a control unit such that the motor vehicle follows a leading vehicle ahead, should check whether the consequences in a predetermined situation at all or even poses a safety risk , In particular, it should be avoided that the motor vehicle stops in a danger zone. This can cause a potential source of danger for other road users. Such a semi-autonomous driving mode is performed, for example, in a Staufolgeassistenten by the control unit of the motor vehicle.
Eine allgemeine Sicherheit im Straßenverkehr wird somit erhöht, wenn die Steuereinheit bei dem aktivierten zumindest teilautonomen Fahrmodus, bei welchem das Kraftfahrzeug einem vorausfahrenden Leitfahrzeug folgt, überprüft, ob sich das Kraftfahrzeug an eine Gefahrenzone annähert. Hierzu ist in einer Navigationseinheit des Kraftfahrzeugs zumindest eine Gefahrenzone in einer Navigationskarte gespeichert. Eine Gefahrenzone kann sich dadurch ausweisen, dass ein Kraftfahrzeug sich innerhalb dieser Gefahrenzone nur flüchtig aufhalten sollte und/oder die Gefahrenzone zügig durchqueren sollte. Eine Gefahrenzone kann also beispielsweise ein Straßenabschnitt sein, welcher von mehreren Verkehrsteilnehmer in unterschiedliche Richtungen, wie beispielsweise in zwei kreuzenden Richtungen, befahren wird. Eine Gefahrenzone kann aber auch im Allgemeinen einen Bereich im Straßenverkehr beschreiben, auf welchem ein temporäres Anhalten und/oder Stehenbleiben des Kraftfahrzeugs besonders gefährlich bzw. verboten ist.A general road safety is thus increased when the control unit checks in the activated at least partially autonomous driving mode, in which the motor vehicle follows a lead vehicle ahead, whether the motor vehicle approaches a danger zone. For this purpose, in a navigation unit of the motor vehicle at least one danger zone is stored in a navigation map. A danger zone can be identified by the fact that a motor vehicle should only be located briefly within this danger zone and / or should traverse the danger zone quickly. A danger zone can be so For example, be a road section, which is traveled by several road users in different directions, such as in two intersecting directions. However, a danger zone can also generally describe an area on the road on which a temporary stopping and / or stopping of the motor vehicle is particularly dangerous or prohibited.
Die Steuereinheit des Kraftfahrzeugs macht sich die Navigationskarte zu Nutze, um das Kraftfahrzeug beispielsweise in Abhängigkeit von einem in der Navigationskarte verzeichneten Straßenverlauf zu steuern. Dabei ist in der Navigationskarte auch die zumindest eine Gefahrenzone verzeichnet. Die zumindest eine Gefahrenzone weist eine räumliche Ausdehnung auf, beispielsweise erstreckt sich die Gefahrenzone über eine Straßenkreuzung und/oder über einen Bahnübergang. Die Gefahrenzone ist durch einen Begrenzungsrand begrenzt. Mit anderen Worten bildet der Begrenzungsrand eine äußere Kontur der Gefahrenzone.The control unit of the motor vehicle uses the navigation map to control the motor vehicle, for example, as a function of a road course recorded in the navigation map. The at least one danger zone is also recorded in the navigation map. The at least one danger zone has a spatial extent, for example, the danger zone extends over a road intersection and / or over a railroad crossing. The danger zone is limited by a boundary. In other words, the boundary edge forms an outer contour of the danger zone.
In dem aktivierten zumindest teilautonomen Fahrmodus überprüft die Steuereinheit des Kraftfahrzeugs nun, ob sich das Kraftfahrzeug an eine der zumindest einen in der Navigationskarte gespeicherten Gefahrenzone annähert. Dabei kann die Steuereinheit dieses Prüfen nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitabstands und/oder nach einem Befahren eines vorbestimmten Wegabstands wiederholen. Die Steuereinheit erkennt ein Annähern an die zumindest eine Gefahrenzone insbesondere dadurch, dass sich das Kraftfahrzeug in einem vorbestimmten Abstand zu dem Begrenzungsrand der zumindest einen Gefahrenzone befindet.In the activated at least partially autonomous driving mode, the control unit of the motor vehicle now checks whether the motor vehicle is approaching one of the at least one danger zone stored in the navigation map. In this case, the control unit can repeat this checking after a predetermined time interval and / or after driving on a predetermined path distance. The control unit recognizes an approach to the at least one danger zone, in particular in that the motor vehicle is at a predetermined distance from the boundary edge of the at least one danger zone.
Falls die Steuereinheit das Annähern des Kraftfahrzeugs an eine der zumindest einen Gefahrenzone erkennt, wird durch die Steuereinheit das Folgen des vorausfahrenden Leitfahrzeugs vor einem Befahren der erkannten Gefahrenzone an dem Begrenzungsrand ausgesetzt. Mit anderen Worten steuert die Steuereinheit das Kraftfahrzeug derart, dass das Kraftfahrzeug dem vorausfahrenden Leitfahrzeug zunächst einmal maximal nur bis zu dem Begrenzungsrand der erkannten Gefahrenzone folgt. Beispielsweise handelt es sich bei der Gefahrenzone um einen Bahnübergang. Erkennt die Steuereinheit, dass sich das Kraftfahrzeug in einem vorbestimmten Abstand zu dem Bahnübergang befindet und auf diesen Bahnübergang hinzu steuert, so folgt das Kraftfahrzeug dem vorausfahrenden Leitfahrzeug nur bis zu dem Begrenzungsrand des Bahnübergangs, welcher beispielsweise zumindest zum Teil unmittelbar vor Bahngleisen oder vor einer Schranke des Bahnübergangs verläuft.If the control unit recognizes the approach of the motor vehicle to one of the at least one danger zone, the control unit suspends the following of the preceding lead vehicle from driving past the detected danger zone at the boundary edge. In other words, the control unit controls the motor vehicle in such a way that the motor vehicle first of all follows the leading vehicle ahead only up to the boundary edge of the identified danger zone. For example, the danger zone is a railroad crossing. If the control unit detects that the motor vehicle is at a predetermined distance from the level crossing and controls this level crossing, the motor vehicle follows the leading vehicle ahead only up to the boundary edge of the level crossing, which, for example, at least partially immediately before train tracks or in front of a barrier the railroad crossing runs.
In Anschluss an dem Aussetzen des Folgens des vorausfahrenden Leitfahrzeugs wird durch die Steuereinheit ein Belegungsraum ermittelt, welcher das Kraftfahrzeug nach einem Durchqueren der erkannten Gefahrenzone unmittelbar in Anschluss an den Begrenzungsrand der erkannten Gefahrenzone einnehmen würde. Bei dem Belegungsraum handelt es sich also um eine weitere Zone auf einem Straßenabschnitt, welcher unmittelbar an der Gefahrenzone angrenzt. Insbesondere grenzt der Belegungsraum an demjenigen Teil des Begrenzungsrands der Gefahrenzone an, welcher das Kraftfahrzeug nach einem Durchqueren der Gefahrenzone als letztes passieren würde. Eine räumliche Ausdehnung des Belegungsraums wird kraftfahrzeugabhängig von der Steuereinheit ermittelt. Eine Dimension des Belegungsraums ist beispielsweise abhängig von zumindest einer Dimension des Kraftfahrzeugs. Beispielsweise verläuft ein weiterer Teil des Begrenzungsrands hinter dem Bahnübergang, wie beispielsweise unmittelbar nach den Bahngleisen oder nach einer weiteren Schranke des Bahnübergangs. In diesem Beispiel wird der Belegungsraum aus dem Raum ermittelt, welcher das Kraftfahrzeug unmittelbar nach Durchqueren des Bahnübergangs hinter dem Bahnübergang einnehmen würde.Following the suspension of the sequence of the preceding master vehicle, an occupancy space is determined by the control unit, which would occupy the motor vehicle immediately after passing through the detected danger zone in connection with the boundary edge of the identified danger zone. The occupancy space is thus a further zone on a road section which is immediately adjacent to the danger zone. In particular, the occupancy space adjoins that part of the boundary edge of the danger zone, which the motor vehicle would pass last after passing through the danger zone. A spatial extent of the occupation space is determined by the control unit depending on the motor vehicle. A dimension of the occupancy space is dependent, for example, on at least one dimension of the motor vehicle. For example, another part of the boundary edge runs behind the level crossing, such as immediately after the train tracks or after another barrier of the railroad crossing. In this example, the occupancy space is determined from the space that would occupy the motor vehicle immediately after crossing the railroad crossing behind the railroad crossing.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass die Steuereinheit den Belegungsraum des Kraftfahrzeugs anhand einer Kraftfahrzeuglänge des Kraftfahrzeugs ermittelt. Beispielsweise ist die Kraftfahrzeuglänge in der Steuereinheit des Kraftfahrzeugs hinterlegt. Bei der Ermittlung des Belegungsraums und/oder bei dem Prüfen, ob die Gefahrenzone und der Belegungsraum frei befahrbar sind, wird dann beispielsweise von der Steuereinheit lediglich die Kraftfahrzeuglänge des Kraftfahrzeugs zu einer Länge der Gefahrenzone entlang einer durch das Kraftfahrzeug zu befahrenden Trajektorie innerhalb der Gefahrenzone addiert. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass auf besondere einfache Art und Weise geprüft werden kann, ob das Kraftfahrzeug sicher die Gefahrenzone durchqueren kann.The inventive method provides that the control unit determines the occupancy space of the motor vehicle based on a motor vehicle length of the motor vehicle. For example, the vehicle length is stored in the control unit of the motor vehicle. When determining the occupancy space and / or when checking whether the danger zone and the occupancy space are freely passable, the control unit adds then only the vehicle length of the motor vehicle to a length of the danger zone along a trajectory to be traveled by the motor vehicle within the danger zone , This has the advantage that it can be tested in a particularly simple manner, whether the motor vehicle can safely traverse the danger zone.
Nach Ermitteln des Belegungsraums prüft die Steuereinheit, ob die erkannte Gefahrenzone und der Belegungsraum für das Kraftfahrzeug frei befahrbar sind. Mit anderen Worten prüft die Steuereinheit, ob ein gesamter Bereich, der durch die in der Navigationskarte gespeicherte Gefahrenzone und den ermittelten Belegungsraum ausgebildet wird, frei befahrbar ist. Mit anderen Worten prüft die Steuereinheit, ob das Kraftfahrzeug in einem absehbaren Zeitraum die gesamte erkannte Gefahrenzone wieder verlassen kann. Ist das Ergebnis dieses Prüfens positiv, wird das Kraftfahrzeug durch die Steuereinheit derart gesteuert, dass das Kraftfahrzeug die erkannte Gefahrenzone durchquert. Durch dieses Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass in dem zumindest teilautonomen Fahrmodus, bei welchem das Kraftfahrzeug dazu gesteuert wird, einem vorausfahrenden Leitfahrzeug zu folgen, vermieden wird, dass das Kraftfahrzeug in einer Gefahrenzone zum Stehen kommt. Somit kann einerseits eine Stausituation in einer Gefahrenzone, wie beispielsweise auf einer Straßenkreuzung, vermieden werden. Andererseits werden Gefahren, die eine Sicherheit des Kraftfahrzeugs und möglicherweise weitere Verkehrsteilnehmer gefährden würde, eingedämmt. Vorteilhaft durch das erfindungsgemäße Verfahren ist weiterhin, dass eine Entscheidung, ob die erkannte Gefahrenzone durch das Kraftfahrzeug durchquerbar ist oder nicht, fahrzeugindividuell ermittelt wird. So benötigt beispielsweise ein Kleinbus auf einem Straßenabschnitt hinter der Gefahrenzone mehr Platz als ein Kleinwagen. Der jeweilige Belegungsraum des Kleinbus bzw. des Kleinwagens wird dann fahrzeugindividuell bestimmt. Somit kann auch sichergestellt werden, dass keine unnötigen Lücken im Straßenverkehr entstehen, welche einen Rückstau bilden würden.After determining the occupancy space, the control unit checks whether the detected danger zone and the occupancy space for the motor vehicle are freely passable. In other words, the control unit checks whether an entire area, which is formed by the danger zone stored in the navigation map and the determined occupancy space, is freely passable. In other words, the control unit checks whether the motor vehicle can leave the entire danger zone detected within a foreseeable period of time. If the result of this checking is positive, the motor vehicle is controlled by the control unit in such a way that the motor vehicle passes through the identified danger zone. By this method, there is the advantage that in the at least partially autonomous driving mode, in which the motor vehicle is controlled to follow a lead vehicle ahead, it is avoided that the Motor vehicle comes to a halt in a danger zone. Thus, on the one hand, a traffic jam situation in a danger zone, such as on a road intersection, can be avoided. On the other hand, dangers which would jeopardize the safety of the motor vehicle and possibly other road users are contained. Another advantage of the method according to the invention is that a decision as to whether or not the identified danger zone can be traversed by the motor vehicle is determined on a vehicle-specific basis. For example, a minibus on a section of road behind the danger zone requires more space than a small car. The respective occupancy space of the minibus or the small car is then determined vehicle-specific. Thus, it can also be ensured that no unnecessary gaps in the road traffic arise, which would form a backwater.
Die Erfindung umfasst auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also includes developments of the method according to the invention, resulting in additional advantages.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, nach einem erfolgreichen Prüfen, dass die erkannte Gefahrenzone und der Belegungsraum für das Kraftfahrzeug frei befahrbar sind, durch die Steuereinheit das Folgen des vorausfahrenden Leitfahrzeugs wieder aufgenommen wird. Dabei kann es sich um dasselbe Leitfahrzeug handeln, welchem das Kraftfahrzeug vor der Annäherung an der Gefahrenzone gefolgt hat. Es kann sich aber auch um ein weiteres Leitfahrzeug handeln, welches nun unmittelbar vor dem Kraftfahrzeug voraus fährt. Durch die automatische Wiederaufnahme des zumindest teilautonomen Fahrmodus, bei welchem das Kraftfahrzeug durch eine Steuereinheit derart gesteuert wird, dass sie dem vorausfahrenden Leitfahrzeug folgt, wird dem Benutzer des Kraftfahrzeugs erspart, diesen zumindest teilautonomen Fahrmodus nochmals nach Durchqueren der erkannten Gefahrenzone aktivieren zu müssen. Von dem Benutzer wird dann ein quasi ununterbrochener teilautonomer Fahrmodus wahrgenommen. Somit erleichtert sich die Bedienung des zumindest teilautonomen Fahrmodus und erhöht sich ein Benutzerkomfort.An embodiment of the method according to the invention provides, after a successful check that the detected danger zone and the occupancy space for the motor vehicle are freely passable, by the control unit, the consequences of the preceding master vehicle is resumed. It may be the same lead vehicle, which the motor vehicle followed before approaching the danger zone. But it may also be another Leitfahrzeug, which now drives directly in front of the motor vehicle ahead. Due to the automatic resumption of the at least partially autonomous driving mode, in which the motor vehicle is controlled by a control unit in such a way that it follows the preceding lead vehicle, the user of the motor vehicle is spared having to activate this at least partially autonomous driving mode again after passing through the recognized danger zone. The user then perceives a quasi-uninterrupted, partially autonomous driving mode. This facilitates the operation of the at least partially autonomous driving mode and increases user comfort.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass falls das Prüfen, ob die erkannte Gefahrenzone und der Belegungsraum frei befahrbar sind, ein negatives Ergebnis liefert, also mit anderen Worten die erkannte Gefahrenzone und/oder der Belegungsraum nicht frei befahrbar sind, die Steuereinheit das Kraftfahrzeug derart steuert, dass das Kraftfahrzeug vor der erkannten Gefahrenzone wartet. Beispielsweise bleibt das Kraftfahrzeug weiterhin an den Begrenzungsrand der erkannten Gefahrenzone stehen. Die Steuereinheit wiederholt dann das Prüfen, ob die erkannte Gefahrenzone und der Belegungsraum für das Kraftfahrzeug frei befahrbar sind. Dieses Prüfen kann nach einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem vorhergehenden Prüfen erfolgen. Dieses Prüfen kann aber auch nach Erkennen einer vorbestimmten Fahrsituation innerhalb der erkannten Gefahrenzone und/oder des Belegungsraums erneut erfolgen. Beispielsweise wird ein weiterer Verkehrsteilnehmer innerhalb des Belegungsraums erkannt. Sobald eine Bewegung dieses weiteren Verkehrsteilnehmers erkannt wird, wird das Prüfen, ob der Belegungsraum frei befahrbar ist, durch die Steuereinheit wiederholt. Somit wird durch diese Ausführungsform sichergestellt, dass der zumindest teilautonome Fahrmodus nicht bereits nach einem ersten Prüfen mit einem negativen Ergebnis ausgesetzt wird. Dadurch erhöht sich auch der Benutzerkomfort.Another embodiment provides that, if the check whether the detected danger zone and the occupancy space are freely passable, a negative result, in other words the detected danger zone and / or occupancy space are not freely passable, the control unit controls the motor vehicle so in that the motor vehicle waits in front of the recognized danger zone. For example, the motor vehicle continues to be at the boundary edge of the detected danger zone. The control unit then repeats checking whether the detected danger zone and the occupancy space for the motor vehicle are freely passable. This checking may be done after a predetermined period of time after the previous check. However, this checking can also take place again after recognizing a predetermined driving situation within the detected danger zone and / or the occupancy space. For example, another road user within the occupation space is recognized. As soon as a movement of this further traffic participant is detected, the checking as to whether the occupancy space is freely passable is repeated by the control unit. Thus, this embodiment ensures that the at least partially autonomous driving mode is not already exposed after a first test with a negative result. This also increases the user comfort.
Bevorzugt hierzu wird durch die Steuereinheit, falls ein Ergebnis des wiederholten Prüfens, ob die erkannte Gefahrenzone und der Belegungsraum frei befahrbar sind, weiterhin nach einer vorbestimmten Zeitdauer seit einem erstmaligen Prüfen negativ ist, der zumindest teilautonome Fahrmodus ausgeschaltet. Mit anderen Worten erfolgt in diesem Fall kein weiteres Prüfen mehr, ob die erkannte Gefahrenzone und der Belegungsraum frei befahrbar sind und der zumindest teilautonome Fahrmodus, wie beispielsweise ein sogenannter Adaptive Cruise Control, wird beendet. Hierdurch wird verhindert, dass die Steuereinheit des Kraftfahrzeugs das Prüfen in einer Dauerschleife ausführt. Mit anderen Worten wird durch ein Überwachen der Zeitdauer seit dem erstmaligen Prüfen eine Abbruchbedingung des zumindest teilautonomen Fahrmodus eingeführt. Die vorbestimmte Zeitdauer kann beispielsweise abhängig von der erkannten Gefahrenzone sein und/oder von einem Benutzer des Kraftfahrzeugs vorgegeben werden. Sobald das Folgen des vorausfahrenden Leitfahrzeugs ausgesetzt wird und/oder sobald das erstmalige Prüfen, ob die erkannte Gefahrenzone und der Belegungsraum frei befahrbar sind, erfolgt, kann eine Zeitmesseinrichtung gestartet werden, um eine Zeitdauer zu messen. Die Zeitmesseinrichtung kann beispielsweise ein Signal an die Steuereinheit ausgeben, sobald die gemessene Zeitdauer die vorbestimmte Zeitdauer überschreitet. Hierdurch wird verhindert, dass bei einem dauerhaft blockierten Straßenabschnitt, wie beispielsweise bei einer Baustelle und/oder einer Straßensperre, dass Kraftfahrzeug davor stehen bleibt und endlos wiederholt prüft, ob der dauerhaft blockierte Straßenabschnitt wieder frei wird.Preferably, by the control unit, if a result of the repeated checking, whether the recognized Danger zone and the occupancy space are freely passable, continues to be negative after a predetermined period of time since a first check, the at least teilautonome driving mode off. In other words, no further checking takes place in this case, as to whether the detected danger zone and the occupancy space are freely passable, and the at least partially autonomous driving mode, such as a so-called adaptive cruise control, is terminated. This prevents the control unit of the motor vehicle from carrying out the checking in a continuous loop. In other words, by monitoring the time period since the first check, an abort condition of the at least partially autonomous drive mode is introduced. The predetermined period of time may, for example, be dependent on the detected danger zone and / or predetermined by a user of the motor vehicle. As soon as the following of the preceding host vehicle is suspended and / or as soon as the first check is made as to whether the detected danger zone and the occupancy space are freely passable, a time measuring device can be started to measure a time duration. The time measuring device may, for example, output a signal to the control unit as soon as the measured time duration exceeds the predetermined time duration. This prevents that in a permanently blocked road section, such as at a construction site and / or a roadblock that motor vehicle stops in front of it and repeatedly checks repeatedly, if the permanently blocked road section is free again.
Bevorzugt hierzu wird in diesem Fall durch die Steuereinheit bei Beenden des zumindest teilautonomen Fahrmodus eine Signaleinrichtung im Kraftfahrzeug angesteuert, ein Hinweissignal über das Beenden des zumindest teilautonomen Fahrmodus an den Benutzer des Kraftfahrzeugs auszugeben. Mit anderen Worten wird der Benutzer darüber benachrichtigt, dass das Prüfen, ob die erkannte Gefahrenzone und der Belegungsraum frei befahrbar sind, wiederholt negativ ausgefallen ist. Das Hinweissignal kann beispielsweise eine Aufforderung an den Benutzer beinhalten, die Führung des Kraftfahrzeugs wieder zu übernehmen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Benutzer rechtzeitig darüber informiert wird, dass er die Steuerung seines Kraftfahrzeugs zumindest vorübergehend selbst übernehmen muss.Preferably, in this case, in the case of terminating the at least partially autonomous driving mode, a signal device in the motor vehicle is actuated by the control unit to output an indication signal to the user of the motor vehicle about terminating the at least partially autonomous driving mode. In other words, the user is notified that checking whether the detected danger zone and the occupancy space are freely passable has repeatedly been negative. The indication signal may include, for example, a request to the user to take over the guidance of the motor vehicle again. This results in the advantage that the user is informed in good time that he must take over the control of his motor vehicle, at least temporarily himself.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Steuereinheit das Prüfen, ob die erkannte Gefahrenzone und der Belegungsraum für das Kraftfahrzeug frei befahrbar sind, mittels eines Abstandssensors und/oder mittels einer Kamera ausführt. Hierzu ist der Abstandsensor und/oder die Kamera an einem Außenbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet und kommunizieren mit der Steuereinheit. Beispielsweise steuert die Steuereinheit den Abstandsensor und/oder die Kamera an, um die Prüfung über die Belegung der Gefahrenzone und/oder des Belegungsraums auszuführen. Der Abstandsensor kann beispielsweise als ein Laserscanner und/oder als ein Lidar und/oder als ein Radar ausgebildet sein.A further advantageous development of the method according to the invention provides that the control unit carries out the checking as to whether the detected danger zone and the occupancy space for the motor vehicle are freely passable by means of a distance sensor and / or by means of a camera. For this purpose, the distance sensor and / or the camera is arranged on an outer region of the motor vehicle and communicate with the control unit. For example, the control unit controls the distance sensor and / or the camera in order to carry out the check on the occupancy of the danger zone and / or the occupancy space. The distance sensor can be designed, for example, as a laser scanner and / or as a lidar and / or as a radar.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Steuereinheit das Prüfen, ob das Kraftfahrzeug sich an eine der zumindest einen in der Navigationskarte gespeicherten Gefahrenzone annähert, mittels einem Ermitteln aktueller Standortkoordinaten des Kraftfahrzeugs und einem Vergleichen mit zu der zumindest einen Gefahrenzone gespeicherten geographischen Koordinaten ausführt. Beispielsweise sind zu der jeweiligen Gefahrenzone die geographischen Koordinaten des jeweiligen Begrenzungsrand in der Navigationskarte hinterlegt. Dabei kann sich die Navigationskarte automatisch aktualisieren und/oder beispielsweise durch Funk übermittelte geographische Koordinaten zu einer weiteren Gefahrenzone in der Navigationskarte speichern. Die Steuereinheit prüft zu regelmäßigen Zeit- und/oder Wegabständen, ob die aktuellen Standortkoordinaten des Kraftfahrzeugs mit zumindest einem der gespeicherten geographischen Koordinaten zu einer Gefahrenzone übereinstimmen. Alternativ prüft die Steuereinheit mittels der aktuellen Standortkoordinaten des Kraftfahrzeugs, ob diese Standortkoordinaten sich in einer vorbestimmten Entfernung zu den geographischen Koordinaten der Gefahrenzone befinden, wobei bei dieser vorbestimmten Entfernung eine Annäherung des Kraftfahrzeugs an die Gefahrenzone erkannt wird. Da die Steuereinheit zum Betreiben des Kraftfahrzeugs in dem zumindest teilautonomen Fahrmodus üblicherweise sowieso die aktuellen Standortkoordinaten des Kraftfahrzeugs kennt und zur Steuerung des Kraftfahrzeugs verwendet, ist diese Weiterbildung besonders einfach und kostengünstig zu implementieren.A further advantageous development of the method according to the invention provides that the control unit checks whether the motor vehicle is approaching one of the at least one danger zone stored in the navigation map by means of determining current location coordinates of the motor vehicle and comparing it with the geographical location stored in the at least one danger zone Coordinates. For example, the geographical coordinates of the respective boundary edge are stored in the navigation map to the respective danger zone. In this case, the navigation map can update itself automatically and / or store, for example, by radio transmitted geographical coordinates to another danger zone in the navigation map. The control unit checks at regular time and / or distances, whether the current location coordinates of the motor vehicle with at least one of the stored geographical coordinates to a danger zone match. Alternatively, the control unit checks, by means of the current location coordinates of the motor vehicle, whether these location coordinates are located at a predetermined distance from the geographic coordinates of the danger zone, wherein an approach of the motor vehicle to the danger zone is detected at this predetermined distance. Since the control unit for operating the motor vehicle in the at least partially autonomous driving mode usually knows the current location coordinates of the motor vehicle anyway and uses them to control the motor vehicle, this development is particularly simple and inexpensive to implement.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist als Gefahrenzone zumindest eine Halteverbotszone und/oder zumindest ein Gefahrenbereich definiert. Beispielsweise umfasst die Gefahrenzone einen Bahnübergang und/oder eine Klappbrücke und/oder einen Straßenkreuzungsbereich und/oder eine Ausfahrt von einem Rettungsdienst. In diesen Bereichen kann es besonders lebensgefährlich sein, wenn das Kraftfahrzeug hier zu lange verweilt oder sogar zum Stehen kommt. Durch die Markierung dieser Bereiche in der Navigationskarte als Gefahrenzonen und das Prüfen, ob es insbesondere überhaupt möglich ist, diese Gefahrenzone zügig zu durchfahren und auch zeitnah vollständig zu verlassen, wird eine allgemeine Sicherheit im Straßenverkehr erhöht.In a further advantageous development of the method according to the invention, at least one no-stopping zone and / or at least one danger zone is defined as the danger zone. For example, the danger zone includes a railroad crossing and / or a bascule bridge and / or a road crossing area and / or an exit from an ambulance service. In these areas, it can be particularly life-threatening if the vehicle lingers here too long or even comes to a halt. By marking these areas in the navigation map as danger zones and checking whether it is even possible in particular to pass through this danger zone quickly and also to leave completely in time, a general safety in road traffic is increased.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine Steuereinheit auf, welche dazu ausgelegt ist, das Kraftfahrzeug bei einem aktivierten zumindest teilautonomen Fahrmodus derart zu steuern, dass das Kraftfahrzeug einem vorausfahrenden Leitfahrzeug in einem vorbestimmten Abstand folgt. Des Weiteren weist das Kraftfahrzeug eine Navigationseinheit mit einer Navigationskarte auf, in welcher zumindest eine Gefahrenzone gespeichert ist. Die zumindest eine Gefahrenzone ist in der Navigationskarte durch einen Begrenzungsrand markiert, welcher zugleich eine räumliche Ausdehnung der Gefahrenzone definiert. Die Steuereinheit ist dazu ausgelegt, zu prüfen, ob das Kraftfahrzeug sich an eine der zumindest einen Gefahrenzone annähert. Falls die Steuereinheit das Annähern des Kraftfahrzeugs an eine der zumindest einen Gefahrenzone erkennt, ist die Steuereinheit dazu ausgelegt, das Folgen des vorausfahrenden Leitfahrzeugs zumindest vorübergehend vor einem Befahren der erkannten Gefahrenzone an dem Begrenzungsrand auszusetzen. Weiterhin ist die Steuereinheit dazu ausgelegt, einen Belegungsraum zu ermitteln, welchen das Kraftfahrzeug nach einem Durchqueren der erkannten Gefahrenzone unmittelbar in Anschluss an den Begrenzungsrand der erkannten Gefahrenzone einnehmen würde. Des Weiteren ist die Steuereinheit dazu ausgelegt, zu prüfen, ob die erkannte Gefahrenzone zusammen mit dem Belegungsraum für das Kraftfahrzeug frei befahrbar ist. Falls diese Prüfung positiv ausfällt, ist die Steuereinheit dazu ausgelegt, das Kraftfahrzeug derart zu steuern, dass das Kraftfahrzeug die erkannte Gefahrenzone durchquert.The motor vehicle according to the invention has a control unit which is designed to control the motor vehicle in an activated at least partially autonomous driving mode such that the motor vehicle follows a lead vehicle ahead at a predetermined distance. Furthermore, the motor vehicle has a navigation unit with a navigation map in which at least one danger zone is stored. The at least one danger zone is marked in the navigation map by a boundary edge, which at the same time defines a spatial extent of the danger zone. The control unit is designed to check whether the motor vehicle is approaching one of the at least one danger zone. If the control unit recognizes the approach of the motor vehicle to one of the at least one danger zone, the control unit is designed to suspend the following of the preceding lead vehicle, at least temporarily, from driving past the detected danger zone at the boundary edge. Furthermore, the control unit is designed to determine an occupancy space, which would occupy the motor vehicle after passing through the detected danger zone immediately following the boundary edge of the detected danger zone. Furthermore, the control unit is designed to check whether the detected danger zone together with the occupancy space for the motor vehicle is freely passable. If this test is positive, the control unit is designed to control the motor vehicle such that the motor vehicle passes through the detected danger zone.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the motor vehicle according to the invention, which have features as they have already been described in connection with the developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the motor vehicle according to the invention are not described again here.
Die zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs in einem zumindest teilautonomen Fahrmodus beschriebenen Vorteile und Weiterbildungen gelten somit sinngemäß für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit einer Steuereinheit. The advantages and further developments described above in connection with the method according to the invention for operating a motor vehicle in an at least partially autonomous driving mode thus apply mutatis mutandis to the motor vehicle according to the invention with a control unit.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
-
1 ein Diagramm, welches die Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs in einem zumindest teilautonomen Fahrmodus erläutert; -
2 eine schematische Darstellung eines Bahnübergangs und einer durch den Bahnübergang gebildeten Gefahrenzone; -
3 eine schematische Darstellung einer Straßenkreuzung und einer durch die Straßenkreuzung gebildeten Gefahrenzone; und -
4 eine schematische Darstellung einer Autobahnausfahrt und einer durch die Autobahnausfahrt gebildeten Gefahrenzone.
-
1 a diagram which illustrates the method steps of a method for operating a motor vehicle in an at least partially autonomous driving mode; -
2 a schematic representation of a railroad crossing and a danger zone formed by the railroad crossing; -
3 a schematic representation of a road junction and a danger zone formed by the intersection; and -
4 a schematic representation of a motorway exit and a danger zone formed by the motorway exit.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen 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.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention, which are to be considered independently of one another, which each further develop the invention independently of one another and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.
In
In einem ersten Verfahrensschritt
In einem dritten Verfahrensschritt
Ergibt diese Prüfung, dass das Kraftfahrzeug
Ergibt die Prüfung jedoch, dass ein Durchqueren der Gefahrenzone
In
In
In
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein Kraftfahrzeug in einem zumindest teilautonomen Fahrmodus sicher betrieben werden kann, wobei das Kraftfahrzeug in einem aktivierten zumindest teilautonomen Fahrmodus von einer Steuereinheit derart gesteuert wird, dass das Kraftfahrzeug einem vorausfahrenden Leitfahrzeug folgt.Overall, the examples show how a motor vehicle can be operated safely in an at least semi-autonomous driving mode by the invention, wherein the motor vehicle is controlled in an activated at least partially autonomous driving mode by a control unit such that the motor vehicle follows a lead vehicle ahead.
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