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Die Erfindung betrifft ein Fahrsystem, Verfahren, sowie ein korrespondierendes Computerprodukt zur Identifikation zumindest eines zweckmäßigen Übergabepunkts zur Übergabe der Kontrolle zwischen Fahrzeug und Fahrer sowie zu einer entsprechenden Routenplanung.
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Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren.
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Es sind viele Systeme zur Automatisierung der Bewegung eines Fahrzeugs bekannt. Zum Beispiel können Fahrerassistenzsysteme den Fahrer des Fahrzeugs informieren, z.B. auch im Falle von Gefahren warnen oder bei seiner Bahnführungsaufgabe durch steuernde bzw. regelnde Eingriff in das Fahrwerk des Fahrzeugs unterstützen. Die Unterstützung des Fahrers durch solche Systeme reicht von der Bereitstellung eines reinen Informationsangebotes an den Fahrer bzw. leichter übersteuerbarer Regeleingriffen in das Fahrwerk des Fahrzeugs bis hin zu einem vollautomatischen fahrerunabhängigen Steuern („autonomes Fahren“) des Fahrzeugs.
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In der
DE 10 2012 023 498 A1 wird ein Verfahren zur selbsttätigen Fahrzeugführung beschrieben. Darin wird vorgeschlagen, dass eine Vielzahl von Fahrzeugen anhand der verfügbaren fahrzeuginternen Umfeldsensorik Fahrbahneigenschaften erfasst und einer zentralen Datenbank zur Verfügung stellt. Dadurch soll erreicht werden, dass die Informationen zu den Fahrbahneigenschaften auf einem aktuellen Stand gehalten werden. Die Informationen der Datenbank werden dabei an ein einen (bestimmten) Fahrbahnabschnitt durchfahrendes Fahrzeug übermittelt, damit das Fahrzeug bereits im Voraus die von der Datenbank zusammengeführten Informationen zu den Fahrbahneigenschaften erhält und daraufhin entscheiden kann, ob der Fahrbahnabschnitt selbsttätig durchfahren werden kann. Eine Entscheidung darüber, ob ein Fahrbahnabschnitt selbsttätig durchfahrbar ist, wird davon abhängig gemacht, ob bereits ausreichende Informationen in der Datenbank vorliegen. Dabei werden Informationen wie Uhrzeit, Wetter oder Beleuchtung analysiert, um äußeren aktuellen Randbedingungen Rechnung tragen zu können.
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Problematisch bei der Verwendung der bekannten Systeme zum zumindest teilweise automatisierten Fahren sind kurzfristige bzw. in Echtzeit erforderliche Entscheidungen. Solche Entscheidungen hängen meistens mit einer konkreten Konstellation von Verkehrsteilnehmern bzw. deren Bewegungsparametern zusammen. Systeme mit Backendnutzung können solche Informationen nicht hinreichend berücksichtigen oder sind hierfür zu langsam. Systeme, die eine entsprechend aufwändige Umfeldsensorik des Fahrzeugs nutzen, sind wiederum für eine industrialisierbare Anwendung noch zu teuer. Diese können außerdem nicht alle Objekte im Straßenverkehr berücksichtigen, weil viele Objekte in einer Objektkonstellation voneinander oder von sonstigen Gegenständen verdeckt oder außerhalb der Reichweite sind. Selbst eine sehr teure Sensorik ist daher meistens zu „kurzsichtig“.
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Der tatsächlich (ohne signifikante Erhöhung der Risiken) erreichbare Automatisierungsgrad der aus dem Stand der Technik bekannten Systeme kann in Abhängigkeit von mehreren Randbedingungen, z.B. von konkreten Verkehrssituationen, Eigenschaften des Verkehrs, baulichen Sondersituationen, Verhalten anderer Verkehrsteilnehmer in der Umgebung, Qualität der Navigationsdaten, der (typischerweise sehr mangelnder) Realzeitfähigkeit von externen Daten etc., sehr variabel sein.
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Auch können solche Systeme bei einigen Anordnungen von umgebenden Verkehrsteilnehmern einen hohen Automatisierungsgrad in der Fahrzeugführung erreichen, während bei anderen Anordnungen wiederum keine hinreichende Leistungsfähigkeit („Performance“) erreicht wird.
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Ein Automatisierungsgrad, der mit solchen Systemen in einer bestimmten Situation tatsächlich erreichbar ist, kann im Vergleich zu dem mit dem System theoretisch erreichbaren Automatisierungsgrad zeitweise sehr stark und unerwartet für den Fahrer eingeschränkt sein.
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Der Fahrer eines Fahrzeugs erlebt eine unterwartete Einschränkung des Automatisierungsgrads (selbst für einen kurzen Zeitabschnitt oder Streckenabschnitt) als sehr negativ. Eine Möglichkeit zur zwischenzeitlichen Erhöhung des Automatisierungsgrads wird vom Fahrer häufig nicht genutzt, besonders wenn er nicht zuversichtlich sein kann, dass der höhere Automatisierungsgrad über ein längeres Zeitintervall stabil unterstützt wird. Insgesamt gesehen erlebt der Fahrer die (für ihn nicht immer plausible) Variabilität des Automatisierungsgrads häufig deutlich negativer, als einen niedrigen aber konstanten Automatisierungsgrad. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Fahrsystem, ein Verfahren, sowie ein korrespondierendes Computerprodukt zur Identifikation zumindest eines zweckmäßigen Übergabepunkts zur Übergabe der Kontrolle zwischen Fahrzeug und Fahrer für ein zumindest teilweise automatisiert fahrendes Fahrzeug sowie einer entsprechenden Routenauswahl aufzuzeigen.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrsystem für ein zumindest teilweise automatisiert fahrendes Fahrzeug, wobei das Fahrsystem eine Routenplanung und eine Fahrzeugführungs-Steuereinheit umfasst.
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Das Fahrsystem ist eingerichtet, einen Automatisierungsgrad für zumindest einen Fahrbahnabschnitt innerhalb der Route oder einer alternativen Route zu ermitteln, insbesondere zu prädizieren.
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Darüber hinaus ist das Fahrsystem eingerichtet, mittels der Routenplanung eine erste Route von einer Start-Position zu einer Ziel-Position oder eine zweite Route zu bestimmen, wobei die Entscheidung zwischen einer ersten Route und der zweiten Route von dem ermittelten Automatisierungsgrad für einen oder mehrere Fahrbahnabschnitt und von dem Vorhandensein von zumindest einem Übergabepunkt entlang der Route oder Route abhängt.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Routenplanung und Fahrzeugführung für ein zumindest teilweise automatisiert betreibbares Kraftfahrzeug, mit den Schritten:
- • Ermitteln, insbesondere Prädizieren eines Automatisierungsgrads für zumindest einen Fahrbahnabschnitt innerhalb der Route oder einer alternativen Route,
- • Bestimmen einer erste Route von einer Start-Position zu einer Ziel-Position oder einer zweiten Route, wobei die Entscheidung zwischen einer ersten Route und der zweiten Route von dem ermittelten Automatisierungsgrad für einen oder mehrere Fahrbahnabschnitt und von dem Vorhandensein von zumindest einem Übergabepunkt entlang der Route oder Route abhängt.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein System, insbesondere umfassend ein Cloud-Dienst, ausgestaltet zu einem Austausch der Daten mit einem oder mehreren Fahrzeugen, wobei abhängig von den Daten erfolgt:
- • Bestimmen eines Automatisierungsgrads für zumindest einen Abschnitt der Route und/oder Route, und/oder
- • Identifizieren, insbesondere auswählen eines Übergabepunkts, und/oder
- • Ausführung eines Datenaustauschs um das Anfahren zumindest eines voraussichtlichen Übergabepunkts zu veranlassen, und/oder
- • Entscheidung zwischen einer erste Route und einer zweiten Route zu treffen, und/oder
- • Routenplanung bis zum Übergabepunkt zu beeinflussen.
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Das Fahrsystem ist auch ausgestaltet die Merkmale des Übergabepunktes bei der besagten Entscheidung zu berücksichtigen. Beispielsweise kann das Fahrsystem ausgestaltet sein Merkmale eines oder mehrerer Übergabepunkte zu berücksichtigen, die dafür kennzeichnend sind, wie gut diese Übergabepunkte, insbesondere bei den aktuellen oder prädizierten Randbedingungen, zu der besagten Übergabe im Allgemeinen und/oder zu der einen (bestimmten) geplanten Übergabe bzw. der Übergabe unter gegebenen Voraussetzungen oder Bedingungen geeignet ist.
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Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Fahrsystem nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Verfahren nach dem zweiten Aspekt der Erfindung und das erfindungsgemäße System nach dem dritten Aspekt der Erfindung. An dieser Stelle und in den Patentansprüchen nicht explizit beschriebene vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens oder des erfindungsgemäßen Systems entsprechen den vorstehend beschriebenen oder in den Patentansprüchen beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Fahrsystems.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrsystems, und
- 2 eine beispielhafte Verkehrssituation.
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Die Erfindung beschreit ein Fahrsystem für ein zumindest teilweise automatisiert fahrendes Fahrzeug (100), wobei das Fahrsystem eine Routenplanung (110) und eine Fahrzeugführungs-Steuereinheit (120) umfasst.
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Das Fahrsystem ist eingerichtet, einen Automatisierungsgrad für zumindest einen Fahrbahnabschnitt innerhalb der Route (A, D) oder einer alternativen Route (A, D') zu ermitteln, insbesondere zu prädizieren.
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Außerdem ist das Fahrsystem eingerichtet, mittels der Routenplanung (110) eine erste Route (A, C) von einer Start-Position zu einer Ziel-Position oder eine zweite Route (A, C') zu bestimmen, wobei die Entscheidung zwischen einer ersten Route (A, C) und der zweiten Route (A, C') von dem ermittelten Automatisierungsgrad für einen oder mehrere Fahrbahnabschnitt und von dem Vorhandensein von zumindest einem Übergabepunkt (B1, B2, ... B1', B2') entlang der Route (A, C) oder Route (A, C') abhängt.
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Zusätzlich kann ein Kriterium, betreffend eine Fahrzeit berücksichtigt werden: Bevorzugt kann bei der Entscheidung zwischen einer ersten Route (A, C) und der zweiten Route (A, C'), berücksichtigt werden, wie lange das Fahrzeug, insbesondere ein bestimmter Fahrer des Fahrzeugs, bisher ohne eine Pause gefahren ist.
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Beispielsweise kann die Entscheidung zwischen einer ersten Route (A, C) und einer zweiten Route (A, C') und/oder die Entscheidung zu einem Übergabepunkt (B1, B2 ... B1', B2') abhängig von einer bisherigen Fahrzeit ohne eine Pause und von einem vorausbestimmten Kriterium betreffend Häufigkeit der Pausen bestimmt werden.
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Der besagter Übergabepunkt kann insbesondere ein Übergabepunkt sein, vor dem eine im Wesentlichen hochautomatisierte Fahrt möglich oder geplant ist und an dem eine Übergabe der Kontrolle, insbesondere von bestimmten Fahraufgaben, z.B. der Querführung des Fahrzeugs, der Durchführung von Manövern oder von bestimmten Manövern an den Fahrer (auf eine geeignete oder vorteilhafte Art und Weise) möglich ist.
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Ein solcher Übergabepunkt kann ein Fahrbahnbereich sein, der sich besonders gut zu einer Übergabe eignet.
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Ferner kann es sich bei einem Übergabepunkt der sich zu der Übergabe der Kontrolle während der Fahrt, d.h. ohne eine Unterbrechung der Fahrt, handeln und/oder einem Übergabepunkt der ein Anhalten oder Umsteigen, z.B. von einem Fahrersitz oder einen Fahrgastsitz oder eine Fahrgastliege des Fahrzeugs oder von einem Fahrgastsitz oder einer Fahrgastliege auf einen Fahrersitz des Fahrzeugs erfordert.
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Eine Definition eines solchen Übergabepunktes ist auch deswegen sinnvoll, weil der Fahrer somit dessen bewusst oder bewusster sein kann, dass und insbesondere welche der Fahraufgaben er zu übernehmen oder abzugeben hat. D.h. hier spielt nicht nur ein technischer Aspekt, sondern ein psychologischer Aspekt einer Fahrzeugnutzung eine Rolle.
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Als ein Übergabepunkt während der Fahrt kann ein Fahrbahnabschnitt mit einem ruhigen Verkehrsfluss, z.B. ein mehrspuriger Autobahnabschnitt ohne Ein-und Ausfahrten oder ein Abschnitt einer vergleichsweise langsamen Spur oder eine Sicherheitsspur gelten. Ferner kann auch ein Verkehrsknoten nach vorausbestimmten Kriterien als ein Übergabepunkt gewählt werden. Beispielsweise kann eine Ampel, insbesondere eine rote Phase einer Ampel als ein Übergabepunkt gewählt werden. Beispielsweise kann die Fahrt des Fahrzeugs derart angepasst, insbesondere beschleunigt oder verzögert werden, dass zum Erreichen der Ampel eine rote Phase einer Ampel ist oder kurz bevorsteht, wobei eine Übergabe innerhalb der roten Phase erfolgen kann.
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Ferner kann der besagter Übergabepunkt insbesondere ein Übergabepunkt sein, vor dem eine im Wesentlichen manuelle oder lediglich unterstützte Fahrt des Fahrers stattfindet und an dem der Fahrer eine Übergabe der Kontrolle, insbesondere in Bezug auf bestimmte Fahraufgaben, z.B. der Querführung des Fahrzeugs, der Durchführung von Manövern oder von bestimmten Manövern an das Fahrzeug (besonders gut) eignet.
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Des Weiteren kann es sich bei dem Übergabepunkt auch um einen Punkt, z.B. Parkplatz, Haltestelle, Hubschrauberlangeplatz entlang der Route handeln, an dem ein Wechsel des Fahrzeugs (besonders gut) möglich ist. Das Fahrsystem ist auch ausgestaltet die Merkmale des Übergabepunktes (B1, B2, ... B1', B2') bei der besagten Entscheidung zu berücksichtigen. Beispielsweise können die Merkmale des Übergabepunktes aus einer statischen oder dynamischen digitalen Karte eingelesen werden. Ferner können bestimmte Kenndaten repräsentierend einen oder mehrere Übergabepunkte bzw. die besagten Merkmale des zumindest eines Übergabepunkts ermittelt und berücksichtigt werden.
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Dabei können vorgeschriebene oder vorausbestimmte Pausen eingehalten werden. Das eine Fahrzeug muss nach eine bestimmte Fahrzeit halten. z.B.: Ein LKW-Fahrer muss laut Vorschrift alle 2 Stunden eine Pause machen.
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Die voraussichtliche Fahrzeit kann, z.B. aus den zu befahrenen Straßenarten, Verkehrssituation, einem Fahrprofil des Fahrzeugs bestimmt oder geschätzt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Fahrsystem eine Fahrerinformations-Steuereinheit (130) und ist eingerichtet, mittels der Fahrerinformations-Steuereinheit (130) den Fahrer vor dem Ende des automatisiert befahrbaren Abschnitts (A) darauf hinzuweisen, dass er zumindest eine bestimmte Fahraufgabe, insbesondere einen oder mehrere bestimmte Manöver, Längsführung oder Querführung des Fahrzeugs, übernehmen muss.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hängt die Entscheidung zwischen einer ersten Route (A, C) und der zweiten Route (A, C'), von einer ermittelten erforderlichen Fahr-Distanz und/oder von der ermittelten erforderliche Fahr-Zeit bis zu dem Übergabepunkt (B1, B2 ... B1', B2') ab.
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Bevorzugt erfolgt im Verfahren ein Ermitteln, insbesondere Prädizieren einer von bis zu einem oder mehreren unterschiedlichen Übergabepunkten zu fahrenden Fahr-Distanz und/oder Fahrzeit. Die ermittelten Werte können mit der jeweils (für einen oder mehrere Fahrbahnabschnitte) ermittelten, insbesondere prädizierten Größen, die den Automatisierungsgrad repräsentieren abgeglichen werden.
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Besonders bevorzugt wird für zumindest zwei Übergabepunkte ermittelt:
- 1) Automatisierungsgrad, wobei ein prädizierter Minimalwert und/oder Durchgängigkeit berücksichtigt werden
- 2) Voraussichtliche Fahrt-Zeit und/oder Fahr-Distanz berücksichtigt werden und abhängig hiervon über die Ausführung der Übergabe an zumindest der zwei Übergabepunkte entschieden.
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Auch kann eine mathematische Optimierungsfunktion zumindest mit den Argumenten (Automatisierungsgrad, Fahrt-Zeit, Fahr-Distanz), z.B. zyklisch ausgeführt werden.
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Der zumindest eine Automatisierungsgrad kann dabei als zumindest zwei Maße berücksichtigt werden. Bevorzugt können dies jeweils unterschiedliche Maße, z.B. quantitative Maße und qualitative Maße sein. Auch können es jeweils zueinander mathematisch orthogonale Maße sein. In diesem Beispiel werden zwei oder mehrere Maße des jeweiligen Automatisierungsgrads berücksichtigt. Folgende Tabelle zeigt beispielhaft solche Maße.
| | Automatisierungsaspekt | Geschätzte Fahrtzeit/ Fahrdistanz (insbesondere bis zum Zielpunkt) |
| | Längsführu ng | Querführung | Manöver | |
| Route (A, C) | 1 | | | 30 min |
| Route (A, C') | 2 | 3 | | 20 min |
| Route (A, C") | | 4 | 5 | 25 min |
| Route (A, C''') | 1 | | | 28 min |
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Die hier beispielhaft dargestellten Maße des Automatisierungsgrads können etwa Codewerte für den jeweiligen Automatisierungsgrad auf einer Scala von 0 - 5 repräsentieren. Die Entscheidung zwischen einer ersten Route (A, C) und der zweiten Route (A, C') kann in diesem Beispiel auch in der Gegenüberstellung mit den jeweiligen, insbesondere auf die gesamte Fahrt bezogener Distanzen und/oder Fahrtzeiten.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform hängt die Entscheidung zwischen einer ersten Route (A, C) und der zweiten Route (A, C'), davon ab, dass Automatisierungsgrad auf der Fahrstrecke bis zu zumindest einem geeigneten Übergabepunkt (B1, B2 ... B1', B2') vorausbestimmten Kriterien genügt, insbesondere erhöht wird.
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Darüber hinaus ist wichtiger Teil der Erfindung, dass bestimmte Aspekte des erreichbaren bzw. geeigneten Automatisierungsgrads einzeln ermittelt, insbesondere prädiziert werden.
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In einem (vereinfachten) Beispiel können dabei die aus dem Stand der Technik bekannten Abstufungen des Automatisierungsgrads berücksichtigt werden. Beispielsweise können folgende Abstufungen berücksichtigt werden: Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich. Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade gemäß der Definition der BASt entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) gemäß der BASt dem Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich.
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Bei dem Automatisierungsgrad ist insbesondere ein Maß des Automatisierungsgrads zu verstehen. Dabei kann das Maß des Automatisierungsgrads unterschiedliche Aspekte des Automatisierungsgrads, beispielsweise in Form von Codewerten repräsentieren. Der Automatisierungsgrad bzw. das Maß des Automatisierungsgrads kann dabei qualitative und/oder quantitative Maße des Automatisierungsgrads kennzeichnen.
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Diese werden jeweils zweckmäßig berücksichtigt. Insbesondere geht es um solche Aspekte, die zumindest teilweise unabhängig voneinander aktiviert oder betrieben werden können. Dabei können auch Automatisierungsgrade für zumindest zwei unterschiedliche Aspekte der Automatisierung der Bewegung des Fahrzeugs und/oder für zwei oder mehrere unterschiedliche Fahrerassistenzfunktionen des Fahrzeugs angewandt werden, z.B.
- - Längsführung des Fahrzeugs und/oder
- - Querführung des Fahrzeugs und/oder
- - Durchführung eines Spurwechsels und/oder
- - Durchführung eines Überholvorgangs und/oder
- - Fahrerinformation, insbesondere im Zusammenhang mit der Fahrzeugführung.
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Beispielsweise kann der zumindest ein Automatisierungsgrad ausgedrückt werden, als eine zweidimensionale Matrix. Bevorzugt wird der Automatisierungsgrad mit zumindest zwei mehr oder minder voneinander unabhängigen Maßen ermittelt. Ein erstes Maß kann dabei den Aspekt des Automatisierungsgrads (etwa wie oben dargestellt) kennzeichnen. Ein zweiter Indikator kann ein absolutes oder relatives Maß eines dann, in Bezug auf den besagten Aspekt erreichten Automatisierungsgrad kennzeichnen. In einem vereinfachten Beispiel können zwei bis vier Abstufungen zu den zumindest zwei unterschiedlichen Aspekten des Automatisierungsgrads vorgesehen werden.
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Beispielsweise kann ein erster Automatisierungsgrad für zumindest einen Fahrbahnabschnitt innerhalb der Route (A, D) und/oder ein zweiter Automatisierungsgrad für zumindest einen Abschnitt innerhalb einer alternativen Route (A, D')ermittelt werden, insbesondere prädiziert. Daraufhin wird mittels der Routenplanung (110) eine erste Route (A, C) von einer Start-Position zu einer Ziel-Position oder eine zweite Route (A, C') bestimmt und der zumindest ein erster ermittelter Automatisierungsgrad, insbesondere in Form zumindest einen qualitativen und/oder quantitativen Maßes, und der zumindest ein zweiter Automatisierungsgrad, insbesondere in Form zumindest einen qualitativen und/oder quantitativen Maßes berücksichtigt. Dabei kann sich der zumindest ein erster Automatisierungsgrad auf eine oder mehrere Fahrbahnabschnitte der zumindest einen einer ersten Route (A, C) beziehen und der zumindest ein zweiter Automatisierungsgrad auf eine oder mehrere Fahrbahnabschnitte der zumindest einen einer ersten Route (A, C) beziehen. Bevorzugt wird daraufhin die Entscheidung zwischen einer ersten Route (A, C) und der zweiten Route (A, C') von dem zumindest einem ersten ermittelten Automatisierungsgrad für einen oder mehrere Fahrbahnabschnitt und/oder von dem zumindest einem zweiten Automatisierungsgrad und von dem Vorhandensein von zumindest einem Übergabepunkt (B1, B2, ... B1', B2') entlang der Route (A, C) oder Route (A, C') getroffen.
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Dabei kann je nach Zustand und/oder Willensäußerung des Fahrers die Entscheidung zwischen einer ersten Route (A, C) und der zweiten Route (A, C'), davon abhängen, welchen Teil der Fahraufgabe dieser leisten bzw. übernehmen will und/oder kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Fahrsystem eingerichtet, mittels der Fahrzeugführungs-Steuereinheit (120) das Fahrzeug (100) über die zweite Route (D, E) zu dem gewählten Übergabepunkt (B1, B2, ... B1', B2'), insbesondere mit einem zweckmäßigen Automatisierungsgrad zu steuern, wenn der Fahrer nicht vor Ende des ersten Abschnitts (A) die Fahrzeugführung übernimmt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird der Übergabepunkt (B1, B2, ... B1', B2') nach vorausbestimmten Kriterien ausgewählt, insbesondere abhängig davon wie gut dieser zur Übergabe geeignet ist.
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Dabei können zumindest zwei, insbesondere zumindest drei Kategorien der Übergabepunkte (B1, B2, ... B1', B2') unterschieden werden, Diese können nach Aspekten der Sicherheit, Komfort und ihrer momentanen Verfügbarkeit, z.B. Verfügbarkeit der Parkplätze, unterscheiden.
- (1) Ein Rastplatz (gut geeignet).
- (2) Ein Parkplatz am Straßenrand
- (3) Ein Sicherheitsstreifen
- (4) Die langsamste (linke) Spur einer mehrspurigen Straße (quasi: für ein Nothalten)
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Besonders bevorzugt umfasst das Fahrsystem eine Abstell-Steuereinheit (140) und eingerichtet ist, bei Erreichen des ausgewählten Übergabepunkts (B1, B2, ... B1', B2') mittels der Abstell-Steuereinheit (140) das Kraftfahrzeug (100) sicher abzustellen, insbesondere zu parken und/oder das Fahrzeug zu sichern.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Fahrsystem eine Kommunikations-Steuereinheit (150) und ist eingerichtet, mittels der Kommunikations-Steuereinheit (150) Datenaustausch zur Anmeldung eines zumindest voraussichtlichen Übergabepunkts (B1, B2, ... B1', B2') zu veranlassen, insbesondere einen Platz am Übergabepunkt (B1, B2, ... B1', B2') zu reservieren.
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Es kann sich z.B. um eine Meldung zum Reservieren eines Übergabepunktes bzw. Anmelden für einen bestimmten Dienst handeln.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Fahrsystem eine Kommunikations-Steuereinheit (150) und ist eingerichtet, mittels der Kommunikations-Steuereinheit (150) zumindest eine Information über die Kategorie und/oder den gegenwärtigen Zustand des sicheren Übergabepunkts (B) abzurufen oder entgegenzunehmen, und die Entscheidung zwischen einer ersten Route (A, C) und der zweiten Route (A, C'), abhängig von der abgerufenen bzw. entgegengenommener Information zu treffen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines Fahrsystems für mehrere teilweise automatisiert fahrende Fahrzeuge (100, 100', 100" ..) umfasst zumindest ein Teil des Fahrsystems eine beabstandet angeordnete Recheneinheit
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Bevorzugt wird mit Mitteln des Fahrsystems zumindest ein Übergabepunkt (B1, B2, ... B1', B2') für ein erstes Fahrzeug (100) bestimmt, abhängig von einem Übergabepunkt (B1, B2, -... B1', B2') der bereits als ein Übergabepunkt für ein zweites Fahrzeug (100', 101, 102, 103 ...), insbesondere mit einem hinreichenden Erfolgsmaß benutzt wurde.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform eines Fahrsystems für zumindest zwei zumindest teilweise automatisiert fahrende Fahrzeuge (100, 101, 102 ..) wird die Entscheidung des Fahrsystems über die erste Route (A, C) oder die zweite Route (A, C') für ein erstes Fahrzeug (100) abhängig von einem Fahrsystem des Fahrzeugs (101, 102, 103, ...) getroffen.
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Insbesondere erfolgt ein aktiver Datenabruf, insbesondere ein Datenaustausch zwischen zumindest einem Fahrsystem für ein erstes Fahrzeug und einem zweiten Fahrsystem für ein zweites Fahrzeug.
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Ein weiterer Aspekt des Erfindung betrifft ein Verfahren zur Routenplanung und Fahrzeugführung für ein zumindest teilweise automatisiert betreibbares Kraftfahrzeug (100), mit den Schritten:
- • Ermitteln, insbesondere Prädizieren eines Automatisierungsgrads für zumindest einen Fahrbahnabschnitt innerhalb der Route (A, D) oder einer alternativen Route (A, D'),
- • Bestimmen einer erste Route (A, C) von einer Start-Position zu einer Ziel-Position oder einer zweiten Route (A, C'), wobei die Entscheidung zwischen einer ersten Route (A, C) und der zweiten Route (A, C') von dem ermittelten Automatisierungsgrad für einen oder mehrere Fahrbahnabschnitt und von dem Vorhandensein von zumindest einem Übergabepunkt (B1, B2, ... B1', B2') entlang der Route (A, C) oder Route (A, C') abhängt.
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Neben dem Vorhandensein des Übergabepunkte können bevorzugt ein oder mehrere Merkmale des Übergabepunktes (B1, B2, ... B1', B2') berücksichtigt werden.
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Bevorzugt kann zumindest ein Teil des Verfahrens in einer beabstandeten Recheneinheit, insbesondere in einem weiteren Fahrzeug (101, 102, 103 ...) und/oder in einem Server, Backend, oder Cloud-Dienst ausgeführt wird.
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Auch kann bei der Auswahl der Route und/oder zumindest eines Übergabepunkts Historiendaten von einer Vielzahl weiterer Fahrzeuge berücksichtigt werden. Auch kann ein sogenannter Bündelungsgewinn beim Ausführen des Verfahrens angestrebt bzw. erzielt werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System, insbesondere umfassend ein Cloud-Dienst, ausgestaltet zu einem Austausch der Daten mit einem oder mehreren Fahrzeugen (100, 101, 102, 103...), wobei abhängig von den Daten erfolgt:
- • Bestimmen eines Automatisierungsgrads für zumindest einen Abschnitt der Route (A, C) und/oder Route (A, C'), und/oder
- • Identifizieren, insbesondere auswählen eines Übergabepunkts (B1, B2, ... B1', B2'), und/oder
- • Ausführung eines Datenaustauschs um das Anfahren zumindest eines voraussichtlichen Übergabepunkts (B1, B2, ... B1', B2') zu veranlassen, und/oder
- • Entscheidung zwischen einer erste Route (A, C) und einer zweiten Route (A, C') zu treffen, und/oder
- • Routenplanung bis zum Übergabepunkt (B1, B2, ... B1', B2') zu beeinflussen.
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Auch kann im Verfahren ein Datenaustausch mit einem weiteren Dienst, z.B. mit einem Rettungsdienst, technischem Reparaturdienst, Fahrdienst, Transportdienst, Abschleppdienst zu veranlassen.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, insbesondere ein Computerprogrammprodukt umfassend ein Computerprogramm, wobei das Computerprogramm ausgebildet ist, bei seiner Ausführung auf einer Recheneinheit des Fahrzeugs (100, 101, 102, 103, ...) das Verfahren auszuführen.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, insbesondere ein Computerprogrammprodukt umfassend ein Computerprogramm, wobei das Computerprogramm ausgebildet ist, bei seiner Ausführung auf einer beabstandeten Recheneinheit, z.B. im Rahmen eines Cloud-Dienstes das Verfahren auszuführen. Beispielsweise kann das Computerprogramm ausgebildet sein, den Datenaustausch zur Ausführung des Verfahrens in einer geeigneten Weise zu veranlassen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform lässt sich die Erfindung auch mit dem aus der
DE 10 2015 205 131 DE bekannten Verfahren kombinieren, wobei die Kombinationen auch zu neuen erfinderischen Merkmalen im Rahmen dieser Erfindung führen.
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Dabei handelt es sich um ein Verfahren zum Betreiben eines zumindest teilweise automatisiert fahrenden Fahrzeugs innerhalb einer Fahrstrecke, mit folgenden Schritten:
- • Ermitteln von zwei oder mehreren für das Fahrzeug erreichbaren Automatisierungsgraden für zumindest zwei für die Bewegung des Fahrzeugs relevante Fahrbahnbereiche der Fahrstrecke und für zumindest zwei unterschiedliche Zeitintervalle für die nahe Zukunft und
- • Ermitteln einer Zuordnung zwischen zumindest einem bestimmten Zeitintervall und einem Fahrbahnbereich der Fahrstrecke, bei der der erreichbare Automatisierungsgrad einem geeigneten Automatisierungsgrad entspricht.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des aus der
DE 10 2015 205 131 DE bekannten Verfahrens ist dieses dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von einer oder mehreren der ermittelten Zuordnungen zumindest eine Sequenz von Zuordnungen ermittelt wird, die zwei oder mehrere Fahrbahnbereiche repräsentiert, die jeweils zu einem oder mehreren bestimmten Zeitintervallen zu befahren sind, derart, dass ein nach vorgegebenen Kriterien optimierter Verlauf des Automatisierungsgrads innerhalb der Fahrstrecke erreichbar ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des aus der
DE 10 2015 205 131 DE bekannten Verfahrens wird der erreichbare Automatisierungsgrad abhängig von den erwarteten Eigenschaften von bestimmten Objektkonstellationen und/oder Freiraumbereichen in der Umgebung relevanter Fahrbahnbereiche zu den Zeitintervallen ermittelt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des aus der
DE 10 2015 205 131 DE bekannten Verfahrens werden die erwarteten Eigenschaften von Objektkonstellationen und/oder Freiraumbereiche in der Umgebung relevanter Fahrbahnbereiche zu den Zeitintervallen, die sich auf die nahe Zukunft beziehen, aus den mittels einer Außen-Sensorik und/oder einer Fahrzeug-Sensorik erfassten Eigenschaften von Objekten oder Freiraumbereichen zu einem früheren Zeitintervall ermittelt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des aus der
DE 10 2015 205 131 DE bekannten Verfahrens ist dieses dadurch gekennzeichnet, dass ein geeigneter Verlauf des Automatisierungsgrads für einen Teil der Fahrstrecke, der mehrere Fahrbahnbereiche umfasst, durch ein oder mehrere der folgenden Kriterien definiert ist:
- - Erhöhung eines durchschnittlichen Automatisierungsgrads innerhalb des Teils der Fahrstrecke und/oder
- - Erhöhung eines minimalen innerhalb des Teils der Fahrstrecke vorkommenden Automatisierungsgrads und/oder
- - Reduktion der Anzahl der Veränderungen, insbesondere von Absenkungen, des Automatisierungsgrads innerhalb des Teils der Fahrstrecke und/oder
- - Reduktion der Anzahl der erforderlichen Eingriffe des Fahrers zur Bedienung des Fahrzeugs, insbesondere in die Längsführung oder Querführung des Fahrzeugs.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des aus der
DE 10 2015 205 131 DE bekannten Verfahrens ist dieses dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung für mindestens zwei alternative Fahrbahnbereiche ermittelt wird, wobei einer der Fahrbahnbereiche auf der Fahrspur liegt, auf der sich das Fahrzeug befindet, und mindestens ein Bereich auf einer alternativen Fahrspur, insbesondere einer Nachbarspur, liegt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des aus der
DE 10 2015 205 131 DE bekannten Verfahrens ist dieses dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von mehreren ermittelten Zuordnungen eine Bewegungsplanung eines oder mehrerer auf der Fahrstrecke befindlicher Fahrzeuge ermittelt wird und/oder eine Information an den Fahrer eines oder mehrerer auf der Fahrstrecke befindlicher Fahrzeuge ausgegeben wird.
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Bei dem Fahrzeug (100, 1001, 103, ...) kann es sich besonders bevorzugt um ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen eine landwirtschaftliche Maschine handeln. Alternativ kann das Fahrzeug (100, 1001, 103, ...) auch ein, insbesondere zumindest teilweise automatisiert bewegliches, Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug sein. Daraus ergeben sich die im Rahmen dieses Dokuments explizit angegebene sowie weitere vom Fachmann leicht nachvollziehbaren Vorteile.
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Der Ausdruck „teilweise automatisiert fahrendes Fahrzeug“ bedeutet insbesondere, dass das Fahrzeug im Betrieb, ggf. unter vordefinierten Voraussetzungen, zumindest teilweise automatisiert fahrbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012023498 A1 [0004]
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