DE102018222492A1

DE102018222492A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines automatisierten Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102018222492A1
Application number: DE102018222492.7A
Authority: DE
Inventors: Holger Mielenz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2020-06-25
Also published as: WO2020126964A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Fahrzeugs mit den Schritten:• Empfangen eines Sonderfahrt-Freigabesignals,• Empfangen von Umfelddaten, die das Umfeld des Fahrzeugs repräsentieren,• Ermitteln basierend auf den Umfelddaten,◯ ob die von dem Fahrzeug befahrene Straße eine weitere Straße kreuzt, und◯ weiterer, die weitere Straße befahrende Fahrzeuge,• Prädizieren von Bewegungen der weiteren Fahrzeuge,• Betreiben des Fahrzeugs abhängig von den prädizierten Bewegungen und dem Freigabesignal.Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es einem automatisiert fahrenden Einsatzfahrzeug (Polizei, Krankenwagen, Feuerwehr) im Falle einer Einsatzfahrt mit Wegerecht während des geplanten Durchfahrens eines vorausliegenden Verkehrsknotenpunktes eine Trajektorie zu planen und einzuregeln, die die sichere Durchquerung des Verkehrsknotenpunktes ermöglicht. Der Vorteil der Erfindung besteht in der Planung und Regelung einer Trajektorie zum sicheren Durchqueren eines Verkehrsknotenpunktes unter Sonderrechten.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Fahrzeugs, eine zur Ausführung des Verfahrens eingerichtete Vorrichtung, ein Computerprogramm zur Ausführung des Verfahrens, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem dieses Computerprogramm gespeichert ist.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Ermittlung von Trajektorien für automatisierte Fahrzeuge bekannt.
Die DE 10 2016 219 394 A1 zeigt ein Verfahren und ein System zum Koordinieren des Fortbewegens wenigstens eines Fahrzeugs in einer vorbestimmten räumlich begrenzten Zone. Hierbei weist eine Zentrale dem wenigstens einem Fahrzeug ein Zeitfenster für ein Eintreten in die Zone zu. Innerhalb der Zone bewegt sich das wenigstens eine Fahrzeug autonom fort. Eine Steuerungseinrichtung des wenigstens einen Fahrzeugs steuert innerhalb der Zone das wenigstens eine Fahrzeug. Die Steuerungseinrichtung verhindert, dass innerhalb der Zone durch Bedienhandlungen eines Fahrers des wenigstens einen Fahrzeugs ein Steuern des wenigstens einen Fahrzeugs bewirkt werden kann.
Die DE 10 2016 120 508 A1 betrifft Systeme, Verfahren und Vorrichtungen zum Vorhersagen der Absicht eines Fahrers und der künftigen Bewegungen eines proximalen Fahrzeugs, entweder eines automatisierten Fahrzeugs oder eines von einem Menschen gefahrenen Fahrzeugs. Ein System zum Vorhersagen der künftigen Bewegungen eines Fahrzeugs enthält eine Kreuzungskomponente, ein Kamerasystem, eine Begrenzungskomponente und eine Vorhersagekomponente. Die Kreuzungskomponente ist konfiguriert, zu bestimmen, dass sich ein Stammfahrzeug in der Nähe einer Kreuzung befindet. Das Kamerasystem ist konfiguriert, ein Bild des proximalen Fahrzeugs aufzunehmen. Die Begrenzungskomponente ist konfiguriert, einen Unterabschnitt des Bildes, der einen Fahrtrichtungsanzeiger des proximalen Fahrzeugs enthält, zu identifizieren. Die Vorhersagekomponente ist konfiguriert, die künftige Bewegung des proximalen Fahrzeugs durch die Kreuzung basierend auf einem Zustand des Fahrtrichtungsanzeigers vorherzusagen.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Fahrzeugs mit den Schritten:

• Empfangen eines Sonderfahrt-Freigabesignals,
• Empfangen von Umfelddaten, die das Umfeld des Fahrzeugs repräsentieren,
• Ermitteln basierend auf den Umfelddaten,
- ◯ ob die von dem Fahrzeug befahrene Straße eine weitere Straße kreuzt, und
- ◯ weiterer, die weitere Straße befahrende Fahrzeuge,
• Prädizieren von Bewegungen der weiteren Fahrzeuge,
• Betreiben des Fahrzeugs abhängig von den prädizierten Bewegungen und dem Freigabesignal.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es einem automatisiert fahrenden Einsatzfahrzeug (Polizei, Krankenwagen, Feuerwehr) im Falle einer Einsatzfahrt mit Wegerecht während des geplanten Durchfahrens eines vorausliegenden Verkehrsknotenpunktes eine Trajektorie zu planen und einzuregeln, die die sichere Durchquerung des Verkehrsknotenpunktes ermöglicht. Der Vorteil der Erfindung besteht in der Planung und Regelung einer Trajektorie zum sicheren Durchqueren eines Verkehrsknotenpunktes unter Sonderrechten.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ermittelt wird, ob die weitere Straße gegenüber der von dem Fahrzeug befahrenen Straße vorfahrtberechtigt ist.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die empfangenen Umfelddaten

• erfasste Sensordaten des Fahrzeugs sind und/oder
• auf einer wenigstens Informationen bezüglich des Umfelds des Fahrzeugs darstellenden Karte basieren.

Die Sensordaten werden dabei beispielsweise von einer Videokamera des Fahrzeugs erfasst, die Karte beinhaltet wenigstens Informationen bezüglich der kurz vor dem Fahrzeug liegenden Straßenverläufe.
Besonders vorteilhaft ist es, dass das Fahrzeug derart betrieben wird, dass wenigstens im Kreuzungsbereich der Straßen das Fahrzeug mit einer gegenüber dem Bereich außerhalb des Kreuzungsbereichs verringerten Fahrzeuglängsgeschwindigkeit betrieben wird. Bei der Sonderfahrt wird also die Geschwindigkeit so limitiert, dass das Sonderfahrzeug rechtzeitig angehalten werden könnte, sollte sich eines der stehenden weiteren Fahrzeuge wieder bewegen.
Das Prädizieren der Bewegungen der weiteren Fahrzeuge (kreuzende Fahrzeuge) kann mittels Umfeldsensoren und Modellen geschehen.
Vorteilhafterweise werden Haltepunkte vor der Einfahrt des Fahrzeugs in den ermittelten Kreuzungsbereich ermittelt.
Darüber hinaus werden aus der Prädiktion der Bewegungen der weiteren Fahrzeuge (kreuzende Fahrzeuge) Haltepunkte vor der Einfahrt der Fahrzeuge in den ermittelten Kreuzungsbereich prädiziert.
Besonders vorteilhaft ist es, dass das Fahrzeug derart betrieben wird, dass das Fahrzeug den Kreuzungsbereich durchfährt, wenn durch die Prädiktion der Bewegungen der weiteren Fahrzeuge (kreuzenden Fahrzeuge) ermittelt wurde, dass deren prädizierter Haltepunkt vor dem Kreuzungsbereich liegt.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, alle Schritte des beschriebenen Verfahrens auszuführen.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, das beschriebenen Verfahren auszuführen sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.
Figurenliste

1 zeigt ein schematisches Verfahrensdiagramm.
2 zeigt eine beispielhafte Fahrsituation.

Ausführungsbeispiel
Im Folgendem wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt.
In der 2 wird dazu das automatisiert fahrendes Fahrzeug 201 während einer Einsatzfahrt abgebildet. Das bedeutet insbesondere, dass das Fahrzeug 201 Wegerecht hat und weitere Fahrzeuge 203a und 203b dem automatisierten Fahrzeug 201 eine Möglichkeit zum bevorzugten Passieren der in der 2 abgebildeten Kreuzung bieten sollen bzw. müssen. Dies obwohl sich die Fahrzeuge 203a und 203b auf einer Vorfahrstraße (Verkehrsschilder 206 und 207) befinden und das Fahrzeug 201 eine nicht-vorfahrt-berechtigte Straße (Verkehrsschilder 204 und 205) befährt.
Das Fahrzeug 201 ist dabei in der 2 als Einsatzfahrzeug mit Signal und Martinshorn zu sehen. Das Fahrzeug 201 hat den vorausliegenden Verkehrsknotenpunkt trotz vorfahrtsberechtigten, weiteren Fahrzeuge 203a und 203b zügig zu durchfahren.
In dieser Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das Fahrzeug 201 seine Geschwindigkeit reduziert, so dass vor der Einfahrt in den Verkehrsknotenpunkt (Kreuzung) angehalten werden kann. Die entsprechenden Haltelinien sind mit den Bezugszeichen 208 gekennzeichnet.
Ferner wird mittels Umfeldsensorik des Fahrzeugs 201 geprüft, ob auf den Fahrspuren, die die Fahrspur des Fahrzeugs 201 kreuzen, weitere Fahrzeuge 203a und 203b herannahen. Sollten solche Fahrzeuge 203a und 203b detektiert werden, so wird deren Verhalten prädiziert und ermittelt, ob die Fahrer der Fahrzeuge 203a und 203b das herannahende Fahrzeug 201 wahrgenommen haben und derart auf ihrer Fahrspur halten, dass das Fahrzeug 201 den Verkehrsknoten durchfahren kann.
In einem Steuergerät des automatisierten Fahrzeugs 201 läuft das in 1 dargestellte Verfahren ab, welches in Schritt 101 startet.
Im Schritt 102 wird das Sonderfahrt-Freigabesignal empfangen. In diesem Ausführungsbeispiel wird dem Fahrzeug 201 über eine drahtlose Schnittstelle ein Unfall gemeldet, wodurch sich der Status des Fahrzeugs 201 auf „im Einsatz“ verändert und dem Fahrzeug 201 ein Wegerecht eingeräumt wird. Zeitgleich wird die Signalanlage des Fahrzeugs 201, welche sich auf dessen Dach befindet, und ggf. das Martinshorn aktiviert, sodass weitere Verkehrsteilnehmer auf das sich nähernde Einsatzfahrzeug 201 hingewiesen werden.
Im Schritt 103 werden Umfelddaten, die das Umfeld des Fahrzeugs 201 repräsentieren, empfangen. Die empfangenen Umfelddaten sind dabei erfasste Sensordaten des Fahrzeugs 201 und/oder basieren auf einer wenigstens Informationen bezüglich des Umfelds des Fahrzeugs 201 darstellenden Karte.
Im Schritt 104 wird, wenigstens basierend auf den Umfelddaten, ermittelt, ob die von dem Fahrzeug 201 befahrene Straße eine weitere Straße kreuzt. Weiterhin werden, basierend auf den Umfelddaten, weitere, die weitere Straße befahrende Fahrzeuge 203a und 203b ermittelt.
Im Schritt 105 werden die Bewegungen der weiteren Fahrzeuge vorhergesagt (prädiziert), um dann im Schritt 106 das Fahrzeug abhängig von den prädizierten Bewegungen und dem Freigabesignal zu betreiben.
Das Verfahren endet in Schritt 107.
Die Erfindung gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist also die folgenden Schritte auf:

• Das Fahrzeug 201 hat eine Freigabe für Sonderfahrt (Schritt 102).
• Durch die Umfeldsensorik bzw. einer digitalen Karte wird die vorausliegende Verkehrssituation ermittelt (Schritt 104)
• Bei Vorliegen eines Verkehrsknotenpunktes wird ein Haltepunkt 208 vor der Einfahrt in die Kreuzung ermittelt und eingeregelt.
• Mittels der Umfeldsensoren werden herannahende und die durch das Fahrzeug 201 befahrene Straße kreuzende Fahrzeuge 203a und 203b detektiert und auf Basis der Spurinformationen prädiziert.
• Die Fahrzeuge 203a und 203b werden auf Spuren assoziiert und mit entsprechenden Modellen klassifiziert. Diese sind anwendbar auf Basis vorhergehender Klassifikation durch die Umfeldsensorik.
• Prädiktion der Bewegung der Fahrzeuge (Schritt 105).
• Wird erkannt, dass die Fahrzeuge 203a und 203b vor dem Kreuzungsraum angehalten haben, setzt das Fahrzeug 201 seine Fahrt fort.
• Bei dieser Fahrt wird die Geschwindigkeit des Fahrzeug 201 weiterhin so limitiert, dass rechtzeitig angehalten werden könnte, sollte sich eines der stehenden Fahrzeuge 203a und 203b wieder bewegen.

In einer Erweiterung startet das Fahrzeug 201 die Durchfahrt des Kreuzungsbereiches, wenn durch Prädiktion der weiteren Fahrzeuge 203a und 203b ermittelt wird, dass derer prädizierter Haltepunkt vor dem Kreuzungsbereich liegt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf Verkehrsknotenpunkte mit beliebigen Geometrien und einer beliebigen Anzahl an einlaufenden Fahrspuren angewendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

DE 102016219394 A1 [0003]
DE 102016120508 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Fahrzeugs (201) mit den Schritten: • Empfangen (102) eines Sonderfahrt-Freigabesignals, • Empfangen (103) von Umfelddaten, die das Umfeld des Fahrzeugs (201) repräsentieren, • Ermitteln (104) basierend auf den Umfelddaten, ◯ ob die von dem Fahrzeug befahrene Straße eine weitere Straße kreuzt, und ◯ weiterer, die weitere Straße befahrende Fahrzeuge (203a, 203b), • Prädizieren (105) von Bewegungen der weiteren Fahrzeuge, • Betreiben (106) des Fahrzeugs abhängig von den prädizierten Bewegungen und dem Freigabesignal.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ermittelt wird, ob die weitere Straße gegenüber der von dem Fahrzeug befahrenen Straße vorfahrtberechtigt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die empfangenen Umfelddaten • erfasste Sensordaten des Fahrzeugs sind und/oder • auf einer wenigstens Informationen bezüglich des Umfelds des Fahrzeugs darstellenden Karte basieren.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug derart betrieben wird, dass wenigstens im Kreuzungsbereich der Straßen das Fahrzeug mit einer gegenüber dem Bereich außerhalb des Kreuzungsbereichs verringerten Fahrzeuglängsgeschwindigkeit betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prädizieren der Bewegungen der weiteren Fahrzeuge (kreuzende Fahrzeuge) mittels Umfeldsensoren und Modellen geschieht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Haltepunkte (208) vor der Einfahrt des Fahrzeugs in den ermittelten Kreuzungsbereich ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aus der Prädiktion der Bewegungen der weiteren Fahrzeuge (kreuzende Fahrzeuge) Haltepunkte vor der Einfahrt der Fahrzeuge in den ermittelten Kreuzungsbereich prädiziert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug derart betrieben wird, dass das Fahrzeug den Kreuzungsbereich durchfährt, wenn durch die Prädiktion der Bewegungen der weiteren Fahrzeuge (kreuzenden Fahrzeuge) ermittelt wurde, dass deren prädizierter Haltepunkt vor dem Kreuzungsbereich liegt.
Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 10 gespeichert ist.