DE102019113509A1

DE102019113509A1 - Verwendung einer Drohne zum sicheren Einfahren eines automatisierten Fahrzeugs auf eine Straße

Info

Publication number: DE102019113509A1
Application number: DE102019113509.5A
Authority: DE
Inventors: Holger Mielenz; Christoph G. Keller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-05-21
Filing date: 2019-05-21
Publication date: 2020-11-26

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Steuern eines automatisierten Fahrzeugs (100) auf eine Straße (420) beschrieben, wobei ein Steuersignal für eine Drohne (200) ausgegeben wird, um die Drohne zu veranlassen, Verkehrsteilnehmer (500) mit einem von der Drohne (200) ausgegebenen Hinweissignal (241) auf einen Einfahrwunsch des automatisierten Fahrzeugs (100) auf die Straße (420) hinzuweisen, und Ausgeben eines Steuersignals zum Einfahren des automatisierten Fahrzeugs (100) auf die Straße (120), sofern ein kooperatives Verhalten der Verkehrsteilnehmer (500) festgestellt wird oder ein Freigabesignal von der Drohne (200) empfangen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuereinrichtung zum Steuern eines sicheren Einfahrens eines automatisierten Fahrzeugs auf eine vorfahrtsberechtigte Straße sowie ein Verfahren und eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Drohne. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm zum Ausführen der Verfahren auf einem Computer sowie ein maschinenlesbares Speichermedium mit einem solchen Computerprogramm.
Das Einfahren eines Fahrzeugs auf eine insbesondere vorfahrtsberechtigte Straße stellt häufig eine kritische Situation dar, da das Fahrzeug für andere Verkehrsteilnehmer auf der vorfahrtsberechtigten Straße in der Regel ein unerwartetes Hindernis darstellt. Um ein sicheres Einfahren des Fahrzeugs auf die vorfahrtsberechtigte Straße zu gewährleisten, ist für das einfahrende Fahrzeug ein ausreichender Überblick über die aktuelle Verkehrssituation auf der vorfahrtsberechtigten Straße unverzichtbar. An besonders unübersichtlichen Stellen kann es daher sinnvoll bzw. notwendig sein, die vorfahrtsberechtigten Verkehrsteilnehmer auf das bevorstehende Manöver des einfahrenden Fahrzeugs hinzuweisen. Für gewöhnlich wird ein solcher Hinweis heute durch eine Hilfsperson umgesetzt. Steht ein solcher Einweiser nicht zur Verfügung, wie das in der Regel bei automatisierten Fahrzeugen der Fall ist, ist das Einfahren des Fahrzeugs auf die vorfahrtsberechtigte Straße bei eingeschränktem Sichtbereich in der Regel mit einem erhöhten Unfallrisiko verbunden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit bereitzustellen, die Sicherheit beim Einfahren eines automatisierten Fahrzeugs auf eine Straße zu erhöhen. Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Insbesondere ist ein Verfahren zum Steuern eines automatisierten Fahrzeugs auf eine Straße vorgesehen, wobei ein Steuersignal für eine Drohne ausgegeben wird, um die Drohne zu veranlassen, Verkehrsteilnehmer mit einem von der Drohne ausgegebenen Hinweissignal auf einen Einfahrwunsch des automatisierten Fahrzeugs auf die Straße hinzuweisen. Dabei erfolgt ein Ausgeben eines Steuersignals zum Einfahren des automatisierten Fahrzeugs auf die Straße, sofern ein kooperatives Verhalten der Verkehrsteilnehmer festgestellt wird oder ein Freigabesignal von der Drohne empfangen wird. Mithilfe der Drohne ist für das automatisierte Fahrzeug ein sicheres Einfahren auf vorfahrtsberechtigte Straßen auch an unübersichtlichen Stellen möglich. Die Drohne reduziert folglich das Unfallrisiko beim Einfahren auf unübersichtliche Straßen und ersetzt somit einen menschlichen Einweiser. Sofern der Drohne ausreichend Rechenkapazität zur Verfügung steht, kann auch die Bewertung des Verhaltens der beobachteten Verkehrsteilnehmer in der Drohne bzw. deren Steuereinrichtung erfolgen, wobei das automatisierte Fahrzeug dann ein Freigabesignal erhält. Dies hat den Vorteil, dass sich ein solches Freigabesignal im Vergleich zu den Sensordaten der Drohne deutlich robuster übertragen lässt.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verhalten der Verkehrsteilnehmer durch Beobachten der Verkehrsteilnehmer und/oder anhand wenigstens einer auf einer Beobachtung der Verkehrsteilnehmer durch die Drohne basierenden und empfangenen Information ermittelt wird. Dabei wird bewertet, ob es sich bei dem ermittelten Verhalten der Verkehrsteilnehmer um ein kooperatives Verhalten handelt. Da dem automatisierten Fahrzeug eine relativ hohe Rechenkapazität zur Verfügung steht, kann das Verhalten der Verkehrsteilnehmer durch das automatisierte Fahrzeug besonders schnell, genau und sicher erfolgen. Dabei erlaubt die Ermittlung des Kooperativen Verhaltens mittels direkter Beobachtung der vorfahrtsberechtigten Verkehrsteilnehmer durch das automatisierte Fahrzeug praktisch eine Echtzeitanalyse. Hingegen erweist sich die Beobachtung des Verhaltens der Verkehrsteilnehmer mithilfe der Onboard-Sensorik der Drohne insbesondere dann als vorteilhaft, sofern das automatisierte Fahrzeug keinen ausreichenden Überblick über die vorfahrtsberechtigte Straße aufweist.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein aktueller Sensorsichtbereich des automatisierten Fahrzeugs ermittelt wird. Dabei wird in dem Fall, dass der aktuelle Sensorsichtbereich keinen vorgegebenen bzw. ausreichenden Einblick auf die Straße gewährleistet, eine Position als Zielposition für die Drohne ermittelt, die der Drohne einen vorgegebenen bzw. ausreichenden Einblick auf die vorfahrtsberechtigte Straße ermöglicht, und wobei die Zielposition an die Drohne gesendet wird. Hierdurch ist es möglich, den Sensorsichtbereich des automatisierten Fahrzeugs, bzw. des Systems aus automatisierten Fahrzeug und Drohne zu optimieren.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein für ein sicheres Einfahren auf die Straße benötigter Sensorsichtbereich des automatisierten Fahrzeugs ermittelt wird, indem ein aktueller Sensorsichtbereich des automatisierten Fahrzeugs mit einem Straßenverkehrsverlauf auf der Straße abgeglichen wird und eine für das Einfahren benötigte Zeitdauer ermittelt wird. Anschließend werden Steuersignale an die Drohne gesendet, um die Drohne zu veranlassen, zu der Zielposition zu fliegen, wenn der aktuelle Sensorsichtbereich des automatisierten Fahrzeugs kleiner als der benötigte Sensorsichtbereich ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass eine Beobachtung des vorfahrtsberechtigten Verkehrs auch dann möglich ist, wenn der aktuelle Sichtbereich des automatisierten Fahrzeugs für ein sicheres Einfahren auf die vorfahrtsberechtigte Straße nicht ausreicht.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Steuersignal ausgegeben wird, um die Drohne insbesondere von einer Parkposition am Fahrzeug zu einer Zielposition fliegen zu lassen, welche sich in einem Sichtbereich der Verkehrsteilnehmer auf der Straße befindet. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Drohne von den Verkehrsteilnehmern möglichst gut wahrgenommen werden kann.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Flugbahn von einer aktuellen Position der Drohne zur Zielposition berechnet wird und ein Steuersignal ausgegeben wird, um die Drohne zu veranlassen, entlang der berechneten Flugbahn zur Zielposition zu fliegen. Da dem automatisierten Fahrzeug eine besonders hohe Rechenleistung zur Verfügung steht, können Algorithmen ausgeführt werden, welche die Flugbahn der Drohne in optimaler Weise berechnen.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass als Zielposition eine Position gewählt wird, für die wenigstens eine der folgenden Bedingungen zutrifft:

- die Zielposition befindet sich im aktuellen Sensorsichtbereich des automatisierten Fahrzeugs,
- die Zielposition befindet sich an einem Rand einer dem Fahrzeug als Zielfahrspur dienenden Fahrspur der Straße, und
- die Zielposition befindet sich in einer Mitte einer dem automatisierten Fahrzeug als Zielfahrspur dienenden Fahrspur der Straße, wobei für die Zielposition eine Flughöhe gewählt wird, bei welcher ein sicheres Unterfahren der Drohne durch vorfahrtsberechtigte Verkehrsteilnehmer auf der jeweiligen Zielfahrspur gewährleistet ist.

Sofern für die Zielposition eine Position im Sensorsichtbereich des automatisierten Fahrzeugs gewählt wird, wird sichergestellt, dass das automatisierte Fahrzeug die Drohne stets im Blick behält und dadurch auf unerwartete Ereignisse reagieren kann. Ferner wird auf diese Weise die Kommunikation zwischen dem automatisierten Fahrzeug und der Drohne erleichtert. Insgesamt lässt sich mithilfe dieser Maßnahme somit die Sicherheit des Flugbetriebs der Drohne und des gesamten Manövers des automatisierten Fahrzeugs verbessern. Durch Auswählen der Zielposition an einem Rand der Zielfahrspur kann hingegen das Risiko für eine Kollision zwischen der Drohne und Verkehrsteilnehmern auf der Straße deutlich reduziert werden. Hingegen wird in dem Fall, dass die Zielposition sich in einer Mitte einer dem automatisierten Fahrzeug als Zielfahrspur dienenden Fahrspur befindet, eine besonders gute Wahrnehmung des von der Drohne ausgegebenen Hinweissignals durch die Verkehrsteilnehmer ermöglicht. In diesem Fall ist auch der Sensorsichtbereich der Drohne optimal.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Straße eine für das automatisierte Fahrzeug vorfahrtsberechtigte Straße ist, und wobei die Verkehrsteilnehmer der Straße vorfahrtberechtigt sind. Die Verwendung einer Drohne als Einweiser für ein automatisiertes Fahrzeug erweist sich insbesondere bei einer Einfahrt des automatisierten Fahrzeugs auf eine vorfahrtsberechtigte Straße als vorteilhaft, da in einer solchen Situation das Einfahren de automatisierten Fahrzeugs für die vorfahrtsberechtigten Verkehrsteilnehmer besonders überraschend erfolgt.
Ferner ist ein Verfahren zum Steuern einer Drohne vorgesehen, wobei eine Information zu einem Einfahrwunsch eines automatisierten Fahrzeugs auf eine Straße empfangen wird, und wobei ein Hinweissignal an Verkehrsteilnehmer auf der Straße ausgegeben wird, das die Verkehrsteilnehmer auf den Einfahrwunsch des automatisierten Fahrzeugs auf die Straße hinweist. Mithilfe der Drohne ist für das automatisierte Fahrzeug ein sicheres Einfahren auf vorfahrtsberechtigte Straßen auch an unübersichtlichen Stellen möglich. Die Drohne reduziert folglich das Unfallrisiko beim Einfahren auf unübersichtliche Straßen und ersetzt somit einen menschlichen Einweiser.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verhalten der Verkehrsteilnehmer als Reaktion auf das Hinweissignal erfasst und wenigstens einer der folgenden Schritte durchgeführt wird:

- Übermitteln des erfassten Verhaltens der Verkehrsteilnehmer in Form einer Information an das automatisierte Fahrzeug, und
- Bewerten, ob es sich bei dem ermittelten Verhalten der Verkehrsteilnehmer um ein kooperatives Verhalten handelt, sowie Senden eines Freigabesignals an das automatisierte Fahrzeug, wenn das ermittelte Verhalten der Verkehrsteilnehmer als kooperativ bewertet wurde.

In dem ersten Fall kann das Bewerten des Verhaltens aufgrund der im automatisierten Fahrzeug besseren Rechenkapazität schneller und besser erfolgen. Im zweiten Fall ist von Vorteil, dass sich ein solches Freigabesignal im Vergleich zu den Sensordaten der Drohne deutlich robuster übertragen lässt.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Fahrzeughöhe wenigstens eines Verkehrsteilnehmers ermittelt wird, und dass eine Flughöhe für die Drohne gewählt wird, bei der ein sicheres Unterfahren der Drohne durch den wenigstens einen Verkehrsteilnehmer gewährleistet ist. Hierdurch wird das Risiko für eine Kollision zwischen der Drohne und Verkehrsteilnehmern auf der Straße reduziert.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Drohne nach der Abgabe des Hinweissignals an die Verkehrsteilnehmer auf der Straße, das die Verkehrsteilnehmer auf den Einfahrwunsch des automatisierten Fahrzeugs auf die Straße hinweist, so gesteuert wird, dass die Drohne zu einer Parkposition am automatisierten Fahrzeug zurückkehrt. Dieses erfolgt vorzugsweise während eines Gangwechsels bzw. einer Änderung des Fahrmodus des automatisierten Fahrzeugs. Da das automatisierte Fahrzeug nicht erst auf die Drohne warten muss, bevor es das Manöver beginnt, kann somit die Zeitdauer des Einfahr-Manövers des automatisierten Fahrzeugs verkürzt werden. Ferner wird mithilfe dieser Maßnahme auch die Sicherheit des gesamten Manövers erhöht, da die Drohne vorzugsweise während des gesamten Rückkehrmanövers zur Parkposition am automatisierten Fahrzeug sichtbar für die Verkehrsteilnehmer auf der vorfahrtsberechtigten Straße bleibt. Dabei kann in einer weiteren alternativen Ausführung der Zeitpunkt der Rückkehr der Drohne aus der Situation ermittelt werden, dass der vorfahrtsberechtigte Verkehr bereits steht und das automatisierte Fahrzeug die entsprechende Fahrspur sichtbar blockiert.
Ferner ist eine Steuereinrichtung zum Steuern eins automatisierten Fahrzeugs vorgesehen, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen auszuführen. Für die Steuereinrichtung ergeben können sich gegebenenfalls auch die im Zusammenhang mit dem oben beschriebenen Verfahren geltenden Vorteile.
Ferner ist eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Drohne vorgesehen, die eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens gemäß einer der oben beschriebenen ausführungsformen auszuführen. Insofern können sich für die Steuereinrichtung gegebenenfalls auch die im Zusammenhang mit den oben beschriebenen Verfahren geltenden Vorteile ergeben.
Ferner ist ein Computerprogramm vorgesehen, welches Befehle umfassend, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einem Computer diesen veranlassen, ein oben beschriebenes Verfahren auszuführen. Insofern können sich für das Computerprogramm gegebenenfalls auch die im Zusammenhang mit den oben beschriebenen Verfahren geltenden Vorteile ergeben.
Schließlich ist ein maschinenlesbares Speichermedium vorgesehen, auf dem das oben beschriebene Computerprogramm gespeichert ist. Insofern können sich für das maschinenlesbare Speichermedium gegebenenfalls auch die im Zusammenhang mit dem oben beschriebenen Computerprogramm geltenden Vorteile ergeben.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:

1 schematisch ein System umfassend ein automatisierte Fahrzeug und eine in einer Parkposition am automatisierten Fahrzeug angeordnete Drohne;
2 schematisch eine Verkehrssituation zu Beginn des Einfahr-Manövers mit einem eine Einfahrt von einer Nebenstraße wünschenden automatisierten Fahrzeug und einem auf einer vorfahrtsberechtigten Straße fahrenden Fahrzeug;
3 Schematisch eine Situation nach dem bestimmen einer Zielposition für die mitgeführte Drohne
4 schematisch eine Situation, nachdem die Drohne die Zielposition erreicht hat und einem vorfahrtsberechtigten Verkehrsteilnehmer den Einfahrwunsch des automatisieren Fahrzeugs mithilfe eines Hinweissignals mitteilt;
5 Schematisch eine Situation, bei der das automatisierte Fahrzeug nach dem Anhalten des vorfahrtsberechtigten Verkehrsteilnehmers auf die vorfahrtsberechtigte Straße einfährt, während die Drohne zu ihrer Parkposition zurückkehrt; und
6 schematisch eine Situation, bei der die Drohne in eine alternative Zielposition am Rand der Zielfahrspur des automatisierten Fahrzeugs einem vorfahrtsberechtigten Verkehrsteilnehmer mithilfe eines Hinweissignals den Einfahrwunsch des aktualisierten Fahrzeugs mitteilt.

Das in der 1 gezeigte erfindungsgemäße System 300 umfasst ein automatisiertes Fahrzeug 100 und eine am Fahrzeug 100 angeordnete flugfähige Drohne 200. Dabei wird unter einem automatisierten Fahrzeug ein Fahrzeug verstanden, bei welchen wenigsten ein Teil der Fahrzeugsteuerung automatisiert erfolgt. Hierzu zählen neben vollautomatisierten Fahrzeugen auch hochautomatisierte und teilautomatisierte Fahrzeuge sowie je nach Ausführung auch Fahrzeuge mit Assistenzfunktionen. Das in der 1 dargestellte automatisierte Fahrzeug 100 verfügt dabei über eine Sensoreinrichtung 110 zum Erfassen seiner Umgebung 400. Die Sensoreinrichtung 110 umfasst typischerweise mehrere am oder im Fahrzeug 100 angeordnete Umfeldsensoren, wie z.B. Videokameras, Lidar-Systeme, Radar-Sensoren, Ultraschall-Sensoren, etc. Die Umfeldsensoren sind typischerweise rund um das Fahrzeug 100 angeordnet und ermöglichen dem Fahrzeug somit eine 360°-Rundumsicht. Aus Gründen der Übersichtlichkeit umfasst die in der 1 dargestellte Sensoreinrichtung 110 lediglich einen in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 blickenden Sensor, beispielsweise eine Frontkamera. Das automatisierte Fahrzeug 100 umfasst ferner eine Steuereinrichtung 120, welche ausgebildet ist, die mithilfe der Sensoreinrichtung 110 erfassten Sensordaten zu verarbeiten und das automatisierte Fahrzeug 100 entsprechend den dabei gewonnenen Informationen zu steuern. Die Steuereinrichtung 120 umfasst im vorliegenden Beispiel ein maschinenlesbares Speichermedium 121, auf welchem ein Computerprogramm gespeichert ist. Das Computerprogramm umfasst dabei Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch die Steuereinrichtung 120 diese veranlassen, das hier beschriebene Verfahren auszuführen. Vorzugsweise umfasst das automatisierte Fahrzeug 100 auch eine mit der Steuereinrichtung 120 verbundene drahtlose Kommunikationseinrichtung 130 zum Aufbau einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit der Drohne 200.
Die mit dem automatisierten Fahrzeug 100 mitgeführte Drohne 200 ist vorzugsweise in Form einer mit Propellern ausgestatteten flugfähigen Drohne ausgebildet. Die Drohne 200 ist dabei im oder am Fahrzeug 100 in einer Parkposition 202 angeordnet, welche in der 1 beispielhaft auf dem Dach des Fahrzeugs 100 angeordnet ist. Grundsätzlich lässt sich die Drohne 200 jedoch auch an anderen Stellen des Fahrzeugs 100 unterbringen, beispielsweise in entsprechend ausgebildeten Hohlräumen innerhalb der Fahrzeugkarosserie.
Die Drohne 200 verfügt ebenfalls über eine interne Sensoreinrichtung 210 mit wenigstens einem Umfeldsensor zum Erfassen der Umgebung 400, eine Steuereinrichtung 220 und eine drahtlose Kommunikationseinrichtung 230. In der 1 ist die Sensoreinrichtung 210 beispielhaft mit lediglich einem nach vorne gerichteten Sensor, z.B. einer Videokamera, dargestellt. Die Steuereinrichtung 220 ist unter anderem ausgebildet die von der Sensoreinrichtung 210 ermittelten Informationen in Form von Daten über die drahtlose Kommunikationseinrichtung 230 an das automatisierte Fahrzeug 100 zu übermitteln. Die Steuereinrichtung 220 umfasst im vorliegenden Beispiel ein maschinenlesbares Speichermedium 221, auf welchem ein Computerprogramm gespeichert ist. Das Computerprogramm umfasst dabei Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch die Steuereinrichtung 220 diese veranlassen, das hier beschriebene Verfahren auszuführen. Die Drohne 200 ist ferner mit einer Signalisierungseinrichtung 240 zum Ausgeben optischer und/oder akustischer Hinweissignale an Verkehrsteilnehmer 500 in der Umgebung, mit deren Hilfe der Einfahrwunsch des automatisierten Fahrzeugs 100 auf eine vorfahrtsberechtigte Straße 420 signalisiert wird. Zum Ausgeben optischer Hinweissignale kann die Signalisierungseinrichtung 240 geeignete optische Mittel, wie zum Beispiel Leuchten, Blitzlichter, Drehleuchten, Textflächen, Pfeile oder ähnliches umfassen. Zusätzlich oder alternativ zu den optischen Mitteln kann die Signalisierungseinrichtung 240 geeignete akustische Mittel zum Ausgeben akustischer Hinweise, wie zum Beispiel Hupen, Piepsen, Heulen etc., umfassen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und System ermöglicht einem automatisiert fahrenden Fahrzeug 100, wie zum Beispiel einem Roboter-Taxi, Shuttle, Bus, Nutzfahrzeug, etc., in unübersichtlichen Verkehrssituation, insbesondere wenn das automatisierte Fahrzeug 100 die Vorfahrt anderer zur wahren hat, auf ein von ihm gewünschtes Auffahren hinzuweisen. Das automatisierte Fahrzeug 100 kann dann, wenn ein kooperatives Verhalten der vorfahrtsberechtigten Verkehrsteilnehmer 500 festgestellt wird, den Auffahrvorgang ohne Gefahr umsetzen. Dabei wird vorgeschlagen, die Rolle eines Einweisers für den Hinweis vorfahrtsberechtigter Verkehrsteilnehmer 500 auf den Auffahrwunsch des automatisierten Fahrzeugs 100 mittels einer mitgeführten Drohne 200 umzusetzen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei in bestimmte Schritte gegliedert werden, welche im Folgenden anhand der 2 bis 7 näher erläutert werden. Hierzu zeigt die 2 eine Ausgangssituation, bei der das automatisierte Fahrzeug 100 mit der mitgeführten Drohne 200 sich in einer Nebenstraße 410 befindet, welche in eine vorfahrtsberechtigte Straße 420 einmündet. Auf der vorfahrtsberechtigten Straße 420 befindet sich im vorliegenden Beispiel bereits ein in Richtung des automatisierten Fahrzeugs 100 fahrendes Fahrzeug 500, welches für das automatisierte Fahrzeug 100 einen vorfahrtsberechtigten Verkehrsteilnehmer darstellt. Das automatisierte Fahrzeug 100 plant dabei ein Einfahr-Manöver auf eine Zielfahrspur 421 der vorfahrtsberechtigten Straße 420, wobei die geplante Trajektorie mittels eines Pfeils 103 dargestellt ist.
Das automatisierte Fahrzeug 100 erfasst sein Umfeld mithilfe der Sensoreinrichtung 110. Im vorliegenden Beispiel ist der mittels gestrichelter Linien angedeutete Sensorsichtbereich 101 des automatisierten Fahrzeugs 100 durch sichtversperrende bzw. sichtbehindernde Objekte, wie z.B. eine Mauer 430 oder Vegetation 440, eingeschränkt, sodass das automatisierte Fahrzeug 100 nur einen eingeschränkten Einblick auf die vorfahrtsberechtigte Straße 420 hat. Zu Beginn erkennt das automatisierte Fahrzeug 100, dass der aktuelle Sensorsichtbereich der Onboard-Sensorik 110 nicht ausreicht, um sicherzustellen, dass beim Ein- bzw. Auffahren auf eine vorfahrtsberechtigte Straße 420 der Verkehrsteilnehmer 500 nicht unkomfortabel ausgebremst werden. Hierzu ermittelt das automatisierte Fahrzeug 100 zunächst den aktuellen Sensorsichtbereich 101 der Sensoren seiner Sensoreinrichtung 110 und gleicht diesen mit dem Straßenverkehrsverlauf der vorfahrtsberechtigten Straße 420 ab. Das automatisierte Fahrzeug 100 ermittelt anschließend die notwendige Zeitdauer für das geplante Einfahr-Manöver und den für ein sicheres Einfahren benötigten Sensorsichtbereich. Anschließend vergleicht das automatisierte Fahrzeug 100 den aktuellen Sensorsichtbereich 101 mit dem benötigten Sensorsichtbereich. Sofern das automatisierte Fahrzeug 100 dabei feststellt, dass der aktuelle Sensorsichtbereich 101 kleiner als der zum sicheren Einfahren benötigte Sensorsichtbereich ist, dann sendet es die mitgeführte Drohne 200 zur Warnung bzw. zum Hinweisen der Verkehrsteilnehmer 500 auf der vorfahrtsberechtigten Straße 420 aus. Wie in der 3 dargestellt ist, wird hierzu zunächst mittels der Onboard-Sensorik 110 des automatisierten Fahrzeugs 100 die benötigte Zielposition 203 der Drohne 200 im Bereich der Zielfahrspur 421 ermittelt. Dabei wird vorzugsweise eine Position als Zielposition 203 gewählt, welche sich im Sichtbereich 501 der vorfahrtsberechtigten Verkehrsteilnehmer 500 befindet, wobei hier unter dem Begriff „Sichtbereich“ der von einem menschlichen Fahrer und/oder von Umfeldsensoren des Verkehrsteilnehmers erfassbaren Bereich der Umgebung 400 verstanden wird. Im vorliegenden Beispiel befindet sich die ermittelte Zielposition 203 über der Mittenposition der Zielfahrspur 421. Im Anschluss daran wird von der aktuellen Position 202 der Drohne 200 eine Flugbahn 204 zur Erreichung der gewünschten Zielposition 203 berechnet, wobei auch die optimale Orientierung der Drohne 200 ermittelt wird. Mithilfe dieser Informationen entsendet das automatisierte Fahrzeug 100 die mitgeführte Drohne 200 zur gewünschten Zielposition 203. Die Drohne 200 fliegt entlang der berechneten Flugbahn 204 und erreicht die Zielposition 203 über der Zielfahrspur 421. Dabei wählt die Drohne 200 vorzugsweise eine Flughöhe, welche ein sicheres Unterfahren der Drohne 200 durch die Verkehrsteilnehmer 500 ermöglicht. Um dies zu bewerkstelligen, kann die Drohne 200 zunächst mithilfe seiner Sensoreinrichtung 210 die Fahrzeughöhe der ihr auf der Zielfahrspur 421 entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer 500 ermitteln und anschließend eine Flughöhe wählen, welche höher als die ermittelte Fahrzeughöhe der Verkehrsteilnehmer 500 ist. Grundsätzlich lässt sich die Fahrzeughöhe der Verkehrsteilnehmer 500 auf der Zielfahrspur 421 auch durch entsprechende Sensorik des automatisierten Fahrzeugs 100 ermitteln. Alternativ hierzu ist es auch möglich eine Standardflughöhe einzustellen, welche hoch genug ist um ein Unterfahren In jedem Fall zu garantieren.
Wie die 4 zeigt, weist die Drohne 200 in der Zielposition 203 mithilfe seiner Signalisierungseinrichtung 240 die auf der vorfahrtsberechtigten Straße 420 befindlichen Verkehrsteilnehmer 500 auf den Einfahrwunsch des automatisierten Fahrzeugs 100 auf die vorfahrtsberechtigte Straße 420 hin. Hierzu sendet die Drohne 200 mithilfe seiner Signalisierungseinrichtung 240 ein geeignetes optisches und/oder akustisches Hinweissignal 241 an die vorfahrtsberechtigten Verkehrsteilnehmer 500. Da sich die Drohne 200 in ihrer Zielposition 203 im Sichtbereich 501 des ankommenden Verkehrsteilnehmers 500 befindet, kann der Verkehrsteilnehmer 500 das an ihn gesendete Hinweissignal 241 empfangen. Die Drohne 200 erfasst mithilfe seiner Sensorrichtung 210 dabei das Verhalten der angesprochenen Verkehrsteilnehmer 500 auf der Zielfahrspur 421. Anschließend erfolgt eine Bewertung des ermittelten Verhaltens der jeweiligen Verkehrsteilnehmer 500. Diese Bewertung kann bei ausreichender Rechenkapazität mithilfe der Steuereinrichtung 220 der Drohne 200 erfolgen. Andernfalls sendet die Drohne 200 mithilfe ihrer drahtlosen Kommunikationseinrichtung 230 entsprechende Sensordaten an die Steuereinrichtung 130 des automatisierten Fahrzeugs 100, welche die Bewertung dann vornimmt. Dabei kann zusätzlich oder alternativ zu der Drohne 200 auch das automatisierte Fahrzeug 100 mithilfe seiner Sensorik die entsprechende Fahrsituation auf der vorfahrtsberechtigten Straße ermitteln. Bei der Bewertung wird ermittelt, ob es sich bei dem erfassten Verhalten der angesprochenen Verkehrsteilnehmer 500 um ein kooperatives Verhalten handelt. Dabei kann grundsätzlich von einem kooperativen Verhalten ausgegangen werden, wenn die betreffenden Verkehrsteilnehmer 500 anhalten, ihre Fahrgeschwindigkeit in geeigneter Weise reduzieren oder anderweitig ihre Bereitschaft signalisieren, dem automatisierten Fahrzeug 200 Vorfahrt zu gewähren.
Sofern ein kooperatives Verhalten der vorfahrtsberechtigten Verkehrsteilnehmer 500 festgestellt wurde, beginnt das automatisierte Fahrzeug 100 sein Einfahr-Manöver, indem es entlang der geplanten Fahrtrajektorie 103 auf die Zielfahrspur 421 der vorfahrtsberechtigten Straße 420 einfährt. Diese Situation ist in der 5 gezeigt. In der Zwischenzeit kehrt die Drohne 200 aus ihrer Zielposition 203 entlang einer Rückflugbahn 205 zu ihrer Parkposition 202 am automatisierten Fahrzeug 100 zurück. Dies erfolgt vorzugsweise während des Einfahr-Manövers und insbesondere während eines Gangwechsels bzw. einer Änderung des Fahrmodus des automatisierten Fahrzeugs 100. Dabei kann in einer weiteren alternativen Ausführung der Zeitpunkt der Rückkehr der Drohne aus der Situation ermittelt werden, dass der vorfahrtsberechtigte Verkehr bereits steht und das automatisierte Fahrzeug die entsprechenden Fahrspur für die vorfahrtsberechtigten Verkehrsteilnehmer 500 sichtbar blockiert. Nach dem erfolgreichen Einfahr-Manöver setzt das automatisierte Fahrzeug 100 seine Fahrt mitsamt der Drohne 200 auf der vorfahrtsberechtigten Straße 420 fort.
Grundsätzlich lässt sich als Zielposition 203 der Drohne 200 neben der Mittelposition grundsätzlich jede geeignete Position im Bereich der Zielfahrspur 421 wählen, welche einerseits der Drohne 200 einen ausreichenden Einblick auf die vorfahrtsberechtigte Straße 420 ermöglicht und andererseits sicherstellt, dass sich Drohne 200 innerhalb des Sichtbereichs 501 der Verkehrsteilnehmer 500 auf der vorfahrtsberechtigten Straße 420 befindet. Hierzu zeigt die 6 die Drohne 200 in einer alternativen Zielposition 203 am Rand 423 der Zielfahrspur 421. Der Vorteil dieser alternativen Zielposition 203 ist, dass hierdurch das kritische Unterfahren der Drohne durch die auf der Zielfahrspur 421 fahrenden Verkehrsteilnehmer 500 vermieden wird, was grundsätzlich mit einer Erhöhung der Sicherheit einhergeht.
Als kooperatives Verhalten wird ein Verhalten der vorfahrtsberechtigten Verkehrsteilnehmer verstanden, welches mit ausreichender Sicherheit signalisiert, dass die betreffenden Verkehrsteilnehmer das autonome Fahrzeug auf die vorfahrtsberechtigte Straße auffahren lassen. Hierzu zählt insbesondere das Anhalten eines Verkehrsteilnehmers. Je nach Situation können jedoch auch andere Verhaltensweisen der Verkehrsteilnehmer als kooperatives Verhalten gewertet werden, wie zum Beispiel das Verlangsamen der Fahrt oder das Ausgeben eines geeigneten Hinweissignals, mit welchen der vorfahrtsberechtigte Verkehrsteilnehmer seine eigene Bereitschaft zur Gewährung der Vorfahrt signalisiert.
In der vorhergehenden Beschreibung wird unter dem Begriff „Sensorsichtbereich“ ein von der Sensoreinrichtung 110 des automatisierten Fahrzeugs 100 erfassbarer Bereich der Umgebung verstanden. Bei Sensoreinrichtungen 110, welche mehrere Umfeldsensoren umfassen, setzt sich dieser in der Regel aus den Sich- bzw. Erfassungsbereichen der einzelnen Umfeldsensoren zusammen.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus auch andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

100: automatisiertes Fahrzeug
101: Sensorsichtbereich des automatisierten Fahrzeugs
102: Position des automatisierten Fahrzeugs
103: Fahrtrajektorie des automatisierten Fahrzeugs
110: Sensoreinrichtung des automatisierten Fahrzeugs
120: Steuereinrichtung des automatisierten Fahrzeugs
121: maschinenlesbares Speichermedium
130: drahtlose Kommunikationseinrichtung des automatisierten Fahrzeugs
200: Drohne
201: Sichtfeld der Drohne
202: Startposition der Drohne
203: Zielposition der Drohne auf der Vorfahrtstraße
204: Flugbahn der Drohne
205: Rückflugbahn der Drohne
210: Sensoreinrichtung der Drohne
220: Steuereinrichtung der Drohne
221: maschinenlesbares Speichermedium
230: drahtlose Kommunikationseinrichtung der Drohne
240: Signalisierungseinrichtung der Drohne
241: Hinweissignal
300: System
400: Umgebung
410: Nebenstraße
420: vorfahrtsberechtigte Straße
421: Zielfahrspur
422: Fahrspurmitte
423: Fahrspurrand
430: sichtversperrende Mauer
440: sichtversperrende Vegetation
500: vorfahrtsberechtigter Verkehrsteilnehmer
501: Sichtbereich des vorfahrtsberechtigten Verkehrsteilnehmers
502: Position des vorfahrtsberechtigten Verkehrsteilnehmers

Claims

Verfahren zum Steuern eines automatisierten Fahrzeugs (100) auf eine Straße (420), wobei ein Steuersignal für eine Drohne (200) ausgegeben wird, um die Drohne (200) zu veranlassen, Verkehrsteilnehmer (500) mit einem von der Drohne (200) ausgegebenen Hinweissignal (241) auf einen Einfahrwunsch des automatisierten Fahrzeugs (100) auf die Straße (420) hinzuweisen, und Ausgeben eines Steuersignals zum Einfahren des automatisierten Fahrzeugs (100) auf die Straße (420), sofern ein kooperatives Verhalten der Verkehrsteilnehmer (500) festgestellt wird oder ein Freigabesignal von der Drohne (200) empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verhalten der Verkehrsteilnehmer (500) durch Beobachten der Verkehrsteilnehmer (500) und/oder anhand wenigstens einer auf einer Beobachtung der Verkehrsteilnehmer (500) durch die Drohne (200) basierenden und empfangenen Information ermittelt wird, und wobei bewertet wird, ob es sich bei dem ermittelten Verhalten der Verkehrsteilnehmer (500) um ein kooperatives Verhalten handelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein aktueller Sensorsichtbereich (101) des automatisierten Fahrzeugs (100) ermittelt wird, wobei in dem Fall, dass der aktuelle Sensorsichtbereich (101) keinen vorgegebenen Einblick auf die Straße (420) gewährleistet, eine Position als Zielposition (203) für die Drohne (200) ermittelt wird, die der Drohne (200) einen vorgegebenen Einblick auf die vorfahrtsberechtigte Straße (420) ermöglicht, und wobei die Zielposition (203) an die Drohne (200) gesendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein für ein sicheres Einfahren auf die Straße (420) benötigter Sensorsichtbereich des automatisierten Fahrzeugs (100) ermittelt wird, indem ein aktueller Sensorsichtbereich (101) des automatisierten Fahrzeugs (100) mit einem Straßenverkehrsverlauf auf der Straße (420) abgeglichen wird und eine für das Einfahren benötigte Zeitdauer ermittelt wird, und wobei Steuersignale an die Drohne (200) gesendet werden, um die Drohne (200) zu veranlassen, zu der Zielposition (203) zu fliegen, wenn der aktuelle Sensorsichtbereich (101) des automatisierten Fahrzeugs (100) kleiner als der benötigte Sensorsichtbereich ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Steuersignal ausgegeben wird, um die Drohne (200) insbesondere von einer Parkposition (202) am Fahrzeug (100) zu einer Zielposition (203) fliegen zu lassen, welche sich in einem Sichtbereich (501) der Verkehrsteilnehmer (500) auf der Straße (420) befindet.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine Flugbahn (204) von einer aktuellen Position (202) der Drohne (200) zur Zielposition (203) berechnet wird und ein Steuersignal ausgegeben wird, um die Drohne (200) zu veranlassen, entlang der berechneten Flugbahn (204) zur Zielposition (203) zu fliegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei als Zielposition (203) eine Position gewählt wird, für die wenigstens eine der folgenden Bedingungen zutrifft: - die Zielposition (203) befindet sich im aktuellen Sensorsichtbereich (101) des automatisierten Fahrzeugs (100), - die Zielposition (203) befindet sich an einem Rand (423) einer dem Fahrzeug (100) als Zielfahrspur (421) dienenden Fahrspur der Straße (420), und - die Zielposition (203) befindet sich in einer Mitte einer dem automatisierten Fahrzeug (100) als Zielfahrspur (421) dienenden Fahrspur der Straße (420), wobei für die Zielposition (203) eine Flughöhe gewählt wird, bei welcher ein sicheres Unterfahren der Drohne (200) durch Verkehrsteilnehmer (500) auf der jeweiligen Zielfahrspur (421) gewährleistet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Straße (420) eine für das automatisierte Fahrzeug (100) vorfahrtsberechtigte Straße ist, und wobei die Verkehrsteilnehmer (500) der Straße (420) vorfahrtberechtigt sind.
Verfahren zum Steuern einer Drohne (200), wobei eine Information zu einem Einfahrwunsch eines automatisierten Fahrzeugs (100) auf eine Straße (420) empfangen wird, und wobei ein Hinweissignal (241) an Verkehrsteilnehmer (500) auf der Straße (420) ausgegeben wird, das die Verkehrsteilnehmer (500) auf den Einfahrwunsch des automatisierten Fahrzeugs (100) auf die Straße (420) hinweist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Verhalten der Verkehrsteilnehmer (500) als Reaktion auf das Hinweissignal (241) erfasst, und wenigstens einer der folgenden Schritte durchgeführt wird: - Übermitteln des erfassten Verhaltens der Verkehrsteilnehmer (500) in Form einer Information an das automatisierte Fahrzeug (100), und - Bewerten, ob es sich bei dem ermittelten Verhalten der Verkehrsteilnehmer (500) um ein kooperatives Verhalten handelt, sowie Senden eines Freigabesignals an das automatisierte Fahrzeug (100), wenn das ermittelte Verhalten der Verkehrsteilnehmer (500) als kooperativ bewertet wurde.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei eine Fahrzeughöhe wenigstens eines Verkehrsteilnehmers (500) ermittelt wird, und wobei eine Flughöhe für die Drohne (200) gewählt wird, bei der ein sicheres Unterfahren der Drohne (200) durch den wenigstens einen Verkehrsteilnehmer (500) gewährleistet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Drohne (200) nach der Abgabe des Hinweissignals (241) an die Verkehrsteilnehmer (500) auf der Straße (420), das die Verkehrsteilnehmer (500) auf den Einfahrwunsch des automatisierten Fahrzeugs (100) auf die Straße (420) hinweist, so gesteuert wird, dass die Drohne (200) zu einer Parkposition (202) am automatisierten Fahrzeug (100) zurückkehrt.
Steuereinrichtung (120, 220), die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder alle Schritte des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12 auszuführen.
Computerprogramm umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium (121, 221), auf dem ein Computerprogramm nach Anspruch 14 gespeichert ist.