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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.
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Stand der Technik
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Kraftfahrzeuge, welche zumindest teilautomatisiert geführt werden können, umfassen in der Regel eine Umfeldsensorik, mittels welcher eine Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst wird. Basierend auf der erfassten Umgebung kann das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisiert geführt werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein effizientes Konzept zum effizienten zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
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Nach einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:
- Empfangen von Umgebungssignalen, welche einen mittels einer Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs erfassten ersten Bereich einer Umgebung des Kraftfahrzeugs repräsentieren,
- Empfangen von Informationssignalen, welche kraftfahrzeugextern ermittelte Informationen über einen zweiten Bereich der Umgebung des Kraftfahrzeugs repräsentieren,
- Erzeugen und Ausgeben von Steuersignalen zum Steuern der Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf den Umgebungssignalen und den Informationssignalen, um das Kraftfahrzeug basierend auf dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich der Umgebung des Kraftfahrzeugs zumindest teilautomatisiert zu führen.
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Nach einem zweiten Aspekt wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt auszuführen.
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Nach einem dritten Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Befehle umfasst, die bei Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer, beispielsweise durch die Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt, diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
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Nach einem vierten Aspekt wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das Computerprogramm nach dem dritten Aspekt gespeichert ist.
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Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis und schließt diese mit ein, dass zusätzlich zu der mittels der Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs erfassten Umgebung weitere Informationen, welche kraftfahrzeugextern ermittelt wurden, für ein zumindest teilautomatisiertes Führen des Kraftfahrzeugs verwendet werden.
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Dadurch stehen für das zumindest teilautomatisierte Führen mehr Informationen zur Verfügung verglichen mit dem Fall, welcher in der Beschreibungseinleitung beschrieben wurde, in welchem das Kraftfahrzeug nur basierend auf der mittels der Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs erfassten Umgebung zumindest teilautomatisiert geführt wird.
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Eine Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs hat in der Regel eine begrenzte Reichweite, sodass Bereiche außerhalb der Reichweite der Umfeldsensorik nicht erfasst werden können.
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Solche Bereiche können aber zum Beispiel mittels einer kraftfahrzeugexternen Umfeldsensorik erfasst werden, wobei die erfassten Bereiche zum Beispiel als Information für das zumindest teilautomatisierte Führen des Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt wird.
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Dies wirkt in äquivalenter Weise wie eine Erhöhung einer Reichweite der Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs.
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Somit wird also insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein Konzept zum effizienten zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt ist.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass basierend auf den Informationssignalen (und insbesondere basierend auf den Umgebungssignalen) eine Zulässigkeit des zumindest teilautomatisierten Führens des Kraftfahrzeugs geprüft wird, wobei die Steuersignale basierend auf einem Ergebnis des Prüfens der Zulässigkeit erzeugt und ausgegeben werden.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die Steuersignale effizient erzeugt und ausgegeben werden können.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass, wenn das Ergebnis des Prüfens der Zulässigkeit angibt, dass das zumindest teilautomatisierte Führen des Kraftfahrzeugs nicht zulässig ist, dann keine Steuersignale erzeugt und ausgegeben werden.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass, wenn das Ergebnis des Prüfens der Zulässigkeit angibt, dass das zumindest teilautomatisierte Führen des Kraftfahrzeugs zulässig ist, dann die Steuersignale erzeugt und ausgegeben werden.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass Anfragesignale ausgegeben werden, welche eine Anfrage nach kraftfahrzeugextern ermittelten Informationen über einen zweiten Bereich der Umgebung des Kraftfahrzeugs repräsentieren, so dass die Informationssignale zumindest teilweise in Reaktion auf das Ausgeben der Anfragesignale empfangen werden.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die kraftfahrzeugextern ermittelten Informationen effizient angefragt werden können.
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Zum Beispiel ist vorgesehen, dass auch ohne eine Anfrage nach kraftfahrzeugextern ermittelten Informationen die Informationssignale an das Kraftfahrzeug gesendet werden.
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Das heißt also, dass nach einer Ausführungsform vorgesehen sein kann, dass Informationssignale empfangen werden ohne vorheriges Ausgeben von entsprechenden Anfragesignalen.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass nur dann Informationssignale an das Kraftfahrzeug gesendet werden, wenn zuvor entsprechende Anfragesignale ausgegeben wurden.
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Das heißt also insbesondere, dass gemäß einer Ausführungsform vorgesehen sein kann, dass nur nach Ausgabe von Anfragesignalen Informationssignale empfangen werden.
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Nach einer Ausführungsform kann eine Kombination der beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen sein. Das heißt also insbesondere, dass einige der empfangenen Informationssignale in Reaktion auf das Ausgeben der Anfragesignale empfangen werden, wobei andere Informationssignale empfangen werden auch ohne ein Ausgeben von entsprechenden Anfragesignalen.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass Fernsteuerungssignale empfangen werden, welche einen Fernsteuerungsbefehl zum Fernsteuern des Kraftfahrzeugs repräsentieren, wobei die Steuersignale basierend auf den Fernsteuerungssignalen erzeugt und ausgegeben werden.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die Steuersignale effizient erzeugt und ausgegeben werden.
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Wenn für den Fernsteuerungsbefehl der Singular verwendet ist, soll stets der Plural und umgekehrt mitgelesen werden.
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Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug effizient ferngesteuert werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei einem manuell geführten Kraftfahrzeug Übergabeaufforderungssignale empfangen werden, welche eine Übergabeaufforderung repräsentieren, dass das Kraftfahrzeug nicht mehr manuell, sondern zumindest teilautomatisiert geführt werden soll, wobei in Reaktion auf das Empfangen der Übergabeaufforderungssignale basierend auf den Informationssignalen geprüft wird, ob das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisiert geführt werden kann, wobei die Steuersignale basierend auf einem Ergebnis des Prüfens erzeugt und ausgegeben werden.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die Steuersignale effizient erzeugt und ausgegeben werden. Weiter wird dadurch insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das Prüfen effizient durchgeführt werden kann. Insbesondere stehen für das Prüfen in vorteilhafter Weise auch Informationen zur Verfügung, welche zum Beispiel mittels des Kraftfahrzeugs, insbesondere mittels der Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs, nicht ermittelbar sind.
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Das Prüfen kann zum Beispiel zusätzlich basierend auf den Umgebungssignalen durchgeführt werden.
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Sofern das Ergebnis zum Beispiel angibt, dass das Kraftfahrzeug nicht zumindest teilautomatisiert geführt werden kann, werden keine Steuersignale erzeugt und ausgegeben. Das heißt also, dass die Übergabeaufforderung abgelehnt wird.
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Zum Beispiel ist vorgesehen, dass, wenn das Ergebnis angibt, dass das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisiert geführt werden kann, dann Steuersignale erzeugt und ausgegeben werden. Das heißt also insbesondere, dass in diesem Fall die Übergabeaufforderung ausgeführt bzw. angenommen wird.
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Dadurch, dass mehr Informationen für das Prüfen zur Verfügung stehen, kann eine Übergabe hin zu einem zumindest teilautomatisierten Führen früher erfolgen, als wenn nur die Umgebungssignale zur Verfügung stehen. Dies bewirkt eine besonders komfortable Übergabe für den Fahrer.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Übergabeaufforderung abgelehnt wird, wenn das Prüfen eine oder mehrere der folgenden Verkehrssituationen ermittelt hat: vorausliegende Gefahrenstelle, insbesondere Unfall, Glätte, Nässe, Nebel, Stau, Baustelle, Verengung, insbesondere eine in der Fahrspur des Kraftfahrzeugs vorausliegende Gefahrenstelle.
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In dem Fall, in welchem die Übergabeaufforderung angenommen wird, ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass geprüft wird, ob das Kraftfahrzeug nur eingeschränkt zumindest teilautomatisiert geführt werden darf, wobei die Steuersignale basierend auf einem Ergebnis des Prüfens erzeugt und ausgegeben werden.
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Eine Einschränkung bedeutet zum Beispiel, dass Spurwechsel verboten sind.
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Nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass basierend auf den Informationssignalen zumindest eine Fahrempfehlung ermittelt und ausgegeben werden.
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Die zumindest eine Fahrempfehlung umfasst zum Beispiel ein Durchführen eines Fahrspurwechsels oder ein Unterlassen eines Fahrspurwechsels.
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So kann zum Beispiel in vorteilhafter Weise auf eine vorausliegende Gefahrenstelle effizient reagiert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Informationen ein oder mehrere Elemente ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Informationen umfassen: Wetter innerhalb des zweiten Bereichs, Verkehr innerhalb des zweiten Bereichs, insbesondere fahrspurbezogener Verkehr innerhalb des zweiten Bereichs, Position einer Gefahrenstelle innerhalb des zweiten Bereichs, Art der Gefahrenstelle, Handlungsempfehlung, Vorgabe, Regelung.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass besonders geeignete Informationen verwendet werden.
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Ein Verkehr umfasst insbesondere eine Verkehrsdichte und/oder einen Verkehrsfluss.
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Ein Verkehr umfasst insbesondere die Angabe, mit welcher Durchschnittsgeschwindigkeit ein Verkehr innerhalb des zweiten Bereichs fährt.
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Die Informationen umfassen nach einer Ausführungsform Umfeldsensordaten von einem oder mehreren kraftfahrzeugexternen Umfeldsensoren, welche auch als Infrastrukturumfeldsensoren bezeichnet werden können, welche den zweiten Bereich erfassen bzw. welche eingerichtet sind, den zweiten Bereich zu erfassen. Die Umfeldsensordaten repräsentieren also den mittels der Infrastrukturumfeldsensoren erfassten zweiten Bereich.
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Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuersignale Steuersignale zum zumindest teilautomatisierten Steuern der Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs derart umfassen, um das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisiert innerhalb einer Fahrspur (und insbesondere in einem vorbestimmten Abstand zu einem dem Kraftfahrzeug vorausfahrenden weiteren Kraftfahrzeug) zu führen.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug effizient innerhalb einer Fahrspur geführt werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass vor einem Fahrspurwechsel basierend auf den Informationssignalen (und insbesondere basierend auf den Umgebungssignalen) geprüft wird, ob ein Fahrspurwechsel sinnvoll und/oder zulässig ist, wobei die Steuersignale basierend auf einem Ergebnis des Prüfens, ob ein Fahrspurwechsel sinnvoll und/oder zulässig ist, erzeugt und ausgegeben werden, um basierend auf dem Ergebnis einen zumindest teilautomatisiert geführten Fahrspurwechsel des Kraftfahrzeugs durchzuführen.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass ein Fahrspurwechsel effizient durchgeführt werden kann.
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Zum Beispiel ist vorgesehen, dass, wenn das Ergebnis des Prüfens, ob ein Fahrspurwechsel sinnvoll und/oder zulässig ist, angibt, dass ein Fahrspurwechsel nicht sinnvoll und/oder nicht zulässig ist, dann keine entsprechenden Steuersignale erzeugt und ausgegeben werden, sodass das Kraftfahrzeug keinen zumindest teilautomatisiert geführten Fahrspurwechsel durchführen kann.
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Zum Beispiel ist vorgesehen, dass, wenn das Ergebnis des Prüfens, ob ein Fahrspurwechsel sinnvoll und/oder zulässig ist, angibt, dass ein Fahrspurwechsel sinnvoll und/oder zulässig ist, dann entsprechende Steuersignale erzeugt und ausgegeben werden, sodass das Kraftfahrzeug einen zumindest teilautomatisiert geführten Fahrspurwechsel durchführen kann.
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Ein Bereich im Sinne der Beschreibung liegt zum Beispiel bezogen auf eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor dem Kraftfahrzeug, links neben dem Kraftfahrzeug, rechts neben dem Kraftfahrzeug oder hinter dem Kraftfahrzeug.
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Ein Bereich im Sinne der Beschreibung liegt zum Beispiel bezogen auf eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs in einer beliebigen Richtung.
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Nach einer Ausführungsform repräsentieren die Informationssignale kraftfahrzeugextern ermittelte Informationen über einen dritten Bereich der Umgebung des Kraftfahrzeugs.
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Ausführungen, die im Zusammenhang mit dem zweiten Bereich gemacht sind, gelten analog für den dritten Bereich und umgekehrt.
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Der zweite Bereich kann beispielsweise näher an dem Kraftfahrzeug liegen als der dritte Bereich oder umgekehrt.
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Nach einer Ausführungsform umfasst die Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs einen oder mehrere Umfeldsensoren.
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Ein Umfeldsensor im Sinne der Beschreibung ist zum Beispiel einer der folgenden Umfeldsensoren: Radarsensor, Lidarsensor, Ultraschallsensor, Magnetfeldsensor, Infrarotsensor und Videosensor.
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Eine kraftfahrzeugextern ermittelte Information kann zum Beispiel unter Verwendung einer kraftfahrzeugexternen Umfeldsensorik ermittelt werden.
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Ausführungen, die im Zusammenhang mit der Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs gemacht sind, gelten analog für die kraftfahrzeugexterne Umfeldsensorik.
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Zum Beispiel umfasst die kraftfahrzeugexterne Umfeldsensorik mehrere Umfeldsensoren, die räumlich verteilt innerhalb einer Infrastruktur angeordnet sind, in welcher sich das Kraftfahrzeug befindet.
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Die Formulierung „zumindest teilautomatisiertes Führen“ umfasst einen oder mehrere der folgenden Fälle: assistiertes Führen, teilautomatisiertes Führen, hochautomatisiertes Führen, vollautomatisiertes Führen.
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Assistiertes Führen bedeutet, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeugs dauerhaft entweder die Quer- oder die Längsführung des Kraftfahrzeugs ausführt. Die jeweils andere Fahraufgabe (also ein Steuern der Längs- oder der Querführung des Kraftfahrzeugs) wird automatisch durchgeführt. Das heißt also, dass bei einem assistierten Führen des Kraftfahrzeugs entweder die Quer- oder die Längsführung automatisch gesteuert wird.
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Teilautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) und/oder für einen gewissen Zeitraum eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss aber das automatische Steuern der Längs- und Querführung dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Der Fahrer muss jederzeit zur vollständigen Übernahme der Kraftfahrzeugführung bereit sein.
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Hochautomatisiertes Führen bedeutet, dass für einen gewissen Zeitraum in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Bei Bedarf wird automatisch eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer zur Übernahme des Steuerns der Längs- und Querführung ausgegeben, insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve ausgegeben. Der Fahrer muss also potenziell in der Lage sein, das Steuern der Längs- und Querführung zu übernehmen. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. Bei einem hochautomatisierten Führen ist es nicht möglich, in jeder Ausgangssituation automatisch einen risikominimalen Zustand herbeizuführen.
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Vollautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Vor einem Beenden des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung erfolgt automatisch eine Aufforderung an den Fahrer zur Übernahme der Fahraufgabe (Steuern der Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs), insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve. Sofern der Fahrer nicht die Fahraufgabe übernimmt, wird automatisch in einen risikominimalen Zustand zurückgeführt. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. In allen Situationen ist es möglich, automatisch in einen risikominimalen Systemzustand zurückzuführen.
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Technische Funktionalitäten der Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt ergeben sich analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des Verfahrens nach dem ersten Aspekt und umgekehrt.
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Das heißt also insbesondere, dass sich Vorrichtungsmerkmale aus entsprechenden Verfahrensmerkmalen und umgekehrt ergeben.
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Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren nach dem ersten Aspekt mittels der Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt ausgeführt wird.
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Die Abkürzung „bzw.“ steht für „beziehungsweise“. Die Formulierung „beziehungsweise“ steht insbesondere für „und/oder“.
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In einer Ausführungsform ist das Verfahren nach dem ersten Aspekt ein computerimplementiertes Verfahren.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Ablaufdiagramm eines ersten Verfahrens zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs,
- 2 eine Vorrichtung,
- 3 ein maschinenlesbares Speichermedium,
- 4 u. 5 jeweils drei Umfeldsensoren, welche Bereiche vor einem Kraftfahrzeug bezogen auf eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs überwachen,
- 6 eine mehrspurige Fahrbahn,
- 7 ein Ablaufdiagramm eines zweiten Verfahrens zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs und
- 8 ein Ablaufdiagramm eines dritten Verfahrens zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs.
- 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines ersten Verfahrens zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs.
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Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- Empfangen 101 von Umgebungssignalen, welche einen mittels einer Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs erfassten ersten Bereich einer Umgebung des Kraftfahrzeugs repräsentieren,
- Empfangen 103 von Informationssignalen, welche kraftfahrzeugextern ermittelte Informationen über einen zweiten Bereich der Umgebung des Kraftfahrzeugs repräsentieren,
- Erzeugen 105 und Ausgeben 107 von Steuersignalen zum Steuern der Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf den Umgebungssignalen und den Informationssignalen, um das Kraftfahrzeug basierend auf dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich der Umgebung des Kraftfahrzeugs zumindest teilautomatisiert zu führen.
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2 zeigt eine Vorrichtung 201.
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Die Vorrichtung 201 ist eingerichtet, alle Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt auszuführen.
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Die Vorrichtung 201 umfasst einen Eingang 203, welcher eingerichtet ist, die Umgebungssignale und die Informationssignale zu empfangen.
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Die Vorrichtung 201 umfasst weiter einen Prozessor 205 (oder in einer nicht gezeigten Ausführungsform mehrere Prozessoren), welcher eingerichtet ist, die Steuersignale basierend auf den Umgebungssignalen und den Informationssignalen zu erzeugen.
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Die Vorrichtung 201 umfasst weiter einen Ausgang 207, welcher eingerichtet ist, die Steuersignale auszugeben.
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3 zeigt ein maschinenlesbares Speichermedium 301.
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Auf dem maschinenlesbaren Speichermedium 301 ist ein Computerprogramm 303 gespeichert. Das Computerprogramm 303 umfasst Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms 303 durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
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4 zeigt ein Kraftfahrzeug 401, welches auf einer Fahrbahn 403 fährt. Bei der Fahrbahn 403 kann es sich zum Beispiel um die mehrspurige Fahrbahn 601 gemäß 6 handeln.
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Es sind drei kraftfahrzeugexterne Umfeldsensoren vorgesehen: ein erster Umfeldsensor 405, ein zweiter Umfeldsensor 407 und ein dritter Umfeldsensor 409.
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Die drei Umfeldsensoren 405, 407, 409 sind zum Beispiel Videosensoren, welche von einer jeweiligen Videokamera umfasst sind.
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Die drei Umfeldsensoren 405, 407, 409 können auch als Infrastrukturumfeldsensoren bezeichnet werden, insofern sich diese räumlich verteilt innerhalb einer Infrastruktur befinden, in welcher sich das Kraftfahrzeug 401 befindet.
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Die Infrastruktur umfasst zum Beispiel die Fahrbahn 403.
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Die drei Umfeldsensoren 405, 407, 409 erfassen bzw. überwachen Bereiche der Fahrbahn 403.
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Das Kraftfahrzeug 401 ist eingerichtet, zumindest teilautomatisiert geführt zu werden.
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Zum Beispiel umfasst das Kraftfahrzeug 401 die Vorrichtung 201 gemäß 2.
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Das Kraftfahrzeug 401 umfasst einen Radarsensor 411, welcher frontseitig am Kraftfahrzeug 401 angeordnet ist.
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Der Radarsensor 411 erfasst einen ersten Bereich 413 der Fahrbahn 403, welcher bezogen auf eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor dem Kraftfahrzeug 401 sich befindet.
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Eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 401 ist symbolisch mittels eines Pfeils mit dem Bezugszeichen 415 gekennzeichnet.
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Aufgrund einer vorbestimmten Reichweite des Radarsensors 411 können Bereiche der Fahrbahn 403, welche sich weiter entfernt von dem ersten Bereich 413 befinden, nicht mittels des Radarsensors 411 erfasst werden.
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Dies kann in vorteilhafter Weise durch das Vorhandensein der drei Infrastrukturumfeldsensoren 405, 407, 409 zumindest teilweise kompensiert werden, insofern diese Bereiche in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs 401 erfassen können, welche sich außerhalb einer Reichweite des Radarsensors 411 befinden.
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Im Einzelnen erfasst der erste Umfeldsensor 405 einen zweiten Bereich 417 der Fahrbahn 403. An dieser Stelle wird klargestellt, dass, obwohl 4 den Eindruck erwecken könnte, dass der erste Umfeldsensor 405 auch einen Bereich unmittelbar hinter dem Kraftfahrzeug 401 bezogen auf die Fahrtrichtung 415 erfasst, der erste Umfeldsensor 405 diesen Bereich hinter dem Kraftfahrzeug 401 nicht erfassen kann, da das Kraftfahrzeug 401 diesen Bereich abschattet bzw. verdeckt. Allerdings kann der erste Umfeldsensor 405 zum Beispiel eine benachbarte Fahrspur des Kraftfahrzeugs 401 erfassen, weshalb die in der Fig. verwendete zeichnerische Darstellung gewählt wurde.
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Der zweite Umfeldsensor 407 erfasst einen dritten Bereich 419 der Fahrbahn 403.
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Der dritte Umfeldsensor 409 erfasst einen vierten Bereich 421 der Fahrbahn 403.
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Diese drei Bereiche 417, 419, 421 können als Erfassungsbereiche der Umfeldsensoren 405, 407, 409 bezeichnet werden und liegen einer Umgebung des Kraftfahrzeugs.
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Gemäß 4 befindet sich das Kraftfahrzeug 401 im Erfassungsbereich 417 des ersten Umfeldsensors 405.
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Gemäß der Anordnung der drei Umfeldsensoren 405, 407, 409 überlappen sich die drei Erfassungsbereiche nicht, sondern grenzen unmittelbar aneinander an, sodass eine lückenlose Überwachung der Fahrbahn 403 in vorteilhafter Weise ermöglicht ist.
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Es ist insbesondere vorgesehen, dass die entsprechenden Umfeldsensordaten der Umfeldsensoren 405, 407, 409, welche eine entsprechende Erfassung repräsentieren, als Informationssignale an das Kraftfahrzeug 401 gesendet werden.
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Allgemein ist zum Beispiel vorgesehen, dass die Informationssignale über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk an das Kraftfahrzeug 401 gesendet werden. Entsprechend ist dann zum Beispiel vorgesehen, dass die Informationssignale über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk empfangen werden.
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Basierend auf diesen Informationssignalen kann das Kraftfahrzeug 401, insbesondere die Vorrichtung 201, entsprechende Steuersignale erzeugen und ausgeben.
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5 zeigt im Wesentlichen das Gleiche wie 4, wobei als ein Unterschied sich die drei Erfassungsbereiche der drei Umfeldsensoren 405, 407, 409 teilweise überlappen.
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Das heißt im Einzelnen, dass sich der zweite Bereich 417 mit dem dritten Bereich 419 überlappt. Das heißt, dass sich der dritte Bereich 419 mit dem vierten Bereich 421 überlappt.
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Somit wird in vorteilhafter Weise eine besonders effiziente und lückenlose Überwachung der Fahrbahn 403 ermöglicht.
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In einer nicht gezeigten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine räumliche Anordnung von Umfeldsensoren derart vorgesehen ist, dass die Umfeldsensoren die Bereiche redundant überwachen. Damit kann in vorteilhafter Weise eine Sicherheit erhöht werden.
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In einer weiteren Ausführungsform sind die Umfeldsensoren zumindest teilweise unterschiedlich. Insbesondere in der vorstehenden Anordnung kann beispielsweise vorgesehen sein, zumindest teilweise unterschiedliche Umfeldsensoren vorgesehen sind. Das heißt, dass die redundante Erfassung mit diversitären, also unterschiedlichen, Sensortechnologien, erweitert werden kann, was in vorteilhafter Weise eine Sicherheit noch weiter erhöhen kann.
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6 zeigt eine mehrspurige Fahrbahn 601, welche mittels der drei Umfeldsensoren 405, 407, 409 überwacht wird.
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Die mehrspurige Fahrbahn 601 umfasst eine linke Fahrspur 403, eine mittlere Fahrspur 605 und eine rechte Fahrspur 607.
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Eine durch die Fahrspuren 603, 605, 607 vorgegebene zulässige Fahrtrichtung für Kraftfahrzeuge ist symbolisch mittels eines Pfeils mit dem Bezugszeichen 608 gekennzeichnet, wobei diese Fahrtrichtung bezogen auf die Papierebene von links nach rechts verläuft.
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Die Angaben links und rechts bezogen auf die Fahrspuren sind insofern relativ zu der vorgegebenen Fahrtrichtung 608 zu sehen.
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Das Bezugszeichen 609 kennzeichnet den Bereich der linken Fahrspur 603, welcher mittels des ersten Umfeldsensors 405 erfasst wird. Das Bezugszeichen 611 kennzeichnet den Teil der mittleren Fahrspur 605, welcher mittels des ersten Umfeldsensors 405 erfasst wird. Das Bezugszeichen 613 kennzeichnet den Teil der rechten Fahrspur 607, welcher mittels des ersten Umfeldsensors 405 erfasst wird.
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Das Bezugszeichen 615 kennzeichnet den Teil der linken Fahrspur 603, welcher mittels des zweiten Umfeldsensors 407 erfasst wird. Das Bezugszeichen 617 kennzeichnet den Teil der mittleren Fahrspur 605, welcher mittels des zweiten Umfeldsensors 407 erfasst wird. Das Bezugszeichen 619 kennzeichnet den Teil der rechten Fahrspur 607, welcher mittels des zweiten Umfeldsensors 407 erfasst wird.
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Das Bezugszeichen 621 kennzeichnet den Teil der linken Fahrspur 603, welcher mittels des dritten Umfeldsensors 409 erfasst wird. Das Bezugszeichen 623 kennzeichnet den Teil der mittleren Fahrspur 605, welcher mittels des dritten Umfeldsensors 409 erfasst wird. Das Bezugszeichen 625 kennzeichnet den Teil der rechten Fahrspur 607, welcher mittels des dritten Umfeldsensors 409 erfasst wird.
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Somit ist in vorteilhafter Weise eine fahrspurbezogene Überwachung der drei Fahrspuren 603, 605, 607 ermöglicht.
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Somit können dem Kraftfahrzeug 401 fahrspurbezogene Informationen in effizienter Weise zur Verfügung gestellt werden.
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Beispielsweise können die dem Kraftfahrzeug 401 zur Verfügung gestellten Informationen die Angabe umfassen, ob es im entsprechenden Bereich der Fahrspuren möglich ist, dass das Kraftfahrzeug 401 zumindest teilautomatisiert geführt werden kann oder nicht oder nur mit Einschränkungen.
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Rein beispielhaft kann vorgesehen sein, dass für die Bereiche 609, 611, 613 und 615 es möglich ist, dass das Kraftfahrzeug innerhalb dieser Bereiche zumindest teilautomatisiert geführt werden kann ohne Einschränkungen.
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Rein beispielhaft kann vorgesehen sein, dass es nur mit Einschränkungen für die Bereiche 617, 619, 621, 623 möglich ist, dass das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisiert geführt wird.
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Eine Einschränkung kann zum Beispiel bedeuten, dass das Kraftfahrzeug innerhalb des entsprechenden Bereichs keinen Fahrspurwechsel durchführen darf und/oder nur mit einer vorbestimmten Maximalgeschwindigkeit fahren darf.
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Rein beispielhaft kann vorgesehen sein, dass im Bereich 625 das Kraftfahrzeug 401 nicht teilautomatisiert geführt werden darf.
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Basierend auf diesen Angaben bzw. Informationen kann eine zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt des Kraftfahrzeugs effizient geplant und durchgeführt werden.
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7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines zweiten Verfahrens zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs.
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Das Kraftfahrzeug wird momentan manuell geführt.
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Das Verfahren startet im Block 700.
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Gemäß einem Schritt 701 ist vorgesehen, dass Übergabeaufforderungssignale empfangen werden, welche eine Übergabeaufforderung repräsentieren, dass das Kraftfahrzeug nicht mehr manuell, sondern zumindest teilautomatisiert geführt werden soll.
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Weiter umfasst der Schritt 701 ein Empfangen von Umgebungssignalen und von Informationssignalen, wie vorstehend und/oder nachstehend bereits ausgeführt.
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Gemäß einem Schritt 703 wird basierend auf den Informationssignalen (und insbesondere basierend auf den Umgebungssignalen) geprüft, ob der Übergabeaufforderung entsprochen werden kann oder nicht.
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Zum Beispiel wird im Schritt 703 geprüft, ob ein dem Kraftfahrzeug vorausliegender Abschnitt frei ist.
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Zum Beispiel ist im Schritt 703 vorgesehen, dass die Informationen, welche mittels der drei Umfeldsensoren 405, 407, 409 dem Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt werden, ausgewertet werden.
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Sofern der Schritt 703 ergibt, dass der Übergabeaufforderung nicht entsprochen werden kann, so wird beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs hierüber informiert, dass eine Übergabeaufforderung abgelehnt worden ist.
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Das Verfahren kann dann zum Beispiel wieder im Block 700 fortgesetzt werden bzw. von Neuem begonnen werden.
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Sofern im Schritt 703 entschieden wird, dass der Übergabeaufforderung entsprochen werden kann, findet gemäß einem Schritt 705 eine Übergabe von einer manuellen Führung des Kraftfahrzeugs mittels des Fahrers an eine Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt statt, welche, wie vorstehend und/oder nachstehend erläutert, die entsprechenden Steuersignale erzeugt und ausgibt, um das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisiert zu führen.
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8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines dritten Verfahrens zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs.
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Das Kraftfahrzeug wird momentan zumindest teilautomatisiert geführt.
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Gemäß einem Schritt 801 werden entsprechende Steuersignale erzeugt und ausgegeben.
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Gemäß einem Schritt 803 werden Umgebungssignale und Informationssignale, wie vorstehend und/oder nachstehend beschrieben, empfangen.
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In einem Schritt 805 ist vorgesehen, dass basierend auf den Umgebungssignalen und insbesondere basierend auf den Informationssignalen ermittelt bzw. geprüft wird, ob eine Anpassung des zumindest teilautomatisierten Führens des Kraftfahrzeugs notwendig ist oder nicht.
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Sofern keine Anpassung notwendig ist, setzt das Verfahren im Schritt 801 fort.
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Sofern Anpassungen notwendig sind, setzt das Verfahren im Schritt 807 fort, welcher zum Beispiel vorsieht, dass der Anpassung entsprechende Steuersignale erzeugt und ausgegeben werden.
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Eine Anpassung kann zum Beispiel bedeuten, dass eine Maximalgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs reduziert werden muss. Eine Anpassung kann zum Beispiel bedeuten, dass ein Abstand zu einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug reduziert oder erhöht werden muss. Eine Anpassung kann zum Beispiel bedeuten, dass Fahrspurwechsel ausgeschlossen sind.
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Das hier beschriebene Konzept basiert unter anderem darauf, dass der Vorrichtung durch zum Beispiel eine intelligente Infrastruktur weitere Informationen zugeführt bzw. bereitgestellt werden.
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In einer Ausführungsform umfassen die Informationen Daten, welche eine bestimmte dem Kraftfahrzeug vorausliegende Verkehrssituation beschreiben. Die Daten können also zum Beispiel einer oder mehrere der folgenden Angaben umfassen:
- - Linke Spur in 300 mit viel Verkehr
- - Rechte Spur in 200 m Unfall
- - Dichter Verkehr auf allen Spuren
- - Alle Spuren frei
- - Verkehrsfluss auf linker Spur in 300 m hat eine Geschwindigkeit von 50 km/h.
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In einer weiteren Ausführungsform umfassen die Informationen nicht nur Verkehrsdaten (die „unmittelbar“ von der Infrastruktur für den Abschnitt „gesehen“/ermittelt/bekannt sind/werden), sondern sind durch Daten aus anderen Quellen angereichert. Z.B mit Wetterdaten. Also insbesondere Daten, die einen Einfluss auf die Funktion bezüglich eines zumindest teilautomatisierten Führens haben können.
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In einer weiteren Ausführungsform umfassen die Informationen Handlungsempfehlungen, die in der Infrastruktur ermittelt werden. Beispielhafte Handlungsempfehlungen können wie folgt lauten:
- - Übergabe „Kraftfahrzeug zu Fahrer“ durchführen (Funktion bezüglich eines zumindest teilautomatisierten Führens nicht mehr erlaubt)
- - Keine Änderung
- - Bremsen/Geschwindigkeit reduzieren
- - Spur wechseln
- - Fahrer informieren (z.B. Stau, Unfall)
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In einer weiteren Ausführungsform umfassen die Informationen Vorgaben bzw. Regelungen (wie z.B. ein Temposchild). Beispielhafte Vorgaben bzw. Regelungen können wie folgt lauten:
- - Funktion bezüglich eines zumindest teilautomatisierten Führens erlaubt
- - Funktion bezüglich eines zumindest teilautomatisierten Führens nicht mehr erlaubt
- - Funktion bezüglich eines zumindest teilautomatisierten Führens nur unter bestimmten Bedingungen erlaubt.
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Die Informationen können in einer Ausführungsform vom Kraftfahrzeug angefragt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform sendet die Infrastruktur die Informationen von sich aus.
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In einer weiteren Ausführungsform können beide vorstehenden Ausführungsformen („von sich aus senden“ und „anfragen“) in einer gemeinsamen Ausführungsform vorgesehen sein, insbesondere gleichzeitig durchgeführt werden.
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Sollten keine Informationen von der Infrastruktur zur Verfügung stehen, dann kann das Kraftfahrzeug einer Ausführungsform ohne Infrastrukturunterstützung fahren, insbesondere zumindest teilautomatisiert geführt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die Infrastruktur nicht nur Informationen übergeben, sondern das Kraftahrzeug von außen fahren (Fernsteuerung).
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Ein Vorteil des Konzepts ist insbesondere, dass die Performance und die Verfügbarkeit der Funktion bezüglich eines zumindest teilautomatisierten Führens massiv erhöht werden können.
