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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Spurführung eines autonomen Fahrzeugs mit den Merkmalen nach Anspruch 1, eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 7, ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen nach Anspruch 8 und ein Fahrzeug mit den Merkmalen nach Anspruch 9.
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Für autonome Fahrzeuge gibt es eine Vielzahl von Verfahren, damit diese einer vorgegebenen Fahrspur folgen. Hierzu zählen z. B. Satellitennavigation (z.B. GPS, GNSS, DGNSS), in den Boden eingelassene Leitlinien oder RFID Chips, Laserführung durch Erkennen der Umgebung oder optische Erkennung von Fahrbahnmarkierungen. In einem Umfeld, in welchem sich sowohl Personen als auch autonome Fahrzeuge bewegen, werden sehr hohe Anforderungen daran gestellt, dass das Fahrzeug seine Fahrspur nicht verlässt und dadurch ggf. Personen gefährdet. Um die Sicherheit zu erhöhen, dass ein autonomes Fahrzeug seine zugewiesene Fahrspur einhält, ist es notwendig mehrere Verfahren zu kombinieren.
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Fahrbahngrenzen für autonom fahrende Fahrzeuge sind in der Regel farblich markiert. Die farbliche Markierung dient in erster Linie dazu, dass Personen erkennen können, auf welchen Fahrspuren sich autonome Fahrzeuge bewegen. Durch das zusätzliche Einbringen von Rüttelstreifen, wie z. B. von Autobahnen bekannt, kann eine weitere Grenzmarkierung geschaffen werden.
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In
DE 10 2017 116 213 A1 wird ein Verfahren zum Bestimmen von Fahrspurinformationen gezeigt. Dabei werden Wahrnehmungsdaten von mindestens zwei Sensoren generiert, wobei einer der Sensoren eine nach hinten weisende Kamera ist. Das Verfahren beinhaltet das Bestimmen einer Anzahl von Fahrspuren auf der Fahrbahn innerhalb eines Sichtfelds auf Grundlage der Wahrnehmungsdaten unter Verwendung eines neuronalen Netzes.
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Aus
US 7 698 032 B2 ist eine Vorrichtung für Fahrzeuge bekannt, welche verhindern soll, dass das Fahrzeug von seiner Fahrspur abweicht. Dabei wird ermittelt, ob sich das Fahrzeug auf einer unregelmäßigen Fahrbahnoberfläche befindet, welche in der Nähe einer Fahrspurbegrenzung ausgebildet ist.
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Aus US 2018 / 0265097 A1 ist eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, die einen Abweichungsdetektor und eine Motorsteuerung aufweist. Der Abweichungsdetektor ist dazu konfiguriert, um eine Abweichung des Fahrzeugs von seiner Fahrspur zu erfassen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zu Grunde, eine alternative Methode vorzuschlagen, mittels welcher ein Einhalten einer Fahrspur durch ein autonomes Fahrzeug gewährleistet werden kann.
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Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe ein Verfahren zur Spurführung eines autonomen Fahrzeugs nach Anspruch 1, eine Steuereinrichtung nach Anspruch 7, ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 8 und ein Fahrzeug nach Anspruch 9 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Bei einem Verfahren zur Spurführung eines autonomen Fahrzeugs weist das autonome Fahrzeug wenigstens ein Sensorsystem zur Erkennung von Fahrbahnunebenheiten, ein Längsführungs-System und eine Steuereinrichtung auf. Dabei ist die Steuereinrichtung mit dem Längsführungs-System und dem wenigstens einen Sensorsystem verbunden. Bei diesem Verfahren wird zunächst eine regelmäßige Fahrbahnunebenheit mittels des wenigstens einen Sensorsystems erkannt. Anschließend wird das Längsführungs-System des autonomen Fahrzeugs mittels der Steuereinrichtung angesteuert. Daraufhin wird die Längsführung des autonomen Fahrzeugs mittels des Längsführungs-Systems angepasst, so dass die regelmäßige Fahrbahnunebenheit vermieden wird.
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Das autonome Fahrzeug ist dabei derart ausgeformt, dass dieses befähigt ist Fahrfunktionen ab Autonomielevel 3 oder höher auszuführen. Das Autonomielevel bezieht sich hierbei auf die SAE J3016 Klassifizierung. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein PKW, LKW oder anderer NKW, z. B. auch eine Land- oder Baumaschine sein, wobei sich das Fahrzeug auf einer Straße bewegen kann. Das autonome Fahrzeug kann im Folgenden auch nur als Fahrzeug bezeichnet werden.
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Das autonome Fahrzeug weist das wenigstens eine Sensorsystem zur Erkennung einer Fahrbahnunebenheit auf. Selbstverständlich kann das Fahrzeug auch mehr als ein Sensorsystem aufweisen. Das wenigstens eine Sensorsystem ist dazu eingerichtet Fahrbahnunebenheit zu erkennen. Dies erfolgt vorzugsweise mittels einer Vibrationserkennung, denn durch die Fahrbahnunebenheiten werden in einen Fahrzeugaufbau, z. B. in ein Fahrwerk des Fahrzeugs, Vibrationen eingetragen. In diesem Fall kann das wenigstens eine Sensorsystem mittels eines Vibrationssensors oder mittels mehrerer Vibrationssensoren ausgeformt sein. Zusätzlich oder alternativ dazu können die Fahrbahnunebenheiten auch mittels Einfederbewegungen des Fahrwerks ermittelt werden. Diese können beispielsweise mittels Sensoren an Federn, Dämpfern oder Federdämpfern des Fahrzeugs festgestellt werden.
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Das wenigstens eine Sensorsystem ist zudem dazu eingerichtet, festzustellen, ob es sich bei der erkannten Fahrbahnunebenheit um eine regelmäßige Fahrbahnunebenheit handelt. Eine regelmäßige Fahrbahnunebenheit ist ausgebildet mittels mehrerer Erhebungen oder Vertiefungen, welche einen nahezu gleichmäßigen Abstand zueinander aufweisen. Eine Erhebung oder eine Vertiefung bestimmt sich dabei ausgehend von einem ebenen Fahrbahnniveau, über welches eine Erhebung hinausragt oder in welches eine Vertiefung einsinkt.
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Durch diese regelmäßige Fahrbahnunebenheit wird das Fahrwerk und auch der gesamte Aufbau des autonomen Fahrzeugs bei einem Überfahren der regelmäßigen Fahrbahnunebenheit angeregt. Die durch diese regelmäßige Fahrbahnunebenheit hervorgerufene Anregung, die beispielsweise in Form von Einfederbewegungen oder Vibrationen auftreten kann, ist ebenfalls regelmäßig. Die Anregung des Fahrzeugs ist dabei zeitlich versetzt zu dem Überfahren der regelmäßigen Fahrbahnunebenheit durch das Fahrzeug.
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Eine Regelmäßige Fahrbahnunebenheit kann beispielsweise ein Rüttelstreifen an einem Fahrbahnrand oder an einer Fahrbahnmarkierung, eine profilierte Fahrbahnmarkierung, eine Fahrbahnmarkierung mit stochastisch verteilten Agglomeraten o. ä. sein.
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Das autonome Fahrzeug weist zudem das Längsführungs-System auf. Dieses dient dazu, eine Längsführung des Fahrzeugs zu beeinflussen. Beispielsweise kann das Längsführungs-System ausgeformt sein durch ein Bremssystem oder durch ein Lenksystem des Fahrzeugs. Alternativ dazu kann das Längsführungs-System durch eine Antriebsvorrichtung des Fahrzeugs ausgebildet sein.
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Das autonome Fahrzeug weist zudem die Steuereinrichtung auf. Diese ist mit dem Längsführungs-System und mit dem wenigstens einen Sensorsystem verbunden. Diese Verbindungen sind derart ausgebildet, dass ein Daten- und Signalaustausch erfolgen kann. Die Verbindungen können dabei drahtlos oder kabelgebunden ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Sensorsystem seine Sensordaten mittels der Verbindung an die Steuereinrichtung weiterleiten, so dass eine Auswertung der Sensordaten mittels der Steuereinrichtung erfolgen kann. Alternativ dazu kann das Sensorsystem seine Sensordaten selbst auswerten und die ausgewerteten Sensordaten an die Steuereinrichtung weiterleiten.
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Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, das Längsführungs-System auf Grundlage der ausgewerteten Sensordaten des wenigstens einen Sensorsystems anzusteuern. Die Steuersignale werden mittels der Verbindung an das Längsführungs-System weitergeleitet. Des Weiteren ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, das autonome Fahrzeug zu befähigen, autonome Fahrfunktionen ab Level 3 oder höher durchzuführen. Die Steuereinrichtung kann als ECU oder Domain-ECU ausgeformt sein.
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Nachdem die regelmäßige Fahrbahnunebenheit mittels des wenigstens einen Sensorsystems erkannt wurde, steuert die Steuereinrichtung das Längsführungs-System des autonomen Fahrzeugs an. Die Längsführung wird daraufhin mittels des Längsführungs-Systems automatisiert derart angepasst, dass die regelmäßige Fahrbahnunebenheit vermieden wird. Das heißt, dass durch das Ändern der Längsführung die regelmäßige Fahrbahnunebenheit von dem autonomen Fahrzeug nicht länger überfahren wird. Dadurch entfällt die regelmäßige Anregung des Fahrzeugs, was durch das wenigstens eine Sensorsystem festgestellt werden kann.
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Das Verfahren wird nur während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs angewendet. Ein Fahrbetrieb liegt vor, wenn das autonome Fahrzeug autonom oder auch konventionell fährt. Während eines Stillstands des Fahrzeugs, z. B. wenn das Fahrzeug auf einer Haltefläche abgestellt ist, findet das Verfahren hingegen keine Anwendung.
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Nach einer weiterbildenden Ausführungsform erfolgt das Erkennen der regelmäßigen Fahrbahnunebenheit ausgehend von Vibrationen des autonomen Fahrzeugs. Diese werden durch das Überfahren der regelmäßigen Fahrbahnunebenheit mittels des Fahrzeugs in das Fahrwerk und somit in den gesamten Fahrzeugaufbau eingetragen. Die Vibrationen werden mittels wenigstens einen Vibrationssensors erfasst. Das wenigstens eine Sensorsystem wird also mittels dieses wenigstens einen Vibrationssensors ausgeformt.
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Nach einer weiterbildenden Ausführungsform erfolgt das Erkennen der regelmäßigen Fahrbahnunebenheit ausgehend von Einfederbewegungen des autonomen Fahrzeugs. Diese werden durch das Überfahren der regelmäßigen Fahrbahnunebenheit mittels des Fahrzeugs von dem Fahrwerk des Fahrzeugs, beispielsweise von den Federdämpfern des Fahrzeugs, durchgeführt. Diese Einfederbewegungen können beispielsweise mittels Sensoren an Federn, Dämpfern oder Federdämpfern des Fahrzeugs festgestellt werden. Das wenigstens eine Sensorsystem wird somit ausgeformt mittels wenigstens eines Sensors, der die Einfederbewegungen des Fahrzeugs an dessen Federn, Dämpfern, Federdämpfern oder an einer anderen geeigneten Stelle erfassen kann.
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Nach einer weiterbildenden Ausführungsform wird mittels des wenigstens einen Sensorsystems zusätzlich ermittelt, an welcher Seite des autonomen Fahrzeugs die regelmäßige Fahrbahnunebenheit vorhanden ist. Als eine Seite des autonomen Fahrzeugs wird dabei entweder eine rechte oder eine linke Seite des autonomen Fahrzeugs bezeichnet, wobei die rechte Seite diejenige Seite des autonomen Fahrzeugs ist, die bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs in Fahrtrichtung rechts ist. Die linke Seite des autonomen Fahrzeugs ist somit die jeweils andere Seite des Fahrzeugs.
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Um festzustellen, an welcher Seite des Fahrzeugs die regelmäßige Fahrbahnunebenheit vorhanden ist, erkennt das wenigstens eine Sensorsystem, an welcher der Fahrzeugseiten die regelmäßige Anregung eingetragen oder zuerst eingetragen wird. Dazu weist das wenigstens eine Sensorsystem z. B. jeweils wenigstens einen Sensor pro Seite des Fahrzeugs auf. Derjenige Sensor des wenigstens einen Sensorsystems der die regelmäßige Anregung zuerst detektiert, gibt die Seite vor, an welcher die regelmäßige Fahrbahnunebenheit vorliegt.
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Diejenige Seite des Fahrzeugs zu identifizieren, an welcher die regelmäßige Fahrbahnunebenheit vorliegt, kann für das anschließende Anpassen der Längsführung des Fahrzeugs nötig sein, so dass die regelmäßige Fahrbahnunebenheit vermieden werden kann. Beispielsweise kann dadurch festgestellt werden, ob das Fahrzeug seine Fahrspur in Richtung einer Gegenfahrbahn oder in Richtung einer Fahrbahnbegrenzung verlassen hat oder zu verlassen droht. Zusätzlich kann beispielsweise ein Abgleich mit einer Positionsbestimmung erfolgen, welche mittels der Steuereinrichtung von einem Positionsbestimmungssystem abgefragt werden kann. Dadurch kann verifiziert werden, in welche Richtung das Fahrzeug seine Fahrspur verlassen hat.
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Nach einer weiterbildenden Ausführungsform ist das Längsführungs-System als Bremssystem des autonomen Fahrzeugs ausgeformt, wobei die regelmäßige Fahrbahnunebenheit durch Abbremsen des autonomen Fahrzeugs vermieden wird. Um das Abbremsen einzuleiten steuert die Steuereinrichtung das Bremssystem an. Das autonome Fahrzeug bremst also automatisiert ab, sobald eine regelmäßige Fahrbahnunebenheit von dem wenigstens einen Sensorsystem erkannt wird.
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Dieses Abbremsen erfolgt vorzugsweise so lange, bis das Fahrzeug zum Stillstand kommt. Wenn das Fahrzeug stillsteht, fällt die regelmäßige Anregung, die durch die regelmäßige Fahrbahnunebenheit in das Fahrzeug eingetragen wird, weg. Somit wird die regelmäßige Fahrbahnunebenheit vermieden.
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Nach einer weiterbildenden Ausführungsform ist das Längsführungs-System als Lenksystem des autonomen Fahrzeugs ausgeformt, wobei die regelmäßige Fahrbahnunebenheit durch Durchführen einer Lenkbewegung des autonomen Fahrzeugs vermieden wird. Um die Lenkbewegung einzuleiten, steuert die Steuereinrichtung das Lenksystem an. Das autonome Fahrzeug stellt also automatisiert einen Lenkwinkel an seinen Rädern ein, sobald eine regelmäßige Fahrbahnunebenheit von dem wenigstens einen Sensorsystem erkannt wird.
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Dieser Lenkwinkel wird mittels der Steuereinrichtung vorzugsweise derart gewählt, dass das Fahrzeug sich zurück auf seine Spur bewegt. Das heißt, dass das Fahrzeug in die Richtung gesteuert wird, die von der regelmäßigen Fahrbahnunebenheit weg weist. Beispielsweise kann das Fahrzeug eine regelmäßige Fahrbahnunebenheit überfahren, die einen Fahrbahnrand markiert. Wenn das Fahrzeug diese mit seinem rechtsseitigen Rad überfährt, wird dies von dem wenigstens einen Sensorsystem erkannt. In anderen Worte wird registriert, dass das Fahrzeug mit seiner rechten Seite die regelmäßige Fahrbahnunebenheit überfahren hat. Daraufhin wird mittels des Lenksystems automatisiert ein Lenkwinkel eingestellt, der das Fahrzeug von dem Fahrbahnrand weg zurück auf die eigentliche Fahrspur führt. Dieser Lenkwinkel kann dabei entsprechend klein gewählt werden, so dass eine sanfte Rückführung auf die Spur erfolgt.
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Wenn das Fahrzeug wieder auf der Fahrspur und nicht auf dem markierten Fahrbahnrand fährt, fällt die regelmäßige Anregung, die durch die regelmäßige Fahrbahnunebenheit in das Fahrzeug eingetragen wird, weg. Somit wird die regelmäßige Fahrbahnunebenheit vermieden.
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Die Steuereinrichtung für das autonome Fahrzeug ist mit dem wenigstens einen Sensorsystem des autonomen Fahrzeugs und mit dem Längsführungs-System des autonomen Fahrzeugs verbindbar. Verbindbar heißt, dass die Steuereinrichtung mit dem wenigstens einen Sensorsystem und mit dem Längsführungs-System verbunden werden kann, wenn die Steuereinrichtung in einem autonomen Fahrzeug verwendet wird. Dies wurde in der vorherigen Beschreibung bereits beschrieben.
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Die Steuereinrichtung weist dabei Mittel auf, um das Längsführungs-System des autonomen Fahrzeugs gemäß dem Verfahren anzusteuern, welches bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben wurde. Diese Mittel können beispielsweise ein Computerprogrammprodukt umfassen.
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Das Computerprogrammprodukt umfasst Befehle, die bei einer Ausführung des Programms durch die bereits beschriebene Steuereinrichtung, das Verfahren ausführen, das in der vorherigen Beschreibung beschrieben wurde. Das Computerprogrammprodukt kann auf einem Datenträger, beispielsweise auf einer CD, DVD, einem USB-Stick o. ä., oder als herunterladbarer Datenstrom verkörpert sein.
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Das autonome Fahrzeug weist das bereits beschriebene wenigstens eine Sensorsystem zur Erkennung einer Fahrbahnunebenheit, das bereits beschriebene Längsführungs-System und die bereits beschriebene Steuereinrichtung auf. Die Steuereinrichtung ist, wie bereits beschrieben, mit dem Längsführungs-System und dem wenigstens einen Sensorsystem verbunden. Das autonome Fahrzeug ist befähigt Fahrfunktionen ab Autonomielevel 3 oder höher auszuführen.
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Anhand der im Folgenden erläuterten Figur wird ein Ausführungsbeispiel und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines autonomen Fahrzeugs nach einem Ausführungsbeispiel,
- 2 eine schematische Darstellung eines autonomen Fahrzeugs nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
- 3 eine schematische Draufsicht des autonomen Fahrzeugs nach dem Ausführungsbeispiel aus 2,
- 4 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Spurführung nach einem Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines autonomen Fahrzeugs 1 nach einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 1 ist von seiner in Fahrtrichtung 20 rechten Seite I dargestellt. Das Fahrzeug 1 weist eine Steuereinrichtung 4 auf, die das Fahrzeug 1 befähigt Fahrfunktionen ab Autonomielevel 3 oder höher auszuführen. Das Fahrzeug 1 weist weiterhin ein Sensorsystem 2 auf, welches z. B. mittels Vibrationssensoren oder mittels Sensoren, die Einfederbewegungen ermitteln können, ausgeformt ist. Zudem weist das Fahrzeug 1 ein Längsführungs-System 5 auf, welches als Bremssystem 6 ausgeformt ist. Die Steuereinrichtung 4 ist mit dem Sensorsystem 2 verbunden, so dass ein Daten- und Signalaustausch erfolgen kann. Diese Verbindung kann drahtlos oder kabelgebunden ausgebildet sein. Die Steuereinrichtung 4 ist außerdem mit dem Bremssystem 6 verbunden, so dass ein Daten- und Signalaustausch erfolgen kann. Diese Verbindung kann drahtlos oder kabelgebunden ausgebildet sein.
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Das autonome Fahrzeug 1 bewegt sich in Fahrtrichtung 20 auf der Fahrbahn 10. Die Fahrbahn 10 weist die regelmäßige Fahrbahnunebenheit 3 auf, von welcher hier nur drei Erhebungen 11 mit einem Bezugszeichen versehen sind. Diese regelmäßige Fahrbahnunebenheit 3 markiert den Fahrbahnrand 8. Die regelmäßige Fahrbahnunebenheit 3 ist aus gleichförmigen Erhebungen 11 der Fahrbahn 10 ausgebildet, die in einer Linie in einem regelmäßigen Abstand zueinander angeordnet sind. Die Erhebungen 11 ragen aus der Fahrbahn 10 heraus.
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Dadurch, dass das autonome Fahrzeug 1 die regelmäßige Fahrbahnunebenheit 3 überfährt, werden regelmäßige Anregungen in das Fahrwerk des Fahrzeugs 1 eingetragen, die sich beispielsweise durch regelmäßige Vibrationen oder durch regelmäßige Einfederbewegungen äußern. Diese Anregungen werden mittels des Sensorsystems 2 erkannt.
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Das Sensorsystem 2 leitet dies an die Steuereinrichtung 4 weiter, welche im Anschluss das Bremssystem 6 derart ansteuert, dass das autonome Fahrzeug 1 autonom abgebremst wird, bis dieses zum Stillstand kommt. Wenn das Fahrzeug 1 vollständig abgebremst ist, werden keine Anregungen mehr in das Fahrzeug 1 eingetragen. Somit wird die regelmäßige Fahrbahnunebenheit 3 vermieden.
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Wenn das autonome Fahrzeug 1 also im Begriff ist, seine Fahrspur zu verlassen und die markierte Fahrbahnbegrenzung 8, also die regelmäßige Fahrbahnunebenheit 3 überfährt, wird das Fahrzeug 1 zum Stillstand gebracht. Dadurch wird verhindert, dass das autonome Fahrzeug 1 seine Fahrspur verlässt und möglicherweise seine Umgebung gefährdet.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines autonomen Fahrzeugs 1 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 1 ist von seiner in Fahrtrichtung 20 rechten Seite I dargestellt. Das Fahrzeug 1 weist eine Steuereinrichtung 4 auf, die das Fahrzeug 1 befähigt Fahrfunktionen ab Autonomielevel 3 oder höher auszuführen. Das Fahrzeug 1 weist weiterhin ein Sensorsystem 2 auf, welches z. B. mittels Vibrationssensoren oder mittels Sensoren, die Einfederbewegungen ermitteln können, ausgeformt ist. Zudem weist das Fahrzeug 1 ein Längsführungs-System 5 auf, welches als Lenksystem 7 ausgeformt ist. Die Steuereinrichtung 4 ist mit dem Sensorsystem 2 verbunden, so dass ein Daten- und Signalaustausch erfolgen kann. Diese Verbindung kann drahtlos oder kabelgebunden ausgebildet sein. Die Steuereinrichtung 4 ist außerdem mit dem Lenksystem 7 verbunden, so dass ein Daten- und Signalaustausch erfolgen kann. Diese Verbindung kann drahtlos oder kabelgebunden ausgebildet sein.
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Das autonome Fahrzeug 1 bewegt sich in Fahrtrichtung 20 auf der Fahrbahn 10. Die Fahrbahn 10 weist dieselbe regelmäßige Fahrbahnunebenheit 3 als Markierung der Fahrbahnbegrenzung 8 auf wie in 1 gezeigt.
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Dadurch, dass das autonome Fahrzeug 1 die regelmäßige Fahrbahnunebenheit 3 überfährt, werden regelmäßige Anregungen in das Fahrwerk des Fahrzeugs 1 eingetragen, die sich beispielsweise durch regelmäßige Vibrationen oder durch regelmäßige Einfederbewegungen äußern. Diese Anregungen werden mittels des Sensorsystems 2 erkannt. Zudem wird mittels des Sensorsystem 2 erkannt, an welcher Seite I, II des Fahrzeugs 1 diese Anregung zuerst eingetragen wurde. Hier wird die Anregung an der rechten Seite I des Fahrzeugs 1 eingetragen. An der linken Seite II des Fahrzeugs 1 wird keine Anregung eingetragen. Dies ist in 3 dargestellt.
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Das Sensorsystem 2 leitet seine Sensordaten an die Steuereinrichtung 4 weiter, welche im Anschluss das Lenksystem 7 derart ansteuert, dass an den Rädern des autonomen Fahrzeug 1 automatisiert ein Lenkwinkel eingestellt wird. Dieser Lenkwinkel wird von der Steuereinrichtung derart gewählt, dass das Fahrzeug 1 zurück auf seine Fahrspur gelenkt wird, d. h. weg von der regelmäßigen Fahrbahnunebenheit 3. Dies ist möglich, da durch die Sensordaten bekannt ist, an welcher Seite I, II des Fahrzeugs 1 die regelmäßige Fahrbahnunebenheit 3 vorhanden ist. Hier wird der Lenkwinkel also derart gewählt, dass das Fahrzeug 1 nach links gesteuert wird. Dies ist in 3 näher dargestellt.
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Wenn das autonome Fahrzeug 1 also im Begriff ist, seine Fahrspur zu verlassen und die markierte Fahrbahnbegrenzung 8 überfährt, wird an den Rädern des Fahrzeugs 1 ein Lenkwinkel eingestellt. Es wird also eine Lenkbewegung durchgeführt, die von der Steuereinrichtung 4 initiiert wird. Dadurch wird verhindert, dass das autonome Fahrzeug 1 seine Fahrspur verlässt und möglicherweise seine Umgebung gefährdet.
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3 zeigt eine schematische Draufsicht des autonomen Fahrzeugs 1 nach dem Ausführungsbeispiel aus 2. Das autonome Fahrzeug 1 ist zu zwei Zeitpunkten dargestellt. Zu einem ersten Zeitpunkt überfährt das Fahrzeug 1 mit den Rädern seiner rechten Seite I die regelmäßige Fahrbahnunebenheit 3, die die Fahrbahnbegrenzung 8 markiert. Dies ist in 2 gezeigt. Das Fahrzeug 1 ist mit einer durchgezogenen Randlinie dargestellt. Zu einem zweiten Zeitpunkt fährt das autonome Fahrzeug 1 auf seiner Fahrspur. Das Fahrzeug 1 ist mit einer strichlierten Randlinie dargestellt.
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Zum ersten Zeitpunkt stellt die Steuereinrichtung 4 an den Rädern des Fahrzeugs 1 einen Lenkwinkel derart ein, dass die Fahrtrichtung 20 des Fahrzeugs 1 angepasst wird und das Fahrzeug 1 sich von der regelmäßigen Fahrbahnunebenheit 3 wegbewegt, so dass es zurück auf die Fahrspur gelangt. Das Fahrzeug 1 wird somit in Richtung der linken Seite II gesteuert. Der Lenkwinkel ist dabei entsprechend klein zu wählen, so dass keine ruckartige Lenkbewegung erfolgt.
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Zum zweiten Zeitpunkt fährt das Fahrzeug 1 auf seiner Fahrspur in Fahrtrichtung 20 geradeaus und überfährt die regelmäßige Fahrbahnunebenheit 3 nicht mehr. Die regelmäßige Fahrbahnunebenheit 3 wird somit vermieden.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens V zur Spurführung nach einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren V wird von den autonomen Fahrzeugen 1, die in 1 bzw. in 2 und 3 gezeigt werden, ausgeführt. Dabei wird ein erster Pfad des Verfahrens V von dem Fahrzeug 1 in 1 durchgeführt, und ein zweiter Pfad von dem Fahrzeug 1 in 2 und 3.
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Bei beiden Pfaden wird in einem ersten Schritt 101 des Verfahrens V mittels des Sensorsystems erkannt, dass das Fahrzeug eine regelmäßige Fahrbahnunebenheit überfährt. Dies erfolgt, wie bereits beschrieben, durch das sensorische Erfassen von Vibrationen oder Einfederbewegungen.
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In einem zweiten Schritt 102, der ebenfalls bei beiden Pfaden vorliegt, wird mittels der Steuereinrichtung das Längsführungs-System des Fahrzeugs angesteuert. Dies erfolgt, um die regelmäßige Fahrbahnunebenheit zu vermeiden. Das Längsführungs-System kann z. B. als Bremssystem oder als Lenksystem des autonomen Fahrzeugs ausgebildet sein.
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Ist das Längsführungs-System als Bremssystem ausgeformt, wie in 1 dargestellt, folgt das Verfahren V dem ersten Pfad. In einem dritten Schritt 103a des ersten Pfades wird das Fahrzeug mittels seines Bremssystems abgebremst, bis dieses zum Stillstand kommt. Dies stellt eine Anpassung der Längsführung des Fahrzeugs dar. Wenn das Fahrzeug still steht, also vollständig abgebremst ist, überfährt das Fahrzeug die regelmäßige Fahrbahnunebenheit nicht mehr. Die regelmäßige Fahrbahnunebenheit wird dadurch vermieden.
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Ist das Längsführungs-System als Lenksystem ausgeformt, wie in 2 und 3 dargestellt, folgt das Verfahren V dem zweiten Pfad. In einem dritten Schritt 103b des zweiten Pfades wird mittels des Sensorsystems festgestellt, an welcher Seite des Fahrzeugs sich die regelmäßige Fahrbahnunebenheit befindet. Dies erfolgt auf die in 2 bereits beschriebene Art und Weise. Der zweite Schritt 102 und der dritte Schritt 103b des zweiten Pfades können auch vertauscht werden. Ist bekannt, an welcher Seite die Anregung in das Fahrzeug eingetragen wird, folgt der vierte Schritt 104b des zweiten Pfades.
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In diesem vierten Schritt 104b des zweiten Pfades wird mittels des Lenksystems ein Lenkwinkel an den Rädern des Fahrzeugs eingestellt, welcher derart gewählt wird, dass das Fahrzeug sich von der regelmäßige Fahrbahnunebenheit wegbewegt, wie in 3 dargestellt. Wird z. B. mittels des Sensorsystems im dritten Schritt 103b erkannt, dass die Anregung durch die regelmäßige Fahrbahnunebenheit an der linken Seite des Fahrzeugs eingetragen wird, wird der Lenkwinkel derart eingestellt, dass eine Lenkbewegung nach rechts durchgeführt wird. Wird z. B. mittels des Sensorsystems im dritten Schritt 103b erkannt, dass die Anregung durch die regelmäßige Fahrbahnunebenheit an der rechten Seite des Fahrzeugs eingetragen wird, wird der Lenkwinkel derart eingestellt, dass eine Lenkbewegung nach links durchgeführt wird. Die Lenkbewegung wird jeweils mittels der Steuereinrichtung initiiert.
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Die hier dargestellten Beispiele sind nur beispielhaft gewählt. Die regelmäßige Fahrbahnunebenheit kann z. B. statt aus Erhebungen aus regelmäßigen Vertiefungen ausgebildet sein, die beispielsweise in einer Linie in einem regelmäßigen Abstand zueinander angeordnet sein können. Die Vertiefungen sind in die Fahrbahn eingelassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Sensorsystem
- 3
- Fahrbahnunebenheit
- 4
- Steuereinrichtung
- 5
- Längsführungs-System
- 6
- Bremssystem
- 7
- Lenksystem
- 8
- Fahrbahnbegrenzung
- 9
- Mittelstreifen
- 10
- Fahrbahn
- 11
- Erhebung
- 20
- Fahrtrichtung
- 101
- erster Schritt
- 102
- zweiter Schritt
- 103a
- dritter Schritt, erster Pfad
- 103b
- dritter Schritt, zweiter Pfad
- 104b
- vierter Schritt, erster Pfad
- I
- rechte Seite
- II
- linke Seite
- V
- Verfahren
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017116213 A1 [0004]
- US 7698032 B2 [0005]
