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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Zwischenbereichs zwischen zwei hintereinanderfahrenden Fahrzeugen. Die Erfindung betrifft auch eine Steuereinrichtung zum Durchführen eines derartigen Verfahrens.
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Stand der Technik
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Es ist bekannt, mit auf einem Fahrzeug vorgesehener Umfelderfassungssensorik, beispielsweise mit einem Kamerasystem, sich im Umfeld des Fahrzeugs aufhaltende Objekte zu erfassen. Aus der
DE 10 2008 011 228 A1 ist es bekannt, mit einer Kamera eine Fahrszene vor einem Fahrzeug zu erfassen und dort weitere Fahrzeuge zu ermitteln. In der
DE 10 2016 118 497 A1 ist es ferner beschrieben, Trajektorien von derartigen Objekten kamerabasiert zu ermitteln.
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Darstellung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft in einem Aspekt ein Verfahren zum Überwachen eines Zwischenbereichs zwischen zwei hintereinanderfahrenden Fahrzeugen. Bei dem Zwischenbereich kann es sich um einen Gefahrenbereich beziehungsweise um eine Gefahrenzone zwischen den zwei hintereinanderfahrenden Fahrzeugen handeln. In dem Zwischenbereich kann sich ein Fremdfahrzeug als ein potentielles Kollisionsobjekt für eine Kollision mit einem der beiden Fahrzeuge aufhalten. Bei dem Fremdfahrzeug kann es sich auch um ein Störobjekt handeln, welches eine Kommunikation zwischen den beiden Fahrzeugen oder eine Umfelderfassung mit einer auf einem der beiden Fahrzeuge angeordneten Sensorik stören kann. Bei dem Zwischenbereich kann es sich ferner um einen Raum oder um eine Zone zwischen den beiden hintereinanderfahrenden Fahrzeugen handeln.
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Die zwei hintereinanderfahrenden Fahrzeuge können aus einem vorausfahrenden Fahrzeug und einem diesem nachfolgenden Fahrzeug gebildet werden. Bei dem vorausfahrenden Fahrzeug kann es sich um ein Führungsfahrzeug handeln. Bei dem nachfolgenden Fahrzeug kann es sich ferner um eine Egofahrzeug beziehungsweise Eigenfahrzeug handeln. Mindestens eines der beiden Fahrzeuge kann ein Nutzfahrzeug, beispielsweise ein Lastkraftwagen, sein. Die beiden hintereinanderfahrenden Fahrzeuge können einem Fahrzeugverbund, einem Konvoi oder einem Platoon angehören oder einen von diesen bilden. Zumindest bei dem nachfolgenden Fahrzeug kann es sich um ein automatisiert betreibbares Fahrzeug beziehungsweise um ein autonomes Fahrzeug handeln.
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Das nachfolgende Fahrzeug kann dem vorausfahrenden Fahrzeug in einem gemeinsamen Platooning-Betrieb im Windschatten des vorausfahrenden Fahrzeugs nachfahren. Ein derartiges Windschattenfahren des nachfolgenden Fahrzeugs, bei welchem der Zwischenbereich beziehungsweise der Gefahrenbereich verringert werden kann, kann eine energieeffizientere Fahrt im Vergleich zu einer Einzelfahrt ermöglichen. Der Zwischenbereich kann in einem derartigen Betrieb der beiden Fahrzeuge dann jedoch in seiner Längsausdehnung zwischen den Fahrzeugen kleiner beziehungsweise kürzer als ein für einen sicheren Bremsvorgang des nachfolgenden Fahrzeugs erforderlicher Sicherheitsabstand sein. Es kann deshalb in einem Platooning-Betrieb von zwei hintereinanderfahrenden Fahrzeugen in besonderem Maße erforderlich sein, den Zwischenbereich zuverlässig zu überwachen. Die Zuverlässigkeit eines derartigen Überwachens kann mit den Schritten des Verfahrens verbessert werden.
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Das Verfahren weist als einen Schritt ein Bestimmen von einer Bewegungstrajektorie der beiden Fahrzeuge auf. Dieser Bestimmungsschritt weist ein Bestimmen von einer Bewegungstrajektorie von dem nachfolgenden Fahrzeug der beiden hintereinanderfahrenden Fahrzeuge auf. Zusätzlich weist der Bestimmungsschritt ein Bestimmen von einer Bewegungstrajektorie von dem vorausfahrenden Fahrzeug der beiden hintereinanderfahrenden Fahrzeuge auf. Es können somit zunächst eine oder beide Bewegungstrajektorien der beiden hintereinanderfahrenden Fahrzeuge bestimmt werden.
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Eine Bewegungstrajektorie kann eine von einem Fahrzeug abgefahrene Trajektorie aufweisen. Die abgefahrene Trajektorie kann erfasst oder vordefiniert worden sein. Eine abgefahrene Trajektorie kann sensorisch erfasst werden, beispielsweise mittels einer kontinuierlichen Positionserfassung des Fahrzeugs erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich zu einer bereits abgefahrenen Trajektorie kann die Bewegungstrajektorie von dem Fahrzeug auch eine von dem Fahrzeug noch abzufahrende Bewegungstrajektorie aufweisen. Bei der abzufahrenden Trajektorie kann es sich um eine prognostizierte beziehungsweise vorausberechnete Trajektorie handeln. Bei der abzufahrenden Trajektorie kann es sich auch um eine vorbestimmte Trajektorie handeln. Eine abzufahrende Bewegungstrajektorie kann mittels Methoden der Parameterschätzung, beispielsweise mittels eines KALMAN-Filters, bestimmt werden. Eine noch abzufahrende Trajektorie kann auf einer abgefahrenen Trajektorie basieren. So kann eine noch abzufahrende Trajektorie beispielsweise mittels Parameterschätzung beziehungsweise Extrapolation einer bereits abgefahrenen Trajektorie bestimmt werden.
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Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Bestimmen von einer Relativposition von einem Fahrzeug der beiden Fahrzeuge zu dem anderen Fahrzeug der beiden Fahrzeuge auf. Dieser weitere Bestimmungsschritt kann ein Bestimmen von einer Relativposition von dem vorausfahrenden Fahrzeug zu dem nachfolgenden Fahrzeug aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Bestimmungsschritt auch ein Bestimmen von einer Relativposition von dem nachfolgenden Fahrzeug zu dem vorausfahrenden Fahrzeug aufweisen. Somit kann eine einzige Relativposition von einem Fahrzeug zum anderen Fahrzeug oder die entsprechenden Relativpositionen der beiden Fahrzeuge zueinander bestimmt werden. Eine Relativposition kann ferner Koordinaten beziehungsweise einen Ortsvektor eines Fahrzeugs im Fahrzeugkoordinatensystem des anderen Fahrzeugs aufweisen. Bei dem Fahrzeugkoordinatensystem kann es sich um ein lokales fahrzeuggebundenes Koordinatensystem handeln.
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Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Aufspannen von einem Zwischenbereich zwischen den beiden Fahrzeugen basierend auf der bestimmten Bewegungstrajektorie und der bestimmten Relativposition auf. Das Aufspannen des Zwischenbereichs kann ein Definieren beziehungsweise Festlegen eines geometrischen Bereichs zwischen den beiden Fahrzeugen aufweisen. Der Zwischenbereich kann zweidimensional oder dreidimensional aufgespannt werden. Bei dem Zwischenbereich handelt es sich um den in einem weiteren Schritt des Verfahrens zu überwachenden Bereich zwischen den beiden Fahrzeugen. Bei dem zu überwachenden Bereich kann es sich dann um eine zweidimensional aufgespannte Überwachungsebene oder um einen dreidimensional aufgespannten Überwachungsbereich beziehungsweise Überwachungsraum handeln. Der Zwischenbereich kann ferner entlang einer Straße oder parallel zu einer Straße und oberhalb von dieser aufgespannt werden.
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Der Zwischenbereich kann ausgehend von einem Fahrzeug beziehungsweise von dessen aktueller Position entlang der abzufahrenden oder abgefahrenen Bewegungstrajektorie desselben bis zur aktuellen Position des anderen Fahrzeugs aufgespannt werden. Beispielsweise kann der Zwischenbereich ausgehend von der Front des nachfolgenden Fahrzeugs entlang einer prognostizierten beziehungsweise zukünftigen Bewegungstrajektorie von diesem Fahrzeug bis zum Heck des vorausfahrenden Fahrzeugs aufgespannt werden. Die Position des Hecks des vorausfahrenden Fahrzeugs in einem lokalen Koordinatensystem des nachfolgenden Fahrzeugs kann die Relativposition des vorausfahrenden Fahrzeugs zum nachfolgenden Fahrzeug definieren. In einem weiteren Beispiel kann der Zwischenbereich ausgehend von dem Heck des vorausfahrenden Fahrzeugs entlang einer abgefahrenen Bewegungstrajektorie von diesem Fahrzeug bis zur Front des nachfolgenden Fahrzeugs aufgespannt werden. Die Position der Front des nachfolgenden Fahrzeugs in einem lokalen Koordinatensystem des vorausfahrenden Fahrzeugs kann die Relativposition des nachfolgenden Fahrzeugs zum vorausfahrenden Fahrzeug definieren. Bei dem Zwischenbereich kann es sich daher um einen Trajektorienschlauch zwischen den beiden Fahrzeugen handeln.
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Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Überwachen des aufgespannten Zwischenbereichs zwischen den beiden Fahrzeugen auf ein in den Zwischenbereich einscherendes Fremdfahrzeug auf. Bei dem Überwachen kann es sich um ein sensorisches Überwachen des Zwischenbereichs handeln. Im Schritt des Überwachens kann ein Fremdfahrzeug erfasst, als solches erkannt und/oder als solches klassifiziert werden. Bei dem einscherenden Fremdfahrzeug kann es sich um ein Fahrzeug handeln, welches in den Zwischenbereich einschert und sich dann in dem Zwischenbereich aufhält. Dabei kann das Fremdfahrzeug zwischen den beiden hintereinanderfahrenden Fahrzeugen mitfahren und ein potentielles Kollisionsobjekt oder Störobjekt darstellen. Alternativ dazu kann es sich bei dem einscherenden Fremdfahrzeug auch um ein den Zwischenbereich durchfahrendes Fremdfahrzeug handeln. Dabei kann das Fremdfahrzeug zwischen den beiden hintereinanderfahrenden Fahrzeugen hindurchfahren und auch so temporär ein potentielles Kollisionsobjekt oder Störobjekt darstellen, so lange es sich im Zwischenbereich aufhält. Ferner kann auch das Verweilen beziehungsweise die Aufenthaltsdauer eines einscherenden Fremdfahrzeugs überwacht werden.
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Basierend auf dem Schritt des Überwachens kann in einem weiteren Schritt des Verfahrens in den Betrieb von mindestens einem der hintereinanderfahrenden Fahrzeuge eingegriffen werden. Dieser Schritt kann durchgeführt werden, um eine potentielle Kollision mit dem Fremdfahrzeug zu vermeiden beziehungsweise um eine durch das Fremdfahrzeug entstandene Störung des Betriebs der hintereinanderfahrenden Fahrzeuge zu vermeiden. Wird ein in den Zwischenbereich einscherendes Fremdfahrzeug von auf einem der hintereinanderfahrenden Fahrzeuge angeordneten Überwachungssensorik erfasst, kann so als Reaktion darauf in den Betrieb von mindestens einem der beiden Fahrzeuge eingegriffen werden. Als eine derartige Reaktion kann in die Fahrdynamik von mindestens einem der Fahrzeuge eingegriffen werden. Beispielsweise kann der Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen in Reaktion auf ein erfasstes einscherendes Fremdfahrzeugs vergrößert werden. Hierfür kann das vorausfahrende Fahrzeug beschleunigen und/oder das nachfolgende Fahrzeug seine Fahrtgeschwindigkeit verlangsamen. Hierfür kann das nachfolgende Fahrzeug in Reaktion auf ein in den Zwischenbereich einscherendes Fremdfahrzeug bremsen.
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Im Rahmen der Erfindung kann ein Fahrzeugzwischenbereich somit basierend auf Bewegungsinformation von mindestens einem Fahrzeug und einer relativen Lage der beiden Fahrzeuge zueinander überwacht werden. Ein zu überwachender Fahrzeugzwischenbereich kann daher als ein variabler Bereich kontinuierlich aufgespannt werden. Bei dem Zwischenbereich kann es sich daher um einen mitfahrenden Überwachungsbereich zwischen den beiden Fahrzeugen handeln.
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Ein vorteilhafter Effekt der Erfindung besteht somit darin, dass es zum Aufspannen von dem beschriebenen Zwischenbereich nicht erforderlich ist, eine Fahrspurmarkierung auf der Straße zu erfassen. Vielmehr kann das Verfahren unabhängig von einer Fahrmarkierungserfassung von einem Fahrzeug durchgeführt werden, sodass das Verfahren in vorteilhafter Weise auch auf Straßen ohne Fahrspurmarkierungen oder auf Straßenabschnitten mit fehlenden Fahrspurmarkierungen angewendet werden kann, um ein in den Zwischenbereich einscherendes Fremdfahrzeug trotzdem zuverlässig zu erfassen. Zudem kann das Verfahren in einem weiteren Ausführungsbeispiel auch dann durchgeführt werden, wenn sich mindestens ein an dem Verfahren beteiligtes Fahrzeug nicht an vorhandenen Fahrspurmarkierungen orientiert. Der Zwischenbereich zwischen den beiden Fahrzeugen kann daher auch dann aufgespannt werden, wenn sich mindestens ein an dem Verfahren beteiligtes Fahrzeug aktuell in einem Fahrspurwechsel befindet.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Schritt des Bestimmens von der Bewegungstrajektorie in einem globalen Koordinatensystem durchgeführt. Bei dem globalen Koordinatensystem kann es sich um ein fahrzeugunabhängiges Koordinatensystem handeln. So kann das globale Koordinatensystem ein übergeordnetes geodätisches Koordinatensystem, beispielsweise ein UTM-Koordinatensystem sein. Ferner kann es sich bei dem globalen Koordinatensystem um ein Koordinatensystem eines globalen Satellitennavigationssystems handeln. Gemäß dieser Ausführungsform kann das Verfahren als einen weiteren Schritt ein Transformieren von der in dem globalen Koordinatensystem bestimmten Bewegungstrajektorie in ein lokales Koordinatensystem von einem Fahrzeug der beiden Fahrzeuge aufweisen. Eine in einem globalen Koordinatensystem bestimmte Bewegungstrajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des nachfolgenden Fahrzeugs kann in ein lokales Koordinatensystem von dem nachfolgenden Fahrzeug transformiert werden. Alternativ dazu kann eine in einem globalen Koordinatensystem bestimmte Bewegungstrajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des nachfolgenden Fahrzeugs in ein lokales Koordinatensystem von dem vorausfahrenden Fahrzeug transformiert werden. Bei dem lokalen Koordinatensystem kann es sich um ein Fahrzeugkoordinatensystem von einem Fahrzeug handeln. Das lokale Koordinatensystem kann somit ein mit einem Fahrzeug mitfahrendes Koordinatensystem beziehungsweise ein fahrzeuggebundenes Koordinatensystem sein. Gemäß dieser Ausführungsform kann auch der Schritt des Bestimmens von der Relativposition in dem lokalen Koordinatensystem durchgeführt werden. Somit kann die für das Aufspannen des Zwischenbereichs notwendige Information in vorteilhafter Weise nur in einem einzigen fahrzeugbezogenen Koordinatensystem für die Durchführung weiterer Verfahrensschritte vorliegen. Kommunikationsschritte können so vereinfacht beziehungsweise reduziert werden, womit ein Rechenaufwand zum Überwachen des Zwischenbereichs reduziert werden kann beziehungsweise eine Rechengeschwindigkeit gesteigert werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist der Schritt des Bestimmens von der Bewegungstrajektorie ein Bestimmen von der Bewegungstrajektorie des nachfolgenden Fahrzeugs der beiden Fahrzeuge mit auf dem nachfolgenden Fahrzeug angeordneter Bewegungserfassungssensorik auf. Alternativ oder zusätzlich kann der Schritt des Bestimmens von der Bewegungstrajektorie ein Bestimmen von der Bewegungstrajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs der beiden Fahrzeuge mit auf dem vorausfahrenden Fahrzeug angeordneter Bewegungserfassungssensorik aufweisen. Bei der Bewegungserfassungssensorik kann es sich um eine Positionserfassungssensorik handeln, welche kontinuierlich Positionen eines Fahrzeugs erfassen beziehungsweise tracken kann. Die Bewegungserfassungssensorik kann mindestens einen Bewegungserfassungssensor beziehungsweise Positionserfassungssensor aufweisen, welcher auf dem nachfolgenden Fahrzeug oder auf dem vorausfahrenden Fahrzeug angeordnet sein kann. Die Bewegungserfassungssensorik kann beispielsweise zwei auf dem Fahrzeug lateral oder in Fahrzeuglängsrichtung versetzt angeordnete Bewegungserfassungssensoren aufweisen, mit welchen eine redundante Positionserfassung beziehungsweise Bewegungserfassung durchgeführt werden kann.
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Gemäß dieser Ausführungsform weist der Schritt des Bestimmens von der Relativposition ein Bestimmen von der Relativposition des vorausfahrenden Fahrzeugs zu dem nachfolgenden Fahrzeug der beiden Fahrzeuge mit auf dem nachfolgenden Fahrzeug angeordneter Fahrzeugerfassungssensorik auf. Alternativ oder zusätzlich kann der Schritt des Bestimmens von der Relativposition ein Bestimmen von der Relativposition des nachfolgenden Fahrzeugs zu dem vorausfahrenden Fahrzeug der beiden Fahrzeuge mit auf dem vorausfahrenden Fahrzeug angeordneter Fahrzeugerfassungssensorik aufweisen.
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Die beiden Bestimmungsschritte des Verfahrens, das Bestimmen von der Bewegungstrajektorie und das Bestimmen von der Relativposition, können mit auf beiden Fahrzeugen angeordneter Sensorik durchgeführt werden. Die beiden Bestimmungsschritte des Verfahrens, das Bestimmen von der Bewegungstrajektorie und das Bestimmen von der Relativposition, können auch nur mit auf einem der beiden Fahrzeuge angeordneter Sensorik durchgeführt werden. Die Bestimmungsschritte können daher auch nur mit auf dem nachfolgenden Fahrzeug der beiden Fahrzeuge angeordneter Sensorik durchgeführt werden.
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Der Schritt des Bestimmens von der Bewegungstrajektorie weist ein Bestimmen von einer jeweiligen Bewegungstrajektorie der beiden Fahrzeuge auf. Die Bewegungstrajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs kann mit auf diesem angeordneter Bewegungserfassungssensorik erfasst werden. Die Bewegungstrajektorie des nachfolgenden Fahrzeugs kann mit auf diesem angeordneter Bewegungserfassungssensorik erfasst werden. Alternativ dazu kann die Bewegungstrajektorie von einem der beiden Fahrzeuge auch von einer auf dem anderen der beiden Fahrzeuge angeordneten Bewegungserfassungssensorik erfasst werden. Eine derartige Bewegungserfassungssensorik, die auf einem der beiden Fahrzeuge angeordnet ist, kann dazu ausgebildet sein, die Bewegung des anderen Fahrzeugs zu verfolgen beziehungsweise zu tracken. Bei einem derartigen Verfolgen beziehungsweise Tracken von der Bewegung des anderen Fahrzeugs kann es sich daher um ein relatives Verfolgen beziehungsweise Tracken bezüglich des sensortragenden Fahrzeugs handeln. Der Schritt des Aufspannens von dem Zwischenbereich basiert auf den beiden bestimmten Bewegungstrajektorien.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist dieses als weiteren Schritt ein Überprüfen von der bestimmten Bewegungstrajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs der beiden Fahrzeuge basierend auf einem Signal-Rausch-Verhältnis von einem mit der Bewegungserfassungssensorik erfassten beziehungsweise übermittelten Signals auf. Eine Bewegungstrajektorie, welche auf einer unzuverlässigen Erfassung oder Übermittlung basiert, kann so in einem weiteren Schritt erkannt werden. Somit kann eine Genauigkeit der Trajektorienbestimmung basierend auf einer Signalqualität beziehungsweise einem entsprechenden vordefinierten Signalschwellwert des mit der Bewegungserfassungssensorik erfassten beziehungsweise übermittelten Signals effizient validiert werden. Ein in den Zwischenbereich einscherendes Fremdfahrzeug kann so in zuverlässiger Weise erkannt werden, da das Auspannen eines nicht korrekten Zwischenbereichs vermieden werden kann.
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Das Verfahren weist als weiteren Schritt ein Vergleichen der beiden bestimmten Bewegungstrajektorien auf. Die bestimmten Bewegungstrajektorien können dabei zunächst den beiden Fahrzeugen zugeordnet werden. Es können bereits abgefahrene Bewegungstrajektorien verglichen werden. Alternativ dazu kann auch eine von dem vorausfahrenden Fahrzeug abgefahrene Trajektorie mit einer prognostizierten beziehungsweise extrapolierten Bewegungstrajektorie des nachfolgenden Fahrzeugs verglichen werden. Bei dem Vergleich kann es sich um einen geometrischen Vergleich handeln. So kann beispielsweise das Vergleichen als ein Vergleichsergebnis einen lateralen Versatz oder Offset zwischen den abgefahrenen Bewegungstrajektorien oder einer abgefahrenen und einer prognostizierten beziehungsweise extrapolierten Bewegungstrajektorie liefern. Bei dem Vergleich kann es sich ferner um einen binären Vergleich handeln, wobei entsprechende Bewegungstrajektorien auf deren Übereinstimmung schwellwertbasiert verglichen werden. Als binäre Vergleichsergebnisse können daher auch das Übereinstimmen und das Nichtübereinstimmen von den Bewegungstrajektorien auf binäre Weise vorliegen.
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Weitere Schritte des Verfahrens werden in Abhängigkeit von einem aus dem Schritt des Vergleichens resultierenden Vergleichsergebnis durchgeführt. So kann der Schritt des Bestimmens von der Relativposition, der Schritt des Aufspannens von dem Zwischenbereich und/oder der Schritt des Überwachens des aufgespannten Zwischenbereichs in Abhängigkeit von dem resultierenden Vergleichsergebnis durchgeführt werden. Mindestens einer dieser Schritte kann durchgeführt werden, wenn die Bewegungstrajektorien im Vergleichsergebnis übereinstimmen. Übereinstimmende Bewegungstrajektorien können beispielsweise dann vorliegen, wenn diese innerhalb eines vordefinierten Lateralversatzgrenzwerts liegen. Beispielsweise kann der Lateralversatzgrenzwert mindestens einer Fahrzeugbreite von einem der Fahrzeuge entsprechen. Somit kann in vorteilhafter Weise vermieden werden, dass ein Zwischenbereich aufgespannt und überwacht wird, obwohl die beiden Fahrzeuge überhaupt nicht auf einer gemeinsamen Fahrspur beziehungsweise einer gemeinsamen Fahrtrajektorie fahren. Zudem kann der Schritt des Vergleichens gemäß dieser Ausführungsform weiterhin in vorteilhafter Weise unabhängig von einer Fahrspurmarkierungserfassung durchgeführt werden, wobei der Vergleichsschritt des Verfahrens lediglich auf einem Vergleich von Bewegungsinformationen der beiden Fahrzeuge beruhen kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist dieses als weiteren Schritt ein Prüfen, ob sich die beiden Fahrzeuge auf einer gemeinsamen Fahrbahn befinden, auf. Bei der gemeinsamen Fahrbahn kann es sich um eine gemeinsame Fahrspur beziehungsweise um eine gemeinsame Fahrtrajektorie handeln. Auch der Schritt des Prüfens kann in vorteilhafter Weise unabhängig von einer Fahrspurmarkierungserfassung durchgeführt werden. Der Schritt des Prüfens kann vielmehr lediglich basierend auf dem aus dem Schritt des Vergleichens resultierenden Vergleichsergebnis durchgeführt werden. Dem Schritt des Prüfens kann als Annahme zugrunde gelegt werden, dass Fahrzeuge mit übereinstimmenden Bewegungstrajektorien sich auf einer gemeinsamen Fahrspur befinden und Fahrzeuge mit nicht übereinstimmenden Bewegungstrajektorien sich nicht auf einer gemeinsamen Fahrspur befinden. Bei der Fahrspur kann es sich um eine tatsächlich von den beiden Fahrzeugen befahrene Fahrspur handeln, welche daher nicht zwingend mit einer auf einer Straße markierten Fahrspur übereinstimmen muss. Der Schritt des Prüfens kann ferner auf dem zum Schritt des Vergleichens beschriebenen Grenzwert bezüglich einer Übereinstimmung der Bewegungstrajektorien basieren.
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Gemäß dieser Ausführungsform wird mindestens einer der weiteren Schritte des Verfahrens in Abhängigkeit von einem aus dem Schritt des Prüfens resultierenden Prüfergebnis durchgeführt. Ergibt das Prüfen als Prüfergebnis, dass die beiden Fahrzeuge sich auf einer gemeinsamen Fahrspur befinden, werden die Schritte des Bestimmens der Relativposition, des Aufspannens von dem Zwischenbereich und des Überwachens des aufgespannten Zwischenbereichs durchgeführt. Die Durchführung des Verfahrens kann somit im Betrieb der beiden Fahrzeuge davon abhängig gemacht werden, ob diese sich auf einer gemeinsamen Fahrspur befinden. Befinden sich die Fahrzeuge auf lateral versetzten Fahrspuren, kann die Durchführung der Verfahrensschritte gestoppt werden. Eine Überwachung eines Zwischenbereichs kann so vermeiden werden, welcher aufgrund eines lateralen Versatzes der beiden Fahrzeuge keinen Gefahrenbereich für ein einscherendes Fremdfahrzeug bildet. Mit dem Schritt des Vergleichens und/oder mit dem Schritt des Prüfens kann das Verfahren somit zuverlässiger und robuster durchgeführt werden. Fehlfunktionen und Nichtfunktionen beim Durchführen des Verfahrens können so effizient und vorausschauend erkannt und vermieden werden. Eine Verfahrensdurchführung kann so beispielsweise temporär auch in einen inaktiven Status versetzt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist dieses als weiteren Schritt ein Berechnen von einem Lateralversatz zwischen den beiden Bewegungstrajektorien auf. Der Schritt des Vergleichens der beiden bestimmten Bewegungstrajektorien und/oder der Schritt des Prüfens, ob sich die beiden Fahrzeuge auf einer gemeinsamen Fahrspur befinden, kann auf diesem Berechnungsschritt basieren. Gemäß dieser Ausführungsform kann auch der Schritt des Aufspannens von dem Zwischenbereich basierend auf dem berechneten Lateralversatz durchgeführt werden. Dabei kann der berechnete Lateralversatz beim Aufspannen von dem Zwischenbereich geometrisch berücksichtigt werden. Der Zwischenbereich kann daher in Abhängigkeit der aktuellen Positionen beziehungsweise dem aktuellen Aufenthaltsort der beiden Fahrzeuge aufgespannt werden. Die Zuverlässigkeit des aufgespannten Zwischenbereichs kann somit verbessert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der Schritt des Aufspannens von dem Zwischenbereich basierend auf einer Fahrzeugbreite von mindestens einem Fahrzeug der beiden Fahrzeuge durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich wird der Schritt des Aufspannens von dem Zwischenbereich basierend auf dem berechneten Lateralversatz zwischen den beiden Bewegungstrajektorien durchgeführt. Eine Breite des aufgespannten Zwischenbereichs kann der Summe aus der Fahrzeugbreite und dem Lateralversatz entsprechen. Somit kann der Zwischenbereich breiter als die Fahrzeugbreite sein.
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Bei der Fahrzeugbreite kann es sich um die Fahrzeugbreite des vorausfahrenden Fahrzeugs und/oder des nachfolgenden Fahrzeugs handeln. Handelt es sich bei der Fahrzeugbreite um die beider Fahrzeuge, kann die größere Fahrzeugbreite berücksichtigt werden. Alternativ dazu kann auch eine mittlere Fahrzeugbreite berücksichtigt werden.
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Die Fahrzeugbreite des vorausfahrenden Fahrzeugs kann mit auf dem nachfolgenden Fahrzeug angeordneter Fahrzeugerfassungssensorik erfasst werden. Die Fahrzeugbreite des nachfolgenden Fahrzeugs und/oder des vorausfahrenden Fahrzeugs kann ferner vorbestimmt sein. In einer weiteren Alternative kann auch die Fahrzeugbreite des nachfolgenden Fahrzeugs mit auf dem vorausfahrenden Fahrzeug angeordneter Fahrzeugsensorik erfasst werden. Die Zuverlässigkeit beziehungsweise Genauigkeit des aufgespannten Zwischenbereichs kann somit weiter verbessert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der Schritt des Bestimmens von der Bewegungstrajektorie mit mindestens einer auf mindestens einem Fahrzeug der beiden Fahrzeuge angeordneten GNSS-Antenne durchgeführt. Bei der GNSS-Antenne kann es sich beispielsweise um eine GPS-Antenne handeln. Die Anordnungsposition der GNSS-Antenne auf dem Fahrzeug kann in dem lokalen Koordinatensystem des Fahrzeugs vordefiniert sein. Ein Offset der GNSS-Antenne zum Ursprung des lokalen Koordinatensystems kann somit beim Schritt des Bestimmens von der Bewegungstrajektorie mitberücksichtigt werden. Mit der GNSS-Antenne können Positionen des Fahrzeugs kontinuierlich erfasst werden, woraus die Bewegungstrajektorie des Fahrzeugs beispielsweise mittels Interpolation abgeleitet werden kann. Eine derart erfasste Bewegungstrajektorie kann ferner extrapoliert werden, um eine zukünftige Bewegungstrajektorie zu prognostizieren. Eine Bewegungserfassung beziehungsweise eine Fahrspurzuordnung mittels einer GNSS-Lokalisierung von mindestens einem Fahrzeug kann somit in vorteilhafter Weise auch außerhalb eines Detektionsbereichs eines Radargeräts mit dem Verfahren durchgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der Schritt des Bestimmens von der Relativposition mit einer auf mindestens einem Fahrzeug der beiden Fahrzeuge angeordneten Fahrzeugerfassungssensorik durchgeführt. Die Relativposition kann mit mindestens einem auf mindestens einem Fahrzeug der beiden Fahrzeuge angeordneten Radargerät bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Relativposition auch mit mindestens einer auf mindestens einem Fahrzeug der beiden Fahrzeuge angeordneten Kamera bestimmt werden. In einem Ausführungsbeispiel kann die Relativposition auch mit einem kombinierten Kamera-Radar-System bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Relativposition auch mit einem auf mindestens einem Fahrzeug der beiden Fahrzeuge angerordneten Distanzmessgerät, beispielsweise einem scannenden Distanzmessgerät beziehungsweise einem Laserscanner, bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Relativposition auch mit jeweils einem auf beiden Fahrzeugen angeordneten Positionserfassungssensor bestimmt werden. Basierend auf der Position des vorausfahrenden Fahrzeugs und der Position des nachfolgenden Fahrzeugs kann die Relativposition berechnet werden. Die Positionen können jeweils mit einer auf beiden Fahrzeugen angeordneten GNSS-Antenne berechnet werden. Ein derartiger GNSS-Fusionsansatz kann auch eingesetzt werden, um eine mit dem Radargerät bestimmten Relativposition zu überprüfen beziehungsweise zu bestätigen. Mit einem Multisensorsystem bestehend aus einer GNSS-Antenne auf dem vorausfahrenden Fahrzeug, einer GNSS-Antenne auf dem nachfolgenden Fahrzeug und einem Kamera-Radar-System, welches ebenfalls auf mindestens einem von dem nachfolgenden und dem vorausfahrenden Fahrzeug angeordnet ist, kann somit die Zuverlässigkeit von einer Überwachung des Zwischenbereichs mit dem Verfahren weiter verbessert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist der Schritt des Überwachens des aufgespannten Zwischenbereichs ein Erfassen und Erkennen von einem in den Zwischenbereich einscherenden Fremdfahrzeug mit einer auf mindestens einem Fahrzeug der beiden Fahrzeuge angeordneten Überwachungssensorik auf. Bei der Überwachungssensorik kann es sich um die Fahrzeugerfassungssensorik beziehungsweise um einen der zum Erfassen der Relativposition beschriebenen Sensoren handeln. Ein einscherendes Fremdfahrzeug kann somit erfasst und als solches erkannt werden. Bei dem Erfassen kann es sich um ein scannendes Erfassen oder um ein bildbasiertes Erfassen handeln. Das Erkennen kann mittels Methoden der Mustererkennung oder mittels Methoden der Bildverarbeitung durchgeführt werden. So kann ein einscherendes Objekt in ein einscherendes Fremdfahrzeug und in andere sich in dem Zwischenbereich aufhaltende Fremdobjekte klassifiziert werden. Somit können in vorteilhafter Weise potentielle Kollisionsobjekte beziehungsweise Störobjekte von Objekten unterschieden werden, welche kein Kollisionsrisiko darstellen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist dieses als weiteren Schritt ein Betreiben der beiden Fahrzeuge in einem Platooning-Betrieb auf. Zumindest das nachfolgende Fahrzeug kann automatisiert beziehungsweise ohne manuelle Führung eines Fahrers betrieben werden. Gemäß dieser Ausführungsform können die weiteren Schritte des Verfahrens zumindest teilweise automatisiert durchgeführt werden. Die Schritte des Verfahrens können so mit einer auf dem nachfolgenden Fahrzeug vorgesehenen Steuereinrichtung zum Durchführen des Verfahrens den automatisierten Betrieb des nachfolgenden Fahrzeugs zuverlässiger machen. Alternativ oder zusätzlich dazu können die Schritte des Verfahrens so auch mit einer auf dem vorausfahrenden Fahrzeug vorgesehenen Steuereinrichtung zum Durchführen des Verfahrens den automatisierten Betrieb des vorausfahrenden Fahrzeugs beziehungsweise beider Fahrzeuge zuverlässiger machen.
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Die Erfindung bezieht sich in einem weiteren Aspekt auf eine Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, die Schritte von dem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen. Die Steuereinrichtung kann auf dem nachfolgenden Fahrzeug angeordnet sein. Alternativ dazu kann die Steuereinrichtung auch auf dem vorausfahrenden Fahrzeug angeordnet sein. Beide Steuereinrichtungen können so auch ein Steuersystem bilden, welches auf beiden Fahrzeugen angeordnet ist.
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Die Steuereinrichtung kann eine Sensorschnittstelle zum Einlesen von mit einer Bewegungserfassungssensorik erfassten Positionen von mindestens einem Fahrzeug der beiden Fahrzeuge aufweisen. Die Steuereinrichtung kann zudem eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen von einer Bewegungstrajektorie von mindestens einem Fahrzeug der beiden Fahrzeuge basierend auf den eingelesenen Positionen aufweisen.
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Die Steuereinrichtung kann eine weitere Sensorschnittstelle zum Einlesen von mit einer Fahrzeugerfassungssensorik erfassten relativen Fahrzeugpositionen von einem Fahrzeug der beiden Fahrzeuge zu dem anderen Fahrzeug der beiden Fahrzeuge aufweisen. Die Steuereinrichtung kann zudem eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen von einer Relativposition von dem einen Fahrzeug der beiden Fahrzeuge zu dem anderen der beiden Fahrzeuge in einem lokalen Fahrzeugkoordinatensystem aufweisen.
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Die Steuereinrichtung kann auch eine Recheneinheit zum Aufspannen von einem Zwischenbereich zwischen den beiden Fahrzeugen basierend auf den mit den Bestimmungseinheiten bestimmten Bewegungstrajektorie und der Relativposition aufweisen.
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Die Steuereinrichtung kann im Weiteren auch eine Überwachungseinheit zum Überwachen des von der Recheneinheit aufgespannten Zwischenbereichs zwischen den beiden Fahrzeugen auf ein in den Zwischenbereich einscherendes Fremdfahrzeug aufweisen. Hierfür kann die Steuereinrichtung zudem eine weitere Sensorschnittstelle zum Einlesen von einer mit einer Überwachungssensorik erfassten Fahrzeugposition von einem Fremdfahrzeug aufweisen. Die Überwachungseinheit kann auch eine Erkennungseinheit und/oder einen Klassifikator zum Erkennen und/oder Klassifizieren von dem Fremdfahrzeug aufweisen.
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Figurenliste
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- 1 zeigt ein Platoon, welches ein vorausfahrendes und ein nachfolgendes Fahrzeug aufweist, mit einer auf dem nachfolgenden Fahrzeug angeordneten Steuereinrichtung zum Durchführen eines Verfahrens zum Überwachen eines Zwischenbereichs den beiden Fahrzeugen gemäß einer jeweiligen Ausführungsform der Erfindung.
- 2 zeigt eine Überwachung eines aufgespannten Zwischenbereichs zwischen den Fahrzeugen des Platoons auf ein einscherendes Fahrzeug mit der Steuereinrichtung zur weiteren Erläuterung derselben und des Verfahrens.
- 3 zeigt ein Ablaufdiagramm von Verfahrensschritten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zum Durchführen des Verfahrens zum Überwachen eines Zwischenbereichs den beiden Fahrzeugen mit der Steuereinrichtung.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
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In 1 sind zwei Fahrzeuge 10, 30 gezeigt, welche beide auf einer Fahrspur 6 fahren. Eines der Fahrzeuge 10, 30 bildet das vorausfahrende Fahrzeug 10. Das andere der beiden Fahrzeuge 10, 30 bildet das dem vorausfahrenden Fahrzeug 10 nachfolgende Fahrzeug 30. Die beiden Fahrzeuge 10, 30 bilden ein Platoon 3, wobei zumindest das nachfolgende Fahrzeug 30 zumindest teilautomatisiert betrieben wird. Die Fahrspur 6 ist durch zwei Fahrspurmarkierungen 7 begrenzt, wobei diese für ein Durchführen des mit Bezug auf 3 beschriebenen Verfahrens von keinem der Fahrzeuge 10, 30 erfasst werden müssen.
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Auf dem vorausfahrenden Fahrzeug 10, welches in einer Ausführungsform als ein Nutzfahrzeug ausgebildet ist, ist eine Bewegungserfassungssensorik 22 angeordnet. Die Bewegungserfassungssensorik 22 weist eine linke GNSS-Antenne 23a und eine rechte GNSS-Antenne 23b auf. Die beiden GNSS-Antennen 23a, 23b erfassen kontinuierlich Positionen des vorausfahrenden Fahrzeugs 10. Die so redundant mit den beiden GNSS-Antennen 23a, 23b erfassten Positionen werden mit einer Bewegungsbestimmungseinheit 26, welche ebenfalls auf dem vorausfahrenden Fahrzeug 10 angeordnet ist, ausgewertet. Die Bewegungsbestimmungseinheit 26 ist hierfür mit den beiden GNSS-Antennen 23a, 23b verbunden. Die Bewegungsbestimmungseinheit 26 wertet basierend auf den mit den GNSS-Antennen 23a, 23b erfassten Positionen eine Bewegungstrajektorie 12 des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 aus. Hierfür werden die Positionserfassungen der beiden GNSS-Antennen 23a, 23b fusioniert beziehungsweise kombiniert. Ein Auswerten der Bewegungstrajektorie 12 des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 durch die Bewegungsbestimmungseinheit 26 basiert zudem auf mindestens einem Fahrdynamikparameter des Fahrzeugs 10. Bei dem mindestens einen Fahrdynamikparameter kann es sich um mindestens eines von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Fahrzeugbeschleunigung, einem Lenkwinkel, einer Fahrzeugdrehrate und jedem weiteren bekannten Fahrdynamikparameter handeln. Die Bewegungstrajektorie 12 bezieht sich in einer Ausführungsform auf einen Punkt entlang der Längsachse des vorausfahrenden Fahrzeugs 10. Ferner ist auf dem vorausfahrenden Fahrzeug 10 eine Funkantenne 28 angeordnet, welche mit der Bewegungsbestimmungseinheit 26 verbunden ist, um die ausgewertete Bewegungstrajektorie 12 dem nachfolgenden Fahrzeug 30 funkbasiert zu übermitteln. Dem nachfolgenden Fahrzeug 30 wird gemäß einer weiteren Ausführungsform eine aktuelle Position des vorausfahrenden Fahrzeugs 10, eine aktuelle Orientierung des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 und eine dazugehöriger Zeitstempel punktbasiert übermittelt. Bei dem Zeitstempel handelt es sich um eine aktuelle GNSS-Zeit, beispielsweise eine aktuelle GPS-Zeit.
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Auch auf dem nachfolgenden Fahrzeug 30 sind zwei GNSS-Antennen 43a, 43b angeordnet. So ist auch auf dem nachfolgenden Fahrzeug 30 eine linke GNSS-Antenne 43a und eine rechte GNSS-Antenne 43b mit einer zudem auf dem nachfolgenden Fahrzeug 30 angeordneten Bewegungsbestimmungseinheit 46 verbunden. Die beiden GNSS-Antennen 43a, 43b bilden eine auf dem nachfolgenden Fahrzeug 30 angeordnete Bewegungserfassungssensorik 42. In einer Ausführungsform weisen die beiden Fahrzeuge 10, 30 eine gleich ausgebildete Bewegungserfassungssensorik 22, 42 auf. Die Bewegungsbestimmungseinheit 46 wertet basierend auf mit den GNSS-Antennen 43a, 43b bestimmten Positionen des nachfolgenden Fahrzeugs 30 eine Bewegungstrajektorie 32 des nachfolgenden Fahrzeugs 30 aus. Basierend auf der ausgewerteten Bewegungstrajektorie 32 ist die Bewegungsbestimmungseinheit 46 zudem dazu eingerichtet, um eine in 1 nicht gezeigte prognostizierte Bewegungstrajektorie zu berechnen. Ferner ist die Bewegungsbestimmungseinheit 46 dazu eingerichtet, die Bewegungstrajektorien 12, 32 miteinander zu vergleichen, um zu prüfen, ob sich die beiden Fahrzeuge 10, 30 auf derselben Fahrspur 6 beziehungsweise Fahrtrajektorie befinden. Zum Kommunizieren und zum Datenaustausch zwischen den beiden Fahrzeugen 10, 30 ist auch auf dem nachfolgenden Fahrzeug 30 eine Funkantenne 48 angeordnet. Für einen Trajektorienvergleich der beiden Bewegungstrajektorien 12, 32 empfängt die Funkantenne 48 des nachfolgenden Fahrzeugs 30 die von der Funkantenne 28 des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 ausgesandte Bewegungstrajektorie 12 des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 und übermittelt diese an die Bewegungsbestimmungseinheit 46.
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Auf dem nachfolgenden Fahrzeug 30 ist eine Fahrzeugerfassungssensorik 44 an einem Frontbereich des nachfolgenden Fahrzeugs 30 angeordnet. Bei der Fahrzeugerfassungssensorik 44 handelt es sich in der gezeigten Ausführungsform um ein Radargerät 45 mit einem fächerartig in Fahrtrichtung nach vorne gebildeten Erfassungsbereich 47. Der Heckbereich des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 befindet sich innerhalb des Erfassungsbereichs 47. So kann die Relativposition 14 des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 in einem lokalen Koordinatensystem 31 des nachfolgenden Fahrzeugs 30 erfasst werden.
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Die Bewegungsbestimmungseinheit 46, welche in einer Steuereinrichtung 100 des nachfolgenden Fahrzeugs 30 integriert ist, ist ferner dazu eingerichtet, die Bewegungstrajektorien 12, 32, welche in einem globalen Koordinatensystem 1 erfasst und ausgewertet worden sind, in das lokale Koordinatensystem 31 zu transformieren. Die Bewegungsbestimmungseinheit 46 beziehungsweise die Steuereinrichtung 100 ist hierfür mit der Bewegungserfassungssensorik 22 und mit der Funkantenne 48 für einen entsprechenden Datenaustausch verbunden. Die Bewegungstrajektorien 12, 32 und die Relativposition 14 liegen so der Steuereinrichtung 100 in dem lokalen Koordinatensystem 31 des nachfolgenden Fahrzeugs 30 vor.
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2 zeigt das Platoon 3 aus 1, wobei auf dem vorausfahrenden Fahrzeug 10 die Bewegungserfassungssensorik 22 und die Bewegungsbestimmungseinheit 26 sowie auf dem nachfolgenden Fahrzeug 30 die Bewegungserfassungssensorik 42 und die Bewegungsbestimmungseinheit 46 als jeweilige Sensor-Auswerte-Einheit schematisch dargestellt sind. Die Bewegungsbestimmungseinheit 46 des nachfolgenden Fahrzeugs 30 berechnet und spannt einen Zwischenbereich 2 zwischen den beiden Fahrzeugen 10, 30 auf.
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Der Zwischenbereich 2 ist in 2 als schraffierter Bereich beziehungsweise Zone zwischen dem Frontbereich des nachfolgenden Fahrzeugs 30 und dem Heckbereich des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 eingezeichnet. Die Steuereinrichtung 100 berücksichtigt beim Aufspannen des Zwischenbereichs 2 neben den beiden Bewegungstrajektorien 12, 32 die in 1 gezeigte Relativposition 14, die Fahrzeugbreite B des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 sowie den Lateralversatz L zwischen den beiden Bewegungstrajektorien 12, 32. Dabei wird eine jeweilige Breite 8 des Zwischenbereichs 2 an dem Frontbereich des nachfolgenden Fahrzeugs 30 und an dem Heckbereich des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 jeweils aus der Fahrzeugbreite B des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 oder zweimal der halben Fahrzeugbreite B/2 des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 und dem Lateralversatz L gebildet. Eine Summe aus der Fahrzeugbreite B und dem Lateralversatz L ergibt somit die Breite 8 des Zwischenbereichs 2. In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, welches eine Linkskurvenfahrt zeigt, ist der Lateralversatz L am Frontbereich des nachfolgenden Fahrzeugs 30 kurveninnenseitig, hier links, und am Heckbereich des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 kurvenaußenseitig, hier rechts, zum Aufspannen des Zwischenbereichs 2 angeordnet. In einer Ausführungsform umfasst der aufgespannte Zwischenbereich 2 das Fremdfahrzeug 4.
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Die Fahrzeugbreite B des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 wird in einer Ausführungsform basierend auf der Fahrzeugbreite des nachfolgenden Fahrzeugs 30 berechnet. In einem Ausführungsbeispiel wird die Fahrzeugbreite des nachfolgenden Fahrzeugs 30 als Fahrzeugbreite B des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 angenommen, wobei die Fahrzeugbreite B des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 vordefiniert ist.
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Der Zwischenbereich 2 wird somit als geometrischer Zwischenbereich 2 zwischen den beiden Fahrzeugen 10, 30 unter Berücksichtigung der in 2 nicht gezeigten prognostizierten Bewegungstrajektorie des nachfolgenden Fahrzeugs 30 aufgespannt. Der Zwischenbereich 2 spannt somit in einer Ausführungsform denjenigen Bereich auf, welchen das nachfolgende Fahrzeug 30 in Zukunft überfahren wird, bis sich der Frontbereich des nachfolgenden Fahrzeugs 30 an der aktuellen Position des Heckbereichs des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 befindet.
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Die Steuereinrichtung 100 ist zudem dazu eingerichtet, den aufgespannten Zwischenbereich 2 zu überwachen. Schert ein Fremdfahrzeug 4 an dem Zwischenbereich 2 ein, kann die Fremdfahrzeugposition 5 mit einer auf dem nachfolgenden Fahrzeug 30 angeordneten Überwachungssensorik 50 erfasst werden. In der gezeigten Ausführungsform fungiert das Radargerät 45 als Überwachungssensorik 50. In einer nicht gezeigten Ausführungsform fungiert ein kombiniertes Kamera-Radar-System als Überwachungssensorik 50. Die Überwachungssensorik 50 erfasst das Fremdfahrzeug 4. Die Steuereinrichtung 100 liest die erfasste Fremdfahrzeugposition 5 ein und erkennt das Fremdfahrzeug 4 als ein in den Zwischenbereich 2 eingeschertes Fremdfahrzeug 4.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt in Reaktion auf das erkannte Fremdfahrzeug 4 ein Fahrdynamikeingriff in mindestens eines der beiden Fahrzeuge 10, 30. In Reaktion auf das erkannte Fremdfahrzeug 4, welches in den Zwischenraum 2 eingeschert ist, gibt die Steuereinrichtung 100 einen Reaktionsbefehl an eine in den Figuren nicht gezeigte Fahrdynamiksteuereinrichtung von einem der Fahrzeuge 10, 30 aus. In einer Ausführungsform ist die Reaktion ein Brems- und/oder Beschleunigungsbefehl für mindestens eines der beiden Fahrzeuge 10, 30.
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In 3 sind Verfahrensschritte zum Durchführen eines Verfahrens zum Überwachen des in 2 gezeigten Zwischenbereichs 2 zwischen den beiden Fahrzeugen 10, 30 gezeigt. Das Verfahren wird dabei von der zu den 1 und 2 beschriebenen Steuereinrichtung 100 durchgeführt.
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In einem Schritt S1 erfolgt eine Trajektorienbestimmung. In diesem Schritt S1 werden die beiden Bewegungstrajektorien 12, 32 der beiden Fahrzeuge 10, 30 mit der jeweiligen Bewegungserfassungssensorik 22, 42 der beiden Fahrzeuge 10, 30 erfasst und mit den Bewegungsbestimmungseinheiten 26, 46 ausgewertet.
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In einem weiteren Verfahrensschritt S2 erfolgt eine Betriebsverifikation umfassend einen Trajektorienvergleich als einen ersten Unterschritt S2a. Dabei werden die Bewegungstrajektorien 12, 32 auf deren Lateralversatz L verglichen. Basierend auf dem Unterschritt S2a des Trajektorienvergleichs erfolgt in einem weiteren Unterschritt S2b eine Fahrspurüberprüfung. In Abhängigkeit des Lateralversatzes L wird hierbei überprüft, ob die beiden Fahrzeuge 10, 30 auf derselben Fahrspur 6 fahren. Der Unterschritt S2b erfolgt unabhängig von einer Fahrspurmarkierungserfassung, welche gemäß dem Verfahren nicht durchgeführt wird.
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In einem weiteren Schritt S3 erfolgt eine Positionsbestimmung. Die Relativposition 14 des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 wird dabei im lokalen Koordinatensystem 31 des nachfolgenden Fahrzeugs 30 bestimmt. Eine prognostizierte Bewegungstrajektorie des nachfolgenden Fahrzeugs 30 wird von dem globalen Koordinatensystem 1 in das lokale Koordinatensystem 31 transformiert. Basierend auf der im Schritt S3 bestimmten Relativposition 14 und den bestimmten Bewegungstrajektorien 12, 32 erfolgt wie beschrieben eine Bereichsaufspannung in einem weiteren Schritt S4. Hierbei wird der Zwischenbereich 2 zwischen den beiden Fahrzeugen 10, 30 geometrisch zwei- oder dreidimensional aufgespannt.
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In einem weiteren Schritt S5 erfolgt eine Bereichsüberwachung. Der aufgespannte Zwischenbereich 2 zwischen den beiden Fahrzeugen 10, 30 wird mit der Überwachungssensorik 50 des nachfolgenden Fahrzeugs 30 auf ein in den Zwischenbereich 2 einscherendes Fremdfahrzeug 4 radar- und bildbasiert überwacht.
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In einem weiteren Schritt S0 werden die beiden Fahrzeuge 10, 30 in einen Platooning-Betrieb versetzt. Das nachfolgende Fahrzeug 30 folgt dabei zumindest teilautomatisiert dem vorausfahrenden Fahrzeug 10. Der Schritt S0 umfasst in einer Ausführungsform ein Freigeben des Platooning-Betriebs in Abhängigkeit der Bereichsüberwachung in Schritt S5. Ein einscherendes Fremdfahrzeug 4 kann im Rahmen der Bereichsüberwachung erfasst und erkannt werden und basierend darauf wird auf den Platooning-Betrieb S0 Einfluss genommen. Alternativ oder zusätzlich dazu umfasst der Schritt S0 gemäß einer weiteren Ausführungsform ein Freigeben des Platooning-Betriebs in Abhängigkeit des Trajektorienvergleichs in dem Verfahrensschritts S2.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- globales Koordinatensystem
- 2
- Zwischenbereich
- 3
- Platoon
- 4
- Fremdfahrzeug
- 5
- Fremdfahrzeugposition
- 6
- Fahrspur
- 7
- Fahrspurmarkierung
- 8
- Breite
- 10
- vorausfahrendes Fahrzeug
- 12
- Bewegungstrajektorie
- 14
- Relativposition
- 22
- Bewegungserfassungssensorik
- 23a
- linke GNSS-Antenne
- 23b
- rechte GNSS-Antenne
- 26
- Bewegungsbestimmungseinheit
- 28
- Funkantenne
- 30
- nachfolgendes Fahrzeug
- 31
- lokales Koordinatensystem
- 32
- Bewegungstrajektorie
- 42
- Bewegungserfassungssensorik
- 43a
- linke GNSS-Antenne
- 43b
- rechte GNSS-Antenne
- 44
- Fahrzeugerfassungssensorik
- 45
- Radargerät
- 46
- Bewegungsbestimmungseinheit
- 47
- Erfassungsbereich
- 48
- Funkantenne
- 50
- Überwachungssensorik
- 100
- Steuereinrichtung
- B
- Fahrzeugbreite
- L
- Lateralversatz
- 50
- Platooning-Betrieb
- S1
- Trajektorienbestimmung
- S2
- Betriebsverifikation
- S2a
- Trajektorienvergleich
- S2b
- Fahrspurprüfung
- S3
- Positionsbestimmung
- S4
- Bereichsaufspannung
- S5
- Bereichsüberwachung
