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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Fahrsystem zum automatischen Bilden einer Rettungsgasse.
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Ein Fahrzeug kann ein oder mehrere Fahrsysteme umfassen, die es ermöglichen, das Fahrzeug zumindest teilweise automatisiert längs- und/oder querzuführen. Insbesondere kann ein Fahrzeug ein Fahrsystem umfassen, das ausgebildet ist, bei Vorliegen einer Rettungsgassensituation, z.B. wenn sich das Fahrzeug in einem Stau befindet, automatisch eine Rettungsgasse für Rettungsfahrzeuge zu bilden.
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Die Güte und/oder die Zuverlässigkeit eines Fahrsystems, insbesondere eines Rettungsgassenassistenten, hängen insbesondere davon ab, wie gut das Umfeld eines Fahrzeugs, insbesondere wie gut Fahrspurmarkierungen der befahrenen Fahrbahn, erfasst werden können. Die Erkennung von Fahrspurmarkierungen kann dabei insbesondere bei einer Stausituation aufgrund des relativ geringen Abstands zwischen aufeinanderfolgenden Fahrzeugen beeinträchtigt sein, was die Güte und/oder die Verfügbarkeit eines Rettungsgassenassistenten beeinträchtigen kann.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, die Verfügbarkeit und/oder die Zuverlässigkeit eines Fahrsystems zum automatischen Bilden einer Rettungsgasse zu erhöhen.
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Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Fahrsystem, insbesondere ein Fahrzeugführungssystem, für ein Fahrzeug zum automatischen Bilden einer Rettungsgasse beschrieben. Das Fahrsystem kann ausgebildet sein, das Fahrzeug zumindest teilweise automatisiert längs- und/oder querzuführen (z.B. gemäß SAE-Level 1 oder höher, oder gemäß SAE-Level 2 oder höher). Ggf. kann das Fahrsystem auf SAE-Level 1 oder auf SAE-Level 2 begrenzt sein. Beispielsweise kann das Fahrsystem ausgebildet sein, die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs zu bewirken, um das Fahrzeug in einer aktuell befahrenen Fahrspur zu fahren. Dabei kann das Fahrzeug automatisiert entlang einer Solllage, z.B. mittig, innerhalb der Fahrspur geführt werden. Ferner können die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs automatisiert auf eine Sollgeschwindigkeit und/oder der Abstand zu einem Vorderfahrzeug automatisiert auf einen Sollabstand geregelt werden. Das Fahrsystem kann insbesondere eingerichtet sein, das Fahrzeug automatisiert querzuführen. Darüber hinaus kann das Fahrsystem eingerichtet sein, (ggf. optional) das Fahrzeug automatisiert längszuführen.
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Eine Rettungsgasse kann sich über zwei direkt benachbarte Fahrspuren erstrecken (eine linke Fahrspur und eine rechte Fahrspur). Die Spurmarkierung zwischen den beiden direkt benachbarten Fahrspuren kann dann in etwa mittig auf der Rettungsgasse angeordnet sein. Die Fahrzeuge auf der linken Fahrspur können zum Bilden einer Rettungsgasse (innerhalb oder auf der linken Fahrspur) entlang des linken Fahrspurrands der linken Fahrspur geführt werden, und die Fahrzeuge auf der rechten Fahrspur können (innerhalb oder auf der rechten Fahrspur) entlang des rechten Fahrspurrands der rechten Fahrspur geführt werden.
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Das Fahrsystem kann eingerichtet sein, zu detektieren und/oder zu bestimmen, dass eine Rettungsgassensituation vorliegt, bei der das Fahrzeug auf der aktuell befahrenen Fahrspur (z.B. auf der linken Fahrspur oder auf der rechten Fahrspur der zu bildenden Rettungsgasse) eine Rettungsgasse bilden sollte. Insbesondere kann auf Basis von Umfelddaten in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs detektiert werden, dass eine Rettungsgassensituation vorliegt. Beispielsweise kann auf Basis der Umfelddaten erkannt werden, dass sich das Fahrzeug in einem Stau befindet oder sich einem Stau nähert, und es kann basierend darauf detektiert werden, dass eine Rettungsgassensituation vorliegt. Die Umfelddaten können anhand von ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs erfasst werden. Beispielhafte Umfeldsensoren sind eine Kamera, ein Radarsensor, ein Lidarsensor, ein Ultraschallsensor, etc. Die Umfelddaten können z.B. akustische Daten umfassen, die den Einsatzton eines Rettungsfahrzeugs anzeigen bzw. wiedergeben.
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Alternativ oder ergänzend können die Umfelddaten zumindest teilweise von einem Fahrzeug-externen (Backend-) Server bereitgestellt werden, etwa über eine drahtlose Kommunikationsverbindung. Die Umfelddaten können dabei z.B. die Position eines Unfalls und/oder eines Staus und/oder Daten in Bezug auf den Verkehrsfluss anzeigen. Alternativ oder ergänzend können die Umfelddaten zumindest teilweise von einem anderen Fahrzeug bereitgestellt werden, etwa über Fahrzeug-zu-Fahrzeug (auf Englisch Vehicle-to-Vehicle) Kommunikation.
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Das Fahrsystem kann somit eingerichtet sein, automatisch und/oder selbständig eine Rettungsgassensituation zu erkennen. Es kann somit auf Basis einer selbst erkannten Rettungsgassensituation bestimmt werden, dass eine Rettungsgassensituation vorliegt. Alternativ oder ergänzend kann das Fahrsystem eingerichtet sein, auf Basis einer Nutzereingabe, z.B. auf Basis der Betätigung eines Bedienelements des Fahrzeugs (etwa eines Bedienelements zur Aktivierung eines Rettungsgassenassistenten), zu bestimmen bzw. zu detektieren, dass eine Rettungsgassensituation vorliegt.
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Des Weiteren kann das Fahrsystem eingerichtet sein, in Reaktion auf die detektierte Rettungsgassensituation zu bewirken, dass das Fahrzeug automatisiert an einen Fahrspurrand der befahrenen Fahrspur geführt wird, um die Rettungsgasse zu bilden. Insbesondre kann bewirkt werden, dass das Fahrzeug nicht mehr an der Solllage (z.B. mittig) der Fahrspur, sondern an einem Fahrspurrand innerhalb der aktuell befahrenen Fahrspur geführt wird. Dies kann je nach Fahrspur und/oder je nach Verkehrsordnung der linke Fahrspurrand oder der rechte Fahrspurrand sein. Dabei kann die Querführung und ggf. die Längsführung des Fahrzeugs automatisiert durch das Fahrsystem bewirkt werden.
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Das Fahrsystem kann eingerichtet sein, Sensordaten und/oder Umfelddaten in Bezug auf den Fahrspurrand und/oder in Bezug auf ein oder mehrere Fahrspurmarkierungen der Fahrspur zu ermitteln. Die Sensordaten können z.B. anhand von ein oder mehreren Umfeldsensoren (insbesondere Kameras) des Fahrzeugs erfasst werden.
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Es kann dann in zuverlässiger Weise auf Basis der Sensordaten (insbesondere auf Basis der ein oder mehreren erkannten Fahrspurmarkierungen) bewirkt werden, dass das Fahrzeug automatisiert an den Fahrspurrand der befahrenen Fahrspur geführt wird, um die Rettungsgasse zu bilden, und/oder entlang des Fahrspurrands der befahrenen Fahrspur geführt wird, um die Rettungsgasse beizubehalten. Dabei kann eine automatisierte Querführung und ggf. auch eine automatisierte Längsführung erfolgen.
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Das Fahrsystem kann somit eingerichtet sein, das Fahrzeug automatisiert an und/oder entlang des Fahrspurrands der aktuell befahrenen Fahrspur (quer- und/oder längs-) zu führen, um die Rettungsgasse zu bilden, solange Sensordaten in Bezug auf den Fahrspurrand und/oder in Bezug auf ein oder mehrere Fahrspurmarkierungen der aktuell befahrenen Fahrspur vorliegen.
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Des Weiteren ist das Fahrsystem eingerichtet, Querversatzdaten in Bezug auf den Querversatz des Fahrzeugs zu (zumindest) einem Vorderfahrzeug (auf der aktuell befahrenen Fahrspur) zu ermitteln. Die Querversatzdaten in Bezug auf den Querversatz des Fahrzeugs zu dem Vorderfahrzeug können insbesondere dann ermittelt werden, wenn und/oder nachdem und/oder sobald das Fahrzeug an den Fahrspurrand der befahrenen Fahrspur geführt wurde. Die Querversatzdaten können somit einen Status Quo einer bereits gebildeten Rettungsgasse relativ zu dem Vorderfahrzeug beschreiben. Der Querversatz kann dabei den Versatz quer zu der Fahrtrichtung des Fahrzeugs anzeigen, insbesondere den Versatz einer Seite des Fahrzeugs relativ zu der entsprechenden Seite des Vorderfahrzeugs. Die Querversatzdaten können auf Basis der Umfelddaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs ermittelt werden.
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Wie bereits oben dargelegt, kann das Fahrsystem eingerichtet sein, zu bewirken, dass das Fahrzeug auf Basis von Sensordaten in Bezug auf den Fahrspurrand und/oder in Bezug auf ein oder mehrere Fahrspurmarkierungen der Fahrspur entlang des Fahrspurrands der befahrenen Fahrspur geführt wird (um die Rettungsgasse aufrecht zu erhalten). Es können währenddessen wiederholt, z.B. periodisch, etwa mit einer Frequenz von 1Hz oder mehr, Querversatzdaten in Bezug auf den Querversatz des Fahrzeugs zu dem Vorderfahrzeug ermittelt und gespeichert werden. Es kann somit eine wiederholte Aktualisierung der Querversatzdaten erfolgen. So kann bewirkt werden, dass an dem Moment, an dem keine Sensordaten für eine Fahrspur-basierte Führung des Fahrzeugs mehr verfügbar sind, aktuelle Querversatzdaten mit einem aktuellen Wert des Querversatzes vorliegen, um eine Folgefahrt hinter dem Vorderfahrzeug zu bewirken. So können eine präzise Bildung und Fortführung einer Rettungsgasse gewährleistet werden.
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Das Fahrsystem ist ferner eingerichtet, zu bewirken, dass das Fahrzeug dem Vorderfahrzeug unter Berücksichtigung der Querversatzdaten folgt. Insbesondere kann das Fahrsystem eingerichtet ist, zu bewirken, dass das Fahrzeug dem Vorderfahrzeug unter Berücksichtigung der Querversatzdaten (z.B. unter Berücksichtigung des von den Querversatzdaten angezeigten Querversatzes) folgt, um die Rettungsgasse beizubehalten. Alternativ oder ergänzend kann das Fahrsystem eingerichtet sein, zu bewirken, dass das Fahrzeug dem Vorderfahrzeug mit dem von den Querversatzdaten angezeigten Querversatz folgt. Insbesondere kann das Fahrsystem veranlassen, dass eine Folgefahrt des Vorderfahrzeugs bewirkt wird, bei der der Ist-Querversatz des Fahrzeugs zu dem Vorderfahrzeug auf den von den Querversatzdaten angezeigten (Soll-) Querversatz geregelt wird.
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Eine derartige Folgefahrt kann auch dann bewirkt werden, wenn der Fahrspurrand nicht mehr auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs erkannt werden kann. Wie oben dargelegt, kann im Rahmen der Folgefahrt die Querführung des Fahrzeugs derart erfolgen, dass der Ist-Querversatz des Fahrzeugs auf den durch die Querversatzdaten angezeigten (Soll-) Querversatz geregelt wird.
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Insbesondere kann das Fahrsystem eingerichtet sein, zu bestimmen, dass das Fahrzeug nicht mehr (insbesondere nicht mehr allein) auf Basis von Sensordaten in Bezug auf den Fahrspurrand und/oder in Bezug auf ein oder mehrere Fahrspurmarkierungen der Fahrspur entlang des Fahrspurrands der befahrenen Fahrspur geführt werden kann (z.B., weil die ein oder mehreren Fahrspurmarkierungen nicht mehr auf Basis der Sensordaten erkannt werden können). Alternativ oder ergänzend kann das Fahrsystem eingerichtet sein, zu bestimmen, dass der Fahrpurrand und/oder die ein oder mehrere Fahrspurmarkierungen der Fahrspur nicht mehr oder zumindest nicht mehr mit einer ausreichend hohen Güte bzw. Validität (ggf. allein) auf Basis der Sensordaten erkannt werden können.
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Es kann (ggf. erst) in Reaktion darauf bewirkt werden, dass das Fahrzeug dem Vorderfahrzeug unter Berücksichtigung der Querversatzdaten, insbesondere unter Berücksichtigung des durch die Querversatzdaten angezeigten Querversatzes, folgt. Mit anderen Worten, die Folgefahrt kann (ggf. erst) dann erfolgen, wenn keine zuverlässige Erkennung des Fahrspurrandes (ggf. allein) auf Basis der Sensordaten mehr möglich ist.
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Es wird somit ein Fahrsystem zur automatisierten Längs- und/oder Querführung beschrieben, das ein zuverlässiges und robustes Bilden einer Rettungsgasse ermöglicht (auch bei Unterbrechungen der Fahrbahnmarkierungserkennung). Die (zumindest zeitweise) Unterbrechung der Fahrbahnmarkierungserkennung kann dabei dadurch bewirkt werden, dass das Fahrzeug einem Vorderfahrzeug mit einem derart geringen Abstand folgt, dass die Erfassung der Fahrbahn (aufgrund der Verdeckung durch das Vorderfahrzeug) beeinträchtigt wird. Es sind jedoch auch andere Situationen denkbar (etwa bei zähflüssigem Verkehr), bei denen die Fahrbahnmarkierungserkennung beeinträchtigt sein kann.
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Das Fahrsystem kann eingerichtet sein, während bewirkt wird, dass das Fahrzeug dem Vorderfahrzeug folgt, (d.h. während der Folgefahrt) Umfelddaten in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs, insbesondere in Bezug auf das Umfeld in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug, zu ermitteln. Es kann somit während der Folgefahrt eine Umfeldüberwachung erfolgen.
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Wenn auf Basis der Umfelddaten ein Hindernis, insbesondere ein Hindernis auf der vorausliegenden Fahrtrajektorie des Fahrzeugs, detektiert wird, so kann in Reaktion darauf automatisch bewirkt werden, dass der Querversatz zu dem Vorderfahrzeug reduziert wird, um die Fahrtrajektorie des Fahrzeugs anzupassen, und um so eine Kollision mit dem Hindernis zu vermeiden. Dies kann insbesondere dann erfolgen, wenn ein Hindernis detektiert wird, mit dem das Fahrzeug kollidieren könnte (wenn das Fahrzeug weiterhin auf der Fahrtrajektorie mit dem ursprünglich gemessenen Querversatz zu dem Vorderfahrzeug fährt). Durch die Reduzierung des Querversatzes bei Vorliegen eines Hindernisses kann eine besonders sichere Rettungsgassen-Assistenzfunktion bereitgestellt werden.
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Das Fahrsystem kann ferner eingerichtet sein, zu bewirken, dass das Fahrzeug dem Vorderfahrzeug auch nach Passieren des Hindernisses mit dem reduzierten Querversatz folgt (und nicht mit dem ursprünglich gespeicherten Querversatz). So kann die Sicherheit der Rettungsgassen-Assistenzfunktion weiter erhöht werden.
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Das Fahrsystem kann eingerichtet sein, zu bestimmen, dass das Fahrzeug dem Vorderfahrzeug unter Berücksichtigung der Querversatzdaten seit einer Höchstzeitdauer und/oder seit einer Höchstwegstrecke folgt (und dass seitdem ggf. auch keine Fahrspurmarkierung erkannt werden konnte). Mit anderen Worten, es kann erkannt werden, dass die Folgefahrt bereits seit einer Höchstzeitdauer und/oder seit einer Höchstwegstrecke durchgeführt wird. Die Folgefahrt kann dabei mit dem durch die Querversatzdaten angezeigten und/oder ursprünglich ermittelten Querversatz zu dem Vorderfahrzeug erfolgen. Insbesondere kann bei der Folgefahrt der Ist-Querversatz auf Basis des (Soll-) Querversatzes, der durch die Querversatzdaten angezeigt wird, eingestellt, insbesondere geregelt, werden.
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Es kann in Reaktion darauf veranlasst werden (z.B. durch Ausgabe eines Hinweises an den Fahrer des Fahrzeugs), dass das Fahrzeug durch den Fahrer des Fahrzeugs manuell längs- und/oder quergeführt wird. Alternativ oder ergänzend kann in Reaktion darauf veranlasst werden, dass das Fahrzeug dem Vorderfahrzeug mit einem reduzierten Querversatz, als dem durch die Querversatzdaten angezeigten Querversatz, insbesondere ohne Querversatz, folgt. Mit anderen Worten, der in Reaktion auf die erkannte Höchstzeitdauer und/oder Höchstwegstrecke kann der Soll-Querversatz für die Folgefahrt gegenüber dem ursprünglich gemessenen Querversatz und/oder gegenüber dem in den Querversatzdaten angezeigten Querversatz reduziert werden (ggf. auf einen Wert von Null). Es kann somit in eine reine Folgefahrt des Vorderfahrzeugs übergegangen werden. So kann die Sicherheit der Rettungsgassen-Assistenzfunktion weiter erhöht werden.
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Das Fahrsystem kann somit eingerichtet sein, zu bestimmen, dass das Fahrzeug dem Vorderfahrzeug seit einer Höchstzeitdauer und/oder seit einer Höchstwegstrecke in Abhängigkeit von dem durch die Querversatzdaten angezeigten Querversatz (insbesondere mit einer Regelung gemäß dem durch die Querversatzdaten angezeigten Querversatz) folgt. In Reaktion darauf kann veranlasst werden, dass das Fahrzeug dem Vorderfahrzeug in Abhängigkeit von einem Querversatz folgt, der niedriger als der durch die Querversatzdaten angezeigte Querversatz ist. Insbesondere kann eine Regelung gemäß einem reduzierten Querversatz (z.B. gemäß einem Querversatz von Null) erfolgen. So kann die Sicherheit der Rettungsgassen-Assistenzfunktion weiter erhöht werden.
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Wie oben dargelegt, kann das Fahrsystem eingerichtet sein, Querversatzdaten in Bezug auf den Querversatz des Fahrzeugs zu zumindest einem Vorderfahrzeug (auf der aktuell befahrenen Fahrspur) zu ermitteln. Dabei können Querversatzdaten in Bezug auf das direkt vor dem Fahrzeug angeordnete Vorderfahrzeug ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend können Querversatzdaten in Bezug auf ein oder mehrere (z.B. N) vor dem Fahrzeug angeordnete Vorderfahrzeuge (z.B. das direkte Vorderfahrzeug und das Vordervorderfahrzeug) ermittelt werden. Die N Vorderfahrzeuge können z.B. in zuverlässiger Weise auf Basis der Umfelddaten eines Radarsensors erfasst werden.
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Für jedes der N Vorderfahrzeuge (z.B. N=2) kann der Querversatz zwischen dem Fahrzeug und dem jeweiligen Vorderfahrzeug ermittelt werden. Die Folgefahrt des Fahrzeugs kann dann z.B. auf Basis eines Mittelwertes der Querversätze zu den N Vorderfahrzeugen erfolgen. So kann die Robustheit der Folgefahrt erhöht werden.
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Das Fahrsystem kann eingerichtet sein, zu detektieren, dass sich der Querversatz zu einem Vorderfahrzeug mit der Zeit verändert. Insbesondere kann eine wiederholte Zunahme und Abnahme des Querversatzes erkannt werden (z.B. aufgrund von ein oder mehrere Schlenkern des Vorderfahrzeugs). Es kann somit die Querdynamik eines Vorderfahrzeugs ermittelt werden. Der Querversatz des detektierten Vorderfahrzeugs kann dann ggf. für die Folgefahrt des Fahrzeugs unberücksichtigt bleiben (insbesondere wenn erkannt wird, dass das detektierte Vorderfahrzeug eine Querdynamik aufweist, die über einem bestimmten Dynamik-Schwellenwert ist). So können die Sicherheit und der Komfort der Folgefahrt weiter erhöht werden.
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Bei der Erfassung der ein oder mehreren Vorderfahrzeuge kann somit zusätzlich zu dem direkten Vorderfahrzeug noch das Vordervorderfahrzeug berücksichtigt werden, also das Fahrzeug, das dem direkten Vorderfahrzeug vorausfährt. Dieses Vordervorderfahrzeug kann in zuverlässiger Weise anhand eines Radarsensors erkannt werden, da sich der Erfassungsbereich eines Radarsensors des Fahrzeugs typischerweise auch unter dem direkten Vorderfahrzeug hindurch erstreckt. Auf Basis der Querversatzdaten in Bezug auf den Querversatz zu dem Vordervorderfahrzeug kann der Querversatz zu dem direkten Vorderfahrzeug plausibilisiert werden. Bei einer relativ starken Abweichung zwischen den Querversätzen zu den beiden Vorderfahrzeugen kann der Querversatz, der für die Folgefahrt verwendet wird, reduziert werden, um eine möglichst robuste Folgefahrt zu ermöglichen.
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Das Fahrsystem kann somit eingerichtet sein, Querversatzdaten in Bezug auf den jeweiligen Querversatz des Fahrzeugs zu N Vorderfahrzeugen (auf der aktuellen Fahrspur vor dem Fahrzeug) zu ermitteln, mit N> 1 (insbesondere N=2). Auf Basis der Querversätze zu den N Vorderfahrzeugen kann ein effektiver Querversatz ermittelt werden (z.B. als Mittelwert aus den N Querversätzen). Es kann dann bewirkt werden, dass das Fahrzeug den N Vorderfahrzeugen in Abhängigkeit von dem effektiven Querversatz folgt. Insbesondere kann der Ist-Querversatz des Fahrzeugs auf den effektiven Querversatz geregelt werden. So kann eine besonders robuste Folgefahrt des Fahrzeugs ermöglicht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-)Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus) beschrieben, das das in diesem Dokument beschriebene Fahrsystem umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum automatischen Bilden einer Rettungsgasse beschrieben. Das Verfahren umfasst das Bestimmen, dass für ein Fahrzeug eine Rettungsgassensituation vorliegt, bei der das Fahrzeug auf einer aktuell befahrenen Fahrspur eine Rettungsgasse bilden sollte. Das Verfahren umfasst ferner, in Reaktion darauf, das Bewirken, dass das Fahrzeug automatisiert an einen Fahrspurrand der befahrenen Fahrspur geführt wird, um die Rettungsgasse zu bilden. Außerdem umfasst das Verfahren das Ermitteln von Querversatzdaten in Bezug auf einen Querversatz des Fahrzeugs zu einem Vorderfahrzeug, und das Bewirken, dass das Fahrzeug dem Vorderfahrzeug unter Berücksichtigung der Querversatzdaten, insbesondere mit dem ermittelten Querversatz, folgt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich. Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs;
- 2a bis 2b eine beispielhafte Rettungsgassensituation; und
- 3 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs bei einer Rettungsgassensituation.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Erhöhung der Verfügbarkeit und/oder der Zuverlässigkeit der automatischen Längs- und/oder Querführung eines Fahrzeugs bei Vorliegen einer Rettungsgassensituation. In diesem Zusammenhang zeigt 1 ein beispielhaftes Fahrzeug 100 mit ein oder mehreren Umfeldsensoren 102, die eingerichtet sind, Sensordaten bzw. Umfelddaten in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Beispielhafte Umfeldsensoren 102 sind eine Kamera, ein Radarsensor, ein Lidarsensor, ein Ultraschallsensor, etc. Die Steuereinheit 101 des Fahrzeugs 100 ist ausgebildet, auf Basis der Sensordaten ein oder mehrere Objekte (z.B. Fahrspurmarkierungen, andere Fahrzeuge, etc.) zu detektieren. Insbesondere kann auf Basis der Sensordaten ein Umfeldmodell des Umfelds des Fahrzeugs 100 erstellt und über der Zeit aktualisiert werden.
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Die Steuereinheit 101 ist ferner eingerichtet, das Fahrzeug 100 in Abhängigkeit von den Sensordaten, insbesondere in Abhängigkeit von dem Umfeldmodell, zumindest teilweise automatisiert längs- und/oder querzuführen. Insbesondere können ein oder mehrere Längs- und/oder Querführungsaktoren 103 des Fahrzeugs 100 (z.B. ein Antriebsmotor, eine Bremsvorrichtung und/oder eine Lenkvorrichtung) automatisch betrieben werden, um das Fahrzeug 100 automatisiert längs- und/oder querzuführen.
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Die Steuereinheit 101 kann insbesondere eingerichtet sein, eine Rettungsgassen-Assistenzfunktion bzw. ein Fahrsystem zum Bilden einer Rettungsgasse bereitzustellen, die es ermöglichen,
- • z.B. auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 eine Rettungsgassensituation (z.B. einen Stau) zu detektieren, bei der eine Rettungsgasse gebildet werden sollte;
- • zu bestimmen, ob das Fahrzeug 100 zum Bilden der Rettungsgasse an den rechten oder an den linken Fahrspurrand fahren sollte (dies kann z.B. auf Basis der Fahrspur ermittelt werden, in der sich das Fahrzeug 100 aktuell befindet); und
- • zu veranlassen, dass das Fahrzeug 100 automatisiert an den ermittelten Fahrspurrand (längs- und quer-) geführt wird, und dann ggf. automatisiert entlang des Fahrspurrands weitergeführt wird.
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2a zeigt eine beispielhafte Rettungsgassensituation, bei der das Fahrzeug 100 auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 die Fahrspurmarkierungen des linken Fahrspurrands 211 und des rechten Fahrspurrands 212 der aktuell befahrenen Fahrspur 210 erkennt. Das Fahrzeug 100 wird in dem dargestellten Beispiel automatisiert an den linken Fahrspurrand 211 geführt und solange automatisiert in Fahrtrichtung 202 entlang des linken Fahrspurrandes 211 geführt, bis die Rettungsgassensituation beendet ist, oder bis die Rettungsgassen-Assistenzfunktion bzw. das entsprechende Fahrsystem beendet werden.
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Während des Betriebs der Rettungsgassen-Assistenzfunktion kann es vorkommen, dass die ein oder mehreren Fahrspurmarkierungen der von dem Fahrzeug 100 befahrenen Fahrspur 210 nicht mehr zuverlässig erkannt werden können. Dies kann insbesondere der Fall sein, da das Fahrzeug 100 (d.h. das Ego-Fahrzeug) in einer Stausituation typischerweise relativ dicht hinter dem Vorderfahrzeug 200 herfährt, so dass die Spurmarkierungen von dem Vorderfahrzeug 200 verdeckt werden.
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Die Steuereinheit 101 des (Ego-) Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, während des Betriebs der Rettungsgassen-Assistenzfunktion Querversatzdaten in Bezug auf den Querversatz 201 zwischen dem Ego-Fahrzeug 100 und dem Vorderfahrzeug 200 zu ermitteln. Die Querversatzdaten können z.B. anzeigen, wie stark die Mittellinie (in Längsrichtung) des Vorderfahrzeugs 200 gegenüber der Mittellinie des Ego-Fahrzeugs 100 verschoben ist, und/oder wie stark eine Seite (z.B. die linke Seite) des Vorderfahrzeug 200 gegenüber der entsprechenden Seite des Ego-Fahrzeugs 100 verschoben ist.
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Die Querversatzdaten können zu einem Zeitpunkt ermittelt werden, an dem die Spurmarkierungen noch erkannt werden können. Des Weiteren können die Querversatzdaten wiederholt, insbesondere periodisch, aktualisiert werden, so dass der Querversatz 201 zu dem Vorderfahrzeug 200 jeweils aktuell verfügbar ist.
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Wenn eine Situation eintritt, bei der die Spurmarkierungen der ein oder mehreren Fahrspurränder 211, 212 nicht mehr (zuverlässig) erkannt werden können, so kann die Steuereinheit 101 des Ego-Fahrzeug 100 bewirken, dass auf Basis der Querversatzdaten eine Folgefahrt zu dem Vorderfahrzeug 200 bewirkt wird, bei der das Ego-Fahrzeug 100 dem Vorderfahrzeug 200 mit dem zuvor ermittelten Querversatz 201 folgt. So kann bewirkt werden, dass die Rettungsgassen-Assistenzfunktion auch dann bereitgestellt werden kann, wenn die Spurmarkierungen der ein oder mehreren Fahrspuren 211, 212 nicht mehr (zuverlässig) erkannt werden können.
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Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, auch während der Folgefahrt auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 das Umfeld des Fahrzeugs 100 zu erfassen und ein oder mehrere Objekte 203 im Umfeld des Fahrzeugs 100 zu detektieren. Insbesondere können ein oder mehrere Objekte 203 auf der Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs 100 detektiert werden. Wenn ein Objekt 203 auf der Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs 100 detektiert wird, so kann während der Folgefahrt automatisch der Querversatz 201 zu dem Vorderfahrzeug 200 reduziert werden, um dem detektierten Objekt 203 auszuweichen. Nach dem Ausweichen des Objektes 203 kann dann ggf. der reduzierte Querversatz 201 zu dem Vorderfahrzeug 200 beibehalten werden. So kann auch bei einer Folgefahrt ein sicherer automatisierter Fahrbetrieb des Ego-Fahrzeugs 100, insbesondere eine automatisierte Längs- und/oder Querführung des Ego-Fahrzeugs 100, bewirkt werden.
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In diesem Dokument wird somit ein Verfahren beschrieben, mit dem die automatische Bildung einer Rettungsgasse auch dann ermöglicht wird, wenn Spurmarkierungen durch kurze Abstände zwischen Fahrzeugen 100, 200 im Stau verdeckt werden. Falls Spurmarkierungen bzw. Begrenzungen 211, 212 nicht mehr erkannt werden, kann das Ego-Fahrzeug 100 den zuvor ermittelten Querversatz 201 zum Vorderfahrzeug 200 nutzen, um damit zumindest eine beschränkte Wegstrecke auch ohne erkannte Spurbegrenzungen weiterzufahren.
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Das Ego-Fahrzeug 100 kann mit einem aktivierten Fahrsystem zum Halten der aktuellen Fahrspur 210 auf der Autobahn in einen Stau fahren. Insbesondere kann ein Fahrsystem aktiv sein, das ausgebildet ist, das Ego-Fahrzeug 100 (z.B. mittig) in der aktuellen Fahrspur 210 zu halten und die Fahrgeschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs 100 auf eine Sollgeschwindigkeit und/oder den Abstand des Ego-Fahrzeugs 100 zu einem Vorderfahrzeug 200 auf einen Sollabstand einzustellen. Dieses Fahrsystem kann ferner ausgebildet sein, automatisch eine Rettungsgasse zu bilden, wenn eine Rettungsgassensituation (z.B. ein Stau) erkannt wird.
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Im Stau erkennt das Ego-Fahrzeug 100 Fahrspurbegrenzungen und regelt bzw. führt dementsprechend das Ego-Fahrzeug 100 an den Fahrspurrand 211. Während der Regelung kann ggf. detektiert werden, dass die ein oder mehreren Fahrspurbegrenzungen nicht mehr erkannt werden. Das Ego-Fahrzeug 100 merkt sich in diesem Fall den Querversatz 201 zum Vorderfahrzeug 200 und hält diesen Querversatz 201 für eine bestimmte Wegstrecke ein. Durch dieses Vorgehen können zumindest relativ kurze Erkennungslücken der Spurmarkierungen während der Rettungsgassenregelung des Ego-Fahrzeugs 100 überbrückt werden.
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Der Freiraum des Ego-Fahrzeugs 100 kann bei der Folgefahrt weiterhin überwacht werden. Falls erkannt wird, dass sich das Ego-Fahrzeug einem Hindernis 203 (zum Beispiel einer Randbebauung) annähert, so kann automatisch der Querversatz zu dem Vorderfahrzeug 200 reduziert werden. Dadurch kann zuverlässig verhindert werden, dass das Ego-Fahrzeug 100 durch ein Vorderfahrzeug 200, das die laterale Position innerhalb der Fahrspur 211 verändert, in ein Hindernis 203 gesteuert wird.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften (Computer-implementierten) Verfahrens 300 zum automatischen Bilden einer Rettungsgasse. Das Verfahren 300 kann z.B. durch eine Steuereinheit 101 eines (Ego-) Fahrzeugs 100 implementiert werden.
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Das Verfahren 300 umfasst das Detektieren und/oder Bestimmen 301, dass für ein Fahrzeug 100 eine Rettungsgassensituation vorliegt, bei der das Fahrzeug 100 auf einer aktuell befahrenen Fahrspur 210 eine Rettungsgasse bilden sollte. Beispielsweise kann auf Basis der Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 des Fahrzeugs 100 erkannt werden, dass ein Stau vorliegt, und dass deshalb eine Rettungsgasse gebildet werden sollte. Das kann z.B. erkannt werden, während das Fahrzeug 100 mit einer Spurhalteassistenzfunktion und/oder mit einem kombinierten Spurhalte- und Längsführungsassistenten betrieben wird.
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Des Weiteren umfasst das Verfahren 300, in Reaktion darauf, das Bewirken 302, dass das Fahrzeug 100 automatisiert an einen Fahrspurrand 211 der befahrenen Fahrspur 210 geführt wird, um die Rettungsgasse zu bilden. Beispielsweise können die Umfelddaten bzw. die Sensordaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 (insbesondere Kameras) des Fahrzeugs 100 ausgewertet werden, um Fahrspurmarkierungen zu erkennen. Basierend auf den erkannten Fahrspurmarkierungen der Fahrspur 210 kann dann das Fahrzeug 100 automatisiert zu dem (korrekten) Fahrspurrand 211 zum Bilden der Rettungsgasse längs- und/oder quergeführt werden.
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Das Verfahren 300 umfasst ferner das Ermitteln 303 von Querversatzdaten in Bezug auf den Querversatz 201 des Fahrzeugs 100 zu dem Vorderfahrzeug 200 (auf der gleichen Fahrspur 210, direkt vor dem Fahrzeug 100). Die Querversatzdaten können dabei ermittelt werden, wenn sich das Fahrzeug 100 bereits am Fahrspurrand 211 befindet. Die Querversatzdaten können insbesondere den Querversatz 201 des Fahrzeugs 100 zu dem Vorderfahrzeug 200 für eine Fahrsituation anzeigen, bei der die Rettungsgasse bereits gebildet wurde (und sich somit das Fahrzeug 100 bereits an dem Fahrspurrand 211 befindet).
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Außerdem umfasst das Verfahren 300 das Bewirken 304, dass das Fahrzeug 100 dem Vorderfahrzeug 200 unter Berücksichtigung der Querversatzdaten folgt. Insbesondere kann die automatisierte Querführung des Fahrzeugs 100 während der Fahrt in der Rettungsgasse derart erfolgen (zumindest zeitweise, etwa für maximal eine Höchstzeitdauer oder eine Höchstwegstrecke), dass der Ist-Querversatz zwischen Fahrzeug 100 und Vorderfahrzeug 200 auf den durch die Querversatzdaten angezeigten Querversatz 201 regelt wird. Dies kann insbesondere für die ein oder mehreren Zeiträume während einer Fahrt in der Rettungsgasse erfolgen, in denen die Fahrspurmarkierungen nicht auf Basis der Umfeld- bzw. Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 des Fahrzeugs 100 erkannt werden können.
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Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen können die Verfügbarkeit und die Zuverlässigkeit einer Rettungsgassen-Assistenzfunktion bzw. eines entsprechenden Fahrsystems in effizienter Weise erhöht werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
