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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Fahrsystem zum Führen eines Fahrzeugs bei einer Rettungsgassensituation.
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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 erfasst und/oder wie zuverlässig die Position des Fahrzeugs auf der befahrenen Fahrbahn ermittelt werden können. Eine eingeschränkte Umfelderfassung (z.B. bei relativ schlechten Sichtverhältnissen) kann ggf. zu einer Beeinträchtigung des Fahrsystems, insbesondere des Rettungsgassenassistenten, führen.
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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, zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs beim 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. können die Längs und/oder die Querführung des Fahrzeugs auf SAE-Level 1 oder auf SAE-Level 2 beschränkt sein.
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Eine Rettungsgasse kann sich über zwei direkt benachbarte Fahrspuren erstrecken (z.B. 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 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.
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Das Fahrsystem kann eingerichtet sein, zu bewirken, dass das Fahrzeug, z.B. gemäß einer Default-Trajektorie, innerhalb der aktuell befahrenen Fahrspur automatisiert quergeführt wird. In einem bevorzugten Beispiel erfolgt auch die Längsführung des Fahrzeugs automatisiert, z.B. gemäß der Default-Trajektorie. Die aktuelle befahrene Fahrspur weist einen ersten Fahrspurrand (z.B. den rechten oder den linken Fahrspurrand) und einen (gegenüberliegenden) zweiten Fahrspurrand (z.B. in komplementärer Weise den linken oder den rechten Fahrspurrand) auf.
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Die Default-Trajektorie kann darauf ausgerichtet sein, eine Rettungsgasse zu bilden. Insbesondere kann das Fahrsystem eingerichtet sein, zu bestimmen, insbesondere fälschlicherweise und/oder fehlerhafterweise zu bestimmen, dass eine Rettungsgassensituation vorliegt, bei der das Fahrzeug durch Fahren zu und/oder an dem zweiten Fahrspurrand der Fahrspur eine Rettungsgasse bilden sollte. Beispielsweise kann von dem Fahrsystem fälschlicherweise und/oder fehlerhafterweise angenommen werden, dass sich das Fahrzeug auf der rechten Fahrspur der aktuell befahrenen Fahrbahn befindet, obwohl sich das Fahrzeug auf der äußerst linken Fahrspur der aktuell befahrenen Fahrbahn befindet. Als Folge daraus kann dann von dem Fahrsystem der falsche Fahrbahnrand zum Bilden der Rettungsgasse ermittelt, insbesondere ausgewählt, werden.
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In Reaktion auf die (fehlerhaft) erkannte Rettungsgassensituation kann dann die Default-Trajektorie ermittelt werden und es kann bewirkt werden, dass das Fahrzeug gemäß der Default-Trajektorie zu und/oder an dem zweiten Fahrspurrand innerhalb der Fahrspur automatisiert quergeführt (und ggf. automatisiert längsgeführt) wird. Mit anderen Worten, in Reaktion auf die (fehlerhaft) erkannte Rettungsgassensituation kann bewirkt werden, dass das Fahrzeug zu und/oder an dem zweiten Fahrspurrand innerhalb der Fahrspur automatisiert quergeführt (und ggf. automatisiert längsgeführt) wird. Als Folge daraus entsteht eine Situation, bei der das Fahrsystem zwar korrekterweise eine Rettungsgassensituation (z.B. einen Stau) erkannt hat, bei der die Rettungsgasse jedoch falsch (insbesondere am falschen Fahrspurrand) gebildet wird.
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Alternativ kann eine Situation vorliegen, bei der das Fahrsystem die Rettungsgassensituation nicht erkannt hat. Insbesondere in einer solchen Situation kann die Default-Trajektorie ausgebildet sein, das Fahrzeug in der Solllage, insbesondere mittig, zwischen beiden Fahrspurrändern der Fahrspur zu halten. Mit anderen Worten, das Fahrzeug kann in einer solchen Situation ggf. automatisiert in der Sollage zwischen beiden Fahrspurrändern der Fahrspur gehalten werden. Auch in dieser Situation wird somit durch das Fahrsystem keine korrekte Rettungsgasse gebildet.
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Der Fahrer des Fahrzeugs kann diese Situationen erkennen. Insbesondere kann der Fahrer des Fahrzeugs erkennen, dass das Fahrsystem keine Rettungsgasse bildet oder dass das Fahrsystem die Rettungsgasse falsch bildet. In Reaktion darauf kann von dem Fahrer des Fahrzeugs ein manueller Eingriff an einem Lenkmittel (insbesondere an einem Lenkrad) des Fahrzeugs bewirkt werden, um (manuell) eine korrekte Rettungsgasse zu bilden. Der Fahrer des Fahrzeugs muss dabei typischerweise die von dem Fahrsystem zur automatisierten Querführung aufgebrachte Kraft auf das Lenkmittel überwinden, um das Fahrsystem zu übersteuern.
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Das Fahrsystem kann eingerichtet sein, zu detektieren, dass der Fahrer des Fahrzeugs an dem Lenkmittel des Fahrzeugs die automatisierte Querführung des Fahrzeugs übersteuert, um das Fahrzeug zu dem ersten Fahrspurrand der Fahrspur zu lenken (und um dadurch eine korrekte Rettungsgasse zu bilden). Dies kann z.B. auf Basis von Sensordaten eines Lenkmittelsensors des Fahrzeugs erkannt werden.
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Insbesondere kann das Fahrsystem eingerichtet sein, Abweichungsinformation in Bezug auf die durch den Fahrer an dem Lenkmittel des Fahrzeugs bewirkte Abweichung zu der Default-Trajektorie zu ermitteln. Dies kann z.B. auf Basis der Sensordaten des Lenkmittelsensors ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann das Fahrsystem eingerichtet sein, Momentinformation in Bezug auf ein durch den Fahrer an dem Lenkmittel des Fahrzeugs bewirktes Lenkmoment zu ermitteln. Dies kann z.B. auf Basis der Sensordaten des Lenkmittelsensors ermittelt werden. Basierend auf der Abweichungsinformation und/oder basierend auf der Momentinformation kann dann in präziser Weise detektiert werden, dass der Fahrer des Fahrzeugs die automatisierte Querführung des Fahrzeugs übersteuert (z.B., wenn ermittelt wird, dass die durch den Fahrer bewirkte Abweichung zu der Default-Trajektorie einen bestimmten Abweichungs-Schwellenwert überschreitet und/oder wenn ermittelt wird, dass das von dem Fahrer bewirkte Lenkmoment einen bestimmten Lenkmittel-Schwellenwert überschreitet).
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Das manuelle Übersteuern der automatisierten Querführung des Fahrzeugs kann von dem Fahrsystem als Indiz dafür gewertet werden, dass die Rettungsgasse (für eine bereits detektierte Rettungsgassensituation), ggf. durch die Default-Trajektorie, falsch gebildet wird bzw. wurde. Alternativ kann das Fahrsystem eingerichtet sein, (insbesondere erst) in Reaktion auf die detektierte Übersteuerung der automatisierten Querführung, zu bestimmen bzw. zu erkennen, dass eine Rettungsgassensituation vorliegt, bei der das Fahrzeug eine Rettungsgasse bilden sollte. Die Lenkrichtung der manuellen Übersteuerung kann dabei als Hinweis für den Fahrspurrand genutzt werden, zu dem das Fahrzeug hingeführt werden sollte, um die Rettungsgasse (in korrekter Weise) zu bilden.
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Die Fahrsystem kann somit eingerichtet sein, auf Basis der erkannten manuellen Übersteuerung zu ermitteln, wie, insbesondere an welchem Fahrspurrand, eine Rettungsgasse für die vorliegende Rettungsgassensituation zu bilden ist.
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Des Weiteren ist das Fahrsystem eingerichtet, in Reaktion auf die erkannte manuelle Übersteuerung, zu bewirken, dass das Fahrzeug zu und/oder an dem ersten Fahrspurrand innerhalb der Fahrspur quer- und ggf. längsgeführt wird. Insbesondere kann das Fahrsystem eingerichtet sein, die Default-Trajektorie zu korrigieren, um eine angepasste Trajektorie zu ermitteln, die darauf ausgelegt ist, das Fahrzeug zu und/oder an dem ersten Fahrspurrand innerhalb der Fahrspur zu führen. Es kann somit eine angepasste Trajektorie ermittelt werden, die der erkannten manuellen Übersteuerung folgt und/oder die zu dem Fahrspurrand der aktuell befahrenen Fahrbahn führt, der durch die erkannte manuelle Übersteuerung angezeigt wird. Ferner kann bewirkt werden, dass das Fahrzeug gemäß der angepassten Trajektorie automatisiert quergeführt (und ggf. auch automatisiert längsgeführt) wird, um die Rettungsgasse zu bilden.
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Das Fahrsystem kann somit eingerichtet sein, in einer Rettungsgassensituation auch nach einer manuellen Übersteuerung die automatisierte Querführung zum Bilden einer Rettungsgasse fortzuführen. Dabei kann es dem Fahrer des Fahrzeugs ermöglicht werden, durch eine (ggf. punktuelle oder kurzzeitige und/oder pulsartige) manuelle Übersteuerung der automatisierten Querführung anzuzeigen, zu welchem und/oder an welchem Fahrspurrand das Fahrzeug automatisiert geführt werden soll. Die manuelle Übersteuerung kann dabei einen initialen Impuls für die Anpassung der Default-Trajektorie bilden (ohne, dass das Fahrzeug tatsächlich manuell bis zu dem gewünschten Fahrbahnrand geführt werden muss). Das Fahrzeugs infolge der erkannten manuellen Übersteuerung automatisiert bis zu dem angezeigten Fahrspurrand und/oder an dem angezeigten Fahrspurrand entlang quergeführt (und ggf. auch längsgeführt) werden. So können die Zuverlässigkeit und die Verfügbarkeit des Fahrsystems zum automatisierten Bilden einer Rettungsgasse erhöht werden.
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Das Fahrsystem kann eingerichtet sein, auf Basis von Umfelddaten in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs zu detektieren, 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. Alternativ oder ergänzend können die Umfelddaten zumindest teilweise von einem Fahrzeugexternen (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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Die Umfelddaten können z.B. ein oder mehrere Fahrspurmarkierungen der aktuell befahrenen Fahrspur anzeigen. Das Fahrsystem kann eingerichtet sein, den ersten und/oder den zweiten Fahrspurrand auf Basis der Umfelddaten zu detektieren. Alternativ oder ergänzend kann das Fahrsystem ausgebildet sein, die Default-Trajektorie und/oder die angepasste Trajektorie auf Basis der Umfelddaten zu ermitteln. Alternativ oder ergänzend kann das Fahrsystem ausgebildet sein, auf Basis der Umfelddaten zu bewirken, dass das Fahrzeug automatisiert gemäß der angepassten Trajektorie an den ersten Fahrspurrand der befahrenen Fahrspur quergeführt (und ggf. längsgeführt) wird, um die Rettungsgasse zu bilden, und/oder gemäß der angepassten Trajektorie entlang des ersten Fahrspurrands der befahrenen Fahrspur quergeführt (und ggf. längsgeführt) wird, um die Rettungsgasse beizubehalten. So kann eine zuverlässige Querführung (und ggf. Längsführung) des Fahrzeugs bewirkt werden.
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Das Fahrsystem kann eingerichtet sein, Geschwindigkeitsinformation in Bezug auf die (Längs-) Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln. Die Geschwindigkeitsinformation kann z.B. anhand der Sensordaten von ein oder mehreren Geschwindigkeitssensoren des Fahrzeugs ermittelt werden. Des Weiteren kann das Fahrsystem eingerichtet sein, auf Basis der Geschwindigkeitsinformation zu bestimmen, ob die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs größer oder kleiner als ein Geschwindigkeits-Schwellenwert ist. Der Geschwindigkeits-Schwellenwert kann z.B. zwischen 10km/h und 30km/h liegen.
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Das Fahrsystem kann eingerichtet sein, in Reaktion auf die detektierte manuelle Übersteuerung der automatisierten Querführung die angepasste Trajektorie (ggf. nur dann) zu ermitteln und (ggf. nur dann) zu bewirken, dass das Fahrzeug gemäß der angepassten Trajektorie automatisiert quergeführt wird, wenn bestimmt wird, dass die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs kleiner als der Geschwindigkeits-Schwellenwert ist. Mit anderen Worten, das Fahrsystem kann eingerichtet sein, in Reaktion auf die detektierte manuelle Übersteuerung der automatisierten Querführung (ggf. nur dann) zu bewirken, dass das Fahrzeug entlang des ersten Fahrspurrands automatisiert quergeführt wird, wenn bestimmt wird, dass die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs kleiner als der Geschwindigkeits-Schwellenwert ist. Durch die Berücksichtigung eines Geschwindigkeits-Schwellenwerts kann gewährleistet werden, dass die manuelle Übersteuerung nur dann als Korrektur zur Bildung einer Rettungsgasse interpretiert wird, wenn auch wirklich eine Rettungsgassensituation vorliegt. Folglich können die Sicherheit und die Zuverlässigkeit des Fahrsystems weiter erhöht werden.
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Des Weiteren kann das Fahrsystem eingerichtet sein, eine Übergabe der Querführung des Fahrzeugs an den Fahrer des Fahrzeugs zu bewirken, wenn bestimmt wird, dass die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs größer als der Geschwindigkeits-Schwellenwert ist. Im Rahmen der Übergabe kann ein entsprechender Hinweis an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben werden. Durch das Einleiten einer manuellen Übergabe an den Fahrer des Fahrzeugs infolge einer manuellen Übersteuerung, die bei einer relativ hohen Fahrgeschwindigkeit erfolgt ist, können die Sicherheit und die Zuverlässigkeit des Fahrsystems weiter erhöht werden.
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Alternativ oder ergänzend kann das Fahrsystem eingerichtet sein, zu bewirken, dass das Fahrzeug automatisiert in einer Solllage, insbesondere mittig, zwischen beiden Fahrspurrändern der Fahrspur gehalten wird, wenn bestimmt wird, dass die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs größer als der Geschwindigkeits-Schwellenwert ist. Es kann somit bei relativ hohen Fahrgeschwindigkeiten eine automatisierte Spurführung des Fahrzeugs erfolgen (ohne dass eine Rettungsgasse gebildet wird).
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Das Fahrsystem kann eingerichtet sein, zu bestimmen, dass das Fahrzeug aufgrund der Übersteuerung der automatisierten Querführung durch den Fahrer des Fahrzeugs einen Fahrspurwechsel auf eine andere, d.h. auf eine benachbarte, Fahrspur durchführt. Ein Fahrspurwechsel kann z.B. auf Basis der Umfelddaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren (insbesondere der ein oder mehreren Kameras) erkannt werden (z.B. durch Erkennung der Fahrspurmarkierung).
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In Reaktion auf den erkannten Fahrspurwechsel kann von dem Fahrsystem unterbunden bzw. verhindert werden, dass das Fahrzeug, insbesondere gemäß der angepassten Trajektorie, automatisiert quergeführt wird, um eine Rettungsgasse (innerhalb der ursprünglichen Fahrspur) zu bilden. Es kann somit verhindert werden, dass das Fahrzeug durch einen automatisierten Eingriff in die Querführung zurück in die ursprüngliche Fahrspur geführt wird. Alternativ oder ergänzend kann in Reaktion auf den erkannten Fahrspurwechsel bewirkt werden, dass das Fahrzeug automatisiert in einer Solllage, insbesondere mittig, in der anderen Fahrspur (längs- und/oder quer-) geführt wird. So können die Sicherheit und der Komfort des Fahrsystems weiter erhöht werden.
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Das Fahrsystem kann eingerichtet sein, zu detektieren, dass der Fahrer des Fahrzeugs an dem Lenkmittel des Fahrzeugs die automatisierte Querführung des Fahrzeugs übersteuert, um das Fahrzeug zu der Fahrspurmitte der Fahrspur hin zu lenken. Beispielsweise kann erkannt werden, dass das Übersteuern des Fahrers darauf gerichtet ist, das Bilden einer Rettungsgasse zu unterbinden. In Reaktion darauf kann, insbesondere durch Anpassen der Default-Traj ektorie, bewirkt werden, dass das Fahrzeug automatisiert in einer Solllage, insbesondere mittig, zwischen beiden Fahrspurrändern der Fahrspur (längs- und/oder quer-) geführt wird. Des Weiteren kann ggf. ein Hinweis an den Fahrer des Fahrzeugs dahingehend ausgegeben werden, dass die Rettungsgasse ggf. manuell gebildet werden sollte oder muss. So können der Komfort und die Sicherheit des Fahrsystems weiter erhöht werden.
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Das Fahrsystem kann eingerichtet sein, Umfelddaten in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs, insbesondere in Bezug auf eine Fahrspurmarkierung, in Bezug auf einen Typ der Fahrspurmarkierung, in Bezug auf ein oder mehrere andere Fahrzeuge auf und/oder neben der Fahrspur und/oder in Bezug auf eine Leitplanke an einem Fahrspurrand der Fahrspur, zu ermitteln. Die Umfelddaten können anhand von ein oder mehreren Umfeldsensoren (z.B. einer Kamera, einem Radarsensor, einem Lidarsensor, etc.) des Fahrzeugs erfasst werden. Es kann dann in präziser Weise (ggf. auch) auf Basis der Umfelddaten ermittelt werden, in welche Richtung, insbesondere zu welchem Fahrspurrand der Fahrspur hin, der Fahrer des Fahrzeugs das Fahrzeug durch das Übersteuern der automatisierten Querführung des Fahrzeugs lenkt.
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Alternativ oder ergänzend kann das Fahrsystem eingerichtet sein, Positionsdaten (z.B. GPS Koordinaten) in Bezug auf eine Position des Fahrzeugs zu ermitteln. Es kann dann in präziser Weise auf Basis der Positionsdaten und auf Basis einer digitalen Karte in Bezug auf das von dem Fahrzeug befahrene Fahrbahnnetz ermittelt werden, in welche Richtung, insbesondere zu welchem Fahrspurrand der Fahrspur hin, der Fahrer des Fahrzeugs das Fahrzeug durch das Übersteuern der automatisierten Querführung des Fahrzeugs lenkt. So kann in besonders präziser und zuverlässiger Weise ermittelt werden, ob der Fahrer das Fahrzeug zu dem ersten Fahrspurrand führt (um das Bilden einer Rettungsgasse zu bewirken), oder ob der Fahrer das Fahrzeug zu der Fahrspurmitte führt. Es kann somit ein besonders sicheres und komfortables Fahrsystem bereitgestellt werden.
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Das Fahrsystem kann eingerichtet sein, zu bestimmen, dass das Fahrzeug aufgrund der Übersteuerung der automatisierten Querführung durch den Fahrer des Fahrzeugs einen Fahrspurwechsel auf eine andere Fahrspur durchgeführt hat. Beispielsweise kann auf Basis der Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs (z.B. einer Kamera und/oder eines Lidar-Sensors) erkannt werden, dass ein Fahrspurwechsel durchgeführt wurde. Dabei kann ggf. auch (auf Basis der Umfelddaten) ermittelt werden, ob das Fahrzeug bei dem Fahrspurwechsel den rechten oder den linken Fahrspurrand der ursprünglich befahrenen Fahrspur überquert hat.
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Das Fahrsystem kann ferner eingerichtet sein, zu ermitteln, an welchem Fahrspurrand der anderen Fahrspur das Fahrzeug zu führen ist, um eine Rettungsgasse zu bilden. Insbesondere kann basierend darauf, ob der rechte oder der linke Fahrspurrand überquert wurde, ermittelt werden, an welchem Fahrspurrand der anderen Fahrspur das Fahrzeug zu führen ist, um eine Rettungsgasse zu bilden. Beispielsweise kann bestimmt werden, dass das Fahrzeug an dem linken Fahrspurrand der anderen Fahrspur zu führen ist, wenn der linke Fahrspurrand der ursprünglichen Fahrspur überquert wurde. Andererseits kann ggf. bestimmt werden, dass das Fahrzeug an dem rechten Fahrspurrand der anderen Fahrspur zu führen ist, wenn der rechte Fahrspurrand der ursprünglichen Fahrspur überquert wurde.
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Das Fahrsystem kann ferner eingerichtet sein, eine angepasste Trajektorie zu ermitteln, die darauf ausgelegt ist, das Fahrzeug an dem ermittelten Fahrspurrand innerhalb der anderen Fahrspur zu führen, und zu bewirken, dass das Fahrzeug gemäß der angepassten Trajektorie automatisiert quergeführt wird, um eine Rettungsgasse zu bilden. Mit anderen Worten, das Fahrsystem kann eingerichtet sein, zu bewirken, dass das Fahrzeug an dem ermittelten Fahrspurrand innerhalb der anderen Fahrspur automatisiert quergeführt wird. So können der Komfort und die Zuverlässigkeit beim automatisierten Bilden einer Rettungsgasse weiter erhöht 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 zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs beim Bilden einer Rettungsgasse auf einer (aktuell befahrenen) Fahrspur beschrieben. Das Verfahren umfasst das Bewirken, dass das Fahrzeug, z.B. gemäß einer Default-Trajektorie, innerhalb der Fahrspur automatisiert quergeführt wird. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Detektieren, dass der Fahrer des Fahrzeugs an einem Lenkmittel des Fahrzeugs die automatisierte Querführung des Fahrzeugs übersteuert, um das Fahrzeug zu einem ersten Fahrspurrand der Fahrspur zu lenken. Das Verfahren umfasst ferner, in Reaktion darauf, das Bewirken, dass das Fahrzeug an dem ersten Fahrspurrand innerhalb der Fahrspur automatisiert quergeführt wird. Insbesondere kann das Verfahren umfassen, in Reaktion auf das Detektieren, das Korrigieren der Default-Trajektorie, um eine angepasste Trajektorie zu ermitteln, die darauf ausgelegt ist, das Fahrzeug an dem ersten Fahrspurrand innerhalb der Fahrspur zu führen, und das Bewirken, dass das Fahrzeug gemäß der angepassten Trajektorie automatisiert quergeführt wird, um eine Rettungsgasse zu bilden.
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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;
- 2 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 (bzw. ein entsprechendes Fahrsystem) 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 und/oder auf Basis von Daten, die von einem Backend-Server und/oder von einem anderen Fahrzeug bereitgestellt werden, 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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2 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 sollte in dem dargestellten Beispiel automatisiert an den linken Fahrspurrand 211 geführt und solange automatisiert in Fahrtrichtung 202 entlang des linken Fahrspurrandes 211 geführt werden, bis die Rettungsgassensituation beendet ist, oder bis die Rettungsgassen-Assistenzfunktion bzw. das entsprechende Fahrsystem 101 beendet werden.
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Bei Betrieb der Rettungsgassen-Assistenzfunktion kann es vorkommen, dass eine Rettungsgassensituation nicht oder nicht korrekt erkannt wird, z.B. aufgrund von unzureichenden Umfelddaten und/oder aufgrund von relativ schlechten Sichtverhältnissen. Das Nicht-Erkennen einer Rettungsgassensituation kann dazu führen, dass das Fahrzeug 100 entlang einer bestimmten Solllage (z.B. mittig) innerhalb der aktuell befahrenen Fahrspur 210 automatisiert längs- und/oder quergeführt wird, und somit keine Rettungsgasse 200 gebildet wird. Andererseits kann es in einem weiteren Beispiel dazu kommen, dass zwar eine Rettungsgassensituation erkannt wird, dass aber nicht die korrekte Fahrspur erkannt wird, so dass das Fahrzeug 100 als Folge daraus zum Bilden einer Rettungsgasse an den falschen Fahrpurrand 212 geführt wird.
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2 zeigt eine Situation, bei der zwar eine Rettungsgassensituation erkannt wird, bei der aber von dem Fahrsystem 101 angenommen wird, das Fahrzeug 100 befände sich in der rechten Fahrspur 213 und müsste somit an den rechten Fahrspurrand 212 geführt werden, um die Rettungsgasse 200 zu bilden. Es wird daraufhin von dem Fahrsystem 101 eine Default-Fahrtrajektorie 221 ermittelt, um das Fahrzeug 100 automatisiert an den rechten Fahrspurrand 212 längs- und querzuführen.
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Das Fahrzeug 100 weist ein oder mehrere Bedienelemente 104 auf, die es dem Fahrer des Fahrzeugs 100 ermöglichen, das Fahrzeug 100 manuell längs- und/oder querzuführen. Ein beispielhaftes Bedienelement 104 zur manuellen Querführung des Fahrzeugs 100 ist ein Lenkrad (allgemein ein Lenkmittel). Das Fahrsystem 101 kann ausgebildet sein, zu erkennen, dass der Fahrer des Fahrzeugs 100 das automatisierte Führen des Fahrzeugs 100 entlang der ersten Fahrtrajektorie 212 durch Betätigung des (Querführungs-) Bedienelements 104, d.h. eines Lenkmittels, übersteuert, insbesondere um das Fahrzeug 100 zu dem linken Fahrspurrand 211 hinzulenken.
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In Reaktion auf die detektierte manuelle Übersteuerung kann eine alternative bzw. eine angepasste Fahrtrajektorie 222 ermittelt werden, die darauf ausgelegt ist, das Fahrzeug 100 automatisiert an den linken Fahrspurrand 211, d.h. an den von der manuellen Übersteuerung angezeigten Fahrspurrand 211, zu führen. Das Fahrzeug 100 kann dann automatisiert entlang der alternativen und/oder angepassten Fahrtrajektorie 222 an den linken Fahrspurrand 211 längs- und quergeführt werden. Es kann somit dem Fahrer des Fahrzeugs 100 ermöglicht werden, in komfortabler und sicherer Weise die automatisierte Längs- und/oder Querführung des Fahrsystems 101 zu übersteuern, um eine in korrekter Weise eine Rettungsgasse 200 zu bilden. So können die Verfügbarkeit und die Zuverlässigkeit eines Rettungsgassenassistenten erhöht werden.
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In entsprechender Weise kann es dem Fahrer des Fahrzeugs 100 ermöglicht werden, die automatisierte Längs- und Querführung des Fahrzeugs 100 bei einer nicht erkannten Rettungsgassensituation zu übersteuern. Bei einer nicht erkannten Rettungsgassensituation kann das Fahrzeug 100 automatisiert entlang einer Default-Trajektorie 221 geführt werden, die mittig entlang der aktuellen Fahrspur 210 verläuft. Der Fahrer kann dann durch Betätigen des Bedienelements 104, insbesondere des Lenkmittels, eine Übersteuerung der automatisieren Längs- und Querführung des Fahrzeugs 100 zu der linken Fahrspur 211 hin bewirken. Dadurch kann bewirkt werden, dass die Default-Trajektorie 221 angepasst wird, und dass das Fahrzeug 100 entlang einer angepassten Trajektorie 221 zu dem linken Fahrspurrand 211 geführt wird. Es kann somit dem Fahrer des Fahrzeugs 100 ermöglicht werden, auch bei einer nicht erkannten Rettungsgassensituation ein automatisiertes Bilden der Rettungsgasse 200 zu bewirken.
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Wie bereits oben dargelegt, kann es bei einer aktiven Rettungsgassenregelung vorkommen, dass das Fahrzeug 100 innerhalb der aktuell befahrenen Fahrspur 210 rechts ausgerichtet wird, weil fälschlicherweise erkannt wurde, dass sich das Fahrzeug 100 auf der rechten Fahrspur 213 befindet. Wenn der Fahrer erkennt, dass die Rettungsgasse 200 links gebildet werden muss, da sich das Fahrzeug 100 auf der äußerst linken Fahrspur 210 befindet, kann es dem Fahrer ermöglicht werden, die Ausrichtung des Fahrzeugs 100 an den linken Spurrand 211 zu korrigieren. Das Fahrzeug 100 erkennt diese manuelle Übersteuerung und übernimmt diese neue Ausrichtung. Als Folge daraus kann die automatisierte Rettungsgassenassistenz fortgeführt werden.
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In analoger Weise kann auch durch Übersteuern der automatisierten Querführung (und ggf. Längsführung) des Fahrzeugs 100 das Bilden einer Rettungsgasse 200 initiiert werden, wenn das Fahrzeug 100 die Rettungsgassensituation gar nicht erkannt hat.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften (Computer-implementierten) Verfahrens 300 zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs 100 beim Bilden einer Rettungsgasse 200 innerhalb einer aktuell befahrenen Fahrspur 210. Die aktuell befahrene Fahrspur 210 kann durch einen ersten (z.B. dem linken) Fahrspurrand 211 und durch einen zweiten (z.B. dem rechten) Fahrspurrand 212 begrenzt sein. Das Verfahren 300 kann z.B. durch eine Steuereinheit bzw. durch ein Fahrsystem 101 des Fahrzeugs 100 ausgeführt werden.
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Das Verfahren 300 umfasst das Bewirken 301, dass das Fahrzeug 100, z.B. gemäß einer Default-Trajektorie 221, innerhalb der Fahrspur 210 automatisiert quergeführt wird. In einem bevorzugten Beispiel erfolgt auch die Längsführung des Fahrzeugs 100 automatisiert gemäß der Default-Trajektorie 221. Die Default-Trajektorie 221 kann z.B. darauf ausgerichtet sein, das Fahrzeug 210 fälschlicherweise entlang des zweiten Fahrspurrands 212 der Fahrspur 210 zu führen (weil z.B. nicht korrekt erkannt wurde, in welcher Fahrspur 210 sich das Fahrzeug 100 innerhalb der aktuell befahrenen Fahrbahn befindet). Alternativ kann die Default-Trajektorie 221 darauf ausgerichtet sein, das Fahrzeug 210 mittig innerhalb der Fahrspur 210 zu führen (z.B., weil die Rettungsgassensituation nicht erkannt wurde).
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Das Verfahren 300 umfasst ferner das Detektieren 302, dass der Fahrer des Fahrzeugs 100 an einem Lenkmittel 204 (insbesondere an einem Lenkrad) des Fahrzeugs 100 die automatisierte Querführung des Fahrzeugs 100 (manuell) übersteuert, um das Fahrzeug 100 zu dem ersten Fahrspurrand 211 der Fahrspur 210 hin zu lenken. Dazu kann es ggf. erforderlich sein, dass der Fahrer des Fahrzeugs 100 eine von dem Fahrzeug 100 bewirkte Kraft auf das Lenkmittel 204 (zum automatisierten Führen des Fahrzeugs 100 gemäß der Default-Trajektorie 221) überwinden muss, um die manuelle Übersteuerung zu bewirken.
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Des Weiteren umfasst das Verfahren 300, in Reaktion auf die detektierte Übersteuerung, das Bewirken 303, dass das Fahrzeug 100 an dem ersten Fahrspurrand 211 innerhalb der Fahrspur 210 automatisiert quergeführt wird. Insbesondere kann das Verfahren das Korrigieren der Default-Trajektorie 221 umfassen, um eine angepasste Trajektorie 222 zu ermitteln, die darauf ausgelegt ist, das Fahrzeug 100 an dem ersten Fahrspurrand 211 innerhalb der Fahrspur 210 zu führen. Das Verfahren 300 kann ferner das Bewirken umfassen, dass das Fahrzeug 100 gemäß der angepassten Trajektorie 222 automatisiert quergeführt wird, um eine Rettungsgasse 200 zu bilden.
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Es kann somit aufgrund der manuellen Übersteuerung erkannt werden, dass die Default-Trajektorie 221 nicht dazu geeignet ist, in korrekter Weise eine Rettungsgasse 200 zu bilden, sondern, dass eine angepasste Trajektorie 222 ermittelt werden muss, um in korrekter Weise eine Rettungsgasse 200 zu bilden.
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Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann der Fahrer eines Fahrzeugs 100 in komfortabler und sicherer Weise beim Bilden einer Rettungsgasse 200 unterstützt werden. Ferner können die Zuverlässigkeit und die Verfügbarkeit eines Rettungsgassenassistenten 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.
