DE102020111178A1 - Verfahren zur Freigabe einer Durchfahrt - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Freigabe einer Durchfahrt eines Tunnels (2) im automatisierten Fahrbetrieb eines Fahrzeuges (1). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in einem manuellen Fahrbetrieb mit passivem automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeuges (1) überprüft wird, ob der Tunnel (2) für eine Durchfahrt im automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeuges (1) geeignet ist, wobei- während der Überprüfung Stellbefehle für Aktuatoren einer Längs- und Querbewegung des Fahrzeuges (1) erzeugt werden, die mittels der Aktuatoren nicht umgesetzt werden, und- im Fall, dass während der Überprüfung keine unbewältigbare Situation in dem Tunnel (2) erkannt wird und die erzeugten Stellbefehle in Bezug auf Eingriffe eines Fahrzeugnutzers im manuellen Fahrbetrieb mit passivem automatisierten Fahrbetrieb plausibel sind, der Tunnel (2) als für den automatisierten Fahrbetrieb geeignet bewertet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Freigabe einer Durchfahrt eines Tunnels im automatisierten Fahrbetrieb eines Fahrzeuges.
  • Aus der DE 10 2014 014 120 A1 ist ein Verfahren zum autonomen Betreiben eines Fahrzeuges auf einer vorausliegenden Fahrstrecke bekannt. Das Verfahren sieht vor, dass der autonome Betrieb des Fahrzeuges nur dann zugelassen wird, wenn für eine vorgegebene Streckenlänge der vorausliegenden Fahrstrecke eine oder eine Gruppe der folgenden Bedingungen erfüllt ist/sind: auf mindestens einer Seite einer aktuellen Fahrbahn des Fahrzeuges ist eine bauliche Trennung vorhanden, eine Fahrspur des Fahrzeuges weist eine Mindestspurbreite auf, es sind keine die Reichweite von Umgebungserfassungssensoren wesentlich einschränkenden Kuppen und Senken vorhanden, die Anzahl der Fahrspuren ändert sich nicht, es ist kein Tunnel vorhanden, es ist kein Gebäude auf der Fahrbahn vorhanden, es ist kein Autobahnkreuz vorhanden, ein Krümmungsradius der Fahrspur des Fahrzeuges ist größer als ein vorgegebener Grenzwert, es liegt keine Verkehrsstörung vor, es liegt keine Verkehrsmeldung über Gefahrensituationen, es liegt keine Verkehrsmeldung über das Vorhandensein von Baustellen vor.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Freigabe einer Durchfahrt eines Tunnels im automatisierten Fahrbetrieb eines Fahrzeuges anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Ein Verfahren zur Freigabe einer Durchfahrt eines Tunnels im automatisierten Fahrbetrieb eines Fahrzeuges sieht erfindungsgemäß vor, dass in einem manuellen Fahrbetrieb mit passivem automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeuges überprüft wird, ob der Tunnel für eine Durchfahrt im automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeuges geeignet ist. Dazu werden während der Überprüfung Stellbefehle für Aktuatoren einer Längs- und Querbewegung des Fahrzeuges erzeugt, die mittels der Aktuatoren nicht umgesetzt werden, und im Fall, dass während der Überprüfung keine unbewältigbare Situation in dem Tunnel erkannt wird und die erzeugten Stellbefehle in Bezug auf Eingriffe eines Fahrzeugnutzers im manuellen Fahrbetrieb mit passivem automatisierten Fahrbetrieb plausibel sind, der Tunnel als für den automatisierten Fahrbetrieb geeignet bewertet wird. Andernfalls wird der Tunnel als ungeeignet für den automatisierten Fahrbetrieb bewertet.
  • Unter einem automatisierten Fahrbetrieb ist hierbei insbesondere ein hochautomatisierter Fahrbetrieb zu verstehen, bei dem das Fahrzeug ohne Eingriffe des Fahrzeugnutzers betrieben wird. In einem solchen hochautomatisierten Fahrbetrieb hat der Fahrzeugnutzer die Fahraufgabe vollständig an das Fahrzeug übergeben. Er muss aber bereit sein, die Fahraufgabe wieder zu übernehmen, wenn er vom Fahrzeug eine Übernahmeaufforderung erhält.
  • Durch Anwendung des Verfahrens ist möglich, zu ermitteln, ob der entsprechende Tunnel zur Durchfahrt im automatisierten Fahrbetrieb geeignet ist und somit Bedingungen für den automatisierten Fahrbetrieb erfüllt sind. Dadurch kann die Sicherheit bei der Durchfahrt des Tunnels erhöht werden und es ist möglich, sofern der Tunnel geeignet ist, diesen automatisiert zu durchfahren.
  • Insbesondere wird die Eignung oder Nichteignung des Tunnels für die Durchfahrt im automatisierten Fahrbetrieb von einer Vielzahl von Fahrzeugen, die eine Funktion für den automatisierten Fahrbetrieb aufweisen, überprüft.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens wird ermittelt, ob die erzeugten Stellbefehle eine gleiche Reaktion des Fahrzeuges bewirken wie die Eingriffe des Fahrzeugnutzers, wobei zudem ermittelt wird, ob eine mögliche Abweichung innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches liegt. Im Zustand des manuellen Fahrbetriebes mit passivem System zum automatisierten Fahrbetrieb laufen Algorithmen zur Erzeugung der Stellbefehle weiter, die nicht umgesetzt werden. Da die Algorithmen weiterlaufen, werden auch Situationen erkannt, für deren Bewältigung das System zum automatisierten Fahrbetrieb nicht ausgelegt ist.
  • Der Tunnel wird in einer Weiterbildung des Verfahrens als nicht geeignet für den automatisierten Fahrbetrieb bewertet, wenn eine Situation erfasst wird, in welcher eine Spurmarkierung nicht vorhanden ist und/oder in welcher eine Spurmarkierung und/oder ein Objekt innerhalb des Tunnels nicht in ausreichender Güte sensorisch erfasst werden bzw. wird, da das System eine solche Situation nicht bewältigen kann.
  • Eine mögliche Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die Eignung oder Nichteignung des Tunnels für den automatisierten Fahrbetrieb als Information an eine mit dem Fahrzeug verbundene zentrale Rechnereinheit übermittelt wird. Dadurch wird ermöglicht, dass die Information ausgewertet und mit Informationen anderer Fahrzeuge verglichen werden kann, wobei die Information zudem somit anderen Fahrzeugen zur Verfügung gestellt werden kann.
  • Mittels der zentralen Rechnereinheit werden in einer weiteren Ausführungsform übermittelte derartige Informationen statistisch ausgewertet und in Bezug auf die Eignung oder Nichteignung bewertet. Dabei werden übermittelte Informationen aller Fahrzeuge, die den Tunnel zur Überprüfung im manuellen Fahrbetrieb mit passivem automatisiertem Fahrbetrieb an die zentrale Rechnereinheit übermittelt. D. h., dass mittels der zentralen Rechnereinheit insbesondere bewertet wird, ob der Tunnel in einer Vielzahl von im automatisierten Fahrbetrieb fahrenden Fahrzeugen durchfahren werden kann.
  • Insbesondere wird in einer möglichen Ausführungsform die Eignung oder Nichteignung des Tunnels für den automatisierten Fahrbetrieb anhand einer durchgeführten Häufigkeitsanalyse ermittelt. Ein Ergebnis in Bezug auf die Eignung oder Nichteignung ist dabei umso aussagekräftiger, je mehr Fahrzeuge den Tunnel hinsichtlich des automatisierten Fahrbetriebes überprüft haben.
  • Eine Ausbildung des Verfahrens sieht vor, dass der Tunnel als für den automatisierten Fahrbetrieb geeignet bewertet wird, wenn eine Eignungs-Häufigkeit eine Nichteignungs-Häufigkeit um ein vorgegebenes Maß überschreitet. Je höher das vorgegebene Maß dabei ist, desto höher ist die Aussagekraft in Bezug auf die Eignung oder Nichteignung des Tunnels für den automatisierten Fahrbetrieb. Dementsprechend hoch oder nicht hoch kann die Sicherheit beim Durchfahren des Tunnels im automatisierten Fahrbetrieb eingestuft werden.
  • Mit der zentralen Rechnereinheit verbundenen Fahrzeugen wird in einer weiteren Ausbildung eine Information über die Eignung oder Nichteignung des Tunnels zur Durchfahrt im automatisierten Fahrbetrieb zur Verfügung gestellt, so dass ein Fahrzeugnutzer entscheiden kann, ob er den Tunnel manuell durchfährt oder ob der Tunnel im automatisierten Fahrbetrieb durchfahren wird.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
  • Dabei zeigt die:
    • 1 schematisch ein Fahrzeug bei einer Einfahrt in einen Tunnel.
  • Die einzige Figur zeigt ein Fahrzeug 1 bei einer Einfahrt in einen Tunnel 2.
  • Das Fahrzeug 1 verfügt über ein System zum automatisierten Fahrbetrieb, in welchem das Fahrzeug 1 eine Fahraufgabe desselben vollumfänglich ausführt, wobei das Fahrzeug 1 zudem im manuellen Fahrbetrieb, in welchem die Fahraufgabe ein Fahrzeugnutzer ausführt, bewegt werden kann.
  • Der automatisierte Fahrbetrieb, welcher auch als hochautomatisiertes Fahren bezeichnet wird, wird üblicherweise ausschließlich auf Streckenabschnitten zugelassen, die hierfür freigegeben wurden. Im Allgemeinen ist bekannt, dass Tunnel 2 bisher für den automatisierten Fahrbetrieb nicht freigegeben sind, wie dem in der Einleitung genannten Stand der Technik zu entnehmen ist.
  • Gründe dafür, dass Tunnel 2 für den automatisierten Fahrbetrieb üblicherweise nicht freigegeben sind, sind bzw. ist eine unzuverlässige Lokalisierung eines Fahrzeuges 1 in dem Tunnel 2 wegen fehlender Verbindung zu Satelliten für eine Positionsbestimmung, eine Gefahr, dass eine benötigte Datenverbindung des Fahrzeuges 1 zu einer zentralen Rechnereinheit 3 innerhalb des Tunnels 2 unterbrochen wird und/oder eine unzuverlässige Umgebungserkennung wegen auftretender Mehrfachreflexionen von Sensorsignalen einer Umgebungssensorik des Fahrzeuges 1, insbesondere von radarbasierten Sensorsignalen, an Tunnelwänden 2.1 und/oder durch baulichen Gegebenheiten und/oder sensorisch kaum bis gar nicht erkennbare Spurmarkierungen.
  • Um einen Tunnel 2 für einen automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1 freizugeben, ist ein im Folgenden beschriebenes Verfahren vorgesehen. Insbesondere sieht das Verfahren vor, dass mittels der zentralen Rechnereinheit 3 der automatisierte Fahrbetrieb für den Tunnel 2 freigegeben wird, wenn zuvor von einer Vielzahl von Fahrzeugen 1 bestätigt worden ist, dass der Tunnel 2 für eine Durchfahrt im automatisierten Fahrbetrieb geeignet ist.
  • Eine Überprüfung der Eignung des Tunnels 2 für den automatisierten Fahrbetrieb erfolgt dadurch, dass das Fahrzeug 1 den Tunnel 2 im manuellen Fahrbetrieb und passivem automatisierten Fahrbetrieb durchfährt.
  • In einem solchen Zustand des Fahrzeuges 1 laufen Algorithmen zur Erzeugung von Stellbefehlen für Aktoren einer Längs- und Querregelung des Fahrzeuges 1 weiter, wobei die Stellbefehle aber in den Aktoren oder mittels der Aktoren nicht umgesetzt werden. Da die Algorithmen im passiven automatisierten Fahrbetrieb weiterlaufen, werden systemseitig Situationen erkannt, für deren Bewältigung das System zum automatisierten Fahrbetrieb nicht ausgelegt ist. Beispielsweise sind das solche Situationen, in denen Spurmarkierungen S nicht vorhanden sind und/oder in denen Spurmarkierungen S und/oder andere Objekte im Tunnel 2 nicht mit einer geforderten Güte sensorisch erfasst werden können.
  • Gleichzeitig werden die Eingriffe, die der Fahrzeugnutzer während des Durchfahrens des Tunnels 2 im manuellen Fahrbetrieb in Bezug auf eine Längs- und Querführung des Fahrzeuges 1 tätigt, erfasst.
  • Im Fall, dass das System zum automatisierten Fahrbetrieb beim Durchfahren des Tunnels 2 keine Situation erkennt, die nicht zu bewältigen ist, und die Stellbefehle sind plausibel zu den Eingriffen des Fahrzeugnutzers beim manuellen Durchfahren des Tunnels 2, dann wird der Tunnel 2 für den automatisierten Fahrbetrieb als geeignet bewertet.
  • Plausibel bedeutet hierzu, dass die Stellbefehle, falls diese umgesetzt werden würden, im Wesentlichen gleiche Reaktionen bewirken würden, wie die Eingriffe des Fahrzeugnutzers. Unter ‚im Wesentlichen gleiche Reaktionen‘ ist zu verstehen, dass eventuelle Abweichungen innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegen. Mit anderen Worten prüft das System zum automatisierten Fahrbetrieb somit, ob es in einer vorliegenden Situation im Wesentlichen so handeln würde, wie der Fahrzeugnutzer soeben gehandelt hat. Das System lernt also, ob es die vorliegende Situation im Wesentlichen in gleicher Weise bewältigen würde, wie es der Fahrzeugnutzer getan hat.
  • Wenn das System, wie oben beschrieben, erkennt, dass keine unbewältigbare Situation in dem Tunnel 2 vorliegt und die nicht umgesetzten Stellbefehle plausibel zu den Eingriffen des Fahrzeugnutzers sind, wird der Tunnel 2 als geeignet bewertet. Andernfalls wird der Tunnel 2 für den automatisierten Fahrbetrieb als nicht geeignet bewertet. Eine in Bezug auf die Eignung oder Nichteignung vorliegende Information wird nach dem Durchfahren des Tunnels 2 an die zentrale Rechnereinheit 3 übermittelt.
  • Wird von einer Vielzahl an Fahrzeugen 1 eine Information hinsichtlich der Eignung oder Nichteignung dieses Tunnels 2 für den automatisierten Fahrbetrieb an die zentrale Rechnereinheit 3 übermittelt, steht dieser eine ausreichende Datenbasis für eine statistische Bewertung der Eignung oder Nichteignung des Tunnels 2 zur Verfügung.
  • Mittels der zentralen Rechnereinheit 3 werden die für den bestimmten Tunnel 2 übermittelten Informationen statistisch ausgewertet und in Abhängigkeit der vorliegenden Informationen wird entschieden, ob der Tunnel 2 für den automatisierten Fahrbetrieb freigegeben wird oder für den automatisierten Fahrbetrieb gesperrt bleiben soll.
  • Die statische Auswertung kann eine Häufigkeitsanalyse vorsehen, bei welcher eine anhand der Informationen erfasste Eignungs-Häufigkeit mit einer anhand der Informationen erfassten Nichteignungs-Häufigkeit verglichen wird.
  • Unter der Eignungs-Häufigkeit wird dabei die Häufigkeit verstanden, welche die zentrale Rechnereinheit 3 anhand von Informationen von Fahrzeugen 1 ermittelt hat, die den Tunnel 2 für den automatisierten Fahrbetrieb als geeignet bewerten. Entsprechend wird unter der Nichteignungs-Häufigkeit die Häufigkeit verstanden, die die zentrale Rechnereinheit 3 anhand von Informationen von Fahrzeugen 1 ermittelt hat, die den Tunnel 2 für den automatisierten Fahrbetrieb als nicht geeignet bewerten.
  • In einer möglichen Ausführung wird der Tunnel 2 mittels der zentralen Rechnereinheit 3 für den automatisierten Fahrbetrieb freigegeben, wenn die Eignungs-Häufigkeit die Nicht-Eignungshäufigkeit um ein vorgegebenes Maß überschreitet. Ist dies nicht der Fall, bleibt der Tunnel 2 weiterhin für den automatisierten Fahrbetrieb von Fahrzeugen 1 gesperrt.
  • Beispielsweise wird mit der zentralen Rechnereinheit 3 verbundenen Fahrzeugen 1 eine Information über die Eignung oder Nichteignung des Tunnels zur Durchfahrt im automatisierten Fahrbetrieb zur Verfügung gestellt wird, so dass der jeweilige Fahrzeugnutzer selbst entscheiden kann, in welchem Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1 der Tunnel 2 durchfahren wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeug
    2
    Tunnel
    2.1
    Tunnelwand
    3
    zentrale Rechnereinheit
    S
    Spurmarkierung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102014014120 A1 [0002]

Claims (8)

  1. Verfahren zur Freigabe einer Durchfahrt eines Tunnels (2) im automatisierten Fahrbetrieb eines Fahrzeuges (1), dadurch gekennzeichnet, dass in einem manuellen Fahrbetrieb mit passivem automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeuges (1) überprüft wird, ob der Tunnel (2) für eine Durchfahrt im automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeuges (1) geeignet ist, wobei - während der Überprüfung Stellbefehle für Aktuatoren einer Längs- und Querbewegung des Fahrzeuges (1) erzeugt werden, die mittels der Aktuatoren nicht umgesetzt werden, und - im Fall, dass während der Überprüfung keine unbewältigbare Situation in dem Tunnel (2) erkannt wird und die erzeugten Stellbefehle in Bezug auf Eingriffe eines Fahrzeugnutzers im manuellen Fahrbetrieb mit passivem automatisierten Fahrbetrieb plausibel sind, der Tunnel (2) als für den automatisierten Fahrbetrieb geeignet bewertet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ermittelt wird, ob die erzeugten Stellbefehle eine gleiche Reaktion des Fahrzeuges (1) bewirken wie die Eingriffe des Fahrzeugnutzers, wobei zudem ermittelt wird, ob eine mögliche Abweichung innerhalb es vorgegebenen Toleranzbereiches liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tunnel (2) als nicht geeignet für den automatisierten Fahrbetrieb bewertet wird, wenn eine Situation erfasst wird, in welcher eine Spurmarkierung (S) nicht vorhanden ist und/oder in welcher eine Spurmarkierung (S) und/oder ein Objekt innerhalb des Tunnels (2) nicht in ausreichender Güte sensorisch erfasst werden bzw. wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eignung oder Nichteignung des Tunnels (2) für den automatisierten Fahrbetrieb als Information an eine mit dem Fahrzeug (1) verbundene zentrale Rechnereinheit (3) übermittelt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass derartige mittels der zentralen Rechnereinheit (3) übermittelte Informationen statistisch ausgewertet und in Bezug auf die Eignung oder Nichteignung des Tunnels (2) für den automatisierten Fahrbetrieb bewertet werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eignung oder Nichteignung des Tunnels (2) für den automatisierten Fahrbetrieb anhand einer durchgeführten Häufigkeitsanalyse ermittelt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Tunnel (2) als für den automatisierten Fahrbetrieb geeignet bewertet wird, wenn eine Eignungs-Häufigkeit eine Nichteignungs-Häufigkeit um ein vorgegebenes Maß überschreitet.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit der zentralen Rechnereinheit (3) verbundenen Fahrzeugen (1) eine Information über die Eignung oder Nichteignung des Tunnels (2) zur Durchfahrt im automatisierten Fahrbetrieb zur Verfügung gestellt wird.
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