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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges mit einem Assistenzsystem zum automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeuges anhand von Kartendaten einer digitalen Karte.
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Aus der
US 2020/0209845 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bereitstellen eines Fernzugriffes auf ein Fahrzeug durch einen Fernbedienungsserver bekannt. Das Verfahren sieht vor, dass ein fahrzeugseitiger Prozessor zum Empfangen von Signaleingaben zumindest eines Sensors des Fahrzeuges verwendet wird, wobei der Sensor mit dem fahrzeugseitigen Prozessor elektronisch kommuniziert. Mindestens ein Sensor ist konfiguriert, visuelle Daten einer Straße zu erfassen, auf welcher das Fahrzeug fährt. Über einen drahtlosen Sender wird als Reaktion auf einen Betrieb des angehaltenen Fahrzeuges eine Fernzugriffsanfrage an den Fernbedienungsserver ausgegeben, an welchen die erfassten visuellen Daten übermittelt werden. Weiterhin sieht das Verfahren vor, dass mittels eines drahtlosen Empfängers eine Antwort des Fernbedienungsservers empfangen wird und als Ergebnis ein Steuersignal erzeugt wird, um einen Betrieb des Fahrzeuges zu aktualisieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges mit einem Assistenzsystem zum automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeuges anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges mit einem Assistenzsystem zum automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeuges anhand von Kartendaten einer digitalen Karte sieht erfindungsgemäß vor, dass erfasste nichtidentifizierbare Straßenobjekte und/oder Straßenmerkmale in der digitalen Karte gespeichert werden. Daraufhin wird auf einem Streckenabschnitt mit einer Anzahl nichtidentifizierbarer Straßenobjekte und/oder Straßenmerkmale eine Fahrweise des Fahrzeuges im automatisierten Fahrbetrieb angepasst oder ein Fahrzeugnutzer des automatisiert fahrenden Fahrzeuges wird aufgefordert, diesen Streckenabschnitt im manuellen Fahrbetrieb zu befahren.
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Durch Anwendung des Verfahrens kann die Sicherheit im Fahrbetrieb des Fahrzeuges erhöht werden, da die Fahrweise des Fahrzeuges bei im automatisierten Fahrbetrieb erfassten, nichtidentifizierbaren Straßenobjekten und/oder Straßenmerkmalen angepasst wird oder der Fahrzeugnutzer aufgefordert wird, eine Fahraufgabe zu übernehmen. Somit kann beispielsweise eine Kollision des Fahrzeuges aufgrund eines fehlinterpretierten Straßenobjektes und/oder aufgrund eines fehlinterpretierten Straßenmerkmales weitestgehend ausgeschlossen werden.
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Insbesondere können bzw. kann bei einem Passieren des nichtidentifizierbaren Straßenobjektes und/oder Straßenmerkmales im manuellen Fahrbetrieb des Fahrzeuges diese oder dieses anhand erfasster Signale einer fahrzeugseitigen Umgebungssensorik klassifiziert werden, so dass die digitale Karte in Bezug auf das Straßenobjekt und/oder Straßenmerkmal aktualisiert werden kann. Somit ist es möglich, eine digitale Karte für den automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeuges vergleichsweise kostengünstig zu erstellen und Kartendaten zu pflegen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch einen Fahrbahnabschnitt mit mehreren Fahrbahnmarkierungen,
- 2 schematisch einen weiteren Fahrbahnabschnitt und ein Verkehrsschild und
- 3 schematisch ein Verkehrsschild mit einem für eine Vorfahrtsstraße geltenden Verkehrszeichen und einem Zusatzzeichen zum Verlauf der Vorfahrtsstraße.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Fahrbahnabschnitt F mit mehreren Fahrbahnmarkierungen M dargestellt.
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Für einen automatisierten Fahrbetrieb eines nicht näher gezeigten Fahrzeuges sind detaillierte Kartendaten einer digitalen Karte erforderlich. Diese Kartendaten werden weitestgehend automatisch erzeugt. Jedoch ist es nicht immer zweifelsfrei möglich, alle Kartendaten automatisch zu erfassen. Ein manueller Aufwand zur Erfassung der Kartendaten sollte so gering wie möglich gehalten werden, da wegen verhältnismäßig umfangreicher Streckennetze und wegen relativ häufiger Änderungen die Erfassung von Kartendaten unwirtschaftlich sein kann.
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Bei einer automatischen Kartenerfassung werden nichtidentifizierbare Straßenobjekte und/oder Straßenmerkmale in der digitalen Karte erfasst, die aufgrund der vorhandenen Kartendaten in der Realität mindestens zwei mögliche Ausprägungen aufweisen können oder als unbekannt eingestuft werden.
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In einer herkömmlichen digitalen Karte wird für jedes Straßenobjekt und jedes Straßenmerkmal eine genaue Ausprägung gespeichert. Insbesondere wird die Ausprägung gespeichert, die aufgrund gemessener, d. h. erfasster Kartendaten, am wahrscheinlichsten angenommen wird. So wird beispielsweise ein Verlauf einer Fahrspurbegrenzung abgelegt und dieser ein Typ „gestrichelt“ zugeordnet. In Bezug auf diesen Ansatz können hingegen für dieselbe Fahrspurbegrenzung mehrere mögliche Typen gespeichert werden, z. B. „gestrichelt“, also unterbrochen, und „durchgezogen“. Welcher dieser beiden Typen hinsichtlich der Fahrspurbegrenzung tatsächlich vorhanden ist, ist aufgrund bisher erfasster Daten nicht bekannt. Eine Information zu diesen beiden Möglichkeiten der Ausprägung der Fahrspurbegrenzung, also der Fahrspurmarkierungen M, wird somit explizit in der digitalen Karte vermerkt.
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Bei Verwendung dieser digitalen Karte in einem Fahrzeug wird ein Fahrverhalten dann dahingehend angepasst, dass beide Möglichkeiten in der Realität vorliegen können. Die Anpassung kann erfolgen, indem eine Fahrfunktion „konservativer“ agiert und/oder bestimmte Teilfunktionen, beispielsweise von Assistenzsystemen, abgeschaltet werden.
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Im Folgenden werden solche nichtidentifizierbaren Straßenobjekte und/oder Straßenmerkmale beschrieben.
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Ein Beispiel sind nicht näher dargestellte undeutliche Fahrstreifenbegrenzungen, bei denen z. B. eine Farbe abgenutzt ist, so dass nicht erkannt werden kann, ob es sich um eine unterbrochene oder durchgezogene Linie handelt.
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Diese beiden Alternativen können entsprechend in der digitalen Karte erfasst werden.
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Ein sicherer automatisierter Fahrbetrieb des Fahrzeuges ist auf einem solchen Streckenabschnitt dennoch möglich, da davon ausgegangen wird, dass andere Fahrzeuge eine Fahrspur wechseln könnten, das automatisiert fahrende Fahrzeug hingegen sicherheitshalber keinen Spurwechsel durchführt.
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In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft ein vergleichsweise schmaler Fahrstreifen S, welcher mittels zwei unterbrochenen Linien als Fahrbahnmarkierungen M gekennzeichnet ist, in einer Fahrbahnmitte. Intuitiv ist nicht ersichtlich, wie dieser Fahrstreifen S genutzt werden soll und darf.
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Dieser Fahrstreifen S kann, da keine weiteren Angaben zu diesem vorliegen, möglicherweise in die eine Fahrtrichtung als auch in die gegenläufige Fahrtrichtung befahrbar sein. In der digitalen Karte wird dann eine den Fahrstreifen S darstellende Verkehrsfläche mit einem Attribut „unklare Nutzung“ abgespeichert.
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Das Fahrzeug kann auf diesem Fahrbahnabschnitt F mit dem Fahrstreifen S im automatisierten Fahrbetrieb bewegt werden, wobei dieser Fahrstreifen S von dem Fahrzeug sicherheitshalber nicht genutzt wird. Es wird aber damit gerechnet, dass dem automatisiert fahrenden Fahrzeug vorausfahrende oder entgegenkommende Fahrzeuge diesen Fahrstreifen S benutzen. Dabei nutzen diese Fahrzeuge zwangsläufig auch eine jeweils benachbarte Fahrspur F1, F2, insbesondere wenn eine rechte Fahrspur F1 blockiert ist, beispielsweise durch parkende Fahrzeuge 1.
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Im Fall, dass die rechte Fahrspur F1 blockiert ist, kann der Fahrstreifen S befahren werden, soweit ein entgegenkommendes Fahrzeug den Fahrstreifen S nicht befährt.
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In 2 ist ein Fahrbahnabschnitt F, insbesondere einer Autobahn, gezeigt, wobei mittels eines Verkehrsschildes 2 auf eine Behelfsausfahrt B hingewiesen wird, wobei mittels eines abgebildeten Verkehrszeichens 3 auf ein Durchfahrtsverbot, d. h. auf ein Verbot einer Nutzung der Behelfsausfahrt B, für Lastkraftwagen hingewiesen wird.
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Anhand fahrzeugseitig vorliegender Kartendaten in dem automatisiert fahrenden Fahrzeug kann unter Umständen nicht erkannt werden, dass das Verkehrszeichen 3 sich auf die Behelfsausfahrt B und nicht auf den vorausliegenden Fahrbahnabschnitt F bezieht. In der digitalen Karte werden deshalb der vorausliegende Fahrbahnabschnitt F und die Behelfsausfahrt B mit dem Attribut „möglicherweise Durchfahrtsverbot für Lastkraftwagen“ versehen.
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Fährt der Lastkraftwagen im automatisierten Fahrbetrieb und anhand der Kartendaten wird dieser Sachverhalt ermittelt, wird vor Erreichen dieser Stelle eine Aufforderung zur Übernahme einer Fahraufgabe an einen Fahrzeugnutzer ausgegeben. Der Fahrzeugnutzer entscheidet dann, wo weitergefahren werden darf. Für Personenkraftwagen besteht aufgrund des Verkehrsschildes 2 und des auf diesem abgebildeten Verkehrszeichens 3 hingegen keine Einschränkung.
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Ähnliches gilt für ein Durchfahrtsverbot mit einem Zusatzschild, welches beispielsweise einen Zeitraum des Durchfahrtsverbotes beschränkt und anhand erfasster Kartendaten nicht entsprechend ausgewertet werden kann.
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In 3 zeigt ein Verkehrsschild 2 mit einem für eine Vorfahrtsstraße geltenden Verkehrszeichen 3 und einem Zusatzzeichen 4 zum Verlauf der Vorfahrtsstraße.
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Auch Vorfahrtsregeln sind anhand fahrzeugseitig vorliegender Kartendaten nicht immer erkennbar. Das kann z. B. durch eine vergleichsweise selten genutzte Beschilderung der Fall sein, wie mittels des Zusatzzeichens 4 in 3 gezeigt ist. Insbesondere ist eine Vorfahrtsregel für ein automatisiert fahrendes Fahrzeug nicht erkennbar, da ein automatisches Erkennungsverfahren ein solches Verkehrszeichen 3 und/oder Zusatzzeichen 4 nicht kennt und es aufgrund der Selteneinheit auch nicht zweckmäßig ist, das Erkennungsverfahren speziell auf diese oder dieses Verkehrszeichen 3 und/oder Zusatzzeichen 4 hin zu trainieren.
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In Bezug auf das in 3 gezeigte Zusatzzeichen 4 kann für das Fahrzeug unklar sein, welcher Fahrweg an dieser Kreuzung vorfahrtsberechtigt ist. Somit ist ein automatisierter Fahrbetrieb des Fahrzeuges an dieser Kreuzung nicht möglich.
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Eine teilautomatisierte Funktion, wie beispielsweise die eines Spurhalteassistenten, bei welcher der Fahrzeugnutzer für die Einhaltung der Verkehrsregeln verantwortlich ist, können hingegen ohne weitere Einschränkung genutzt werden.
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In der digitalen Karte wird für diese Kreuzung gespeichert, dass die Vorfahrtsregelung unbekannt ist, so dass rechtzeitig vor Erreichen dieser Kreuzung eine Aufforderung zur Übernahme der Fahraufgabe an den Fahrzeugnutzer ausgegeben wird. Denkbar ist auch, dass vor Erreichen der Kreuzung aufgrund der Kartendaten von dem automatisierten Fahrbetrieb in einen teilautomatisierten Fahrbetrieb umgeschaltet wird.
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Ähnlich wie bei Fahrspurmarkierungen M kann auch eine Haltlinie durch stetiges Überfahren nicht richtig erkennbar sein, so dass nicht bestimmt werden kann, ob das Fahrzeug anhalten muss oder ob das Fahrzeug zur Beachtung der Vorfahrtsregeln in einen Kreuzungsbereich einfahren kann. Dies ist insbesondere relevant, wenn an dieser Stelle kein Verkehrsschild 2 aufgestellt ist.
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Ein konservativer Ansatz wäre, sicherheitshalber immer anzuhalten. Wenn es aber nicht erforderlich ist, anzuhalten, kann das Anhalten des Fahrzeuges nachfolgende Fahrzeuge irritieren und unter Umständen zu einem Auffahrunfall führen. Dadurch ist es in einem solchen Fall nicht sinnvoll, im automatisierten Fahrbetrieb zu fahren.
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Lichtsignale einer Lichtsignalanlage beinhalten öfter Pfeile, die darauf hinweisen, dass, z. B. bei einem Linksabbiegen, Gegenverkehr und etwaige Querungsanlagen für Fußgänger unbeachtet bleiben können, da diese zugeordneten Lichtsignalanlagen in einem solchen Fall Rot anzeigen, wenn dem Fahrzeug ein leuchtender grüner Pfeil angezeigt wird.
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Ein solcher leuchtender grüner Pfeil kann mittels eines automatischen Erkennungsverfahrens des Fahrzeuges nicht immer zweifelsfrei erkannt werden. Aus Sicherheitsgründen sollte ein automatisierter Fahrbetrieb an einer derartigen Lichtsignalanlage nicht ausgeführt werden. Konservativ würde das Fahrzeug im automatisierten Fahrbetrieb davon ausgehen, dass ein Gegenverkehr zu beachten ist.
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Somit würde das Fahrzeug gegebenenfalls anhalten, wodurch nachfolgende Fahrzeuge irritiert werden könnten.
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Wenn an dieser Kreuzung ein Lichtsignal mit nicht eindeutig erkennbarem Pfeil angezeigt wird, wobei ein weiteres Lichtsignal ohne Pfeil oder ein anderes Zeichen vorhanden ist, kann zumindest unter Beachtung dieses eindeutig erkannten Pfeiles oder Zeichens die Kreuzung in Geradeausfahrt passiert werden. In diesem Fall wird einem Querverkehr Rot angezeigt, unabhängig davon, was die unklaren Lichtsignale anzeigen.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass mehrdeutige Kartendaten, insbesondere Kartenstellen, die zu einer Einschränkung des automatisierten Fahrbetriebes führen, manuell zu bearbeiten sind. Beispielsweise kann ein Operator aufgrund von Kameradaten entscheiden, welche der in der Karte gespeicherten Möglichkeiten in Bezug auf ein Straßenobjekt und/oder Straßenmerkmal die richtige ist. Alternativ dazu kann der Operator die Daten entsprechend selbst in die digitale Karte eintragen. Daran anschließend kann an der jeweiligen Stelle eine volle Funktionalität des automatisierten Fahrbetriebes freigegeben werden. Beispielsweise können die Vorfahrtsregeln an einer Kreuzung manuell erfasst und in die digitale Karte eingetragen werden.
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In einer weiteren Ausführungsform werden nach einer manuellen Auflösung von Unklarheiten in Bezug auf Straßenobjekte und/oder Straßenmerkmale diese manuell vorgenommenen Änderungen bei einer weiteren automatischen Aktualisierung der Kartendaten mittels durchgeführter Messungen so lange wie möglich erhalten bleiben, ohne dass ein weiterer manueller Zugriff auf die digitale Karte erforderlich ist.
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Dazu werden bei jeder manuellen Änderung Bedingungen vorgegeben, die erfüllt sein müssen, so dass diese Änderungen auch in späteren Kartenversionen automatisch angewendet werden.
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Eine erste Gruppe von Bedingungen betrifft zur manuellen Änderung zugehörige Kartenelemente, welche bei einer automatischen Aktualisierung im Wesentlichen unverändert bleiben.
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Beispielsweise muss eine Anzahl der an einer Kreuzung einmündenden Straßen gleichbleiben, so dass die manuell erfassten Vorfahrtsregeln erneut angewendet werden können.
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Auch ein Verlauf von Straßen darf sich nur geringfügig ändern, beispielsweise durch eine neuere, genauere Messung ohne Änderung der Realität oder wegen eines erneuerten Fahrbahnbelages. Die genauen Bedingungen können je nach durchgeführter Änderung variieren.
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Eine zweite Gruppe von Bedingungen betrifft Verkehrsschilder 2 und/oder Fahrbahnmarkierungen M etc., die ein Grund für die manuelle Änderung sind. Im Fall des in 3 gezeigten Zusatzzeichens 4 kann dieses als Bild gespeichert werden. Wenn dieses ansonsten vom automatischen Erkennungsverfahren nicht klassifizierte Zusatzzeichen 4 entfällt oder sich signifikant ändert, ist diese Bedingung nicht mehr erfüllt und es ist eine erneute manuelle Überprüfung dieser signifikanten Änderung erforderlich.
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Das Gleiche gilt, wenn eine Bedingung der ersten Gruppe nach einer automatischen Aktualisierung der digitalen Karte nicht mehr erfüllt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- parkendes Fahrzeug
- 2
- Verkehrsschild
- 3
- Verkehrszeichen
- 4
- Zusatzzeichen
- B
- Behelfsausfahrt
- F
- Fahrbahnabschnitt
- F1
- rechte Fahrspur
- F2
- linke Fahrspur
- M
- Fahrbahnmarkierung
- S
- Fahrstreifen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2020/0209845 A1 [0002]
