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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges im automatisierten Fahrbetrieb, wobei eine momentane Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges auf eine maximal zulässige Fahrgeschwindigkeit begrenzt wird, welche an einen Erfassungsbereich einer einen dem Fahrzeug vorausliegenden Streckenabschnitt erfassenden Umgebungssensorik angepasst wird und wobei dem Fahrzeug von einer mit diesem datentechnisch gekoppelten Rechnereinheit Informationen über eine vorausliegende Gefahrenstelle übermittelt werden
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Aus der
DE 10 2013 021 835 A1 ist ein Verfahren zum Warnen vor einer Gefahrenstelle im Straßenverkehr bekannt. Das Verfahren sieht vor, dass für mindestens ein Kraftfahrzeug bei Erreichen der Gefahrenstelle ein abruptes Fahrmanöver ausgeführt wird, wobei das abrupte Fahrmanöver registriert und eine Nachricht erzeugt wird, mit der auf das abrupte Fahrmanöver hingewiesen wird. Diese Nachricht wird an einen Server übermittelt, von diesem empfangen und von dem Server zu mindestens einem weiteren Kraftfahrzeug übermittelt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges im automatisierten Fahrbetrieb 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 im automatisierten Fahrbetrieb sieht vor, dass eine momentane Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges auf eine maximal zulässige Fahrgeschwindigkeit begrenzt wird, welche an einen Erfassungsbereich einer einen dem Fahrzeug vorausliegenden Streckenabschnitt erfassenden Umgebungssensorik angepasst wird und dem Fahrzeug von einer mit diesem datentechnisch gekoppelten Rechnereinheit Informationen über eine vorausliegende Gefahrenstelle übermittelt werden. Erfindungsgemäß wird bei Vorliegen einer Gefahrenstelle außerhalb des Erfassungsbereiches der Umgebungssensorik die maximal zulässige Fahrgeschwindigkeit derart bestimmt, dass das Fahrzeug bei einem Bremsvorgang mit einer vorgebbaren Bremsverzögerung innerhalb des Erfassungsbereiches der Umgebungssensorik in den Stillstand versetzt wird.
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Durch Anwendung des Verfahrens und einer dadurch bedingten Anpassung der maximal zulässigen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges wird ein Komfort optimiert, da eine Anhaltewahrscheinlichkeit des Fahrzeuges wegen einer unmittelbar an den Erfassungsbereich der Umgebungssensorik angrenzenden Gefahrenstelle berücksichtigt wird. Somit können an einer Kreuzung statistisch vergleichsweise häufig haltende weitere Fahrzeuge, beispielsweise hinter einer dem Fahrzeug vorausliegenden Kurve, antizipiert werden und die momentane Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges derart angepasst werden, dass ein verhältnismäßig komfortabler Bremsvorgang möglich ist.
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In einer Ausführung des Verfahrens wird die Bremsverzögerung in Abhängigkeit einer Gefahrenwahrscheinlichkeit, dass sich unmittelbar angrenzend an den Erfassungsbereich der Umgebungssensorik eine Gefahrenstelle befindet, vorgegeben. Dadurch ist es möglich, die Bremsverzögerung relativ genau zu bestimmen, mit welcher das Fahrzeug verzögert wird, um innerhalb des Erfassungsbereiches der Umgebungssensorik in den Stillstand versetzt zu werden.
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Die Bremsverzögerung wird in einer Weiterbildung derart vorgegeben, dass das Fahrzeug bei einer Gefahrenwahrscheinlichkeit, die einen vorgegebenen Wahrscheinlichkeitswert überschreitet, mit einer geringeren Bremsverzögerung über einen längeren Zeitraum verzögert wird, als bei einer den vorgegebenen Wahrscheinlichkeitswert unterschreitenden geringeren Gefahrenwahrscheinlichkeit. Somit ist es möglich, dass das Fahrzeug vergleichsweise komfortabel verzögert wird und ein abrupter Bremsvorgang bei Vorliegen einer potentiellen Gefahrenstelle hinter dem Erfassungsbereich der Umgebungssensorik weitestgehend vermieden werden kann.
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Eine weitere Ausführung sieht vor, dass eine Information über die Gefahrenwahrscheinlichkeit von der mit dem Fahrzeug datentechnisch gekoppelten Rechnereinheit an das Fahrzeug übermittelt wird. Die Gefahrenwahrscheinlichkeit wird also außerhalb des Fahrzeuges ermittelt, so dass andere Fahrzeuge, beispielweise einer Fahrzeugflotte, der das Fahrzeug zugehörig ist, über das Vorliegen der Gefahrenstelle in Kenntnis gesetzt sind. So ist es für die anderen Fahrzeuge nicht irritierend, dass das Fahrzeug mit der in Abhängigkeit von der Gefahrenwahrscheinlichkeit vorgegebenen Bremsverzögerung unter Umständen bis in den Stillstand verzögert wird.
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In einer weiteren möglichen Ausbildung des Verfahrens werden die Informationen über die Gefahrenstelle anhand empfangener weiterer Informationen einer Vielzahl weiterer Fahrzeuge über deren Bremsvorgänge von der Rechnereinheit empfangen und ausgewertet. Dazu sind die weiteren Fahrzeuge ebenfalls datentechnisch mit der Rechnereinheit gekoppelt. Die Gefahrenstelle wird also anhand eines Bremsverhaltens auf diesem Streckenabschnitt ermittelt, so dass es möglich ist, dass nach einer bestimmten Anzahl von Fahrzeugen, die dort bremsen, diese Gefahrenstelle in einer digitalen Karte zu vermerken. Beispielsweise kann diese digitale Karte als Verkehrsinformation auch Fahrzeugen einer anderen Fahrzeugflotte, z. B. entgeltlich, zur Verfügung gestellt werden.
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In einer weiteren möglichen Ausführung werden Informationen zumindest zu einem stationären Hindernis als Gefahrenstelle an das Fahrzeug übermittelt. Beispielsweise bildet ein Schlagloch auf einer Fahrspur des Fahrzeuges das stationäre Hindernis als Gefahrenstelle, so dass das Fahrzeug zunächst bis in den Stillstand verzögert wird, um dann unter Berücksichtigung eines Verkehrs auf einer Gegenspur das Schlagloch durch Nutzung der Gegenspur zu umfahren. Dadurch kann ein Beschädigungsrisiko des Fahrzeuges verringert werden und das Fahrzeug kann nach einem Passieren der Gefahrenstelle seinen Fahrbetrieb wieder aufnehmen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch ein auf einem Streckenabschnitt auf eine Kurve im automatisierten Fahrbetrieb zufahrendes Fahrzeug, wobei sich hinter der Kurve eine Gefahrenstelle befindet und
- 2 schematisch das auf dem Streckenabschnitt auf die Kurve zufahrende Fahrzeug und ein hervorgehoben dargestellter Bremsweg.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein auf einem Streckenabschnitt S auf eine Kurve K im automatisierten Fahrbetrieb zufahrendes Fahrzeug 1, wobei sich hinter der Kurve K eine Gefahrenstelle G befindet.
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Das Fahrzeug 1 verfügt über ein Assistenzsystem zum automatisierten Fahrbetrieb, wobei das Fahrzeug 1, insbesondere das Assistenzsystem vollumfänglich eine Fahraufgabe ausführt, so dass ein Fahrzeugnutzer während des automatisierten Fahrbetriebes einer anderen Tätigkeit nachgehen kann.
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Das Assistenzsystem umfasst eine Umgebungssensorik mit einer Anzahl von im und/oder am Fahrzeug 1 angeordneten Erfassungseinheiten, von denen zumindest ein Sensorsystem 2, umfassend eine Kamera 2.1, derart in oder an dem Fahrzeug 1 angeordnet ist, dass ein Erfassungsbereich E vor das Fahrzeug 1 gerichtet ist und somit ein Bereich des dem Fahrzeug 1 vorausliegenden Streckenabschnittes S erfasst wird.
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Anhand erfasster Signale des Sensorsystems 2 werden sich in dem Erfassungsbereich E befindende Objekte detektiert und eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 im automatisierten Fahrbetrieb entsprechend angepasst.
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Insbesondere wird die momentane Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 auf eine maximal zulässige Fahrgeschwindigkeit begrenzt, welche an den Erfassungsbereich E der Umgebungssensorik, also des Sensorsystems 2, angepasst wird.
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Des Weiteren ist das Assistenzsystem über eine nicht näher dargestellte Kommunikationseinheit datentechnisch mit einer Rechnereinheit 3 gekoppelt. Von dieser Rechnereinheit 3 werden Informationen über Gefahrenstellen G, beispielsweise statische Hindernisse, wie z. B. Schlaglöcher, an das Fahrzeug 1 übermittelt. Bei der Gefahrenstelle G kann es sich auch um an einer Kreuzung stehende andere Fahrzeuge handeln.
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Die Informationen über Gefahrenstellen G werden von der Rechnereinheit 3 ermittelt, indem die Rechnereinheit 3 von einer Vielzahl nicht gezeigter weiterer Fahrzeuge weitere Informationen über Bremsvorgänge der weiteren Fahrzeuge empfängt und auswertet. Die in 1 dargestellte Gefahrenstelle G liegt der Rechnereinheit 3 wegen der von den weiteren Fahrzeugen übermittelten Bremsvorgänge vor.
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Das mit der Rechnereinheit 3 datentechnisch gekoppelte Fahrzeug 1 und die ebenfalls datentechnisch mit der Rechnereinheit 3 gekoppelten weiteren Fahrzeuge sind beispielsweise einer Fahrzeugflotte, insbesondere eines Fahrzeugherstellers, zugehörig.
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Wie oben beschrieben, befindet sich hinter Kurve K eine Gefahrenstelle G, die jedoch aufgrund einer Reichweite des Sensorsystems 2 fahrzeugseitig nicht erfasst werden kann.
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Mittels der Rechnereinheit 3 wird zudem eine Gefahrenwahrscheinlichkeit ermittelt, die insbesondere basierend auf einer statistisch erfassten Anzahl von Anhaltemanövern von den weiteren Fahrzeugen der Fahrzeugflotte abgeleitet werden kann.
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Da es sich bei der Gefahrenstelle G um einen Ort handelt, an dem häufiger gebremst wird, wird darauf basierend eine Fahrgeschwindigkeit des auf die Gefahrenstelle zufahrenden Fahrzeuges 1 angepasst. Dazu ist vorgesehen, dass das Fahrzeug 1 über einen längeren Zeitraum derart verzögert wird, dass das Fahrzeug 1 vergleichsweise komfortabel in den Stillstand verzögert, also abgebremst wird.
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Um das Fahrzeug 1 bei Vorliegen einer solchen Gefahrenstelle G vergleichsweise komfortabel bis in den Stillstand abzubremsen, wird eine Bremsverzögerung in Abhängigkeit der ermittelten Gefahrenwahrscheinlichkeit vorgegeben.
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Insbesondere sieht das Verfahren vor, dass das im automatisierten Fahrbetrieb fahrende Fahrzeug 1 derart abgebremst wird, dass das Fahrzeug 1 innerhalb des Erfassungsbereiches E des Sensorsystems 2 in den Stillstand versetzt wird. Somit befindet sich ein Bremsweg B des Fahrzeuges 1 innerhalb des Erfassungsbereiches E, wie in 2 gezeigt ist.
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Die Rechnereinheit 3 ermittelt die Gefahrenwahrscheinlichkeit, wobei ein Wahrscheinlichkeitswert als Grenzwert vorgegeben ist. Überschreitet der ermittelte Gefahrenwahrscheinlichkeitswert den vorgegebenen Wahrscheinlichkeitswert, wobei der Gefahrenwahrscheinlichkeitswert beispielsweise 75 % beträgt, dann wird das Fahrzeug 1 mit einer geringeren Bremsverzögerung verzögert, so dass das Fahrzeug 1 komfortabel abgebremst wird.
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Unterschreitet die ermittelte Gefahrenwahrscheinlichkeit den vorgegebenen Wahrscheinlichkeitswert, d. h. dass ein Gefahrenpotential, z. B. für hinter der Kurve stehende andere Fahrzeuge, vergleichsweise gering ist, fährt das Fahrzeug 1 unter Umständen mit seiner momentanen Fahrgeschwindigkeit im automatisierten Fahrbetrieb weiter. Ein Anhalten ist dann relativ unerwartet und kann dann durch einen dynamischen Bremsvorgang realisiert werden. Ein solcher Umstand kann sich auf die weiteren Informationen in Bezug auf die Bremsvorgänge der weiteren Fahrzeuge auswirken, so dass die Wahrscheinlichkeit eines zu schnellen Fahrens nachfolgender weiterer Fahrzeuge der Fahrzeugflotte verringert wird.
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Das Verfahren sieht also vor, dass ein dem Erfassungsbereich E entsprechender Bereich des Streckenabschnittes S als Bremsweg B für das Fahrzeug 1 genutzt wird. Das bedeutet, dass das Fahrzeug 1 im schlimmsten Fall, insbesondere bei einer an den Erfassungsbereich E unmittelbar angrenzenden Gefahrenstelle G, in den Stillstand versetzt werden muss. Dieser Umstand bedeutet auf-Sicht-fahren.
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Um dies zu ermöglichen, wird die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 zu einem aktuellen Zeitpunkt durch Rückwärtsrechnen vom Ende des Bremsweges B, also bis zum Übergang zu der Gefahrenstelle G, bis zu einer momentanen Position des Fahrzeuges 1 bestimmt.
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Ist eine Zielgeschwindigkeit als maximal zulässige Fahrgeschwindigkeit kleiner als eine momentane Fahrgeschwindigkeit, wird das Fahrzeug 1 komfortabel verzögert. Diese Zielgeschwindigkeit als maximal zulässige Fahrgeschwindigkeit bildet dann eine Sollgröße einer Längsregelung im automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1.
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Der Bremsweg B wird also beim Rückwärtsrechnen bei vergleichsweise hoher Anhaltewahrscheinlichkeit, d. h. bei vergleichsweise hoher Gefahrenwahrscheinlichkeit, die den vorgegebenen Wahrscheinlichkeitswert überschreitet, mit sogenannten Komfort-Parametern berechnet. Das Anhalten des Fahrzeuges 1 wird erwartet, so dass das Fahrzeug 1 auch komfortabel verzögert werden kann.
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Bei einer vergleichsweise geringen Anhaltewahrscheinlichkeit können Parameter bis zur maximalen Verzögerungsfähigkeit des Fahrzeuges 1 verwendet werden. Somit ist der Bremsvorgang unerwartet und kann, wie oben beschrieben, abrupt erfolgen.
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Bei einer den vorgegebenen Wahrscheinlichkeitswert überschreitenden Gefahrenwahrscheinlichkeit fährt das Fahrzeug 1 mit sich verringernder Fahrgeschwindigkeit auf die Gefahrenstelle G zu, wohingegen bei einer niedrigeren Gefahrenwahrscheinlichkeit mit einer verhältnismäßig hohen Fahrgeschwindigkeit auf die Gefahrenstelle G zugefahren wird. Ist die Gefahrenwahrscheinlichkeit gering, kann ein dynamischer Bremsvorgang erforderlich sein, falls doch ein unerwartetes Ereignis im Bereich der Gefahrenstelle G, welche unmittelbar an den Erfassungsbereich E des Sensorsystems 2 angrenzt, eintritt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013021835 A1 [0002]
