-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Ermittlung von Sicherheitsinformation, insbesondere einer Sicherheits-Karte, für eine Fahrweg-Anordnung, insbesondere um die Sicherheit eines automatisiert oder fahrerlos fahrenden Fahrzeugs zu erhöhen.
-
Ein Fahrzeug kann für einen automatisierten, insbesondere für einen fahrerlosen, Betrieb ausgebildet sein. Insbesondere kann ein Fahrzeug ausgebildet sein, z.B. zur Bereitstellung einer Valet Parking Funktion, fahrerlos in einen Stellplatz bzw. aus einem Stellplatz zu fahren.
-
Ein Parkhaus stellt häufig eine relativ verwinkelte Anordnung von Fahrwegen dar, die Bereiche aufweist, die für einen menschlichen Fahrer und/oder für die Umfeldsensoren eines automatisiert fahrenden Fahrzeugs relativ schlecht einsehbar sind. Dies kann die Sicherheit einer Fahrt, insbesondere einer automatisierten Fahrt, in einem Parkhaus beeinträchtigen.
-
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, die Sicherheit einer Fahrweg-Anordnung, insbesondere in Bezug auf den automatisierten und ggf. fahrerlosen Betrieb eines Fahrzeugs, in effizienter und zuverlässiger Weise zu erhöhen.
-
Die o.g. 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.
-
Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Ermittlung von Sicherheitsinformation in Bezug auf die Sicherheit einer Fahrweg-Anordnung für Kraftfahrzeuge beschrieben. Insbesondere kann als Sicherheitsinformation ein Maß für die Sicherheit der Fahrweg-Anordnung ermittelt werden. Die Fahrweg-Anordnung weist ein oder mehrere Fahrwege auf. Ferner kann die Fahrweg-Anordnung ein oder mehrere Stellplätze für Kraftfahrzeuge aufweisen. Die ein oder mehreren Fahrwege können für eine Fahrt zu den einzelnen Stellplätzen hin oder von den einzelnen Stellplätzen weg ausgelegt sein. Die Fahrweg-Anordnung kann ein Parkplatz und/oder ein Parkhaus sein. Das Verfahren kann durch eine Fahrzeug-externe Einheit, z.B. durch einen Backend-Server, ausgeführt werden. Das Verfahren kann darauf ausgelegt sein, das Maß für die Sicherheit der Fahrweg-Anordnung unabhängig von einer konkreten Fahrt eines Kraftfahrzeugs zu ermitteln, insbesondere im Vorfeld zu einer Fahrt eines Kraftfahrzeugs. Das Maß für die Sicherheit kann unabhängig von einer konkreten Fahr- und/oder Verkehrssituation eines Kraftfahrzeugs innerhalb der Fahrweg-Anordnung sein.
-
Das Verfahren umfasst das Ermitteln einer örtlichen Verteilung, insbesondere einer Verteilungsfunktion, eines (Wahrscheinlichkeits-) Maßes für die Auftrittswahrscheinlichkeit von Verkehrsteilnehmern, insbesondere von nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmern, etwa von Fußgängern, in unterschiedlichen Teilbereichen der Fahrweg-Anordnung. Das Maß wird in diesem Dokument auch als Verkehrsteilnehmer-Maß bezeichnet.
-
Die örtliche Verteilung, insbesondere die Verteilungsfunktion, kann (ein Wahrscheinlichkeitsmaß für) die Auftrittswahrscheinlichkeit von (nichtmotorisierten) Verkehrsteilnehmern als Funktion des Ortes bzw. der Position bzw. des Teilbereichs innerhalb der Fahrweg-Anordnung anzeigen. Dabei kann die Verteilung, insbesondere die Verteilungsfunktion, zeitabhängig bzw. eine Funktion der Zeit (z.B. der Tageszeit und/oder des Wochentages und/oder des Datums) sein. Die Verteilung, insbesondere die Verteilungsfunktion, kann als Wahrscheinlichkeits-Karte bereitgestellt werden, wobei die Wahrscheinlichkeits-Karte für eine Vielzahl von Orten bzw. Teilbereichen der Fahrweg-Anordnung jeweils (ein Wahrscheinlichkeitsmaß für) die Auftrittswahrscheinlichkeit von (nichtmotorisierten) Verkehrsteilnehmern anzeigt. Beispielsweise können (das Wahrscheinlichkeitsmaß für) die Auftrittswahrscheinlichkeiten für die unterschiedlichen Orte bzw. Teilbereiche als Attribute einer digitalen Karte der Fahrweg-Anordnung bereitgestellt werden, wobei die digitale Karte z.B. die Positionen der unterschiedlichen Stellplätze und den Verlauf der Fahrwege zwischen den Stellplätzen anzeigt.
-
Die (örtliche) Verteilung, insbesondere die Verteilungsfunktion, des Wahrscheinlichkeitsmaßes für die Auftrittswahrscheinlichkeit von (nichtmotorisierten) Verkehrsteilnehmern kann (ggf. allein) auf Basis von Topologiedaten in Bezug auf die Topologie der Fahrweg-Anordnung ermittelt werden. Die Topologiedaten können z.B. die Positionen der Stellplätze der Fahrweg-Anordnung anzeigen; den Verlauf zumindest eines Fahrweges zu und/oder zwischen den Stellplätzen anzeigen; und/oder die Position zumindest eines Ein- und/oder Ausgangs der Fahrweg-Anordnung für nichtmotorisierte Verkehrsteilnehmer anzeigen. Die Topologiedaten können z.B. Teil der digitalen Karte der Fahrweg-Anordnung sein.
-
Es kann somit eine örtliche Verteilung (eines (Verkehrsteilnehmer-) Maßes) der Auftrittswahrscheinlichkeit von (nichtmotorisierten) Verkehrsteilnehmern bereitgestellt werden. Dabei kann die örtliche Verteilung des Verkehrsteilnehmer-Maßes für eine Vielzahl von unterschiedlichen Teilbereichen, insbesondere für eine Vielzahl von unterschiedlichen Zellen, der Fahrweg-Anordnung jeweils einen Wahrscheinlichkeitswert dafür anzeigt, dass in dem jeweiligen Teilbereich ein Verkehrsteilnehmer angeordnet ist. Es kann beispielsweise ein Raster mit Rasterzellen für die Fahrweg-Anordnung bereitgestellt werden, wobei für die jeweilige Rasterzelle ein Wahrscheinlichkeitswert für die Auftrittswahrscheinlichkeit angegeben wird. Die einzelnen Rasterzellen können z.B. eine Kantenlänge zwischen 10cm und Im aufweisen.
-
Wie bereits oben dargelegt, kann die örtliche Verteilung des Verkehrsteilnehmer-Maßes auf Basis von Topologiedaten ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann die örtliche Verteilung des Verkehrsteilnehmer-Maßes auf Basis von (historischer) Messinformation von einer Vielzahl von unterschiedlichen Fahrzeugen und/oder von einer Vielzahl von unterschiedlichen Fahrten innerhalb der Fahrweg-Anordnung ermittelt werden. Dabei kann die Messinformation von einem Fahrzeug und von einer Fahrt Sensordaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (z.B. einer Kamera und/oder einem Lidar-Sensor und/oder einem Radarsensor) des Fahrzeugs umfassen, die bei der Fahrt des Fahrzeugs innerhalb der Fahrweg-Anordnung erfasst wurden. Die örtliche Verteilung des Verkehrsteilnehmer-Maßes kann somit auf Basis von historischer Messinformation von zeitlich zurückliegenden Fahrten von Fahrzeugen ermittelt werden.
-
Das Verfahren umfasst ferner das Ermitteln einer örtlichen Verteilung, insbesondere einer Verteilungsfunktion, zumindest eines weiteren Maßes für kritische Teilbereiche, insbesondere Zellen, der Fahrweg-Anordnung. Das zumindest eine weitere Maß kann als Kritikalitäts-Maß bezeichnet werden. Das Kritikalitäts-Maß, insbesondere der Kritikalitätswert des Kritikalitäts-Maßes, für einen Teilbereich kann von der Güte und/oder der Wahrscheinlichkeit abhängen, mit der der Teilbereich der Fahrweg-Anordnung durch einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs und/oder durch einen Umfeldsensor eines Kraftfahrzeugs bei einer Fahrt innerhalb der Fahrweg-Anordnung erfassbar ist. Alternativ oder ergänzend kann das Kritikalitäts-Maß, insbesondere der Kritikalitätswert des Kritikalitäts-Maßes, für einen Teilbereich von der Erreichbarkeit des Teilbereichs bei einer Bremsung abhängen. Insbesondere kann der Kritikalitätswert von der Wahrscheinlichkeit abhängen, mit der der Teilbereich der Fahrweg-Anordnung bei einer (Voll-) Bremsung eines Kraftfahrzeugs bei einer Fahrt innerhalb der Fahrweg-Anordnung durchfahren und/oder erreicht wird.
-
Die örtliche Verteilung des zumindest einen weiteren Maßes, insbesondere des Kritikalitäts-Maßes, kann auf Basis der Topologiedaten in Bezug auf die Topologie der Fahrweg-Anordnung ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann die örtliche Verteilung des zumindest einen weiteren Maßes, insbesondere des Kritikalitäts-Maßes, anhand von Simulationen von Fahr-Trajektorien von Fahrzeugen innerhalb der Fahrweg-Anordnung ermittelt werden.
-
Das Verfahren kann das Ermitteln einer Fahr-Trajektorie eines Fahrzeugs innerhalb der Fahrweg-Anordnung umfassen. Dabei kann z.B. eine Fahr-Trajektorie ermittelt werden, die eine besonders hohe Wahrscheinlichkeit dafür aufweist, dass die Fahr-Trajektorie auch tatsächlich von einem Fahrzeug gefahren wird. Die Fahr-Trajektorie kann eine Vielzahl von unterschiedlichen Positionen innerhalb der Fahrweg-Anordnung umfassen, wobei die unterschiedlichen Positionen z.B. einen bestimmten (ggf. gleichmäßigen) Abstand zueinander aufweisen, etwa einen Abstand von 10cm oder weniger.
-
Des Weiteren kann das Verfahren umfassen, das Ermitteln, für die Vielzahl von unterschiedlichen Positionen auf der Fahr-Trajektorie, jeweils eines Bereichs der Fahrweg-Anordnung, der bei einer (Voll-) Bremsung ausgehend von der jeweiligen (Ausgangs-) Position unter Annahme eines bestimmten Verzögerungsverhaltens von dem Fahrzeug durchfahren wird. Es kann somit simuliert werden, welchen Bremsweg das Fahrzeug ausgehend von einer bestimmten (Ausgangs-) Position aufweist. Dabei kann eine bestimmte Verzögerung des Fahrzeugs angenommen werden. Des Weiteren kann berücksichtigt werden, dass das Fahrzeug während der Bremsung gelenkt wird. Der ermittelte Bereich kann alle Punkte im Umfeld der jeweiligen AusgangsPosition für die Bremsung anzeigen, die von dem Fahrzeug (je nach Lenkung des Fahrzeugs) durchfahren werden könnten. Dabei kann auch die Wahrscheinlichkeit der unterschiedlichen Lenkwinkel des Fahrzeugs während der Bremsung ermittelt werden.
-
Es kann somit für jede (Ausgangs-) Position ein (Bremsweg-) Bereich ermittelt werden. Ferner kann für die einzelnen Teilbereiche innerhalb eines (Bremsweg-) Bereichs jeweils ein Wahrscheinlichkeitswert dafür ermittelt werden, dass der Teilbereich während eines Bremsvorgangs durchfahren wird. Diese Information kann für alle möglichen (Ausgangs-) Positionen auf der Fahr-Traj ektorie ermittelt werden.
-
Bei der Ermittlung des Bereichs für eine (Ausgangs-) Position kann berücksichtigt werden, dass sich ein (nichtmotorisierter) Verkehrsteilnehmer mit einer bestimmten Bewegungsgeschwindigkeit auf das bremsende Kraftfahrzeug zubewegt. Es kann dann ein (Kollisions-) Bereich ermittelt werden, der die Positionen innerhalb der Fahrweg-Anordnung anzeigt, von denen aus ein sich bewegender Verkehrsteilnehmer mit einem bremsenden Fahrzeug kollidieren könnte. Der Kollisions-Bereich ist typischerweise größer als der Bremsweg-Bereich.
-
Es können somit für zumindest eine Fahr-Trajektorie eines Fahrzeugs die Bereiche der Fahrweg-Anordnung ermittelt werden, in denen ein (sich ggf. bewegender) Verkehrsteilnehmer mit dem Fahrzeug kollidieren könnte. Dabei kann für die einzelnen Teilbereiche, insbesondere Zellen, der Fahrweg-Anordnung jeweils ein Wahrscheinlichkeitswert für eine mögliche Kollision ermittelt werden. Zu diesem Zweck können eine Vielzahl von unterschiedlichen möglichen Fahr-Trajektorien von Fahrzeugen innerhalb der Fahrweg-Anordnung betrachtet werden. Es kann somit für die Vielzahl von unterschiedlichen Teilbereichen der Fahrweg-Anordnung jeweils die Wahrscheinlichkeit dafür ermittelt werden, dass der jeweilige Teilbereich durch ein (bremsendes) Fahrzeug erreicht werden kann.
-
Die Vielzahl von Fahr-Trajektorien kann z.B. auf Basis von Messinformation in Bezug auf eine Vielzahl von Fahrzeugen und/oder in Bezug auf eine Vielzahl von Fahrten innerhalb der Fahrweg-Anordnung ermittelt werden. Insbesondere kann auf Basis der Messinformation eine Vielzahl von Fahr-Trajektorien ermittelt werden, die das typische Bewegungsverhalten von Fahrzeugen innerhalb der Fahrweg-Anordnung beschreibt.
-
Alternativ oder ergänzend kann für die Vielzahl von unterschiedlichen Positionen auf einer Fahr-Trajektorie eines Fahrzeugs jeweils zumindest ein Bereich der Fahrweg-Anordnung ermittelt werden, der ausgehend von der jeweiligen Position nicht von dem Fahrer und/oder von einem Umfeldsensor des Fahrzeugs erfassbar ist. Derartige nicht-sichtbare Bereiche können für die unterschiedlichen Positionen auf der Vielzahl von unterschiedlichen Fahr-Trajektorien ermittelt werden. Es kann, basierend darauf, für die einzelnen Teilbereiche der Fahrweg-Anordnung jeweils ein Wahrscheinlichkeitsmaß und/oder ein Gütemaß ermittelt werden, das die Wahrscheinlichkeit und/oder die Güte der Sichtbarkeit des jeweiligen Teilbereichs anzeigt.
-
Die örtliche Verteilung des zumindest einen weiteren Maßes, insbesondere des Kritikalitäts-Maßes, kann auf Basis der ermittelten Bereiche für die Vielzahl von unterschiedlichen Positionen und/oder für die Vielzahl von unterschiedlichen Fahr-Trajektorien ermittelt werden. Insbesondere kann für jeden der Vielzahl von Teilbereichen, insbesondere Zellen, der Fahrweg-Anordnung jeweils ein Kritikalitätswert ermittelt werden. Der Kritikalitätswert eines Teilbereichs kann dabei abhängig sein, von der Güte und/oder der Wahrscheinlichkeit, mit der der Teilbereich durch einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs und/oder durch einen Umfeldsensor eines Kraftfahrzeugs erfassbar ist. Alternativ oder ergänzend kann der Kritikalitätswert eines Teilbereichs abhängig sein von der Wahrscheinlichkeit, mit der der Teilbereich bei einer Bremsung eines Kraftfahrzeugs durchfahren und/oder erreicht wird.
-
Der Kritikalitätswert eines Teilbereichs kann derart sein, dass der Kritikalitätswert mit sinkender Güte bzw. Wahrscheinlichkeit der Erfassbarkeit steigt (und mit steigender Güte bzw. Wahrscheinlichkeit der Erfassbarkeit sinkt). Alternativ oder ergänzend kann der Kritikalitätswert eines Teilbereichs derart sein, dass der Kritikalitätswert mit steigender Wahrscheinlichkeit dafür, dass der Teilbereich bei einer Bremsung durchfahren und/oder erreicht wird, steigt (und mit sinkender Wahrscheinlichkeit dafür, dass der Teilbereich bei einer Bremsung durchfahren und/oder erreicht wird, sinkt). Ein relativ hoher Kritikalitätswert kann somit eine relativ hohe Kritikalität des jeweiligen Teilbereichs und ein relativ niedriger Kritikalitätswert kann eine relativ niedrige Kritikalität des jeweiligen Teilbereichs anzeigen. Alternativ kann der Kritikalitätswert auch in genau entgegengesetzter Weise definiert sein.
-
Das Verfahren umfasst ferner das Ermitteln der Sicherheitsinformation, insbesondere eines Maßes für die Sicherheit von Verkehrsteilnehmern, insbesondere von nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmern, innerhalb der Fahrweg-Anordnung auf Basis der örtlichen Verteilung des Verkehrsteilnehmer-Maßes und auf Basis der örtlichen Verteilung des zumindest einen weiteren Maßes, insbesondere des Kritikalitäts-Maßes.
-
Das Verfahren kann insbesondere umfassen, das Ermitteln von ein oder mehreren kritischen Teilbereichen der Fahrweg-Anordnung. Ein kritischer Teilbereich kann dabei einen Wahrscheinlichkeitswert der Auftrittswahrscheinlichkeit von Verkehrsteilnehmern aufweisen, der gleich wie oder größer als ein Auftrittswahrscheinlichkeits-Schwellenwert ist. Ferner kann der kritische Teilbereich einen Kritikalitätswert aufweisen, der gleich wie oder größer als ein Kritikalitäts-Schwellenwert ist.
-
Die Sicherheitsinformation, insbesondere das Maß für die Sicherheit der Fahrweg-Anordnung, kann dann in besonders präziser und robuster Weise auf Basis der ermittelten ein oder mehreren kritischen Teilbereiche der Fahrweg-Anordnung ermittelt werden. Insbesondere können die Anzahl von kritischen Teilbereichen innerhalb der Fahrweg-Anordnung, und/oder der zahlenmäßige Anteil von kritischen Teilbereichen an der Gesamtzahl von Teilbereichen der Fahrweg-Anordnung; und/oder der Flächenanteil der kritischen Teilbereiche an der Gesamtfläche der Fahrweg-Anordnung ermittelt werden. Das Maß für die Sicherheit der Fahrweg-Anordnung kann dann in besonders präziser und robuster Weise auf Basis der Anzahl, des zahlenmäßigen Anteils und/oder des Flächenanteils der kritischen Teilbereiche ermittelt werden.
-
Alternativ oder ergänzend kann das Verfahren umfassen, das Ermitteln einer örtlichen Verteilung, insbesondere einer Verteilungsfunktion, eines Sicherheitswertes für die unterschiedlichen Teilbereiche der Fahrweg-Anordnung als Maß für die Sicherheit der Fahrweg-Anordnung. Der Sicherheitswert für einen bestimmten Teilbereich kann von dem Wahrscheinlichkeitswert des Verkehrsteilnehmer-Maßes und von dem Kritikalitätswert des Kritikalitäts-Maßes für den bestimmten Teilbereich abhängen (insbesondere von der Kombination bzw. von der Überlagerung, etwa von dem Produkt, des Wahrscheinlichkeitswertes des Verkehrsteilnehmer-Maßes und des Kritikalitätswertes des Kritikalitäts-Maßes). So kann die Sicherheit einer Fahrweg-Anordnung in besonders präziser Weise ermittelt werden.
-
Die Kritikalitätswerte und/oder die Sicherheitswerte der einzelnen Teilbereiche der Fahrweg-Anordnung können als Attribute der digitalen Karte bereitgestellt werden.
-
Das Verfahren kann umfassen, das Bewirken, dass ein Kraftfahrzeug bei einer Fahrt innerhalb der Fahrweg-Anordnung in Abhängigkeit von der vor der Fahrt ermittelten Sicherheitsinformation (insbesondere dem Maß für die Sicherheit der Fahrweg-Anordnung) längs- und/oder quergeführt wird. Alternativ oder ergänzend kann das Verfahren umfassen, das Bewirken eines Hinweises an einen Nutzer eines Kraftfahrzeugs und/oder an einen Verkehrsteilnehmer innerhalb der Fahrweg-Anordnung, wobei der Hinweis von der im Vorfeld ermittelten Sicherheitsinformation (insbesondere von dem Maß für die Sicherheit der Fahrweg-Anordnung) abhängt. Der Hinweis kann z.B. darauf ausgelegt sein, den Nutzer des Fahrzeugs und/oder den Verkehrsteilnehmer vor einem kritischen Teilbereich der Fahrweg-Anordnung zu warnen.
-
Alternativ oder ergänzend kann das Verfahren umfassen, das Ermöglichen oder Unterbinden einer automatisierten Fahrfunktion eines Kraftfahrzeugs innerhalb der Fahrweg-Anordnung in Abhängigkeit von der im Vorfeld ermittelten Sicherheitsinformation (insbesondere dem Maß für die Sicherheit der Fahrweg-Anordnung). Dabei kann die automatisierte Fahrfunktion ggf. selektiv in den ein oder mehreren kritischen Teilbereichen der Fahrweg-Anordnung unterbunden werden.
-
Alternativ oder ergänzend kann das Verfahren umfassen, das Bewirken, dass die Fahrweg-Anordnung in Abhängigkeit von der ermittelten Sicherheitsinformation (insbesondere dem Maß für die Sicherheit der Fahrweg-Anordnung) angepasst wird (z.B. um die Anzahl von kritischen Teilbereichen der Fahrweg-Anordnung zu reduzieren).
-
Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann die Sicherheit von Verkehrsteilnehmern und Fahrzeugen in einer Fahrweg-Anordnung erhöht werden.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
-
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.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Vorrichtung zur Ermittlung von Sicherheitsinformation in Bezug auf (insbesondere zur Ermittlung eines Maßes für) die Sicherheit einer Fahrweg-Anordnung für Kraftfahrzeuge beschrieben. Die Vorrichtung ist eingerichtet, eine örtliche Verteilung eines Verkehrsteilnehmer-Maßes für die Auftrittswahrscheinlichkeit von Verkehrsteilnehmern in unterschiedlichen Teilbereichen der Fahrweg-Anordnung zu ermitteln. Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, eine örtliche Verteilung zumindest eines Kritikalitäts-Maßes zu ermitteln. Dabei kann das Kritikalitäts-Maß anzeigen und/oder abhängig sein von, der Güte und/oder der Wahrscheinlichkeit, mit der die unterschiedlichen Teilbereiche der Fahrweg-Anordnung durch einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs und/oder durch einen Umfeldsensor eines Kraftfahrzeugs erfassbar sind. Alternativ oder ergänzend kann das Kritikalitäts-Maß anzeigen und/oder abhängig sein von der Erreichbarkeit der unterschiedlichen Teilbereiche bei einer (Voll-) Bremsung, insbesondere von der Wahrscheinlichkeit, mit der die unterschiedlichen Teilbereiche der Fahrweg-Anordnung bei einer (Voll-) Bremsung eines Kraftfahrzeugs durchfahren und/oder erreicht werden.
-
Des Weiteren ist die Vorrichtung eingerichtet, die Sicherheitsinformation, insbesondere ein Maß für die Sicherheit der Fahrweg-Anordnung, auf Basis der örtlichen Verteilung des Verkehrsteilnehmer-Maßes und auf Basis der örtlichen Verteilung des zumindest einen Kritikalitäts-Maßes zu ermitteln. Die Sicherheitsinformation, insbesondere das Maß für die Sicherheit der Fahrweg-Anordnung, kann einem Kraftfahrzeug für eine Fahrt innerhalb der Fahrweg-Anordnung bereitgestellt werden.
-
Des Weiteren wird in diesem Dokument ein Fahrzeugsystem (und ein entsprechendes Verfahren) zum automatisierten Fahren und/oder zum Ausgeben eines Fahrhinweises bei einer Fahrt eines Kraftfahrzeugs durch eine Fahrweg-Anordnung beschrieben. Das Fahrzeugsystem ist eingerichtet, die Fahrbewegung des Fahrzeugs bei der Fahrt durch die Fahrweg-Anordnung in Abhängigkeit von vor der Fahrt ermittelten Sicherheitsinformation (insbesondere einem vor der Fahrt bestimmten Maß für die Sicherheit der Fahrweg-Anordnung) zu steuern und/oder einen von der Sicherheitsinformation, insbesondere dem Maß für die Sicherheit der Fahrweg-Anordnung, abhängigen Fahrhinweis in Bezug auf die Fahrbewegung des Fahrzeugs bei der Fahrt durch die Fahrweg-Anordnung auszugeben. Dabei kann die Sicherheitsinformation, insbesondere das Maß für die Sicherheit der Fahrweg-Anordnung, wie in diesem Dokument beschrieben ermittelt worden sein.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus) beschrieben, das das in diesem Dokument beschriebene Fahrzeugsystem umfasst.
-
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. Die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte beziehen sich insbesondere auf ein Fahrzeug, das in einem automatisierten Fahrmodus gemäß SAE-Level 4 oder höher betrieben werden kann oder betrieben wird.
-
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 Systeme in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
-
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1a beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs;
- 1b eine beispielhafte Fahrsituation mit einem nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmer, insbesondere einem Fußgänger;
- 2a einen beispielhaften Parkplatz;
- 2b eine beispielhafte Wahrscheinlichkeits-Karte für die Auftrittswahrscheinlichkeit von nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmern auf Fahrwegen einer Fahrweg-Anordnung;
- 3a und 3b jeweils eine beispielhafte Erreichbarkeits-Karte für die Erreichbarkeit von Teilbereichen in der Umgebung eines Fahrzeugs;
- 4 eine beispielhafte Sichtbarkeits-Karte für die Sichtbarkeit von Teilbereichen in einer Umgebung eines Fahrzeugs;
- 5 eine beispielhafte Kritikalitäts-Karte für eine Fahrweg-Anordnung; und
- 6 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Bewertung der Sicherheit einer Fahrweg-Anordnung.
-
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument damit, einen besonders sicheren Fahrbetrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines autonom und ggf. fahrerlos fahrenden Fahrzeugs, zu ermöglichen, z.B. in einem Parkhaus. In diesem Zusammenhang zeigt 1a beispielhafte Komponenten eines Fahrzeug 100, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Das Fahrzeug 100 umfasst ein oder mehrere Umfeldsensoren 102, die eingerichtet sind, Sensordaten (in diesem Dokument auch als Umfelddaten bezeichnet) in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Beispielhafte Umfeldsensoren 102 sind eine Kamera, ein Radarsensor, ein Lidarsensor, ein Ultraschallsensor, etc.
-
Das Fahrzeug 100 umfasst ferner ein oder mehrere Längs- und/oder Querführungsaktoren 103 (z.B. einen Antriebsmotor, eine Bremsvorrichtung, eine Lenkvorrichtung, etc.), die eingerichtet sind, das Fahrzeug 100 automatisch bzw. automatisiert längs- und/oder querzuführen. Eine Steuereinheit 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, die ein oder mehreren Längs- und/oder Querführungsaktoren 103 des Fahrzeugs 100 in Abhängigkeit von den Umfelddaten zu betreiben, um das Fahrzeug 100 automatisiert längs- und/oder querzuführen (insbesondere gemäß SAE-Level 4 oder höher).
-
Das Fahrzeug 100 umfasst ein oder mehrere manuelle Steuermittel 105, die es dem Fahrer des Fahrzeugs 100 ermöglichen, manuelle Steuereingaben in Bezug auf die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs 100 zu tätigen. Beispielhafte Steuermittel 105 sind: ein Lenkmittel, insbesondere ein Lenkrad; ein Bremspedal; und/oder ein Fahrpedal. Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, (insbesondere, wenn das Fahrzeug 100 in einem manuellen Fahrmodus betrieben wird) eine manuelle Steuereingabe an einem manuellen Steuermittel 105 des Fahrzeugs 100 zu detektieren. Des Weiteren kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, die ein oder mehreren Längs- und/oder Querführungsaktoren 102 des Fahrzeugs 100 in Abhängigkeit von der manuellen Steuereingabe zu betreiben, insbesondere um es dem Fahrer des Fahrzeugs 100 zu ermöglichen, das Fahrzeug 100 manuell längs- und/oder querzuführen.
-
Das Fahrzeug 100 kann eine Benutzerschnittstelle 106 umfassen, die eine Interaktion zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Fahrer des Fahrzeugs 100 ermöglicht. Die Benutzerschnittstelle 106 kann ein oder mehrere Bedienelemente (z.B. eine Taste, einen Drehknopf, etc.) und/oder ein oder mehrere Ausgabeelemente (z.B. einen Bildschirm, ein Leuchtelement, einen Lautsprecher, etc.) umfassen. Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, dem Fahrer des Fahrzeugs 100 über die Benutzerschnittstelle 106 einen optischen, haptischen und/oder akustischen Hinweis auszugeben.
-
1b zeigt eine beispielhafte Fahrsituation, bei der ein Fahrzeug 100 in einer Anordnung 120 von ein oder mehreren Fahrwegen 121 (z.B. in einem Straßennetz, auf einem Parkplatz oder in einem Parkhaus) auf einem Fahrweg bzw. auf einer Fahrbahn 121 fährt. Das Fahrzeug 100 kann dabei automatisiert, insbesondere fahrerlos, fahren. Während der Fahrt kann es vorkommen, dass ein anderer Verkehrsteilnehmer 110, insbesondere ein nichtmotorisierter Verkehrsteilnehmer, etwa ein Fußgänger, auf dem Fahrweg 121 auftaucht.
-
Ein anderer (nichtmotorisierter) Verkehrsteilnehmer 110, insbesondere ein Fußgänger, kann auf Basis der Umfelddaten eines Umfeldsensors 102 des Fahrzeugs 100 erkannt werden. Wenn der andere Verkehrsteilnehmer 110 plötzlich auf dem Fahrweg 121 auftritt (z.B., wenn ein Fußgänger aus einer Lücke zwischen zwei parkenden Fahrzeugen auf den Fahrweg 121 tritt), kann es vorkommen, dass der Verkehrsteilnehmer 110 nur relativ spät auf Basis der Umfelddaten erkannt werden kann, und als Folge daraus ein relativ abruptes Fahr, insbesondere Brems-, Manöver ausgeführt werden muss, um eine Kollision mit dem anderen Verkehrsteilnehmer 110 zu vermeiden.
-
2a zeigt einen Parkplatz (z.B. eine Etage eines Parkhauses) als Beispiel für eine Anordnung 120 von ein oder mehreren Fahrwegen 121. Der Parkplatz weist eine Vielzahl von Stellplätzen 201 für Fahrzeuge auf. Des Weiteren zeigt 2a eine Einfahrt 204 und eine Ausfahrt 205 des Parkplatzes. Ferner zeigt 2a eine Auffahrt 203 zu einer anderen Etage des Parkhauses. Außerdem zeigt 2a einen Ein- und/oder Ausgang 202 des Parkplatzes für Fußgänger 110 (als beispielhafte andere, insbesondere nichtmotorisierte, Verkehrsteilnehmer). Der Parkplatz weist ein oder mehrere Fahrwege 121 auf, die zu den unterschiedlichen Stellplätzen 201 führen.
-
Auf den ein oder mehreren Fahrwegen 121 des Parkplatzes 120 gilt typischerweise eine bestimmte Geschwindigkeitsbegrenzung (z.B. Schrittgeschwindigkeit bzw. 10 km/h). Ein gewissenhafter Fahrer eines Fahrzeugs 100 sollte die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 bei einer manuellen Fahrt auf dem Parkplatz 120 (im Rahmen der geltenden Geschwindigkeitsbegrenzung) an jeweils lokale Gegebenheiten innerhalb des Parkplatzes 120 anpassen. Insbesondere sollte der Fahrer des Fahrzeugs 100 in einem Bereich des Parkplatzes 120, in dem mit anderen Verkehrsteilnehmern 110, insbesondere mit Fußgängern, zu rechnen ist, langsamer fahren, als in einem Bereich des Parkplatzes 120, in dem es eher unwahrscheinlich ist, dass ein anderer Verkehrsteilnehmer 110 auf dem Fahrweg 121 auftaucht.
-
Bereiche mit einer relativ hohen Wahrscheinlichkeit für die Anwesenheit von Fußgängern 110 in einem Parkplatz 120 sind Bereiche um den Ein- und/oder Ausgang 202 des Parkplatzes 120 und/oder Bereiche um einen Parkscheinautomaten. Andererseits sind in einem Bereich um die Ein- bzw. Ausfahrt 204, 205 des Parkplatzes 120 und/oder um eine Auffahrt 203 auf eine andere Ebene eines Parkhauses Fußgänger 110 typischerweise nur mit einer relativ niedrigen Wahrscheinlichkeit angeordnet.
-
Für einen Parkplatz 120 (allgemein für eine Anordnung von ein oder mehreren Fahrwegen 121 oder für eine Fahrweg-Anordnung) kann eine Karte bzw. eine räumliche bzw. örtliche Verteilungsfunktion für die Auftrittswahrscheinlichkeit von anderen (nichtmotorisierten) Verkehrsteilnehmern 110, insbesondere von Fußgängern, auf unterschiedlichen Abschnitten der ein oder mehreren Fahrwege 121 des Parkplatzes 120 ermittelt und/oder bereitgestellt werden. 2b zeigt eine beispielhafte Wahrscheinlichkeits-Karte bzw. eine beispielhafte örtliche Verteilungsfunktion 220 für den Parkplatz 120 aus 2a. Die Wahrscheinlichkeits-Karte 220 kann eingerichtet sein, für eine Vielzahl von unterschiedlichen Positionen bzw. Teilbereichen innerhalb des Parkplatzes 120 jeweils einen Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit 221 dafür anzuzeigen, dass an der jeweiligen Position bzw. in dem jeweiligen Teilbereich zumindest ein anderer Verkehrsteilnehmer 110 auf den Fahrweg 121 tritt und/oder auf dem Fahrweg 121 angeordnet ist.
-
In 2b sind die unterschiedlichen Werte der Auftrittswahrscheinlichkeit 221 durch unterschiedliche Schattierungen der einzelnen (Raster-) Zellen auf den Fahrwegen 212 des Parkplatzes 120 dargestellt. Dabei stellt eine relativ dunkle Schattierung einen relativ hohen Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit 221 dar, und eine relativ helle Schattierung stellt einen relativ niedrigen Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit 221 dar.
-
Die Karte 220 der orts- bzw. positionsabhängigen Auftrittswahrscheinlichkeit 221 von anderen Verkehrsteilnehmern 110, insbesondere von Fußgängern, kann im Vorfeld ermittelt werden (z.B. auf Basis von Messungen anhand der Umfeldsensoren 102 einer Vielzahl von Fahrzeugen 100, und/oder auf Basis von Erfahrungswerten, und/oder auf Basis von Simulationen und/oder auf Basis der Topologie der Fahrweg-Anordnung 120). Die Karte 220 kann von dem Datum, von dem Wochentag und/oder von der Uhrzeit abhängen.
-
Die Steuereinheit 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, die Karte 220 der orts- bzw. positionsabhängigen Auftrittswahrscheinlichkeit 221 von anderen Verkehrsteilnehmern 110 für eine Anordnung 120 von Fahrwegen 121 zu ermitteln (z.B. von einem Backend-Server 150 über eine (drahtlose) Kommunikationsverbindung zu beziehen). Die Karte 220 kann über eine Kommunikationseinheit 107 des Fahrzeugs 100 an dem Fahrzeug 100 empfangen werden.
-
Des Weiteren kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, den Betrieb des Fahrzeugs 100 bei der Fahrt durch die Anordnung 120 von Fahrwegen 121 in Abhängigkeit von der Karte 220 der orts- bzw. positionsabhängigen Auftrittswahrscheinlichkeit 221 von anderen Verkehrsteilnehmern 110 anzupassen. Insbesondere kann der Betrieb des Fahrzeugs 100 an einer bestimmten Position (ggf. vorbereitend auf das Erreichen der bestimmten Position) in Abhängigkeit von dem durch die Karte 220 angezeigten Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit 221 von anderen Verkehrsteilnehmern 110 an der bestimmten Position angepasst werden.
-
Zur Anpassung des Betriebs des Fahrzeugs 100 kann eine Ausgabe an den Fahrer des Fahrzeugs 110 über die Benutzerschnittstelle 106 bewirkt werden (um den Fahrer zu veranlassen, seine Fahrweise anzupassen). Alternativ oder ergänzend kann ein automatischer Eingriff in die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs 100 bewirkt werden (z.B., wenn das Fahrzeug 100 automatisiert gemäß SAE-Level 4 oder höher betrieben wird).
-
Beispielsweise kann veranlasst werden, dass die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 (ggf. vorbereitend) reduziert wird, wenn die Karte 220 an einer von dem Fahrzeug 100 angefahrenen Position einen relativ hohen Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit 221 von anderen Verkehrsteilnehmern 110 aufweist. Andererseits kann die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 (ggf. vorbereitend) erhöht werden, wenn die Karte 220 an einer von dem Fahrzeug 100 angefahrenen Position einen relativ niedrigen Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit 221 von anderen Verkehrsteilnehmern 110 aufweist. So können die Sicherheit und/oder der Komfort des Fahrzeugs 100 erhöht werden.
-
Neben der örtlichen Verteilung der Auftrittswahrscheinlichkeit von anderen Verkehrsteilnehmern 110 auf den Fahrwegen 121 einer Fahrweg-Anordnung 120 kann die inhärente Kritikalität der unterschiedlichen Teilbereiche der Fahrweg-Anordnung 120 ermittelt und berücksichtigt werden. Die Kritikalität kann dabei unabhängig von der möglichen Anwesenheit von anderen Verkehrsteilnehmern 110 sein. Die Kritikalität kann von der Topologie der Fahrweg-Anordnung 120 und/oder von einer Fahreigenschaft, insbesondere von einem Bremsverhalten, des Fahrzeugs 100 abhängig sein.
-
Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, eine Kritikalitäts-Karte einer Fahrweg-Anordnung 120 zu ermitteln, wobei die Kritikalitäts-Karte für die unterschiedlichen Teilbereiche, insbesondere für die unterschiedlichen Zellen, der Fahrweg-Anordnung 120 jeweils einen Kritikalitätswert aufweist. Der Kritikalitätswert für einen Teilbereich kann anzeigen, wie gefährlich der Teilbereich ist, insbesondere aufgrund der Nicht-Einsehbarkeit des Teilbereichs und/oder aufgrund der Erreichbarkeit des Teilbereichs bei einer (Voll-) Bremsung des Fahrzeugs 100. Die Kritikalitätswerte für eine Fahrweg-Anordnung 120 können auf Basis einer Erreichbarkeitsanalyse und auf Basis einer Sichtbarkeitsanalyse der Fahrweg-Anordnung 120 ermittelt werden. Die Kritikalitätswerte für eine Fahrweg-Anordnung 120 können in einer Kritikalitäts-Karte der Fahrweg-Anordnung 120 bereitgestellt werden.
-
3a zeigt auf der linken Seite beispielhafte Bereiche im Umfeld eines Fahrzeugs 100, die für die Ermittlung des Kollisionsrisikos des Fahrzeugs 100 relevant sind. Insbesondere zeigt 3a den Bremsweg-Bereich 302 des Fahrzeugs 100, d.h. den Bereich, den das Fahrzeug 100 im Falle einer sofortigen Vollbremsung prinzipiell durchqueren könnte (je nach Lenkwinkel des Fahrzeugs 100). Des Weiteren wird der Kollisions-Bereich 301 mit einem anderen Fahrzeug dargestellt, unter der Annahme, dass auch das andere Fahrzeug eine sofortige Vollbremsung durchführt. Ferner zeigt 3a einen Kollisions-Bereich 303 mit einem Fußgänger und der Annahme einer bestimmten Bewegungsgeschwindigkeit des Fußgängers während des Bremsvorgangs des Fahrzeugs 100.
-
In der Mitte von 3a wird eine beispielhafte Fahrweg-Anordnung 300 gezeigt, und die rechte Seite von 3a zeigt den Bremsweg-Bereich 312, den Kollisions-Bereich 311 mit einem anderen Fahrzeug und den Kollisions-Bereich 313 mit einem Fußgänger ausgehend von einer bestimmten Stelle innerhalb der Fahrweg-Anordnung 300. In 3b sind der Bremsweg-Bereich 312 und der Kollisions-Bereich 313 mit einem Fußgänger innerhalb der Fahrweg-Anordnung 300 dargestellt.
-
Im Rahmen einer Erreichbarkeitsanalyse können unterschiedliche mögliche Ausgangspositionen von Fahrzeugen 100 innerhalb einer Fahrweg-Anordnung 120, 300 betrachtet werden, um eine Erreichbarkeits-Karte für die Fahrweg-Anordnung 120 zu ermitteln. Die Erreichbarkeits-Karte kann für die einzelnen Teilbereiche, z.B. für die einzelnen Zellen, der Fahrweg-Anordnung 120 jeweils einen Erreichbarkeitswert aufweisen, wobei der Erreichbarkeitswert eines Teilbereichs die Wahrscheinlichkeit dafür anzeigen kann, dass der Teilbereich innerhalb des Kollisions-Bereichs 313 eines in der Fahrweg-Anordnung 120 fahrenden Fahrzeugs 100 liegt (wobei der Kollisions-Bereich 313 von dem (typischen) Bremsverhalten des Fahrzeugs 100 abhängt).
-
Des Weiteren kann auf Basis der Topologie der Fahrweg-Anordnung 120, 300 die Sicherbarkeit der unterschiedlichen Teilbereiche der Fahrweg-Anordnung 120, 300 ermittelt werden. Insbesondere kann eine Sicherbarkeits-Karte der Fahrweg-Anordnung 120, 300 ermittelt werden, die für die unterschiedlichen Teilbereiche der Fahrweg-Anordnung 120, 300 jeweils einen Sichtbarkeitswert aufweist. Der Sichtbarkeitswert für einen Teilbereich, insbesondere für eine Zelle, kann dabei die Wahrscheinlichkeit dafür anzeigen, dass der Teilbereich von dem Fahrer des Fahrzeugs 100 und/oder von einem Umfeldsensor 102 des Fahrzeugs 100 eingesehen werden kann.
-
4 zeigt den Erfassungsbereich 401 des Fahrers oder eines Umfeldsensors 102 des Fahrzeugs 100 ausgehend von einer bestimmten Position der Fahrweg-Anordnung 300. Die außerhalb des Erfassungsbereichs 401 liegenden nichtsichtbaren Bereiche 402 sind für den Fahrer und/oder für den Umfeldsensor 102 ausgehend von der bestimmten Position nicht sichtbar. Eine entsprechende Analyse kann für unterschiedliche Position der Fahrweg-Anordnung 300 durchgeführt werden, um die Sichtbarkeits-Karte der Fahrweg-Anordnung 300 zu ermitteln.
-
Die Sichtbarkeits-Karte mit den Sichtbarkeitswerten und die Erreichbarkeits-Karte mit den Erreichbarkeitswerten können überlagert und/oder kombiniert werden, um die Kritikalitäts-Karte mit den Kritikalitätswerten zu ermitteln. 5 zeigt eine beispielhafte Kritikalitäts-Karte 500 mit einer Vielzahl von Kritikalitätswerten 501 für eine entsprechende Vielzahl von Teilbereichen, insbesondere Zellen, der Fahrweg-Anordnung 300. Dabei veranschaulicht die Stärke der Schattierung die Höhe des Kritikalitätswertes.
-
Die Steuereinheit 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, bei dem Betrieb des Fahrzeugs 100 die Wahrscheinlichkeits-Karte 220 für die Auftrittswahrscheinlichkeit 221 von (nichtmotorisierten) Verkehrsteilnehmern 110 und die Kritikalitäts-Karte 500 mit den Kritikalitätswerten 501 zu berücksichtigen. Dabei können beide Karten 220, 500 überlagert werden, um eine Sicherheits-Karte zu ermitteln, die für die unterschiedlichen Teilbereiche der Fahrweg-Anordnung 120, 300 jeweils einen Sicherheitswert aufweist. Der Sicherheitswert für einen Teilbereich kann dabei die Wahrscheinlichkeit dafür anzeigen, dass es in dem Teilbereich zu einer Kollision mit einem (nichtmotorisierten) Verkehrsteilnehmer 110 kommen könnte. Dabei steigt die Kollisionswahrscheinlichkeit typischerweise mit steigender Auftrittswahrscheinlichkeit 221 von (nichtmotorisierten) Verkehrsteilnehmern 110 an (bzw. sinkt mit sinkender Auftrittswahrscheinlichkeit 221). Ferner steigt die Kollisionswahrscheinlichkeit typischerweise mit steigenden Kritikalitätswert 501 (bzw. sinkt mit sinkendem Kritikalitätswert 501).
-
Es können somit die Betrachtung von kritischen Verkehrsbereichen in einer Fahrweg-Anordnung 120 und das erwartete Fußgängeraufkommen in der Fahrweg-Anordnung 120 zusammengeführt werden. Zu diesem Zweck können kritische Verkehrsbereiche der Fahrweg-Anordnung 120 identifiziert werden, welche z.B. vergleichbar mit toten Winkeln sind. Die kritischen Verkehrsbereiche können mithilfe einer Erreichbarkeitsanalyse von bremsenden Fahrzeugen 100 und mithilfe einer Sichtbarkeitsanalyse ermittelt werden. Die Erreichbarkeitsanalyse basiert dabei auf physikalischen Eigenschaften, denen jedes Fahrzeug 100 bei einer Bremsung unterworfen ist. Im Rahmen der Sichtbarkeitsanalyse werden Sichtbarkeitsbereiche entlang einer zu erwartenden Fahr-Trajektorie ermittelt. Dabei können der Sichtbereich eines menschlichen Fahrers und/oder der Sichtbereich von Umfeldsensorik 102 eines (teil-) automatisierten Fahrzeugs 100 berücksichtigt werden.
-
Das zu erwartende Fußgängeraufkommen kann geschätzt werden. Dafür können mögliche Fußgängertrajektorien mithilfe geeigneter Verfahren geschätzt werden. Eingangsgrößen für diese Schätzung können neben einer topologischen Karte der Fahrweg-Anordnung 120 die Positionen von Ein-/Ausfahrten 204, 205, die Positionen von Zu-/Ausgängen 202 für Fußgänger, die Positionen von Parkscheinautomaten, die Positionen von Einkaufswägen, etc. sein. Basierend auf einem angenommenen Fußgängerverhalten können somit Laufwege von Fußgängern 110 geschätzt werden. Beispielsweise entstehen dabei in der Nähe von Ausgängen 202 typischerweise Ballungen von Fußgängertrajektorien.
-
Die Zusammenführung aus der Identifizierung von kritischen Teilbereichen der Fahrweg-Anordnung 120 und der Ermittlung des zu erwartenden Fußgängeraufkommens kann die Ermittlung der Schnittmengen bzw. der Schnittgeometrien aus kritischen Verkehrsbereichen mit den Ballungsbereichen von Fußgängern umfassen. Diese Schnittmengen entsprechen Orten, an denen ein relativ hohes Fußgängeraufkommen zu erwarten ist, und die nicht von Fahrzeugen 100 bzw. Fahrern einsehbar sind. Die Anzahl und/oder die Ausdehnung von solchen kritischen Teilbereichen in einer Fahrweg-Anordnung 120 ist ein Maß für die Sicherheit der Fahrweg-Anordnung 120 für Fußgänger 110.
-
In einem Beispiel kann der topologische Plan eines Parkplatzes 120, z.B. zusammen mit der Position von zwei Zufahrten 204 und einer Ausfahrt 205 gegeben sein. Es kann dann in festen Abständen (z.B. alle 10cm) jeweils der sichtbare Bereich 401 eines Fahrzeuges 100 entlang einer zu erwartenden Trajektorie über die Parkfläche bestimmt werden. Zu den gleichen Positionen kann der erreichbare Bereich 313 bei einer Vollbremsung mit Lenkung berücksichtigt werden. Die daraus resultierenden ein oder mehreren (inhärent) kritischen Teilbereiche der Parkfläche 120 können gespeichert werden. Des Weiteren kann auf der gleichen Parkfläche 120 berechnet werden, wo mit welcher Wahrscheinlichkeit 221 mit Fußgängern 110 zu rechnen ist.
-
Die Fläche und die Anzahl der resultierenden Schnittmengen aus hoher Aufenthaltswahrscheinlichkeit 221 von Fußgängern 110 zusammen mit (inhärent) kritischen Teilbereichen kann berechnet bzw. gezählt werden. Aus diesen beiden Kenngrößen (Fläche der Fußgänger-kritischen Teilbereiche und Anzahl der Fußgänger-kritischen Teilbereiche) kann ein Maß abgeleitet werden, welches die Sicherheit der Parkfläche 120 für die Wechselwirkung zwischen Fußgängern 110 und Fahrzeugen 100 anzeigt. Dieses Maß für die Sicherheit der Parkfläche 120 kann Grundlage für verschiedene Dienste und Schlussfolgerungen sein.
-
Beispielsweise kann die in diesem Dokument beschriebene Analyse einer Fahrweg-Anordnung 120 dazu verwendet werden, unterstützende Infrastruktur (z.B. Verkehrsspiegel oder Sensoren) während der Planung oder dem Betrieb der Fahrweg-Anordnung 120 zu platzieren. Alternativ oder ergänzend kann der Nutzer eines Fahrzeugs 100 vor dem Aussteigen vor einem kritischen Teilbereich der Fahrweg-Anordnung 120 gewarnt werden und/oder der Fahrer eines Fahrzeugs 100 kann während der Fahrt auf einen kritischen Teilbereich der Fahrweg-Anordnung 120 aufmerksam gemacht werden. Alternativ oder ergänzend kann die beschriebene Analyse für eine Freigabe oder ein Sperren einer automatisierten Parkfunktion im Sinne von AVP (Level 4 Automated Valet Parking) verwendet werden. Alternativ oder ergänzend kann die beschriebene Analyse für die Zertifizierung und/oder die Sicherheitsbewertung von Parkinfrastruktur verwendet werden.
-
6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften (Computer-implementierten) Verfahrens 600 zur Ermittlung von Sicherheitsinformation, insbesondere eines Maßes, für die Sicherheit einer Fahrweg-Anordnung 120 für Kraftfahrzeuge 100. Die Fahrweg-Anordnung 120 kann eine Vielzahl von Stellplätzen 201 für Fahrzeuge 100 aufweisen. Das Verfahren 600 kann durch eine Fahrzeug-externe Einheit 150 ausgeführt werden.
-
Das Verfahren 600 umfasst das Ermitteln 601 einer örtlichen Verteilung 220 eines Verkehrsteilnehmer-Maßes (insbesondere einer Wahrscheinlichkeits-Karte) für die Auftrittswahrscheinlichkeit 221 von (nichtmotorisierten) Verkehrsteilnehmern 110 in unterschiedlichen Teilbereichen (insbesondere in unterschiedlichen Zellen) der Fahrweg-Anordnung 120.
-
Des Weiteren umfasst das Verfahren 600 das Ermitteln 602 einer örtlichen Verteilung 500 zumindest eines Kritikalitäts-Maßes (insbesondere einer Kritikalitäts-Karte). Das Kritikalitäts-Maß kann ein Maß sein für und/oder kann abhängig sein von der Güte und/oder der Wahrscheinlichkeit, mit der die unterschiedlichen Teilbereiche der Fahrweg-Anordnung 120 durch einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs 100 und/oder durch einen Umfeldsensor 102 eines Kraftfahrzeugs 100 erfassbar sind. Der Kritikalitätswert des Kritikalitäts-Maßes für einen Teilbereich der Fahrweg-Anordnung 120 kann somit von der Sichtbarkeit des Teilbereichs abhängen.
-
Alternativ oder ergänzend kann das Kritikalitäts-Maß ein Maß sein für und/oder kann abhängig sein von der Wahrscheinlichkeit, mit der die unterschiedlichen Teilbereiche der Fahrweg-Anordnung 120 bei einer (Voll-) Bremsung eines Kraftfahrzeugs 100 durchfahren werden. Der Kritikalitätswert des Kritikalitäts-Maßes für einen Teilbereich der Fahrweg-Anordnung 120 kann somit von der Erreichbarkeit des Teilbereichs (bei einem Bremsmanöver) abhängen.
-
Das Verfahren 600 umfasst ferner das Ermitteln 603 von Sicherheitsinformation, insbesondere eines Maßes, für die Sicherheit der Fahrbahn-Anordnung 120 auf Basis der örtlichen Verteilung 220 des Verkehrsteilnehmer-Maßes und auf Basis der örtlichen Verteilung 500 des zumindest einen Kritikalitäts-Maßes, insbesondere durch eine Überlagerung der zumindest zwei örtlichen Verteilungen 220, 500.
-
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.
