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EINLEITUNG
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Diese Offenbarung bezieht sich auf das Situationswahrnehmung und die automatisierte Fahrzeugsteuerung von Straßenfahrzeugen.
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Es ist bekannt, dass Erfassungssysteme die Umgebung eines Fahrzeugs überwachen, um das Situationswahrnehmung des Fahrzeugs, zum Beispiel die Vorwärts- und Rückwärtssicht, Entfernungsrate bzw. -geschwindigkeit (engl.: ranging rate) und Sichtsysteme, zu verbessern. Solche Erfassungssysteme können genutzt werden, um dem Fahrer Warnungen und Steuerungseingaben in Bezug auf die Infrastruktur und Objekte, einschließlich anderer Fahrzeuge, zu geben. Solche Systeme können verschiedene Niveaus bzw. Level automatisierter Fahrzeugsteuerungen, beispielsweise adaptive Geschwindigkeitsregelungen, Einparkhilfen, Spurhaltesteuerung und eigenständige bzw. Selbstnavigation, ermöglichen.
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Erfassungssysteme und Kartierungssysteme können in Verbindung mit anderen Technologien wie etwa GPS, Odometrie und Trägheitsmessungen zur Fahrzeuglokalisierung sowie mit anderen Basiskartenschichten einschließlich Merkmals- und Attributdaten verwendet werden. Solche Technologiekombinationen sind für die Routenplanung und höhere Level automatisierten Fahrzeugsteuerungen nützlich.
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Höhere Level der Fahrzeugautomatisierung stützen sich wesentlich auf eine zuverlässige Umgebungserfassung von Infrastruktur und Objekten. Doch selbst die am besten trainierten Systeme sind jedoch nicht in der Lage, die Umgebung in allen Situationen oder unter allen Bedingungen, die für bestimmte Fahrzeugautomatisierungsfunktionen erforderlich sind, angemessen zu charakterisieren.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Verfahren zum automatisierten Fahren ein Echtzeit-Kartieren von Fahrszenen-Attributen mit einem Ego-Fahrzeug-Erfassungssystem und ein Festlegen von Ego-Fahrzeug-Kontrollpunkten auf Basis der Echtzeit-Kartierung einschließen. Wenn die Echtzeit-Kartierung in Bezug auf für das Festlegen von Ego-Fahrzeug-Kontrollpunkten benötigte Szenen-Attribute unbestimmt ist, können Basiskartendaten für vorbestimmte Attribute auf Basis der vorbestimmten Attribute aus den Basiskartendaten festgelegte und Ego-Fahrzeug-Kontrollpunkte referenziert bzw. abgerufen werden. Ein Lenksystem, ein Bremssystem und/oder ein Antriebsstrangsystem werden/wird gesteuert, um das Ego-Fahrzeug zu den Ego-Fahrzeug-Kontrollpunkten zu steuern.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale kann das Abrufen von Basiskartendaten für vorbestimmte Attribute das Abrufen von Basiskartendaten umfassen, die für die GPS-Koordinaten des Ego-Fahrzeugs relevant sind.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale kann das Festlegen von Ego-Fahrzeug-Kontrollpunkten auf Basis der vorbestimmten Attribute aus den Basiskartendaten ein Entscheiden unter den vorbestimmten Attributen, um ein bevorzugtes der vorbestimmten Attribute auszuwählen, und ein Festlegen eines Ego-Fahrzeug-Kontrollpunkts auf Basis des bevorzugten der vorbestimmten Attribute beinhalten.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale kann ein Entscheiden unter den vorbestimmten Attributen ein Bewerten des Vorhandenseins und des Vertrauensniveaus der vorbestimmten Attribute in einer vorbestimmten Sequenz und ein Auswählen eines ersten akzeptablen vorbestimmten Attributs als das bevorzugte der vorbestimmten Attribute umfassen.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale kann dein Entscheiden unter den vorbestimmten Attributen ein Bewerten des Vorhandenseins und des Vertrauensniveaus der vorbestimmten Attribute und ein Auswählen des vorbestimmten Attributs mit dem höchsten Vertrauensniveau als das bevorzugte der vorbestimmten Attribute umfassen.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale können die vorbestimmten Attribute Fahrbahnmarkierungen, einen Gehweg, eine Straßenrandkrümmung, einen kreuzenden Straßenabschnitt, einen kreuzenden Fahrbahnabschnitt und einen senkrechten Straßenrand umfassen.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale können die Fahrbahnmarkierungen eine Haltelinie, eine Vorfahrtslinie und einen Fußgängerüberweg umfassen.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale kann das Erfassungssystem des Ego-Fahrzeugs ein Sichtsystem umfassen.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale kann das Ego-Fahrzeug-Erfassungssystem auch ein Radarsystem, ein Lidarsystem und/oder ein Ultraschallsystem umfassen.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale kann ein Abrufen von Basiskartendaten auch ein Abrufen einer externen Datenbank umfassen.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale kann ein Abrufen von Basiskartendaten auch ein Abrufen einer bordeigenen Datenbank umfassen.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale kann ein Festlegen von Fahrzeugkontrollpunktendes Ego-Fahrzeugs auch ein Festlegen von Haltekontrollpunkten umfassen.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale kann ein Festlegen von Kontrollpunkten des Ego-Fahrzeugs auch ein Festlegen von Wegpunkten der Route einschließen.
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In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann ein System zum automatisierten Fahren ein Ego-Fahrzeug mit einem GPS-System, das Ego-Fahrzeugkoordinaten liefert, eine Basiskartendatenbank mit vorbestimmten Attributen und einen Controller umfassen. Der Controller kann dafür konfiguriert sein, vorbestimmte Attribute von der Basiskartendatenbank abzurufen, Ego-Fahrzeug-Steuerungspunkte auf Basis der vorbestimmten Attribute festzulegen und ein Lenksystem, ein Bremssystem und/oder ein Antriebsstrangsystem auf Basis der Ego-Fahrzeug-Steuerungspunkte zu steuern.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale kann der Controller, der dafür konfiguriert ist, Ego-Fahrzeug-Kontrollpunkte festzulegen, den Controller enthalten, der dafür konfiguriert ist, zwischen den vorbestimmten Attributen zu entscheiden, um ein bevorzugtes der vorbestimmten Attribute auszuwählen und einen Ego-Fahrzeug-Kontrollpunkt auf Basis des bevorzugten der vorbestimmten Attribute festzulegen.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale kann der Controller, der dafür konfiguriert ist, zwischen den vorbestimmten Attributen zu entscheiden, den Controller einschließen, der dafür konfiguriert ist, das Vorhandensein und die Vertrauenswerte der vorbestimmten Attribute in einer vorbestimmten Sequenz zu bewerten und ein erstes akzeptables vorbestimmtes Attribut als das bevorzugte der vorbestimmten Attribute auszuwählen.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale kann der Controller, der dafür konfiguriert ist, zwischen den vorbestimmten Attributen zu entscheiden, den Controller einschließen, der dafür konfiguriert ist, das Vorhandensein und die Vertrauensniveaus der vorbestimmten Attribute zu bewerten und als bevorzugtes der vorbestimmten Attribute das vorbestimmte Attribut mit dem höchsten Vertrauensniveau auszuwählen.
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In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann ein Verfahren zum automatisierten Fahren umfassen: Empfangen von GPS-Koordinaten eines Ego-Fahrzeugs, Bezugnehmen bzw. Abrufen von Basiskartendaten, die vorbestimmte Attribute enthalten, die für die GPS-Koordinaten des Ego-Fahrzeugs relevant sind, wobei die vorbestimmten Attribute Fahrbahnmarkierungen, einen Gehweg, eine Straßenrandkrümmung, ein kreuzendes Straßensegment, ein kreuzendes Fahrbahnsegment und einen senkrechten Straßenrand umfassen, Entscheiden unter den vorbestimmten Attributen, um ein bevorzugtes der vorbestimmten Attribute auszuwählen, Festlegen eines Ego-Fahrzeug-Haltekontrollpunkts auf Basis des bevorzugten der vorbestimmten Attribute und Steuern eines Lenksystems, eines Bremssystems und eines Antriebsstrangsystems, um das Ego-Fahrzeug zu dem Ego-Fahrzeug-Haltekontrollpunkt zu steuern.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale kann ein Entscheiden unter den vorbestimmten Attributen ein Bewerten des Vorhandenseins und des Vertrauensniveaus der vorbestimmten Attribute in einer vorbestimmten Sequenz und ein Auswählen eines ersten akzeptablen vorbestimmten Attributs als das bevorzugte der vorbestimmten Attribute umfassen.
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Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale kann ein Entscheiden unter den vorgegebenen Attributen ein Bewerten des Vorhandenseins und des Vertrauensgrads der vorgegebenen Attribute und ein Auswählen des vorgegebenen Attributs mit dem höchsten Vertrauensgrad als bevorzugtes Attribut umfassen.
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Die obigen Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ohne weiteres ersichtlich.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten sind in der folgenden ausführlichen Beschreibung nur beispielhaft aufgeführt, wobei sich die ausführliche Beschreibung auf die Zeichnungen bezieht, in denen:
- 1 ein beispielhaftes System zum automatisierten Fahren gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
- 2 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung und eines Verfahrens für ein beispielhaftes System für automatisiertes Fahren gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
- 3 eine beispielhafte Fahrszene veranschaulicht, die hierin in Bezug auf verschiedene Szenenmerkmale und Basiskarten-Attribute gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben wird;
- 4 eine beispielhafte Fahrszene veranschaulicht, die hierin in Bezug auf verschiedene Szenenmerkmale und Basiskarten-Attribute gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben wird;
- 5 eine beispielhafte Fahrszene veranschaulicht, die hierin in Bezug auf verschiedene Szenenmerkmale und Basiskarten-Attribute gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben wird;
- 6 eine beispielhafte Fahrszene veranschaulicht, die hierin in Bezug auf verschiedene Szenenmerkmale und Basiskarten-Attribute gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben wird;
- 7 eine beispielhafte Fahrszene veranschaulicht, die hier in Bezug auf verschiedene Szenenmerkmale und Basiskarten-Attribute gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben wird;
- 8 eine beispielhafte Fahrszene veranschaulicht, die hierin in Bezug auf verschiedene Szenenmerkmale und Basiskarten-Attribute gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben wird;
- 9 eine beispielhafte Fahrszene veranschaulicht, die hierin in Bezug auf verschiedene Szenenmerkmale und Basiskarten-Attribute gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben wird; und
- 10 eine beispielhafte Fahrszene veranschaulicht, die hier in Bezug auf verschiedene Szenenmerkmale und Basiskarten-Attribute gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Nutzungen nicht einschränken. In den Zeichnungen bezeichnen entsprechende Bezugsziffern auf gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale. Wie hierin verwendet, bedeuten Steuerungsmodul, Modul, Steuerung, Controller, Steuerungseinheit, elektronische Steuerungseinheit, Prozessor und ähnliche Begriffe irgendeine oder verschiedene Kombinationen einer oder mehrerer anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (ASIC), einer elektronischen Schaltung(en), einer zentralen Verarbeitungseinheit (vorzugsweise Mikroprozessoren)) und eines zugehörigen Speichers (zugehörigen Speichers) (Nurlesespeichers (ROM), Direktzugriffsspeichers (RAM), elektrisch programmierbaren Nurlesespeichers (EPROM), eines Festplattenlaufwerks etc.) oder Mikrocontroller, die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme oder -Routinen ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung(en), Eingabe-/Ausgabeschaltung und - vorrichtungen (E/A) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltung, einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, eine Analog-Digital- (A/D) und Digital-Analog- (D/A) Schaltung und andere Komponenten, um die beschriebene Funktionalität bereitzustellen. Ein Steuerungsmodul kann eine Vielzahl von Kommunikationsschnittstellen umfassen, die Punkt-zu-Punkt- oder diskrete Leitungen und verdrahtete oder drahtlose Schnittstellen zu Netzwerken, einschließlich Weitverkehrsnetzwerke und lokale Netzwerke, am fahrzeuginternen Controller Area Network und werksinternen und servicebezogenen Netzwerken einschließen. Die in dieser Offenbarung dargelegten Funktionen des Steuerungsmoduls können in einer verteilten Steuerungsarchitektur unter mehreren vernetzten Steuerungsmodulen ausgeführt werden. Software, Firmware, Programme, Anweisungen, Routinen, ein Code, Algorithmen und ähnliche Begriffe meinen alle von einem Controller ausführbaren Befehlssätze einschließlich Kalibrierungen, Datenstrukturen und Nachschlagetabellen. Ein Steuerungsmodul weist einen Satz von Steuerungsroutinen auf, die ausgeführt werden, um die beschriebenen Funktionen bereitzustellen. Die Routinen werden wie etwa von einer zentralen Verarbeitungseinheit ausgeführt und können betrieben werden, um Eingaben von Erfassungsvorrichtungen bzw. Messgeräten und anderen vernetzten Steuerungsmodulen zu überwachen und Steuerungs- und Diagnoseroutinen zur Steuerung des Betriebs von Aktuatoren auszuführen. Die Routinen können in regelmäßigen Intervallen während des laufenden Motor- und Fahrzeugbetriebs ausgeführt werden. Alternativ dazu können Routinen als Reaktion auf das Auftreten eines Ereignisses, von Softwareaufrufen oder auf Anforderung über Eingaben oder Anfragen der Benutzerschnittstelle ausgeführt werden.
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Während des Straßenbetriebs eines Fahrzeugs durch einen Fahrzeugbetreiber oder durch halbautomatisierte oder vollautomatisierte Steuerungen kann das Fahrzeug ein Beobachter in einer Betriebsszene sein. Unter einer Betriebsszene versteht man im Allgemeinen im Wesentlichen statische Elemente, die zum Beispiel der Fahrbahn einschließen, und der umgebenden Infrastruktur, und dynamische Elemente, die beispielsweise andere Fahrzeuge, die auf der Fahrbahn fahren, einschließen. Auf ein beobachtendes Fahrzeug kann hier als Host-Fahrzeug oder Ego-Fahrzeug verwiesen werden. Auf andere teilnehmende Fahrzeuge, die die Fahrbahn mitbenutzen, kann als Szene-Fahrzeuge verwiesen werden.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ein Ego-Fahrzeug bis zu einem gewissen Grad automatisiert fahren. Das heißt, ein Ego-Fahrzeugbetreiber kann die Fahrbefugnis des Ego-Fahrzeugs an ein System für automatisiertes Fahren delegieren, das imstande ist, die Szene des Ego-Fahrzeugs zu erfassen und zu verstehen und das Ego-Fahrzeug unter Verwendung von Ego-Fahrzeugsystemen, zum Beispiel der Fahrzeuglenkung, der Brems und Antriebsstrangsysteme, innerhalb eines klaren Weges zu navigieren. Außerdem kann das System für automatisiertes Fahren imstande sein, ein gewünschtes Ziel zu verstehen und eine Strecken- Routenführung für das Ego-Fahrzeug einzurichten, mit der das Ziel erreicht wird, wobei beispielsweise Präferenzen in Bezug auf Reisezeit, Effizienz und Verkehrsstaus berücksichtigt werden. Der Fahrer des Ego-Fahrzeugs kann aufgefordert werden, die Kontrolle über die Fahrfunktionen wiederzuerlangen, beispielsweise wenn es dem Ego-Fahrzeug an ausreichenden Informationen für die Fortsetzung der Fahrbefugnis mangelt.
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Ein Ego-Fahrzeug kann mit verschiedenen Sensoren und Kommunikations-Hardware und -systemen ausgestattet sein. Ein beispielhaftes Ego-Fahrzeug 101 ist in 1 dargestellt, die ein beispielhaftes System 100 für automatisiertes Fahren gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Das Ego-Fahrzeug 101 kann ein Steuerungssystem 102 mit mehreren vernetzten elektronischen Steuerungseinheiten (ECUs) umfassen, die über eine Busstruktur 111 kommunikativ gekoppelt sein können, um Steuerungsfunktionen und eine gemeinsame Nutzung von Informationen bzw. einen Informationsaustausch durchzuführen, einschließlich der Ausführung von Steuerungsroutinen lokal oder in verteilter Art und Weise. Die Busstruktur 111 kann ein Teil eines Controller Area Network (CAN) oder eines anderen ähnlichen Netzwerks sein, wie es dem Fachmann bekannt ist. Ein beispielhafte ECU in einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor kann ein Motorsteuerungsmodul (ECM) 115 umfassen, das in erster Linie Funktionen in Bezug auf die Überwachung, Steuerung und Diagnose des Verbrennungsmotors auf Basis einer Vielzahl von Eingängen 121 und einer Vielzahl von Ausgängen 122 zum Steuern motorbezogener Aktuatoren ausführt. Während die Eingänge 121 als direkt mit dem ECM 115 gekoppelt veranschaulicht sind, können die Eingänge dem ECM 115 von einer Vielzahl bekannter Sensoren, Berechnungen, Ableitungen, Synthesen, anderen ECUs und Sensoren über die Busstruktur 111 bereitgestellt oder innerhalb des ECM 115 bestimmt werden, wie es für den Fachmann mit gewöhnlichen Kenntnissen gut verständlich ist. Während die Ausgänge 122 als direkt mit dem ECM 115 gekoppelt veranschaulicht sind, können die Ausgaben über die Busstruktur 111 an Aktuatoren oder andere ECUs weitergeleitet werden, wie es dem Fachmann verständlich ist. Batterieelektrische Fahrzeuge (BEV) können ein Steuerungsmodul für das Antriebssystem enthalten, das in erster Linie Funktionen ausführt, die mit den BEV-Antriebsstrangfunktionen zusammenhängen, einschließlich einer Steuerung des Raddrehmoments und des elektrischen Ladens und des Ladungsausgleichs der Batterien innerhalb eines Akkus. Der Fachmann erkennt, dass eine Vielzahl anderer ECUs 117 Teil des Netzwerks von Controllern an Bord des Ego-Fahrzeugs 101 sein kann und andere Funktionen in Bezug auf verschiedene andere Fahrzeugsysteme (z. B. Fahrgestell, Lenkung, Bremsen, Getriebe, Kommunikation, Infotainment etc.) ausführen kann. In der vorliegenden Ausführungsform können automatisierte Fahrzeugsteuerungen eine Steuerung eines oder mehrerer Fahrzeugsysteme umfassen, die die Fahrzeugdynamik beeinflussen, beispielsweise ein Fahrzeugbremssystem, das zugehörige Aktuatoren einschließt, ein Fahrzeuglenksystem, das zugehörige Aktuatoren einschließt, und ein das Raddrehmoment steuerndes Antriebsstrangsystem, das zugehörige Aktuatoren einschließt. Eine Vielzahl von fahrzeugbezogenen Informationen kann allgemein verfügbar und für alle vernetzten ECUs zugänglich sein, beispielsweise fahrdynamische Informationen wie etwa Geschwindigkeit, Kurs, Lenkwinkel, mehrachsige Beschleunigungen, Gieren, Nicken, Rollen etc.
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Eine weitere beispielhafte ECU kann ein externes Objektberechnungsmodul (E-OCM) 113 enthalten, das in erster Linie Funktionen im Zusammenhang mit der Erfassung der Umgebung außerhalb des Ego-Fahrzeugs 101 und insbesondere in Bezug auf die Erfassung der Fahrbahn, des Belags und von Objekten ausführt. Das EOCM 113 empfängt Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 119 und anderen Quellen. Beispielhaft und ohne Einschränkung kann das EOCM 113 Informationen von einem oder mehreren Erfassungssystemen empfangen, die ein Radarsystem, Lidarsystem, Ultraschallsystem, Sichtsystem (z. B. Kameras), globales Positionsbestimmungssystem (engl.: Global Positioning System) (GPS), Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem und Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikationssystemen, sowie von bordeigenen oder externen Datenbanken, Verarbeitungs- und Informationsdienste (z. B. Cloud-Ressourcen 104), zum Beispiel Basiskartenschichten und Routing-Dienste, einschließlich Crowd-Sourced Navigation Information, umfassen. Das EOCM 113 kann Zugang zu Positions- und Geschwindigkeitsdaten von Ego-Fahrzeugen, zu Entfernungs- und Geschwindigkeitsdaten von Szene-Fahrzeugen und zu bildverarbeitungs- bzw. visionsbasierten Daten haben, die bei der Bestimmung oder Validierung von Fahrbahn- und Szene-Fahrzeuginformationen, beispielsweise Fahrbahnmerkmalen und geometrischen, Entfernungs- und Geschwindigkeitsinformationen von Szene-Fahrzeugen, nützlich sein können. Bildverarbeitungs- bzw. Visionssysteme sind besonders nützlich in Verbindung mit trainierten neuronalen Netzwerken beim Segmentieren von Bildern und Extrahieren und Klassifizieren von Objekten und Fahrbahnmerkmalen sowie Zuweisen von Attributen. Die Sensoren 119 können an verschiedenen Punkten um das Fahrzeug herum, beispielsweise vorne, hinten, an den Ecken, an den Seiten etc., positioniert sein wie im Ego-Fahrzeug 101 dargestellt ist. Es sind auch andere Positionierungen von Sensoren denkbar und können vorwärts gerichtete Sensoren durch die Windschutzscheibe des Fahrzeugs umfassen, die beispielsweise vor einem Rückspiegel montiert oder in einer solchen Spiegelbaugruppe integriert sind. Die Positionierung der Sensoren 119 kann geeignet so gewählt werden, dass sie die gewünschte Abdeckung für bestimmte Anwendungen gewährleistet. Beispielsweise kann die Positionierung der Sensoren 119 an der Vorderseite und an den vorderen Ecken des Fahrzeugs und ansonsten an der Vorderseite im Hinblick auf die Situationswahrnehmung während einer Vorwärtsfahrt gemäß der vorliegenden Offenbarung bevorzugt werden. Man erkennt jedoch, dass eine analoge Platzierung der Sensoren 119 an der Rückseite oder nach hinten gerichtet im Hinblick auf die Situationswahrnehmung während einer Rückwärtsfahrt bevorzugt sein kann. Während die Sensoren 119 direkt mit dem EOCM 113 gekoppelt sein können, können die Eingaben dem EOCM 113 über die Busstruktur 111 zur Verfügung gestellt werden, wie es sich für den Fachmann versteht. Das Ego-Fahrzeug 101 kann mit Funkkommunikationsfähigkeiten ausgestattet sein, die allgemein bei 123 dargestellt sind und sich insbesondere auf die GPS-Satellitenkommunikation 107, die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation (V2V) und die Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation (V21) wie etwa mit terrestrischen Funktürmen 105, beziehen. Die Beschreibung des beispielhaften Systems 100 hierin erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Auch ist die Beschreibung der verschiedenen beispielhaften Systeme nicht so zu verstehen, dass sie in Gänze erforderlich sind. Daher versteht es sich für den Fachmann, dass einige, alle und zusätzliche Technologien aus dem beschriebenen beispielhaften System 100 in verschiedenen Implementierungen von Verfahren und Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Offenbarung verwendet werden können.
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2 veranschaulicht ein Vorrichtungs- und Verfahrensblockdiagramm eines beispielhaften Systems 201 für automatisiertes Fahren für ein Ego-Fahrzeug, wie hier beschrieben, einschließlich EOCM 113 und zugehöriger Erfassungssysteme, GPS und Datenbanken. Das System 201 für automatisiertes Fahren kann einen Erfassungsblock 203 und einen Kartierungsblock 205 umfassen. Der Erfassungsblock 203 kann ein EOCM 113 und zugeordnete Sensoren umfassen, die die Umgebung außerhalb des Ego-Fahrzeugs 101 erfassen. Zum Beispiel kann der Erfassungsblock mit Hilfe von Bildverarbeitungs- bzw. Visionssystemen Objekte, Straßen und zugehörige Orientierungspunkte und Merkmale im Allgemeinen vor dem Ego-Fahrzeug erfassen. Insbesondere kann der Erfassungsblock dafür konfiguriert sein, Merkmale zu klassifizieren und Attribute einer Szene zuzuordnen, die für das System für automatisiertes Fahren nützlich sind, einschließlich der Straßengeometrie wie etwa Fahrbahn- und Straßenbegrenzungen, Kanten und Kurven, Verkehrssignale und Beschilderung, Fahrbahnmarkierungen und andere statische und dynamische Szenenobjekte. Der Kartierungsblock 205 kann ebenfalls das E-OCM 113 und ein entsprechendes Bildverarbeitungssystem enthalten, um aus den klassifizierten Merkmalen und Attributen Echtzeit-Kartierungsinformationen zu erstellen. Der Kartierungsblock 205 kann auch GPS-Hardware und -Informationen sowie szenenrelevante Basiskarteninformationen von bordeigenen oder externen Ressourcen enthalten. Gemäß einer Ausführungsform können szenenrelevante Basiskarteninformationen Kartenattribute enthalten, die für das System für automatisiertes Fahren nützlich sind, einschließlich der Straßengeometrie, wie etwa Fahrbahn- und Straßenbegrenzungen, Ränder, Mittellinien und Kurven, Verkehrssignale und Beschilderung, Fahrbahnmarkierungen und andere statische Kartenattribute. Solche Karteninformationen und -attribute können von terrestrischen Straßenkartendiensten und/oder Luftbildern vorgegeben werden und umfassen die Klassifizierung relevanter Kartenattribute in Bezug auf Fahrbahn, Straßenbelag und Objekterkennung in der Fahrszene. Die Informationen vom Erfassungsblock 203 und Kartierungsblock 205 werden durch einen Lokalisierungsblock 207 ausgewertet bzw. entschieden, um Kontrollpunkte entlang der Ego-Fahrzeugroute zu bestimmen. Die Kontrollpunkte vom Lokalisierungsblock 207 können einem Planungsblock 209 bereitgestellt werden, der die Kontrollpunkte in Bezug auf geeignete statische Kartenschichten auf dem zu verfolgenden Navigationspfad festlegt und einen Trajektorienplan dem Steuerungsblock 211 bereitstellt, der die Straßengeometrie, Geschwindigkeitsbegrenzungen, Kartenattribute und andere Überlegungen berücksichtigt. Der Steuerungsblock 211 gibt Steuerungssignale zur Betätigung und Steuerung eines oder mehrerer Ego-Fahrzeugsysteme 213, beispielsweise Fahrzeuglenk-, Brems- und Antriebsstrangsystems, aus.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung können Kontrollpunkte Haltekontrollpunkte für Kreuzungen umfassen, die als ein Punkt erkannt werden können, der mit einer Haltelinie oder Vorfahrtslinie der Fahrbahnmarkierung übereinstimmt. Eine Kreuzung, wie sie hier verwendet wird, kann eine Kreuzung oder Zusammenführung von zwei oder mehr Straßen oder Fahrbahnen sein. Anhaltemanöver sind erwünscht, wenn die Kreuzung als Kreuzung mit Halteregelung bezeichnet bzw. ausgewiesen ist. Ähnlich sind Yield- bzw. Vorfahrtsmanöver erwünscht, wenn die Kreuzung als Kreuzung mit Vorfahrtregelung ausgewiesen ist. Gemäß der vorliegenden Offenbarung erfordern sowohl Kreuzungen mit Halteregelung als auch Kreuzungen mit Vorfahrtsregelung im Wesentlichen ähnliche Fahrzeugbetriebsprofile (d. h. eine Abbremsung, um ein Stopp- bzw. Haltemanöver durchzuführen). Daher versteht es sich, dass auf Referenzen zur Halteregelung hierin auch Vorfahrtsregelung beziehen können. Kreuzungen mit Halteregelung können durch eine oder mehrere Ampelanlagen, Halte- oder Vorfahrtsschilder oder Fahrbahnmarkierungen für eine Haltelinie oder Vorfahrtslinie gekennzeichnet sein. Haltekontrollpunkte können durch den Erfassungsblock 203 an einem Punkt an einer Fahrbahnmarkierung mit dem Attribut „Stopplinie“ oder „Vorfahrtslinie“ festgelegt werden, das durch den Erfassungsblock 203 bestimmt wird. Es kann jedoch sein, dass der Erfassungsblock 203 an einer Kreuzung aus verschiedenen Gründen, einschließlich schlechter Bildqualität, schlechter Beleuchtung und Schatten, schlechter Sicht, abgenutzter Fahrbahnmarkierungen, fehlender Fahrbahnmarkierungen, unbestimmter oder wenig vertrauenswürdiger Klassifizierungen etc., kein Attribut einer Haltelinie oder Vorfahrtslinie bestimmt. So kann das Erfassungssystem in Bezug auf Attribute, die für die Bestimmung eines Haltekontrollpunkts erforderlich sind, unbestimmt sein. In solchen Situationen kann der Erfassungsblock 203 immer noch ein Attribut bestimmen, das auf eine Kreuzung angibt, und/oder können GPS- und Kartenschichtinformationen eine Kreuzung bestimmen, die eine Kreuzung mit Halteregelung enthält. Wird jedoch kein Haltekontrollpunkt durch den Erfassungsblock 203 bestimmt und festgelegt, können solche Situationen erfordern, die Fahrbefugnis an den Ego-Fahrzeugführer abzugeben. In einer Ausführungsform, bei der der Erfassungsblock 203 in Bezug auf eine Haltelinie oder eine Vorfahrtslinie unbestimmt ist und daher kein zugehöriger Haltekontrollpunkt bestimmt werden kann, kann eine alternative Bestimmung des Haltekontrollpunkts auf Basis von Kartenschichtdaten unter Ausschluss des Erfassungsblocks 203 vorgenommen werden. Der Verweis auf Basiskarten-Attributdaten kann szenerelevante Kartendaten umfassen, die gemäß den GPS-Koordinaten des Ego-Fahrzeugs 101 bestimmt werden. Der Fachmann wird verstehen, dass sich die obige Beschreibung und die folgenden Beispiele auf Haltekontrollpunkte beziehen. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf solche Kontrollpunkte beschränkt, und es ist vorgesehen, dass die vorliegende Offenbarung auch auf andere Kontrollpunkte wie etwa Routenweg-Kontrollpunkte angewendet werden kann. Daher kann ein Erfassungssystem, das hinsichtlich der für eine Bestimmung eines Routenweg-Kontrollpunktes erforderlichen Attribute unbestimmt ist, in ähnlicher Weise von einer alternativen Bestimmung des Routenweg-Kontrollpunktes auf Basis von Kartenschichtdaten profitieren, wobei der Erfassungsblock 203 ausgeschlossen ist.
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3-10 zeigen eine Vielzahl von Fahrszenen, die eine Vielzahl von verfügbaren Attributen enthalten, wobei eine kartenbasierte Haltepunktsteuerung eingesetzt werden kann, um die Kontrolle des Systems für automatisiertes Fahren über das Ego-Fahrzeug an Kreuzungen mit Halteregelung aufrechtzuerhalten. 3-10 präsentieren Szenen, die viele Szenenkategorien auf Basis kreuzungsbezogener Attribute einer Basiskarte berücksichtigen können, auf die in Bezug auf die GPS-Standortkoordinaten des Ego-Fahrzeugs 101 während einer zeitlichen Annäherung an eine Kreuzung mit Halteregelung mit einem entsprechenden Halt-Attribut der Basiskarte wie etwa einer Ampel, einem Stopp- oder Vorfahrtsschild oder einer Fahrbahnmarkierung, zugegriffen werden kann. Wie zuvor beschrieben wurde, können solche Basiskarteninformationen von terrestrischen Straßenkartendiensten und/oder Luftbildern vorbestimmt werden und können Fahrszenenbildklassifizierungen enthalten, die relevante Kartenattribute identifizieren, die ein gewünschtes Haltemanöver angeben, wie etwa eine Ampel, ein Stopp- oder Vorfahrtsschild oder Fahrbahnmarkierungen. Außerdem kann die Basiskarte eine Vielzahl von Attributen, die bei einer Ableitung von Haltekontrollpunkten nützlich sind, wie etwa Fußgängerüberwegmarkierungen, Gehwege, Bordsteinabsenkungen (z. B. Bordsteinrampen oder -öffnungen), Straßenränder einschließlich Kurven, Fahrbahnbegrenzungen, Kreuzungsstraßenbegrenzungen und senkrechte Fahrbahnränder, enthalten. Diese Basiskarten-Attribute werden im Folgenden im Hinblick auf die Entscheidung von hierarchischen Priorisierungen diskutiert.
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3 veranschaulicht eine beispielhafte Fahrszene 300, die im Hinblick auf verschiedene Szenenmerkmale und Basiskarten-Attribute beschrieben wird. Das Ego-Fahrzeug 101 ist auf einem ersten Straßensegment 301 fahrend dargestellt. Das erste Straßensegment 301 kann eine oder mehrere Fahrbahnen umfassen. Im Beispiel fährt das Ego-Fahrzeug 101 in Richtung 325 und belegt die Fahrbahn 303, die der Fahrbahn 305 benachbart ist. Auf der Fahrbahn 305 kann der Verkehr in derselben oder in der entgegengesetzten Richtung wie die Richtung 325 flie-ßen. Ein zweites Straßensegment 307 kreuzt das erste Straßensegment 301, wobei eine Kreuzung 309 ausgebildet wird. Bei der Kreuzung 309 handelt es sich um eine Kreuzung mit Halteregelung, die durch das Stoppschild 311 bezeichnet ist. Jedes Straßensegment 301, 307 hat entsprechende Straßenbegrenzungen 313. Jedes Fahrbahnsegment 303, 305 hat in ähnlicher Weise eine Fahrbahnbegrenzung 315. Das Straßensegment 301 kann eine Fußgängerüberwegmarkierung 321 und eine Haltelinienmarkierung 317 auf der Fahrbahn aufweisen, die mit der Kreuzung 309 assoziiert sind. Ein gewünschter Haltekontrollpunkt 319 kann mit der Haltelinie 317 zusammenfallen, und zwar an einem seitlichen Mittelpunkt des Fahrbahnsegments 303. Die Basiskarte kann an der Kreuzung 309 ein Haltelinienattribut mit Ortskoordinaten enthalten, die bei einer Bestimmung eines übereinstimmenden Haltekontrollpunkts 319 nützlich sind. Andere hierin beschriebene Attribute können mit Kreuzungen mit Halteregelung, einschließlich der beispielhaften Kreuzung 309 der Fahrszene 300, verbunden sein, die bei einer Bestimmung von Haltekontrollpunkten nützlich sind.
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4 zeigt eine beispielhafte Fahrszene 400, die im Hinblick auf verschiedene Szenenmerkmale und Basiskarten-Attribute beschrieben wird. Das erste Straßensegment 401 kann ein oder mehrere Fahrbahnsegmente 405 umfassen. Im Beispiel fährt ein Ego-Fahrzeug in Richtung 425 und belegt ein zweites Straßensegment 407, das ein in ein Straßensegment 401 einmündendes Fahrbahnsegment 403 ist. Das erste Straßensegment 401 und das zweite Straßensegment 407 der Segments 403 der Einmündungskurve bilden zusammen eine Kreuzung 409. Bei der Kreuzung 409 handelt es sich um eine Kreuzung mit Halteregelung, die durch ein Vorfahrtszeichen 411 bezeichnet ist. Jedes Straßensegment 401, 407 hat entsprechende Straßenbegrenzungen 413. Jedes Fahrbahnsegment 403, 405 hat entsprechende Fahrbahnbegrenzungen, die einwärts den Straßenbegrenzungen 413 benachbart sind. Das zweite Straßensegment 407 kann eine Vorfahrtslinien-Fahrbahnmarkierung 417 aufweisen, die mit der Kreuzung 409 assoziiert ist. Ein gewünschter Haltekontrollpunkt 419 kann mit der Vorfahrtslinie 417, nominell an einem lateralen Mittelpunkt des Segments 403 einer Einmündungsfahrbahn, zusammenfallen. Die Basiskarte kann an der Kreuzung 409 ein Vorfahrtslinien-Attribut enthalten, das Ortskoordinaten enthält, die für eine Bestimmung eines zusammenfallenden Haltepunktes 419 nützlich sind. Andere hierin beschriebene Attribute können mit Kreuzungen mit Halteregelung, einschließlich der beispielhaften Kreuzung 409 der Fahrszene 400, assoziiert sein, die bei der Bestimmung von Haltekontrollpunkten nützlich sind.
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5 zeigt eine beispielhafte Fahrszene 500, die im Hinblick auf verschiedene Szenenmerkmale und Basiskarten-Attribute beschrieben wird. Das Ego-Fahrzeug 101 ist auf einem ersten Straßensegment 501 zu sehen. Das erste Straßensegment 501 kann eine oder mehrere Fahrbahnen umfassen. Im Beispiel fährt das Ego-Fahrzeug 101 in Richtung 525 und belegt die Fahrbahn 503, die der Fahrbahn 505 benachbart ist. Auf der Fahrbahn 505 kann der Verkehr in derselben oder in der entgegengesetzten Richtung wie die Richtung 525 fließen. Ein zweites Straßensegment 507 kreuzt das erste Straßensegment 501 und bildet eine Kreuzung 509. Bei der Kreuzung 509 handelt es sich um eine durch das Stoppschild 511 bezeichnete Kreuzung mit Halteregelung. Jedes Straßensegment 501, 507 hat entsprechende Straßenbegrenzungen 513. Jedes Fahrbahnsegment 503, 505 hat in ähnlicher Weise entsprechende Fahrbahnbegrenzungen 515. Das Straßensegment 501 kann eine Fußgängerüberweg-Fahrbahnmarkierung 521 aufweisen; aber es fehlt eine Haltelinien-Fahrbahnmarkierung, die mit der Kreuzung 509 verbunden ist, oder das Vertrauen in ein solches Attribut ist unzureichend. Ein gewünschter Haltekontrollpunkt 519 kann nominell in einem lateralen Mittelpunkt des Fahrbahnsegments 503 in einem vorbestimmten Abstand 520 vor der Annäherung in Bezug auf die Fußgängerüberweg-Fahrbahnmarkierung 521 eingerichtet werden. Die Basiskarte kann an der Kreuzung 509 ein Fußgängerüberweg-Attribut enthalten, das Ortskoordinaten enthält, die für die Bestimmung eines Haltekontrollpunkts 519 nützlich sind. Andere hier beschriebene Attribute können mit Kreuzungen mit Haltekontrolle, einschließlich der beispielhaften Kreuzung 509 der Fahrszene 500, assoziiert sein, die bei der Bestimmung von Haltekontrollpunkten nützlich sind.
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6 zeigt eine beispielhafte Fahrszene 600, die im Hinblick auf verschiedene Szenenmerkmale und Basiskarten-Attribute beschrieben wird. Es wird angenommen, dass ein Ego-Fahrzeug auf einem ersten Straßensegment 601 fährt. Das erste Straßensegment 601 kann eine oder mehrere Fahrbahnen umfassen. Im Beispiel fährt das Ego-Fahrzeug in Richtung 625 und belegt die Fahrbahn 603, die der Fahrbahn 605 benachbart ist. Auf der Fahrbahn 605 kann der Verkehr in derselben oder in der entgegengesetzten Richtung der Fahrtrichtung 625 fließen. Ein zweites Straßensegment 607 kreuzt das erstes Straßensegment 601 und bildet eine Kreuzung 609. Bei der Kreuzung 609 handelt es sich um eine durch das Stoppschild 611 bezeichnete Kreuzung mit Halteregelung. Jedes Straßensegment 601, 607 hat entsprechende Straßenbegrenzungen 613. Jedes Fahrbahnsegment 603, 605 hat in ähnlicher Weise entsprechende Fahrbahnbegrenzungen 615. Das Straßensegment 601 kann eine Fußgängerüberweg-Fahrbahnmarkierung 621 aufweisen; aber es fehlt eine Haltelinien-Fahrbahnmarkierung, die mit der Kreuzung 609 assoziiert ist, oder das Vertrauen in ein solches Attribut ist unzureichend. Ein gewünschter Haltekontrollpunkt 619 kann nominell in einem lateralen Mittelpunkt des Fahrbahnsegments 603 in einem vorbestimmten Abstand 620 vor der Annäherung in Bezug auf die Fußgängerüberweg-Fahrbahnmarkierung 621 festgelegt werden. Die Basiskarte kann am Schnittpunkt 609 ein Fußgängerüberweg-Attribut enthalten, das mit Ortskoordinaten enthält, die für eine Bestimmung eines Haltekontrollpunkts 619 nützlich sind. Andere hier beschriebene Attribute können mit Kreuzungen mit Haltekontrolle, einschließlich der beispielhaften Kreuzung 609 der Fahrszene 600, assoziiert sein die bei der Bestimmung von Haltekontrollpunkten nützlich sind.
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7 zeigt eine beispielhafte Fahrszene 700, die im Hinblick auf verschiedene Szenenmerkmale und Basiskarten-Attribute beschrieben wird. Es wird angenommen, dass ein Ego-Fahrzeug auf einem ersten Straßensegment 701 fährt. Das erste Straßensegment 701 kann eine oder mehrere Fahrbahnen umfassen. Im Beispiel fährt das Ego-Fahrzeug in Richtung 725 und belegt die Fahrbahn 703, die der Fahrbahn 705 benachbart ist. Auf der Fahrbahn 705 kann der Verkehr in derselben oder in der entgegengesetzten Richtung der Fahrtrichtung 725 fließen. Ein zweites Straßensegment 707 kreuzt den ersten Straßenabschnitt 701 und bildet eine Kreuzung 709. Die Kreuzung 709 ist eine durch das Stoppschild 711 bezeichnete Kreuzung mit Halteregelung. Jedes Straßensegment 701, 707 hat entsprechende Straßenbegrenzungen 713. Jedes Fahrbahnsegment 703, 705 hat in ähnlicher Weise eine Fahrbahnbegrenzung 715. Das Straßensegment 701 weist keine Fahrbahnmarkierungen auf, oder das Vertrauen in solche Attribute ist nicht ausreichend. Jedoch ist ein Gehweg 722 vorhanden, und aus der Lage des Gehwegs 722 kann auf einen Fußgängerüberweg 721 geschlossen werden. Ein gewünschter Haltekontrollpunkt 719 kann nominell in einem lateralen Mittelpunkt des Fahrbahnsegments 703 in einem vorbestimmten Abstand 720 vor der Annäherung in Bezug auf die abgeleitete Position 721 des Fußgängerüberwegs festgelegt werden. Die Basiskarte kann an der Kreuzung 709 ein Gehweg-Attribut enthalten, das Ortskoordinaten enthält, die für die Ableitung einer Position 721 eines Fußgängerüberwegs und die Bestimmung eines Haltekontrollpunkts 719 nützlich sind. Andere hier beschriebene Attribute können mit Kreuzungen mit Haltekontrolle, einschließlich der beispielhaften Kreuzung 709 der Fahrszene 700, assoziiert sein, die bei der Bestimmung von Haltekontrollpunkten nützlich sind.
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8 zeigt eine beispielhafte Fahrszene 800, die im Hinblick auf verschiedene Szenenmerkmale und Basiskarten-Attribute beschrieben wird. Das Ego-Fahrzeug 101 ist auf einem ersten Straßensegment 801 fahrend dargestellt. Das erste Straßensegment 801 kann eine oder mehrere Fahrbahnen umfassen. Im Beispiel fährt das Ego-Fahrzeug 101 in Richtung 825 und belegt die Fahrbahn 803, die der Fahrbahn 805 benachbart ist. Auf der Fahrbahn 805 kann der Verkehr in derselben oder in der entgegengesetzten Richtung der Fahrtrichtung 825 fließen. Ein zweite Straßensegment 807 kreuzt das erste Straßensegment 801 und bildet eine Kreuzung 809. Die Kreuzung 809 ist eine durch das Stoppschild 811 bezeichnete Kreuzung mit Halteregelung. Jedes Straßensegment 801, 807 hat entsprechende Straßenbegrenzungen 813. Jedes Fahrbahnsegment 803, 805 hat in ähnlicher Weise eine Fahrbahnbegrenzung 815. Das Straßensegment 801 hat keine Fahrbahnmarkierungen und keine Gehwege oder andere Merkmale, die hinreichend zuverlässig sind, um auf einen Fußgängerüberweg zu schließen. Es ist jedoch eine Kurve vorhanden, die das zweite Straßensegment 807 mit dem ersten Straßensegment 801 verbindet, zu ihm zurückführt oder anderweitig in dieses übergeht. In einer Ausführungsform kann ein Bezugspunkt auf der Kurve, der um einen vorbestimmten Abstand 824 von der Straßenbegrenzung 813 lateral abweicht, die dem Ego-Fahrzeug bei einer Annäherung an die Kreuzung 809 benachbart ist, aus einem Straßenkrümmungs-Attribut bestimmt werden, das so zu verstehen ist, dass es jedes beliebige Attribut umfasst, das die Änderung der Kurve repräsentiert. Es kann eine Bezugslinie 822 bestimmt werden, die senkrecht zur Richtung der Fahrbahn 803 verläuft und durch den Bezugspunkt auf der Kurve geht. Ein gewünschter Haltekontrollpunkt 819 kann nominell in einem lateralen Mittelpunkt des Fahrbahnsegments 803 in einem vorbestimmten Abstand 820 vor der Annäherung in Bezug auf die Bezugslinie 822 festgelegt werden. Die Basiskarte kann am Schnittpunkt 809 Straßenrand- und Kurvesattribute enthalten, die Ortskoordinaten enthalten, die bei der Bestimmung eines Haltekontrollpunkts 819 nützlich sind. Andere Attribute, wie hierin erörtert, können mit Kreuzungen mit Halteregelung, einschließlich der beispielhaften Kreuzung 809 der Fahrszene 800, assoziiert sein, die bei der Bestimmung von Haltekontrollpunkten nützlich sind.
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9 zeigt eine beispielhafte Fahrszene 900, die im Hinblick auf verschiedene Szenenmerkmale und Basiskarten-Attribute beschrieben wird. Das Ego-Fahrzeug 101 ist auf einem ersten Straßensegment 901 fahrend zu sehen. Das erste Straßensegment 901 kann eine oder mehrere Fahrbahnen umfassen. Im Beispiel fährt das Ego-Fahrzeug 101 in Richtung 925 und belegt die Fahrbahn 903, die der Fahrbahn 905 benachbart ist. Auf der Fahrbahn 905 kann der Verkehr in derselben oder in der entgegengesetzten Richtung wie die Richtung 925 fließen. Ein zweite Straßensegment 907 kreuzt das erste Straßensegment 901 und bildet eine Kreuzung 909. Die Kreuzung 909 ist eine durch das Stoppschild 911 bezeichnete Kreuzung mit Halteregelung. Jedes Straßensegment 901, 907 hat entsprechende Straßenbegrenzungen 913. Jedes Fahrbahnsegment 903, 905 hat in ähnlicher Weise entsprechende Fahrbahnbegrenzungen 915. Das Straßensegment 901 hat keine Fahrbahnmarkierungen und keine Gehwege oder andere Merkmale, die hinreichend zuverlässig sind, um auf einen Fußgängerüberweg zu schließen. Darüber hinaus können Straßenränder, einschließlich Kurven, die das erste Straßensegment 901 in das zweite Straßensegment 907 überleiten, so schlecht definiert sein, dass die Basiskarte solche Attribute nicht enthält oder solche Attribute nicht ausreichend vertrauenswürdig sind. Auf ländlichen oder schlecht gewarteten Stra-ßen können beispielsweise weiche Seitenstreifen üblich sein, und das Eindringen von Vegetation, die Bildung von Pfützen 926 und die Erosion von Rändern können zu einem geringen Vertrauen in die Randerkennung und die entsprechenden Attributdaten der Basiskarte führen. Das kreuzende Straßensegment 907 oder das/die entsprechende(n) Fahrbahnsegment(e) kann/können jedoch eine Linie 928 des kreuzenden Segments bereitstellen, die das Straßensegment 901 oder das/die Fahrbahnsegment(e) 903, 905 kreuzt/kreuzen. Die Linie 928 des kreuzenden Segments kann einer Mittellinie des Straßensegments 907 oder den Straßenbegrenzungen 913, den Mittellinien der Fahrbahnsegmente oder den Fahrbahnbegrenzungen 915 oder jedem anderen ähnlich relevanten Attribut der kreuzenden Straße oder Fahrbahn entsprechen. In einer Ausführungsform kann die Linie 928 des kreuzenden Segments eine Referenz senkrecht zur Fahrbahn 903 darstellen. Ein gewünschter Haltekontrollpunkt 919 kann nominell an einem lateralen Mittelpunkt des Fahrbahnsegments 903 in einem vorbestimmten Abstand 920 vor der Annäherung in Bezug auf die Linie 928 des kreuzenden Segments festgelegt werden. In einer Ausführungsform kann der vorbestimmte Abstand 920 in Bezug auf das Attribut der lokalen Geschwindigkeitsbegrenzung oder das Attribut der Funktionsklasse des kreuzenden Straßensegments 907 bestimmt werden, wobei höhere Geschwindigkeitsbegrenzungen oder eine höhere Funktionsklassenbezeichnung zu einem größeren Rückverlegung des Haltekontrollpunkts führen können. Die Basiskarte kann an der Kreuzung 909 ein Kreuzungssegment-Attribut enthalten, das Ortskoordinaten von Straßen- und Fahrbahnmerkmalen enthält, die für die Bestimmung eines Haltekontrollpunkts 919 nützlich sind. Andere hier beschriebene Attribute können mit Kreuzungen mit Halteregelung, einschließlich der beispielhaften Kreuzung 909 der Fahrszene 900, assoziiert sein, die bei der Bestimmung von Haltekontrollpunkten nützlich sind.
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10 zeigt eine beispielhafte Fahrszene 1000, die im Hinblick auf verschiedene Szenenmerkmale und Basiskarten-Attribute beschrieben wird. Das Ego-Fahrzeug 101 ist auf einem ersten Straßensegment 1001 fahrend zu sehen. Das erste Straßensegment 1001 kann eine oder mehrere Fahrbahnen umfassen. Im Beispiel fährt das Ego-Fahrzeug 101 in Richtung 1025 und belegt die Fahrbahn 1003, die der Fahrbahn 1005 benachbart ist. Auf der Fahrbahn 1005 kann der Verkehr in derselben oder in der entgegengesetzten Richtung wie in Richtung 1025 fließen. Der schraffierte Bereich stellt eine im Wesentlichen nicht kartierte Region 1040 oder eine Region mit geringer Attributsicherheit dar. Die nicht kartierte Region 1040 kann zwar befahrbare Straßen enthalten; aber es sind nur unzureichend verlässliche Kartendaten über die Kreuzung mit dem ersten Straßensegment 1001, z. B. Daten über kreuzende Straßensegmente, verfügbar. Die Kreuzung 1009 ist eine durch das Stoppschild 1011 bezeichnete Kreuzung mit Halteregelung. Das Straßensegment 1001 hat Fahrbahnbegrenzungen 1013. Jedes Fahrbahnsegment 1003, 1005 hat in ähnlicher Weise entsprechende Fahrbahnbegrenzungen 1015. Das Straßensegment 1001 hat keine Fahrbahnmarkierungen und keine Gehwege oder andere Merkmale, die auf einen Fußgängerüberweg schließen lassen. Darüber hinaus können die Straßenränder, einschließlich der Kurven, die das erste Straßensegment 1001 mit einem kreuzenden Straßensegment verbinden, so schlecht definiert sein, dass die Basiskarte solche Attribute nicht enthält. Beispielsweise können auf ländlichen oder schlecht gewarteten Straßen weiche Seitenstreifen üblich sein, und das Eindringen von Vegetation, die Bildung von Pfützen (1026) und die Erosion der Ränder können dazu führen, dass das Vertrauen in die Erkennung der Ränder und die entsprechenden Attributdaten der Basiskarte gering ist. Darüber hinaus bieten die nicht zuverlässigen, kreuzenden Straßensegmente oder die entsprechenden Fahrbahnsegmente eine kreuzende Segmentlinie, die das Straßensegment 1001 oder das/die Fahrbahnsegmente 1003, 1005 kreuzt/kreuzen. Somit wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform das am weitesten gelegene Attribut 1030 für einen im rechten Winkel verlaufenden bzw. senkrechten Straßenrand, das dem ersten Straßensegment 1001 oder dem (den) Fahrbahnsegment(en) 1003, 1005 entspricht, verwendet, um eine Referenz senkrecht zur Fahrbahn 1003 herzustellen. Ein gewünschter Haltekontrollpunkt 1019 kann nominell in einem lateralen Mittelpunkt des Fahrbahnsegments 1003 in einem vorbestimmten Abstand 1020 vor der Annäherung in Bezug auf das Attribut 1030 für einen senkrechten Straßenrand festgelegt werden. Die Basiskarte kann an der Kreuzung 1009 ein Attribut 1030 für einen senkrechten Straßenrand enthalten, das Ortskoordinaten enthält, die für die Bestimmung eines Haltekontrollpunkts 1019 nützlich sind. Andere hier beschriebene Attribute können mit Kreuzungen mit Halteregelung, einschließlich der beispielhaften Kreuzung 1009 der Fahrszene 1000, assoziiert sein, die bei der Bestimmung von Haltekontrollpunkten nützlich sind.
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Das automatisierte Fahrsystem 201 des Ego-Fahrzeugs 101 kann bei der Annäherung an Kreuzungen mit Halteregelung Basiskartendaten abfragen, die Attribute wie oben beschrieben enthalten. Insbesondere dann, wenn der Erfassungsblock 203 des Systems 201 für automatisiertes Fahren des Ego-Fahrzeugs 101 beeinträchtigt oder anderweitig nicht in der Lage ist, einen Haltekontrollpunkt zuverlässig zu bestimmen und festzulegen, kann das System 201 für automatisiertes Fahren auf Attribute der Basiskartendaten zugreifen und zwischen den vorgegebenen kartenbasierten Attributen entscheiden. Eine solche Entscheidung kann in Übereinstimmung mit einer hierarchischen Priorisierung erfolgen, wie sie im Wesentlichen in der obigen Sequenz dargelegt ist. In einer Ausführungsform ist die Priorität der Basiskarten-Attribute wie folgt: Lage der Haltelinie oder Vorfahrtslinie; Lage des Fußgängerüberwegs; Kurve des Fahrbahnrands; kreuzendes Straßen- oder Fahrbahnsegment; und senkrechte Straßenrand. Ein erstes akzeptables Attribut kann dann bei der Bestimmung eines Haltekontrollpunkts weiter verwendet werden. Alternativ dazu kann die Entscheidung zwischen den vorbestimmten Attributen aus den Kartendaten gemäß einer Rangfolge mit dem höchsten Vertrauensniveau aller vorbestimmten Attribute erfolgen. Andere Entscheidungsschemata können für einen Fachmann offensichtlich sein, und die hier Offengelegten sind als nicht begrenzende Beispiele zu verstehen. In ähnlicher Weise können zusätzliche oder andere Attribute für jemanden, der über normale Fachkenntnisse verfügt, offensichtlich sein und für die Aufnahme in Basiskartendaten zu Zwecken entwickelt werden, die hauptsächlich oder zusätzlich mit der kartenbasierten Bestimmung von Haltekontrollpunkten zusammenhängen. Es ist vorgesehen, dass die Haltepunkte selbst als unabhängige Attribute in die Basiskartendaten aufgenommen werden können, die eine vereinfachte Bezugnahme erfordern, beispielsweise auf Basis der GPS-Position und der Richtung einer Annäherung an eine Kreuzung mit Halteregelung.
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Wenn eine Beziehung zwischen einem ersten und einem zweiten Element in der obigen Offenbarung nicht ausdrücklich als „direkt“ bezeichnet wird, kann diese Beziehung eine direkte Beziehung sein, bei der keine anderen dazwischenliegenden Elemente zwischen dem ersten und dem zweiten Element vorhanden sind, kann aber auch eine indirekte Beziehung sein, bei der ein oder mehrere dazwischenliegende Elemente (entweder räumlich oder funktionell) zwischen dem ersten und dem zweiten Element vorhanden sind.
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Es versteht sich, dass ein oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens oder Prozesses in unterschiedlicher Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern. Obgleich jede der oben beschriebenen Ausführungsformen bestimmte Merkmale aufweist, kann jedes einzelne oder können mehrere dieser Merkmale, die in Bezug auf eine beliebige Ausführungsform der Offenbarung beschrieben sind, in einer beliebigen anderen Ausführungsform implementiert und/oder mit Merkmalen einer beliebigen anderen Ausführungsform kombiniert werden, selbst wenn diese Kombination nicht ausdrücklich beschrieben ist. Mit anderen Worten schließen sich die beschriebenen Ausführungsformen nicht gegenseitig aus, und Permutationen einer oder mehrerer Ausführungsformen miteinander bleiben im Rahmen dieser Offenbarung.
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Obwohl die obige Offenbarung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht der Fachmann, dass verschiedene Änderungen vorgenommen und für deren Elemente Äquivalente substituiert werden können, ohne vom Anwendungsbereich der Offenbarung abzuweichen. Außerdem können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Offenbarung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Umfang abzuweichen. Daher soll die vorliegende Offenbarung nicht auf die einzelnen offengelegten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern alle Ausführungsformen umfassen, die in ihren Anwendungsbereich fallen.
