DE102021203484B3

DE102021203484B3 - Verfahren zum Erstellen einer Führungstrajektorie für ein erstes Kraftfahrzeug, Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs sowie Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102021203484B3
Application number: DE102021203484.5A
Authority: DE
Inventors: Daniel Münning
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2021-04-08
Filing date: 2021-04-08
Publication date: 2022-09-22
Anticipated expiration: 2041-04-09
Also published as: CN117241982A; WO2022214451A1; US20240182027A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Führungstrajektorie (20) für ein erstes Kraftfahrzeug (18), mit den Schritten: Empfangen von Schwarmdaten für einen Streckenabschnitt, welche wenigstens eine Bewegungstrajektorie wenigstens eines zweiten Kraftfahrzeugs, die durch diesen Streckenabschnitt verläuft, repräsentieren (V1); Ermitteln eines Abstands von der wenigstens einen durch die Schwarmdaten repräsentierten Bewegungstrajektorie zu einem ermittelten Fahrbahnrand für den Streckenabschnitt (V2); und mittels einer elektronischen Recheneinrichtung: Heranziehen der wenigstens einen Bewegungstrajektorie für ein Ermitteln der Führungstrajektorie (20) für das erste Kraftfahrzeug (18), wenn für den Streckenabschnitt der der jeweiligen Bewegungstrajektorie zugeordnete Abstand größer als oder gleich wie ein vorgegebener Grenzwert ist, und Bereitstellen der Führungstrajektorie (20) für das erste Kraftfahrzeug (18), wodurch das erste Kraftfahrzeug (18) anhand der Führungstrajektorie (20) quergesteuert werden kann (V3).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Führungstrajektorie für ein erstes Kraftfahrzeug, ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.
Bei einem Betreiben eines Kraftfahrzeugs mittels querführenden Fahrerassistenzsystemen ist vorzusehen, dass aktiv keine durch eine Kameraeinrichtung des Kraftfahrzeugs als Fahrspurenbegrenzung detektierte Linien überfahren werden. Insbesondere in Situationen, in welchen lediglich eine Seite einer Fahrspur durch eine Linie begrenzt ist bzw. mittels der Kameraeinrichtung lediglich an einer Seite der Fahrspur die die Fahrspur begrenzende Linie erkannt wird, ist ein sicheres Führen des Kraftfahrzeugs auf der Fahrspur ohne Überfahren der die Fahrspur begrenzenden Linie gewünscht.
Aus der DE 10 2014 002 113 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Sicherheitssystems eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei aus eine Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreibenden Umfelddaten und aus auf das Kraftfahrzeug bezogenen Ego-Daten wenigstens ein Gefährdungswert ermittelt wird. Bei Erfüllung wenigstens eines Aktionskriteriums für den Gefährdungswert wird eine Warninformation an den Fahrer ausgegeben und/oder wenigstens eine Maßnahme, insbesondere ein Fahreingriff, zur Erhöhung der Sicherheit des Kraftfahrzeugs durchgeführt. Bei der Ermittlung des Gefährdungswerts wird eine das Kolonnenverhalten einer dem Kraftfahrzeug vorausfahrenden Kolonne von weiteren Fahrzeugen beschreibende, aus den Umfelddaten ermittelte Kolonnenspurinformation berücksichtigt.
Weiterhin ist aus der DE 10 2018 205 322 A1 ein Verfahren zum Erkennen einer Fehlfunktion zumindest eines Umfeldsensors eines Kraftfahrzeugs bekannt. Hierbei wird der zumindest eine Umfeldsensor betrieben, während das Kraftfahrzeug einen vorbestimmten Gate-Bereich eines Straßennetzes passiert. Anhand von jeweiligen Sensordaten des zumindest einen Umfeldsensors werden jeweilige Detektionsdaten ermittelt. Die jeweiligen Detektionsdaten beschreiben jeweils, welches zumindest eine Objekt in dem Gate-Bereich anhand der Sensordaten des jeweiligen Umfeldsensors erkannt wurde. In dem Kraftfahrzeug werden Referenzdaten bereitgestellt, die zumindest ein in dem Gate-Bereich tatsächlich vorhandenes Objekt beschreiben. Eine Abweichung der jeweiligen Detektionsdaten von den Referenzdaten wird ermittelt und falls die Abweichung ein vorbestimmtes Indikatorkriterium erfüllt, wird zu dem jeweiligen Umfeldsensor, dessen Detektionsdaten das Indikatorkriterium erfüllen, ein Eintrag betreffend die Fehlfunktion des Umfeldsensors gespeichert.
Die DE 10 2015 014 651 A1 beschreibt ein Verfahren zum Bereitstellen einer Spurinformation einer Fahrspur eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug auf der Fahrspur bewegt wird und eine Fahrtrajektorie des Kraftfahrzeugs bezüglich eines fahrzeugexternen Bezugsystems bestimmt und an ein fahrzeugexterne Sammeleinrichtung übermittelt wird.
Die DE 10 2016 007 571 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs, bei dem das Fahrzeug automatisch entlang einer Soll-Trajektorie bewegt wird, wobei - die Soll-Trajektorie anhand einer aus erfassten Umgebungsdaten ermittelten Fahrzeugposition relativ zu mindestens einer begrenzenden Fahrbahnmarkierung ermittelt wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, welche ein sicheres Steuern eines Kraftfahrzeugs auf einer Fahrspur bei lediglich einer einzigen erkannten Fahrspurbegrenzung ermöglicht, ohne dass das Kraftfahrzeug die erkannte Fahrspurbegrenzung überfährt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Führungstrajektorie für ein erstes Kraftfahrzeug. Bei dem Verfahren ist es in einem ersten Verfahrensschritt vorgesehen, dass Schwarmdaten für einen Streckenabschnitt empfangen werden, wobei die Schwarmdaten wenigstens eine Bewegungstrajektorie, die durch diesen Streckenabschnitt verläuft, wenigstens eines zweiten Kraftfahrzeugs repräsentieren. Es wird somit bei dem Verfahren für den Streckenabschnitt die wenigstens eine Bewegungstrajektorie des wenigstens einen zweiten Kraftfahrzeugs betrachtet. Hiermit beschreibt die Bewegungstrajektorie beispielsweise einen Bewegungsverlauf eines Mittelpunkts des zweiten Kraftfahrzeugs in dem Streckenabschnitt und charakterisiert somit mehrere Positionen, welche von dem zweiten Kraftfahrzeug, insbesondere dem Mittelpunkt des zweiten Kraftfahrzeugs, in dem Streckenabschnitt überfahren worden sind. In einem zweiten Verfahrensschritt des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein Abstand von der wenigstens einen durch die Schwarmdaten repräsentieren Bewegungstrajektorie zum ermittelten Fahrbahnrand für den Streckenabschnitt ermittelt wird. Insbesondere kann der Fahrbahnrand bzw. eine Relativposition des Fahrbahnrands zum jeweiligen durch die Bewegungstrajektorie repräsentierten Positionen des zweiten Kraftfahrzeugs in dem Streckenabschnitt über eine ermittelte Fahrbahnmarkierung ermittelt werden. Folglich wird ein Verlauf der wenigstens einen Bewegungstrajektorie zu der Fahrbahnmarkierung ermittelt und jeweilige kürzeste Abstände zwischen der Bewegungstrajektorie um dem Fahrbahnrand, insbesondere der Fahrbahnmarkierung, ermittelt. Diese jeweiligen kürzesten Abstände der Bewegungstrajektorie zu dem Fahrbahnrand repräsentieren einen seitlichen Abstand der Bewegungstrajektorie zu dem Fahrbahnrand. In einem dritten Verfahrensschritt des Verfahrens ist es vorgesehen, dass mittels einer elektronischen Recheneinrichtung die wenigstens eine Bewegungstrajektorie für ein Ermitteln der Führungstrajektorie für das erste Kraftfahrzeug herangezogen wird, sofern für den Streckenabschnitt der der jeweiligen Bewegungstrajektorie zugeordnete Abstand größer als oder gleich wie ein vorgegebener Grenzwert ist. Weiterhin ist es vorgesehen, dass mittels der elektronischen Rechnereinrichtung die Führungstrajektorie für das erste Kraftfahrzeug bereitgestellt wird, wodurch das erste Kraftfahrzeug anhand der Führungstrajektorie quergesteuert werden kann. Es werden somit mittels der elektronischen Rechnereinrichtung lediglich diejenigen Bewegungstrajektorien der Schwarmdaten für das Ermitteln der Führungstrajektorie herangezogen, für welche der ermittelte Abstand für den Streckenabschnitt größer als oder gleich wie der vorgegebene Grenzwert ist. Hierbei wird insbesondere lediglich der jeweils kleinste Abstand der jeweiligen Bewegungstrajektorien zu dem ermittelten Fahrbahnrand über den gesamten Streckenabschnitt herangezogen. Mit anderen Worten wird die jeweilige Bewegungstrajektorie der Schwarmdaten lediglich dann für das Ermitteln der Führungstrajektorie herangezogen, wenn der Abstand der Bewegungstrajektorie zu dem ermittelten Fahrbahnrand in dem gesamten Streckenabschnitt größer als oder gleich wie der vorgegebene Grenzwert ist. Unterschreitet der ermittelte Abstand einer der Bewegungstrajektorien der Schwarmdaten zu dem ermittelten Fahrbahnrand zumindest an einer Stelle des Streckenabschnitts den vorgegebenen Grenzwert, dann wird diese Bewegungstrajektorie für das Ermitteln der Führungstrajektorie nicht herangezogen. Hierdurch kann bei einem Steuern des ersten Kraftfahrzeugs unter Verwendung der Führungstrajektorie zumindest im Wesentlichen vermieden werden, dass das erste Kraftfahrzeug in dem Streckenabschnitt den Fahrbahnrand überfährt.
Über den Abstand kann ermittelt werden, ob das die Bewegungstrajektorie bereitstellende Kraftfahrzeug den ermittelten Fahrbahnrand überfahren hat, oder dem ermittelten Fahrbahnrand zumindest näher als der vorgegebene Grenzabstand gekommen ist. Wird somit im Rahmen des Verfahrens ermittelt, dass das Kraftfahrzeug dem Fahrbahnrand näher gekommen ist als durch den vorgegebenen Grenzwert vorgegeben, dann wird die diesem zweiten Kraftfahrzeug zugeordnete Bewegungstrajektorie nicht für das Ermitteln der Führungstrajektorie herangezogen. Wird hingegen ermittelt, dass die Bewegungstrajektorie des zweiten Kraftfahrzeugs im gesamten betrachteten Streckenabschnitt weiter als den vorgegebenen Grenzwert zu dem ermittelten Fahrbahnrand beabstandet ist, dann wird diese diesem zweiten Kraftfahrzeug zugeordnete Bewegungstrajektorie für das Ermitteln der Führungstrajektorie herangezogen. Dieses Verfahren ermöglicht, dass die Führungstrajektorie für das erste Kraftfahrzeug über die Schwarmdaten ermittelt werden kann, wodurch das erste Kraftfahrzeug auch bei Erkennen lediglich einer einzigen die Fahrbahn begrenzenden Fahrbahnmarkierung sicher gesteuert werden kann und darüber hinaus eine Gefahr eines Überfahrens des Fahrbahnrands durch das in Abhängigkeit von der Führungstrajektorie quergeführte erste Kraftfahrzeug besonders geringgehalten werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Grenzwert in Abhängigkeit von einer Fahrzeugbreite des zweiten Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Das bedeutet, dass für jedes zweite Kraftfahrzeug ein jeweiliger individueller Grenzwert vorgegeben sein kann, welcher von der jeweiligen Fahrzeugbreite des zweiten Kraftfahrzeugs abhängt. Dieser Grenzwert kann beispielsweise mittels des zweiten Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Über den Abstand der Bewegungstrajektorie zu dem ermittelten Fahrbahnrand und der ermittelten Fahrzeugbreite des zweiten Kraftfahrzeugs kann festgestellt werden, wie weit ein äußerster Rand des zweiten Kraftfahrzeugs von dem Fahrbahnrand entfernt ist beziehungsweise ob das zweite Kraftfahrzeug den Fahrbahnrand überfahren hat. Über den Grenzwert kann somit eine Toleranz für ein Annähern des zweiten Kraftfahrzeugs an den Fahrbahnrand vorgegeben sein. Der Grenzwert definiert, wie weit das zweite Kraftfahrzeug an den Fahrbahnrand angenähert werden darf während die zugeordnete Bewegungstrajektorie für den Streckenabschnitt noch für das Ermitteln der Führungstrajektorie herangezogen wird und wann das zweite Kraftfahrzeug in dem Streckenabschnitt zu nah an dem Fahrbahnrand angeordnet ist und somit ein Heranziehen der zugeordneten Bewegungstrajektorie für das Ermitteln der Führungstrajektorie unterbleibt. Durch das Ermitteln des Grenzwerts in Abhängigkeit von der Fahrzeugbreite kann somit die Fahrzeugbreite bei der Entscheidung mit einbezogen werden, ob die Bewegungstrajektorie für den Streckenabschnitt für das Ermitteln der Führungstrajektorie mit einbezogen wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung die Schwarmdaten für den Streckenabschnitt empfangen werden und diejenigen Bewegungstrajektorien verworfen werden, für welche der Abstand kleiner als der vorgegebene Grenzwert ist. Mit anderen Worten werden die Schwarmdaten mittels der elektronischen Recheneinrichtung verarbeitet und dabei vorsortiert. Somit werden bei dem Verfahren sämtliche Schwarmdaten der elektronischen Recheneinrichtung zur Verfügung gestellt, welche die jeweiligen Bewegungstrajektorien der Schwarmdaten über den vorgegebenen Grenzwert überprüft. Anschließend wird die Führungstrajektorie für das erste Kraftfahrzeug ermittelt, wobei ein Heranziehen von Bewegungstrajektorien für das Ermitteln der Führungstrajektorie unterbleibt, für welche ermittelt worden ist, dass der Abstand kleiner ist als der vorgegebene Grenzwert. Mittels der elektronischen Recheneinrichtung können somit sämtliche Bewegungstrajektorien reproduzierbar und vergleichbar überprüft werden. Die Führungstrajektorie kann beispielsweise durch Mittelung der für das Ermitteln der Führungstrajektorie herangezogenen Bewegungstrajektorien erfolgen. Hierfür können die Bewegungstrajektorien ortsbezogen einander zugeordnet werden und anschließend durch Mittelung der Bewegungstrajektorien die Führungstrajektorie für jeweilige Längenbereiche des Streckenabschnitts ermittelt werden. Die gesamte Führungstrajektorie für den Streckenabschnitt wird durch Aneinandersetzen der jeweiligen für die Längenbereiche des Streckenabschnitts ermittelten Führungstrajektorien erhalten.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektronische Recheneinrichtung von dem wenigstens einen zweiten Kraftfahrzeug zusätzlich zu der jeweiligen Bewegungstrajektorie die Strecke der Fahrzeugmitte des zweiten Kraftfahrzeugs zu dem ermittelten Fahrbahnrand sowie eine Fahrzeugbreite des zweiten Kraftfahrzeugs empfängt. Hierbei ist die elektronische Recheneinrichtung kein Teil des zweiten Kraftfahrzeugs. Weiterhin kann die elektronische Recheneinrichtung den Grenzwert in Abhängigkeit von der Fahrzeugbreite für das jeweilige zweite Kraftfahrzeug bzw. für die jeweilige Bewegungstrajektorie individuell ermitteln. Mittels der elektronischen Recheneinrichtung kann aus einer jeweils empfangenen Strecke der Fahrzeugmitte des zweiten Kraftfahrzeugs entlang der Bewegungstrajektorie zu dem ermittelten Fahrbahnrand und der empfangenen Fahrzeugbreite des jeweiligen zweiten Kraftfahrzeugs entlang der gesamten Bewegungstrajektorie in dem Streckenabschnitt den Abstand und daraus eine Beabstandung des zweiten Kraftfahrzeugs zu dem ermittelten Fahrbahnrand ermittelt werden. Es kann somit mittels der elektronischen Recheneinrichtung sowohl für jedes zweite Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrzeugbreite des zweiten Kraftfahrzeugs der Grenzwert ermittelt werden und zusätzlich mittels der elektronischen Recheneinrichtung in Abhängigkeit von dem ermittelten Grenzwert die jeweilige von dem zweiten Kraftfahrzeug bereitgestellte Bewegungstrajektorie auf das Einhalten des Grenzwerts in dem Streckenabschnitt überprüft werden.
Es ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung die empfangenen Bewegungstrajektorien in Abhängigkeit von einer der jeweiligen Bewegungstrajektorie zugeordneten Fahrzeugbreite des die Bewegungstrajektorie bereitstellenden zweiten Kraftfahrzeugs klassifiziert werden. Somit können jeweilige Bewegungstrajektorien von Kraftfahrzeugen, welche eine zumindest im wesentlichen gleiche Fahrzeugbreite aufweisen, in gemeinsamen Gruppen zusammengefasst werden. Hierdurch können besonders einfach jeweilige Bewegungstrajektorien von zweiten Kraftfahrzeugen zumindest im wesentlichen gleicher Fahrzeugbreite gemeinsam überprüft bzw. bewertet und ausgewertet werden. Hierdurch kann beispielsweise für sämtliche Bewegungstrajektorien einer gemeinsamen Gruppe ein gleicher Grenzwert vorgegeben sein. Dies ermöglicht eine besonders einfache Ermittlung und Bereitstellung des Grenzwerts.
In diesem Zusammenhang kann es in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung die Führungstrajektorie in Abhängigkeit von wenigstens einer Bewegungstrajektorie ermittelt wird, welche einer gleichen Klassifizierung zugeordnet ist wie die Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten kann die elektronischen Recheneinrichtung die Fahrzeugbreite des die Führungstrajektorie anfragenden ersten Kraftfahrzeugs empfangen. In Abhängigkeit von der empfangenen Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs wählt die elektronische Recheneinrichtung die Gruppe an aufgrund einer Fahrzeugbreite bzw. eines Bereichs an Fahrzeugbreiten gemeinsam gruppierten Bewegungstrajektorien aus, welche der empfangenen Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs zugeordnet sind. Hierdurch kann ein aufwendiges Umrechnen von Fahrzeugbreiten für das Vermeiden des Überfahrens des Fahrbahnrands unterbleiben, da lediglich diejenigen Bewegungstrajektorien für das Ermitteln der Führungstrajektorie herangezogen werden, die von zweiten Kraftfahrzeugen gleicher oder zumindest ähnlicher Fahrzeugbreiten empfangen worden sind wie die Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Führungstrajektorie in Abhängigkeit von der Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs angepasst wird. Hierbei kann die Führungstrajektorie von der elektronischen Recheneinrichtung oder von dem ersten Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der ermittelten Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs angepasst werden. Hierbei kann die Führungstrajektorie in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen der Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs und jeweiligen Fahrzeugbreiten der zweiten Kraftfahrzeuge angepasst werden, deren Bewegungstrajektorien für das Ermitteln der Führungstrajektorie herangezogen worden sind. Es kann somit eine Umrechnung der ermittelten Führungstrajektorie von den Fahrzeugbreiten der die Bewegungstrajektorien bereitstellenden zweiten Kraftfahrzeuge auf die Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs erfolgen. Hierdurch wird ermöglicht, dass besonders viele Bewegungstrajektorien von unterschiedlichen zweiten Kraftfahrzeugen für das Ermitteln der Führungstrajektorie herangezogen werden können. Ein Aussortieren jeweiliger Bewegungstrajektorien von zweiten Kraftfahrzeugen aufgrund der jeweiligen Fahrzeugbreite des zweiten Kraftfahrzeugs und somit ein Unterlassen des Heranziehens der jeweiligen Bewegungstrajektorien aufgrund der Fahrzeugbreite des zugeordneten zweiten Kraftfahrzeugs kann somit entfallen. Hierdurch kann eine besonders große Datenanlage an Schwarmdaten für das Ermitteln der Führungstrajektorie bereitgestellt werden, wodurch die Führungstrajektorie mit besonders großer Präzision ermittelt werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Führungstrajektorie aus der wenigstens einen Bewegungstrajektorie mittels einer dem ersten Kraftfahrzeug und dem wenigstens einen zweiten Kraftfahrzeug übergeordneten elektronischen Recheneinrichtung ermittelt wird. Bei der elektronischen Recheneinrichtung handelt es sich somit insbesondere um eine den Kraftfahrzeugen übergeordnete Recheneinrichtung, wie eine Servereinrichtung. Bei dieser Servereinrichtung kann es sich um ein sogenanntes „Backend“ handeln. Hierdurch können große Datenmengen in stationären Servern verarbeitet werden und jeweilige Rechenleistungen von elektronischen Recheneinrichtungen der Kraftfahrzeuge können besonders gering gehalten werden. Das Durchführen von jeweiligen Verfahrensschritten in der elektronischen Recheneinrichtung ermöglicht, dass eine einheitliche Bewertung der jeweiligen Bewegungstrajektorien sichergestellt werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass mittels des wenigstens einen zweiten Kraftfahrzeugs für den Streckenabschnitt die Bewegungstrajektorie für die elektronische Recheneinrichtung zur Verfügung gestellt wird, wenn der Abstand größer oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert ist. Weiterhin ist es vorgesehen, dass ein Bereitstellen der Bewegungstrajektorie für den Streckenabschnitt durch das wenigstens eine zweite Kraftfahrzeug für die elektronische Recheneinrichtung unterbleibt, wenn der Abstand kleiner dem vorgegebenen Grenzwert ist. Das bedeutet, dass die jeweiligen zweiten Kraftfahrzeuge selbst eine Bewertung der jeweiligen Bewegungstrajektorien durchführen und lediglich diejenigen Bewegungstrajektorien für die elektronische Recheneinrichtung bereitstellen, für welche über den gesamten Streckenabschnitt der Abstand der Bewegungstrajektorie zu dem ermittelten Fahrbahnrand größer oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert ist. Es erfolgt somit ein Vorsortieren der Bewegungstrajektorien bereits in den die Bewegungstrajektorien erzeugenden bzw. bereitstellenden zweiten Kraftfahrzeugen. Hierdurch kann eine Menge an Schwarmdaten, welche von den zweiten Kraftfahrzeugen an die elektronische Recheneinrichtung übermittelt werden, besonders gering gehalten werden. Dies erfolgt insbesondere, indem lediglich diejenigen Bewegungstrajektorien für die elektronische Recheneinrichtung bereitgestellt werden, welche aufgrund des ermittelten Abstands zu dem ermittelten Fahrbahnrand in dem jeweiligen Streckenabschnitt potentiell für das Ermitteln der Führungstrajektorie herangezogen werden können. Das Übermitteln derjenigen Bewegungstrajektorien von den jeweiligen zweiten Kraftfahrzeugen an die elektronische Recheneinrichtung, für welche der ermittelte Abstand in dem Streckenabschnitt zu dem ermittelten Fahrbahnrand den vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, wird somit vermieden, wodurch ein Übertragen von unnötigen Daten von den zweiten Kraftfahrzeugen an die elektronische Recheneinrichtung, vorliegend der nicht für das Ermitteln der Führungstrajektorie zu verwendenden Bewegungstrajektorien, eingespart werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine zweite Kraftfahrzeug eine Kameraeinrichtung umfasst, mittels welcher der Fahrbahnrand und der Abstand ermittelt werden. Hierbei kann der Fahrbahnrand mittels der Kameraeinrichtung über eine anhand von von der Kameraeinrichtung aufgezeichneten Bilddaten ermittelte Fahrbahnmarkierung ermittelt werden. Hierbei kann insbesondere eine Relativposition des Fahrbahnrands zu einer Fahrzeugmitte des zweiten Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Die Kameraeinrichtung ermöglicht ein besonders einfaches und sicheres Ermitteln eines Fahrbahnrands für den Streckenabschnitt. Hierfür ist es insbesondere nicht erforderlich, dass der Streckenabschnitt dem zweiten Kraftfahrzeug bereits bekannt ist. Somit kann das Verfahren aufgrund des Verwendens der Kameraeinrichtung für bisher dem zweiten Kraftfahrzeug unbekannte Streckenabschnitte herangezogen werden.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Steuern eines ersten Kraftfahrzeugs, bei welchem mittels einer Steuereinrichtung von einer elektronischen Recheneinrichtung eine Führungstrajektorie empfangen wird, welche in einem Verfahren wie es bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erstellen der Führungstrajektorie für das erste Kraftfahrzeug beschrieben worden ist, erstellt worden ist. Weiterhin ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass das erste Kraftfahrzeug mittels einer Steuereinrichtung entlang der Führungstrajektorie geführt wird. Die Steuereinrichtung ist insbesondere dazu eingerichtet, das erste Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisiert, insbesondere vollautomatisiert quer zu steuern, wodurch das erste Kraftfahrzeug beim Fahren durch jeweilige Streckenabschnitte sicher auf der Führungstrajektorie gehalten werden kann. Hierdurch kann ein Überfahren eines Fahrbahnrands durch das von der Steuereinrichtung geführte erste Kraftfahrzeug zumindest im Wesentlichen vermieden werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass mittels der Steuereinrichtung eine Distanz der Führungstrajektorie zu einem ermittelten Fahrbahnrand ermittelt wird, und bei Unterschreiten eines Schwellenwerts durch die Distanz die Führungstrajektorie um einen vorgegebenen Wert versetzt wird. Hierbei kann die Steuereinrichtung den Fahrbahnrand bzw. eine Relativposition der Führungstrajektorie zu den Fahrbahnrand charakterisierende Fahrbahnranddaten empfangen und in Abhängigkeit von den empfangenen Fahrbahnranddaten die Distanz ermitteln. Alternativ kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, die Distanz in Abhängigkeit von durch eine Sensoreinrichtung des ersten Kraftfahrzeugs empfangene Sensordaten zu ermitteln, welche den Fahrbahnrand charakterisieren. Bei dem Wert, um welchen die Führungstrajektorie bei Unterschreiten des Schwellenwerts durch die Distanz versetzt wird, kann es sich um einen sogenannten „Offset“ handeln. Dieses Versetzen der Führungstrajektorie um den vorgegebenen Wert bei Unterschreiten des Schwellenwerts durch die Distanz stellt sicher, dass das entlang der Führungstrajektorie geführte erste Kraftfahrzeug den ermittelten Fahrbahnrand zumindest im Wesentlichen nicht überfährt und somit die Fahrbahn nicht verlässt. Hierdurch kann eine Unfallgefahr bzw. eine Kollisionsgefahr des ersten Kraftfahrzeugs mit Objekten außerhalb der Fahrbahn besonders geringgehalten werden.
Es kann hierbei insbesondere in einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen sein, dass mittels der Steuereinrichtung der vorgegebene Wert in Abhängigkeit von einem Unterschied zwischen einer Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs und einer Fahrzeugbreite des wenigstens einen zweiten Kraftfahrzeugs ermittelt wird, dessen Bewegungstrajektorie für das Ermitteln der Führungstrajektorie herangezogen worden ist. Mit anderen Worten kann mittels der Steuereinrichtung eine Korrektur der Führungstrajektorie in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs und der Fahrzeugbreite des wenigstens einen zweiten Kraftfahrzeugs, dessen Bewegungstrajektorie für das Ermitteln der Führungstrajektorie herangezogen worden ist, durchgeführt werden. Es erfolgt somit eine Umrechnung der Führungstrajektorie auf die Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs. Bei unterschiedlichen Fahrzeugbreiten des ersten Kraftfahrzeugs und des zweiten Kraftfahrzeugs kann somit insbesondere in einem Fall, in welchem das erste Kraftfahrzeug breiter ist als die zweiten Kraftfahrzeuge, deren Bewegungstrajektorien für das Ermitteln der Führungstrajektorie herangezogen worden sind, vermieden werden, dass das breitere erste Kraftfahrzeug bei einem Führen entlang der Führungstrajektorie aus der Fahrbahn herausfährt, indem es den Fahrbahnrand überfährt. Das Korrigieren der Führungstrajektorie mittels der Steuereinrichtung in Abhängigkeit von dem Unterschied zwischen der Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs und der Fahrzeugbreite der jeweiligen zweiten Kraftfahrzeuge, deren Bewegungstrajektorien für das Ermitteln der Führungstrajektorie herangezogen worden sind, ermöglicht, dass die Bewegungstrajektorien von besonders vielen zweiten Kraftfahrzeugen unterschiedlicher Fahrzeugbreite für das Ermitteln der Führungstrajektorie herangezogen werden können, wodurch die Führungstrajektorie mit besonders hoher Präzision ermittelt werden kann. Diese Führungstrajektorie kann wiederum in ersten Kraftfahrzeugen unterschiedlichster Fahrzeugbreite für ein jeweiliges Steuern der ersten Kraftfahrzeuge herangezogen werden. Diese ermittelte Führungstrajektorie ist somit besonders universell einsetzbar, indem die Führungstrajektorie durch die jeweilige Steuereinrichtung des jeweiligen die Führungstrajektorie heranziehenden ersten Kraftfahrzeugs an die Fahrzeugbreite des jeweiligen ersten Kraftfahrzeugs angepasst wird.
Es ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Führungstrajektorie um einen vorgegebenen Wert von dem Fahrbahnrand, insbesondere einem äußeren Fahrbahnrand, wegversetzt wird. Das bedeutet, dass die Führungstrajektorie um den vorgegebenen Wert in Richtung einer Straßenmitte versetzt wird, sobald die ermittelte Distanz den vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet. Hierdurch kann eine Gefahr des Überfahrens des äußeren Fahrbahnrands durch das erste Kraftfahrzeug beim Führen des ersten Kraftfahrzeugs entlang der Führungstrajektorie besonders gering gehalten werden.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, bei welchem für einen Streckenabschnitt ein Abstand einer Bewegungstrajektorie des Kraftfahrzeugs zu einem Fahrbahnrand ermittelt wird. Weiterhin ist bei dem Verfahren vorgesehen, dass wenn für einen Streckenabschnitt der Abstand größer als oder gleich wie ein vorgegebener Grenzwert festgestellt wird, die Bewegungstrajektorie für den Streckenabschnitt für eine elektronische Recheneinrichtung bereitgestellt wird. Diese elektronische Recheneinrichtung ist dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von der Bewegungstrajektorie eine Führungstrajektorie für ein weiteres Kraftfahrzeug zu ermitteln. Für das Ermitteln des Abstands der Bewegungstrajektorie des Kraftfahrzeugs zu dem Fahrbahnrand wird ausgehend von einem jeweiligen Punkt auf der Bewegungstrajektorie der kürzeste Abstand dieses Punkts zu dem ermittelten Fahrbahnrand herangezogen. Hierdurch kann ein seitlicher Abstand der Bewegungstrajektorie zu dem Fahrbahnrand über den gesamten Streckenabschnitt ermittelt werden. Wird für wenigstens einen Bereich des Streckenabschnitts festgestellt, dass der ermittelte Abstand der Bewegungstrajektorie zu einem ermittelten Fahrbahnrand kleiner ist als der vorgegebene Grenzwert, dann wird für den Streckenabschnitt die Bewegungstrajektorie nicht für die elektronische Recheneinrichtung bereitgestellt. Insbesondere kann diese Bewegungstrajektorie verworfen werden. Es werden somit von dem Kraftfahrzeug lediglich diejenige Bewegungstrajektorien für den Streckenabschnitt für die elektronische Recheneinrichtung bereitgestellt, für welche über den gesamten Streckenabschnitt der Abstand der Bewegungstrajektorie zu dem Fahrbahnrand größer als oder gleich wie der vorgegebene Grenzwert ist. Hierfür kann insbesondere ein kleinster Abstand der Bewegungstrajektorie zu dem ermittelten Fahrbahnrand in dem gesamten Streckenabschnitt für die Betrachtung herangezogen werden. Ist dieser kleinste ermittelte Abstand größer als oder gleich wie der vorgegebene Grenzwert, dann wird diese Bewegungstrajektorie für die elektronische Recheneinrichtung bereitgestellt. Wird für diesen kleinsten Abstand ermittelt, dass dieser den vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, dann unterbleibt das Bereitstellen der Bewegungstrajektorie für die elektronische Recheneinrichtung. Es erfolgt somit ein Vorsortieren von Bewegungstrajektorien in dem Kraftfahrzeug. Hierdurch wird sichergestellt, dass lediglich diejenigen Bewegungstrajektorien von dem Kraftfahrzeug für die elektronische Recheneinrichtung bereitgestellt werden, welche von der elektronischen Recheneinrichtung weiterverwendet werden können, um die Führungstrajektorie für das weitere Kraftfahrzeug zu ermitteln. Die elektronische Recheneinrichtung, für welche das Kraftfahrzeug die wenigstens eine Bewegungstrajektorie bereitstellen kann, ist insbesondere dazu eingerichtet, das Verfahren durchzuführen, welches im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erstellen der Führungstrajektorie für das erste Kraftfahrzeug beschrieben worden ist. Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erstellen einer Führungstrajektorie für ein erstes Kraftfahrzeug sind als Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens zum Steuern eines ersten Kraftfahrzeugs sowie des Verfahrens zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs anzusehen und umgekehrt.
Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung sowie anhand der Zeichnung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:

1 eine Perspektivansicht einer Straße mit zwei in ihrer Fahrtrichtung einander entgegengesetzten Fahrbahnen, wobei auf der Straße ein Kraftfahrzeug angeordnet ist, welches entlang einer Führungstrajektorie auf der Straße quergesteuert wird, und
2 ein Verfahrensschema eines Verfahrens zum Erstellen einer Führungstrajektorie für ein erstes Kraftfahrzeug, vorliegend das Kraftfahrzeug in 1, wobei für das Erstellen der Führungstrajektorie wenigstens eine Bewegungstrajektorie wenigstens eines zweiten Kraftfahrzeugs herangezogen wird, wobei diese Bewegungstrajektorie lediglich dann für das Ermitteln der Führungstrajektorie herangezogen wird, wenn ein ermittelter Abstand von der wenigstens einen Bewegungstrajektorie zu einem ermittelten Fahrbahnrand größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert ist.

In 1 ist eine Straße 10 perspektivisch gezeigt, wobei die Straße 10 eine erste Fahrbahn 12 mit einer ersten Fahrtrichtung und eine zweite Fahrbahn 14 mit einer der ersten Fahrrichtung entgegengerichteten zweiten Fahrtrichtung aufweist. Die jeweiligen Fahrbahnen 12, 14 sind jeweils durch eine Fahrbahnmarkierung 16 nach außen und von der jeweils anderen Fahrbahn 12, 14 weg begrenzt. Eine die Fahrbahnen 12, 14 voneinander optisch abtrennende Mittellinie liegt vorliegend nicht vor. Auf der ersten Fahrbahn 12 ist ein erstes Kraftfahrzeug 18 angeordnet, welches entlang einer Führungstrajektorie 20 zumindest teilautomatisiert quergesteuert wird. Das erste Kraftfahrzeug 18 kann eine in 1 schematisch mit einem Kästchen gekennzeichnete Steuereinrichtung 22 aufweisen, mittels welcher das erste Kraftfahrzeug 18 zumindest teilautomatisiert, insbesondere vollautomatisiert anhand der Führungstrajektorie 20 quergesteuert werden kann.
Das Führen des ersten Kraftfahrzeugs 18 entlang der Führungstrajektorie 20 ermöglicht, dass das Kraftfahrzeug 18 trotz der fehlenden Mittellinie sicher auf der ersten Fahrbahn 12 geführt werden kann, wobei eine Gefahr eines Ausscherens des ersten Kraftfahrzeugs 18 auf die zweite Fahrbahn 14 besonders gering gehalten werden kann. Hierfür ist es vorgesehen, dass die Führungstrajektorie 20 aus Schwarmdaten ermittelt wird, wobei die Schwarmdaten wenigstens eine Bewegungstrajektorie wenigstens eines zweiten Kraftfahrzeugs für einen Streckenabschnitt, auf welchem sich erste das Kraftfahrzeug 18 befindet, umfassen. Um ein Überfahren der äußeren Fahrbahnmarkierung 16 durch das erste Kraftfahrzeug 18 bei einem Führen des ersten Kraftfahrzeugs 18 entlang der Führungstrajektorie 20 zu vermeiden, beispielsweise in Folge von unterschiedlichen Fahrzeugbreiten des ersten Kraftfahrzeugs 18 und des die wenigstens eine Bewegungstrajektorie bereitstellenden zweiten Kraftfahrzeugs oder einem Schlenker des die Bewegungstrajektorie bereitstellenden zweiten Kraftfahrzeugs, ist ein Verfahren zum Erstellen der Führungstrajektorie 20 für das erste Kraftfahrzeug 18 vorgesehen, dessen Verfahrensschema in 2 gezeigt ist. Zumindest der erste Verfahrensschritt V1 und der dritte Verfahrensschritt V3 des Verfahrens werden von einer den Kraftfahrzeugen übergenordneten elektronischen Recheneinrichtung, vorliegend einer Servereinrichtung, ausgeführt. Der zweite Verfahrensschritt V2 kann ebenfalls von der elektronischen Recheneinrichtung durchgeführt werden. Alternativ kann der zweite Verfahrensschritt V2 von dem jeweiligen die Bewegungstrajektorie bereitstellenden zweiten Kraftfahrzeug durchgeführt werden, insbesondere zeitlich vor einem Ablaufen des ersten Verfahrensschritts V1.
In dem ersten Verfahrensschritt V1 wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung zumindest von einem zweiten Kraftfahrzeug eine Bewegungstrajektorie empfangen, welche eine Bewegung des zweiten Kraftfahrzeugs durch einen definierten Streckenabschnitt repräsentiert. Insbesondere werden von der elektronischen Recheneinrichtung als Schwarmdaten von mehreren zweiten Kraftfahrzeugen jeweilige Bewegungstrajektorien für den Streckenabschnitt empfangen. Hierbei können die empfangenen Bewegungstrajektorien mittels der elektronischen Recheneinrichtung in jeweilige Gruppen eingeteilt werden, wobei jeweilige Bewegungstrajektorien einer gemeinsamen Gruppe von zweiten Kraftfahrzeugen empfangen worden sind, welche zumindest im Wesentlichen eine gleiche Fahrzeugbreite oder eine Fahrzeugbreite innerhalb eines für die jeweilige Gruppe vorgegebenen Fahrzeugbreitenbereichs aufweisen.
In dem zweiten Verfahrensschritt V2 ist es vorgesehen, dass für den Streckenabschnitt der Abstand der Bewegungstrajektorie, insbesondere ein kürzester Abstand der Bewegungstrajektorie zu dem äußeren Fahrbahnrand, welcher vorliegend durch die jeweilige Fahrbahnmarkierungen 16 charakterisiert ist, untersucht wird. Im Rahmen der Untersuchung wird ermittelt, ob in dem Streckenabschnitt der Abstand zwischen der jeweiligen Bewegungstrajektorie und dem Fahrbahnrand einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet. Dieser Grenzwert kann allgemein vorgegeben sein oder in Abhängigkeit von einer Fahrzeugbreite des jeweiligen die Bewegungstrajektorie bereitstellenden zweiten Kraftfahrzeugs ermittelt und für das Überprüfen der zugeordneten Bewegungstrajektorie herangezogen werden. Wird festgestellt, dass in dem Streckenabschnitt der Abstand zwischen der Bewegungstrajektorie und dem Fahrbahnrand den vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, dann unterbleibt ein Heranziehen dieser Bewegungstrajektorie für das Ermitteln der Führungstrajektorie 20. Wird hingegen im Rahmen der Überprüfung ermittelt, dass im gesamten Streckenabschnitt der Abstand der Bewegungstrajektorie zu dem Fahrbahnrand größer oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert ist, dann kann diese Bewegungstrajektorie für das Ermitteln der Führungstrajektorie 20 herangezogen werden. Wird der zweite Verfahrensschritt V2 mittels der jeweiligen die Bewegungstrajektorien erfassenden zweiten Kraftfahrzeuge durchgeführt, dann kann das jeweilige Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Überprüfung die jeweilige Bewegungstrajektorie für den Streckenabschnitt für die elektronische Recheneinrichtung bereitstellen oder das Bereitstellen der Bewegungstrajektorie für die elektronische Recheneinrichtung unterbinden, insbesondere die jeweilige Bewegungstrajektorie verwerfen. Mit anderen Worten stellt das jeweilige zweite Kraftfahrzeug die Bewegungstrajektorie lediglich dann für die elektronische Recheneinrichtung bereit, wenn in dem zweiten Kraftfahrzeug ermittelt worden ist, dass in dem gesamten Streckenabschnitt der Abstand der Bewegungstrajektorie zu dem äußeren Fahrbahnrand größer oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert ist. Hierbei kann der Grenzwert insbesondere von dem zweiten Kraftfahrzeug selbst ermittelt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Verfahrensschritt V2 mittels der elektronischen Recheneinrichtung durchgeführt werden. Hierbei ermittelt die elektronische Recheneinrichtung für jeweilige für den Streckenabschnitt empfangende Bewegungstrajektorien den Abstand der jeweiligen Bewegungstrajektorien zu dem ermittelten Fahrbandrand. Weiterhin bewertet die elektronische Recheneinrichtung den ermittelten Abstand hinsichtlich des für die jeweilige Bewegungstrajektorie vorgegebenen Grenzwerts. Mittels der elektronischen Recheneinrichtung können anschließend diejenigen Bewegungstrajektorien verworfen werden, für welche der ermittelte Abstand kleiner ist als der jeweilige zugeordnete vorgegebene Grenzwert. Die elektronische Recheneinrichtung kann den vorgegebenen Grenzwert von dem jeweiligen die Bewegungstrajektorien bereitstellenden Kraftfahrzeugen empfangen oder den Grenzwert für die jeweiligen Bewegungstrajektorien selbst ermitteln. Für das Ermitteln der jeweiligen Grenzwerte für die Bewegungstrajektorien kann die elektronische Recheneinrichtung von den jeweiligen zweiten Kraftfahrzeugen zusätzlich zu der jeweiligen Bewegungstrajektorie die jeweilige Fahrzeugbreite des zweiten Kraftfahrzeugs empfangen. Für das Ermitteln des Abstands kann die elektronische Recheneinrichtung von den jeweiligen zweiten Kraftfahrzeugen zusätzlich zu der Bewegungstrajektorie eine Strecke einer Fahrzeugmitte des zweiten Kraftfahrzeugs zu dem ermittelten Fahrbahnrand und damit eine Relativposition der jeweiligen Bewegungstrajektorien zu dem ermittelten Fahrbahnrand empfangen. Durch die Relativposition der jeweiligen Bewegungstrajektorie zu dem ermittelten Fahrbahnrand kann mittels der elektronischen Recheneinrichtung über den gesamten Streckenabschnitt der Abstand der Bewegungstrajektorie zu dem ermittelten Fahrbahnrand ermittelt werden.
In einem dritten Verfahrensschritt V3 ist es vorgesehen, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung die Führungstrajektorie 20 in Abhängigkeit von der wenigstens einen mittels der elektronischen Recheneinrichtung empfangenden Bewegungstrajektorie für den Streckenabschnitt ermittelt wird. Hierbei werden für das Ermitteln der Führungstrajektorie 20 lediglich derartige Bewegungstrajektorien herangezogen, für welche für den Streckenabschnitt festgestellt worden ist, dass die Bewegungstrajektorie durchgehend zu dem Fahrbahnrand einen Abstand aufweist, welcher größer oder gleich dem zugeordneten vorgegebenen Grenzwert ist. Anschließend wird die Führungstrajektorie 20 mittels der elektronischen Recheneinrichtung für das erste Kraftfahrzeug 18 bereitgestellt, wodurch das erste Kraftfahrzeug 18 entlang der Führungstrajektorie 20 zumindest teilautomatisiert quergesteuert werden kann.
Um sicherzugehen, dass die Führungstrajektorie 20 besonders gut an das erste Kraftfahrzeug 18 angepasst ist, kann vorgesehen werden, dass die Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs 18 mittels der elektronischen Recheneinrichtung ermittelt wird und lediglich Bewegungstrajektorien einer Gruppe, welcher die Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs 18 zugeordnet werden kann, für das Ermitteln der Führungstrajektorie 20 herangezogen werden. Alternativ oder zusätzlich kann mittels der elektronischen Recheneinrichtung die Führungstrajektorie 20 erstellt und anschließend in Abhängigkeit von der ermittelten Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs 18 angepasst werden.
Die Steuereinrichtung 22 kann dazu eingerichtet sein, eine Distanz der Führungstrajektorie 20 zu dem äußeren Fahrbahnrand zu ermitteln. Hierfür kann die Steuereinrichtung 22 Sensordaten von einer Sensoreinrichtung des ersten Kraftfahrzeugs 18, insbesondere Bilddaten von einer Kameraeinrichtung, empfangen und eine Relativposition bzw. einen relativen Verlauf der Führungstrajektorie 20 zu dem ermittelten Fahrbahnrand ermitteln. Hierbei kann die Steuereinrichtung 22 eine Distanz der Führungstrajektorie 20 zu dem Fahrbahnrand ermitteln. Wird mittels der Steuereinrichtung 22 festgestellt, dass die ermittelte Distanz einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, dann kann die Führungstrajektorie 20 um einen vorgegebenen Wert versetzt werden, insbesondere in Richtung einer Straßenmitte der Straße 10 und somit von dem äußeren Fahrbahnrand weg. Hierbei kann mittels der Steuereinrichtung 22 der Wert in Abhängigkeit von einem Unterschied zwischen ermittelter Distanz und dem vorgegebenen Schwellenwert vorgegeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann mittels der Steuereinrichtung 22 der vorgegebene Wert in Abhängigkeit von einem Unterschied zwischen einer Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs 18 und einer Fahrzeugbreite des wenigstens einen zweiten Kraftfahrzeugs ermittelt werden, dessen Bewegungstrajektorie für das Ermitteln der Führungstrajektorie 20 herangezogen worden ist.
Für ein Ermitteln des Fahrbahnrands des Streckenabschnitts um ein Ermitteln eines jeweiligen relativen Verlaufs der jeweiligen Bewegungstrajektorie zu dem Fahrbahnrand zu ermöglichen, kann das wenigstens eine zweite Kraftfahrzeug eine Kameraeinrichtung aufweisen. Mittels dieser Kameraeinrichtung kann über ein Bilderkennungsverfahren für jede Position des zweiten Kraftfahrzeugs entlang der Bewegungstrajektorie ein Abstand der Bewegungstrajektorie zu dem Fahrbahnrand ermittelt werden. Für ein Durchführen dieses Bilderkennungsverfahrens kann die Kameraeinrichtung eine künstliche Intelligenz umfassen. Mittels der Kameraeinrichtung des zweiten Kraftfahrzeugs kann für wenigstens eine Position des zweiten Kraftfahrzeugs auf der Bewegungstrajektorie der Abstand zur Fahrbahnmarkierung 16 ermittelt und der Bewegungstrajektorie zugeordnet hinterlegt werden. Dieser ermittelte Abstand kann in dem zweiten Kraftfahrzeug und/oder in der elektronischen Recheneinrichtung zum Überprüfen der jeweiligen Bewegungstrajektorie herangezogen werden.
Eine Spurerkennung und infolgedessen ein Ermitteln des jeweiligen Fahrbahnrands kann in Abhängigkeit von einem Abstand zwischen jeweiligen die Straße 10 nach außen begrenzenden Fahrbahnmarkierungen 16 erfolgen. In Abhängigkeit von dem ermittelten Abstand zwischen den Fahrbahnmarkierungen 16 kann somit von dem jeweiligen zweiten Kraftfahrzeug bzw. von dem ersten Kraftfahrzeug 18 bzw. von der elektronischen Recheneinrichtung erkannt werden, wie viele Fahrspuren die Straße 10 aufweist.
Für das Ermitteln der Führungstrajektorie 20 kann eine Mittelung der für das Ermitteln der Führungstrajektorie 20 herangezogenen Bewegungstrajektorien erfolgen. Hierbei kann eine Korrektur von Ausreißern der Bewegungstrajektorien erfolgen.
Der beschriebenen Erfindung liegt die Kenntnis zugrunde, dass Schwarmdaten verwendet werden können, um in Situationen mit nur einer die jeweilige Fahrspur begrenzenden Linie ein jeweiliges Kraftfahrzeug, vorliegend das erste Kraftfahrzeug 18, zumindest teilautomatisiert steuern zu können. Für eine Quersteuerung eines Kraftfahrzeugs sind oftmals zwei die Fahrspur zu den jeweiligen Seiten begrenzende Linien notwendig. Die Führungstrajektorie 20 kann genutzt werden, um an dieser die ermittelte Fahrbahnmarkierung 16 zu spiegeln, wodurch das erste Kraftfahrzeug 18 mittels der Steuereinrichtung 22 zwischen der ermittelten Fahrbahnmarkierung 16 und der gespiegelten Fahrbahnmarkierung quergesteuert werden kann.
Bei einer Datengenerierung der Schwarmdaten kann es vorkommen, dass eines der zweiten Kraftfahrzeuge manuell vom Fahrer gefahren wird und beispielsweise bei Gegenverkehr oder engen Stellen der Straße 10 die äußere Fahrbahnmarkierung 16 kurzzeitig überfährt. Geschieht dies bei einem besonders schmalen zweiten Kraftfahrzeug, dann verläuft die von diesem zweiten Kraftfahrzeug bereitgestellte Bewegungstrajektorie verhältnismäßig nah an der äußeren Fahrbahnmarkierung 16. Wird diese Bewegungstrajektorie im Rahmen der Schwarmdaten für das Ermitteln der Führungstrajektorie 20 herangezogen, dann könnte die Gefahr bestehen, dass das erste Kraftfahrzeug 18 die äußere Fahrbahnmarkierung 16 überfährt, sollte das erste Kraftfahrzeug 18 deutlich breiter sein als das die Bewegungstrajektorie bereitstellende zweite Kraftfahrzeug. Für dieses Problem gibt es die folgenden Lösungsmöglichkeiten. Zum einen können von dem zweiten Kraftfahrzeug lediglich diejenigen Bewegungstrajektorien für die elektronischen Recheneinrichtung bereitgestellt werden, in denen das zweite Kraftfahrzeug aktiv keine bekannte Linie überfahren hat. Es erfolgt somit ein Hochladen der Bewegungstrajektorie von dem zweiten Kraftfahrzeug an die elektronische Recheneinrichtung lediglich dann, wenn der ermittelte Abstand der jeweiligen Bewegungstrajektorie zu dem ermittelten Fahrbahnrand größer oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert ist. Hierfür kann eine in der Kameraeinrichtung hinterlegte Kenngröße, insbesondere die sogenannte „distance to line“-Kenngröße, herangezogen werden.
Alternativ oder zusätzlich kann zur Lösung des Problems eine Bereinigung der Schwarmdaten in der elektronischen Recheneinrichtung und somit im Backend erfolgen. Hierbei laden die zweiten Kraftfahrzeuge grundsätzlich zu ihren Bewegungstrajektorien ihre jeweiligen Fahrzeugbreiten mit hoch. Eine Toleranz der gefahrenen Bewegungstrajektorien auf Basis von Fahrzeuggeometrien der zweiten Kraftfahrzeuge, insbesondere der Fahrzeugbreiten, ist somit bekannt. Hierbei beschreibt die Toleranz einen Unterschied einer halben Fahrzeugbreite der zweiten Kraftfahrzeuge untereinander bzw. der zweiten Kraftfahrzeuge zu dem ersten Kraftfahrzeug 18. Die Schwarmdaten können in Abhängigkeit von den jeweiligen zugeordneten Fahrzeugbreiten in Klassen unterteilt und abgelegt werden. Alternativ oder zusätzlich kann über diese Information einer mittleren bzw. maximalen Fahrzeugbreite der jeweiligen die Bewegungstrajektorien bereitstellenden zweiten Kraftfahrzeuge eine Korrektur der jeweiligen Bewegungstrajektorien in der elektronischen Recheneinrichtung erfolgen.
Für ein Lösen des Problems kann weiterhin alternativ oder zusätzlich eine Korrektur der Führungstrajektorie 20 bei deren Nutzung im ersten Kraftfahrzeug 18 erfolgen. Hierfür kann die Führungstrajektorie 20 mittels des ersten Kraftfahrzeugs 18 von der elektronischen Recheneinrichtung empfangen werden. Wird ermittelt, dass die Distanz der Führungstrajektorie 20 zu dem Fahrbahnrand kleiner ist als eine halbe Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs 18, dann kann infolgedessen die Führungstrajektorie 20 um einen vorgegebenen Wert versetzt werden. Alternativ oder zusätzlich können mittels des ersten Kraftfahrzeugs 18 zusätzlich zu der Führungstrajektorie 20 die Fahrzeugbreiten der zweiten Kraftfahrzeuge empfangen werden, deren Bewegungstrajektorien für das Ermitteln der Führungstrajektorie 20 herangezogen worden sind. Weiterhin kann ein Abgleich der Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs 18 mit den empfangenen Fahrzeugbreiten der zweiten Kraftfahrzeuge erfolgen und der Wert, um welchen die Führungstrajektorie 20 zu versetzen ist, in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleichs bestimmt werden. Weisen beispielsweise die die Bewegungstrajektorien bereitstellenden zweiten Kraftfahrzeuge eine Fahrzeugbreite von 1,90 m auf und weist hingegen das erste Kraftfahrzeug 18 eine Fahrzeugbreite von 2,00 m auf, dann ist das erste Kraftfahrzeug 18 im Vergleich zu den zweiten Kraftfahrzeugen zu beiden Fahrzeugseiten jeweils 5 cm breiter. Folglich wird die empfangende Führungstrajektorie 20 um 5 cm versetzt, insbesondere von einem äußeren Fahrbahnrand weg und zu einer Mitte der Straße 10 hin. Es erfolgt somit eine Korrektur der Führungstrajektorie 20, um bei einer Nutzung der Führungstrajektorie 20 zum Steuern des ersten Kraftfahrzeugs 18 zu verhindern, dass ermittelte Fahrbahnmarkierungen 16 überfahren werden.
Insgesamt zeigt die Erfindung, wie ein Verfahren zur Kontrolle und Analyse der Datengenerierung von Schwarmdaten im Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, erfolgen kann.
Bezugszeichenliste

10: Straße
12: erste Fahrbahn
14: zweite Fahrbahn
16: Fahrbahnmarkierung
18: erstes Kraftfahrzeug
20: Führungstrajektorie
22: Steuereinrichtung
V1-V3: jeweilige Verfahrensschritte

Claims

Verfahren zum Erstellen einer Führungstrajektorie (20) für ein erstes Kraftfahrzeug (18), mit den Schritten: - Empfangen von Schwarmdaten für einen Streckenabschnitt, welche wenigstens eine Bewegungstrajektorie wenigstens eines zweiten Kraftfahrzeugs, die durch diesen Streckenabschnitt verläuft, repräsentieren (V1), - Ermitteln eines Abstands von der wenigstens einen durch die Schwarmdaten repräsentierten Bewegungstrajektorie zu einem ermittelten Fahrbahnrand für den Streckenabschnitt (V2), und - Mittels einer elektronischen Recheneinrichtung: Heranziehen der wenigstens einen Bewegungstrajektorie für ein Ermitteln der Führungstrajektorie (20) für das erste Kraftfahrzeug (18), wenn für den Streckenabschnitt der der jeweiligen Bewegungstrajektorie zugeordnete Abstand größer als oder gleich wie ein vorgegebener Grenzwert ist, und Bereitstellen der Führungstrajektorie (20) für das erste Kraftfahrzeug (18), wodurch das erste Kraftfahrzeug (18) anhand der Führungstrajektorie (20) quergesteuert werden kann (V3).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Grenzwert in Abhängigkeit von einer Fahrzeugbreite des zweiten Kraftfahrzeugs ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei mittels der elektronischen Recheneinrichtung die Schwarmdaten für den Streckenabschnitt empfangen werden und diejenigen Bewegungstrajektorien verworfen werden, für welche der Abstand kleiner als der vorgegebene Grenzwert ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektronische Recheneinrichtung von dem wenigstens einen zweiten Kraftfahrzeug zusätzlich zu der Bewegungstrajektorie die Strecke der Fahrzeugmitte des zweiten Kraftfahrzeugs zu dem ermittelten Fahrbahnrand und eine Fahrzeugbreite des zweiten Kraftfahrzeugs empfängt und die elektronische Recheneinrichtung den Grenzwert in Abhängigkeit von der Fahrzeugbreite ermittelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels der elektronischen Recheneinrichtung die empfangenen Bewegungstrajektorien in Abhängigkeit von einer der jeweiligen Bewegungstrajektorie zugeordneten Fahrzeugbreite des die Bewegungstrajektorie bereitstellenden zweiten Kraftfahrzeugs klassifiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei mittels der elektronischen Recheneinrichtung die Führungstrajektorie (20) in Abhängigkeit von wenigstens einer Bewegungstrajektorie ermittelt wird, welche einer gleichen Klassifizierung zugeordnet ist wie die Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs (18).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Führungstrajektorie (20) in Abhängigkeit von einer Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs (18) angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Führungstrajektorie (20) aus der wenigstens einen Bewegungstrajektorie mittels einer dem ersten Kraftfahrzeug (18) und dem wenigstens einen zweiten Kraftfahrzeug übergeordneten elektronischen Recheneinrichtung ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels des wenigstens einen zweiten Kraftfahrzeugs für den Streckenabschnitt die Bewegungstrajektorie für die elektronische Recheneinrichtung zur Verfügung gestellt wird, wenn der Abstand größer oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert ist, und wobei ein Bereitstellen der Bewegungstrajektorie für den Streckenabschnitt für die elektronische Recheneinrichtung unterbleibt, wenn der Abstand kleiner dem vorgegebenen Grenzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei mittels einer Kameraeinrichtung des zweiten Kraftfahrzeugs der Fahrbahnrand und der Abstand ermittelt werden.
Verfahren zum Steuern eines ersten Kraftfahrzeugs (18), bei welchem mittels einer Steuereinrichtung (22) von einer elektronischen Recheneinrichtung eine in einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche erstellte Führungstrajektorie (20) empfangen wird und das erste Kraftfahrzeug (18) mittels der Steuereinrichtung (22) entlang der Führungstrajektorie (20) geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei mittels der Steuereinrichtung (22) eine Distanz der Führungstrajektorie (20) zu einem Fahrbahnrand ermittelt wird und bei Unterschreiten eines Schwellenwerts durch die Distanz die Führungstrajektorie (20) um einen vorgegebenen Wert versetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei mittels der Steuereinrichtung (22) der vorgegebene Wert in Abhängigkeit von einem Unterschied zwischen einer Fahrzeugbreite des ersten Kraftfahrzeugs (18) und einer Fahrzeugbreite des wenigstens einen zweiten Kraftfahrzeugs ermittelt wird, dessen Bewegungstrajektorie für das Ermitteln der Führungstrajektorie (20) herangezogen worden ist.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Führungstrajektorie (20) um den vorgegebenen Wert von dem Fahrbahnrand weg versetzt wird.
Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, bei welchem für einen Streckenabschnitt ein Abstand einer Bewegungstrajektorie des Kraftfahrzeugs zu einem Fahrbahnrand ermittelt wird, und, wenn für den Streckenabschnitt der Abstand größer als oder gleich wie ein vorgegebener Grenzwert ist, die Bewegungstrajektorie für den Streckenabschnitt für eine elektronische Recheneinrichtung bereitgestellt wird, welche dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von der Bewegungstrajektorie eine Führungstrajektorie (20) für ein weiteres Kraftfahrzeug (18) zu ermitteln.