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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs, wobei das Fahrerassistenzsystem dazu ausgebildet ist, eine Querführung des Fahrzeugs zu bewirken. Bei dem Verfahren wird überprüft, ob mittels wenigstens eines Umfeldsensors des Fahrzeugs in einer Umgebung des Fahrzeugs ein Referenzobjekt erfassbar ist, welches von dem Fahrerassistenzsystem für die Querführung des Fahrzeugs nutzbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem.
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Ein zur Querführung eines Fahrzeugs ausgebildetes Fahrerassistenzsystem kann darauf beruhen, dass mittels eines Umfeldsensors wie etwa einer Kamera des Fahrzeugs Fahrbahnmarkierungen erkannt werden und eine Regelung bei der Querführung auf dem Erkennen dieser Fahrbahnmarkierungen basiert. Wenn mittels der Kamera keine derartigen Spurmarkierungen erkannt werden, kann dementsprechend keine alleine auf das Erkennen von Fahrbahnmarkierungen oder Spurmarkierungen gestützte Querführung vorgenommen werden.
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Die
DE 10 2016 118 497 A1 beschreibt ein Verfahren zum Ermitteln einer virtuellen Fahrspur für eine von einem Kraftfahrzeug befahrene Straße. Das Verfahren basiert auf den Trajektorien von sich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs bewegenden anderen Fahrzeugen und beruht auf der Annahme, dass die anderen Fahrzeuge einem konsistenten Weg folgen. Ein Fahrzeug, das sich nicht entsprechend diesem Verhaltensmodell verhält, sondern die Fahrspur wechselt oder in Schlangenlinien fährt, kann herausgefiltert werden.
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Die
US 2018/0257708 A1 beschreibt eine Fahrassistenzvorrichtung mit einem Spurhalteassistenten. Hierbei wird etwa abhängig von Wetterbedingungen festgestellt, ob der Spurhalteassistent aktiviert werden sollte.
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Des Weiteren beschreibt die
US 2018/0257647 A1 ein Verfahren, bei welchem ein anormales Fahrverhalten eines benachbarten Fahrzeugs ermittelt werden soll. Wenn Fahrbahnmarkierungen vorhanden sind, wird hierbei eine Referenztrajektorie aus den detektierten Fahrbahnmarkierungen abgeleitet. Falls keine Fahrbahnmarkierungen vorhanden sind, werden eine Trajektorie des eigenen Fahrzeugs und Trajektorien von weiteren Fahrzeugen in der Umgebung des eigenen Fahrzeugs als Referenz genutzt um festzustellen, ob das benachbarte Fahrzeug in gefährlicher Weise von seinem Fahrstreifen abweicht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art schaffen, durch welches eine ungünstige Querführung vermieden wird, und ein zur Durchführung dieses Verfahrens ausgebildetes Fahrzeug anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs ist das Fahrerassistenzsystem dazu ausgebildet, eine Querführung des Fahrzeugs zu bewirken. Bei dem Verfahren wird überprüft, ob mittels wenigstens eines Umfeldsensors des Fahrzeugs in einer Umgebung des Fahrzeugs ein Referenzobjekt erfassbar ist, welches von dem Fahrerassistenzsystem für die Querführung nutzbar ist. Dann, wenn mittels des wenigstens einen Umfeldsensors kein für die Querführung des Fahrzeugs nutzbares Referenzobjekt in der Umgebung des Fahrzeugs erfasst wird, zieht das Fahrerassistenzsystem eine basierend auf einem Fahrweg wenigstens eines Fremdfahrzeugs erstellte Trajektorie heran. Hierbei wird von dem Fahrerassistenzsystem ein Entlangfahren auf der Trajektorie unterbunden, wenn eine bei der Querführung des Fahrzeugs zum Entlangfahren auf der Trajektorie einzustellende Radstellung wenigstens eines lenkbaren Rads des Fahrzeugs um mehr als ein vorbestimmtes Maß von einer vorbestimmten Radstellung des wenigstens einen Rads abweicht.
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Das Verfahren basiert auf der Erkenntnis, dass für die Querführung grundsätzlich die Trajektorie genutzt werden kann, welche basierend auf dem Fahrweg des wenigstens einen Fremdfahrzeugs erstellt wurde. Dementsprechend kann sich das Fahrerassistenzsystem der beispielsweise anhand von Schwarmdaten erstellten Trajektorie als zusätzlicher Regelquelle bedienen.
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Eine die Trajektorie nutzende Querführung lässt sich etwa dann gut realisieren, wenn das Fahrzeug auf einer Landstraße unterwegs ist, welche als Fahrbahnmarkierung lediglich einen Randstreifen oder dergleichen aufweist. Wenn die in dem Fahrerassistenzsystem vorhandenen Schwarmdaten sowohl den Randstreifen umfassen, welcher von dem wenigstens einen Fremdfahrzeug erfasst wurde, als auch die Trajektorie oder den Fahrweg des wenigstens eines Fremdfahrzeugs, so kann nämlich beispielsweise eine mittels einer Kamera des Fahrzeugs in Echtzeit erfasste Markierung in Form des Randstreifens mit dem aus den Schwarmdaten stammenden Randstreifen abgeglichen werden. Wenn hierbei eine Übereinstimmung festgestellt wird, wenn also die Lage der von der Kamera erfassten Fahrbahnmarkierung mit der Fahrbahnmarkierung gemäß den Schwarmdaten weitgehend übereinstimmt, so kann die Trajektorie des wenigstens einen Fremdfahrzeugs beziehungsweise die aus den Schwarmdaten stammende oder basierend auf den Schwarmdaten erstellte Trajektorie für die Querführung verwendet werden.
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Wenn jedoch mittels des wenigstens einen Umfeldsensors keinerlei für die Querführung des Fahrzeugs nutzbares Referenzobjekt wie etwa der Randstreifen in der Umgebung des Fahrzeugs erfasst wird, so kann prinzipiell auch ausschließlich die basierend auf den Schwarmdaten erstellte Trajektorie für die Querführung verwendet werden. Jedoch ist es dann nicht möglich, die Trajektorie mit den in Echtzeit erfassten Daten zu plausibilisieren, welche von dem wenigstens einen Umfeldsensors des Fahrzeugs geliefert werden.
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Es können Probleme auftreten, wenn in einer solchen Situation das Fahrzeug bei der Querführung quasi blind der Trajektorie folgt. Die Probleme können dadurch bedingt sein, dass die zugrundeliegende Trajektorie fehlerhaft ist. Eine damit einhergehende, ungünstige Querführung wird jedoch vorliegend vermieden. Denn das Fahrerassistenzsystem unterbindet das Entlangfahren auf der Trajektorie beziehungsweise ein blindes Nachfahren der Trajektorie dann, wenn die bei der Querführung des Fahrzeugs zum Zwecke des Entlangfahrens auf der Trajektorie oder Nachfahrens der Trajektorie einzustellende Radstellung des wenigstens einen lenkbaren Rads des Fahrzeugs zu sehr von der vorbestimmten Radstellung abweicht, also zu sehr von einer zulässigen Radstellung des wenigstens einen lenkbaren Rads abweicht.
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Durch das Vorgeben der vorbestimmten Radstellung wird die Querführung des Fahrzeugs eingeschränkt, so dass nicht jede Trajektorie nachgefahren werden kann beziehungsweise nicht auf jeder Trajektorie entlang gefahren werden kann. Vielmehr wird das Entlangfahren auf der Trajektorie unterbunden, wenn unzulässig große Abweichungen der bei der Querführung zum Zwecke des Entlangfahrens auf der Trajektorie einzustellenden Radstellungen von den zulässigen Radstellungen vorliegen. Durch das Einschränken stellt sich ein tatsächlicher Fahrweg des Fahrzeugs ein. Durch eine Limitierung eines von dem Fahrerassistenzsystem eingestellten Lenkwinkels des wenigstens einen lenkbaren Rads wird verhindert, dass das Fahrzeug der Trajektorie folgt, sodass das Fahrzeug sich stattdessen auf dem tatsächlichen Fahrweg fortbewegt. Folglich wird insbesondere eine ungünstige Querführung des Fahrzeugs vermieden, bei welcher das Fahrzeug ansonsten einer fehlerhaften Trajektorie folgen würde.
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Insbesondere wenn das Befolgen der fehlerhaften Trajektorie dazu führen würde, dass das Fahrzeug von einem Fahrstreifen abkommt und so etwa in einen für den Gegenverkehr vorbehaltenen Fahrstreifen gelangt oder auf einen Bordstein auffährt, ist das blinde Befolgen der Trajektorie, also das blinde Entlangfahren auf der Trajektorie, ungünstig. Insbesondere derartige ungünstige Querführungen werden vorliegend vermieden.
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Vorzugsweise nutzt das Fahrerassistenzsystem die Trajektorie für die Querführung, wenn die bei der Querführung des Fahrzeugs einstellende Radstellung um maximal das vorbestimmte Maß von der vorbestimmten Radstellung abweicht. Denn dann lässt sich die Trajektorie vorteilhaft für die Querführung verwenden, ohne dass mit einem Auftreten von ungünstigen Situationen zu rechnen ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass in einer Verkehrssituation, in welcher mittels des wenigstens einen Umfeldsensors kein für die Querführung des Fahrzeugs nutzbares Referenzobjekt in der Umgebung des Fahrzeugs erfasst wird, mit dem Fahrzeug ein Abbiegevorgang vorgenommen wird. Wenn ein derartiger Abbiegevorgang vorgenommen wird, so handelt es sich bei der vorbestimmten Radstellung des wenigstens einen lenkbaren Rads um einen Lenkeinschlag des wenigstens einen lenkbaren Rads des Fahrzeugs.
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In einem solchen Fall werden demnach Lenkeinschläge des wenigstens einen lenkbaren Rads des Fahrzeugs nicht zugelassen, wenn diese bei der Querführung des Fahrzeugs zum Entlangfahren auf der Trajektorie einzustellenden Lenkeinschläge um mehr als das vorbestimmte Maß von vorbestimmten Lenkeinschlägen abweichen. Auf diese Weise kann beispielsweise bei dem Abbiegevorgang etwa an einer Kreuzung oder dergleichen vermieden werden, dass sich das Fahrzeug beim Abbiegen zu sehr von einem Fahrbahnrand entfernt und so in den Gegenverkehr gelangt oder zu nahe an den Fahrbahnrand gerät.
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Besonders einfach lässt sich das Verfahren jedoch implementieren, wenn durch das Verhindern einer zu großen Abweichung von der vorbestimmten Radstellung Lenkeinschläge des wenigstens einen lenkbaren Rads vermieden beziehungsweise vergleichsweise weitgehend begrenzt werden.
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Vorzugsweise bewirkt daher ein Einstellen der vorbestimmten Radstellung im Wesentlichen eine Geradeausfahrt des Fahrzeugs. Auf diese Weise kann etwa vermieden werden, dass das über eine Kreuzung fahrende Fahrzeug aufgrund eines Entlangfahrens auf der Trajektorie etwa in den Gegenverkehr gerät, wenn an der Kreuzung keine für die Querführung nutzbaren Referenzobjekte vorhanden sind. Vielmehr wird bei der Geradeausfahrt die Fahrtrichtung des Fahrzeugs beibehalten und nicht (beziehungsweise in besonders geringem Ausmaß) durch ein Vornehmen von Lenkeinschlägen der Trajektorie gefolgt. Dies ist im Hinblick auf ein Verhindern von ungünstigen Fahrsituationen vorteilhaft.
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Vorzugsweise zieht das Fahrerassistenzsystem dann die Trajektorie heran, wenn mittels des wenigstens einen Umfeldsensors weder wenigstens eine Fahrbahnmarkierung noch ein dem Fahrzeug vorausfahrendes weiteres Fahrzeug als für die Querführung des Fahrzeugs nutzbare Referenzobjekte in der Umgebung des Fahrzeugs erfasst werden. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass an sich sowohl Fahrbahnmarkierungen als auch vorausfahrende weitere Fahrzeuge bei der Querführung als Quelle zur Plausibilisierung der Trajektorie genutzt werden können. Wenn jedoch kein derartiges Referenzobjekt in der Umgebung des Fahrzeugs vorhanden ist, so kann das blinde Befolgen der Trajektorie zu unerwünschten Fahrsituationen führen, welche vorliegend vermieden werden.
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Vorzugsweise zieht das Fahrerassistenzsystem die Trajektorie heran, wenn an einer von dem Fahrzeug zu durchfahrenden Kreuzung kein für die Querführung nutzbares Referenzobjekt erfasst wird. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass insbesondere an Kreuzungen Referenzobjekte wie Fahrbahnmarkierungen fehlen können, so dass in einem solchen Fall die basierend auf dem Fahrweg des wenigstens einen Fremdfahrzeugs erstellte Trajektorie in besonders vorteilhafter Weise genutzt werden kann.
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Die zulässige Abweichung der bei der Querführung des Fahrzeugs zum Entlangfahren auf der Trajektorie einzustellenden Radstellung von der vorbestimmten Radstellung kann in vorteilhafter Weise in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter festgelegt werden. So kann das Verfahren sehr flexibel an unterschiedliche Fahrsituationen angepasst werden.
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Beispielsweise kann das vorbestimmte Maß in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs festgelegt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, bei einer geringeren Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs eine größere Abweichung und somit ein größeres vorbestimmtes Maß zuzulassen als bei einer höheren Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Auf diese Weise wird insbesondere berücksichtigt, dass bei der höheren Fahrgeschwindigkeit beispielsweise ein Lenkeinschlag des lenkbaren Rads in kürzerer Zeit eine größere Abweichung von einer zuvor vorliegenden Fahrtrichtung des Fahrzeugs mit sich bringt als bei der geringeren Fahrgeschwindigkeit. Daher ist die Festlegung des vorbestimmten Maßes in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit vorteilhaft.
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Zusätzlich oder alternativ kann das vorbestimmte Maß in Abhängigkeit von aktuellen Witterungsbedingungen festgelegt werden. Denn auch bei ungünstigen Witterungsbedingungen wie beispielsweise bei Regen und/oder Schneefall und/oder schlechter Sicht ist es vorteilhaft, geringere Abweichungen und somit ein kleineres vorbestimmtes Maß zuzulassen als bei günstigen Witterungsbedingungen. Dies beruht außerdem auf der Erkenntnis, dass bei ungünstigen Witterungsbedingungen die Erkennbarkeit von für die Querführung nutzbaren Referenzobjekten in der Umgebung des Fahrzeugs geringer ist als bei günstigen Witterungsbedingungen.
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Zusätzlich oder alternativ kann das vorbestimmte Maß in Abhängigkeit von einer Korrektheit der Trajektorie festgelegt werden. Mit anderen Worten kann also bei dem Vorgeben des zulässigen Maßes der Abweichung eine Güte der Schwarmdaten berücksichtigt werden, aus welchen die Trajektorie erstellt ist. Ob die Trajektorie korrekt ist oder weniger korrekt beziehungsweise fehlerhaft ist, hat nämlich einen Einfluss darauf, ob ein Befolgen der Trajektorie mit Problemen verbunden sein kann oder nicht beziehungsweise ob dies in geringerem Ausmaß der Fall ist. Daher ist das Festlegen des vorbestimmten Maßes in Abhängigkeit von der Korrektheit der Trajektorie vorteilhaft.
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Vorzugsweise wird ein Ausmaß der Korrektheit der Trajektorie ermittelt, indem eine Übereinstimmung von mittels des wenigstens einen Umfeldsensors erfassten Daten mit von dem Fahrerassistenzsystem nutzbaren Referenzdaten geprüft wird, auf welche die Trajektorie bezogen ist. Beispielsweise kann es sich bei diesen Referenzdaten um eine Fahrbahnmarkierung wie etwa einen Randstreifen oder dergleichen handeln, wobei die Trajektorie einen bestimmten jeweiligen Abstand von einem solchen Randstreifen aufweisen kann. Es kann etwa eine Situation gegeben sein, in welcher für die Querführung des Fahrzeugs nutzbare Referenzobjekte in der Umgebung des Fahrzeugs vorhanden sind. Wenn sich in dieser Situation herausstellt, dass von dem Fahrerassistenzsystem nutzbare Referenzdaten wie beispielsweise der Randstreifen sehr genau mit der Lage des Randstreifens übereinstimmt, welcher mittels des wenigstens einen Umfeldsensors des Fahrzeugs erfasst wird, so kann auch davon ausgegangen werden, dass die Trajektorie eine hohe Korrektheit beziehungsweise geringe Fehlerhaftigkeit aufweist. Ein derartiges Ermitteln des Ausmaßes der Korrektheit der Trajektorie lässt sich besonders einfach und zuverlässig umsetzen beziehungsweise realisieren.
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Vorzugsweise ist die Trajektorie basierend auf einem jeweiligen Fahrweg einer Vielzahl von Fremdfahrzeugen erstellt. Auch dies ist im Hinblick auf die Verlässlichkeit beziehungsweise Korrektheit der Trajektorie vorteilhaft. Beispielsweise kann es sich bei der basierend auf einer Vielzahl von jeweiligen Fahrwegen von Fremdfahrzeugen erstellten Trajektorie um einen durchschnittlichen Pfad handeln, entlang dessen sich die Fremdfahrzeuge bereits bewegt haben.
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Die Trajektorie kann dem Fahrerassistenzsystem von einer fahrzeugexternen Speichereinrichtung übermittelt werden, beispielsweise von einem Server und/oder einer Cloud oder dergleichen. Es kann also die externe Speichereinrichtung dem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs Schwarmdaten in Form der erstellten Trajektorie zur Verfügung stellen, so dass diese Trajektorie in der jeweiligen Situation von dem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs gut genutzt werden kann.
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Auf diese Weise kann zudem erreicht werden, dass das Fahrzeug nur diejenigen Trajektorien von der fahrzeugexternen Speichereinrichtung abruft, welche für die gerade durchgeführte Fahrt des Fahrzeugs in sinnvoller Weise verwendbar sind. Dies minimiert zum einen die Menge an von der Speichereinrichtung zu übermittelnden Daten und entsprechend auch einen Speicherbedarf auf Seiten des Fahrerassistenzsystems.
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Zum Unterbinden des Entlangfahrens auf der Trajektorie kann die von dem Fahrerassistenzsystem bewirkte Querführung des Fahrzeugs deaktiviert werden. Auf diese Weise lässt sich besonders einfach erreichen, dass nicht aufgrund eines Entlangfahrens auf der Trajektorie zu große Abweichungen der einzustellenden Radstellung von der vorbestimmten Radstellung des wenigstens einen lenkbaren Rads des Fahrzeugs auftreten.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug weist ein Fahrerassistenzsystem auf, welches dazu ausgebildet ist, eine Querführung des Fahrzeugs zu bewirken. Das Fahrerassistenzsystem ist dazu ausgebildet zu überprüfen, ob mittels wenigstens eines Umfeldsensors des Fahrzeugs in einer Umgebung des Fahrzeugs ein Referenzobjekt erfassbar ist, welches von dem Fahrerassistenzsystem für die Querführung des Fahrzeugs nutzbar ist. Das Fahrerassistenzsystem ist weiter dazu ausgebildet, dann, wenn mittels des wenigstens einen Umfeldsensors kein für die Querführung des Fahrzeugs nutzbares Referenzobjekt in der Umgebung des Fahrzeugs erfassbar ist, eine basierend auf einem Fahrweg wenigstens eines Fahrzeugs erstellte Trajektorie heranzuziehen. Das Fahrerassistenzsystem ist außerdem dazu ausgebildet, ein Entlangfahren auf der Trajektorie zu unterbinden, wenn eine bei der Querführung des Fahrzeugs zum Entlangfahren auf der Trajektorie einzustellende Radstellung wenigstens eines lenkbaren Rads des Fahrzeugs um mehr als ein vorbestimmtes Maß von einer vorbestimmten Radstellung des wenigstens einen Rads abweicht. Durch das Vorgeben der vorbestimmten Radstellung ist die Querführung des Fahrzeugs einschränkbar, und durch das Einschränken stellt sich ein tatsächlicher Fahrweg des Fahrzeugs ein. Durch eine Limitierung eines von dem Fahrerassistenzsystem eingestellten Lenkwinkels des wenigstens einen lenkbaren Rads ist verhinderbar, dass das Fahrzeug der Trajektorie folgt, sodass das Fahrzeug sich stattdessen auf dem tatsächlichen Fahrweg fortbewegt. Folglich ist das Fahrzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet, so dass sich eine ungünstige Querführung des Fahrzeugs vermeiden lässt.
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Das Fahrerassistenzsystem kann insbesondere in einen Umfeldsensor des Fahrzeugs etwa in Form einer Kamera des Fahrzeugs integriert sein. Dadurch ist der Umfeldsensor besonders vielfältig nutzbar, nämlich sowohl für die Erkennung von Referenzobjekten in der Umgebung des Fahrzeugs als auch für die Querführung des Fahrzeugs.
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Bei der Querführung des Fahrzeugs kann ein Fahrer des Fahrzeugs insbesondere dahingehend unterstützt werden, dass der Fahrer keine Lenkbewegungen mittels einer Lenkhandhabe des Fahrzeugs wie etwa eines Lenkrads selber vorzunehmen braucht. Vielmehr werden bei der Querführung des Fahrzeugs diese Lenkbewegungen von dem Fahrerassistenzsystem bewirkt, wobei die Lenkbewegungen mit den entsprechenden Radstellungen des wenigstens einen lenkbaren Rads des Fahrzeugs einhergehen. Bei einem derartigen Fahrerassistenzsystem ist ein Automatisierungsgrad in Form einer Teilautomatisierung realisiert.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Fahrerassistenzsystem über eine derartige Teilautomatisierung hinaus für eine höhere Autonomiestufe beziehungsweise einen höheren Automatisierungsgrad des autonomen Fahrens ausgebildet oder ausgelegt ist.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine Situation, in welcher ein Fahrzeug von einem Streckenabschnitt oder Fahrbahnabschnitt, in welchem Fahrbahnmarkierungen vorhanden sind, in einen Streckenabschnitt wie etwa eine Kreuzung gelangt, auf welcher keine Fahrbahnmarkierungen oder Spurmarkierungen vorhanden sind;
- 2 schematisch das Fahrzeug gemäß 1 in einer weiteren Ansicht; und
- 3 Schritte eines Verfahrens, welches in ein Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs implementiert ist beziehungsweise von dem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs durchgeführt wird.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist stark schematisiert ein Fahrzeug 10 gezeigt, welches ein Fahrerassistenzsystem 12 aufweist. Das Fahrerassistenzsystem 12 ist dazu ausgebildet, eine Querführung des Fahrzeugs 10 zu bewirken. Beispielsweise kann mittels eines Umfeldsensors des Fahrzeugs 10 die Umgebung des Fahrzeugs 10 erfasst werden, um in der Umgebung des Fahrzeugs 10 Referenzobjekte für die Querführung zu detektieren. Derartige Umfeldsensoren können eine vorliegend beispielhaft gezeigte Kamera 14 umfassen und/oder wenigstens eine Radareinrichtung und/oder wenigstens eine Ultraschalleinrichtung oder dergleichen.
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In 1 ist zur Veranschaulichung eine Situation dargestellt, in welcher mittels der als Frontkamera ausgebildeten Kamera 14 die in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 vorausliegende Umgebung erfasst wird. Ein entsprechender Erfassungsbereich 16 der Kamera 14 ist in 1 schematisch dargestellt. Das Fahrzeug 10 befindet sich auf einem Fahrbahnabschnitt 18, in welchem für die Querführung nutzbare Referenzobjekte in Form von Fahrbahnmarkierungen 20 vorhanden sind.
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Gemäß der in 1 beispielhaft gezeigten Situation umfassen die Fahrbahnmarkierungen 20 in dem Fahrbahnabschnitt 18 eine unterbrochene oder gestrichelte Linie, welche einen Fahrstreifen 22 gemäß 1 zur linken Seite hin begrenzt, auf welchem sich das Fahrzeug 10 fortbewegt. Zu der in 1 rechten Seite hin ist der Fahrstreifen 22 durch eine Fahrbahnmarkierung 20 in Form einer durchgezogenen Linie begrenzt.
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Das querführende Fahrerassistenzsystem 12 kann auf der Basis der mittels der Kamera 14 erfassten Fahrbahnmarkierungen 20 das Fahrzeug 10 derart regeln, dass das Fahrzeug 10 den Fahrstreifen 22 nicht verlässt. Dementsprechend kann das querführende Fahrerassistenzsystem 12 insbesondere eine Querführung in Form einer Mittenführung des Fahrzeugs 10 realisieren, bei welcher das Fahrzeug 10 im Wesentlichen in der Mitte des Fahrstreifens 22 gehalten wird.
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Zusätzlich oder alternativ kann das Fahrerassistenzsystem 12 zur Aufrechterhaltung der Querführung des Fahrzeugs 10 Schwarmdaten verwenden. In 1 ist schematisch durch einen Doppelpfeil 24 veranschaulicht, wie dem Fahrzeug 10 und insbesondere dem Fahrerassistenzsystem 12 des Fahrzeugs 10 von einer fahrzeugexternen Speichereinrichtung etwa in Form Servers 26 Schwarmdaten für die Querführung zur Verfügung gestellt werden.
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Wenn mit Umfeldsensoren wie etwa der Kamera 14 und/oder Radareinrichtungen oder dergleichen ausgestattete Fremdfahrzeuge unterwegs sind und hierbei die Umgebung erfassen, so können die von diesen Fremdfahrzeugen gefahrenen Fahrwege und die zugehörigen Umfeldsensordaten etwa in Form von Kamerabildern dem Server 26 übermittelt werden. Aus diesen Schwarmdaten kann dann der Server 26 einen von den Fremdfahrzeugen im Durchschnitt gefahrenen Weg oder Pfad ermitteln, entlang dessen sich die Fremdfahrzeuge also im Durchschnitt beim Entlangfahren auf dem Fahrstreifen 22 bewegt haben. Es kann vorliegend auch dieser aus den Schwarmdaten erstellte Weg oder Pfad als Regelgröße für die Querführung durch das Fahrerassistenzsystem 12 verwendet werden.
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Eine derartige Regelung der Querführung ist insbesondere dann vergleichsweise zuverlässig, wenn zumindest eine der Fahrbahnmarkierungen 20 als Referenzobjekt genutzt werden kann und zwar zusätzlich zu dem von den Fremdfahrzeugen in der Vergangenheit bereits auf dem Fahrstreifen 22 zurückgelegten Weg als weiterer Regelgröße. Wenn beispielsweise lediglich die Fahrbahnmarkierung 20 in Form der in 1 rechten durchgezogenen Linie vorhanden ist und diese Fahrbahnmarkierung 20 mittels der Kamera 14 erfasst wird, so kann das Fahrerassistenzsystem 12 des Fahrzeugs 10 diese Livedaten mit demjenigen Teil der Schwarmdaten abgleichen, welche diese Fahrbahnmarkierung 20 angeben. Liegt hierbei eine ausreichend gute Übereinstimmung vor, so kann auch der in den Schwarmdaten enthaltene Weg oder Pfad der Fremdfahrzeuge als ausreichend plausibel angesehen und somit für die Querführung mittels des Fahrerassistenzsystems 12 herangezogen werden.
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In Fahrerassistenzsysteme betreffenden Regelungen, etwa in Form von UNECE-Regelungen, kann vorgesehen sein, dass von dem Fahrerassistenzsystem 12 die Querführung auch alleine auf der Basis von Schwarmdaten vorgenommen werden darf. Eine derartige Regelung der Querführung ausschließlich anhand von Schwarmdaten gestaltet sich jedoch schwierig, wenn schlecht erkennbare Fahrbahnmarkierungen 20 vorliegen oder wenn in einem Fahrbahnabschnitt oder Bereich wie etwa einer in 1 beispielhaft gezeigten Kreuzung 28 gar keine Fahrbahnmarkierungen 20 vorhanden sind.
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In einer solchen Situation wie etwa an der Kreuzung 28, wo gemäß 1 gar keine Fahrbahnmarkierungen 20 oder Spurmarkierungen vorhanden sind, kann demnach als Regelgröße der gefahrene Weg gemäß der Schwarmdaten herangezogen werden. Eine entsprechende, der Kreuzung 28 zugeordnete durchschnittliche Trajektorie 30 der Fremdfahrzeuge ist in 1 schematisch dargestellt. Des Weiteren ist die Trajektorie 30 in 1 hinsichtlich einer für das Durchfahren der Kreuzung 28 ungünstigen Orientierung oder Ausrichtung stark übertrieben dargestellt.
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Die in 1 beispielhaft gezeigte Trajektorie 30 im Bereich der Kreuzung 28 ist insbesondere basierend auf dem Fahrweg einer Vielzahl von (nicht gezeigten) Fremdfahrzeugen erstellt worden, etwa durch den Server 26. Jedoch ist aus 1 gut ersichtlich, dass es zu Problemen führen kann, wenn das mit dem Fahrerassistenzsystem 12 ausgestattete Fahrzeug 10 dieser Trajektorie 30 folgt, ohne dass eine Möglichkeit besteht, den Verlauf der Trajektorie 30 zu plausibilisieren etwa anhand von Referenzobjekten wie einer der Fahrbahnmarkierungen 20.
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In 1 ist zur Verdeutlichung dieses Sachverhalts übertrieben dargestellt, dass dann, wenn das Fahrzeug 10 dem Pfad beziehungsweise der Trajektorie 30 blind folgt, das Fahrzeug 10 in Richtung des Gegenverkehrs fahren würde. Die Trajektorie 30 kann jedoch auch in dem Sinne fehlerhaft oder falsch erzeugt sein, dass das Fahrzeug 10 beim Entlangfahren auf der Trajektorie 30 oder entlang der Trajektorie 30 im Bereich der Kreuzung 28 auf einen (nicht gezeigten) Bordstein oder dergleichen auffahren würde. Derartige, ungünstige Querführungen des Fahrzeugs 10 werden jedoch vorliegend vermieden.
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Der die Querführung des Fahrzeugs 10 mittels des Fahrerassistenzsystems 12 bewirkende Regler ist nämlich vorliegend so angepasst, dass beispielsweise ein in dem Server 26 abgespeicherter falscher oder fehlerhafter Weg wie die beispielhaft in 1 gezeigte Trajektorie 30 dennoch nicht dazu führt, dass das Fahrzeug 10 beispielsweise in den Gegenverkehr oder auf den Bordstein fährt.
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In 2 ist schematisch gezeigt, dass das Fahrerassistenzsystem 12 des Fahrzeugs 10 dazu ausgebildet ist, Lenkbewegungen von lenkbaren Rädern 32 des Fahrzeugs 10 vorzunehmen, beispielsweise von Vorderrädern des Fahrzeugs 10. Mit anderen Worten kann das die Querführung des Fahrzeugs 10 bewirkende Fahrerassistenzsystem 12 jeweilige Radstellungen dieser lenkbaren Räder 32 des Fahrzeugs 10 einstellen.
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Vorliegend ist nun insbesondere vorgesehen, dass nach einem Erkennen besonderer Situationen, in welchen in der Umgebung des Fahrzeugs 10 mittels des wenigstens einen Umfeldsensors des Fahrzeugs 10 insbesondere keine Referenzobjekte erfasst werden, welche für die Querführung des Fahrzeugs 10 nutzbar sind, der Regler des Fahrerassistenzsystems 12 keine zu starken Lenkbewegungen der Räder 32 ausführen darf.
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In 3 ist ein entsprechender Verfahrensablauf veranschaulicht, welcher in dem Fahrerassistenzsystem 12 implementiert sein kann beziehungsweise von dem Fahrerassistenzsystem 12 des Fahrzeugs 10 durchgeführt werden kann.
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Beispielsweise erfolgt eine Erkennung 34, dass sich in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 10 ein Fahrbahnabschnitt befindet, in welchem keine Referenzobjekte vorhanden sind, welche für die Querführung des Fahrzeugs 10 genutzt werden können. Dementsprechend kann im Rahmen der Erkennung 34 die in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 vorausliegende Kreuzung 28 erkannt werden, beispielsweise durch Auswertung von Bildern, welche mittels der Kamera 14 aufgenommen werden. Des Weiteren wird vorzugsweise als eine Bedingung 36 geprüft, ob im Bereich der Kreuzung 28 kein vorausfahrendes weiteres Fahrzeug oder Vorderfahrzeug vorhanden ist, welches als Referenzobjekt für die Querführung des Fahrzeugs 10 genutzt werden könnte.
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Vorliegend wird insbesondere der Fall betrachtet, dass die Kreuzung 28 von dem Fahrzeug 10 geradeaus durchfahren werden soll. Wenn sich hierbei vor dem Fahrzeug 10 ein weiteres oder vorausfahrendes (in 1 nicht gezeigtes) Fahrzeug befindet, welches an der Kreuzung 28 abbiegt, so kann auch dieses weitere Fahrzeug nicht als Referenzobjekt für die Querführung genutzt werden. Wenn also kein die Kreuzung 28 in gerader Richtung durchfahrendes weiteres Fahrzeug vorhanden ist, so ist die Bedingung 36 erfüllt.
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Als weitere Voraussetzung 38 wird gemäß 3 geprüft, ob in dem vorausliegenden Fahrbahnabschnitt wie etwa der Kreuzung 28 Fahrbahnmarkierungen 20 vorhanden sind. Ergibt die Auswertung der von dem wenigstens einen Umfeldsensor des Fahrzeugs 10 gelieferten Daten, dass dies nicht der Fall ist, so ist auch die Voraussetzung 38 erfüllt, dass im Bereich der Kreuzung 28 keine Fahrspuren oder Fahrbahnmarkierungen 20 erkannt wurden.
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In einem in 3 schematisch gezeigten Auswerteblock 40 wird bei einem Erfülltsein von allen drei in 3 durch jeweilige Pfeile veranschaulichten Randbedingungen festgestellt, dass eine besondere Situation vorliegt. Ein entsprechendes Vorliegen 42 der besonderen Situation ist in 3 durch einen weiteren, von dem Auswerteblock 40 ausgehenden Pfeil veranschaulicht. Daraufhin erfolgt ein Einschränken 44 eines Spielraums des Reglers des Fahrerassistenzsystems 12, welcher das Einstellen der jeweiligen Radstellungen der lenkbaren Räder 32 des Fahrzeugs 10 (vergleiche 2) vornimmt.
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Um zu verhindern, dass ein Entlangfahren auf der Trajektorie 30 beispielsweise dazu führt, dass das Fahrzeug 10 wie in 1 gezeigt in den Gegenverkehr fährt oder auf einen Bordstein auffährt, kann im Rahmen des Einschränkens 44 beispielsweise ausschließlich ein Geradeausfahren des Fahrzeugs 10 erlaubt werden. Ein sich hierbei einstellender tatsächlicher Fahrweg 46 des Fahrzeugs 10 beim Durchfahren der Kreuzung 28 in gerader Richtung ist in 1 schematisch veranschaulicht.
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Gemäß 1 führt das Entlangfahren entlang des tatsächlichen Fahrwegs 46 dazu, dass das Fahrzeug 10 nicht beispielsweise in den Gegenverkehr fährt und auch nicht im Bereich der Kreuzung 28 auf den (nicht gezeigten) Bordstein auffährt.
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Das Einschränken 44 des Spielraums des Reglers besteht in diesem Fall also darin, dass von dem Fahrerassistenzsystem 12 ein Entlangfahren auf der Trajektorie 30 unterbunden wird, wenn bei der Querführung des Fahrzeugs 10 zum Entlangfahren auf der Trajektorie 30 einzustellende Radstellungen der lenkbaren Räder 32 des Fahrzeugs 10 um mehr als ein vorbestimmtes Maß von einer vorbestimmten Radstellung der Räder 32 abweichen, welche mit einer Geradausfahrt des Fahrzeugs 10 korrespondiert. Auf diese Weise wird in dem in 1 veranschaulichten Fall also sichergestellt, dass das Fahrzeug 10 im Wesentlichen geradeaus über die Kreuzung 28 fährt.
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Für den ebenfalls möglichen Fall, dass das Fahrzeug 10 an der Kreuzung 28 abbiegt, wird durch das Einschränken 44 in analoger Weise dafür gesorgt, dass die bei der Querführung des Fahrzeugs 10 zum Entlangfahren auf einer entsprechenden, in 1 nicht gezeigten Trajektorie einzustellenden Lenkeinschläge der lenkbaren Räder 32 um nicht mehr als ein vorbestimmtes Maß von vorbestimmten Lenkeinschlägen der Räder 32 abweichen.
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Ob an der Kreuzung 28 oder dergleichen Fahrbahnabschnitt ein Abbiegen des Fahrzeugs 10 stattfinden soll, kann beispielsweise anhand einer Route festgestellt werden, welche in einem (nicht gezeigten) Navigationssystem des Fahrzeugs 10 abgelegt ist. Ebenso kann anhand der Route festgestellt werden, ob ein Fahrer des Fahrzeugs 10 beabsichtigt, die Kreuzung 28 geradeaus zu durchfahren, wie dies in 1 beispielhaft dargestellt ist.
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In 3 sind weitere Parameter 48 schematisch dargestellt, welche zusätzlich berücksichtigt werden können, um das vorbestimmte Maß der Abweichung der vorbestimmten Radstellung der Räder 32 von den beim Entlangfahren auf der Trajektorie 30 einzustellenden Radstellungen der Räder 32 anzugeben. Beispielsweise können die Parameter 48 aktuelle Witterungsbedingungen und/oder eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 und/oder eine Güte der Schwarmdaten umfassen.
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Prinzipiell kann hierbei derart vorgegangen werden, dass umso geringere Abweichungen von der vorbestimmten Radstellung des jeweiligen Rads 32 zugelassen werden, je ungünstiger die Witterungsbedingungen sind und je höher die Fahrgeschwindigkeit ist. Ungünstige Witterungsbedingungen können beispielsweise dann vorliegen, wenn es regnet oder schneit beziehungsweise Fahrbahn nass oder glatt ist. Des Weiteren ist es günstig, den wenigstens einen Parameters 48 insofern zu berücksichtigen, dass bei hoher Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 niedrigere Abweichungen zugelassen werden sollten als bei niedriger Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10.
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In analoger Weise kann der wenigstens eine Parameter 48 die Güte der Schwarmdaten beinhalten. Es kann also das vorbestimmte Maß insbesondere in Abhängigkeit von einer Korrektheit der Trajektorie 30 festgelegt werden. Auch hier ist es prinzipiell vorteilhaft, umso geringere Abweichungen zu erlauben, je geringer die Güte der Schwarmdaten ist, also je weniger korrekt die Trajektorie 30 ist.
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Vorzugsweise kann der wenigstens eine Parameter 48 über frei applizierbare Kennfelder von dem Fahrerassistenzsystem 12 berücksichtigt werden. Ein entsprechendes, freies beziehungsweise veränderbares Vorgeben 50 des wenigstens einen Parameters 48 ist in 3 durch einen weiteren Pfeil veranschaulicht.
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Das Ergebnis des Einschränkens 44 kann eine Limitierung 52 oder Begrenzung der Radstellung der lenkbaren Räder 32 des Fahrzeugs 10 sein. Beispielsweise kann durch die Limitierung 52 des von dem Fahrerassistenzsystem 12 eingestellten Lenkwinkels des jeweiligen lenkbaren Rads 32 verhindert werden, dass das Fahrzeug 10 der Trajektorie 30 folgt, sodass das Fahrzeug 10 sich stattdessen auf dem tatsächlichen Fahrweg 46 oder entlang des tatsächlichen Fahrwegs 46 fortbewegt (vergleiche 1).
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In der in 1 beispielhaft gezeigten Situation wird somit aufgrund der Limitierung 52 eine stärkere Mittenführung des Fahrzeugs 10 realisiert, welche in 3 durch einen weiteren Block 54 veranschaulicht ist. Wenn Lenkeinschläge der lenkbaren Räder 32 begrenzt werden sollen, so kann die Limitierung 52 auf unterschiedliche Art und Weise realisiert werden. Beispielsweise kann in dem Block 54 ein beim Einstellen der Radstellung der lenkbaren Räder 32 des Fahrzeugs 10 aufgebrachtes Lenkmoment und/oder ein Lenkwinkel begrenzt werden.
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In analoger Weise ist es möglich, in dem Block 54 eine Krümmung eines Pfads zu begrenzen, dem das Fahrzeug 10 folgt, wenn mittels des Fahrerassistenzsystems 12 die jeweilige Radstellung der lenkbaren Räder 32 eingestellt wird. Des Weiteren kann in dem Block 54 eine Erfassbarkeit, insbesondere Spürbarkeit, einer Lenkbewegung eines (nicht gezeigten) Lenkrads des Fahrzeugs 10 im Rahmen der Limitierung 52 beschränkt werden. Es kann also etwa die Lenkbewegung des Lenkrads beschränkt werden, welche von dem Fahrer des Fahrzeugs 10 etwa optisch erfassbar und/oder spürbar ist.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie ein Verfahren zur Optimierung eines querführenden Fahrerassistenzsystems 12 insbesondere in Kreuzungssituationen realisiert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeug
- 12
- Fahrerassistenzsystem
- 14
- Kamera
- 16
- Erfassungsbereich
- 18
- Fahrbahnabschnitt
- 20
- Fahrbahnmarkierung
- 22
- Fahrstreifen
- 24
- Doppelpfeil
- 26
- Server
- 28
- Kreuzung
- 30
- Trajektorie
- 32
- Rad
- 34
- Erkennung
- 36
- Bedingung
- 38
- Voraussetzung
- 40
- Auswerteblock
- 42
- Vorliegen
- 44
- Einschränken
- 46
- Fahrweg
- 48
- Parameter
- 50
- Vorgeben
- 52
- Limitierung
- 54
- Block
