DE102021207140A1

DE102021207140A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Benutzungsfreigabe eines Verkehrsweges für ein automatisiertes Fahrzeug

Info

Publication number: DE102021207140A1
Application number: DE102021207140.6A
Authority: DE
Inventors: Florian Delmar
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-07-07
Filing date: 2021-07-07
Publication date: 2023-01-12

Abstract

Verfahren (300) und Vorrichtung zum Bestimmen (330) einer Benutzungsfreigabe eines Verkehrsweges für ein automatisiertes Fahrzeug, umfassend einen Schritt des Erfassens (310) von Objekten und/oder Verkehrswegezuständen entlang des Verkehrsweges mittels einer Umfeldsensorik eines Testfahrzeugs, einen Schritt des Bestimmens (320) von Objekteigenschaften der erfassten Objekte und/oder von Zustandseigenschaften der Verkehrswegezustände, abhängig von der Umfeldsensorik, einen Schritt des Bestimmens (330) der Benutzungsfreigabe des Verkehrsweges, abhängig von den Objekteigenschaften und/oder abhängig von den Zustandseigenschaften, und einen Schritt des Bereitstellens (340) der Benutzungsfreigabe des Verkehrsweges.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft unter anderem ein Verfahren zum Bestimmen einer Benutzungsfreigabe eines Verkehrsweges für ein automatisiertes Fahrzeug mit einem Schritt des Erfassens von Objekten und/oder Verkehrswegezuständen entlang des Verkehrsweges mittels einer Umfeldsensorik eines Testfahrzeugs, einem Schritt des Bestimmens von Objekteigenschaften der erfassten Objekte und/oder von Zustandseigenschaften der Verkehrswegezustände, einem Schritt des Bestimmens der Benutzungsfreigabe des Verkehrsweges und einem Schritt des Bereitstellens der Benutzungsfreigabe des Verkehrsweges.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bestimmen einer Benutzungsfreigabe eines Verkehrsweges für ein automatisiertes Fahrzeug, wobei die Benutzungsfreigabe eine Freigabe für ein Automatisierungslevel des automatisierten Fahrzeugs repräsentiert, umfasst einen Schritt des Erfassens von Objekten und/oder Verkehrswegezuständen entlang des Verkehrsweges mittels einer Umfeldsensorik eines Testfahrzeugs und einen Schritt des Bestimmens von Objekteigenschaften der erfassten Objekte und/oder von Zustandseigenschaften der Verkehrswegezustände, abhängig von der Umfeldsensorik. Das Verfahren umfasst weiterhin einen Schritt des Bestimmens der Benutzungsfreigabe des Verkehrsweges, abhängig von den Objekteigenschaften und/oder abhängig von den Zustandseigenschaften, und einen Schritt des Bereitstellens der Benutzungsfreigabe des Verkehrsweges.
Unter einer Umfeldsensorik ist wenigstens ein Video- und/oder wenigstens ein Radar- und/oder wenigstens ein Lidar- und/oder wenigstens ein Ultraschall- und/oder wenigstens ein weiterer Sensor zu verstehen, welcher dazu ausgebildet ist, eine Umgebung in Form von Objekten und/oder Verkehrswegezuständen in dieser Umgebung in Form von (Umgebungs-) Datenwerten zu erfassen. Die Umfeldsensorik umfasst dazu beispielsweise eine Recheneinheit (Prozessor, Arbeitsspeicher, Speichereinheit) mit einer geeigneten Software.
Unter einem automatisierten Fahrzeug ist ein teil-, hoch oder vollautomatisiertes Fahrzeug gemäß einem der SAE-Level 1 bis 5 (siehe Norm SAE J3016) zu verstehen. Unter einem Testfahrzeug (oder auch Prüffahrzeug genannt) ist ein automatisiertes Fahrzeug oder ein manuell betriebenes Fahrzeug gemäß SAE-Level 0 zu verstehen. Das Testfahrzeug ist dazu ausgebildet, Objekte und/oder Verkehrswegezustände entlang des Verkehrsweges mittels einer Umfeldsensorik zu erfassen. Das Testfahrzeug ist insbesondere nicht zwingend für eine herkömmliche Nutzung als PKW ausgebildet. Unter einem Automatisierungslevel des automatisierten Fahrzeugs ist ein SAE-Level zu verstehen, wobei auch Zwischenabstufungen, wie beispielsweise 2+ oder 2,5, etc. möglich sind.
Unter einem Bereitstellen der Benutzungsfreigabe ist beispielsweise zu verstehen, dass die Benutzungsfreigabe in Form von Datenwerten von einem automatisierten Fahrzeug abgerufen und/oder an das automatisierte Fahrzeug übertragen wird. Die Übertragung der Datenwerte zwischen den Servern bzw. der Cloud und dem automatisierten Fahrzeug erfolgt dabei beispielsweise mittels einer Internetverbindung und/oder einer kabellosen Verbindung.
Das erfindungsgemäße Verfahren löst vorteilhafterweise die Aufgabe, eine Benutzungsfreigabe eines Verkehrsweges für ein automatisiertes Fahrzeug bereitzustellen. Das automatisierte Fahren insgesamt und auch seine Akzeptanz sorgt für hohe sicherheitsrelevante Anforderungen an das Fahrzeug, aber auch an die Umgebung bzw. die Verkehrswege, welche schließlich zum automatisierten Befahren benutzt werden. Eine Schlüsselrolle nimmt dabei insbesondere die Interaktion mit der Umgebung des Fahrzeugs ein. Hierfür ist notwendig, dass Objekte und Verkehrswegezustände zuverlässig und exakt mittels einer Umfeldsensorik erfasst werden können. Diese Informationen müssen aber - um den hohen sicherheitsrelevanten Anforderungen zu genügen - bereits vor der Nutzung des Verkehrsweges bekannt sein. Eben diese Aufgabe wird mittels der einzelnen Schritte des Verfahrens gelöst, indem Objekte und/oder Verkehrswegezustände entlang des Verkehrsweges mittels einer Umfeldsensorik eines Testfahrzeugs erfasst und davon abhängig die Benutzungsfreigabe des Verkehrsweges, abhängig von den Objekteigenschaften und/oder abhängig von den Zustandseigenschaften, bestimmt und anschließend bereitgestellt wird.
Vorzugsweise umfasst das Bestimmen der Objekteigenschaften eine Objektzuordnung der Objekte in statische Objekte oder in dynamische Objekte und/oder eine Zustandszuordnung der Verkehrswegezustände in statische Verkehrswegezustände oder in dynamische Verkehrswegezustände. Dabei erfolgt das Bestimmen der Benutzungsfreigabe des Verkehrsweges abhängig von der Objektzuordnung und/oder abhängig von der Zustandszuordnung.
Unter statischen Objekten sind beispielsweise Verkehrszeichen, Fahrbahnmarkierungen, Infrastrukturobjekte (Tunnel, Brücken, etc.), Gebäude, etc. zu verstehen. Unter dynamischen Objekten sind beispielsweise andere Fahrzeuge, Gegenstände auf der Fahrbahn, etc. zu verstehen. Unter statischen Verkehrswegezustände sind beispielsweise Fahrbahnzustände, Kurven, Spurrillen, Schlaglöcher, etc. zu verstehen. Unter dynamischen Verkehrswegezustände sind beispielsweise wetterbedingte Zustände (Regen, Schnee, etc.), Staus, Unfälle, baustellenbedingte Fahrbahnverengungen, etc. zu verstehen. In einer weiteren Ausführungsform sind unter statischen Objekten beispielsweise Infrastruktureinrichtungen zu verstehen, welche per Funkverbindung Daten mit einem (automatisierten) Fahrzeug austauschen können.
Das Bestimmen der Benutzungsfreigabe des Verkehrsweges abhängig von der Objektzuordnung und/oder abhängig von der Zustandszuordnung, erfolgt beispielsweise derart, dass die Benutzungsfreigabe für ein bestimmtes SAE-Level nur erfolgt, wenn dies eine vorgegebene Bewertung der vorhandenen Objekte und/oder der Verkehrswegezustände zulässt. Diese vorgegebene Bewertung erfolgt beispielsweise mittels einer sogenannten Bewertungsmatrix, indem verschiedene Objektzuordnungen und/oder Zustandsordnungen miteinander kombiniert und einem vorgegebenen Bewertungswert zugeordnet werden. In einer möglichen Ausführungsform wird beispielsweise die Anzahl der dynamischen Objekte entlang wenigstens eines Teilabschnitts des Verkehrsweges mit einem dynamischen Verkehrswegezustand [Wetter, etc.] kombiniert und somit ein Bewertungswert bestimmt. Ist dieser Wert beispielsweise kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert erfolgt keine Benutzungsfreigabe für ein bestimmtes SAE-Level bzw. ist dieser Bewertungswert größer als ein vorgegebener Schwellenwert, erfolgt die entsprechende Benutzungsfreigabe für ein bestimmtes SAE-Level. Dadurch kann beispielsweise sichergestellt werden, dass eine erfolgreiche Lokalisierung des automatisierten Fahrzeugs mittels eines objektbasierten Lokalisierungsverfahren (durch Abgleich der erfassten Objekte mit einer entsprechenden Karte) ermöglicht wird.
Vorzugsweise basiert das Bestimmen der Objekteigenschaften und/oder der Zustandseigenschaften auf einer Wahrscheinlichkeitszuordnung, wobei die Objekteigenschaft als vorhanden gilt, wenn diese Wahrscheinlichkeitszuordnung eine vorgebebene Mindestwahrscheinlichkeit überschreitet.
Unter einer Objekteigenschaft ist hier, rein beispielhaft auf ein als Verkehrszeichen ausgebildetes Objekt, beispielsweise die Bedeutung des Verkehrszeichens (Vorfahrt gewähren, Vorfahrtsstraße, Geschwindigkeitsbegrenzung auf 50 km/h, etc.) und/oder ein altersbedingter Zustand eines Verkehrszeichens (wie gut kann das Verkehrszeichen mittels der Umfeldsensorik erfasst und entsprechend ausgewertet werden) und/oder die Möglichkeit, dass das Verkehrszeichen mittels der Umfeldsensorik erfasst werden kann (beispielsweise aufgrund von Bäumen, Sträuchern, Kurven, Gebäuden, etc. zu verstehen. Unter einer Objekteigenschaft kann beispielsweise auch eine Signalstärke eines Signals zu verstehen sein, wobei das Objekt hierbei als Infrastruktureinrichtung ausgebildet ist, welche per Funkverbindung Daten mit einem (automatisierten) Fahrzeug austauschen kann.
Vorzugsweise erfolgt das Bestimmen der Objekteigenschaften und/oder der Zustandseigenschaften, abhängig von einem Abgleich zwischen einem ausgesendeten Signal der Umfeldsensorik und einem reflektierten Signal, welches von der Umfeldsensorik empfangen wird.
Hierbei umfasst die Umfeldsensorik beispielsweise einen Radar- und/oder einen Lidarsensor. Dabei repräsentiert die Objekteigenschaft beispielsweise die Möglichkeit - beispielsweise in Werten von 0,0 [nicht] bis 1,0 [sicher] - eines korrekten Erfassens mittels der entsprechenden Sensorik, wobei auch Abstufungen möglich sind, beispielsweise wenn das entsprechende Objekt nur teilweise korrekt erfasst wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere ein Server oder ein Serververbund, ist dazu eingerichtet, alle Schritte des Verfahrens gemäß einem der Verfahrensansprüche zum Bestimmen einer Benutzungsfreigabe eines Verkehrsweges für ein automatisiertes Fahrzeug auszuführen. Unter einem Serververbund ist beispielsweise Cloud zu verstehen.
Dazu umfasst die Vorrichtung insbesondere eine Recheneinheit (Prozessor, Arbeitsspeicher, Speichermedium) sowie eine geeignete Software, um das Verfahren gemäß einem der Verfahrensansprüche auszuführen. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Schnittstelle um Datenwerte, mittels einer Kabel- und/oder kabellosen Verbindung, mit einer Kommunikationseinrichtung auszusenden und zu empfangen.
Weiterhin wird ein Computerprogramm beansprucht, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der Verfahrensansprüche zum Bestimmen einer Benutzungsfreigabe eines Verkehrsweges für ein automatisiertes Fahrzeug auszuführen. In einer Ausführungsform entspricht das Computerprogramm der von der Vorrichtung umfassten Software.
Weiterhin wird ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist, beansprucht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung aufgeführt.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen einer Benutzungsfreigabe eines Verkehrsweges für ein automatisiertes Fahrzeug in Form eines Ablaufdiagramms.

Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 300 zum Bestimmen 330 einer Benutzungsfreigabe eines Verkehrsweges für ein automatisiertes Fahrzeug, wobei die Benutzungsfreigabe eine Freigabe für ein Automatisierungslevel des automatisierten Fahrzeugs repräsentiert.
In Schritt 301 startet das Verfahren 300.
In Schritt 310 werden Objekte und/oder Verkehrswegezustände entlang des Verkehrsweges mittels einer Umfeldsensorik eines Testfahrzeugs erfasst.
In Schritt 320 werden Objekteigenschaften der erfassten Objekte und/oder Zustandseigenschaften der Verkehrswegezustände, abhängig von der Umfeldsensorik, bestimmt.
In Schritt 330 wird die Benutzungsfreigabe des Verkehrsweges, abhängig von den Objekteigenschaften und/oder abhängig von den Zustandseigenschaften, bestimmt.
In Schritt 340 wird die Benutzungsfreigabe des Verkehrsweges bereitgestellt.
In Schritt 350 endet das Verfahren 300.

Claims

Verfahren (300) zum Bestimmen (330) einer Benutzungsfreigabe eines Verkehrsweges für ein automatisiertes Fahrzeug, wobei die Benutzungsfreigabe eine Freigabe für ein Automatisierungslevel des automatisierten Fahrzeugs repräsentiert, mit folgenden Schritten: - Erfassen (310) von Objekten und/oder Verkehrswegezuständen entlang des Verkehrsweges mittels einer Umfeldsensorik eines Testfahrzeugs; - Bestimmen (320) von Objekteigenschaften der erfassten Objekte und/oder von Zustandseigenschaften der Verkehrswegezustände, abhängig von der Umfeldsensorik; - Bestimmen (330) der Benutzungsfreigabe des Verkehrsweges, abhängig von den Objekteigenschaften und/oder abhängig von den Zustandseigenschaften; und - Bereitstellen (340) der Benutzungsfreigabe des Verkehrsweges.
Verfahren (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen (320) der Objekteigenschaften eine Objektzuordnung der Objekte in statische Objekte oder in dynamische Objekt und/oder eine Zustandszuordnung der Verkehrswegezustände in statische Verkehrswegezustände oder in dynamische Verkehrswegezustände umfasst und das Bestimmen (330) der Benutzungsfreigabe des Verkehrsweges abhängig von der Objektzuordnung und/oder abhängig von der Zustandszuordnung erfolgt.
Verfahren (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen (320) der Objekteigenschaften und/oder der Zustandseigenschaften auf einer Wahrscheinlichkeitszuordnung basiert und die Objekteigenschaft als vorhanden gilt, wenn diese Wahrscheinlichkeitszuordnung eine vorgebebene Mindestwahrscheinlichkeit überschreitet.
Verfahren (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen (320) der Objekteigenschaften und/oder der Zustandseigenschaften, abhängig von einem Abgleich zwischen einem ausgesendeten Signal der Umfeldsensorik und einem reflektierten Signal, welches von der Umfeldsensorik empfangen wird, erfolgt.
Vorrichtung, insbesondere ein Server oder ein Serververbund, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens (300) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen.
Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren (300) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 6 gespeichert ist.