DE102022104931A1

DE102022104931A1 - Verfahren zum betreiben eines notbremsassistenten eines automatisierten kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102022104931A1
Application number: DE102022104931.0A
Authority: DE
Inventors: Dennis Zimmermann
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-03-02
Filing date: 2022-03-02
Publication date: 2023-09-07

Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Notbremsassistenten eines automatisierten Kraftfahrzeugs, wobei das Verfahren ein Erkennen eines kraftfahrzeugexternen Objekts in einer Umgebung des automatisierten Kraftfahrzeugs, dessen geplante Trajektorie eine geplante Trajektorie des automatisierten Kraftfahrzeugs kreuzt; ein Erkennen einer Gefahrensituation, wenn in einer aktuellen Fahrsituation eine ausreichend große Gefahr für ein Auftreten einer Kollision vorliegt; und ein Eingreifen in eine Längs- und/oder Querführung des automatisierten Kraftfahrzeugs und/oder Ausgeben eines Warnsignals an einen Fahrer des automatisierten Kraftfahrzeugs umfasst, wenn die Gefahrensituation erkannt wird. Das Verfahren umfasst ferner ein Bestimmen, ob die Gefahr für das Auftreten der Kollision ausreichend groß ist, unter Verwendung von Kartendaten, welche virtuelle Haltepositionen für das kraftfahrzeugexterne Objekt aufweisen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Notbremsassistenten eines automatisierten Kraftfahrzeugs und eine Datenverarbeitungsvorrichtung, die ausgestaltet ist, um das Verfahren zumindest teilweise auszuführen. Ferner wird ein automatisiertes Kraftfahrzeug mit der Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt. Zusätzlich oder alternativ wird ein Computerprogramm bereitgestellt, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren zumindest teilweise auszuführen. Zusätzlich oder alternativ wird ein computerlesbares Medium bereitgestellt, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren zumindest teilweise auszuführen.
Ein Notbremsassistent ist ein Fahrassistenzsystem eines automatisierten Kraftfahrzeugs, welches eine Kollisionsgefahr erkennen kann und bei einer erkannten Kollisionsgefahr einen Fahrer des Kraftfahrzeugs auf diese Kollisionsgefahr hinweist und/oder das automatisierte Kraftfahrzeug abbremst, insbesondere zum Stehen bringt, bevor es zu einer Kollision mit einem Objekt kommt. Bei der Kollision mit dem Objekt kann es sich um einen Zusammenstoß mit einem Hindernis, einer Person und/oder einem weiteren Fahrzeug handeln. Sensoren des Fahrassistenzsystems messen zum Feststellen der Kollisionsgefahr üblicherweise eine aktuelle Geschwindigkeit und eine Entfernung zu dem Objekt, wie z.B. zu einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug, zu einem stillstehenden Hindernis und/oder einem Radfahrer. Denkbar ist, dass der Fahrer bei erkannter Kollisionsgefahr durch akustische Warnsignale vor der drohenden Kollision gewarnt wird, welche durch visuelle Warnsignale ergänzt werden können. Vor einer Notbremsung kann das Fahrassistenzsystem eine optimale Bremsleistung und einen dabei erforderlichen Bremsdruck berechnen, um durch ein Abbremsen des automatisierten Kraftfahrzeugs die Kollision zu vermeiden. Dieser errechnete Bremsdruck kann je nach Ausgestaltung des Fahrassistenzsystem selbstständig, d.h. vollständig automatisiert bzw. autonom, angewendet oder erst dann angewendet werden, wenn der Fahrer ein Bremspedal des automatisierten Kraftfahrzeugs betätigt.
DE 10 2011 116 112 A1 beschreibt in diesem Zusammenhang ein Verfahren zum Betrieb eines Notbremsassistenten für ein Fahrzeug, wobei ein Startpunkt für einen erforderlichen Bremseingriff zur Vermeidung einer Kollision mit einem Objekt in der Fahrzeugumgebung in Abhängigkeit von zumindest einer der folgenden Größen der Entfernung und/oder Relativgeschwindigkeit zum Kollisionsobjekt oder von der Zeit bis zur Kollision TTC (time to collision) und in Abhängigkeit von einem Reibwert vor dem Fahrzeug, wobei der Reibwert der Fahrbahn basierend auf Sensordaten aus einem Umfeld-Erfassungssystem abgeschätzt oder durch funkbasierte Kommunikation übermittelt wird, bestimmt wird.
DE 10 2016 005 227 A1 betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrerassistenzsystems in einem Fahrzeug, welches im Frontbereich wenigstens eine Kamera zur Umfelderfassung aufweist, wobei die erfassten Bilddaten über ein Bildverarbeitungssystem weiterverarbeitet werden. Das Bildverarbeitungssystem wertet die erfassten Daten im Bereich einer Kreuzung auf Signale von Fußgängerampeln hin aus, zumindest dann, wenn eine geplante oder beginnende Fahrtrichtungsänderung in Richtung einer erfassten Fußgängerampel erkannt wird, wobei dann in Abhängigkeit des erfassten Signalzustands der Fußgängerampel wenigstens ein Parameter angepasst wird, welcher das Ansprechverhalten des Fahrerassistenzsystems beeinflusst und/oder zur Generierung eines optischen, haptischen und/oder akustischen Warnsignals genutzt wird.
DE 10 2016 223 494 A1 betrifft ein System für Kraftfahrzeuge zur Fahrunterstützung, insbesondere zur Unterstützung beim manuellen und automatisierten Fahren, mit einer ersten Erkennungseinheit, die eingerichtet ist, Gefährdungsbereiche zu erkennen, die dauerhaft oder situativ nicht zum Aufenthalt eines Fahrzeugs vorgesehen sind, einer zweiten Erkennungseinheit, die eingerichtet ist, eine Verkehrssituation zu erkennen, bei der bei einer Einfahrt in einen Gefährdungsbereich keine Ausfahrtmöglichkeit aus dem Gefährdungsbereich besteht, und einer Steuereinheit, die eingerichtet ist, bei erkanntem Gefährdungsbereich, der dauerhaft oder situativ nicht zum Aufenthalt eines Fahrzeugs vorgesehen ist, und erkannter Verkehrssituation, bei der bei einer Einfahrt in den erkannten Gefährdungsbereich keine Ausfahrtmöglichkeit aus dem Gefährdungsbereich besteht, einen Warnhinweis an den Fahrer und/oder einen Eingriff in die Fahrzeugführung zu veranlassen. Ein derartiges System kann insbesondere Bestandteil eines Längsführungssystems zur zumindest teilautomatisierten Längsführung sein. Soll bei einsprechend erkannter Verkehrssituation ein automatischer Eingriff in die Fahrzeugführung erfolgen, sollte die Steuereinheit vorteilhafterweise eingerichtet sein, einen derartigen Eingriff in die Fahrzeugführung zu veranlassen, dass das Fahrzeug nicht in den Gefährdungsbereich einfährt oder nicht im Gefährdungsbereich zum Stillstand kommt. Dies kann bspw. durch einen Eingriff in die Längs- und/oder Querführung erfolgen. In einfachster Ausgestaltung sollte ein derartiger Eingriff in die Längsführung erfolgen, dass das Fahrzeug an einer definierten Position, die vor dem Gefährdungsbereich liegt (z. B. an einer Haltelinie), zum Stillstand kommt.
Auslösebedingungen von Warnung und Bremsung können folglich anhand von fahrdynamischen Größen anderer Verkehrsteilnehmer bestimmt werden. Ferner können ein Straßenverlauf sowie Verkehrsregeln, insbesondere Vorfahrtsregelungen, berücksichtigt werden. Bei ausreichender Kritikalität kommt es zu der Warnung und autonomer Bremsung, um die Situation zu entschärfen.
Nachteil an oben beschriebenen herkömmlichen Ansätzen ist, dass es bei sich kreuzenden Straßen bzw. an Kreuzungen aktuell nicht möglich ist, eine Kritikalität einer Fahrsituation adäquat zu bestimmen. Sowohl auf Basis der Vorfahrtsregeln als auch auf Basis der kinematischen Größen eines ggf. kollisionsrelevanten Objekts weicht die mittels des Fahrassistenzsystems bestimmte Kritikalität häufig von einer Einschätzung des Fahrers des automatisierten Kraftfahrzeugs ab. Dies kann zu einer unerwünschten Auslösung des Notbremsassistenten führen (falsch positiv), da die Situation aus Fahrersicht nicht kritisch genug ist, als auch zu einer unerwünscht ausbleibenden Auslösung des Notbremsassistenten führen (falsch negativ), da die Situation von dem Fahrassistenzsystem fälschlicherweise als zu unkritisch eingestuft wird.
Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung und ein gattungsgemäßes Verfahren anzugeben, welche jeweils geeignet sind, zumindest die oben genannten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Danach wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines Notbremsassistenten eines automatisierten Kraftfahrzeugs gelöst.
Das Verfahren kann computer-implementiert sein. Das heißt, einer oder mehrere Schritte des Verfahrens können von einem Computer durchgeführt werden.
Bei dem Notbremsassistenten kann es sich um das eingangs beschriebene Fahrassistenzsystem handeln, das in automatisierten Kraftfahrzeugen zur Kollisionsvermeidung verbaut wird. Vorliegend kann der Notbremsassistent auch als Querverkehrsassistent bezeichnet werden.
Das Verfahren umfasst ein Erkennen eines kraftfahrzeugexternen Objekts in einer Umgebung des automatisierten Kraftfahrzeugs, dessen geplante Trajektorie eine geplante Trajektorie des automatisierten Kraftfahrzeugs kreuzt. Das Verfahren umfasst ferner ein Erkennen einer Gefahrensituation, wenn in einer aktuellen Fahrsituation eine ausreichend große Gefahr für ein Auftreten einer Kollision vorliegt, und ein Eingreifen in eine Längs- und/oder Querführung des automatisierten Kraftfahrzeugs und/oder ein Ausgeben eines Warnsignals an einen Fahrer des automatisierten Kraftfahrzeugs, wenn die Gefahrensituation erkannt wird.
Bei dem kraftfahrzeugexternen Objekt kann es sich, wie eingangs beschrieben, beispielsweise um ein weiteres Kraftfahrzeug (z.B. Automobil, Motorrad usw.), einen Fußgänger und/oder einen Fahrradfahrer handeln.
Der Eingriff in die Längsführung kann eine Verringerung der Geschwindigkeit des automatisierten Kraftfahrzeugs umfassen, d.h. das automatisierte Kraftfahrzeug kann, insbesondere bis zum Stillstand, abgebremst werden. Der Eingriff in die Querführung kann eine Veränderung der Bewegungsrichtung umfassen, d.h. es kann ein Eingriff in die Lenkung des automatisierten Kraftfahrzeugs erfolgen. Das Ausgeben des Warnsignals an den Fahrer des Kraftfahrzeugs kann ein Ausgeben eines akustischen Warnsignals (z.B. Warnton über Lautsprechersystem im Kraftfahrzeuginnenraum), ein Ausgeben eines visuellen Warnsignals (z.B. Aufblicken eines vorbestimmten Ikons im Kombiinstrument und/oder im Head-up Display) und/oder ein Ausgeben eines haptischen Warnsignals (z.B. Vibrieren des Lenkrads) umfassen.
Die Trajektorie beschreibt eine geplante Bewegungsbahn des kraftfahrzeugexternen Objekts bzw. des automatisierten Kraftfahrzeugs und kann neben Positionsdaten auch eine zeitliche Komponente aufweisen, d.h. eine Information darüber, wann sich das kraftfahrzeugexterne Objekt bzw. das automatisierte Kraftfahrzeug wo befinden wird. Wenn sich die beiden Bewegungsbahnen kreuzen, und optional, wenn sich das kraftfahrzeugexterne Objekt und das automatisierte Kraftfahrzeug innerhalb desselben Zeitraums an der Kreuzungsstelle befinden, so kann von sich kreuzenden Trajektorien ausgegangen werden.
Die Kollision kann als ein Zusammenstoß des automatisierten Kraftfahrzeugs mit dem erkannten kraftfahrzeugexternen Objekt definiert werden.
Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Verfahren ferner ein Bestimmen umfasst, ob die Gefahr für das Auftreten der Kollision ausreichend groß ist, unter Verwendung von Kartendaten, welche virtuelle Haltepositionen für das kraftfahrzeugexterne Objekt aufweisen.
Mit anderen Worten, zur Bewertung, ob eine ausreichend große (Kollisions-) Gefahr für eine Kollision mit dem erkannten kraftfahrzeugexternen Objekt vorliegt, was auch als Kritikalität bezeichnet werden kann, können verschiedene Kriterien herangezogen werden. Diese Kriterien können beispielsweise eine Straßenführung, eine Geschwindigkeit und/oder ein Beschleunigungsverhalten des automatisierten Kraftfahrzeugs und/oder des erkannten kraftfahrzeugexternen Objekts, und/oder Verkehrsregeln, wie z.B. eine Vorfahrtsregelung, umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann eine Zeitspanne berechnet werden, bis es zu einer Kollision zwischen dem automatisierten Kraftfahrzeug und dem kraftfahrzeugexternen Objekt kommen wird. So kann es zwar theoretisch zu einer Kollision in einer zukünftigen Fahrsituation kommen, es besteht aber in der aktuellen Fahrsituation (noch) keine Kollisionsgefahr, da sich das automatisierte Kraftfahrzeug noch so weit vom möglichen Unfallort entfernt befindet, dass durch eine (normalerweise zu erwartende) Änderung des Fahrverhaltens des automatisierten Kraftfahrzeugs und/oder des kraftfahrzeugexternen Objekts die Kollision vermieden wird. Das heißt, es wird die Kritikalität der aktuellen Fahrsituation berücksichtigt. Um zu bestimmen, ob die Kritikalität groß genug für ein Aktivieren des Notbremsassistenten ist, kann ein veränderbarer Schwellwert herangezogen werden. Dieser Schwellwert kann sich in Abhängigkeit davon verändern, ob die virtuelle Halteposition vom kraftfahrzeugexternen Objekt überfahren wurde oder nicht. Genauer gesagt kann der Schwellwert herabgesetzt werden, wenn die virtuelle Halteposition überfahren wird. So kann es nach dem Überfahren der virtuellen Halteposition „einfacher“ zu einer Auslösung/Aktivierung des Notbremsassistenten kommen als davor. Dies verhindert ein unnötiges Aktivieren des Notbremsassistenten bevor das kraftfahrzeugexterne Objekt die virtuelle Halteposition überfährt und verhindert zudem ein fälschlicherweise ausbleibendes Aktivieren des Notbremsassistenten nachdem das kraftfahrzeugexterne Objekt die virtuelle Halteposition überfahren hat. Bei der virtuellen Halteposition handelt es sich um eine Positionsangabe, die in den Kartendaten hinterlegt ist, und an der erwartet wird, dass das erkannte kraftfahrzeugexterne Objekt zum Stillstand kommt. Ist dies nicht der Fall, so kann dies, wie oben dargelegt, für eine erhöhte (Kollisions-) Gefahr bzw. Kritikalität der aktuellen Fahrsituation sprechen. Denkbar ist, dass die virtuellen Haltepositionen in einem vorbestimmten Abstand vor (Straßen-) Kreuzungen angeordnet sind. Denkbar ist auch, dass der vorbestimmte Abstand in Abhängigkeit von einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit der Straße abhängt, auf der sich das erkannte kraftfahrzeugexterne Objekt auf die Kreuzung zu bewegt. Denkbar ist auch, dass der vorbestimmte Abstand flexibel ist und mit einer Geschwindigkeit des erkannten kraftfahrzeugexternen Objekts variiert.
Bei der Halteposition kann es sich um eine eindimensionale (d.h. Punkt), zweidimensionale (d.h. Haltelinie) oder dreidimensionale (d.h. Haltebereich) Markierung in den Kartendaten, d.h. in der digitalen Karte, handeln.
Nachfolgend werden optionale Weiterbildungen des Verfahrens zum Betreiben des Notbremsassistenten beschrieben.
Denkbar ist, dass die (Kollisions-) Gefahr als ausreichend groß angenommen wird bzw. bestimmt wird, wenn das kraftfahrzeugexterne Objekt eine der virtuellen Haltepositionen in der Umgebung des automatisierten Kraftfahrzeugs überfährt.
Das Verfahren kann ein Bestimmen der virtuellen Haltepositionen anhand von während Realfahrten aufgezeichneten Sensordaten und deren Auswertung hinsichtlich eines Fahrverhaltens des kraftfahrzeugexternen Objekts aufweisen.
Das Auswerten der Sensordaten zum Bestimmen einer der virtuellen Haltepositionen kann ein Erkennen eines kraftfahrzeugexternen Objekts in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, welches die Sensordaten aufgezeichnet hat, aufweisen, wobei die geplante Trajektorie des (in den aufgezeichneten Sensordaten) erkannten kraftfahrzeugexternen Objekts eine geplante Trajektorie des Kraftfahrzeugs, welches die Sensordaten aufgezeichnet hat, kreuzt. Das Auswerten kann ferner ein Bestimmen einer Position, an der das (in den aufgezeichneten Sensordaten) erkannte kraftfahrzeugexterne Objekt zum Stillstand kommt, und ein Übernehmen der bestimmten Position in die Kartendaten als die virtuelle Halteposition umfassen.
Das Erkennen des kraftfahrzeugexternen Objekts kann basierend auf von einem Sensorsystem des (automatisierten) Kraftfahrzeugs aufgenommen Sensordaten erfolgen. Das Verfahren kann ferner ein Bestimmen der geplanten Trajektorie des erkannten kraftfahrzeugexternen Objekts basierend auf einer mittels der Sensordaten bestimmten Bewegungsrichtung des erkannten kraftfahrzeugexternen Objekts aufweisen.
Zum Bestimmen, ob das kraftfahrzeugexterne Objekt eine der virtuellen Halteposition in der Umgebung des automatisierten Kraftfahrzeugs überfährt, kann fortlaufend eine aktuelle Position des erkannten kraftfahrzeugexternen Objekts mittels der Sensordaten bestimmt werden.
Das oben Beschriebene lässt sich mit anderen Worten und auf eine konkrete Ausgestaltung bezogen, die als für die vorliegende Offenbarung nicht limitierend beschrieben wird, wie folgt zusammenfassen: Es erfolgt ein Berechnen und Nutzen von virtuellen Haltelinien auf Basis von Erkenntnissen einer Flottensensorik. Das heißt mittels einer Sensorik von einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen werden Daten gesammelt und in einem Backend gespeichert. Basierend auf diesen Daten wird anschließend ermittelt, wo kreuzende Objekte üblicherweise anhalten. Diese Haltepositionen werden damit als virtuelle Haltelinien aus Sensordaten der Flotte berechnet, mit einer digitalen Karte kombiniert und dem Notbremsassistenten zur Verfügung gestellt. Die virtuelle Haltelinie kann sich von real aufgezeichneten Haltelinien unterscheiden. Dieses Wissen wird zur Berechnung der Kritikalität der Fahrsituation von dem Notbremsassistenten genutzt. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass die Fahrsituation wahrscheinlich kritisch ist und auch vom Fahrer als deutlich kritischer wahrgenommen wird, wenn der Verkehrsteilnehmer später anhält als an diesem Ort üblich ist. Es werden also Erfahrungswerte in die digitale Karte aufgenommen, sodass diese vom Fahrassistenzsystem berücksichtigt werden können.
Ferner wird eine Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt. Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann ausgestaltet sein, um in und/oder an einem automatisierten Kraftfahrzeug verbaut zu sein. Die Datenverarbeitungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass diese ausgestaltet ist, das oben beschriebene Verfahren zumindest teilweise auszuführen.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann Teil eines Fahrassistenzsystems sein oder dieses darstellen. Bei der Datenverarbeitungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um eine elektronische Steuereinheit (engl. ECU = electronic control unit) handeln. Das elektronische Steuergerät kann eine intelligente prozessor-gesteuerte Einheit sein, die z.B. über ein Central Gateway (CGW) mit anderen Modulen kommunizieren kann und die ggf. über Feldbusse, wie den CAN-Bus, LIN-Bus, MOST-Bus und FlexRay oder über Automotive-Ethernet, z.B. zusammen mit Telematiksteuergeräten das Fahrzeugbordnetz bilden kann. Denkbar ist, dass das Steuergerät für das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs relevante Funktionen, wie die Motorsteuerung, die Kraftübertragung, das Bremssystem und/oder das Reifendruck-Kontrollsystem, steuert. Außerdem können Fahrerassistenzsysteme, wie beispielsweise ein Parkassistent, eine angepasste Geschwindigkeitsregelung (ACC, engl. adaptive cruise control), ein Spurhalteassistent, ein Spurwechselassistent, eine Verkehrszeichenerkennung, eine Lichtsignalerkennung, ein Anfahrassistent, ein Nachtsichtassistent und/oder ein Kreuzungsassistent, von dem Steuergerät gesteuert werden.
Denkbar ist, dass die Steuervorrichtung zu einer Längsführungsregel- bzw. Längsführungssteuereinheit, insbesondere eine Bremsanlage des Kraftfahrzeugs, verbunden ist, die basierend auf einem von der Steuervorrichtung empfangenen Steuersignal einen automatisierten Eingriff in die Längsführung des Kraftfahrzeugs, insbesondere eine Verringerung von dessen Geschwindigkeit, ermöglicht. Die Längsführungsregeleinheit kann eine Positionsregelung aufweisen, d.h. diese kann ausgestaltet sein, um basierend auf dem von der Steuervorrichtung empfangenen Steuersignal die Geschwindigkeit und ggf. eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs an einem ggf. parametrierbaren Ort auf einen Zielgeschwindigkeitswert, insbesondere auf 0 km/h, einzustellen.
Das oben mit Bezug zum Verfahren Beschriebene gilt analog auch für die Datenverarbeitungsvorrichtung und umgekehrt.
Ferner wird ein automatisiertes Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das automatisierte Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass dieses die oben beschriebene Datenverarbeitungsvorrichtung aufweist.
Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um einen Personenkraftwagen, insbesondere ein Automobil, handeln. Das automatisierte Kraftfahrzeug kann ausgestaltet sein, um eine Längsführung und/oder eine Querführung bei einem automatisierten Fahren des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise und/oder zumindest zeitweise zu übernehmen. Das automatisierte Fahren kann so erfolgen, dass die Fortbewegung des Kraftfahrzeugs (weitgehend) autonom erfolgt. Das automatisierte Fahren kann zumindest teilweise und/oder zeitweise durch die Datenverarbeitungsvorrichtung gesteuert werden.
Das Kraftfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug der Autonomiestufe 0 sein, d.h. der Fahrer übernimmt die dynamische Fahraufgabe, auch wenn unterstützende Systeme (z. B. ABS oder ESP) vorhanden sind.
Das Kraftfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug der Autonomiestufe 1 sein, d.h. bestimmte Fahrerassistenzsysteme aufweisen, die den Fahrer bei der Fahrzeugbedienung unterstützen, wie beispielsweise der Abstandsregeltempomat (ACC).
Das Kraftfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug der Autonomiestufe 2 sein, d.h. so teilautomatisiert sein, dass Funktionen wie automatisches Einparken, Spurhalten bzw. Querführung, allgemeine Längsführung, Beschleunigen und/oder Abbremsen von Fahrerassistenzsystemen übernommen werden.
Das Kraftfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug der Autonomiestufe 3 sein, d.h. so bedingungsautomatisiert, dass der Fahrer das System Fahrzeug nicht durchgehend überwachen muss. Das Kraftfahrzeug führt selbstständig Funktionen wie das Auslösen des Blinkers, Spurwechsel und/oder Spurhalten durch. Der Fahrer kann sich anderen Dingen zuwenden, wird aber bei Bedarf innerhalb einer Vorwarnzeit vom System aufgefordert die Führung zu übernehmen.
Das Kraftfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug der Autonomiestufe 4 sein, d.h. so hochautomatisiert, dass die Führung des Fahrzeugs dauerhaft vom System Fahrzeug übernommen wird. Werden die Fahraufgaben vom System nicht mehr bewältigt, kann der Fahrer aufgefordert werden, die Führung zu übernehmen.
Das Kraftfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug der Autonomiestufe 5 sein, d.h. so vollautomatisiert, dass der Fahrer zum Erfüllen der Fahraufgabe nicht erforderlich ist. Außer dem Festlegen des Ziels und dem Starten des Systems ist kein menschliches Eingreifen erforderlich. Das Kraftfahrzeug kann ohne Lenkrad und Pedale auskommen.
Das oben mit Bezug zum Verfahren und zur Datenverarbeitungsvorrichtung Beschriebene gilt analog auch für das Kraftfahrzeug und umgekehrt.
Ferner wird ein Computerprogramm bereitgestellt. Das Computerprogramm zeichnet sich dadurch aus, dass diese Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das oben beschriebene Verfahren zumindest teilweise auszuführen.
Ein Programmcode des Computerprogramms kann in einem beliebigen Code vorliegen, insbesondere in einem Code, der für Steuerungen von Kraftfahrzeugen geeignet ist.
Ferner wird ein computerlesbares Medium, insbesondere ein computerlesbares Speichermedium, bereitgestellt. Das computerlesbare Medium zeichnet sich dadurch aus, dass dieses Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das oben beschriebene Verfahren zumindest teilweise auszuführen.
Das heißt, es kann ein computerlesbares Medium bereitgestellt werden, das ein oben definiertes Computerprogramm umfasst. Bei dem computerlesbaren Medium kann es sich um ein beliebiges digitales Datenspeichergerät handeln, wie zum Beispiel einen USB-Stick, eine Festplatte, eine CD-ROM, eine SD-Karte oder eine SSD-Karte. Das Computerprogramm muss nicht zwingend auf einem solchen computerlesbarem Speichermedium gespeichert sein, um dem Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt zu werden, sondern kann auch über das Internet oder anderweitig extern bezogen werden.
Das oben mit Bezug zum Verfahren, zur Datenverarbeitungsvorrichtung und zum automatisierten Kraftfahrzeug Beschriebene gilt analog auch für das Computerprogramm sowie das computerlesbare Medium und umgekehrt.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform mit Bezug zu 1 und 2 beschrieben.

1 zeigt schematisch ein automatisiertes Kraftfahrzeug, welches ausgestaltet ist, um ein Verfahren zum Betreiben eines Notbremsassistenten eines automatisierten Kraftfahrzeugs auszuführen, und
2 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm des Verfahrens.

In 1 ist in einer Draufsicht schematisch eine Straßenkreuzung 1 dargestellt, an der sich zwei Straßen 2, 3 in einem Winkel von 90° Kreuzen. Auf jeder der beiden Straßen 2, 3 fährt bzw. bewegt sich ein Kraftfahrzeug 4, 5 auf die Straßenkreuzung 1 zu, wie in 1 durch den jeweiligen Pfeil an den Kraftfahrzeug 4, 5 symbolisiert ist. Bei dem sich auf der in 1 von unten nach oben verlaufenden Straße 3 in Richtung der Straßenkreuzung 1 fahrenden Kraftfahrzeug 5 handelt es sich um ein automatisiertes Kraftfahrzeug, welches ausgestaltet ist, um ein Verfahren zum Betreiben eines Notbremsassistenten auszuführen. Das heißt, das automatisierte Kraftfahrzeug 5 weist eine (nicht dargestellte) Datenverarbeitungsvorrichtung mit einem Fahrassistenzsystem, genauer gesagt einem Notbremsassistenten, auf, welcher durch Eingreifen in eine Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs 5 und/oder durch Ausgeben eines Warnsignals an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 5 eine Kollision mit einem kraftfahrzeugexternen Objekt verhindern soll.
Das Verfahren zum Betreiben dieses Notbremsassistenten wird nachfolgend weiter im Detail auch mit Bezug zu 2 beschrieben, wobei aus 2 hervorgeht, dass das Verfahren im Wesentlichen sieben Schritte S1 - S7 (ggf. acht Schritte S0 - S7, s. nachfolgend im Detail) aufweist.
Das Verfahren kann grob in zwei Blöcke untergliedert werden, wobei in einem ersten der zwei Blöcke aufweisend die ersten drei Schritte S1 - S3 des Verfahrens Kartendaten zur späteren Verwendung für den Notbremsassistenten vorbereitet werden und in einem zweiten der zwei Blöcke umfassend die Schritte S4 - S7 die Verwendung der vorbereiteten Kartendaten stattfindet. Der erste der Blöcke kann beispielsweise während einem Entwicklungsprozess des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 erfolgen und der zweite der zwei Blöcke kann nach einem Herstellungsprozess des automatisierten Kraftfahrzeugs 5, d.h. nach Verlassen des Werks und damit im Feld, erfolgen. Denkbar ist auch eine zeitliche Überschneidung der beiden Blöcke, z.B. wenn die Kartendaten und/oder andere Komponenten des Notbremsassistenten über Updates im Feld, z.B. over-the-air Updates, aktualisiert werden. Die vorliegende Offenbarung betrifft dabei beide Blöcke in Alleinstellung sowie in Kombination, wobei die beiden Blöcke nachfolgend im Detail beschrieben werden.
In dem ersten Block des Verfahrens erfolgt ein Bestimmen von virtuellen Haltepositionen anhand von während Realfahrten aufgezeichneter Sensordaten und deren Auswertung hinsichtlich eines Fahrverhaltens von kraftfahrzeugexternen Objekten. Das Aufzeichnen der Sensordaten kann z.B. während Testfahrten im Entwicklungsprozess des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 erfolgen, wobei die Sensordaten z.B. mittels einer Kamera, einem Radarsensor und/oder einem LiDAR-Sensor aufgenommen werden können. Zusätzlich oder alternativ können als Sensordaten auch Daten verwendet werden, die mittels Vehicle-to-everything (V2X) Kommunikation erhalten werden. V2X ist die Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und jeder Einrichtung, die das Fahrzeug beeinflussen oder von ihm beeinflusst werden kann. Es handelt sich um ein Fahrzeugkommunikationssystem, das andere, spezifischere Kommunikationsarten wie V21 (Fahrzeug-zu-Infrastruktur), V2N (Fahrzeug-zu-Netz), V2V (Fahrzeug-zu-Fahrzeug), V2P (Fahrzeug-zu-Fußgänger) und/oder V2D (Fahrzeug-zu-Gerät) umfassen kann. Die Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation kann auch als Car-to-Car (C2C) Kommunikation bezeichnet werden. Das Aufzeichnen der Sensordaten kann aber z.B. auch während Fahrten im Feld erfolgen, wobei die Sensordaten auch hier z.B. mittels einer Kamera, einem Radarsensor und/oder einem LiDAR-Sensor aufgenommen werden können und anschließend über das Internet an den Hersteller des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 bzw. an einen Server des Herstellers (sog. Backend), ggf. nach Zwischenspeicherung im automatisierten Kraftfahrzeug 5, übertragen werden können. Das Aufzeichnen der Sensordaten kann auch Teil des Verfahrens sein und würde als initialer Schritt S0 dem ersten Block des Verfahrens zuzuordnen sein.
Das Auswerten der so aufgezeichneten Sensordaten zum Bestimmen einer der virtuellen Haltepositionen, z.B. der in 1 dargestellten virtuellen Haltepositionen 6 (vorliegend eine virtuelle Haltelinie mit zweidimensionaler Erstreckung über die gesamte Breite der relevanten Fahrbahn der Straße 2), umfasst im Wesentlichen drei Schritte S1 - S3.
In einem ersten Schritt S1 des Verfahrens erfolgt ein Erkennen eines kraftfahrzeugexternen Objekts in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, welches die Sensordaten aufgezeichnet hat, wobei eine geplante Trajektorie des erkannten kraftfahrzeugexternen Objekts eine geplante Trajektorie des Kraftfahrzeugs, welches die Sensordaten aufgezeichnet hat, kreuzt.
Anschließend erfolgt in einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens ein Bestimmen einer Position, an der das erkannte kraftfahrzeugexterne Objekt zum Stillstand kommt, und in einem dritten Schritt S3 des Verfahrens erfolgt ein Übernehmen der bestimmten Position in die Kartendaten als die virtuelle Halteposition 6.
Denkbar ist, dass die ersten drei Schritte S1 - S3 des Verfahrens für dieselbe Straßenkreuzung 1 bzw. für denselben geografischen Bereich wiederholt mit verschiedenen Sensordaten durchgeführt werden, sodass verschiedene bzw. voneinander abweichende virtuelle Haltepositionen ermittelt werden. In diesem Fall ist unter anderem denkbar, dass die zu bestimmende virtuelle Halteposition 6 einem Durchschnittswert der bestimmten virtuellen Haltepositionen entspricht, d.h. dass eine durchschnittliche Entfernung der bestimmte virtuellen Haltepositionen zu der Straßenkreuzung 1 ermittelt wird und dort die zu bestimmende virtuelle Halteposition 6 in die Kartendaten übernommen wird. Gleichfalls kann eine Worst-Case Betrachtung erfolgen, bei der eine minimale Entfernung der bestimmte virtuellen Haltepositionen zu der Straßenkreuzung 1 ermittelt wird und dort die zu bestimmende virtuelle Halteposition 6 in die Kartendaten übernommen wird. Denkbar ist auch, dass eine Best-Case Betrachtung erfolgt, bei der eine maximale Entfernung der bestimmte virtuellen Haltepositionen zu der Straßenkreuzung 1 ermittelt wird und dort die zu bestimmende virtuelle Halteposition 6 in die Kartendaten übernommen wird.
Die wie oben beschrieben bestimmte und in die Kartendaten übernommene virtuelle Halteposition 6 wird in den nachfolgenden Schritte S4 - S7 wie nachfolgend im Detail beschrieben von Notbremsassistenten verwendet.
In einem vierten Schritt S4 des Verfahrens erfolgt ein Erkennen eines kraftfahrzeugexternen Objekts, hier des Kraftfahrzeugs 4, in einer Umgebung des automatisierten Kraftfahrzeugs 5. Das Erkennen des Kraftfahrzeugs 4 erfolgt basierend auf von einem Sensorsystem des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 (z.B. aufweisend eine Kamera, einen Radarsensor und/oder einen LiDAR-Sensor) aufgenommen Sensordaten. Das Erkennen des Kraftfahrzeugs 4 kann zusätzlich oder alternativ basierend auf Daten erfolgen, die mittels Vehicle-to-everything (V2X) Kommunikation, insbesondere mittels Vehicle-to-Vehicle (V2V) bzw. Car-to-Car (C2C) Kommunikation, erhalten werden.
Das Verfahren weist in einem fünften Schritt S5 ein Bestimmen der geplanten Trajektorie 41 des erkannten Kraftfahrzeugs 4 basierend auf einer mittels der Sensordaten bestimmten Bewegungsrichtung, hier in Richtung der Straßenkreuzung 1, des erkannten Kraftfahrzeugs 4 auf.
Die Schritte S4 und S5 umfassen damit das Erkennen eines kraftfahrzeugexternen Objekts 4 in einer Umgebung des automatisierten Kraftfahrzeugs 5, dessen geplante Trajektorie 41 eine geplante Trajektorie 51 des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 kreuzt.
In einem sechsten Schritt S6 des Verfahrens erfolgt ein Erkennen einer Gefahrensituation, wenn in einer aktuellen Fahrsituation eine ausreichend große Gefahr für ein Auftreten einer Kollision zwischen dem automatisierten Kraftfahrzeug 5 und dem weiteren Kraftfahrzeug 4 vorliegt. Das Bestimmen, ob die Gefahr für das Auftreten der Kollision ausreichend groß ist, erfolgt unter Verwendung der Kartendaten, welche die virtuelle Halteposition 6 für das Kraftfahrzeug 4 aufweisen. Die (Kollisions-) Gefahr wird dabei als ausreichend groß für eine Reaktion des Notbremsassistenten (s. im Detail Schritt S7) angenommen, wenn das Kraftfahrzeug 4 die virtuellen Halteposition 6 in der Umgebung des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 überfährt (in 1 gestrichelt dargestellt). Zum Bestimmten, ob das Kraftfahrzeug 4 die virtuelle Halteposition 6 in der Umgebung des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 überfährt, wird fortlaufend eine aktuelle Position des Kraftfahrzeugs 4 mittels der Sensordaten bestimmt.
In einem siebten Schritt S7 des Verfahrens erfolgt ein Eingreifen in eine Längs- und/oder Querführung des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 und/oder Ausgeben eines Warnsignals an einen Fahrer des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 zur Verhinderung der drohenden Kollision, wenn die Gefahrensituation erkannt wird, d.h. wenn das Kraftfahrzeug 4 die virtuelle Halteposition 6 überfahren hat (in 1 gestrichelt dargestellt).
Bezugszeichenliste

1: Straßenkreuzung
2: Straße
3: Straße
4: Kraftfahrzeug
41: geplante Trajektorie
5: automatisiertes Kraftahrzeug
51: geplante Trajektorie
6: virtuelle Haltposition
S0 - S7: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011116112 A1 [0003]
DE 102016005227 A1 [0004]
DE 102016223494 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Notbremsassistenten eines automatisierten Kraftfahrzeugs (5), wobei das Verfahren umfasst: - Erkennen eines kraftfahrzeugexternen Objekts (4) in einer Umgebung des automatisierten Kraftfahrzeugs (5), dessen geplante Trajektorie (41) eine geplante Trajektorie (51) des automatisierten Kraftfahrzeugs (5) kreuzt, - Erkennen einer Gefahrensituation, wenn in einer aktuellen Fahrsituation eine ausreichend große Gefahr für ein Auftreten einer Kollision vorliegt, und - Eingreifen in eine Längs- und/oder Querführung des automatisierten Kraftfahrzeugs (5) und/oder Ausgeben eines Warnsignals an einen Fahrer des automatisierten Kraftfahrzeugs (5), wenn die Gefahrensituation erkannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: - Bestimmen, ob die Gefahr für das Auftreten der Kollision ausreichend groß ist, unter Verwendung von Kartendaten, welche virtuelle Haltepositionen (6) für das kraftfahrzeugexterne Objekt (4) aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bestimmt wird, dass die Gefahr ausreichend groß ist, wenn das kraftfahrzeugexterne Objekt (4) eine der virtuellen Haltepositionen (6) in der Umgebung des automatisierten Kraftfahrzeugs (5) überfährt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Bestimmen der virtuellen Haltepositionen (6) anhand von während Realfahrten aufgezeichneter Sensordaten und deren Auswertung hinsichtlich eines Fahrverhaltens von kraftfahrzeugexternen Objekten (4) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Auswerten der Sensordaten zum Bestimmen einer der virtuellen Haltepositionen (6) umfasst: - Erkennen eines kraftfahrzeugexternen Objekts (4) in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs (5), welches die Sensordaten aufgezeichnet hat, wobei eine geplante Trajektorie (41) des erkannten kraftfahrzeugexternen Objekts (4) eine geplante Trajektorie (51) des Kraftfahrzeugs (5), welches die Sensordaten aufgezeichnet hat, kreuzt, - Bestimmen einer Position, an der das erkannten kraftfahrzeugexterne Objekt (4) zum Stillstand kommt, und - Übernehmen der bestimmten Position in die Kartendaten als die virtuelle Halteposition (6).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass: - das Erkennen des kraftfahrzeugexternen Objekts (4) basierend auf von einem Sensorsystem des automatisierten Kraftfahrzeugs (5) aufgenommen Sensordaten erfolgt, und - das Verfahren ferner ein Bestimmen der geplanten Trajektorie (41) des erkannten kraftfahrzeugexternen Objekts (4) basierend auf einer mittels der Sensordaten bestimmten Bewegungsrichtung des erkannten kraftfahrzeugexternen Objekts (4) aufweist.
Verfahren nach einem der Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmten, ob das kraftfahrzeugexterne Objekt (4) eine der virtuellen Halteposition (6) in der Umgebung des automatisierten Kraftfahrzeugs (5) überfährt, fortlaufend eine aktuelle Position des erkannten kraftfahrzeugexternen Objekts (4) mittels der Sensordaten bestimmt wird.
Vorrichtung zur Datenverarbeitung, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Datenverarbeitung Mittel zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst.
Automatisiertes Kraftfahrzeug (5) dadurch gekennzeichnet, dass das automatisierte Kraftfahrzeug (5) die Vorrichtung zur Datenverarbeitung nach Anspruch 7 umfasst.
Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
Computerlesbares Medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.