DE102022104932A1

DE102022104932A1 - Verfahren und vorrichtung zum situationsbedingten vermeiden eines anfahrens eines automatisierten kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102022104932A1
Application number: DE102022104932.9A
Authority: DE
Inventors: Simon Laender; Alexander Belz; Benjamin Geirhos; 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
Also published as: WO2023165765A1

Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren zum situationsbedingten Verhindern eines Anfahrens eines automatisierten Kraftfahrzeugs. Das Verfahren umfasst ein Aufnehmen von Sensordaten betreffend einen Zustand eins Umfeldes des automatisierten Kraftfahrzeugs und einen Zustand eines Fahrers des automatisierten Kraftfahrzeugs, eine Prädiktion eines bevorstehenden Anfahrens des automatisierten Kraftfahrzeugs ausgelöst durch den Fahrer des Kraftfahrzugs basierend auf den Sensordaten, und ein Verhindern des Anfahrens in Abhängigkeit des sich aus den Sensordaten ergebenden Zustand des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum situationsbedingten Vermeiden eines Anfahrens eines automatisierten Kraftfahrzeugs und eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung, 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.
In automatisierten Kraftfahrzeugen werden vermehrt Fahrassistenzsysteme verbaut, die einen Fahrer bei einer Erfüllung einer Fahraufgabe unterstützen oder die Fahraufgabe vollständig automatisiert übernehmen.
Solche Fahrassistenzsysteme finden auch im Bereich der sog. aktiven Sicherheitssysteme Anwendung. Bei Sicherheitssystemen für Kraftfahrzeuge wird zwischen passiven und aktiven Sicherheitssystemen unterschieden. Die aktiven Sicherheitssysteme sind hier solche, die ein Kraftfahrzeug davor bewahren sollen, dass überhaupt ein Unfall geschieht. Die passiven Sicherheitssysteme hingegen sollen im Falle eines Unfalls die Konsequenzen für die Insassen abmildern, um somit körperliche Verletzungen gänzlich ausschließen oder aber auf ein Minimum reduzieren zu können.
Aus dem Stand der Technik sind Frontschutzsysteme bekannt, die eine Kinematik und Umfeldgrößen eines automatisierten Kraftfahrzeugs nutzen, um zur Vermeidung einer potentiell aufgrund einer Fahreraktion in Anfahrsituationen auftretenden Kollision einen aktiven Eingriff in eine Längsführung des automatisierten Kraftfahrzeugs durchführen und so ein Anfahren bzw. Einfahren des Kraftfahrzeugs in einen kollisionskritischen Bereich verhindern. Insbesondere durch die Verwendung der Kinematik des Kraftfahrzeugs und von Umfeldgrößen wird eine Auslösung des Frontschutzsystems im niedrigen Geschwindigkeitsbereich erschwert und damit eine fehlerhafte Auslösung vermieden.
Problematisch ist jedoch, dass Anfahrsituationen auf Basis der Kinematik des automatisierten Kraftfahrzeugs häufig erst zu spät detektiert werden können. Eine Kollisionsvermeidung ist dann aufgrund der großen Dynamik beim Anfahren und mannigfaltigen Latenzen im System teilweise nicht mehr möglich. Insbesondere in Konfliktsituation (richtig-positiv oder falsch-positiv), z.B. bei einem Hineintasten in eine Kreuzung, besteht Verbesserungspotential solcher Fahrassistenzsystemen.
Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung und ein 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 situationsbedingten Verhindern bzw. Unterbinden eines Anfahrens eines automatisierten Kraftfahrzeugs gelöst.
Das Verfahren kann computer-implementiert sein, d.h. zumindest einer der Verfahrensschritte kann mittels eines Computers durchgeführt werden.
Unter einem Anfahren des automatisierten Kraftfahrzeugs kann grundsätzlich ein Beschleunigen aus dem Stillstand verstanden werden. Denkbar ist aber auch, dass zusätzlich oder alternativ ein Beschleunigen aus einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich unter dem Begriff des Anfahrens verstanden werden kann. Dieser niedrige Geschwindigkeitsbereich kann beispielsweise bei Automatik-Kraftfahrzeugen (d.h. mit Automatikgetriebe) durch eine maximale Kriechgeschwindigkeit (d.h. Fahrt des Kraftfahrzeugs ohne Gaspedalbetätigung und ohne Bremspedalbetätigung) nach oben begrenzt sein. Denkbar ist, dass das Beschleunigen zu einer Geschwindigkeit größer einem vorbestimmten Grenzwert, z.B. der maximale Kriechgeschwindigkeit, zu führen hat, damit von einem Anfahren ausgegangen wird. Das Anfahren kann sich auf eine positive Beschleunigung des automatisierten Kraftfahrzeugs, d.h. eine Fahrt nach vorne, beschränken.
Das Verfahren umfasst ein Aufnehmen von Sensordaten betreffend einen Zustand eines Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs und einen Zustand eines Fahrers des automatisierten Kraftfahrzeugs.
Das heißt mittels eines am Kraftfahrzeug verbauten Sensorik wird das Umfeld des Kraftfahrzeugs abgetastet bzw. beobachtet und mittels ggf. teilweise derselben und/oder einer zusätzlichen Sensorik, die ebenfalls zumindest teilweise in und/oder am Kraftfahrzeug verbaut sein kann, wird der Fahrer des Kraftfahrzeugs beobachtet.
Das Verfahren umfasst ferner eine Prädiktion eines bevorstehenden Anfahrens des automatisierten Kraftfahrzeugs ausgelöst durch den Fahrer des Kraftfahrzugs basierend auf den Sensordaten.
Das Verfahren umfasst zudem ein Verhindern des Anfahrens in Abhängigkeit des sich aus den Sensordaten ergebenden Zustand des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs.
Mit anderen Worten, es werden zumindest zwei Bedingungen berücksichtigt, eine davon bezieht sich auf den Zustand des Fahrers des Kraftfahrzeugs und eine bezieht sich auf den Zustand des Umfelds des Kraftfahrzeugs, um das (bevorstehende) Anfahren zu prädizieren und dieses zu unterbinden. Das heißt, nur wenn beide Bedingungen erfüllt sind, erfolgt das Unterbinden des Anfahrens. Das Unterbinden des Anfahrens kann einen Eingriff in eine Längsführung des Kraftfahrzeugs umfassen. Denkbar ist, dass dazu ein Steuersignal zu einer Bremsanlage des Kraftfahrzeugs ausgegeben wird, ein Einlegen eines Neutralgangs/P-Gangs mittels eines zu einem Getriebe des Kraftfahrzeugs ausgegeben Steuersignals erfolgt und/oder eine Rücknahme eines Antriebsmomentes mittels eines zu einer Motorsteuerung des Kraftfahrzeugs ausgegeben Steuersignals erfolgt.
Ferner ist es denkbar, dass zusätzlich zu den oben beschriebenen Größen eine Kinematik des automatisierten Kraftfahrzeugs, z.B. Beschleunigung, Geschwindigkeit etc., bei der Prädiktion des geplanten Anfahrens berücksichtigt wird.
Das vorliegende Verfahren weist dabei den Vorteil auf, dass das geplante bzw. bevorstehende Anfahren des Kraftfahrzeugs sowohl früher als auch mit einer größeren Sicherheit erkannt werden kann, da im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren nicht lediglich das Umfeld des Kraftfahrzeugs oder dessen Kinematik, sondern vielmehr der Fahrer selbst überwacht bzw. berücksichtigt wird.
Nachfolgend werden optionale Weiterbildungen des Verfahrens zum Betreiben des Notbremsassistenten beschrieben.
Sensoren zum Aufnehmen der Sensordaten betreffend den Zustand des Fahrers des automatisierten Kraftfahrzeugs können eine Innenraum-Sensorik, eine Pedalerie-Sensorik, einem Lenkwinkelsensor, eine Pulsuhr des Fahrers und/oder eine Bedienerschnittstellen-Sensorik umfassen. Alle diese Sensoren können drahtgebunden und/oder drahtlos zu einer im automatisierten Kraftfahrzeug installierten Datenverarbeitungsvorrichtung verbunden sein, welche basierend auf den empfangenen Sensordaten das Anfahren des automatisierten Kraftfahrzeugs prädiziert. Vielen oder alle dieser Sensoren können bereits im automatisierten Kraftfahrzeug verbaut sein, d.h. es können Signale und/oder Informationen von einem Steuergerät und/oder einem Bussystem des Kraftfahrzeugs abgegriffen werden, um so an die benötigten Informationen zur Bestimmung des Zustands des Fahrers zu gelangen. Insbesondere deswegen ist das vorgeschlagene Verfahren vorteilhaft, da herkömmliche automatisierte Kraftfahrzeuge seitens einer Hardware teilweise nicht oder nur gering verändert werden müssen, um das Verfahren zu implementieren. Zusätzlich oder alternativ können als Sensordaten auch Daten verwendet werden, die mittels Vehicle-to-everything (V2X) Kommunikation erhalten werden. V2X kann demnach Indikator des bevorstehenden Anfahrwunsches verwendet werden (z.B. Ampel springt auf grün und/oder Ampelrotphasen usw., die z.B. über das Backend empfangen 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 V2I (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. Denkbar ist auch, dass zusätzlich oder alternativ ein Fahrverhalten eines Vorderfahrzeugs berücksichtigt wird (z.B. wenn das Vorderfahrzeug anfährt, kann ggf. auch beim automatisierten Kraftfahrzeug ein Anfahren erwartet werden).
Sensoren zum Aufnehmen der Sensordaten betreffend das Umfeld des automatisierten Kraftfahrzeugs können einen Radarsensor, einen LiDAR-Sensor, eine Kamera und/oder einen Ultraschallsensor umfassen. Wie oben beschrieben, es können viele oder alle dieser Sensoren bereits im automatisierten Kraftfahrzeug verbaut sein, d.h. es können Signale und/oder Informationen von einem Steuergerät und/oder einem Bussystem des Kraftfahrzeugs abgegriffen werden, um so an die benötigten Informationen zur Bestimmung des Zustands der Umwelt bzw. des Umfelds zu gelangen. Insbesondere deswegen ist das vorgeschlagene Verfahren vorteilhaft, da herkömmliche automatisierte Kraftfahrzeuge seitens einer Hardware teilweise nicht oder nur gering verändert werden müssen, um das Verfahren zu implementieren.
Die Prädiktion des bevorstehenden Anfahrens des automatisierten Kraftfahrzeugs ausgelöst durch den Fahrer des Kraftfahrzugs kann basierend auf den Sensordaten betreffend den Zustand des Fahrers des automatisierten Kraftfahrzeugs erfolgen. Zusätzlich oder alternativ können Informationen betreffend die Umgebung des automatisierten Kraftfahrzeugs mit einfließen. Denkbar ist, dass die Sensordaten der verschiedenen Sensoren dafür (zumindest teilweise) fusioniert und/oder basierend auf Sensordaten einzelner Sensoren das Anfahren prädiziert wird. Denkbar ist, dass basierend auf den empfangenen Sensordaten ein (Wahrscheinlichkeits-) Wert für das Anfahren bestimmt wird, der bestimmte (Wahrscheinlichkeits-) Wert mit einem vorbestimmten Grenzwert verglichen wird, und das Anfahren prädiziert wird (Anfahren = true), wenn der bestimmte (Wahrscheinlichkeits-) Wert den vorbestimmten Grenzwert übersteigt.
Das Verfahren kann ein Bestimmen des Zustands des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs basierend auf den Sensordaten betreffend den Zustand des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs aufweisen. Das heißt, die Sensordaten, die mittels des Radarsensor, des LiDAR-Sensors, der Kamera und/oder des Ultraschallsensors aufgenommen wurde, können zur Bestimmung des Zustands des Umfelds des Kraftfahrzeugs herangezogen werden.
Zum Bestimmen des Zustand des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs können Umfeldmodellinformationen aus einem basierend auf den Sensordaten betreffend den Zustand des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs bestimmten Umfeldmodell, und/oder kartierte Kreuzungen und/oder Fußgängerüberwege in dem Umfeld des automatisierten Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden. Unter einem Umfeldmodell kann ein mittels Sensordatenfusion bestimmtes Modell des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs verstanden werden, welches Informationen über weitere Verkehrsteilnehmer (z.B. Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Bewegungsrichtung, geplante Trajektorie usw.), statische Objekte (z.B. parkende Kraftfahrzeuge, Hindernisse usw.), eine Straßen und/oder Spurführung (z.B. Abbiegungen, Kreuzungen usw.) und/oder Verkehrsregeln (z.B. Vorfahrtsregelungen, zulässige Höchstgeschwindigkeit, Ampelanlagen und deren Zustand, usw.) im Umfeld des automatisierten Kraftfahrzeugs aufweisen kann. Eine Ausdehnung des Umfelds hängt dabei von einer Art der zur Umfeldmodellbestimmung herangezogenen Sensordaten und insbesondere von einer Ausgestaltung der zur Aufnahme der Sensordaten verwendeten Sensoren bzw. deren Blickfeld (engl. fieldof-view, FOV) ab.
Das Bestimmen des Zustands des Umfeldes des automatisierten Kraftfahrzeugs kann ein Feststellen eines Vorliegens eines kollisionskritischen Bereichs aufweisen, wobei das Verhindern des Anfahrens nur bzw. ausschließlich dann erfolgen kann, wenn sich das automatisierte Kraftfahrzeug in dem kollisionskritischen Bereich befindet und/oder durch das prädizierte Anfahren befinden wird.
Der kollisionskritische Bereich kann als ein Bereich bzw. eine Region in dem Umfeld des automatisierten Kraftfahrzeugs definiert werden, in dem es zu einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem kraftfahrzeugexternen kommen kann bzw. es wahrscheinlich ist, dass es zu einer solcher Kollision kommt, wenn sich das Kraftfahrzeug in diesem Bereich befindet. Bei dem kraftfahrzeugexternen Objekt kann es sich beispielsweise um ein weiteres Kraftfahrzeug (z.B. Automobil, Motorrad usw.), einen Fußgänger und/oder einen Fahrradfahrer handeln.
Das Verfahren kann ein Erkennen eines kollisionsrelevanten kraftfahrzeugexternen Objekts in der Umgebung des automatisierten Kraftfahrzeugs umfassen, wobei dessen geplante Trajektorie eine Trajektorie des automatisierten Kraftfahrzeugs kreuzt, wenn dieses anfährt. Dabei kann das Verfahren bei Straßenkreuzungen Anwendung finden, ist darauf aber nicht beschränkt. Vielmehr sind zusätzlich oder alternativ weitere Szenarien denkbar, in denen das Verfahren angewandt wird. Diese Szenarien können Kreisverkehre, (Grundstücks-) Ausfahrten, Stoppstellen, Fußgängerüberquerungen, Längsszenarien (z.B. Stop&Go) und/oder Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (z.B. Baum, Grundstücksmauer) umfassen. Dabei kann der Begriff Fahrzeug vorliegend breit ausgelegt werden und auch Fußgänger umfassen, welche ebenfalls kollisionsrelevant sein können.
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 oben Beschriebene lässt sich mit anderen Worten und auf eine konkrete Ausgestaltung bezogen, die als für die vorliegend Offenbarung nicht limitierend beschrieben wird, wie folgt zusammenfassen: Es erfolgt in einem ersten Schritt mittels einer Sensorik des Kraftfahrzeugs eine Beobachtung von Fahrer und Umfeld. Die Beobachtung des Fahrers über Sensoren jeglicher Art (Innenraumsensorik, Pedalerie, Lenkwinkel, Pulsuhr, MMI-Nutzung und/oder Fahrerlebnisschalter usw.). Die Beobachtung des Fahrzeugumfelds erfolgt anhand eines Umfeldmodells, Kartendaten, und/oder einer Ampelerkennung. Anschließend erfolgt in einem zweiten Schritt eine Prädiktion eines bevorstehenden Anfahrens auf Basis der durch die Beobachtung von Fahrer und Umfeld gewonnen Größen. Das heißt, die Prädiktion erfolgt z.B. durch eine Auswertung der Pedalerie und Innenraumsensorik, durch kartierte Kreuzungen, Fußgängerüberquerungen, etc. und umfasst ein Vermeiden fehlerhafter Anfahrerkennungen durch Umfeldmodellinformationen (z.B. Fahrer tastet sich zwischen parkenden Fahrzeugen aus einer Einfahrt hervor). In einem dritten Schritt erfolgt je nach Ergebnis des zweiten Schritts eine Ansteuerung von Fahrzeugaktoren (Antrieb und/oder Bremse) zur Verhinderung eines Anfahrens. Das kann z.B. bedeuten, dass das Fahrzeug initial an einer Kreuzung zum Stillstand gekommen ist. Im Stillstand wird das Umfeld und die Fahreraktionen detektiert (erster Schritt). Dann erfolgt eine Detektion eines eventuell bevorstehenden Anfahrvorgangs sowie eines kollisionskritischen Bereichs (zweiter Schritt). Sollten beide Kriterien erfüllt sein, wird anschließend das Anfahren des Fahrzeugs unterdrückt werden. Dies kann beispielsweise durch die Ansteuerung der Bremse, einlegen des Neutralgangs/P-Gangs und/oder Rücknahme des Antriebsmomentes erfolgen (dritter Schritt).
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, einen Notbremsassistenten 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 und/oder ein Verhindern eines Erhöhens von dessen Geschwindigkeit, ermöglicht.
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 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 diese 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 eine Fahrsituation, bei der ein Verfahren zum situationsbedingten Verhindern eines Anfahrens eines automatisierten Kraftfahrzeugs ausgeführt wird, und
2 zeigt schematisch eine 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 einer der beiden Straßen 2 fährt bzw. bewegt sich ein Kraftfahrzeug 4 auf die Straßenkreuzung 1 zu, wie in 1 durch den Pfeil an dem Kraftfahrzeug 4 symbolisiert ist. Auf der anderen der beiden Straßen 3 steht ein weiteres Kraftfahrzeug 5 vor der Kreuzung 1. Bei dem in 1 dargestellten Kraftfahrzeug 5 handelt es sich um ein automatisiertes Kraftfahrzeug, welches ausgestaltet ist, um ein Verfahren zum situationsbedingten Verhindern eines Anfahrens des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 auszuführen. Das heißt, das automatisierte Kraftfahrzeug 5 weist eine (nicht dargestellte) Datenverarbeitungsvorrichtung mit einem Fahrassistenzsystem auf, welches durch Eingreifen in eine Längsführung des Kraftfahrzeugs 5 eine Kollision mit einem kraftfahrzeugexternen Objekt, hier dem Kraftfahrzeug 4, verhindern soll.
Wie sich aus 2 ergibt, weist das Verfahren dazu drei Schritte S1 - S3 auf.
In einem ersten Schritt S1 des Verfahrens werden mittels eines (nicht dargestellten) Sensorsystems des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 Sensordaten betreffend einen Zustand eins Umfeldes des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 und einen Zustand eines Fahrers des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 aufgenommen. Die Sensoren zum Aufnehmen der Sensordaten betreffend den Zustand des Fahrers des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 können eine Innenraum-Sensorik (z.B. eine Innenraumkamera), eine Pedalerie-Sensorik (z.B. zur Bestimmung der Brems- und/oder Gaspedalbetätigung), einen Lenkwinkelsensor, eine Pulsuhr des Fahrers und/oder eine Bedienerschnittstellen-Sensorik (z.B. Schalter, Knöpfe, Dreh-Drück-Steller usw.) umfassen. Die Sensoren zum Aufnehmen der Sensordaten betreffend das Umfeld des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 können einen Radarsensor, einen LiDAR-Sensor, eine Kamera und/oder einen Ultraschallsensor umfassen. Aus den betreffend das Umfeld des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 aufgenommenen Sensordaten kann ein sog. Umfeldmodell im Rahmen einer Sensordatenfusion berechnet werden. Das Umfeldmodell kann Informationen über weitere Verkehrsteilnehmer im Umfeld des automatisierten Kraftfahrzeugs 5, Informationen über ein statisches Umfeld (z.B. parkende Autos, Hindernisse etc.) des automatisierten Kraftfahrzeugs 5, Informationen zur Verkehrsregelung im Umfeld des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 (z.B. Ampeln und deren Status, Verkehrsschilder usw.), Informationen über eine Spurführung im Umfeld des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 und/oder eine aktuelle Position des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 umfassen. In das Umfeldmodell können auch Kartendaten einfließen. Denkbar wäre auch, analog zum Umfeldmodell, basierend auf den Sensordaten betreffend den Zustand des Fahrers ein Fahrermodell zu berechnen.
In einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens erfolgt ein Vorhersehen bzw. eine Prädiktion eines bevorstehenden Anfahrens des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 ausgelöst durch den Fahrer des automatisierten Kraftfahrzugs 5 basierend auf den Sensordaten. Genauer gesagt erfolgt die Prädiktion des bevorstehenden Anfahrens des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 basierend auf den Sensordaten betreffend den Zustand des Fahrers des automatisierten Kraftfahrzeugs (z.B. auf dem oben erwähnten Fahrermodell). Dabei kann ein Wahrscheinlichkeitswert basierend auf den Sensordaten für das Anfahren bestimmt werden und dieser Wahrscheinlichkeitswert kann mit einem vorbestimmten Grenzwert verglichen werden, wobei bei einem überschreiten des Grenzwerts das Anfahren angenommen wird bzw. das Anfahren prädiziert wird (z.B. Puls des Fahrers geht nach oben, Fahrer richtet Blick nach vorne und Fahrer geht von der Bremse und beginnt das Gaspedal zu betätigen spricht für einen erhöhten Wahrscheinlichkeitswert des Anfahrens). Liegt der Wahrscheinlichkeitswert unter dem Grenzwert kann das Verfahren abgebrochen und/oder von neuem gestartet werden. Liegt der Wahrscheinlichkeitswert über dem Grenzwert kann ein dritter Schritt S3 des Verfahrens ausgeführt werden.
In dem dritten Schritt S3 des Verfahrens erfolgt ein Verhindern des vorhergesagten bzw. prädizierten Anfahrens des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 durch einen Eingriff in eine Längsführung des Kraftfahrzeugs 5 in Abhängigkeit des sich aus den Sensordaten ergebenden Zustands des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs 5. Dazu erfolgt zunächst ein Bestimmen des Zustands des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 basierend auf den Sensordaten betreffend den Zustand des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs 5. Das heißt, zum Bestimmen des Zustands des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 werden Umfeldmodellinformationen aus dem bestimmten bzw. berechneten Umfeldmodell und/oder Informationen über kartierte Kreuzungen und/oder Fußgängerüberwege (d.h. Kreuzungen und/oder Fußgängerüberwege, die in der digitalen Karte verzeichnet sind) in dem Umfeld des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 berücksichtigt. Das Bestimmen des Zustands des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 weist dabei ein Feststellen eines Vorliegens eines kollisionskritischen Bereichs auf. Dazu wird vorliegend mittels der Kartendaten und/oder mittels des Umfeldmodells die Straßenkreuzung 1 erkannt. Zudem wird basierend auf dem Umfeldmodell eine geplante Trajektorie 41 des Kraftfahrzeugs 4 als auch eine geplante Trajektorie 51 des Kraftfahrzeugs 5 erkannt, die beide durch den Bereich der Straßenkreuzung 1 verlaufen. Es wird basierend auf den sich kreuzenden Trajektorien 41, 51 und dem Umfeldmodell erkannt, dass es bei einem Anfahren und einem damit verbundenen Einfahren des automatisierten Kraftfahrzeugs 5 in den Bereich der Straßenkreuzungen 1 zu einer Kollision der beiden Kraftfahrzeuge 4, 5 kommen wird, da das Kraftfahrzeug 4 ein Vorfahrtrecht genießt und/oder da das Kraftfahrzeug 4 eine bevorstehende Kollision aufgrund seiner Trajektorie und/oder Kinematik nicht mehr oder nur mit einem hochdynamischen Fahrmanöver verhindern kann. Daraufhin wird der Bereich der Straßenkreuzung 1 als kollisionsrelevanter Bereich erkannt und es erfolgt ein Verhindern des prädizierten Anfahrens (z.B. durch eine automatisierte Betätigung der Bremsanlage), sodass das automatisierte Kraftfahrzeug 5 nicht in den kollisionskritischen Bereich einfährt. Damit kann die Kollision zwischen den beiden Kraftfahrzeugen 4, 5 vermieden werden.
Bezugszeichenliste

1: Straßenkreuzung
2: Straße
3: Straße
4: kraftfahrzeugexternes Objekt/Kraftfahrzeug
41: geplante Trajektorie
5: automatisiertes Kraftfahrzeug
51: geplante Trajektorie
S1 - S3: Verfahrensschritte

Claims

Verfahren zum situationsbedingten Verhindern eines Anfahrens eines automatisierten Kraftfahrzeugs (5), wobei das Verfahren umfasst: - Aufnehmen von Sensordaten betreffend einen Zustand eines Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs (5) und einen Zustand eines Fahrers des automatisierten Kraftfahrzeugs (5), - Prädiktion eines bevorstehenden Anfahrens des automatisierten Kraftfahrzeugs (5) ausgelöst durch den Fahrer des Kraftfahrzugs (5) basierend auf den Sensordaten, und - Verhindern des Anfahrens in Abhängigkeit des sich aus den Sensordaten ergebenden Zustands des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs (5).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Sensoren zum Aufnehmen der Sensordaten betreffend den Zustand des Fahrers des automatisierten Kraftfahrzeugs (5) umfassen: eine Innenraum-Sensorik, eine Pedalerie-Sensorik, einen Lenkwinkelsensor, eine Pulsuhr des Fahrers und/oder eine Bedienerschnittstellen-Sensorik.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei Sensoren zum Aufnehmen der Sensordaten betreffend das Umfeld des automatisierten Kraftfahrzeugs (5) umfassen: einen Radarsensor, einen LiDAR-Sensor, eine Kamera und/oder einen Ultraschallsensor.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Prädiktion des bevorstehenden Anfahrens des automatisierten Kraftfahrzeugs (5) ausgelöst durch den Fahrer des Kraftfahrzugs (5) basierend auf den Sensordaten betreffend den Zustand des Fahrers des automatisierten Kraftfahrzeugs (5) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verfahren ferner ein Bestimmen des Zustands des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs (5) basierend auf den Sensordaten betreffend den Zustand des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs (5) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei zum Bestimmen des Zustands des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs (5) berücksichtigt werden: - Umfeldmodellinformationen aus einem basierend auf den Sensordaten betreffend den Zustand des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs (5) bestimmten Umfeldmodell, und/oder - kartierte Kreuzungen und/oder Fußgängerüberwege in dem Umfeld des automatisierten Kraftfahrzeugs (5), und/oder - mittels V2X Kommunikation empfangene Informationen betreffend das Umfeld des automatisierten Kraftfahrzeugs (5).
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Bestimmen des Zustands des Umfelds des automatisierten Kraftfahrzeugs (5) ein Feststellen eines Vorliegens eines kollisionskritischen Bereichs aufweist und das Verhindern des Anfahrens nur erfolgt, wenn sich das automatisierte Kraftfahrzeug (5) in dem kollisionskritischen Bereich befindet und/oder durch das prädizierte Anfahren befinden wird.
Vorrichtung zur Datenverarbeitung, wobei die Vorrichtung zur Datenverarbeitung Mittel zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst.
Automatisiertes Kraftfahrzeug (5), wobei das automatisierte Kraftfahrzeug (5) eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung nach Anspruch 8 umfasst.
Computerprogramm und/oder computerlesbares Medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms bzw. der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.