DE102022107516A1

DE102022107516A1 - Verfahren, Computerprogramm, Datenverarbeitungseinrichtung und automatisiertes Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102022107516A1
Application number: DE102022107516.8A
Authority: DE
Inventors: Yannick Forster; Frederik Naujoks
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-03-30
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2023-10-05
Also published as: WO2023186405A1

Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren für ein automatisiertes Kraftfahrzeug, das Verfahren aufweisend die Schritte: Erfassen einer Fahrfunktion; Ermitteln, basierend auf der Fahrfunktion, eines Funktionsraumes zum Durchführen der Fahrfunktion; Erstellen einer Funktionsanfrage basierend auf dem Funktionsraum; Übermitteln der Funktionsanfrage an ein zweites Fahrzeug und/oder ein Verkehrsinfrastrukturelement; Empfangen einer Funktionsantwort von dem zweiten Fahrzeug und/oder dem Verkehrsinfrastrukturelement und/oder sensorbasiertes Ermitteln der Funktionsantwort; Veranlassen der Fahrfunktion in Abhängigkeit von der Funktionsantwort.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für ein automatisiertes Kraftfahrzeug, ein Verfahren für ein zweites Kraftfahrzeug, ein Verfahren für ein Verkehrsinfrastrukturelement und eine Datenverarbeitungsvorrichtung, die ausgestaltet ist, um das Verfahren zumindest teilweise auszuführen. Ferner wird ein automatisiertes Kraftfahrzeug, ein zweites Kraftfahrzeug und ein Verkehrsinfrastrukturelement 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 automatisiertes Kraftfahrzeug kann als ein Kraftfahrzeug definiert werden, das einen automatisierten beziehungsweise autonomen Fahrmodus ermöglicht, bei dem das Kraftfahrzeug teilweise oder vollständig selbsttätig, d.h., ohne eine Betätigung durch einen Fahrer beziehungsweise Insassen des Kraftfahrzeugs, betätigt wird und insbesondere fährt. Im Folgenden wird der Begriff automatisiertes Kraftfahrzeug synonym in den Bedeutungen teilautomatisiertes Kraftfahrzeug, autonomes Kraftfahrzeug und teilautonomes Kraftfahrzeug verwendet.
Automatisierte Kraftfahrzeuge sind typischerweise zum Durchführen einer automatisierten Fahrfunktion eingerichtet. Eine automatisierte Fahrfunktion ist auf den Betrieb des Kraftfahrzeugs innerhalb eines gewissen Funktionsraums (Operational Design Domain, ODD) beschränkt. Die ODD wird durch einen oder mehrere Parameter definiert, innerhalb derer eine Datenverarbeitungsvorrichtung ein autonomes Kraftfahrzeug mit einem gewissen Vertrauensgrad bedienen kann. Außerhalb der ODD kann nicht garantiert werden, dass das autonome Fahrzeug wie gewünscht funktioniert. Ein Kraftfahrzeug kann sich innerhalb oder außerhalb seiner ODD bewegen. Innerhalb der ODD kann das Kraftfahrzeug die automatisierte Fahrfunktion durchführen. Verschiedene Fahrfunktionen bedürfen verschiedener ODD.
Automatisierte Kraftfahrzeuge, insbesondere höherer Level beziehungsweise Autonomiestufe ab Stufe 3, werden in naher Zukunft kommerziell verfügbar sein, worauf die Erfindung nicht beschränkt ist. Jedoch ist der Funktionsraum und/oder sind die den Funktionsraum definierenden Parameter beschränkt. Eine Beschränkung ergibt sich beispielsweise durch einen Straßentyp einer von dem Kraftfahrzeug befahrenen und/oder zu befahrenen Straße, einer Geschwindigkeit und einer Umgebungsbedingungen. Mittelfristig ist ein Mischverkehr zwischen automatisierten und nicht-automatisierten Kraftfahrzeugen zu erwarten. Insbesondere ein nicht-automatisiertes Kraftfahrzeug oder ein Fahrzeug mit einer niedrigeren Autonomiestufe kann abträglich für die den Funktionsraum bestimmenden Parameter sein.
DE 10 2020 212 797 A1 offenbart eine Steuerung eines autonomen Fahrzeugs, wenn sich das autonome Fahrzeug außerhalb seiner konstruktionsgemäßen Wirkdomäne befindet. Das System umfasst ein Umgebungsdetektionssystem, ein Fahrzeugsteuerungssystem und einen ersten elektronischen Prozessor. Der erste elektronische Prozessor ist dazu konfiguriert, zu detektieren, dass sich ein autonomes Fahrzeug außerhalb seiner Operational Design Domain befindet, und eine erste elektronische Nachricht zu senden. Die erste elektronische Nachricht fordert an, dass ein sich in der Umgebung befindliches Fahrzeug das autonome Fahrzeug führt, bis das autonome Fahrzeug in seine Operational Design Domain zurückkehrt oder einen vorbestimmten Ort erreicht.
US 2021/0255632 A1 offenbart ein Datenverarbeitungsverfahren und eine Datenverarbeitungsvorrichtung zur Ermittlung einer ODD.
ODD-Einschränkungen können dazu führen, dass eine Funktion nicht oder nur selten nutzbar ist. Möglicherweise entstehen gefährliche Situationen, wenn ein Fahrzeug mit einem Fahrer mit automatisierter Fahrfunktion hinter einem Fremdverkehrsfahrzeug mit einem weiteren Fahrer fährt und beide Fahrer unaufmerksam sind. Beispielsweise kann eine Gefahrensituation entstehen, wenn der Fahrer des Fahrzeugs mit automatisierter Fahrfunktion eine Überholanfrage (Take-Over Request) verpasst oder der Fahrer des Fremdverkehrsfahrzeug ein unnötiges Fahrmanöver durchführt.
Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, welche jeweils geeignet sind, zumindest die oben genannten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
Gelöst wird die Aufgabe durch die jeweiligen Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Danach wird die Aufgabe durch ein Verfahren für ein automatisiertes Kraftfahrzeug gelöst. Das Verfahren umfasst ein Erfassen einer Fahrfunktion; Ermitteln, basierend auf der Fahrfunktion, eines Funktionsraumes zum Durchführen der Fahrfunktion; Erstellen einer Funktionsanfrage basierend auf dem Funktionsraum; Übermitteln der Funktionsanfrage an ein zweites Fahrzeug und/oder ein Verkehrsinfrastrukturelement; Empfangen einer Funktionsantwort von dem zweiten Fahrzeug und/oder dem Verkehrsinfrastrukturelement und/oder sensorbasiertes Ermitteln der Funktionsantwort; Veranlassen der Fahrfunktion in Abhängigkeit von der Funktionsantwort.
Dabei wurde erkannt, dass es möglich ist, Bedingungen für ein insbesondere hochautomatisiertes Fahren herzustellen und/oder zu erweitern. Dabei kann eine Anfrage von dem automatisierten Kraftfahrzeug übertragen werden, die dazu dienen kann, einen zum Durchführen der erfassten Fahrfunktion geeigneten Funktionsraum herzustellen und/oder eine entsprechende Änderung der den Funktionsraum betreffenden Parameter anzufragen. Durch Kommunikation zwischen den Fahrzeugen mit automatisierter Fahrfunktion und dem Umgebungsverkehr kann die Herstellung von bestimmten Bedingungen angefragt werden, damit das Fahrzeug mit automatisierter Fahrfunktion in den Funktionsraum für die automatisierte Fahrfunktion gelangt.
Die erfasste Fahrfunktion kann dabei eine automatisierte Fahrfunktion sein, die das automatisierte Kraftfahrzeug auszuführen hat. Zur Durchführung der automatisierte Fahrfunktion ist ein bestimmter Funktionsraum notwendig, der auf der Grundlage der Fahrfunktion ermittelt werden kann. Mit anderen Worten ist es notwendig, dass eine der Fahrfunktion entsprechenden Menge von Parametern entsprechend der Fahrfunktion vorliegt, damit die Fahrfunktion durchgeführt werden kann. Auf der Grundlage können die Parameter ermittelt werden, die zur Durchführung der Fahrfunktion notwendig sind. Damit der Funktionsraum beziehungsweise die Parameter erreicht werden um die erfasste Fahrfunktion durchzuführen, übermittelt das automatisierte Kraftfahrzeug die Funktionsanfrage. Die Funktionsanfrage kann darauf abzielen den Funktionsraum entsprechend der Fahrfunktion herzustellen und/oder ein Herstellen des Funktionsraum anzufragen. Entsprechend der Funktionsantwort kann die Fahrfunktion veranlasst werden. Die Funktionsantwort kann empfangen und direkt ausgewertet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Funktionsantwort sensorbasiert erfasst werden, beispielsweise kann erfasst werden, wenn das zweite Fahrzeug das Herstellen des Funktionsraums durchführt.
Das Erfassen der Fahrfunktion kann ein Erfassen einer Nutzereingabe umfassen. In dieser Ausführungsform kann ein Nutzer des automatisierten Kraftfahrzeuges, also ein Fahrer und/oder ein Insasse, die Nutzereingabe vornehmen, um eine bestimmte Fahrfunktion anzufordern. Zusätzlich oder alternativ kann das Erfassen der Fahrfunktion ein Empfangen einer fahrzeugexternen Nachricht umfassen. Beispielsweise kann die fahrzeugexterne Nachricht an eine Mehrzahl automatisierter Kraftfahrzeuge übermittelt werden, um die Mehrzahl automatisierter Kraftfahrzeuge gemeinsam zu steuern.
Das Ermitteln des Funktionsraumes kann unter Berücksichtigung von einer Straßeninformationen, einer Umgebungsinformationen, einer das autonome Fahrzeug betreffenden Fahrzeuginformation, und/oder einer das zweite Fahrzeug und/oder das Verkehrsinfrastrukturelement betreffenden Information erfolgen. In dieser Ausführungsform kann der Funktionsraum beziehungsweise können die den Funktionsraum definierenden Parameter unter Berücksichtigung von potentiell für die Fahrfunktion wesentlicher Merkmale ermittelt werden. Die Straßeninformation kann beispielsweise eine Information umfassen, ob eine Straße eine Autobahn ist, ob eine Straße eine Landstraße ist, ob eine Straße innerhalb einer Stadt ist, eine Anzahl der Spuren einer Straße. Die Umgebungsinformation kann ein Vorhandensein anderer Verkehrsteilnehmer, den Verkehr, das Wetter, das Datum und/oder die Uhrzeit betreffen. Die Fahrzeuginformation kann Informationen bezüglich einer Leistung, einer Reichweite, eines aktuellen Fahrzustands, einer Anzahl und/oder Identität der Insassen betreffen. Die das zweite Fahrzeug und/oder das Verkehrsinfrastrukturelement betreffende Information kann Informationen bezüglich des Verkehrs und/oder des Automatisierungsgrades des zweiten Fahrzeuges beziehungsweise weiterer Fahrzeuge umfassen.
Zum Veranlassen der Fahrfunktion kann ein wiederholtes Ermitteln und/oder ein Prüfen des Funktionsraums durchgeführt werden. Damit kann die Sicherheit der automatisierten Fahrfunktion weiter erhöht werden. Beispielsweise kann die Funktionsantwort eines zweiten Fahrzeugs derart positiv sein, dass eine Fahrfunktion durchgeführt werden kann, wobei das zweite Fahrzeug jedoch keine der Funktionsanfrage genügenden Bedingungen herstellt, um den Funktionsraum zum Durchführen der angefragten Fahrfunktion herzustellen. Dies kann durch das wiederholte Ermitteln und/oder Prüfen erkannt werden und das Veranlassen der Fahrfunktion kann unterbrochen werden. Stellt das zweite Fahrzeug der Funktionsanfrage genügenden Bedingungen her, um den Funktionsraum zum Durchführen der angefragten Fahrfunktion herzustellen, kann das Veranlassen der Fahrfunktion sicher und zuverlässig erfolgen.
Das Veranlassen kann in Abhängigkeit einer von der Funktionsantwort umfassten Bedingung erfolgen. Die Bedingung kann dabei eine Bedingung für die Herstellung des Funktionsraums sein. Beispielsweise kann die Bedingung eine örtliche und/oder eine zeitliche Bedingung umfassen. Beispielsweise kann die Bedingung angeben, dass der Funktionsraum in einem bestimmten Zeitfenster hergestellt wird. Dann kann das automatisierte Kraftfahrzeug die Fahrfunktion innerhalb des Zeitfensters veranlassen.
Ferner wird ein Verfahren für ein zweites Fahrzeug bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: ein Empfangen einer Funktionsanfrage von einem automatisierten Kraftfahrzeug und/oder einem Verkehrsinfrastrukturelement, wobei die Funktionsanfrage eine einen Funktionsraum zum Durchführen einer Fahrfunktion des automatisierten Kraftfahrzeugs betreffende Information umfasst; ein Erfassen einer Funktionsantwort; ein Übermitteln der Funktionsantwort and das automatisierte Fahrzeug und/oder das Verkehrsinfrastrukturelement. Das zweite Fahrzeug kann auch ein nicht-automatisiertes Kraftfahrzeug sein. Das zweite Fahrzeug ist dazu eingerichtet, die Funktionsanfrage zu empfangen, die Funktionsantwort zu erfassen und die Funktionsantwort zu übermitteln. Das zweite Fahrzeug kann einem Herstellen des der Fahrfunktion entsprechenden Funktionsraums dienen. Dafür empfängt das zweite Fahrzeug die Funktionsanfrage, damit dem zweiten Fahrzeug und/oder einem Nutzer des zweiten Fahrzeugs die Funktionsanfrage zugeht. Das zweite Fahrzeug und/oder der Nutzer können die Anfrage bestätigen, um dem automatisierten Kraftfahrzeug das Durchführen der Fahrfunktion zu ermöglichen, oder ablehnen, um das Durchführen der Fahrfunktion zu vermeiden. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Fahrzeug mit einem Verkehrsinfrastrukturelement kommunizieren, das von dem automatisierten Kraftfahrzeug eine Funktionsanfrage weiterleitet.
Ferner wird ein Verfahren für ein Verkehrsinfrastrukturelement bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: ein Empfangen einer Funktionsanfrage von einem automatisierten Kraftfahrzeug, wobei die Funktionsanfrage eine einen Funktionsraum zum Durchführen einer Fahrfunktion des automatisierten Kraftfahrzeugs betreffende Information umfasst; ein Ermitteln einer Funktionsantwort; ein Übermitteln der Funktionsantwort and das automatisierte Fahrzeug und/oder Veranlassen einer Verkehrsregelungsfunktion des Verkehrsinfrastrukturelement in Abhängigkeit von der Funktionsantwort. Das Verkehrsinfrastrukturelement ist dazu eingerichtet, die Funktionsanfrage zu empfangen, die Funktionsantwort zu ermitteln und die Funktionsantwort zu übermitteln. Das Verkehrsinfrastrukturelement kann einem Herstellen des der Fahrfunktion entsprechenden Funktionsraums dienen. Dafür empfängt das Verkehrsinfrastrukturelement die Funktionsanfrage, die beispielsweise in Verbindung mit einer Mehrzahl von Funktionsanfragen anderer automatisierter Kraftfahrzeuge ausgewertet wird, um die Funktionsantwort zu ermitteln. Das Verkehrsinfrastrukturelement kann die Anfrage bestätigen, um dem automatisierten Kraftfahrzeug das Durchführen der Fahrfunktion zu ermöglichen, oder ablehnen, um das Durchführen der Fahrfunktion zu vermeiden. Alternativ oder zusätzlich kann das Verkehrsinfrastrukturelement eine Verkehrsregelfunktion veranlassen, um. dem automatisierten Kraftfahrzeug das Durchführen der Fahrfunktion zu ermöglichen.
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: Automatisierte Fahrfunktionen höherer Level (ab L3; SAE 2016) werden in naher Zukunft für Kunden verfügbar sein. Jedoch ist der Funktionsraum (Operational Design Domain, ODD) beschränkt durch Straßentyp (Autobahn), Geschwindigkeit (bspw. 60 km/h, 80 km/h etc.) und Umgebungsbedingungen (bspw. Vorhandensein eines Vorderfahrzeugs innerhalb 100 Meter). Mittelfristig ist ein Mischverkehr zwischen automatisierten und nicht-automatisierten Kraftfahrzeugen zu erwarten. ODD-Einschränkungen führen dazu, dass eine teure Funktion nicht bzw. selten nutzbar ist. Möglicherweise entstehen gefährliche Situationen, wenn ein Fahrzeug mit automatisierter Fahrfunktion hinter einem Fremdverkehrsfahrzeug fährt und beide Fahrer unaufmerksam sind (Fahrer des Fahrzeugs mit automatisierter Fahrfunktion verpasst Take-Over Request oder der Fahrer des Fremdverkehrsfahrzeug führt unnötige Fahrmanöver durch). Durch Kommunikation zwischen den Fahrzeugen mit automatisierter Fahrfunktion und dem Umgebungsverkehr wird die Herstellung von bestimmten Bedingungen angefragt, damit das Fahrzeug mit automatisierter Fahrfunktion in den Funktionsraum für automatisierte Fahrfunktionen gelangt. Zusätzlich kann der Gesamtverkehr betrachtet werden, wobei mittels Wechselverkehrszeichen HAF (hoch automatisiertes Fahren)-Bedingungen eingehalten werden. Bislang bezog sich viel Entwicklung für autonomes Fahren auf das Fahrzeug mit der automatisierten Fahrfunktion. Es steckt jedoch auch Potential im Vorderfahrzeug, das die Bedingungen für die Aktivierung automatisierter Fahrfunktionen herstellen kann. Im Folgenden wird ein mögliches Szenario erklärt, wobei das Potential des Vorderfahrzeugs genutzt wird. Ein Fahrzeug mit der automatisierter Fahrfunktionen sendet ein Signal an den Umgebungsverkehr, der dann dem Fahrer eines entsprechenden Fremdverkehrsfahrzeugs kommuniziert, welches Fahrzeug bestimmte Bedingungen benötigt. Der Fahrer eines entsprechenden Fremdverkehrsfahrzeug kann dann einwilligen, diese Bedingungen herzustellen und beispielsweise für eine bestimmte Zeit 80km/h auf der rechten Spur fahren. Der Fahrer des automatisierten Kraftfahrzeugs hat dann die Möglichkeit, seine Funktion zu nutzen und bspw. am Handy Nachrichten zu schreiben oder einen Film schauen. Die Daten der beiden Fahrzeuge werden fusioniert und die ODD des L3 könnte sogar erweitert werden (bspw. Statt 60 km/h auf 80 km/h), wenn der Fahrer des Fremdverkehrs in seinem Fahrzeug mindestens eine L2 Funktion aktiviert hat. Dieser Gedanke kann noch weitergestrickt werden: Über Back-End wird geprüft, wie viele Fahrzeuge (a) auf einem Streckenabschnitt L3-fähig sind und (b) die Fahrer dieser Fahrzeuge L3-Funktionen anfragen. Wenn eine kritische Zahl an Fahrzeugen, die diese Bedingungen erfüllen, erreicht ist, wird die Höchstgeschwindigkeit auf dem entsprechenden Streckenabschnitt über Wechselverkehrszeichen geändert, sodass die ODD-Beschränkung eingehalten wird. Dafür wird eine zusätzliche Schnittstelle zur Verkehrsinfrastruktur benötigt. Bei einer großen Menge an Fahrzeugen kann ohnehin davon ausgegangen werden, dass ein stauähnliches Verkehrsgeschehen vorliegt, wobei eine Anpassung der Höchstgeschwindigkeit über Wechselverkehrszeichen notwendig ist. HAF-Bedingungen werden für Fahrzeuge mit automatisierter Fahrfunktion durch Kommunikation mit dem Umgebungsverkehr einfacher hergestellt. Gefährliche Situation werden möglicherweise vermieden, da der Fahrer im Vorderfahrzeug weiß, dass ein Fahrzeug mit automatisierter Fahrfunktion nachfährt. Wechselverkehrszeichen können sinnvoll für den Mischverkehr der Zukunft eingesetzt werden. HAF-Bedingungen werden für Fahrzeuge mit automatisierter Fahrfunktion erweitert, wenn der gesamte Verkehr mit einbezogen wird.
Ferner wird ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das oben beschriebene Verfahren zumindest teilweise aus- bzw. durchzuführen, bereitgestellt.
Ein Programmcode des Computerprogramms kann in einem beliebigen Code vorliegen, insbesondere in einem Code, der für Steuerungen von Kraftfahrzeugen geeignet ist.
Das oben mit Bezug zum Verfahren Beschriebene gilt analog auch für das Computerprogramm und umgekehrt.
Ferner wird eine Datenverarbeitungsvorrichtung, z.B. ein Steuergerät, für ein automatisiertes Kraftfahrzeug, ein zweites Kraftfahrzeug und/oder ein Verkehrsinfrastrukturelement bereitgestellt, wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, das oben beschriebene Verfahren zumindest teilweise aus- bzw. durchzuführen.
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.
Das oben mit Bezug zum Verfahren und zum Computerprogramm Beschriebene gilt analog auch für die Datenverarbeitungsvorrichtung und umgekehrt.
Ferner wird ein automatisiertes Kraftfahrzeug, ein zweites Kraftfahrzeug und/oder ein Verkehrsinfrastrukturelement, umfassend die oben beschriebene Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt. Das automatisierte Kraftfahrzeug und das zweite Kraftfahrzeug werden folgend als Kraftfahrzeug bezeichnet.
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, zur Datenverarbeitungsvorrichtung und zum Computerprogramm Beschriebene gilt analog auch für das Kraftfahrzeug und umgekehrt.
Ferner wird ein computerlesbares Medium, insbesondere ein computerlesbares Speichermedium, bereitgestellt. Das computerlesbare Medium umfasst Befehle, 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, zum Computerprogramm und zum automatisierten Kraftfahrzeug Beschriebene gilt analog auch für das computerlesbare Medium und umgekehrt.
Nachfolgend wird je eine Ausführungsform mit Bezug zu 1 bis 4 beschrieben.

1 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens für ein automatisiertes Kraftfahrzeug gemäß einem Aspekt der Erfindung;
2 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens für ein zweites Fahrzeug gemäß einem Aspekt der Erfindung;
3 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens für ein Verkehrsinfrastrukturelement gemäß einem Aspekt der Erfindung;
4 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug gemäß einem Aspekt der Erfindung.

1 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahren 100 gemäß einem Aspekt der Erfindung.
Das Verfahren 100 ist ein Verfahren für ein automatisiertes Kraftfahrzeug 10 wie mit Bezug zu 4 beschrieben.
Das Verfahren 100 gemäß 1 umfasst ein Erfassen 110 einer Fahrfunktion 20. Die Fahrfunktion 20 ist eine beispielsweise von einem Nutzer 12 des Kraftfahrzeugs 10 intendierte Fahrfunktion 20. Das Erfassen 110 der Fahrfunktion 20 umfasst ein Erfassen einer Nutzereingabe 24. Die Fahrfunktion 20 kann beispielsweise das automatisierte Fahren mit einer mit einer bestimmten Geschwindigkeit und/oder entlang einer bestimmten Route sein.
Eine Datenverarbeitungsvorrichtung 14 führt ein Ermitteln 120, basierend auf der Fahrfunktion 20, eines Funktionsraumes 21 zum Durchführen der Fahrfunktion 20 durch. Der Funktionsraum 21 ist dabei durch einen oder mehrere Parameter definiert, innerhalb derer die Fahrfunktion 14 durchgeführt werden kann. Der Funktionsraum 20 ist dabei abhängig von der Fahrfunktion 20 und von weiteren Informationen. Dabei erfolgt das Ermitteln 120 des Funktionsraumes 21 unter Berücksichtigung von einer Straßeninformationen, einer Umgebungsinformationen, einer das autonome Fahrzeug 10 betreffenden Fahrzeuginformation und/oder einer das zweite Fahrzeug 30 und/oder das Verkehrsinfrastrukturelement 35 betreffenden Information. Dabei sind insbesondere die Straßeninformationen, die Umgebungsinformationen, die das autonome Fahrzeug 10 betreffenden Fahrzeuginformation und/oder die das zweite Fahrzeug 30 betreffenden Information mit einer Sensorvorrichtung 25 des Kraftfahrzeugs 10 erfassbare Informationen. Zusätzlich und alternativ empfängt das Kraftfahrzeug 10 eine oder mehrere der oben genannten Informationen.
Es folgt ein Erstellen 130 einer Funktionsanfrage 22 basierend auf dem Funktionsraum 21. Die Funktionsanfrage 22 kann bestimmte Parameter umfassen, die zur Herstellung des Funktionsraum 21 notwendig sind. Beispielsweise kann die Fahrfunktion 20 nur in einem bestimmten Geschwindigkeitsintervall, innerhalb dessen sich das zweite Fahrzeug 30 bewegt, durchgeführt werden. Die Funktionsanfrage 22 kann dann die Anfrage umfassen, ob sich ein zweites Fahrzeug 30 mit einer Geschwindigkeit in dem Geschwindigkeitsintervall bewegt beziehungsweise bewegen wird.
Es folgt ein Übermitteln 140 der Funktionsanfrage 22 an ein zweites Fahrzeug 30 und/oder ein Verkehrsinfrastrukturelement 35. Durch Kommunikation zwischen den Fahrzeugen mit automatisierter Fahrfunktion, also dem automatisierten Kraftfahrzeug 10, und dem Umgebungsverkehr, also dem zweiten Fahrzeug 30 oder mittelbar über das Verkehrsinfrastrukturelement 35, wird die Herstellung von bestimmten Bedingungen angefragt, damit das automatisierte Kraftfahrzeug 10 in den Funktionsraum 21 für die automatisierte Fahrfunktion 20 gelangt.
Es folgt ein Empfangen 150 einer Funktionsantwort 23 von dem zweiten Fahrzeug 30 und/oder dem Verkehrsinfrastrukturelement 35. Die Funktionsantwort 23 wird empfangen und direkt ausgewertet. Alternativ oder zusätzlich kann die Funktionsantwort 23 sensorbasiert erfasst werden, beispielsweise kann erfasst werden, wenn das zweite Fahrzeug 30 das Herstellen des Funktionsraum 21 durchführt. Beispielsweise kann die Fahrfunktion 20 nur in einem bestimmten Geschwindigkeitsintervall, innerhalb dessen sich das zweite Fahrzeug 30 bewegt, durchgeführt werden. Ändert das zweite Fahrzeug 30 seine Geschwindigkeit in Reaktion auf die Funktionsanfrage 22 zu einer Geschwindigkeit in dem Geschwindigkeitsintervall kann dies sensorbasiert erfasst werden. Die Funktionsantwort 23 kann somit aus sensorbasierten Daten ermittelbar sein.
Es folgt ein Veranlassen 160 der Fahrfunktion 20 in Abhängigkeit von der Funktionsantwort 23. Ein Nutzer oder Fahrer eines entsprechenden zweiten Fahrzeugs 30 kann in die Funktionsanfrage 22 einwilligen und entsprechende Bedingungen herstellen und beispielsweise für eine bestimmte Zeit 80km/h auf einer rechten Spur fahren. Der Nutzer 12 des automatisierten Kraftfahrzeugs 10 hat dann die Möglichkeit, die Fahrfunktion 10 zu nutzen und beispielsweise am Handy Nachrichten zu schreiben oder einen Film zu schauen. Zum Veranlassen 160 der Fahrfunktion 20 wird ein wiederholtes Ermitteln 120 und/oder ein Prüfen des Funktionsraums 21 durchgeführt, um vor dem Veranlassen 160 der Fahrfunktion 20 den Funktionsraum 21 zu prüfen. Das Veranlassen 160 erfolgt in Abhängigkeit einer von der Funktionsantwort 23 umfassten Bedingung, beispielsweise werden die Bedingungen zum Durchführen der Fahrfunktion 20 für einen bestimmten Zeitraum hergestellt.
2 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 für ein zweites Fahrzeug 30 gemäß einem Aspekt der Erfindung.
Das Verfahren 200 gemäß 2 umfasst ein Empfangen 210 einer Funktionsanfrage 22 von einem automatisierten Kraftfahrzeug 10 und/oder einem Verkehrsinfrastrukturelement 35, wobei die Funktionsanfrage 22 eine einen Funktionsraum 21 zum Durchführen einer Fahrfunktion 20 des automatisierten Kraftfahrzeugs 10 betreffende Information umfasst. Das automatisierte Kraftfahrzeug 10 ist ein Kraftfahrzeug 10, das zum Durchführen des Verfahrens gemäß 1 eingerichtet ist und ist mit Bezug zu 4 beschrieben.
Es folgt ein Erfassen 220 einer Funktionsantwort 23. Beispielsweise umfasst das zweite Fahrzeug 30 eine Eingabevorrichtung, die dazu eingerichtet ist von einem Nutzer des zweiten Fahrzeuges 30 eine Eingabe zum Bestätigen oder zum Ablehnen der Funktionsanfrage 22 zu erfassen. Optional kann eine Bedingung zum Annehmen der Funktionsanfrage 22 erfasst werden. Die Eingabe und optional die Bedingung werden als die Funktionsantwort 23 erfasst.
Es folgt ein Übermitteln 230 der Funktionsantwort 23 and das automatisierte Fahrzeug 10, um dem automatisierten Kraftfahrzeug 10 das Durchführen der Fahrfunktion 20 zu ermöglichen, oder um das Durchführen der Fahrfunktion 20 zu vermeiden. Alternativ oder zusätzlich wird die Funktionsantwort 23 an das Verkehrsinfrastrukturelement 35 übermittelt werden, um die Funktionsantwort 23 an das automatisierte Kraftfahrzeug 10 weiterzuleiten.
3 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 für ein Verkehrsinfrastrukturelement 35 gemäß einem Aspekt der Erfindung.
Das Verfahren 300 gemäß 3 umfasst ein Empfangen 310 einer Funktionsanfrage 22 von einem automatisierten Kraftfahrzeug 10, wobei die Funktionsanfrage 22 eine einen Funktionsraum 21 zum Durchführen einer Fahrfunktion 20 des automatisierten Kraftfahrzeugs 10 betreffende Information umfasst. Das automatisierte Kraftfahrzeug 10 ist ein Kraftfahrzeug 10, das zum Durchführen des Verfahrens gemäß 1 eingerichtet ist und mit Bezug zu 4 beschrieben.
Es folgt ein Ermitteln 320 einer Funktionsantwort 23. Beispielsweise wird die Funktionsanfrage 22 in Verbindung mit einer Mehrzahl von Funktionsanfragen 22 anderer automatisierter Kraftfahrzeuge 10 ausgewertet, um die Funktionsantwort 23 zu ermitteln. Die Funktionsantwort 23 kann auch in Abhängigkeit von weiteren Informationen ermittelt werden.
Es folgt ein Übermitteln 330 der Funktionsantwort 23 and das automatisierte Fahrzeug 10, um dem automatisierten Kraftfahrzeug 10 das Durchführen der Fahrfunktion 20 zu ermöglichen, oder um das Durchführen der Fahrfunktion 20 zu vermeiden. Alternativ oder zusätzlich erfolgt ein Veranlassen einer Verkehrsregelungsfunktion des Verkehrsinfrastrukturelement 35 in Abhängigkeit von der Funktionsantwort 23. Beispielsweise umfasst das Verkehrsinfrastrukturelement 35 ein Wechselverkehrszeichen und/oder ist zum Steuern eines Wechselverkehrszeichens eingerichtet. Das Wechselverkehrszeichen dient der Regelung des Verkehrs und entsprechend der Verkehrsregelungsfunktion. Das Verkehrsinfrastrukturelement 35 kann somit über das Wechselverkehrszeichen eine Bedingung für hoch automatisiertes Fahren herstellen. Das Wechselverkehrszeichen kann beispielsweise derart gesteuert werden, dass es eine der Fahrfunktion 20 genügenden Geschwindigkeit anzeigt. Über einen fahrzeugexternen Server, also ein Back-End, wird geprüft, wie viele Fahrzeuge 10, 30 auf einem Streckenabschnitt beispielsweise L3-fähig sind und wie viele Nutzer 12 beziehungsweise Fahrer dieser automatisierten Kraftahrzeuge 10 L3-Funktionen, also eine bestimmte Fahrfunktion 20, anfragen. Wenn eine kritische Zahl an automatisierten Kraftahrzeuge 10, die diese die Fahrfunktion 20 anfragen, erreicht ist, wird die Höchstgeschwindigkeit auf dem entsprechenden Streckenabschnitt über das Wechselverkehrszeichen geändert, sodass die ODD-Beschränkung eingehalten wird und der Funktionsraum 21 hergestellt wird.
4 zeigt schematisch ein automatisiertes Kraftfahrzeug 10 gemäß einem Aspekt der Erfindung. Das automatisierte Kraftfahrzeug 10 ist dazu eingerichtet, das mit Bezug zu 1 beschriebene Verfahren 100 durchzuführen. 4 zeigt ferner ein zweites Kraftfahrzeug 30 gemäß einem Aspekt der Erfindung und ein Verkehrsinfrastrukturelement 35 gemäß einem Aspekt der Erfindung. Das zweite Kraftfahrzeug 30 ist dazu eingerichtet, das mit Bezug zu 2 beschriebene Verfahren 200 durchzuführen. Das Verkehrsinfrastrukturelement 35 ist dazu eingerichtet, das mit Bezug zu 3 beschriebene Verfahren 300 durchzuführen.
Das automatisierte Kraftfahrzeug 10 ist zur Beförderung eines Nutzers 12 eingerichtet. Der Nutzer 12 ist beispielsweise ein Insasse und/oder ein Fahrer des automatisierten Kraftfahrzeugs 10.
Das automatisierte Kraftfahrzeug 10 umfasst eine Eingabevorrichtung 11 und eine Datenverarbeitungsvorrichtung 14. Die Eingabevorrichtung 11 ist dazu eingerichtet, eine Nutzereingabe 24 zu erfassen. Die Eingabevorrichtung 11 umfasst dazu ein Eingabeelement, wie beispielsweise eine druckempfindliche Anzeige, einen Knopf, einen Taster, ein Mikrofon und/oder eine Kamera. Die Nutzereingabe 24 kann mechanisch, visuell und/oder akustisch erfasst werden. Die Nutzereingabe 24 dient der Eingabe einer von dem Nutzer 12 intendierten Fahrfunktion 20.
Die Eingabevorrichtung 11 ist mit der Datenverarbeitungsvorrichtung 14 verbunden, um die erfasste Fahrfunktion 20 bzw. die der erfassten Fahrfunktion 20 entsprechende Nutzereingabe 24 an die Datenverarbeitungsvorrichtung 14 zu übermitteln.
Basierend auf der Fahrfunktion 20 bzw. der der erfassten Fahrfunktion 20 entsprechenden Nutzereingabe 24 ermittelt die Datenverarbeitungsvorrichtung 14 einen Funktionsraum 21. Der Funktionsraum 21 ist durch einen oder mehrere Parameter definiert, die notwendig sind, damit die Fahrfunktion 20 automatisiert durchgeführt werden kann.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung 14 umfasst einen nicht dargestellte Kommunikationsschnittstelle und ist dazu eingerichtet, eine Funktionsanfrage 22 das zweite Fahrzeug 30 und/oder das Verkehrsinfrastrukturelement 35 zu übermitteln und eine Funktionsantwort 23 von dem zweiten Fahrzeug 30 und/oder von dem Verkehrsinfrastrukturelement 35 zu empfangen.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung 14 ist mit einer Sensorvorrichtung 25 verbunden, die zum Erfassen von Sensordaten 26 eingerichtet ist, die notwendig für das Ermitteln 120 des Funktionsraum 21 und/oder das Veranlassen 160 der automatisierten Fahrfunktion 20 sein können. Die Sensorvorrichtung 25 ist zum Übermitteln der Sensordaten 26 mit der Datenverarbeitungsvorrichtung 14 verbunden.
Bezugszeichenliste

10: automatisiertes Kraftfahrzeug
11: Eingabevorrichtung
12: Nutzer
14: Datenverarbeitungsvorrichtung
20: Fahrfunktion
21: Funktionsraum
22: Funktionsanfrage
23: Funktionsantwort
24: Nutzereingabe
25: Sensorvorrichtung
26: Sensordaten
30: zweites Fahrzeug
35: Verkehrsinfrakstrukturelement
100: Verfahren für automatisierte Fahrzeug
110: Erfassen einer Fahrfunktion
120: Ermitteln eines Funktionsraumes
130: Erstellen eine Funktionsanfrage
140: Übermitteln der Funktionsanfrage
150: Empfangen eine Funktionsantwort
160: Veranlassen der Fahrfunktion
200: Verfahren für ein zweites Fahrzeug
210: Empfangen einer Funktionsanfrage
220: Erfassen einer Funktionsantwort
230: Übermitteln der Funktion Antwort
300: Verfahren für ein Verkehrsinfrastrukturelement
310: Empfangen einer Funktionsanfrage
320: Ermitteln einer Funktionsantwort
330: Übermitteln der Funktionsantwort

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102020212797 A1 [0005]
US 2021/0255632 A1 [0006]

Claims

Verfahren (100) für ein automatisiertes Kraftfahrzeug (10), das Verfahren (100) aufweisend die Schritte: - Erfassen (110) einer Fahrfunktion (20); - Ermitteln (120), basierend auf der Fahrfunktion (20), eines Funktionsraumes (21) zum Durchführen der Fahrfunktion (20); - Erstellen (130) einer Funktionsanfrage (22) basierend auf dem Funktionsraum (21); - Übermitteln (140) der Funktionsanfrage (22) an ein zweites Fahrzeug (30) und/oder ein Verkehrsinfrastrukturelement (35); - Empfangen (150) einer Funktionsantwort (23) von dem zweiten Fahrzeug (30) und/oder dem Verkehrsinfrastrukturelement (35) und/oder sensorbasiertes Ermitteln (155) der Funktionsantwort (23); und - Veranlassen (160) der Fahrfunktion (20) in Abhängigkeit von der Funktionsantwort (23).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erfassen (110) der Fahrfunktion (20) ein Erfassen einer Nutzereingabe (24) umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Ermitteln (120) des Funktionsraumes (21) unter Berücksichtigung von einer Straßeninformationen, einer Umgebungsinformationen, einer das autonome Fahrzeug (10) betreffenden Fahrzeuginformation, und/oder einer das zweite Fahrzeug (30) und/oder das Verkehrsinfrastrukturelement (35) betreffenden Information erfolgt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zum Veranlassen (160) der Fahrfunktion (20) ein wiederholtes Ermitteln (120) und/oder ein Prüfen des Funktionsraums (21) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Veranlassen (160) in Abhängigkeit einer von der Funktionsantwort (23) umfassten Bedingung erfolgt.
Verfahren (200) für ein zweites Fahrzeug (30), das Verfahren (200) aufweisend die Schritte: - Empfangen (210) einer Funktionsanfrage (22) von einem automatisierten Kraftfahrzeug (10) und/oder einem Verkehrsinfrastrukturelement (35), wobei die Funktionsanfrage (22) eine einen Funktionsraum (21) zum Durchführen einer Fahrfunktion (20) des automatisierten Kraftfahrzeugs (10) betreffende Information umfasst; - Erfassen (220) einer Funktionsantwort (23); und - Übermitteln (230) der Funktionsantwort (23) and das automatisierte Fahrzeug (10) und/oder das Verkehrsinfrastrukturelement (35).
Verfahren (300) für ein Verkehrsinfrastrukturelement (35), das Verfahren (300) aufweisend die Schritte: - Empfangen (310) einer Funktionsanfrage (22) von einem automatisierten Kraftfahrzeug (10), wobei die Funktionsanfrage (22) eine einen Funktionsraum (21) zum Durchführen einer Fahrfunktion (20) des automatisierten Kraftfahrzeugs (10) betreffende Information umfasst; - Ermitteln (320) einer Funktionsantwort (23); - Übermitteln (330) der Funktionsantwort (23) and das automatisierte Fahrzeug (10) und/oder Veranlassen einer Verkehrsregelungsfunktion des Verkehrsinfrastrukturelement (35) in Abhängigkeit von der Funktionsantwort (23).
Computerprogramm und/oder computerlesbares Medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms bzw. der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren (100, 200, 300) und/oder die Schritte des Verfahrens (100, 200, 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen
Datenverarbeitungsvorrichtung (14) für ein automatisiertes Kraftfahrzeug (10), ein zweites Kraftfahrzeug (30) und/oder ein Verkehrsinfrastrukturelement (35), wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung (14) dazu eingerichtet ist, das Verfahren (100, 200, 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
Automatisiertes Kraftfahrzeug (10), zweites Kraftfahrzeug (30) und/oder Verkehrsinfrastrukturelement (35), umfassend die Datenverarbeitungsvorrichtung (14) nach Anspruch 9.