-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Assistenzsystem zum Unterstützen einer Längs- und Querführung eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft weiter ein entsprechend eingerichtetes Kraftfahrzeug.
-
Für eine Vielzahl von heutigen und zukünftigen Assistenzfunktionen in Kraftfahrzeugen kann es nützlich sein, zu bestimmen, welchen Pfad das jeweilige Kraftfahrzeug voraussichtlich befahren wird. Dies kann als sogenannter Fahrschlauch oder Fahrkorridor des Kraftfahrzeugs beschrieben werden. Ein solcher Fahrschlauch kann beispielsweise verwendet werden, um darin befindliche Objekte in der jeweiligen Umgebung zu identifizieren. Solche Objekte können dann beispielsweise als Zielobjekte für eine Regelung eines Abstandsregeltempomaten oder andere Assistenzfunktionen sowie hoch- oder vollautomatisierte Fahrfunktionen verwendet werden.
-
Ein Verfahren zum Erzeugen eines Fahrkorridors für ein Fahrzeug entlang einer Fahrbahn ist beispielsweise in der
DE 10 2018 129 079 A1 beschrieben. Darin wird zunächst ein erstes Korridor-Seeding ohne Berücksichtigung aller anderen Fahrzeuge auf der Fahrbahn erzeugt. Für eine Seite der Fahrbahn wird dann basierend auf erkannten Objekten eine erste Sollbegrenzung für den Korridor erzeugt. Weiter wird eine Soll-Sekundenbegrenzung auf einer gegenüberliegenden zweiten Seite der Fahrbahn erzeugt. Basierend auf diesen Begrenzungen wird das erste Korridor-Seeding angepasst, wodurch der Fahrkorridor für das Fahrzeug erzeugt wird.
-
Ein Verfahren zur Objektdetektion ist beispielsweise in der
DE 10 2009 009 047 A1 beschrieben. Darin wird mittels eines Sensorsystems ein Entfernungsbild ermittelt und daraus eine Tiefenkarte einer Umgebung bestimmt. In dem Entfernungsbild wird eine Freiraumbegrenzungslinie identifiziert, die einen hindernisfreien Bereich umgrenzt. Außerhalb und entlang der Freiraumbegrenzungslinie wird die Tiefenkarte segmentiert, indem Segmente gleicher Breite aus Pixeln gleicher oder ähnlicher Entfernung zu einer Ebene gebildet werden. Dabei wird eine Höhe jedes Segments als Teil eines außerhalb des hindernisfreien Bereichs befindlichen Objekts geschätzt, so das jedes Segment durch eine zweidimensionale Position eines Fußpunkts und seine Höhe charakterisiert wird.
-
Grundsätzlich kann eine robuste und genaue Erkennung und Repräsentation der jeweiligen Umgebung beispielsweise für das korrespondierende Vorhersagen des Fahrschlauches oder eine Trajektorienplanung, etwa für ein Notfallmanöver nützlich sein. Dies stellt jedoch bisher noch eine große Herausforderung dar. Beispielsweise haben dazu oftmals verwendete Kartendaten häufig das Problem, dass sie nicht aktuell sind, sich also nicht schnell genug an dynamische Umweltveränderungen, wie etwa Baustellen oder Sperrungen oder dergleichen, anpassen. Auch die häufig verwendete Segmentierung von Kamerabildern der Umgebung ist nicht immer zuverlässig und kann beispielsweise durch Umwelteinflüsse wie Starkregen, blendende Sonnenstrahlen, Schnee oder dergleichen mehr beeinflusst werden. Problematisch ist zudem, dass in Kraftfahrzeugen für die Vorhersage des Fahrschlauches und/oder darauf aufbauende Assistenzfunktionen oftmals Steuergeräte oder eingebettete Systeme mit stark begrenzter Rechenleistung verwendet werden, die entsprechenden Daten und Informationen jedoch im Betrieb des Kraftfahrzeugs in Echtzeit bzw. möglichst schnell verarbeitet und interpretiert werden müssen.
-
Ein Beispiel für ein Verfahren zur Erstellung eines Umfeldmodells eines Fahrzeugs ist in der
DE 10 2014 212 487 A1 beschrieben. Darin wird basierend auf Objekten und/oder Freiraumgrenzen und/oder Fahrbahnbegrenzungen eine Gasse ermittelt, die den frei befahrbaren Bereich um das Fahrzeug herum angibt. Die Gasse umfasst mindestens ein Gassensegment, das wiederum mindestens eine Gassensegmentgrenze umfasst. Zu dieser wird der fahrzeugbezogene Abstand bestimmt. Weiter wird die Gasse einem Fahrerassistenzsystem zur Verfügung gestellt. Durch ein solches Verfahren zur Erstellung eines Umfeldmodells kann der Aufwand zur Erstellung neuer Fahrerassistenzsysteme verringert und eine einfachere Integration neuer Sensorsysteme ermöglicht werden.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine besonders robuste, effiziente und effektive assistierte oder zumindest teilweise automatisierte Fahrzeugführung zu ermöglichen.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Mögliche Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und in der Figur offenbart.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren kann angewendet werden, um eine Unterstützung einer Längs- und Querführung eines Kraftfahrzeugs auf bzw. entlang einer Straße zu ermöglichen. In einem Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Umgebungsdaten erfasst, die eine jeweilige, insbesondere in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vorausliegende, Umgebung abbilden oder charakterisieren. Das Erfassen dieser Umgebungsdaten kann hier deren Aufnehmen mittels einer Umgebungssensorik, insbesondere mittels mehrerer unterschiedlicher Umgebungssensoren, ein Empfangen der Umgebungsdaten über eine Datenverbindung oder Schnittstelle und/oder ein Abrufen der Umgebungsdaten aus einem Datenspeicher bedeuten oder umfassen.
-
In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zumindest basierend auf den erfassten Umgebungsdaten ein Verlauf wenigstens einer Begrenzung bzw. eines entsprechenden Begrenzungsmerkmals, wodurch ein befahrbarer Bereich der Straße in der jeweiligen Umgebung begrenzt wird, und ein Fahrschlauch, den das Kraftfahrzeug voraussichtlich durchfahren wird, vorhergesagt, also geschätzt. Der Fahrschlauch erstreckt sich dabei von der jeweils aktuellen Position des Kraftfahrzeugs in dessen Fahrtrichtung von dem Kraftfahrzeug weg entlang der Straße bzw. durch die jeweilige Umgebung. Zum Schätzen des Verlaufs der Begrenzung kann beispielsweise eine Schutzplanke, eine Grasnarbe, eine Fahrbahn- oder Fahrstreifenmarkierung und/oder dergleichen mehr detektiert bzw. in den erfassten Umgebungsdaten identifiziert werden. Der Verlauf der Begrenzung kann also, zumindest bis auf die unvermeidlich darin enthaltenen Unsicherheiten, aus den Umgebungsdaten direkt entnommen werden. Zum letztendlichen Schätzen des Begrenzungsverlaufs und/oder des Fahrschlauches kann ein entsprechendes vorgegebenes Schätzmodell verwendet werden. Dabei kann es sich beispielsweise um ein algorithmisches Modell, ein Simulationsmodell, ein auf dem maschinellen Lernen basierendes trainiertes Modell, also etwa ein künstliches neuronales Netz, oder dergleichen handeln. Zum Schätzen des Begrenzungsverlaufs und/oder des Fahrschlauches können zusätzlich zu den Umgebungsdaten ebenso weitere Daten erfasst und verwendet werden, wie etwa jeweils aktuelle, unmittelbar vorausgehende und/oder historische Daten zu einem Betrieb oder Zustand des Kraftfahrzeugs, wie etwa dessen Lenkwinkel, Lenkwinkelveränderungsrate, Gierrate und/oder dergleichen mehr, Kartendaten, Navigationsdaten, Bewegungsdaten anderer Verkehrsteilnehmer in der jeweiligen Umgebung und/oder dergleichen mehr. Dies kann letztlich eine besonders genaue, robuste und zuverlässige Schätzung des Verlaufs der Begrenzung und/oder des Fahrschlauches ermöglichen.
-
In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird entlang des geschätzten Fahrschlauches wenigstens ein quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, also quer zur Längserstreckung des Fahrschlauches gegebener Abstand von dem Fahrschlauch zu dem geschätzten Verlauf der Begrenzung bestimmt. Dieser Abstand kann beispielsweise an mehreren oder allen Punkten des Fahrschlauches bestimmt werden. Der Abstand kann insbesondere zu beiden Seiten oder Richtungen hin, also in Fahrtrichtung entlang des Fahrschlauches betrachtet nach links und nach rechts bestimmt werden. Je nach erkannten bzw. geschätzten Begrenzungen können hier ebenso Abstände zu mehreren unterschiedlichen Begrenzungen bestimmt werden.
-
In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein kombinierter bzw. integrierter Datensatz aus dem geschätzten Verlauf des Fahrschlauches und dem wenigstens einen bestimmten Abstand, also den bestimmten Abständen bzw. Abstandswerten, erzeugt und bereitgestellt. Dabei wird jeweils auch berücksichtigt, an welcher Stelle, also an welcher räumlichen Position der jeweilige Abstand gegeben ist. In dem so erzeugten und bereitgestellten Datensatz sind der geschätzte Fahrschlauch und zusätzlich zumindest durch den wenigstens einen Abstand, also zumindest implizit oder auch explizit, der für das Kraftfahrzeug befahrbare Bereich entlang des Fahrschlauches angegeben.
-
Die Fahrschlauchschätzung wird hier also um den befahrbaren Bereich erweitert. Durch die Kombination oder Integration in dem Datensatz, in dem der Abstand und der Fahrschlauch direkt miteinander verknüpft angeben oder enthalten sein können, kann eine besonders effiziente Kodierung und Verfügbarkeit dieser Daten ermöglichen, beispielsweise im Vergleich zu zwei separaten Datensätzen für den Fahrschlauch und den befahrbaren Bereich oder einer nachträglichen Ermittlung des Fahrschlauches aus einem Datensatz, in dem zunächst nur der befahrbare Bereich angegeben ist, oder umgekehrt. Der hier vorgeschlagenen Datensatz, also die Kombination aus Fahrschlauchschätzung und Begrenzungsschätzung kann eine besonders kompakte Repräsentation der entsprechenden Daten bzw. der jeweiligen Umgebung darstellen. Damit kann es nachfolgenden Algorithmen bzw. Assistenzfunktionen oder Assistenzsystemen besonders einfach ermöglicht werden, diese Daten aus dem Datensatz zu entnehmen und zu verarbeiten. Damit können entsprechende Assistenzfunktionen besonders effizient und aufwandsarm, also auch mit entsprechend begrenzten Hardware- oder Berechnungsressourcen effektiv, insbesondere in Echtzeit, im Betrieb des jeweiligen Kraftfahrzeugs ausgeführt bzw. angewendet werden.
-
Die hier vorgeschlagene Repräsentation des befahrbaren Bereiches durch den Abstand zu dessen innerem Rand von dem Fahrschlauch aus ist, beispielsweise im Vergleich zu vollständigen pixelweise segmentierten 3D-Umgebungsmodellen oder dergleichen, besonders effizient, da zusätzlich zu dem für viele Assistenzfunktionen ohnehin benötigten Fahrschlauch nur besonders wenige zusätzliche Daten gespeichert werden müssen. Daher können dann auch beispielsweise eingebettete Systeme (englisch: embedded systems) verwendet werden, die typischerweise relativ wenig Rechenleistung und einen relativ kleinen Datenspeicher aufweisen. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass durch das Repräsentieren oder Beschreiben des befahrbaren Bereichs aus Sicht des Fahrschlauches, also bezüglich des Fahrschlauches automatisch nur der für die Längs- und Querführung des Kraftfahrzeugs jeweils tatsächlich relevante befahrbare Bereich angegeben bzw. gespeichert wird. So können beispielsweise weitere prinzipiell befahrbare Flächen, die jedoch durch die - gegebenenfalls nicht überfahrbare - Begrenzung von dem Fahrschlauch getrennt und somit für das Kraftfahrzeug nicht relevant sind, unberücksichtigt bleiben. Dadurch kann beispielsweise der Suchraum für eine Trajektorienplanung, sei es entlang des Fahrschlauches oder für den Fahrschlauch verlassende Manöver entsprechend begrenzt oder eingeschränkt werden. Dadurch kann eine entsprechende Trajektorienplanung dann ebenfalls besonders effizient, effektiv und aufwandsarm durchgeführt werden.
-
Der Fahrschlauch kann beispielsweise als Polygonzug angegeben sein, der zusätzlich zu räumlichen x- und y-Koordinaten noch zusätzliche Informationen oder Daten enthält, wie beispielsweise die Orientierung bzw. Richtung und die Breite des Fahrschlauches senkrecht dazu. Für jeden Punkt oder Abschnitt des Fahrschlauches bzw. des Polygonzugs können dann der Abstand oder die Abstände zu der wenigstens einen dortigen Begrenzung in dem Datensatz gespeichert sein. Ebenso kann der Verlauf der jeweiligen Begrenzung, beispielsweise als weiterer Polygonzug in dem Datensatz angegeben oder gespeichert sein. Damit kann dann aus dem Datensatz bzw. aus dem um die entsprechenden Daten oder Informationen erweiterten Polygonzug für den Fahrschlauch der befahrbare Bereich entlang des Fahrschlauches abgelesen oder extrahiert werden.
-
Zum Schätzen des Fahrschlauches oder auch des Verlaufs der Begrenzung kann beispielsweise der an sich bekannte Informationsfilter-Mechanismus angewendet werden, der die Informationsmatrix, also die Inverse der Kovarianzmatrix, und den Informationsvektor bzw. Informationszustandsvektor, der durch die Informationsmatrix mit dem Schätzvektor verbunden ist, verwendet. Damit kann die Schätzung des Fahrschlauches und des Verlaufs der Begrenzung in einem Arbeitsschritt oder Durchlauf, also ebenfalls besonders schnell, effizient und aufwandsarm durchgeführt werden.
-
In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden für die Schätzung der Begrenzung und des Fahrschlauches mehrere verschiedene, insbesondere unterschiedliche, Datenarten miteinander kombiniert, insbesondere fusioniert. Hier können insbesondere Daten von mehreren unterschiedlichen Arten von Sensoren miteinander kombiniert werden. Ebenso können andere Datenarten verwendet werden, die beispielsweise nicht von einem herkömmlichen Sensor stammen müssen, wie etwa Trajektorien- oder Schwarmbewegungsdaten, welche die Bewegungen anderer Fahrzeuge in der jeweiligen Umgebung angeben, Kartendaten und/oder dergleichen mehr. Beispielsweise können aus den verschiedenen Datenarten mehrere Hypothesen für den Straßenverlauf und damit zumindest indirekt auch für den Verlauf der Begrenzung und/oder direkt für den Verlauf des Fahrschlauchs erzeugt werden. Diese Hypothesen können miteinander kombiniert werden. Dazu können die Hypothesen beispielsweise, insbesondere gewichtet, gemittelt werden oder dergleichen. Diese Hypothesen können Polygonzüge sein, die von unterschiedlichen Quellen stammen, also beispielsweise auf unterschiedlichen Datenarten oder Kombinationen von Datenarten basieren können. Es kann sich dabei beispielsweise um Straßenbegrenzungen, Fahrbahnmarkierungen, Historien von anderen Verkehrsteilnehmern, Schwarmtrajektorien und/oder dergleichen mehr handeln. Durch die hier vorgeschlagene Verwendung mehrerer verschiedener Datenarten kann eine genauere, robustere und zuverlässigere Schätzung erreicht werden. So können beispielsweise Probleme oder Effekte, die einen einzigen Sensor oder eine einzige Datenart betreffen bzw. beeinträchtigen, andere Sensoren oder Datenarten unbeeinflusst lassen. Somit steht dann also unter einer Vielzahl unterschiedlicher Bedingungen mit besonders großer Wahrscheinlichkeit stets wenigstens eine Datenart zur Verfügung, aus welcher der Verlauf der Begrenzung entnehmbar bzw. korrekt abschätzbar ist.
-
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird unterschieden zwischen nicht zu überfahrenden harten Begrenzungen und überfahrbaren weichen Begrenzungen. Damit kann der Abstand beispielweise konsistent nur zu harten Begrenzungen oder nur zu weichen Begrenzungen bestimmt werden oder es kann ein erster Abstand zu einer weichen Begrenzung und ein zweiter Abstand zu einer harten Begrenzungen bestimmt werden. Diese Abstände können dann beide in dem Datensatz angegeben sein. Damit kann also der befahrbare Bereich entsprechend abgestuft definiert sein oder werden. Beispielsweise kann für einen fehler- und hindernisfreien Normalbetrieb, in dem das Kraftfahrzeug nur bis zur in der jeweiligen Richtung nächstliegenden weichen Begrenzung geführt wird, der befahrbare Bereich durch den Abstand zu dieser weichen Begrenzung definiert sein. Hingegen kann für einen Notfallbetrieb, in dem ein Überfahren von weichen Begrenzungen zugelassen werden kann und das Kraftfahrzeug, etwa um eine Kollision mit einem anderen Verkehrsteilnehmer zu vermeiden, bis zur in der jeweiligen Richtung nächstliegenden harten Begrenzung geführt werden kann, der befahrbare Bereich durch die nächstliegende harte Begrenzung definiert sein oder werden. Damit kann auf besonders einfache und effiziente Weise eine situationsangepasste Fahrzeugführung ermöglicht werden.
-
In einer möglichen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden nur die Abstände von dem Fahrschlauch zur den auf beiden Seiten des Fahrschlauches nächstliegenden harten Begrenzungen und/oder nur die Abstände von dem Fahrschlauch zu den auf beiden Seiten des Fahrschlauches am weitesten von dem Fahrschlauch entfernten detektierbaren bzw. geschätzten weichen Begrenzungen bestimmt und in dem Datensatz angegeben. Die in dem Datensatz angegebenen Abstände können also die Abstände zu in beiden Querrichtungen am weitesten auseinanderliegenden oder am weitesten von dem Fahrschlauch entfernten Hypothesen für die weichen Begrenzungen und/oder die am dichtesten zusammenliegenden Hypothesen für die harten Begrenzungen sein. Mit anderen Worten können also dann, wenn mehrere weiche Begrenzungen und/oder mehrere harte Begrenzungen in unterschiedlichen Entfernungen von dem Fahrschlauch detektiert werden, die näherliegenden von mehreren weichen Begrenzungen bzw. die weiter entfernt liegenden von mehreren harten Begrenzungen verworfen werden. Dadurch kann entsprechender Datenverarbeitungsaufwand eingespart werden. Durch die hier vorgeschlagene Beschränkung der verwendeten bzw. berücksichtigten Begrenzungen kann besonders einfach und effizient nur genau der gesamte jeweils relevante befahrbare Bereich angegeben oder definiert werden. Sind in dem Datensatz mehrere Abstände zu unterschiedlichen Arten von Begrenzungen angegeben, so kann dies entsprechend angegeben oder gekennzeichnet sein. Dies kann ebenfalls besonders einfach, effizient und aufwandsarm eine entsprechend angepasste Funktionsausübung, beispielsweise eine Trajektorienplanung, basierend auf dem Datensatz ermöglichen.
-
In einer möglichen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden als weiche Begrenzungen Fahrstreifen- oder Fahrbahnmarkierungen verwendet, also berücksichtigt bzw. entsprechend eingestuft. Aus solchen weichen Begrenzungen kann eindeutig und sicher die Information abgeleitet werden, dass ein korrespondierender Bereich, also etwa der Bereich zwischen einem Paar von solchen Fahrbahnmarkierungen oder der Bereich um die jeweilige Fahrzeugtrajektorie herum, tatsächlich befahrbar ist. Gleichzeitig können solche weichen Begrenzungen eine besonders einfache und effektive Trajektorienplanung ermöglichen.
-
In einer möglichen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden als harte Begrenzungen bauliche Einrichtungen, insbesondere Schutzplanken, Wände, wie etwa Schallschutzwände oder Mauern oder dergleichen, Gräben und Vegetationsbereiche verwendet, also berücksichtigt bzw. entsprechend eingestuft. Solche harten Begrenzungen können entsprechende Randbedingungen, etwa für eine Trajektorienplanung definieren, um beispielsweise Kollisionen des Kraftfahrzeugs mit solchen harten Begrenzungen oder ein Außerkontrollegeraten des Kraftfahrzeugs beim Versuch, solche harten Begrenzungen zu befahren, zu vermeiden. Eine spezifische Identifizierung solcher harten Begrenzungen kann also die Sicherheit bei der Fahrzeugführung verbessern. Gleichzeitig kann beispielsweise der Suchraum für die Trajektorienplanung auch für Notfall- oder Ausweichmanöver strikt begrenzt werden, was eine entsprechend schnellere, effektivere und zuverlässigere Trajektorienplanung ermöglichen kann. Beispielsweise wird somit also nicht auf möglichen befahrbaren Raum und somit entsprechendes Sicherheitspotenzial verzichtet, wie dies der Fall sein könnte, wenn der befahrbare Raum nur durch weiche Begrenzungen strikt begrenzt wäre. Andererseits kann zusätzlicher Datenverarbeitungsaufwand eingespart und ein entsprechendes Sicherheitsrisiko verringert werden, wenn eine jenseits einer nicht überfahrbaren harten Begrenzung liegende Fläche bezüglich der Befahrbarkeit oder der Trajektorienplanung strikt ausgeschlossen wird.
-
In einer möglichen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden die harten Begrenzungen weiter unterschieden in physikalische Begrenzungen, die nicht überfahren werden können, einerseits und in regelbasierte Begrenzungen, die lediglich gemäß vorgegebener Regeln nicht überfahren werden dürfen, andererseits. In dem Datensatz werden dann, sofern und soweit in der in der jeweiligen Umgebung solche harten Begrenzungen vorhanden sind, separate Abstände von dem Fahrschlauch zu physikalischen Begrenzungen und zu regelbasierten Begrenzungen angegeben. Physikalische Begrenzungen können im vorliegenden Sinne also physische Barrieren sein, die eine Bewegung des Kraftfahrzeugs darüber hinweg unmöglich machen. Solche physikalischen Begrenzungen können beispielsweise Schutzplanken, Schallschutzwände, Vegetationsstreifen mit entsprechend dicht stehenden Bäumen oder dergleichen mehr sein. Demgegenüber können die regelbasierten Begrenzungen aus rein physikalisch technischer, also praktischer Sicht prinzipiell überfahrbar sein, was dann aber beispielsweise zumindest im Normalbetrieb gegebenenfalls nicht zulässig ist. Solche regelbasierten Begrenzungen können beispielsweise Vegetationsstreifen mit ausschließlich entsprechend niedriger oder flacher Vegetation, Grasnarben, relativ flache Gräben, Randsteine oder dergleichen mehr sein. Ein Versuch eines Überfahrens der physikalischen Begrenzungen kann dann unter allen Umständen ausgeschlossen sein. Ein Versuch, eine regelbasierte Begrenzung zu überfahren, kann hingegen unter bestimmten vorgegebenen Umständen, beispielsweise in einer maximalen Eskalationsstufe des Notfallbetriebs oder dergleichen, zugelassen oder in Betracht gezogen werden. Dementsprechend können die harten Begrenzungen bzw. die entsprechenden Abstände in dem Datensatz gekennzeichnet, markiert oder eingestuft sein. Damit kann also der befahrbare Bereich für entsprechend unterschiedliche Situationen abgestuft angegeben oder definiert sein. So kann beispielsweise ein Bereich zwischen einer regelbasierten Begrenzung und der nächstliegenden aber weiter entfernten physikalischen Begrenzung für einen Normalbetrieb oder auch für eine niedrigere Eskalationsstufe des Notfallbetriebs als nicht-befahrbarer Bereich, für den Notfallbetrieb bzw. die maximale Eskalationsstufe des Notfallbetriebs aber als befahrbarer Bereich oder als bedingt befahrbarer Bereich eingestuft oder angegeben sein. Ein bedingt befahrbarer Bereich in diesem Sinne kann beispielsweise unter der Bedingung befahrbar sein, dass dadurch keine Kollision, etwa mit einem Fußgänger oder Radfahrer oder mit Gegenverkehr oder dergleichen, droht und gleichzeitig eine solche Kollision in einem auch im Normalbetrieb befahrbaren Bereich durch Ausweichen in den bedingt befahrbaren Bereich, insbesondere nur dadurch, vermieden werden kann. In dem Normalbetrieb oder auch in der niedrigeren Eskalationsstufe des Notfallbetriebs kann somit der Suchraum für die Trajektorienplanung entsprechend begrenzt sein, was zu einem reduzierten Datenverarbeitungsaufwand und somit zu einer besonders schnellen und aufwandsarmen Trajektorienplanung beitragen kann. Gleichzeitig kann insgesamt eine verbesserte Sicherheit durch situationsangepasste Ausnutzung aller Möglichkeiten erreicht werden.
-
Zum Identifizieren der jeweiligen Begrenzungen, also von deren Art oder Typ, kann beispielsweiseeine eine entsprechende Objekterkennung angewendet werden.
-
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird in einem Abschnitt entlang des Fahrschlauches, in dem keine Begrenzung detektiert bzw. geschätzt werden kann, der Abstand auf null gesetzt. Mit anderen Worten wird in einem solchen Abschnitt der befahrbare Bereich also auf die entsprechende Seite oder Grenze des Fahrschlauches begrenzt. Dadurch kann eine besonders große Sicherheit bei der Fahrzeugführung erreicht werden, da sich die Fahrzeugführung dann nicht auf Annahmen oder rein spekulative Extrapolation des Verlaufs der oder einer Begrenzung oder dergleichen verlassen muss. Durch die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann auf besonders einfache und aufwandsarme Weise also erreicht werden, dass das Fahrzeug nur in tatsächlich als befahrbar erkannten Bereichen geführt wird. Dies ist insbesondere ohne signifikanten zusätzlichen Datenverarbeitungs- oder Modellierungsaufwand möglich.
-
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Assistenzsystem für ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Assistenzsystem weist eine Schnittstelle zum Erfassen von Umgebungsdaten, die eine jeweilige in Fahrtrichtung vorausliegende Umgebung charakterisieren, eine damit gekoppelte Prozesseinrichtung, also etwa einen Mikrochip, Mikrocontroller oder Mikroprozessor oder dergleichen, und einen mit der Prozesseinrichtung gekoppelten computerlesbaren Datenspeicher auf. Das erfindungsgemäße Assistenzsystem ist dabei zum, insbesondere automatischen, Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Dazu kann in dem Datenspeicher ein entsprechendes Betriebs- oder Computerprogramm gespeichert sein, das die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Verfahrensschritte, Abläufe oder Maßnahmen oder entsprechende Steueranweisungen codiert oder implementiert. Dieses Betriebs- oder Computerprogramm kann dann durch die Prozesseinrichtung ausführbar sein, um das entsprechende Verfahren auszuführen oder dessen Ausführung zu bewirken. Das erfindungsgemäße Assistenzsystem kann beispielsweise als Steuergerät, insbesondere als eingebettetes System, ausgestaltet sein.
-
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, das eine Umgebungssensorik zum Aufnehmen von Umgebungsdaten, die eine jeweilige in Fahrtrichtung vorausliegende Umgebung charakterisieren, und ein erfindungsgemäßes Assistenzsystem aufweist. Die Umgebungssensorik kann dabei Teil des Assistenzsystems oder mit diesem, beispielsweise über ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs, gekoppelt sein. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann insbesondere das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Assistenzsystem genannte Kraftfahrzeug sein oder diesem entsprechen.
-
Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine beispielhafte schematische Übersichtsdarstellung zum Veranschaulichen einer Möglichkeit zum Unterstützen einer Fahrzeugführung.
-
1 zeigt eine beispielhafte schematische ausschnittweise Übersichtsdarstellung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Unterstützen einer Längs- und Querführung eines Fahrzeugs. Konkret ist hier ein Abschnitt einer Straße 1 dargestellt, der eine Kurve umfasst. Insbesondere kann es sich hier um eine grafische Repräsentation eines entsprechenden Datensatzes handeln. Zur Veranschaulichung ist hier ein Kraftfahrzeug 2 dargestellt, das sich entlang der Straße 1 bewegt. Prinzipiell könnte sich das Kraftfahrzeug 2 auf der gesamten Straße 1, also innerhalb von deren Fahrbahnrändern 3 bewegen. Die Fahrbahnränder 3 können also - hier außenliegend dargestellte - unüberfahrbare harte Begrenzungen eines befahrbaren Bereiches oder Raums sein, wie etwa Schutzplanken, Schallschutzwände oder dergleichen mehr. In der Praxis kann es jedoch ebenso überfahrbare weiche Begrenzungen, wie etwa Fahrstreifenmarkierungen 13 oder Vorgaben zum Einhalten eines Abstands zu dem Fahrbahnrand 3 und/oder dergleichen mehr geben, wodurch ein - zumindest außerhalb von Notsituationen - tatsächlich zu befahrender Bereich oder Raum begrenzt ist. Darüber hinaus ist für technische Assistenzfunktionen oder eine zumindest teilautomatisierte Fahrzeugführung ein technisches Erkennen oder Bestimmen des tatsächlich befahrbaren Bereiches - gegebenenfalls abgestuft nach weichen und harten Begrenzungen - notwendig oder zumindest nützlich. Dazu ist das Kraftfahrzeug 2 hier mit einer Umgebungssensorik 4 und einem Assistenzsystem 5 ausgestattet. Mittels der Umgebungssensorik 4 können Umgebungsdaten aufgenommen werden, die eine, insbesondere in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 2 diesem vorausliegende, Umgebung abbilden oder charakterisieren. Diese Umgebungsdaten können dann von dem Assistenzsystem 5 über eine Schnittstelle 6 erfasst und mittels eines Prozessors 7 und eines Datenspeichers 8 verarbeitet werden.
-
Die Umgebungssensorik 4 kann hier mehrere unterschiedliche Sensoren umfassen und es können zudem über die Schnittstelle 6 weitere Daten erfasst werden, die dann ebenfalls entsprechend von dem Assistenzsystem 5 verarbeitet werden können. Aus den erfassten Daten kann das Assistenzsystem 5 eine Fahrschlauchschätzung 9 sowie eine Begrenzungsschätzung 10 erzeugen. Die Fahrschlauchschätzung 9 sagt einen Fahrschlauch des Kraftfahrzeugs 2 entlang der Straße 1 vorher. Die Begrenzungsschätzung 10 schätzt einen Verlauf einer oder mehrerer Begrenzungen, die einen befahrbaren Bereich um den Fahrschlauch herum begrenzen oder definieren. Im hier dargestellten Beispiel kann die Begrenzungsschätzung 10 beispielsweise entlang der Fahrbahn- oder Fahrstreifenmarkierungen 13. Ebenso kann eine weitere Begrenzungsschätzung für den Verlauf der Fahrbahnränder 3 durchgeführt werden. Hier kann also zwischen überfahrbaren weichen Begrenzungen und nicht-überfahrbaren harten Begrenzungen unterschieden werden. Eine harte Begrenzung kann den befahrbaren Bereich strikt begrenzen, da ein Überfahren oder Überschreiten nicht möglich ist. Eine weiche oder sanfte Begrenzung kann hingegen beispielsweise eine Markierung sein, deren Überfahren oder Überschreiten eventuell, also unter bestimmten vorgegebenen Bedingungen möglich ist oder möglich bzw. zulässig sein kann.
-
Entlang der Fahrschlauchschätzung 9 kann zu jedem Punkt oder Abschnitt ein dort in lokaler Querrichtung gegebener Abstand 11 zu einer oder mehreren Begrenzungsschätzungen 10 bestimmt werden. Es kann jeweils ein Abstand 11 zu einer weichen Begrenzung und ein Abstand zu einer, insbesondere in der jeweiligen Richtung nächstliegenden harten Begrenzung bestimmt werden, sofern und soweit solche unterschiedlichen Begrenzungen vorhanden sind bzw. erkannt oder geschätzt werden können. Dies ist hier beispielhaft für mehrere Stellen entlang der Fahrschlauchschätzung 9 angedeutet. Dabei sind der Übersichtlichkeit halber hier nur einige der Abstände 11 eingezeichnet und von diesen nur eine beispielhafte Auswahl explizit gekennzeichnet. Die Abstände 11 können insbesondere von der Fahrschlauchschätzung 9, beispielsweise deren Rand oder Mittellinie, zu der auf der jeweiligen Seite oder in der jeweiligen Richtung nächstliegenden harten Begrenzung und/oder zu den am weitesten voneinander bzw. von der Fahrschlauchschätzung 9 entfernten weichen Begrenzungen, die näher an der Fahrschlauchschätzung 9 liegen als die nächstliegende harte Begrenzung, bestimmt werden. Beispielhaft ist hier auch ein undefinierter Abschnitt 12 angedeutet, in dem zumindest auf einer Seite der Fahrschlauchschätzung 9 keine Begrenzungsschätzung 10 erzeugt werden konnte. In dem undefinierten Abschnitt 12 kann der Abstand 11 in der entsprechenden Richtung daher auf null gesetzt werden.
-
Die Fahrschlauchschätzung 9 und die bestimmten Abstände 11 können den für das Kraftfahrzeug 2 befahrbaren Bereich definieren. In dem undefinierten Abschnitt 12 kann der Rand des befahrbaren Bereiches mit dem entsprechenden Rand der Fahrschlauchschätzung 9 zusammenfallen. Die Fahrschlauchschätzung 9 und die Abstände 11 bzw. der dadurch definierte befahrbare Bereich werden in einem einzigen Datensatz zusammengefasst angegeben. Dieser Datensatz kann dann beispielsweise für weitere Assistenzfunktionen des Kraftfahrzeugs 2 bereitgestellt werden. Dazu kann der Datensatz beispielsweise in dem Datenspeicher 8 hinterlegt und/oder über die Schnittstelle 6 bereitgestellt oder gesendet werden.
-
Insgesamt zeigen die beschriebenen Beispiele wie eine Schätzung oder Vorhersage eines Fahrschlauches genutzt werden kann, um darauf bezogen einen befahrbaren Bereich und relevante Begrenzungen für eine Querführung eines Fahrzeugs zu bestimmen und entsprechende Daten auf besonders einfache und effiziente Weise nutzbar zu machen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Straße
- 2
- Kraftfahrzeug
- 3
- Fahrbahnrand
- 4
- Umgebungssensorik
- 5
- Assistenzsystem
- 6
- Schnittstelle
- 7
- Prozessor
- 8
- Datenspeicher
- 9
- Fahrschlauchschätzung
- 10
- Begrenzungsschätzung
- 11
- Abstand
- 12
- undefinierter Abschnitt
- 13
- Fahrstreifenmarkierung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102018129079 A1 [0003]
- DE 102009009047 A1 [0004]
- DE 102014212487 A1 [0006]
