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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Querführung eines Kraftfahrzeugs und eine Datenverarbeitungsvorrichtung, die ausgestaltet ist, um das Verfahren zumindest teilweise auszuführen. Ferner wird ein, optional 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.
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Fahrassistenzsysteme unterstützen einen Fahrer eines (Kraft-) Fahrzeugs durch Hinweise zur aktuellen Verkehrssituation und/oder durch situative und/oder durchgängige Eingriffe in eine Längsführung und/oder Querführung des Fahrzeugs.
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Bei der automatisierten Querführung in teilautomatisierten Systemen können im Straßenverkehr jedoch Situationen auftreten, die durch das Fahrassistenzsystem zur automatisierten Querführung nicht beherrschbar sind. Bekannterweise versucht das Lenksystem zuvor detektierten Fahrbahnmarkierungen zu folgen. Bei nicht hinreichend erkannten oder fehlenden Fahrbahnmarkierungen beziehungsweise Spurinformationen kann das Lenksystem temporär einem Vorderfahrzeug folgen, um die Verfügbarkeit der automatisierten Querführung zu erhöhen. Diese sogenannte Folgefahrt der Querführung kann dabei jedoch nur aufrechterhalten werden, wenn das Vorderfahrzeug einen Maximalabstand zum eigenen Fahrzeug nicht überschreitet . Die übliche, bekannte technische Realisierung bei der Folgefahrt sieht dabei eine Art Speicherung und Abfahren von Wegpunkten aus der Beobachtung der Fahrzeugpositionen des Vorderfahrzeugs in Relation zu dem eigenen Fahrzeug vor. Durch eine zyklische Abtastung der Position und Ausrichtung des Vorderfahrzeugs kann eine Referenztrajektorie generiert werden, der das Egofahrzeug im Rahmen seiner technisch-physikalischen und normativen Vorgaben folgt. Unter Trajektorie ist dabei der Pfad und optional das Geschwindigkeitsprofil des Fahrzeugs zu verstehen.
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Für die im öffentlichen Straßenverkehr erwartbaren Fahrmanöver auf öffentlichen Straßen, ist dieses Verfahren eine gängige Umsetzung, um in Bereichen, in denen keine ausreichenden Fahrbahnmarkierungen beziehungsweise Spurinformationen existieren oder mittels eines Sensors erfasst werden, mit dem Vorhandensein des Vorderfahrzeugs die Querführung der Teilautomatisierung aufrecht zu erhalten.
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Die
US 2020/0051436 A1 offenbart in diesem Zusammenhang beispielsweise ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs geradeaus über eine Kreuzung, wobei eine Fahrspurbestimmungseinheit vorgesehen ist, welche verschiedene Informationen, wie beispielsweise Positionsinformationen der Fahrspurmarkierungen und Straßenenden, sowie Position und Bewegung eines vorausfahrenden Fahrzeugs, berücksichtigt, um zu bestimmen, ob eine Fahrspur des Fahrzeugs mit den zur Verfügung stehenden Karteninformationen übereinstimmt. Wenn eine Erkennungseinheit ein vorausfahrendes Fahrzeug erkennt, kann eine Folgefahrt erfolgen.
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Aufgrund der bekannten Restriktionen, dass das Vorderfahrzeug während der eigentlichen Fahrt vorhanden sein muss, treten jedoch in Situationen, in denen die Fahrt des Egofahrzeugs unterbrochen wird, Verfügbarkeitseinschränkungen auf. Eine solche Situation kann beispielsweise vorliegen, wenn das Egofahrzeug in erster Position an einer roten Ampel stoppt, oder ein Stopp anderweitig verkehrsbedingt erfolgen muss. Das Vorderfahrzeug passiert in einer solchen Situation beispielsweise als letzter Verkehrsteilnehmer die rot werdende Ampel und das Egofahrzeug ist das erste Fahrzeug, dass nachfolgend, nach Passieren des Querverkehrs, die Kreuzung befährt. Ähnliche Probleme können ebenso an Bahnübergängen und bei weiteren regelbedingten Haltevorgängen eintreten.
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Die
US 2018/0148052 A1 offenbart in diesem Zusammenhang beispielsweise ein Verfahren, bei dem eine virtuelle Fahrspurmarkierung auf Basis eines ersten Endknoten einer Fahrspurmarkierung in einem Straßenabschnitt auf einer Eingangsseite und eines zweiten Endknoten einer Fahrspurmarkierung in einem Straßenabschnitt auf einer Ausgangsseite, erzeugt wird.
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Die
DE 10 2020 102 717 A1 offenbart in diesem Zusammenhang ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs über eine Kreuzung, welches auf dem Empfangen von Kreuzungsdaten basiert, die von einer der Kreuzung zugeordneten Infrastruktur übertragen werden.
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Das vorstehend genannte Verfahren aus dem Stand der Technik bedingt jedoch das Vorliegen von Karteninformationen über die Kreuzung beziehungsweise über den Bereich mit den nicht hinreichend erkannten oder fehlenden Fahrbahnmarkierungen.
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Ein technisches Problem kann insbesondere in Fahrzeugen mit fehlenden hochgenauen Karteninformationen eintreten, so dass eine mögliche Fahrspur über die Kreuzung oder den besagten Bereich nicht aus Karteninformationen gewonnen werden kann.
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Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, ein Verfahren anzugeben, welches geeignet ist, zumindest die oben genannte Erforderlichkeit zu erfüllen und ein Anpassen der Führung des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die nebengeordneten Ansprüche und Unteransprüche haben optionale Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
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Danach wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Steuern einer Querführung eines Kraftfahrzeugs gelöst.
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Das Verfahren kann insbesondere als Verfahren zum Steuern einer Querführung eines Kraftfahrzeugs durch zumindest eine Vorderfahrzeugtrajektorie bezeichnet werden.
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Bei dem Verfahren kann es sich um ein computer-implementiertes Verfahren handeln, d.h. einer, mehrere oder alle Schritte des Verfahrens können zumindest teilweise von einem Computer bzw. einer Vorrichtung zur Datenverarbeitung ausgeführt werden.
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Zudem ist das Verfahren nicht auf die Steuerung der Querführung des Kraftfahrzeugs limitiert und es ist auch denkbar, dass eine Längsführung des Kraftfahrzeugs analog zur Querführung gesteuert wird.
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Das Verfahren umfasst ein Feststellen eines Vorliegens einer ersten vorbestimmten Fahrsituation, in der sich das Kraftfahrzeug in einer Ruheposition befindet und sich ein Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und einem Vorderfahrzeug vergrößert.
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Unter einer Ruheposition kann ein Zustand des Kraftfahrzeug verstanden werden, in dem dieses eine geringe Geschwindigkeit von kleiner 30 km/h, insbesondere kleiner 10 km/h oder im Wesentlichen 0 km/h, was auch als Stillstand bezeichnet werden kann, aufweist. Solch eine Fahrsituation kann beispielsweise an einer Kreuzung, einem Bahnübergang und/oder einer Mautstation auftreten. Die Auslegung des Begriffs Ruheposition ist darauf aber nicht beschränkt und kann auch eine Relativgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zum Vorderfahrzeug betreffen, wobei die Geschwindigkeit des Vorderfahrzeugs größer als die des Kraftfahrzeugs ist, sodass sich das Vorderfahrzeug vom Kraftfahrzeug entfernt. Dies kann beispielsweise auf einer Autobahn der Fall sein.
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Das Feststellen, dass sich das vorausfahrende Fahrzeug bzw. das Vorderfahrzeug vom Kraftfahrzeug entfernt, kann beispielswiese mittels Sensordaten eines Sensorsystems des Kraftfahrzeugs, optional umfassend einer Kamera, einen Radarsensor, einen LiDAR-Sensor und/oder einen Ultraschallsensor, erfolgen.
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Das Verfahren umfasst ein Erfassen einer Trajektorie des Vorderfahrzeugs, wenn das Vorliegen der ersten vorbestimmten Fahrsituation festgestellt wird.
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Auch hierfür kann das oben beschriebene Sensorsystem des Kraftfahrzeugs genutzt werden. Unter einer Trajektorie kann eine Positionsinformation, optional zusammen mit einer Zeitinformation, verstanden werden; d.h. entlang welchem Pfad bzw. Weg hat sich das Vorderfahrzeug entfernt, optional gepaart mit einer Information wann das Vorderfahrzeug sich an welcher Position entlang dieses Pfads befunden hat. Letzteres bietet den Vorteil, dass auch eine Information über eine Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Vorderfahrzeugs in bei der Längsführung des Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden kann, soweit diese vom Verfahren gesteuert wird.
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Das Verfahren umfasst ein Erfassen eines Vorliegens einer zweiten vorbestimmten Fahrsituation, die zeitlich auf die erste vorbestimmte Fahrsituation folgt und in der das Kraftfahrzeug aus der Ruheposition anfährt.
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Auch hierfür kann das oben beschriebene Sensorsystem des Kraftfahrzeugs genutzt werden.
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Unter dem Anfahren des Kraftfahrzeugs aus der Ruheposition kann ein positives Beschleunigen des Kraftfahrzeugs verstanden werden, bei der die oben beschriebene geringe Geschwindigkeit überschritten wird.
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Das Verfahren umfasst ein Steuern der Querführung des Kraftfahrzeugs basierend auf der erfassten Trajektorie, wenn das Vorliegen der zweiten vorbestimmten Fahrsituation festgestellt wird.
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Das Steuern der Querführung kann ein passive und/oder aktives Steuern der Querführung umfassen, wobei unter einem passiven Steuern der Querführung eine Unterstützung des Fahrers des Kraftfahrzeugs bei der Querführung, z.B. durch eine visuelle, taktile und/oder auditive, Information verstanden werden kann, wohingegen unter einem aktiven Steuern der Querführung des Kraftfahrzeugs ein aktiver Leingriff in eine Lenkung des Kraftfahrzeugs verstanden werden kann, durch welchen eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs veränderbar ist bzw. festgelegt wird.
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Denkbar ist, dass beim Steuern der Querführung des Kraftfahrzeugs auch Umgebungsformationen, wie beispielsweise eine Hinderniserkennung, berücksichtigt werden.
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Nachfolgend werden mögliche Weiterbildungen des obigen Verfahrens im Detail erläutert.
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Das Erfassen der Trajektorie des Vorderfahrzeugs kann solange erfolgen, bis der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Vorderfahrzeug einen Schwellenwert übersteigt, insbesondere solange das Vorderfahrzeug von den Sensoren des Kraftfahrzeugs in ausreichender Qualität erfasst werden kann.
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Das Steuern der Querführung des Kraftfahrzeugs kann basierend auf der erfassten Trajektorie so erfolgen, dass das Kraftfahrzeug der erfassten Trajektorie folgt.
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Das Steuern der Querführung des Kraftfahrzeugs kann basierend auf der erfassten Trajektorie nur solange keine Fahrspurmarkierung und/oder kein Vorderfahrzeug in einem Bereich vorbestimmten Größe vor dem Kraftfahrzeug vorhanden sind erfolgen.
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Das Steuern der Querführung des Kraftfahrzeugs kann basierend auf einer Fahrspurmarkierung und/oder einer aktuellen Trajektorie des Vorderfahrzeugs erfolgen, sobald die Fahrspurmarkierung und/oder das Vorderfahrzeug in dem Bereich vorbestimmten Größe vor dem Kraftfahrzeug vorhanden sind.
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Das Verfahren kann ein Bestimmen einer geplanten Route des Kraftfahrzeugs und ein Abgleichen der geplanten Route des Kraftfahrzeugs mit der erfassten Trajektorie umfassen. Das Steuern der Querführung des Kraftfahrzeugs kann basierend auf der erfassten Trajektorie nur bzw. ausschließlich dann erfolgen, wenn das Abgleichen ergibt, dass die geplante Route des Kraftfahrzeugs und die erfasste Trajektorie, insbesondere zumindest zu einem vorbestimmten Grad, übereinstimmen.
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Die erfasste Trajektorie kann Positionsinformationen, optional mit Zeitinformationen, des Vorderfahrzeugs umfassen.
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Das oben Beschriebe lässt sich mit anderen Worten und auf eine mögliche, konkretere Umsetzung der Offenbarung bezogen wie folgt zusammenfassen, wobei die nachfolgende Zusammenfassung als für die Offenbarung nicht einschränkend beschrieben wird: Vorgeschlagen wird eine Verfügbarkeitssteigerung einer automatisierten Querführung durch Verwendung historischer Vorderfahrzeug-Trajektorien. Fahrerassistenzsysteme können den Fahrer durch Hinweise zur aktuellen Verkehrssituation sowie situative oder durchgängige Eingriffe in die Längs- und Querführung des eigenen Fahrzeugs unterstützen. Werden Längs- und/oder Querführung dauerhaft übernommen, kann das System als teilautomatisiertes System der SAE Stufe 1 (eine Komponente) oder 2 (beide Komponenten) bezeichnet werden. Der Fahrer bleibt bei diesen Automatisierungsstufen stets in der Verantwortung zur Überwachung des Systems und muss zur, im Wesentlichen sofortigen, Übernahme bereit sein. Ein Hintergrund dieser Einbindung kann eine fehlende Beherrschbarkeit der möglichen Situationen im Straßenverkehr durch das Lenksystem sein. Bekannterweise versucht dieses den zuvor detektierten Spuren bzw. Spurmarkierungen zu folgen. Temporär kann es bei nicht hinreichend erkannten oder fehlenden Markierungs-Elementen auf der Straße dem Vorderfahrzeug folgen, um die Verfügbarkeit des Fahrassistenzsystems zu erhöhen. Diese Folgefahrt der Querführung kann dabei nur aufrecht erhalten werden, wenn das Vorderfahrzeug einen ausreichenden Abstand zum eigenen Fahrzeug aufweist. Die bekannte technische Realisierung verfolgt dabei eine Art Speicherung und Abfahren von Wegpunkten aus der Beobachtung der Fahrzeugpositionen des Vorderfahrzeugs in Relation zum eigenen Fahrzeug. Durch zyklische Abtastung der Position und Ausrichtung des Vorderfahrzeugs kann eine Referenztrajektorie generiert werden, der das Egofahrzeug im Rahmen seiner technisch-physikalischen und normativen Vorgaben folgt. Für die im öffentlichen Straßenverkehr erwartbaren Fahrmanöver auf öffentlichen Straßen ist dieses Verfahren eine gängige Umsetzung zur Aufrechterhaltung der Querführung während fehlender Spurinformationen. Insbesondere in Bereichen, in denen keine ausreichenden Markierungen oder Spurmerkmale existieren oder sensiert werden, kann mit dem Vorhandensein des Vorderfahrzeugs die Querführung der Teilautomatisierung aufrecht erhalten werden. Aufgrund der bekannten Restriktionen, dass das Vorderfahrzeug während der eigentlichen Fahrt vorhanden sein muss, treten in Situationen, in denen die Fahrt des Egofahrzeugs unterbrochen wird, Verfügbarkeitseinschränkungen auf. Z. B. wenn ein Stopp in erster Position an einer roten Ampel oder anderweitig verkehrsbedingt erfolgen muss. Das Vorderfahrzeug passiert beispielsweise als letzter Verkehrsteilnehmer die rot werdende Ampel und das Egofahrzeug ist das erste Fahrzeug, dass nachfolgend die Kreuzung nach Passieren des Querverkehrs befährt. Ähnliche Probleme können ebenso an Bahnübergängen und weiteren regelbedingten Haltevorgängen eintreten. Die Offenbarung bezieht sich daher überwiegend auf Kreuzungen und Bahnübergänge, ist aber nicht dadurch limitiert. Um in entsprechenden (Fahr-) Situationen (oben als erste Fahrsituation bezeichnet), in denen keine hinreichenden Spurinformationen zur Verfügung stehen und der Abstand zum Vorderfahrzeug zu groß wurde, eine weiterhin teilautomatisierte Querführung anbieten zu können, soll die Trajektorie des zuvor gültigen, sich entfernenden Vorderfahrzeugs gespeichert werden. Nach Wiederanfahren des Egofahrzeugs (oben als zweite Fahrsituation bezeichnet) wird sie als Zielgröße für die Querführung verwendet. Das technische Problem kann insbesondere in Fahrzeugen mit fehlenden hochgenauen Karteninformationen eintreten, so dass eine mögliche Fahrspur über die Kreuzung nicht aus diesen gewonnen werden kann. Das Egofahrzeug wiederholt dann die Querbewegungen des Vorderfahrzeugs inkl. notwendiger Spurversätze oder Ausweichmanöver zum Erreichen der Zielspur nach der Kreuzung. Dies führt unter Berücksichtigung aller Vorgaben dazu, dass die automatisierte Lenkung des Egofahrzeugs bei Wiederanfahrt der automatisierten Lenkung gleichen würde, die durch das Vorderfahrzeug bei direktem Folgen ohne einen Stopp erwartbar wäre. Da mit steigendem Abstand zwischen Egofahrzeug und Vorderfahrzeug der Fehler der sensorischen Positions- und Lageermittlung zunimmt, kann die vorgeschlagene technische Realisierung zur Verwendung historischer Vorderfahrzeug-Trajektorien nur bis zu einer gewissen Distanz erfolgen. Im Idealfall sind nach Querung des Gebiets mit fehlenden Spurmarkierungen entsprechende Begrenzungen wieder erfassbar und dienen nachfolgend wieder als Eingangsgröße zur Bestimmung der Querführung. Fehlen entsprechende Informationen und kann das Vorderfahrzeug auch nicht mehr eingeholt werden, ist die Deaktivierung der Querführung nicht auszuschließen. Dabei kann eine Plausibilisierung, dass die Trajektorie des eigentlichen Vorderfahrzeugs beibehalten wird auch wenn weitere, bspw. querende Fahrzeuge beobachtet werden, erfolgen. Zusätzlich oder alternativ kann eine Plausibilisierung, dass eine oder mehrere grobe Zielvorgaben des Egofahrzeugs (Navi-Route, Blinker, Richtung der Spur) mit der erfassten Trajektorie übereinstimmen, erfolgen. Weiterhin denkbar ist, dass ein Minimalansatz verfolgt wird, der eine Historie der Trajektorie bei verfügbaren Sensordaten verwirft. Konkret kann das oben beschriebene dann in einer Situation zum Einsatz kommen, in der der Fahrer des Egofahrzeugs im assistierten Level 1 oder 2 Betrieb mit aktiver Querführung auf eine Ampelkreuzung zu fährt und das Egofahrzeug als erstes Fahrzeug an der rot gewordenen Ampel hält. Das vor ihm fahrende Fahrzeug überquert die Kreuzung als letztes, bevor der Querverkehr einsetzt. Nach Wiedergrünwerdung der Ampel setzt das Egofahrzeug mit weiterhin aktiver Querführung die Fahrt über die Kreuzung fort, auf der sonst keine Querführung verfügbar wäre, da entsprechende Markierungen fehlen und folgt dabei der Trajektorie des Fahrzeugs, das vor ihm als letztes die Ampel passiert hat. Die zuvor beobachtete Trajektorie des Vorderfahrzeugs beschreibt aufgrund der leicht versetzten Ausrichtung der scheinbar geradeaus führenden Straße eine S-Form, der das Egofahrzeug folgt und dabei für den Fahrer nachvollziehbar und zielgenau über die Kreuzung manövriert. In der Zielstraße wird die verfügbare Spur mittig zwischen parkenden Fahrzeugen und dem Gegenverkehr getroffen.
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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.
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Ein Programmcode des Computerprogramms kann in einem beliebigen Code vorliegen, insbesondere in einem Code, der für Steuerungen von Kraftfahrzeugen geeignet ist.
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Das oben mit Bezug zum Verfahren Beschriebene gilt analog auch für das Computerprogramm und umgekehrt.
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Ferner wird eine Datenverarbeitungsvorrichtung, z.B. ein Steuergerät, für ein automatisiertes Kraftfahrzeug bereitgestellt, wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, dass oben beschriebene Verfahren zumindest teilweise aus- bzw. durchzuführen. Damit ist das Verfahren ein computerimplementiertes Verfahren.
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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.
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Das oben mit Bezug zum Verfahren und zum Computerprogramm Beschriebene gilt analog auch für die Datenverarbeitungsvorrichtung und umgekehrt.
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Ferner wird ein Kraftfahrzeug, umfassend die oben beschriebene Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt.
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Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um einen Personenkraftwagen, insbesondere ein Automobil, oder ein Nutzfahrzeug, wie einen Lastkraftwagen, handeln. Das 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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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Das oben mit Bezug zum Verfahren, zur Datenverarbeitungsvorrichtung und zum Computerprogramm Beschriebene gilt analog auch für das Kraftfahrzeug und umgekehrt.
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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.
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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.
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Das oben mit Bezug zum Verfahren, zur Datenverarbeitungsvorrichtung, zum Computerprogramm und zum automatisierten Kraftfahrzeug Beschriebene gilt analog auch für das computerlesbare Medium und umgekehrt.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform mit Bezug zu 1 und 2 beschrieben.
- 1 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Querführung eines Kraftfahrzeugs, und
- 2 zeigt schematisch und exemplarisch zwei Fahrsituationen, in denen das Verfahren zum Einsatz kommt.
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Das Verfahren zum Steuern einer Querführung eines Kraftfahrzeugs 1 weist im Wesentlichen vier Schritte S1 - S4 auf, wie aus 1 ersichtlich, und wird gemäß der vorliegend beschriebenen Ausführungsform mit Bezug zu einem in 2 dargestellten Szenario im Detail erläutert.
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In 2 ist eine Kreuzung 4 aus der Vogelperspektive dargestellt, an der sich zwei Straßen 5, 6 kreuzen, wobei die Kreuzung 4 selbst keine Straßen- bzw. Fahrbahnmarkierungen 7 aufweist. In einer ersten Fahrsituation stoppt ein Kraftfahrzeug 1, welches das Verfahren ausführt, an der Kreuzung 4 und ein vorausfahrendes Fahrzeug 2 überquert die Kreuzung 4 entlang einer Trajektorie 3.
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In einem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird von dem Kraftfahrzeug 1, welches auch als Egofahrzeug bezeichnet werden kann, festgestellt, dass die erste Fahrsituation vorlieget, d.h. dass eine erste vorbestimmte Fahrsituation vorliegt, in der sich das Kraftfahrzeug 1 in einer Ruheposition befindet und sich ein Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und einem Vorderfahrzeug 2 vergrößert.
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In einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens erfolgt ein Erfassen der Trajektorie 3 des Vorderfahrzeugs 2 durch das Kraftfahrzeug 1, da im ersten Schritt S1 das Vorliegen der ersten vorbestimmten Fahrsituation festgestellt wurde. Die aufgezeichnete Trajektorie 3 umfasst vorliegend Positionsinformationen und Zeitinformationen des Vorderfahrzeugs 2. Das heißt, mittels einer Sensorik des Kraftfahrzeugs 1 wird ein Pfad des Vorderfahrzeugs 2, entlang welchem dieses über die Kreuzung 4 fährt, und eine Geschwindigkeit des Vorderfahrzeugs 2 entlang diesem Pfad von dem Kraftfahrzeugs 1 aus der Ruheposition heraus (in dieser Position ist das Kraftfahrzeug 1 mit durchgestrichener Linie dargestellt) aufgezeichnet. Das Erfassen der Trajektorie des Vorderfahrzeugs 2 erfolgt solange weiter, bis der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem Vorderfahrzeug 2 einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt. Dieser kann von einer Performance der Sensorik des Kraftfahrzeugs 1 abhängen.
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Nachdem das Vorderfahrzeug 2 die Kreuzung 4 passiert hat, setzt ein kreuzender Verkehr, wie in 2 durch den Doppelpfeil angedeutet, ein.
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Nachdem der kreuzende Verkehr die Kreuzung 4 passiert hat, erfolgt in einem dritten Schritt S3 des Verfahrens ein Erfassen eines Vorliegens einer zweiten vorbestimmten Fahrsituation, die zeitlich auf die erste vorbestimmte Fahrsituation folgt und in der das Kraftfahrzeug 1 aus der Ruheposition anfährt (in 2 mit gestrichelter Linie dargestellt). Dabei kann das Verfahren auch einen Schritt eines automatisierten Anfahrens des Kraftfahrzeugs 1 umfassen.
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In einem vierten Schritt S4 des Verfahrens, da das Vorliegen der zweiten vorbestimmten Fahrsituation im dritten Schritt S3 festgestellt wurde, d.h. sobald das Kraftfahrzeug 1 anfährt, kann ein Steuern der Längs- und Querführung des Kraftfahrzeugs 1 basierend auf der erfassten Trajektorie 3 erfolgen. Dazu wird zunächst eine geplante Route des Kraftfahrzeugs 1 bestimmt und verglichen, ob die Trajektorie 3 entlang der geplanten Route des Kraftfahrzeugs 1 verläuft. Das Kraftfahrzeug 1 fährt gemäß seiner geplanten Route geradeaus über die Kreuzung 4, sodass die Trajektorie 3 entlang der geplanten Route des Kraftfahrzeugs 1 verläuft. Das Steuern der Querführung des Kraftfahrzeugs 1 erfolgt daher basierend auf der erfassten Trajektorie 3 so, dass das Kraftfahrzeug 1 der erfassten Trajektorie 3 folgt. Dies geschieht nur bzw. ausschließlich deswegen, da das Abgleichen von geplanter Route und Trajektorie 3 ergeben hat, dass diese übereinstimmen. Andernfalls, also z. B. wenn das Kraftfahrzeug 1 gemäß seiner geplanten Route in die Straße 6 abgebogen wäre, wäre das Kraftfahrzeug 1 der Trajektorie 3 nicht gefolgt. Die Querführung wäre manuell durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 erfolgt. Das Steuern der Querführung des Kraftfahrzeugs 1 basierend auf der erfassten Trajektorie 3 erfolgt dabei nur solange keine Fahrspurmarkierung und/oder kein Vorderfahrzeug in einem Bereich vorbestimmten Größe vor dem Kraftfahrzeug 1 vorhanden sind. Sobald das Kraftfahrzeug 1 vorliegend die Kreuzung 4 passiert hat, erfolgt das Steuern der Querführung des Kraftfahrzeugs 1 (wieder) basierend auf der Fahrspurmarkierung 7 (und/oder einer aktuellen Trajektorie eines Vorderfahrzeugs). Gleiches gilt für das Steuern der Längsführung des Kraftfahrzeugs 1, welche ebenso anhand der aufgezeichneten Trajektorie 3, genauer gesagt anhand der Geschwindigkeit der Vorderfahrzeugs 2 entlang der Trajektorie 3, erfolgt.
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Mit dem oben beschriebenen Verfahren wird es daher möglich zumindest die Querführung des Kraftfahrzeugs 1 in einem Bereich, in dem sich das Kraftfahrzeug 1 weder an einem aktuell vorausfahrenden Fahrzeug noch an Fahrspurmarkeirungen 7 orientieren kann, automatisiert zu steuern. Dies erhöht eine Verfügbarkeit eines Querführungssystems des Kraftfahrzeugs 1.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug bzw. Egofahrzeug
- 2
- Vorderfahrzeug
- 3
- historische Trajektorie des Vorderfahrzeugs
- 4
- Kreuzung
- 5
- Straße
- 6
- Straße
- 7
- Fahrbahnmarkierung
- S1 - S4
- Verfahrensschritte
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 20200051436 A1 [0005]
- US 20180148052 A1 [0007]
- DE 102020102717 A1 [0008]
