-
Die vorliegende Erfindung betrifft die Analyse der Sicherheit einer Betriebssituation eines Fahrzeugs. Eine solche Analyse kann insbesondere für das automatische Fahren von Fahrzeugen, aber auch für Fahrassistenzsysteme in von Menschen gesteuerten Fahrzeugen verwendet werden.
-
Hintergrund
-
Im normalen Betrieb von Fahrzeugen, die zumindest teilweise automatisiert durch den Verkehr gelenkt werden, wird die zu fahrende Trajektorie oft so geplant, dass sie immer innerhalb eines erlaubten Raumes, AS (allowed space), bleibt. Der AS ist der Raum, in dem das Fahrzeug gemäß Verkehrsregeln fahren darf. Insbesondere kann der erlaubte Raum durch Abfragen einer digitalen Karte bestimmt werden.
-
Falls das Fahrzeug ein Notbremsmanöver durchführen muss, kann nicht erwartet werden, dass es genau dem Weg der geplanten Trajektorie folgt, mit dem einzigen Unterschied, dass der Weg mit einer zunehmend langsameren Geschwindigkeit verfolgt wird, bis das Fahrzeug schließlich zum Stillstand kommt. Vielmehr gibt es eine etwas größere virtuelle Sicherheitszone (virtual safety zone, VSZ), die eine konservative Beurteilung aller möglichen Bereiche enthält, die das Fahrzeug während des Manövers passieren könnte. Der Grund hierfür ist, dass ein Notbremsereignis viel weniger kontrollierbar ist als normales Fahren und nicht alle Parameter, die die tatsächliche Trajektorie beeinflussen, genau vorhergesagt werden können.
-
Gegenwärtig gilt eine Betriebssituation des Fahrzeugs als sicher, wenn die VSZ des Fahrzeugs jederzeit innerhalb des AS verbleibt, was bedeutet, dass ein Notbremsereignis das Fahrzeug nicht aus dem AS herausbewegt. Sobald die Grenze der VSZ die Grenze des AS berührt, gilt der Betrieb nicht mehr als sicher und es wird ein Notbremsmanöver eingeleitet.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Bewerten der Sicherheit einer Betriebssituation eines Fahrzeugs im Straßenverkehr bereit. Insbesondere kann es sich bei dem Fahrzeug um ein zumindest teilweise automatisiertes Fahrzeug handeln, dies ist jedoch nicht erforderlich. Vielmehr ist es auch vorteilhaft, die Sicherheit von Betriebssituationen menschlich gesteuerter Fahrzeuge zu bewerten, z.B. um dem menschlichen Fahrer korrigierende Rückmeldung zu geben.
-
Im Verlauf des Verfahrens wird zumindest teilweise auf Grundlage einer oder mehrerer Zustandsvariablen, die den Zustand des Fahrzeugs charakterisieren, und/oder von Umgebungsbedingungen am Standort des Fahrzeugs eine virtuelle Sicherheitszone (VSZ) um das Fahrzeug herum bestimmt. Diese VSZ umfasst alle möglichen Bereiche, die das Fahrzeug während eines Notstoppmanövers passieren könnte. Zu Beispielen für geeignete Zustandsvariablen zählen Zustandsvariablen, die eines oder mehrere der Folgenden charakterisieren:
- • den Geschwindigkeitsvektor des Fahrzeugs;
- • die Masse und/oder Massenverteilung des Fahrzeugs;
- • einen Lenkwinkel des Fahrzeugs;
- • das Vorhandensein und/oder den Betriebszustand eines Fahrassistenzsystems oder eines Systems für zumindest teilweise automatisiertes Fahren;
- • Wetterbedingungen; und
- • Straßenoberflächenbedingungen.
-
Das heißt, die VSZ kann eine Form und Größe aufweisen, die sich während der Fahrt ständig ändert.
-
Des Weiteren wird ein sicher befahrbarer Raum, SDS (safely drivable space), erhalten. Dieser SDS umfasst alle Bereiche, in die das Fahrzeug in der aktuellen Betriebssituation des Fahrzeugs in einem Notfall einfahren darf. Insbesondere kann der SDS alle Bereiche umfassen, in denen ein Passieren des Fahrzeugs keine Schäden am Fahrzeug, an anderen Verkehrsteilnehmern und/oder an Eigentum verursacht. In diesem Zusammenhang kann die Anforderung, dass kein Eigentum beschädigt werden darf, insofern gelockert werden, als einige Elemente am Straßenrand, die speziell dafür konstruiert sind, von Fahrzeugen angefahren zu werden, im SDS enthalten sein können. So sind z.B. Leitpfosten aus Kunststoff an Landstraßen so konstruiert, dass sie beim Aufprall eines Fahrzeugs nachgeben. Das Vorhandensein eines solchen Leitpfostens muss daher kein begrenzender Faktor für den SDS sein, wenn jenseits der Linie der Leitpfosten viel sehr geeigneter SDS verfügbar ist. Auch an Autobahnkreuzen gibt es verformbare Elemente, die speziell dafür konstruiert sind, Aufprallenergie zu absorbieren. In einem weiteren Beispiel können straßenrandseitige Notrampen an Gefällen mit Schotter aufgefüllt werden, um ein außer Kontrolle geratenes Fahrzeug abzubremsen. Dadurch wird das Fahrzeug zwar ein wenig beschädigt, aber weitaus weniger, als wenn die Fahrt bergab mit defekten Bremsen fortgesetzt würde.
-
Insbesondere kann der SDS Bereiche umfassen, die jenseits des erlaubten Raums AS liegen. Wenn die Straße zum Beispiel an Grünflächen grenzt, darf die Grünfläche normalerweise nicht befahren werden, da die Fahrzeuge nur die Straße benutzen dürfen. In einem Notfall und in der Absicht, eine Kollision zu vermeiden, ist dieser Regelverstoß jedoch akzeptabel.
-
Es wird bestimmt, ob die VSZ vollständig innerhalb des SDS liegt. Ist dies der Fall, wird bestimmt, dass das Betriebssystem des Fahrzeugs sicher ist. Wenn die VSZ nicht vollständig innerhalb des SDS liegt, wird bestimmt, dass die Betriebssituation des Fahrzeugs unsicher ist.
-
Durch Vergleichen der VSZ mit dem größeren SDS und nicht mit dem AS kann die Performanz von automatisiertem Fahren erheblich gesteigert werden. Die Erfinder haben festgestellt, dass die Einschränkung, dass die VSZ stets innerhalb des AS bleiben muss, zu einem Performanzabfall führt. Wenn das Fahrzeug beispielsweise entlang einer kurvigen Fahrbahn navigiert, muss seine Geschwindigkeit unter Umständen erheblich reduziert werden, um die VSZ ausreichend klein zu halten und dadurch zu vermeiden, dass diese den AS verlässt. Diese Einschränkung kann sogar dazu führen, dass schmale Durchfahrten nicht mehr befahrbar sind, oder kann zu häufigen Notstopps führen.
-
Darüber hinaus ist sich der Trajektorieplaner in der Regel nicht der Anforderung bewusst, dass die VSZ innerhalb des AS bleiben muss. Um die Wahrscheinlichkeit zu minimieren, dass die VSZ den AS verlässt, ist die Trajektorieplanung auf einen sehr konservativen Betrieb beschränkt, der die Performanz weiter verschlechtert. Die Umstellung auf den größeren SDS entschärft auch diesen Engpass.
-
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird der SDS zumindest teilweise auf Grundlage eines aktiven Überwachens bestimmt, ob Bereiche in der Umgebung des Fahrzeugs frei von anderen Verkehrsteilnehmern sind. Bei einer Vielzahl von Bereichen, die außerhalb des erlaubten Raums liegen, kann nicht von vornherein garantiert werden, dass ein Einfahren für das Fahrzeug akzeptabel ist. Vielmehr kann nur durch aktives Überwachen garantiert werden, dass das Einfahren des Fahrzeugs keine negativen Folgen hat. Zu Beispielen für Bereiche, die gemäß der aktiven Überwachung zum SDS gehören können, zählen:
- • ein freier Bereich auf einem Fußgängerweg;
- • ein freier Bereich auf einer Fahrspur für Gegenverkehr;
- • ein freier Bereich auf einer Kreuzung, der durch ein Vorfahrtszeichen, ein Stoppschild oder eine rote Ampel geschützt ist;
- • ein freier Bereich in einer Einbahnstraße, der durch Befahren der Einbahnstraße in falscher Richtung erreichbar ist;
- • eine Notrampe;
- • ein Bereich auf Straßenbahn- oder Eisenbahngleisen, der nicht in Kürze von einem Schienenfahrzeug verwendet wird; und
- • ein gepflasterter oder anderweitig vorbereiteter Bereich, den ein Fahrzeug ohne nennenswerte Gefahr von Schäden befahren kann.
-
Andererseits können durch die aktive Überwachung auch Bereiche ausgeschlossen werden, die ansonsten aufgrund ihrer Lage innerhalb des AS als befahrbar klassifiziert worden wären. So kann beispielsweise ein Teil einer Fahrspur, die zum AS gehört, durch parkende Fahrzeuge oder eine Baustelle blockiert sein.
-
Die Daten für die aktive Überwachung können aus jeder geeigneten Quelle stammen. Informationen aus erster Hand können in Form von Sensordaten von mindestens einem durch das Fahrzeug mitgeführten Sensor gewonnen werden. Alternativ oder in Kombination hiermit können aber auch Informationen aus anderen Quellen verwendet werden. Insbesondere können Sensordaten auch durch Fahrzeug-zu-Fahrzeug-, V2V-, Kommunikation von anderen Fahrzeugen erhalten werden. Auch Sensordaten, die durch Fahrzeug-zu-Infrastruktur-, V2I-, Kommunikation von straßenseitigen Sensoren und/oder Luftüberwachung erhalten werden, können verwendet werden. So können beispielsweise fest installierte Kameras an stark befahrenen Kreuzungen oder Kreisverkehren installiert werden, um eine Vogelperspektive aufzuzeichnen und diese über V2I-Kommunikation an Fahrzeuge bereitzustellen, um die Sicherheit zu verbessern. Dies kann beispielsweise durch ein Luftschiff ergänzt werden, das zu besonders verkehrsreichen Zeiten über einem Bereich schwebt und diesen aus der Luft überwacht.
-
Wenn bestimmt wird, dass die Betriebssituation des Fahrzeugs unsicher ist, können verschiedene Aktionen durchgeführt werden. So kann beispielsweise ein Fahrer des Fahrzeugs gewarnt werden. Wenn der Fahrer das Fahrzeug gerade fährt, soll eine solche Warnung ihn darüber informieren, dass sein Verhalten riskant ist und korrigiert werden muss. Handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein zumindest teilweise automatisiertes Fahrzeug, kann die Warnung den Fahrer darauf hinweisen, dass das automatisierte System nicht länger zu sicherem Betrieb in der Lage ist, und den Fahrer auffordern, die Kontrolle zu übernehmen.
-
Wenn die Betriebssituation des Fahrzeugs unsicher ist, kann zudem ein Notstoppmanöver des Fahrzeugs eingeleitet werden. Dies kann insbesondere eine unsichere Betriebssituation eines zumindest teilweise automatisch fahrenden Fahrzeugs sicher machen. Ein Notstopp kann aber auch in einem Fahrzeug ausgelöst werden, das von einem menschlichen Fahrer gesteuert wird. Wenn zum Beispiel ein Fußgänger die Straße betritt, wird der SDS sofort angepasst, um den Fußgänger auszuschließen. Dies wiederum führt dazu, dass die VSZ an die Grenze des SDS stößt, was die Betriebssituation unsicher macht. Somit kann der Wechsel vom AS zu einem aktiv überwachten SDS auch bisherige Systeme ersetzen, die bei Erkennen eines Hindernisses einen Notstopp einleiteten.
-
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform wird ein Sicherheitswert für die Betriebssituation zumindest teilweise auf Grundlage eines kürzesten Abstands in Fahrtrichtung zwischen einem Rand der VSZ und einem Rand des SDS berechnet. Auf diese Weise wird die Klassifizierung von Betriebszuständen verfeinert und erlaubt mehr Nuancen zwischen „sicher“ und „unsicher“. So können beispielsweise einige vorbereitende Aktionen, wie ein Vorbereiten des Bremssystems auf einen möglichen Notstopp, bereits durchgeführt werden, wenn sich die Bewertung des Betriebszustands vom „sicheren“ Zustand zum nächst schlechteren Zustand verschlechtert.
-
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform kann zumindest teilweise auf Grundlage von Bestimmungen, ob Betriebssituationen des Fahrzeugs sicher oder unsicher sind, und/oder auf Grundlage berechneter Sicherheitswerte ein Eignungswert und/oder Risikowert für einen Fahrer des Fahrzeugs berechnet werden. Ein Fahrer, der ständig in unsichere Situationen gerät, gilt als weniger qualifiziert als ein Fahrer, der nur sehr selten in solche Situationen gerät. Ein solcher Eignungs- und/oder Risikowert kann auf beliebige Weise zur Erhöhung der Sicherheit im Straßenverkehr eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein Fahrzeug mit höherer Leistung seine Höchstgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Eignungs- und/oder Risikowert des Fahrers begrenzen, da weniger qualifizierte Fahrer mit der Höchstleistung des Fahrzeugs nicht zurechtkommen. Das Fahrzeug kann sogar nur Fahrern mit einem bestimmten Mindestwert zur Verfügung stehen, so dass z.B. weniger qualifizierte Fahrer in einem Unternehmen auf kleinere, weniger leistungsstarke Fahrzeuge beschränkt sind. Ähnlich wie bei den bereits auf dem Markt befindlichen telematischen Kfz-Versicherungsprodukten können die Eignungs- und/oder Risikowerte zur Berechnung variabler Versicherungsprämien herangezogen werden, die das mit dem jeweiligen Fahrer verbundene Risiko genauer widerspiegeln.
-
In einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform wird als Betriebssituation eine Situation gewählt, die vorhergesagt wird, wenn das Fahrzeug einer Kandidaten-Trajektorie folgt, die während der Trajektorieplanung des Fahrzeugs erhalten wurde. In Reaktion auf ein Bestimmen, dass die Betriebssituation nicht sicher ist, kann die Kandidaten-Trajektorie dann aus der Trajektorieplanung verworfen werden. Das heißt, anstelle einer Beschränkung auf Überwachen der Trajektorieplanung kann die Sicherheitsbewertung nun in die Trajektorieplanung integriert werden. Das bedeutet, dass der Trajektorienplaner eine aggressivere Strategie verfolgen kann. So kann der Planer beispielsweise Trajektorien vorschlagen, die nahe an der Grenze des AS herankommen, oder Geschwindigkeiten wählen, die zu größeren VSZ führen, die aus dem AS heraus reichen.
-
Das Verfahren kann ganz oder teilweise computerimplementiert und somit in Software verkörpert sein. Die Erfindung betrifft daher auch ein Computerprogramm mit maschinenlesbaren Anweisungen, die bei Ausführung durch einen oder mehrere Computer und/oder Recheninstanzen den einen oder die mehreren Computer und/oder Recheninstanzen veranlassen, das vorstehend beschriebene Verfahren durchzuführen. Hierbei sind auch Steuereinheiten für Fahrzeuge und andere eingebettete Systeme in technischen Einrichtungen, die maschinenlesbare Anweisungen ausführen können, als Computer zu betrachten. Beispiele für Recheninstanzen sind virtuelle Maschinen, Container oder serverlose Ausführungsumgebungen, in denen maschinenlesbare Anweisungen in einer Cloud ausgeführt werden können. Die Erfindung betrifft zudem einen maschinenlesbaren Datenträger und/oder ein Download-Produkt mit dem Computerprogramm. Ein Download-Produkt ist ein digitales Produkt mit dem Computerprogramm, das z.B. in einem Online-Shop zur sofortigen Erfüllung und zum Download auf einen oder mehrere Computer verkauft werden kann. Die Erfindung betrifft zudem eine oder mehrere Recheninstanzen mit dem Computerprogramm und/oder mit dem maschinenlesbaren Datenträger und/oder Download-Produkt.
-
Im Folgenden werden weitere vorteilhafte Ausführungsformen anhand von Figuren veranschaulicht, wobei hierdurch jedoch keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist.
-
Beschreibung der Figuren
-
Die Figuren zeigen:
- 1 Beispielhafte Ausführungsform des Verfahrens 100 zum Bewerten der Sicherheit einer Betriebssituation eines Fahrzeugs 1 im Straßenverkehr;
- 2 Darstellung der Wirkung des Verfahrens 100 in einer einfachen Verkehrssituation;
- 3 Beispielhafte Integration des Verfahrens 100 in die Trajektorieplanung;
- 4 Beispielhaftes Zusammenspiel des erlaubten Raums AS mit der virtuellen Sicherheitszone 3, VSZ, in einer Verkehrssituation mit einem Stoppschild 25a;
- 5 Auswirkungen einer Berücksichtigung des sicher befahrbaren Raums 4, SDS, in der in 4 gezeigten Situation.
-
1 ist ein schematisches Flussdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform des Verfahrens 100 zum Bewerten der Sicherheit einer Betriebssituation eines Fahrzeugs 1 im Straßenverkehr.
-
In Schritt 110 wird zumindest teilweise auf Grundlage einer oder mehrerer Zustandsvariablen 2, die den Zustand des Fahrzeugs 1 charakterisieren, und/oder von Umgebungsbedingungen am Standort des Fahrzeugs 1 eine virtuelle Sicherheitszone VSZ 3 bestimmt. Die VSZ 3 umfasst alle möglichen Bereiche, die das Fahrzeug 1 während eines Notstoppmanövers passieren könnte.
-
In Schritt 120 wird ein sicher befahrbarer Raum SDS 4 erhalten. Dieser SDS 4 umfasst alle Bereiche, in die das Fahrzeug 1 in der aktuellen Betriebssituation des Fahrzeugs 1 in einem Notfall einfahren darf.
-
Gemäß Block 121 kann der SDS 4 zumindest teilweise auf Grundlage eines aktiven Überwachens bestimmt werden, ob Bereiche in der Umgebung des Fahrzeugs 1 frei von anderen Verkehrsteilnehmern sind.
-
Gemäß Block 121a kann das aktive Überwachen unter Verwendung mindestens eines oder mehrerer der Folgenden erfolgen:
- • Sensordaten von mindestens einem durch das Fahrzeug 1 mitgeführten Sensor;
- • Sensordaten, die durch Fahrzeug-zu-Fahrzeug-, V2V-, Kommunikation von anderen Fahrzeugen erhalten werden; und
- • Sensordaten, die durch Fahrzeug-zu-Infrastruktur-, V2I-, Kommunikation von straßenseitigen Sensoren und/oder Luftüberwachung erhalten werden.
-
In Schritt 130 wird bestimmt, ob die VSZ 3 vollständig innerhalb des SDS 4 liegt. Liegt die VSZ 3 vollständig innerhalb des SDS 4 (Wahrheitswert 1), wird in Schritt 140 bestimmt, dass die Betriebssituation des Fahrzeugs 1 sicher ist.
-
Liegt die VSZ 3 nicht vollständig innerhalb des SDS 4 (Wahrheitswert 0), wird in Schritt 150 bestimmt, dass die Betriebssituation des Fahrzeugs 1 unsicher ist. In diesem Fall kann in Schritt 160 ein Fahrer des Fahrzeugs 1 gewarnt werden. Alternativ oder in Kombination kann in Schritt 170 ein Notstoppmanöver des Fahrzeugs 1 eingeleitet werden.
-
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird gemäß Block 105 als Betriebssituation eine Situation gewählt, die vorhergesagt wird, wenn das Fahrzeug einer Kandidaten-Trajektorie 7 folgt, die während der Trajektorieplanung des Fahrzeugs 1 erhalten wurde. In Reaktion auf ein Bestimmen, dass die Betriebssituation nicht sicher ist, kann in Schritt 200 die Kandidaten-Trajektorie 7 dann aus der Trajektorieplanung verworfen werden.
-
In Schritt 180 kann ein Sicherheitswert 5 für die Betriebssituation zumindest teilweise auf Grundlage eines kürzesten Abstands in Fahrtrichtung zwischen einem Rand der VSZ 3 und einem Rand des SDS 4 berechnet werden. Wenn die VSZ 3 die Grenzen des SDS 4 überschreitet, kann der kürzeste Abstand bei Null abgeschnitten werden, oder er kann ins Negative fortgeführt werden. Je weiter die VSZ 3 den SDS 4 überschreitet, desto stärker beeinträchtigt dies den Sicherheitswert.
-
In Schritt 190 kann zumindest teilweise auf Grundlage von Bestimmungen, ob Betriebssituationen des Fahrzeugs sicher oder unsicher sind, und/oder von berechneten Sicherheitswerten 5 ein Eignungswert und/oder Risikowert 6 für einen Fahrer des Fahrzeugs 1 berechnet werden.
-
2 veranschaulicht die Wirkung des Verfahrens 100 in einer einfachen Verkehrssituation auf einer Straße 20, die eine erste Fahrspur 21 für von rechts nach links fließenden Verkehr, eine zweite Fahrspur 22 für von links nach rechts fließenden Verkehr und an die Fahrspuren 21 und 22 angrenzende Fußgängerwege 23 und 24 umfasst. Das Fahrzeug 1 fährt auf der zweiten Fahrspur 22 von links nach rechts. Ein entgegenkommendes Fahrzeug 1' fährt auf der ersten Fahrspur 21 von rechts nach links. Bei der zweiten Fahrspur 22 handelt es sich um den erlaubten Raum AS, in dem das Fahrzeug 1 gemäß Verkehrsregeln fahren darf.
-
2a zeigt, wie die Sicherheit der Betriebszustände bisher beurteilt wurde. Die VSZ 3 wurde bestimmt, und es wurde bestimmt, ob die VSZ 3 vollständig innerhalb des erlaubten Raums AS liegt. Wie in 2a veranschaulicht ist, kann bereits eine kurvige Straße einen begrenzenden Faktor darstellen. Die VSZ berührt die Grenze des AS; wenn sie sich also weiter ausdehnt (z.B. wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 weiter zunimmt), wird ein Notbremsereignis ausgelöst.
-
2b zeigt, wie diese Einschränkung durch das vorliegende Verfahren 100 gelockert wird, das die VSZ 3 mit dem sicher befahrbaren Raum SDS 4 anstelle des AS vergleicht. Der SDS 4 wird auf Grundlage vom Fahrzeug erfasster Sensordaten dynamisch bestimmt und aktualisiert. Anhand dieser Sensordaten wird erkannt, dass das entgegenkommende Fahrzeug 1' bereits am Fahrzeug 1 vorbeigefahren ist und sich keine Fußgänger auf den Fußgängerwegen 23 und 24 befinden. Daher stehen in der in 2b gezeigten Situation sowohl die Gegenfahrbahn 22 als auch die Fußgängerwege 23 und 24 als SDS 4 für ein Notbremsmanöver zur Verfügung. Die Grenze des SDS 4 wird durch den räumlichen Erfassungsbereich der vom Fahrzeug 1 mitgeführten Sensoren bestimmt.
-
3 zeigt, wie das vorliegende Verfahren 100 in die Trajektorieplanung des Fahrzeugs 1 integriert werden kann.
-
Im Zuge der Trajektorienplanung bestimmt ein Modul 15 für erlaubten Raum einen erlaubten Raum AS für das Fahrzeug 1 auf Grundlage von Informationen aus einer Karte 12. Ein Trajektorieplaner 16 erzeugt Kandidaten-Trajektorien 7, t. Anschließend wird geprüft, ob die Kandidaten-Trajektorie 7, t vollständig innerhalb des erlaubten Raums AS liegt. Ist dies nicht der Fall (Wahrheitswert 0), so wird die Kandidaten-Trajektorie 7, t bereits in Arbeitsschritt 17c verworfen. Liegt die Kandidaten-Trajektorie 7, t vollständig innerhalb des erlaubten Raums AS (Wahrheitswert 1), wurde die Trajektorie bisher in Arbeitsschritt 17b akzeptiert. Vorliegend wird nun eine weitere Prüfung eingeführt, ob die VSZ 3 vollständig innerhalb des SDS 4 liegt. Ist dies ebenfalls der Fall, wird die Trajektorie in Arbeitsschritt 17b akzeptiert. Liegt die VSZ 3 jedoch nicht vollständig innerhalb des SDS 4, wird die Kandidaten-Trajektorie 7, t in Arbeitsschritt 17c abgelehnt.
-
3 zeigt zudem ein Beispiel dafür, wie die VSZ 3 und der SDS 4 erhalten werden können. Auf Grundlage von Zustandsvariablen 2 der Sensoren 11a-11e des Fahrzeugs 1 berechnet ein VSZ-Modul 13 die VSZ 3. Die Zustandsvariablen 2 werden zudem in ein SDS-Modul 14 eingespeist und mit Informationen aus der Karte 12 kombiniert, so dass der SDS 4 berechnet wird. Die Sicherheitsüberprüfung, ob sich die VSZ 3 vollständig innerhalb des SDS 4 befindet, kann dann im Zuge der Trajektorieplanung durchgeführt werden. Diese Prüfung kann aber auch unabhängig als Sicherung werden, und falls sich herausstellt, dass sich die VSZ 3 nicht vollständig innerhalb des SDS 4 befindet, kann in Arbeitsschritt 17a ein Notbremsereignis eingeleitet werden.
-
4 veranschaulicht, wie sich der erlaubte Raum AS und die VSZ 3 ändern, wenn sich ein Fahrzeug 1 durch eine komplexere Verkehrssituation bewegt. Das Fahrzeug 1 fährt auf einer Straße 20 mit einem Stoppschild 25a und einer zugehörigen Haltelinie 25b entlang einer Trajektorie 7, t.
-
In der in 4a dargestellten Situation nähert sich das Fahrzeug 1 der Haltelinie 25b, so dass der AS kurz hinter dieser Haltelinie 25b endet. Vor dem Fahrzeug 1 befindet sich eine kleine VSZ 3, die der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 angepasst ist.
-
In der in 4b gezeigten Situation hat das Fahrzeug 1 an der Haltelinie 25b angehalten. Es weist keine VSZ 3 auf, da es sich nicht bewegt. Sobald das Fahrzeug 1 jedoch wie durch das Stoppschild 25a vorgeschrieben angehalten hat, wird die gesamte Straße 20 nach dem Stoppschild 25a zu erlaubtem Raum AS.
-
In der in 4c gezeigten Situation hat das Fahrzeug 1 die Haltelinie 25b passiert und beschleunigt wieder. Es weist nun wieder eine VSZ 3 auf, da es sich bewegt. Die VSZ 3 liegt innerhalb des erlaubten Raums AS.
-
5 veranschaulicht, wie das vorliegende Verfahren 100 in der in 4 ausführlicher analysierten Verkehrssituation helfen kann. In der in 5 gezeigten Situation wollte das Fahrzeug 1 ursprünglich zur Straße 20' fahren, hat aber im letzten Moment die Anweisung erhalten, auf die Trajektorie 7, t entlang der Stra-ße 20 einzuschwenken und wie in 4 gezeigt weiterzufahren. Es muss daher der Trajektorie 7' folgen, um die Trajektorie 7, t zu erreichen. Während des Abbiegemanövers auf die Straße 20 verlässt die untere linke Ecke der VSZ 3 des Fahrzeugs 1 kurzzeitig den erlaubten Raum AS. Da sich die VSZ 3 aber noch vollständig innerhalb des SDS 4 befindet, kann das Manöver fortgesetzt werden und wird nicht durch ein Notbremsereignis unterbrochen.
