DE102023001318A1

DE102023001318A1 - Verfahren und Vorrichtung zum assistierten Fahren eines Fahrzeugs an Kreuzungen

Info

Publication number: DE102023001318A1
Application number: DE102023001318.8A
Authority: DE
Inventors: Klaus Alfred Hermann
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2022-04-13
Filing date: 2023-04-03
Publication date: 2023-10-19
Also published as: CN114537398A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der automatischen Fahrzeugführung. Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum assistierten Fahren eines Fahrzeugs an Kreuzungen bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: S1: Wenn das Fahrzeug im Begriff ist, die Kreuzung zu passieren, oder sie gerade passiert, Erfassen der Fahrabsicht des Fahrzeugs und von Straßenattributinformationen der Kreuzung; S2: Prüfen, basierend auf der Fahrabsicht und den Straßenattributinformationen, ob ein Bedarf für eine Fahrspurzuweisung besteht; S3: wenn ein Bedarf für eine Fahrspurzuweisung besteht, Zuweisen einer Zieleinfahrspur für das Fahrzeug, in die es nach Passieren des Bereichs der Kreuzung einfahren soll. Die Erfindung stellt ferner eine Vorrichtung zum assistierten Fahren eines Fahrzeugs an Kreuzungen bereit. Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, besondere Kreuzungsmorphologien basierend auf Unterschieden in der Anzahl der Fahrspuren an Kreuzungen herauszufiltern und die Verkehrseffizienz und Sicherheit von Fahrzeugen im Kreuzungsbereich durch einen vernünftigen Fahrspurempfehlungsmechanismus zu verbessern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum assistierten Fahren eines Fahrzeugs an Kreuzungen, und die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Fahrzeugs an Kreuzungen.
Mit dem Fortschritt der Fahrzeugintelligenz werden zunehmend mehr Fahrzeuge mit Fahrerassistenzfunktionen ausgestattet, und diese Funktionen können den Fahrer bis zu einem gewissen Grad entlasten, ihnen fehlt es aber noch an einer sicheren und effektiven Entscheidungslogik für spezielle Szenarien. Beispielsweise kann in einigen Ländern in Kreuzungsbereichen die Anzahl der Einfahrspuren und Ausfahrspuren unterschiedlich sein, was bedeutet, dass der Fahrer beim Überqueren der Kreuzung nicht nur mit komplexen Straßenverhältnissen zurechtkommen muss, sondern gleichzeitig auch die Aufgabe bewältigen muss, eine geeignete Einfahrspur zu wählen. Wenn der Fahrer nicht rechtzeitig reagiert oder zögert, kann es leicht zu einem schweren Sicherheitsunfall kommen.
Aus diesem Grund wird im Stand der Technik ein Fahrzeugsteuerungsverfahren vorgeschlagen, bei dem die Verkehrsmorphologie in der Umgebung ermittelt wird, wenn das Fahrzeug die Kreuzung passiert, und dem Fahrzeug basierend auf dem Echtzeit-Verkehrsmuster eine Zieleinfahrspur empfohlen wird.
Ferner ist ein Verfahren zum Führen von Fahrzeugen an Kreuzungen bekannt, wobei bei dem Verfahren der Fahrer rechtzeitig durch Ermitteln der Umgebung der Kreuzung über die Reduzierung der Anzahl der Fahrspuren auf der Straße vor ihm informiert wird.
Jedoch weisen die vorstehend beschriebenen Lösungen immer noch zahlreiche Mängel auf. Einerseits konzentriert sich der aktuelle Stand der Technik nur darauf, den Fahrer über die Reduzierung der Fahrspuranzahl zu informieren, um ihn frühzeitig zu warnen, wobei in diesem Szenario keine gezielten Empfehlungen zur Zielfahrspur gegeben werden. Andererseits wird im Stand der Technik zwar vorgeschlagen, für alle Kreuzungsszenarien für Fahrzeuge interne Fahrtrajektorien zu planen und Fahrspuren zu empfehlen, dies kann jedoch zu einer zu häufigen Auslösung des Fahrspurempfehlungsmechanismus führen und somit das normale Fahrverhalten des Fahrers stören und in gewissem Maße den geordneten Verkehrsfluss an der Kreuzung stören.
Vor diesem Hintergrund wird erwartet, dass eine Strategie für das assistierte Fahren bereitgestellt wird, die für Kreuzungsszenarien geeignet ist und darauf abzielt, die Verkehrseffizienz und Sicherheit des Fahrzeugs im Bereich von Kreuzungen durch einen genaueren Auslösemechanismus zu verbessern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum assistierten Fahren eines Fahrzeugs an Kreuzungen und eine Vorrichtung zum assistieren Fahren eines Fahrzeugs an Kreuzungen bereitzustellen, um zumindest einige der Probleme im Stand der Technik zu lösen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum assistierten Fahren eines Fahrzeugs an Kreuzungen bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

S1: Wenn das Fahrzeug im Begriff ist, die Kreuzung zu passieren, oder sie gerade passiert, Erfassen der Fahrabsicht des Fahrzeugs und von Straßenattributinformationen der Kreuzung;
S2: Prüfen, basierend auf der Fahrabsicht und den Straßenattributinformationen, ob ein Bedarf für eine Fahrspurzuweisung besteht; und
S3: wenn ein Bedarf für eine Fahrspurzuweisung besteht, Zuweisen einer Zieleinfahrspur für das Fahrzeug, in die es nach Passieren des Bereichs der Kreuzung einfahren soll.

Insbesondere umfasst die vorliegende Erfindung die folgende technische Idee: Die Fahrspurzuweisungsfunktion wird nur in speziellen Szenarien ausgelöst, in denen der Fahrer in Schwierigkeiten kommen könnte, während in allgemeinen Kreuzungsszenarien (beispielsweise wenn die Anzahl der Fahrspuren vor und nach der Kreuzung gleich bleibt) kein überflüssiger Eingriff in die aktuelle Planungstrajektorie oder das Fahrverhalten des Fahrzeugs erfolgt, wodurch eine genaue Abstimmung zwischen Funktion und Bedarf ermöglicht wird. Durch die Bereitstellung dieser flexibleren und intelligenteren Fahrerassistenzfunktion wird nicht nur der Fahrer in speziellen Kreuzungsszenarien entlastet, sondern es werden auch der Verkehrsfluss geregelt und unnötige Fahrzeugkonflikte reduziert.
Optional umfasst die Fahrabsicht Folgendes: das für das Fahrzeug geplante Fahrverhalten an der Kreuzung, insbesondere ein Geradeausfahrverhalten, ein Linksabbiegeverhalten und ein Rechtsabbiegeverhalten; die Straßenattributinformationen umfassen Folgendes: die Anzahl der Fahrspuren der Straßen, die mit der Kreuzung verbunden sind, und die vorgegebene Fahrtrichtung jeder Fahrspur.
Dabei werden insbesondere folgende technische Vorteile umgesetzt: Durch Kenntnis dieser Informationen lassen sich die Straße, aus der das Fahrzeug an der Kreuzung herausfahren soll, und die Straße, in die es hineinfahren soll, genau bestimmen, sodass zuverlässiger geprüft werden kann, ob eine Fahrspurzuweisung erforderlich ist.
Optional umfasst Schritt S2 Folgendes:
Prüfen, ob die Anzahl der Ausfahrspuren der Straße, aus der das Fahrzeug der Fahrabsicht des Fahrzeugs folgend herausfahren soll und/oder bereits herausgefahren ist, mit der Anzahl der Einfahrspuren der Straße, in die es hineinfahren soll, übereinstimmt, und wenn sie nicht übereinstimmen, insbesondere wenn die Anzahl der Ausfahrspuren größer als die Anzahl der Einfahrspuren ist, Bestimmen, dass ein Bedarf an einer Fahrspurzuweisung besteht.
Dabei werden insbesondere folgende technische Vorteile umgesetzt: Durch das Durchführen einer solchen Prüfung hinsichtlich der Straßenmorphologie an Kreuzungen können normale Kreuzungen und abweichend gestaltete Kreuzungen gut unterschieden werden, sodass die Zielspurempfehlungsfunktion zu einem vernünftigeren Zeitpunkt aktiviert und ein effektives assistiertes Fahren bereitgestellt werden können.
Optional wird in Schritt S3 gleichzeitig zum Zuweisen einer einzufahrenden Zieleinfahrspur dem Fahrzeug zusätzlich eine empfohlene Fahrtrajektorie und/oder eine empfohlene Fahrgeschwindigkeit, die der Zieleinfahrspur entsprechen, dem Fahrzeug zugewiesen.
Dabei werden insbesondere folgende technische Vorteile umgesetzt: Durch Empfehlen der Fahrtrajektorie und Empfehlen der Fahrgeschwindigkeit können das sichere und reibungslose Fahren von Fahrzeugen im Kreuzungsbereich gefördert, die Verkehrseffizienz verbessert und die Unfallgefahr verringert werden.
Optional umfasst das Verfahren ferner die folgenden Schritte:

automatisches Führen des Fahrzeugs nach dem Passieren der Kreuzung in die ihm zugewiesene Zieleinfahrspur; und/oder
akustisches und/oder optisches Informieren des Fahrers des Fahrzeugs über die dem Fahrzeug zugewiesene Zieleinfahrspur.

Dabei werden insbesondere folgende technische Vorteile umgesetzt: Auf diese Weise ist es möglich, je nach Klasse des autonomen Fahrens und Fahrmodus des Fahrzeugs individuell Zieleinfahrspuren zu empfehlen, sodass das gesamte Konzept an eine Vielzahl von Fahrzeugen angepasst werden kann und die Anwendungsszenarien erweitert werden.
Optional wird in Schritt S3, basierend auf mindestens einem der folgenden Faktoren, dem Fahrzeug eine Zieleinfahrspur zugewiesen:

- potenzielles Kollisionsrisiko für das Fahrzeug, das von der aktuellen Position zur möglichen Einfahrspur fährt; und
- potenzielle Gleichmäßigkeit der Trajektorie des Fahrzeugs beim Fahren von der aktuellen Position zur möglichen Einfahrspur;

Dabei werden insbesondere folgende technische Vorteile umgesetzt: Durch Berücksichtigen dieser Faktoren ist es möglich, das Potenzial für Fahrzeugkonflikte zu verringern, wenn sich die Fahrzeuge durch den Kreuzungsbereich bewegen, und die Fahrzeugführung reibungsloser und stabiler zu gestalten.
Optional wird das potenzielle Kollisionsrisiko auf folgende Weise bestimmt:

Berechnen der Fahrtrajektorie des Fahrzeugs zur möglichen Einfahrspur;
Ermitteln anderer Verkehrsobjekte in der Umgebung des Fahrzeugs und Vorhersagen der Trajektorie anderer Verkehrsobjekte im Bereich der Kreuzung;
Prüfen der Möglichkeit einer zeitlich-räumlichen Überschneidung zwischen der Fahrtrajektorie des Fahrzeugs und der Aktivitätstrajektorie anderer Verkehrsobjekte; Bestimmen des potenziellen Kollisionsrisikos basierend auf dem Ergebnis der Prüfung, wobei das potenzielle Kollisionsrisiko umso größer ist, je höher die Möglichkeit einer zeitlich-räumlichen Überschneidung ist.

Dabei werden insbesondere folgende technische Vorteile umgesetzt: auf diese Weise wird das zeitlich-räumliche Konfliktpotenzial bei der Verkehrsführung auf die Zieleinfahrspur berücksichtigt, wobei die Zieleinfahrspur in Hinsicht auf die Sicherheit vernünftig ausgewählt wird.
Optional wird die Aktivitätstrajektorie anderer Verkehrsobjekte im Bereich der Kreuzung auf folgende Weise vorhergesagt:

Erfassen der Bewegungsinformationen und Positionsinformationen anderer Verkehrsobjekte in Echtzeit; und
Vorhersagen und Aktualisieren der Aktivitätstrajektorie anderer Verkehrsobjekte in einem bestimmten zukünftigen Zeitraum basierend auf den Bewegungsinformationen und Positionsinformationen der anderen Verkehrsobjekte in einem gleitenden Zeitfenster, insbesondere in den vergangenen wenigen Sekunden in Bezug auf die aktuelle Zeit.

Dabei werden insbesondere folgende technische Vorteile umgesetzt: Durch Berücksichtigen von Informationen in einem gleitenden Zeitfenster kann die Genauigkeit der Trajektorienvorhersage effektiv verbessert werden, da durch diesen Vorgang die Datenbasis für einen bestimmten Zeitpunkt auf ein Zeitintervall ausgedehnt werden kann, das diesen Zeitpunkt beinhaltet, und die Datenbasis kann in Echtzeit über die Zeit aktualisiert werden, wodurch die Ergebnisse der Zielverfolgung und Bewegungsschätzung genauer und zuverlässiger werden.
Optional stellt sich die potenzielle Gleichmäßigkeit der Trajektorie in den folgenden Aspekten dar:

- die potenzielle Entfernung, die das Fahrzeug beim Fahren von seiner aktuellen Position zur möglichen Einfahrspur zurücklegt;
- Anzahl und Intensität möglicher Änderungen der Trajektorienrichtung, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs während der Fahrt von seiner aktuellen Position zu der möglichen Einfahrspur;

Dabei werden insbesondere folgende technische Vorteile umgesetzt: Dies gewährleistet einen reibungslosen Verkehrsfluss im Kreuzungsbereich, kann das seitliche Überqueren mehrerer Fahrspuren in kurzer Zeit vermeiden und verringert auch häufige Bremsvorgänge, was die Routenplanung unter Berücksichtigung des Komforts der Passagiere erleichtert.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum assistieren Fahren eines Fahrzeugs an einer Kreuzung bereitgestellt, wobei die Vorrichtung zur Durchführung des gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verfahrens verwendet wird, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:

ein Erfassungsmodul, wobei das Erfassungsmodul konfiguriert ist, um die Fahrabsicht des Fahrzeugs und Straßenattributinformationen der Kreuzung erfassen zu können, wenn das Fahrzeug im Begriff ist, die Kreuzung zu passieren, oder sie gerade passiert;
ein Prüfmodul, wobei das Prüfmodul konfiguriert ist, um basierend auf der Fahrabsicht und den Straßenattributinformationen prüfen zu können, ob ein Bedarf für eine Fahrspurzuweisung besteht; und
ein Zuweisungsmodul, wobei das Zuweisungsmodul konfiguriert ist, um bei Bestehen eines Bedarfs für eine Fahrspurzuweisung dem Fahrzeug eine Zieleinfahrspur zuweisen zu können, in das es nach dem Passieren des Bereiches der Kreuzung einfahren soll.

Zum besseren Verständnis der Prinzipien, Merkmale und Vorteile der Erfindung wird nachfolgend auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen, die die vorliegende Erfindung detaillierter beschreiben. Die Zeichnungen umfassen Folgendes:

1 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum assistierten Fahren eines Fahrzeugs an einer Kreuzung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum assistierten Fahren eines Fahrzeugs an einer Kreuzung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrensschrittes in 2;
4 zeigt ein Flussdiagramm eines weiteren Verfahrensschrittes in 2;
5 zeigt eine schematische Darstellung der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem beispielhaften Anwendungsszenario; und
6 zeigt eine schematische Darstellung der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem weiteren beispielhaften Anwendungsszenario.

Um das zu lösende technische Problem, die technische Lösung und die vorteilhaften technischen Wirkungen der Erfindung besser verständlich zu machen, wird die vorliegende Erfindung nachfolgend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und einer Vielzahl von beispielhaften Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben. Es versteht sich, dass die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele nur zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung dienen sollen und nicht den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einschränken sollen.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum assistierten Fahren eines Fahrzeugs an einer Kreuzung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 gezeigt, umfasst das Fahrzeug 100 die erfindungsgemäße Vorrichtung 1. Dabei umfasst das Fahrzeug 100 beispielsweise ferner ein visuelles Panorama-Wahrnehmungssystem, das eine Frontkamera 11, eine linke Sichtkamera 12, eine Rückfahrkamera 13 und eine rechte Sichtkamera 14 umfasst, einen Radarsensor 15 und einen Lidar-Sensor 16. Mit Hilfe dieser fahrzeugseitigen Umgebungssensoren kann das Fahrzeug 100 beispielsweise eine Vielzahl von Funktionen wie Rückfahrhilfe, Hindernisermittlung und Erkennen von Straßenstrukturen ausführen, um das teilweise oder vollständig autonome Fahren zu unterstützen. Darüber hinaus umfasst das Fahrzeug 100 beispielsweise ferner eine auf Car2x-Technologie basierende Kommunikationsschnittstelle 17, die dazu dient, Verkehrsinformationen von anderen Verkehrsteilnehmern, der Infrastruktur und/oder Straßenüberwachungsplattformen zu empfangen, und darüber hinaus die durch das Fahrzeug 100 gesammelten Verkehrsinformationen an andere Verkehrsteilnehmer weiterzugeben. Es sei darauf hingewiesen, dass das Fahrzeug 100 zusätzlich zu den in 1 gezeigten ferner andere Arten und eine andere Anzahl von Sensoren umfassen kann und dass die Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt ist.
Um ein assistiertes Fahren des Fahrzeugs an einer Kreuzung zu ermöglichen, umfasst die Vorrichtung 1 beispielsweise ein Erfassungsmodul 10, ein Prüfmodul 20 und ein Zuweisungsmodul 30, wobei diese Module kommunikationstechnisch miteinander verbunden sind.
Das Erfassungsmodul 10 dient dazu, die Fahrabsicht des Fahrzeugs 100 und Straßenattributinformationen der Kreuzung zu erfassen, wenn das Fahrzeug 100 im Begriff ist, die Kreuzung zu passieren, oder sie gerade passiert.
Um das Verkehrsszenario zu verstehen, in dem sich das Fahrzeug 100 befindet, ist das Erfassungsmodul 10 beispielsweise mit der Ortungs- und Navigationseinheit 18 verbunden, um die Position des Fahrzeugs 100 in der Karte zu erhalten und in Verbindung mit den in der Karte verzeichneten Straßeninformationen festzustellen, ob sich das Fahrzeug 100 gerade im Bereich einer Kreuzung befindet.
Um die Straßenattributinformationen der Kreuzung zu erfassen, kann das Erfassungsmodul 10 einerseits die in der Karte gespeicherten Straßenmorphologieinformationen direkt mit Hilfe der Ortungs- und Navigationseinheit 18 ablesen, andererseits kann das Erfassungsmodul 10 ferner mit mehreren Kameras 11, 12, 13 und 14 verbunden sein, was es dem Erfassungsmodul 10 ermöglicht, Bilder der Straßenumgebung um das Fahrzeug in Echtzeit zu empfangen und die Anzahl der Fahrspuren an der Kreuzung, die Fahrspurbreite, die Fahrspurbegrenzungsposition und andere Informationen zu identifizieren. Dabei kann das Erfassungsmodul 10 ferner mit dem Radarsensor 15 und dem Lidar-Sensor 16 des Fahrzeugs 100 verbunden sein, sodass die Bilderkennungsergebnisse mittels zusätzlicher Erfassungsdaten verifiziert oder ergänzt werden können. Darüber hinaus ist es möglich, dass das Erfassungsmodul 10 Straßenattributinformationen der Kreuzung von außerhalb des Fahrzeugs mittels der Kommunikationsschnittstelle 17 empfängt.
Um die Fahrabsicht des Fahrzeugs 100 an der Kreuzung zu erfassen, kann das Erfassungsmodul 10 beispielsweise die Navigationsroute aus der Ortungs- und Navigationseinheit 18 ablesen und dadurch feststellen, ob das Fahrzeug 100 an der Kreuzung abbiegen oder geradeaus fahren will. Zusätzlich oder alternativ ist das Erfassungsmodul 10 ferner mit den Fahrtrichtungsanzeigern 19, dem Lenkrad, der Wegplanungseinheit usw. des Fahrzeugs 100 verbunden, um aus der Auslösung bestimmter Fahrzeugkomponenten auf das gewünschte Fahrverhalten des Fahrers an der Kreuzung schließen zu können.
Das Prüfmodul 20 empfängt von dem Erfassungsmodul 10 die Fahrabsicht des Fahrzeugs 100 an der Kreuzung und die Straßenattributinformationen der Kreuzung. Im Prüfmodul 10 wird basierend auf der empfangenen Fahrabsicht und den Straßenattributinformationen geprüft, ob ein Bedarf für eine Fahrspurzuweisung besteht.
Dazu analysiert das Prüfmodul 20 beispielsweise die Straßenmorphologie der Kreuzung hinsichtlich der Anzahl der Fahrspuren und der vorgegebenen Fahrtrichtung und stellt fest, ob diese Straßenmorphologie dem Fahrer Schwierigkeiten bereiten kann.
Das Prüfmodul 20 ist mit dem Zuweisungsmodul 30 verbunden, um die Ergebnisse der Prüfung auf einen Bedarf für eine Fahrspurzuweisung dem Zuweisungsmodul 30 bereitzustellen. Wenn bestätigt wird, dass ein Bedarf für eine Fahrspurzuweisung besteht, wird im Zuweisungsmodul 30 dem Fahrzeug 100 die Zieleinfahrspur zugewiesen, in die es nach Passieren des Kreuzungsbereichs einfahren soll. Dazu ist das Zuweisungsmodul 30 beispielsweise mit dem (horizontalen und vertikalen) Führungsmechanismus 41 des Fahrzeugs 100 verbunden, um das Fahrzeug 100 nach Passieren der Kreuzung durch Antreiben von Betätigungsmechanismen wie Gas-, Brems-, Lenkeinheit automatisch in die zugewiesene Zieleinfahrspur zu führen. Darüber hinaus ist das Zuweisungsmodul 30 beispielsweise ferner mit der Benachrichtigungseinheit 42 des Fahrzeugs 100 verbunden, wobei die Benachrichtigungseinheit 42 beispielsweise als Display oder Lautsprecher ausgebildet ist, wodurch ferner beispielsweise eine akustische und/oder optische Benachrichtigung des Fahrers über die zugewiesene Zieleinfahrspur des Fahrzeugs 100 möglich ist.
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum assistierten Fahren eines Fahrzeugs an einer Kreuzung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das beispielhafte Verfahren umfasst die Schritte S1-S3 und kann beispielsweise unter Verwendung der in 1 gezeigten Vorrichtung 1 ausgeführt werden.
In Schritt S1 werden, wenn das Fahrzeug im Begriff ist, die Kreuzung zu passieren, oder sie gerade passiert, die Fahrabsicht des Fahrzeugs und Straßenattributinformationen der Kreuzung erfasst.
Dabei umfasst die Fahrabsicht beispielsweise das für das Fahrzeug geplante Fahrverhalten an der Kreuzung, insbesondere ein Geradeausfahrverhalten, ein Linksabbiegeverhalten und ein Rechtsabbiegeverhalten. Eine derartige Fahrabsicht kann entweder durch den Fahrer geäußert oder auch aus dem autonomen Fahrsystem abgelesen werden. Wird das Fahrzeug manuell geführt, so kann in diesem Fall beispielsweise die Fahrabsicht durch Prüfen des Aktivierungsstatus der Fahrtrichtungsanzeiger und durch Erkennen der Fahrspurmarkierung (Richtungspfeile) auf der Oberfläche der Fahrspur, auf der sich das Fahrzeug befindet, bestätigt werden.
Wenn das Fahrzeug mindestens teilweise automatisch geführt wird, kann die vorgeplante Navigationsroute auch durch Zugriff auf die Navigationseinheit erfasst werden, wodurch auf das Fahrverhalten geschlossen werden kann, das das Fahrzeug an der Kreuzung durchführen soll. Durch Kennen der Fahrabsicht des Fahrzeugs ist es möglich zu bestimmen, in welche Straße das Fahrzeug nach dem Passieren der Kreuzung einfahren wird.
Dabei umfassen die Straßenattributinformationen der Kreuzung beispielsweise die Straßenmorphologie an der Kreuzung, die beispielsweise die Anzahl der Fahrspuren der mit der Kreuzung verbundenen Straßen, die vorgegebene Fahrtrichtung jeder Fahrspur und die Ausrichtung und Anzahl der mit der Kreuzung verbundenen Straßen umfasst. Darüber hinaus können die Straßenattributinformationen der Kreuzung auch den Status der Verkehrsampeln an der Kreuzung umfassen. Beispielsweise kann auf hochpräzise Karten zugegriffen werden, und daraus können Straßenattributinformationen der Kreuzung abgerufen werden, und darüber hinaus können ferner Umgebungssensoren verwendet werden, um Bilder der Kreuzung aufzunehmen und mit Hilfe trainierter künstlicher neuronaler Netze Straßenattributinformationen zu extrahieren, und darüber hinaus können entsprechende Informationen von straßenseitigen Einheiten oder anderen Verkehrsteilnehmern mittels Car2x-Technologie erhalten werden.
In Schritt S2 wird, basierend auf der Fahrabsicht und den Straßenattributinformationen, geprüft, ob ein Bedarf für eine Fahrspurzuweisung besteht.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann das Bestehen eines Bedarfs für eine Fahrspurzuweisung in verschiedenen Szenarien unterschiedlich definiert sein. Im einfachsten Fall kann eine Prüfung der Anzahl der Ausfahrspuren und der Anzahl der Einfahrspuren an der Kreuzung durchgeführt werden, und wenn die beiden nicht übereinstimmen, wird bestätigt, dass ein Bedarf für eine Fahrspurzuweisung besteht. Es ist jedoch auch möglich, das Bestehen eines vorstehend beschriebenen Bedarfs nur dann zu bestätigen, wenn die Anzahl der Einfahrspuren geringer ist als die Anzahl der Ausfahrspuren. Es ist auch möglich, die Ergebnisse der Prüfung hinsichtlich des Fahrverhaltens zu filtern, indem beispielsweise festgelegt werden kann, dass der Fahrspurzuweisungsmechanismus nur für das Geradeausfahrverhalten gilt, sodass die Fahrspurempfehlungsfunktion nur aktiviert wird, wenn das Fahrzeug beabsichtigt, den Kreuzungsbereich geradeaus zu passieren.
In Schritt S3 wird, wenn ein Bedarf für eine Fahrspurzuweisung besteht, eine Zieleinfahrspur für das Fahrzeug, in die es nach Passieren des Bereichs der Kreuzung einfahren soll, zugewiesen. In diesem Schritt kann ferner in Betracht gezogen werden, gleichzeitig zum Zuweisen einer einzufahrenden Zieleinfahrspur dem Fahrzeug zusätzlich dem Fahrzeug eine empfohlene Fahrtrajektorie und/oder eine empfohlene Fahrgeschwindigkeit, die der Zieleinfahrspur entsprechen, zuzuweisen.
Dabei kann diese Zuweisung je nach Fahrmodus des Fahrzeugs und Klasse des autonomen Fahrens des Fahrzeugs auf unterschiedliche Weisen erreicht werden. Wenn es sich bei dem Fahrzeug um ein autonomes Fahrzeug handelt oder wenn sich das Fahrzeug im autonomen Fahrmodus befindet, kann das Fahrzeug automatisch in die ihm zugewiesene Zieleinfahrspur geführt werden. Wenn das Fahrzeug manuell gefahren wird oder wenn sich das Fahrzeug im manuellen Fahrmodus befindet, kann beispielsweise dem Fahrer die empfohlene Zieleinfahrspur mittels eines Head-up-Displays angezeigt werden, oder diese Empfehlung kann dem Fahrer über die Sprachinteraktionsfunktion mitgeteilt werden.
3 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrensschrittes in 2. In dieser beispielhaften Ausführungsform umfasst der Schritt S2 des Verfahrens in 2 die Schritte S21-S25.
In Schritt S21 wird basierend auf der Fahrabsicht des Fahrzeugs bestimmt, ob das Fahrverhalten des Fahrzeugs an der Kreuzung ein Geradeausfahrverhalten oder ein Abbiegeverhalten beinhaltet, wodurch eine weitere Bestimmung der Straße, aus der das Fahrzeug an der Kreuzung ausfahren soll, und der Straße, in die es einfahren soll, ermöglicht wird. Wenn ein Geradeausfahrverhalten vorliegt, ist beispielsweise die Straße, die mit der Richtung der Ausfahrstraße übereinstimmt, die Einfahrstraße. Wenn dagegen ein Abbiegeverhalten vorliegt, verläuft die Straße, aus der das Fahrzeug ausfahren soll, senkrecht zu der Verlängerung der Straße, in die es einfahren soll.
In Schritt S22 werden, der Fahrabsicht des Fahrzeugs folgend, die Anzahl der Ausfahrspuren der Straße, aus der ausgefahren werden soll, und die Anzahl der Einfahrspuren der Straße, in die eingefahren werden soll, ermittelt. Beispielsweise kann nach Bestätigung der Straße, aus der ausgefahren werden soll, und der Straße, in die eingefahren werden soll, die Anzahl der in der betreffenden Straße enthaltenen Fahrspuren aus der Karte abgelesen werden, es sind allerdings nicht alle Ausfahrspuren für die Bewertung eines Bedarfs für eine Fahrspurzuweisung aussagekräftig. Dabei werden zum Durchführen einer Bewertung nur diejenigen Ausfahrspuren ausgewählt, die mit der aktuellen Fahrtrichtung des Fahrzeugs oder der Richtung des bevorstehenden Fahrverhaltens des Fahrzeugs an der Kreuzung übereinstimmen. Beabsichtigt das Fahrzeug beispielsweise, an einer Kreuzung geradeaus zu fahren, wird die Abbiegespur auf der Straße, aus der ausgefahren werden soll, nicht berücksichtigt und daher herausgefiltert.
In Schritt S23 wird geprüft, ob die Anzahl der Ausfahrspuren und die Anzahl der Einfahrspuren übereinstimmen.
Wenn die Anzahl der Ausfahrspuren von der Anzahl der Einfahrspuren abweicht, bedeutet dies, dass die Kreuzung eine besondere Morphologie aufweist, bei der der Fahrer nach dem Passieren des Kreuzungsbereichs nicht dem ursprünglichen Fahrweg folgen kann, und daher wird in Schritt S25 festgestellt, dass ein Bedarf für eine Fahrspurzuweisung besteht.
Wenn die Anzahl der Ausfahrspuren und die Anzahl der Einfahrspuren identisch sind, bedeutet dies, dass die Morphologie der Kreuzung standardisiert ist, und daher wird in Schritt S25 festgestellt, dass kein Bedarf für eine Fahrspurzuweisung besteht. In diesem Fall kann das Fahrzeug auf der Straße, in die eingefahren werden soll, die Einfahrspur finden, die mit der Nummer der aktuell befahrenen Ausfahrspur übereinstimmt, und daher direkt auf der entsprechenden Einfahrspur fahren.
4 zeigt ein Flussdiagramm eines weiteren Verfahrensschrittes in 2. In dieser beispielhaften Ausführungsform umfasst der Schritt S3 des Verfahrens in 2 die Schritte S31-S39.
In Schritt S31 werden die Bewegungsinformationen und Positionsinformationen des Fahrzeugs selbst und anderer Verkehrsobjekte in der Umgebung in Echtzeit erfasst. Die Bewegungsinformationen umfassen dabei beispielsweise Geschwindigkeit, Beschleunigung und Trajektorienrichtung, und die Positionsinformationen umfassen beispielsweise Ortungsinformationen und Lageinformationen.
Andere Verkehrsobjekte im Sinne der vorliegenden Erfindung umfassen beispielsweise: Fahrzeuge auf der aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs und auf benachbarten Fahrspuren, Fahrzeuge, die sich auf der Gegenfahrbahn und anderen Straßen nähern, Fußgänger, die die Fußgängerüberwege an der Kreuzung passieren, und Fahrzeuge und Fußgänger, die an der Kreuzung warten.
Um andere Verkehrsobjekte zu erkennen, können beispielsweise mit fahrzeugseitigen Kameras Bilder der Umgebung aufgenommen und mittels eines trainierten künstlichen neuronalen Netzes Kategorien, Größen, Formen und Konturen anderer Verkehrsobjekte ermittelt werden. Nach der Identifizierung anderer Verkehrsobjekte können deren Positionsänderungen und Geschwindigkeitsänderungen relativ zum Fahrzeug selbst überwacht und daraus die absoluten Bewegungsinformationen und absoluten Positionsinformationen dieser Verkehrsobjekte berechnet werden.
In Schritt S32 wird die Trajektorie des Fahrzeugs zu allen möglichen Einfahrspuren berechnet. Dabei werden beispielsweise alle möglichen Einfahrspuren nummeriert, und die Fahrtrajektorie des Fahrzeugs von seiner aktuellen Position zu jeder möglichen Einfahrspur wird der Reihe nach entsprechend der Nummerierung berechnet. Bei der Berechnung der Fahrtrajektorie können beispielsweise dem Fahrzeug eine vorgegebene Geschwindigkeit zugewiesen und alle dynamischen und statischen Hindernisse in der Umgebung berücksichtigt werden, wodurch beispielsweise die räumliche Richtung und die zeitliche Richtung der Fahrtrajektorie geschätzt werden. Unter der räumlichen Richtung wird dabei die morphologische Verteilung der Trajektorie im zweidimensionalen oder dreidimensionalen geografischen Raum verstanden, und unter der zeitlichen Richtung wird der Zeitpunkt verstanden, der jedem Punkt auf der Trajektorie entspricht.
Anschließend werden jeweils das potenzielle Kollisionsrisiko und die potenzielle Gleichmäßigkeit der Trajektorie, die jeder Fahrtrajektorie entsprechen, berechnet. Durch die Berücksichtigung dieser beiden Faktoren können die endgültige Zieleinfahrspur den Sicherheitsanforderungen besser angepasst und Fahrzeugkonfliktpunkte im Kreuzungsbereich minimiert werden.
In Schritt S33 wird die Aktivitätstrajektorie anderer Verkehrsobjekte, die den Kreuzungsbereich passieren, vorhergesagt. Dabei werden beispielsweise zuerst die Aktivitätstrajektorien anderer Verkehrsobjekte innerhalb eines bestimmten Zeitraums in der Zukunft basierend auf den Bewegungsinformationen und Positionsinformationen anderer Verkehrsobjekte, die in den letzten zwei Sekunden relativ zum aktuellen Zeitpunkt beobachtet wurden, vorhergesagt, und anschließend werden die Aktivitätstrajektorien kontinuierlich aktualisiert, indem die Datenbasis für diese zwei Sekunden in Echtzeit ersetzt wird.
In Schritt S34 wird jeweils die Möglichkeit einer zeitlich-räumlichen Überschneidung der Fahrtrajektorie des Fahrzeugs und der Aktivitätstrajektorie anderer Verkehrsobjekte für jede mögliche Einfahrspur berechnet. Unter „zeitlich-räumlicher Überschneidung“ wird hier nicht nur der Schnittpunkt oder die Überschneidung zwischen der Fahrtrajektorie des Fahrzeugs und der Aktivitätstrajektorie anderer Verkehrsobjekte verstanden, sondern auch, dass das Fahrzeug und die anderen Verkehrsobjekte den Schnittpunkt zeitgleich erreichen.
Als Nächstes wird in Schritt S35 das potenzielle Kollisionsrisiko, dem das Fahrzeug beim Fahren von seiner aktuellen Position zu allen möglichen Einfahrspuren ausgesetzt ist, basierend auf der Möglichkeit einer zeitlich-räumlichen Überschneidung berechnet. Dabei können beispielsweise die Anzahl der in jeder Fahrtrajektorie enthaltenen zeitlich-räumlichen Überschneidungspunkte und die Wahrscheinlichkeit des Auftretens jeder zeitlich-räumlichen Überschneidung gezählt und das potenzielle Kollisionsrisiko für jede mögliche Einfahrspur durch mathematische Analyse oder mit Hilfe von Deep-Learning-Algorithmen berechnet werden.
In Schritt S36 werden die potenzielle Entfernung, die das zu führende Fahrzeug von seiner aktuellen Position zu jeder der möglichen Einfahrspuren zurücklegt, sowie die Anzahl und Intensität der Änderungen der Fahrtrichtung, der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Fahrzeugs während der Führung zu jeder der möglichen Einfahrspuren erfasst.
In Schritt S37 wird die potenzielle Gleichmäßigkeit der Trajektorie, die jeder Einfahrspur entspricht, quantitativ oder qualitativ analysiert. Dabei gilt, je kürzer die der bestimmten Fahrtrajektorie entsprechende potenzielle Fahrstrecke ist und je geringer die Anzahl und Intensität der Änderungen von Fahrtrichtung, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs während des Führungsvorgangs entlang der bestimmten Fahrtrajektorie sind, desto höher ist die potenzielle Gleichmäßigkeit der Fahrtrajektorie, die der bestimmten Fahrtrajektorie entspricht.
In Schritt S38 wird für alle möglichen Einfahrspuren ein Empfehlungsscore berechnet, der auf der potenziellen Gleichmäßigkeit der Trajektorie und dem potenziellen Kollisionsrisiko basiert, wobei bei der Berechnung des Empfehlungsscores diesen beiden Faktoren unterschiedliche Gewichte zugewiesen werden können, beispielsweise je nach dem konkreten Anwendungsszenario, und diese beiden Einflussfaktoren werden gewichtet berücksichtigt. Anschließend werden alle möglichen Einfahrspuren nach dem berechneten Empfehlungsscore geordnet.
In Schritt S39 wird beispielsweise die Einfahrspur mit dem höchsten Empfehlungsscore als Zieleinfahrspur ausgewählt. Dabei bedeutet der höchste Empfehlungsscore beispielsweise die höchste potenzielle Gleichmäßigkeit der Trajektorie und/oder das geringste potenzielle Kollisionsrisiko.
Zusätzlich zu den in der in 4 gezeigten Ausführungsform beschriebenen Überlegungen zur Auswahl der Zieleinfahrspur ist es beispielsweise möglich, bei der Auswahl der Zieleinfahrspur beispielsweise auch den Verkehrsfluss, den Grad der Überlastung und den Status von Verkehrsampeln in allen möglichen Einfahrspuren zu berücksichtigen und unter Berücksichtigung aller Faktoren die für das aktuelle Verkehrsszenario am besten geeignete Einfahrspur als Zieleinfahrspur auszuwählen.
5 zeigt eine schematische Darstellung der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem beispielhaften Anwendungsszenario.
In dem in 5 gezeigten Szenario fährt das Fahrzeug 100 auf der ersten Straße 501 und nähert sich der Kreuzung 500. In diesem Fall beabsichtigt das Fahrzeug 100 beispielsweise, geradeaus die Kreuzung 500 zu passieren, und wird daher nach dem Passieren der Kreuzung 500 auf der zweiten Straße 502 weiterfahren.
In diesem Fall muss für das assistierte Fahren des Fahrzeugs 100 im Kreuzungsbereich zunächst geprüft werden, ob in Verbindung mit der Fahrabsicht des Fahrzeugs und den Straßenattributinformationen der Kreuzung eine Fahrspurzuweisung erforderlich ist. In diesem Beispiel ist das Fahrzeug 100 im Begriff, aus der ersten Straße 501 auszufahren und in die Kreuzung 500 einzufahren, wobei die erste Straße 501 zwei Geradeausspuren L1, L2 umfasst, und da das Fahrzeug 100 beabsichtigt, die Kreuzung 500 geradeaus zu passieren, werden die beiden Geradeausspuren L1, L2 als Ausfahrspuren im Sinne der vorliegenden Erfindung betrachtet. Darüber hinaus ist das Fahrzeug 100 im Begriff, nach Verlassen der Kreuzung 500 in die zweite Straße 502 einzufahren, wobei die zweite Straße 502 zwei Einfahrspuren L1', L2' umfasst.
In diesem beispielhaften Szenario zeigt ein Vergleich der Anzahl der Ausfahrspuren und der Anzahl der Einfahrspuren für das Fahrzeug 100, dass die Anzahl der Ausfahrspuren und die Anzahl der Einfahrspuren jeweils zwei beträgt, sodass sich die Anzahl der Geradeausspuren vor und nach der Kreuzung 500 nicht ändert. In diesem Fall fährt das Fahrzeug 100 beim Einfahren in die Kreuzung 500 auf der zweiten Geradeausspur L2 von der Straße 501 aus und kann, wenn das Fahrzeug 100 die Kreuzung 500 verlässt und die zweite Straße 502 erreicht, normalerweise auf der zweiten Fahrspur L2' von rechts bleiben. Für das Fahrzeug 100 weist die Kreuzung eine standardisierte Morphologie auf, sodass eine Fahrspurzuweisung nicht erforderlich ist.
6 zeigt eine schematische Darstellung der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem weiteren beispielhaften Anwendungsszenario. Das in 6 gezeigte Szenario unterscheidet sich von 5 dadurch, dass: Die Straße 501, die das Fahrzeug 100 verlassen soll, weist nicht mehr nur zwei Geradeausspuren L1, L2 auf, sondern sie weist drei Geradeausspuren L1, L2, L3 auf.
In diesem Beispiel fährt das Fahrzeug 100 auf der ersten Straße 501 auf der dritten Geradeausspur L3 von rechts und ist im Begriff, den Kreuzungsbereich 500 geradeaus zu passieren, bevor es die zweite Straße 502 auf der gegenüberliegenden Seite erreicht und weiterfährt. Bei der Prüfung eines Bedarfs für eine Fahrspurzuweisung wurde jedoch festgestellt, dass, der Fahrabsicht des Fahrzeugs folgend, die Anzahl der Ausfahrspuren für das Fahrzeug 100 größer ist als die Anzahl der Einfahrspuren, sodass das Fahrzeug 100 nach dem Passieren der Kreuzung 500 nicht auf der dritten Fahrspur von rechts bleiben kann, sondern rasch eine geeignete Zieleinfahrspur ausgewählt werden muss. In diesem Fall wird festgestellt, dass ein Bedarf für eine Fahrspurzuweisung besteht, da sich die Anzahl der Geradeausspuren an der Kreuzung 500 ändert.
Aus 6 ist ersichtlich, dass auf der zweiten Straße 502, die das Fahrzeug 100 erreichen soll, zwei mögliche Einfahrspuren L1', L2' vorhanden sind. Um die Zieleinfahrspur aus diesen beiden möglichen Einfahrspuren auszuwählen, wird beispielsweise für jede Einfahrspur L1', L2' die Fahrtrajektorie 101, 102 des Fahrzeugs 100 von seiner aktuellen Position aus vorhergesagt, die in 6 als durchgezogener Linienpfeil dargestellt ist. Bei der Vorhersage der beiden Fahrtrajektorien 101, 102 werden beispielsweise dynamische Hindernisse und statische Hindernisse im Kreuzungsbereich 500 berücksichtigt, sodass die dargestellten Fahrtrajektorien nicht vollkommen gerade sind, sondern eine gewisse Krümmung aufweisen.
Zusätzlich werden basierend auf den Bewegungsinformationen und Positionsinformationen anderer Verkehrsobjekte in der Umgebung des Fahrzeugs jeweils Aktivitätstrajektorien anderer Verkehrsobjekte in einem bestimmten Zeitraum in der Zukunft berechnet. In diesem beispielhaften Szenario kann beispielsweise auch ein vor dem Fahrzeug befindliches erstes Fahrzeug 200 im Kreuzungsbereich beobachtet werden, wobei das erste Fahrzeug 200 auf der benachbarten Fahrspur rechts vom Fahrzeug 100 fährt und bereits die Haltelinie überquert hat und in die Kreuzung 500 eingefahren ist, wobei das erste Fahrzeug 200 beispielsweise auch beabsichtigt, die Kreuzung 500 geradeaus zu passieren. Darüber hinaus nähert sich dem Fahrzeug 100 ferner ein zweites Fahrzeug 300 aus der Gegenrichtung, wobei das zweite Fahrzeug 300 beispielsweise beabsichtigt, an der Kreuzung 500 durch einen Abbiegevorgang auf die Straße in Querrichtung zu wechseln und diese weiterzufahren. Darüber hinaus überquert ein Fußgänger 400 die Straße ein Stück vor dem Fahrzeug 100. Für diese beobachteten anderen Verkehrsobjekte 200, 300, 400 können beispielsweise entsprechende Aktivitätstrajektorien 201, 301, 401 vorhergesagt werden, wobei die Aktivitätstrajektorien 201, 301, 401 in 6 als gestrichelte Linien dargestellt sind.
In 6 sind alle möglichen Fahrtrajektorien 101, 102 des Fahrzeugs 100 und die Aktivitätstrajektorien 201, 301, 401 aller anderen Verkehrsobjekte visuell dargestellt. Es ist zu erkennen, dass es einen Schnittpunkt c4 zwischen der Fahrtrajektorie 101 des Fahrzeugs 100 zur ersten Einfahrspur L1' und der Aktivitätstrajektorie 301 des zweiten Fahrzeugs 300 gibt, das sich aus der Gegenrichtung nähert, sowie einen Schnittpunkt c5 mit der Fahrtrajektorie 201 des ersten Fahrzeugs 200 gibt und einen Schnittpunkt c3 mit der Aktivitätstrajektorie 401 des Fußgängers 400 gibt. Ebenso kann bestimmt werden, dass die Fahrtrajektorie 102 des Fahrzeugs 100 zur zweiten Einfahrspur L2' die Schnittpunkte c2 und c1 mit der Aktivitätstrajektorie 301 des zweiten Fahrzeugs 300 und mit der Aktivitätstrajektorie 401 des Fußgängers 400 bildet. Anschließend kann der Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug 100 jeden Schnittpunkt c1, c2, c3, c4, c5 erreicht, und der Zeitpunkt, zu dem die anderen Verkehrsobjekte auf ihren jeweiligen Aktivitätstrajektorien die entsprechenden Schnittpunkte erreichen, berechnet werden. Um beispielsweise das potenzielle Kollisionsrisiko jeder Fahrtrajektorie 101, 102 zu bestimmen, kann beispielsweise für jeden Schnittpunkt der Abstand zwischen dem Ankunftszeitpunkt des Fahrzeugs und dem Ankunftszeitpunkt des anderen Verkehrsobjekts verglichen werden, und daraus wird die Möglichkeit einer zeitlich-räumlichen Überschneidung zwischen der Fahrtrajektorie 101, 102 des Fahrzeugs 100 und der Aktivitätstrajektorie 201, 301, 401 des anderen Verkehrsobjekts berechnet. Darüber hinaus kann ferner die potenzielle Gleichmäßigkeit der Fahrtrajektorie 101, 102 des Fahrzeugs zu jeder Einfahrspur L1', L2' berechnet werden. Schließlich wird basierend auf dem potenziellen Kollisionsrisiko des Fahrzeugs und der potenziellen Gleichmäßigkeit der Trajektorie die Zieleinfahrspur ausgewählt und dem Fahrzeug 100 empfohlen.
In diesem Beispiel wird das Fahrzeug 100 beispielsweise zeitgleich mit dem zweiten Fahrzeug 300 die Kreuzung c4 erreichen, sodass die Wahrscheinlichkeit eines Kollisionsrisikos höher ist, wenn die erste Einfahrspur L1' als Zieleinfahrspur für das Fahrzeug 100 gewählt wird. Darüber hinaus wurde beispielsweise ferner erkannt, dass die Anzahl potenzieller Bremsungen und potenzieller Richtungsänderungen für das Fahrzeug 100 bei der Fahrt entlang der Fahrtrajektorie 101 zur ersten Einfahrspur L1' höher ist, sodass die potenzielle Gleichmäßigkeit der Trajektorie bei dieser Fahrtrajektorie 101 geringer ist. in diesem Fall ist beispielsweise die zweite Fahrspur L2' der Straße 502, in die eingefahren werden soll, als Zieleinfahrspur für das Fahrzeug 100 zu wählen. Obwohl bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hier im Detail beschrieben sind, dienen sie nur zu Erläuterungszwecken und sollten nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung angesehen werden. Ohne vom Geist und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, sind verschiedene Ersetzungen, Änderungen und Modifikationen denkbar.

Claims

Verfahren zum assistierten Fahren eines Fahrzeugs an einer Kreuzung (500), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: S1: Wenn das Fahrzeug (100) im Begriff ist, die Kreuzung (500) zu passieren, oder sie gerade passiert, Erfassen der Fahrabsicht des Fahrzeugs (100) und von Straßenattributinformationen der Kreuzung (500); S2: Prüfen, basierend auf der Fahrabsicht und den Straßenattributinformationen, ob ein Bedarf für eine Fahrspurzuweisung besteht; und S3: wenn ein Bedarf für eine Fahrspurzuweisung besteht, Zuweisen einer Zieleinfahrspur für das Fahrzeug (100), in die es nach Passieren des Bereichs der Kreuzung (500) einfahren soll.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fahrabsicht Folgendes umfasst: das für das Fahrzeug (100) geplante Fahrverhalten an der Kreuzung (500), insbesondere ein Geradeausfahrverhalten, ein Linksabbiegeverhalten und ein Rechtsabbiegeverhalten; die Straßenattributinformationen Folgendes umfassen: die Anzahl der Fahrspuren der Straßen (501, 502), die mit der Kreuzung (500) verbunden sind, und die vorgegebene Fahrtrichtung jeder Fahrspur.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei Schritt S2 Folgendes umfasst: Prüfen, ob die Anzahl der Ausfahrspuren der Straße (501), aus der das Fahrzeug (100) der Fahrabsicht des Fahrzeugs (100) folgend herausfahren soll und/oder bereits herausgefahren ist, mit der Anzahl der Einfahrspuren der Straße (502), in die es hineinfahren soll, übereinstimmt, und wenn sie nicht übereinstimmen, insbesondere wenn die Anzahl der Ausfahrspuren größer als die Anzahl der Einfahrspuren ist, Bestimmen, dass ein Bedarf an einer Fahrspurzuweisung besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in Schritt S3 gleichzeitig zum Zuweisen einer einzufahrenden Zieleinfahrspur dem Fahrzeug (100) zusätzlich dem Fahrzeug (100) eine empfohlene Fahrtrajektorie und/oder eine empfohlene Fahrgeschwindigkeit zugewiesen wird, die der Zieleinfahrspur entsprechen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst: automatisches Führen des Fahrzeugs (100) nach dem Passieren der Kreuzung (500) in die ihm zugewiesene Zieleinfahrspur; und/oder akustisches und/oder optisches Informieren des Fahrers des Fahrzeugs (100) über die dem Fahrzeug (100) zugewiesene Zieleinfahrspur.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in Schritt S3, basierend auf mindestens einem der folgenden Faktoren, dem Fahrzeug (100) eine Zieleinfahrspur zugewiesen wird: - potenzielles Kollisionsrisiko für das Fahrzeug (100), das von der aktuellen Position zur möglichen Einfahrspur fährt; und - potenzielle Gleichmäßigkeit der Trajektorie des Fahrzeugs (100) beim Fahren von der aktuellen Position zur möglichen Einfahrspur; dabei wird die Einfahrspur mit dem geringsten potenziellen Kollisionsrisiko und/oder der höchsten potenziellen Gleichmäßigkeit der Trajektorie unter allen möglichen Einfahrspuren als Zieleinfahrspur ausgewählt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das potenzielle Kollisionsrisiko auf folgende Weise bestimmt wird: Berechnen der Fahrtrajektorie (101, 102) des Fahrzeugs (100) zur möglichen Einfahrspur; Ermitteln anderer Verkehrsobjekte (200, 300, 400) in der Umgebung des Fahrzeugs (100) und Vorhersagen der Trajektorie (201, 301, 401) anderer Verkehrsobjekte (200, 300, 400) im Bereich der Kreuzung (500); Prüfen der Möglichkeit einer zeitlich-räumlichen Überschneidung zwischen der Fahrtrajektorie (101, 102) des Fahrzeugs (100) und der Aktivitätstrajektorie (201, 301, 401) anderer Verkehrsobjekte (200, 300, 400); und Bestimmen des potenziellen Kollisionsrisikos basierend auf dem Ergebnis der Prüfung, wobei das potenzielle Kollisionsrisiko umso größer ist, je höher die Möglichkeit einer zeitlich-räumlichen Überschneidung ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Aktivitätstrajektorie (201, 301, 401) anderer Verkehrsobjekte (200, 300, 400) im Bereich der Kreuzung (500) auf folgende Weise vorhergesagt wird: Erfassen der Bewegungsinformationen und Positionsinformationen anderer Verkehrsobjekte (200, 300, 400) in Echtzeit; und Vorhersagen und Aktualisieren der Aktivitätstrajektorie (201, 301, 401) anderer Verkehrsobjekte (200, 300, 400) in einem bestimmten zukünftigen Zeitraum basierend auf den Bewegungsinformationen und Positionsinformationen der anderen Verkehrsobjekte (200, 300, 400) in einem gleitenden Zeitfenster, insbesondere in den vergangenen wenigen Sekunden in Bezug auf die aktuelle Zeit.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei sich die potenzielle Gleichmäßigkeit der Trajektorie in den folgenden Aspekten darstellt: - die potenzielle Entfernung, die das Fahrzeug (100) beim Fahren von seiner aktuellen Position zur möglichen Einfahrspur zurücklegt; - Anzahl und Intensität möglicher Änderungen der Trajektorienrichtung, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs (100) während der Fahrt von seiner aktuellen Position zu der möglichen Einfahrspur; wobei die potenzielle Gleichmäßigkeit der Trajektorie umso höher ist, je kleiner die potenziell zurückgelegte Entfernung des Fahrzeugs (100) ist und/oder je geringer die Anzahl und Intensität möglicher Änderungen von Trajektorierichtung, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs (100) ist.
Vorrichtung (1) zum assistierten Fahren eines Fahrzeugs an einer Kreuzung (500), wobei die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dient, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: ein Erfassungsmodul (10), wobei das Erfassungsmodul (10) konfiguriert ist, um die Fahrabsicht des Fahrzeugs (100) und Straßenattributinformationen der Kreuzung (500) erfassen zu können, wenn das Fahrzeug (100) im Begriff ist, die Kreuzung (500) zu passieren, oder sie gerade passiert; ein Prüfmodul (20), wobei das Prüfmodul (20) konfiguriert ist, um basierend auf der Fahrabsicht und den Straßenattributinformationen prüfen zu können, ob ein Bedarf für eine Fahrspurzuweisung besteht; und ein Zuweisungsmodul (30), wobei das Zuweisungsmodul (30) konfiguriert ist, um bei Bestehen eines Bedarfs für eine Fahrspurzuweisung dem Fahrzeug (100) eine Zieleinfahrspur zuweisen zu können, in das es nach dem Passieren des Bereiches der Kreuzung (500) einfahren soll.