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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben mindestens eines autonomen Fahrzeugs, wobei das autonome Fahrzeug eine Einrichtung zur Erfassung von Lichtsignalen mindestens einer ersten Lichtsignalanlage aufweist, wobei durch die Einrichtung zur Erfassung von Lichtsignalen mindestens einer Lichtsignalanlage festgestellt wird, ob die Lichtsignale der ersten Lichtsignalanlage durch die Einrichtung ausreichend zuverlässig erfasst werden können.
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Daneben betrifft die Erfindung ein autonomes Fahrzeug mit mindestens einer Einrichtung zur Erfassung von Lichtsignalen einer Lichtsignalanlage und mit mindestens einer drahtlosen Schnittstelle zur Kommunikation mindestens mit weiteren Fahrzeugen.
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Moderne Fahrzeuge verfügen über Fahrerassistenzsysteme, mit welchen die Lichtsignale einer Lichtsignalanlage beziehungsweise einer Ampelanlage erkannt werden können und das Fahrzeug in Abhängigkeit von dem erkannten Lichtsignal zumindest teilautomatisiert manövriert werden kann. Beispielsweise sind Abstandsregeltempomaten bekannt, welche eine zusätzliche Ampelerkennung beinhalten. Somit wird es ermöglicht, dass das Fahrzeug automatisiert an einer roten Ampel zum Stillstand gebracht wird. Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik Fahrerassistenzsysteme beziehungsweise Sensorsysteme bekannt, mit denen Warnleuchten, beispielsweise Warnleuchten von Rettungsfahrzeugen oder dergleichen, erkannt werden können.
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Existierende Sensorsysteme bieten nicht immer die Möglichkeit, den Zustand einer Lichtsignalanlage und/oder einer Warnleuchte zuverlässig zu erkennen. So kann eine Ampelanlage verschmutzt oder durch zum Beispiel einen Ast eines Baumes verdeckt sein oder einen Defekt haben, so dass das Signallicht der Ampel durch ein Fahrzeugkamerasystem nicht genügend gut erkannt werden kann.
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Die
DE 10 2020 135 000 A1 beschreibt beispielsweise die Verwendung von optischen Sensoren zum Erfassen und Charakterisieren des Zustands von Verkehrsampeln, um die Navigation von autonomen Fahrzeugen zu unterstützen. Insbesondere wird eine bestimmte optische Konfiguration gezeigt, die sowohl einen Sensor mit fester Belichtung als auch einen Sensor mit automatischer Belichtung umfasst. Bildmaterial der beiden Sensortypen kann kombiniert werden, um den Zustand von Verkehrssignalen an einer bestimmten Kreuzung genauer zu charakterisieren. Zudem werden Systeme und Verfahren zum Analysieren nur ausgewählter Bereiche des vom Verkehrsampelerfassungssystem aufgenommenen Bildmaterials beschrieben.
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Zur Schaffung einer Anhalteassistenz betrifft die
DE 10 2017 208 646 A1 ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, bei welchem mittels einer Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs ein Anhaltepunkt für das Kraftfahrzeug ermittelt wird. Bei dem Verfahren ermittelt das Kraftfahrzeug eine Notwendigkeit am Anhaltepunkt anzuhalten und bewirkt bei Bestehen der Notwendigkeit am Anhaltepunkt ein Anhalten des Kraftfahrzeugs. Bei Nichtbestehen der Notwendigkeit führt eine Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs eine Bewegung des Kraftfahrzeugs durch oder gibt einen das Nichtbestehen der Notwendigkeit charakterisierenden Hinweis an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs aus.
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Die
DE 10 2018 210 125 A1 offenbart ein Verfahren zur Zuordnung von Ampeln einer Ampelanlage eines von dieser Ampelanlage gesteuerten Fahrbahnabschnitts zu den Fahrspuren des Fahrbahnabschnitts. Dabei wird eine Zuordnungstabelle für erkannte Ampelanlagen erstellt, wobei die Zuordnungstabelle die Ampeln der Ampelanlage den Fahrspuren des Fahrbahnabschnitts zuordnet.
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Die
US 2021 / 0 024 091 A1 offenbart eine Wegbereitstellungsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie Weginformationen für ein Fahrzeug bereitstellt. Dabei ist eine Kommunikationseinheit umfasst, die konfiguriert ist, um Karteninformationen von einem Server zu empfangen, wobei die Karten Informationen eine Vielzahl von Datenschichten enthalten.
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Die
DE 10 2012 111 740 A1 offenbart ein Verfahren zur Nutzung eines Ampelphasenassistenten, der mittels einer Kamera Ampeln erkennt und die Länge des Fahrwegs in Richtung der Ampel bestimmt, wobei ein der Länge entsprechendes Steuersignal an ein Fahrzeug ausgegeben wird.
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Die
US 2021 / 0 171 040 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Steuergerätes eines Fahrzeugs, wobei entlang einer festgelegten Route Haltepunkte bestimmt werden, wobei gleichzeitig ein Wert für die Wahrscheinlichkeit des Anhaltens des Fahrzeugs an dem Haltepunkt für ein Haltemanöver bestimmt wird.
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Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs sowie ein autonomes Fahrzeug anzugeben, bei denen trotz unzureichender Sicht auf eine Lichtsignalanlage dennoch eine sichere Weiterfahrt gewährleistet werden kann.
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Diese Aufgabe ist bei der vorliegenden Erfindung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs 1 zunächst dadurch gelöst, dass mehrere autonome Fahrzeuge als Teil einer Fahrzeugflotte miteinander kommunizieren, dass durch Schwarmdaten der autonomen Fahrzeuge Haltepunkte bestimmt werden, an denen eine ausreichende Zuordnung der Lichtsignale der ersten Lichtsignalanlage voraussichtlich gewährleistet ist, wenn durch die Einrichtung zur Erfassung von Lichtsignalen festgestellt wird, dass eine ausreichend genaue Sicht auf die erste Ampelanlage für eine Zuordnung der Lichtsignale der ersten Ampelanlage nicht gegeben ist.
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Unter einem autonomen Fahrzeug ist ein Fahrzeug zu verstehen, das ohne Einfluss eines menschlichen Fahrers fahren, steuern und beispielsweise einparken kann. Darunter fallen insbesondere Kraftfahrzeuge, des Weiteren auch Lastkraftwagen, landwirtschaftliche Zugmaschinen und Militärfahrzeuge ohne Einfluss des Fahrers oder ganz ohne Fahrer. Autonome Fahrzeuge sind kognitive Systeme, die mit Hilfe verschiedener Sensoren ihre Umgebung wahrnehmen und aus den gewonnenen Informationen ihre eigene Position und die anderer Verkehrsteilnehmer bestimmen können. In Zusammenarbeit mit einer Navigationssoftware können sie das Fahrziel ansteuern und Kollisionen auf dem Weg vermeiden.
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Unter einer Lichtsignalanlage sind insbesondere Ampelanlagen zu verstehen. Daneben können aber auch elektrische beziehungsweise elektronisch steuerbare Anzeigetafeln, Bildschirme beziehungsweise Projektionen mit dargestellten Texten und/oder Symbolen als Lichtsignaleinrichtung gelten.
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Diese Lichtsignale können von der Einrichtung zur Erfassung von Lichtsignalen erfasst und verarbeitet werden. Dabei kann die Einrichtung zur Erfassung von Lichtsignalen ein Kamerasystem umfassen. Denkbar wären auch eine alternative oder zusätzliche Umfeldsensorik, zur Erfassung der Lichtsignale.
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Eine ausreichend zuverlässige Erfassung bedeutet in diesem Zusammenhang, dass anhand von Referenzdaten ein ausreichend sicherer Vergleich durchgeführt werden kann, der darauf schließen lässt, welche Art von Lichtsignalen durch die Lichtsignalanlage gerade ausgegeben wird. Kann kein Vergleich mit einer Referenz durchgeführt werden, ist nicht sichergestellt, dass die Lichtsignale richtig erfasst werden. Somit kann das autonome Fahrzeug nicht eigenständig entscheiden, ob beispielsweise eine Ampelanlage grünes Licht für die Weiterfahrt oder rotes Licht zum Stehenbleiben aussendet.
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Die Kommunikation der autonomen Fahrzeuge untereinander kann mittels C2X-Funkmodulen erfolgen, um standardisierte Nachrichten untereinander und gegebenenfalls mit der Infrastruktur auszutauschen. Beispiele dafür sind die CAM (Cooperative Awareness Message), oder DENM (Decentralized Environmental Notification Message) des ETSI Standards für C2X Kommunikation. Das autonome Fahrzeug kann mittels C2X-Kommunikation mit weiteren Fahrzeugen kommunizieren. Denkbar ist aber auch, dass die Kommunikation mittels eines anderen geeigneten drahtlosen Standards realisiert wird. Denkbar wäre eine Übermittlung über einen Uu-Link über Mobilfunk. Daneben kann auch ein Wifi-basierter Standard wie IEEE 802.11 p über direkte Kommunikation oder über die Infrastruktur, Fahrzeug zu Infrastruktur (V2I), gesendet werden. Ferner wäre auch eine Satellitenkommunikation denkbar.
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Bei den Schwarmdaten handelt es sich um gebündelte Daten von mehreren Fahrzeugen beziehungsweise autonomen Fahrzeugen, mittels derer beispielsweise durch Mittelung bestimmter Parameter Erkenntnisse über bestimmte Gegebenheiten im Straßenverkehr erlangt werden können, die allgemein anwendbar sind. Wenn aus Schwarmdaten ersichtlich ist, dass Fahrzeuge beispielsweise nur eine bestimmte Fahrspur nutzen, obwohl gemäß einer Datenquelle, beispielsweise Navigationsdaten, mehrere Spuren nutzbar wären, kann daraus geschlossen werden, dass die weiteren Fahrspuren zum aktuellen Zeitpunkt nicht befahrbar sind. Entsprechend können Sensordaten anderer Fahrzeuge an zentraler Stelle gebündelt werden, um einen größeren Informationsgehalt in Bezug auf bestimmte Punkte im Straßenverkehr, beispielsweise einer Lichtsignalanlage, zu erhalten.
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Dem autonomem Fahrzeug ist bereits bei beziehungsweise vor der Anfahrt beispielsweise zur Ampelanlage, aufgrund der Schwarmdaten der Fahrzeugflotte, bekannt, dass es genügend wahrscheinlich eine ungenügende Sicht auf die Signallichter der Ampelanlage geben dürfte, so dass eine Weiterfahrt nicht möglich wird, wenn übliche Haltepunkte, wie die standardisierte Haltelinie an einer Ampelanlage, vor der Ampel gewählt werden. Seitens aufbereiteter und verfügbarer Schwarmdaten kann dann gegebenenfalls für das autonome Fahrzeug eine Weiterfahrt ermöglicht werden durch Nutzung bestimmter, vorgegebener Haltepunkte aus aktuellen Schwarmdaten mit aktueller Sichtbehinderung an der Lichtsignalanlage an denen eine genügend gute Sicht auf die Lichtsignalanlage gewährleistet werden kann.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Bei einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass auf einer, zur vom autonomen Fahrzeug befahrenen ersten Fahrspur, alternativen Fahrspur in gleicher Fahrtrichtung Haltepunkte bestimmt werden. Auf diese Weise kann eine andere verfügbare Fahrspur in die gleiche Fahrtrichtung bei der Anfahrt auf die Lichtsignalanlage an einen entsprechend bestimmten Haltepunkt erfolgen, so dass eine genügend gute Sicht auf die Lichtsignalanlage möglich ist. Auf der alternativen Fahrspur ist der Winkel, in dem auf die Lichtsignalanlage geschaut wird, verändert. Mögliche Hindernisse, die auf der ursprünglichen Fahrspur die Sicht auf die Lichtsignalanlage verdecken, sind auf der alternativen Fahrspur im Idealfall nicht vorhanden beziehungsweise nicht im Sichtbereich.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass mindestens ein Haltepunkt auf der Grundlage von Lichtsignalen von mindestens einer zweiten Lichtsignalanlage bestimmt wird. Dabei kann festgestellt werden, ob es Haltepunkte gibt und/oder eine alternative Fahrspur gewählt werden kann, um eine genügend gute Sicht auf weitere Lichtsignalanlagen, beispielsweise Ampelanlagen, zu erhalten, um genügend sicher auf eine Ampelschaltung zu schließen und dementsprechend eine Weiterfahrt für das autonome Fahrzeug zu ermöglichen. Wenn beispielsweise Ampeln in Fahrtrichtung zu bestimmten Zeitpunkten umschalten, ist davon auszugehen, dass auch die Lichtsignalanlage, an die das autonome Fahrzeug heranfährt, sich nach einer analogen Ampelschaltung verhält. Häufig sind an Kreuzungen auch mehrere Ampeln angeordnet, die für die gleiche Fahrspur gelten. Wenn die Sicht auf eine alternative Ampel für die gleiche Fahrspur gewährleistet werden kann, ist es unerheblich, ob die Sicht auf die, durch die Umfeldsensorik des autonomen Fahrzeugs nicht erkennbare Ampel, nicht gegeben ist.
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Zusätzlich oder alternativ kann bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass eine zuverlässige Erfassung der Lichtsignale auf Basis eines ersten Wahrscheinlichkeitsschwellwertes bewertet wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass das autonome Fahrzeug nur an der Lichtsignalanlage weiterfahren kann, wenn mit genügender Wahrscheinlichkeit beziehungsweise Sicherheit, oberhalb des Wahrscheinlichkeitsschwellwertes das Lichtsignal an der Ampel bestimmt werden kann und zu demjenigen Zeitpunkt gemäß der Ampelschaltung das Weiterfahren erlaubt ist.
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Um das Verfahren situationsbedingt anpassen zu können, ist bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein zweiter Wahrscheinlichkeitsschwellwert oberhalb des ersten Wahrscheinlichkeitsschwellwertes vorgesehen, wobei zwischen dem ersten Wahrscheinlichkeitsschwellwert und dem zweiten Wahrscheinlichkeitsschwellwert eine Fahrt des autonomen Fahrzeugs mit reduzierter Geschwindigkeit ermöglicht wird. Durch den weiteren, zweiten Wahrscheinlichkeitsschwellwert, oberhalb des ersten Wahrscheinlichkeitsschwellwertes für die Erkennung der Ampelschaltung, wird bis zum zweiten Wahrscheinlichkeitsschwellwert eine Weiterfahrt nur mit reduzierter Geschwindigkeit erlaubt. Mit größer werdender Unsicherheit zwischen dem ersten Wahrscheinlichkeitsschwellwert und dem zweiten Wahrscheinlichkeitsschwellwert kann die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs weiter reduziert werden, bis unterhalb des ersten Wahrscheinlichkeitsschwellwertes das Fahrzeug nicht weiterfährt und vor der Ampelanlage stehen bleiben muss.
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Zusätzlich kann bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass die Fahrt mit reduzierter Geschwindigkeit zusätzlich in Abhängigkeit einer Bewertung der aktuellen Verkehrssituation erfolgt. Auf diese Weise kann es oberhalb des ersten Wahrscheinlichkeitsschwellwertes W1 für die Ermittlung des Lichtsignals an der Ampel einen „Übergangsbereich“ geben in dem entsprechend der aktuellen Bewertung der Verkehrssituation ein „Vortasten“ des Fahrzeugs A1 an der Ampel vorgesehen ist. Je nach aktueller Verkehrssituation kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechend angepasst und minimiert werden, sodass das Fahrzeug nur wenige Meter oder Zentimeter weiterfährt. Sollte sich die Sicht auf die Lichtsignalanlage in dieser Zeit verbessern, ist ein Haltepunkt gefunden, von dem aus ein Manövrieren des autonomen Fahrzeuges unter Beachtung der Lichtsignale der Lichtsignalanlage möglich ist.
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Um die Verkehrssicherheit der Fahrt des autonomen Fahrzeugs zu erhöhen, ist bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass bei Unterschreiten des ersten Wahrscheinlichkeitsschwellwertes eine Weiterfahrt des Fahrzeugs unterbunden wird. Sollten keine Haltepunkte gefunden werden, an denen der erste Wahrscheinlichkeitsschwellwert zur Beurteilung der Signale der Lichtsignalanlage überschritten wird, ist es zu unsicher, das Fahrzeug fortzubewegen. Da es sich durch die Schwarmdaten um dynamische Daten handelt, kann durch kurzeitiges Abwarten die Datenlage derart verändert werden, dass Haltepunkte gefunden werden können, die es dem autonomen Fahrzeug erlauben, weiterzufahren.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die autonomen Fahrzeuge Zugriff auf eine gemeinsame zentrale Einrichtung zur Datenverarbeitung haben und dass die Kommunikation der autonomen Fahrzeuge untereinander über die zentrale Einrichtung zur Datenverarbeitung verwaltet wird. Bei der Einrichtung zur Datenverarbeitung kann es sich beispielsweise um einen zentralen Server des Autoherstellers oder eines Verkehrsverbundes handeln. Denkbar wäre auch die Vernetzung mit zentralen Auswerteeinrichtungen von Behörden, die in diesem Verkehrsbereich zuständig sind. Durch die zentrale Verbindung können die Fahrzeuge auf dasselbe Backend zurückgreifen, wodurch standardisierte Nachrichten unter den Fahrzeugen ausgetauscht werden können. Unabhängig vom tatsächlichen Fahrzeugmodell können die Daten vereinfacht an die entsprechenden Fahrzeuge übertragen werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass mindestens eine alternative Route für das autonome Fahrzeug bestimmt wird, durch die eine Konfrontation mit der ersten Lichtsignalanlage verhindert wird, wenn anhand der Schwarmdaten eine Bestimmung eines Haltepunktes an dem eine ausreichende Zuordnung der Lichtsignale der ersten Ampelanlage voraussichtlich gewährleistet ist, nicht erfolgen kann. Auf diese Weise kann die Lichtsignalanlage, deren Signale voraussichtlich nicht korrekt erfasst werden können, umfahren werden. Somit wird vermieden, dass das autonome Fahrzeug an der Lichtsignalanlage fälschlicherweise den Verkehr aufhält, weil nicht erkennbar ist, ob eine Weiterfahrt erfolgen kann oder nicht.
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Die vorgenannte Aufgabe wird außerdem gelöst von einem autonomen Fahrzeug mit mindestens einer Einrichtung zur Erfassung von Lichtsignalen einer Lichtsignalanlage und mit mindestens einer drahtlosen Schnittstelle zur Kommunikation mindestens mit weiteren Fahrzeugen. Es ist vorgesehen, dass durch die Einrichtung zur Erfassung von Lichtsignalen einer Lichtsignalanlage ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist. Die obigen Ausführungen betreffend das erfindungsgemäße Verfahren gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße autonome Fahrzeug.
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Elektronische oder elektrische Geräte und/oder andere relevante Geräte oder Komponenten gemäß den hier beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter Verwendung jeder geeigneten Hardware, Firmware (zum Beispiel einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung), Software oder einer Kombination aus Software, Firmware und Hardware implementiert werden. Beispielsweise können die verschiedenen Komponenten dieser Geräte auf einem integrierten Schaltkreis (IC) oder auf separaten IC-Chips untergebracht sein. Darüber hinaus können die verschiedenen Komponenten dieser Geräte auf einer flexiblen gedruckten Schaltungsfolie, einem Tape-Carrier-Package (TCP), einer Leiterplatte (PCB) oder auf einem einzigen Substrat implementiert sein. Darüber hinaus können die verschiedenen Komponenten dieser Vorrichtungen ein Prozess oder Thread sein, der auf einem oder mehreren Prozessoren in einem oder mehreren Computergeräten läuft, Computerprogrammanweisungen ausführt und mit anderen Systemkomponenten interagiert, um die verschiedenen hier beschriebenen Funktionen auszuführen. Die Computerprogrammanweisungen sind in einem Speicher gespeichert, der in einem Computergerät unter Verwendung eines Standardspeichers, wie zum Beispiel eines Arbeitsspeichers (RAM), implementiert werden kann. Die Computerprogrammanweisungen können auch in anderen nicht-übertragbaren, computerlesbaren Medien gespeichert werden, wie zum Beispiel auf einer CD-ROM, einem Flash-Laufwerk oder ähnlichem. Eine fachkundige Person sollte auch erkennen, dass die Funktionalität verschiedener Computergeräte kombiniert oder in ein einziges Computergerät integriert werden kann oder dass die Funktionalität eines bestimmten Computergeräts auf ein oder mehrere andere Computergeräte verteilt werden kann, ohne vom Anwendungsbereich der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung der Durchführung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs und
- 2 eine Blockdarstellung verschiedener Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kreuzung eines Verkehrsbereichs in einer Draufsicht. An der Kreuzung befinden sich mehrere autonome Fahrzeuge 10. Unter einem autonomen Fahrzeug 10 ist ein Fahrzeug zu verstehen, das ohne Einfluss eines menschlichen Fahrers fahren, steuern und beispielsweise einparken kann. Autonome Fahrzeuge 10 sind kognitive Systeme, die mit Hilfe verschiedener Sensoren ihre Umgebung wahrnehmen und aus den gewonnenen Informationen ihre eigene Position und die anderer Verkehrsteilnehmer bestimmen können. In Zusammenarbeit mit einer Navigationssoftware können sie das Fahrziel ansteuern und Kollisionen auf dem Weg vermeiden. Die autonomen Fahrzeuge 10 umfassen in diesem Ausführungsbeispiel ein Sensorsystem in Form einer Einrichtung 12 zur Erfassung von Lichtsignalen 14 mindestens einer ersten Lichtsignalanlage 16.
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Auf diese Weise ist es möglich, dass das autonome Fahrzeug 10 die Lichtsignale 14 der ersten Lichtsignalanlage 16 wahrnimmt und derart verarbeiten kann, dass eine Weiterfahrt bei einem entsprechenden Lichtsignal 14 unterbunden, beziehungsweise ermöglicht wird, wenn das Lichtsignal 14 die Weiterfahrt erlaubt. Leider ist es möglich, dass Lichtsignale 14 einer Lichtsignalanlage nicht erkannt werden können. Dies kann verschiedene Gründe haben. Denkbar ist, dass die Lichtsignalanlage durch verschiedene Hindernisse verdeckt wird. Eine Verschmutzung der Lichtsignalanlage 16 oder Gegenlicht, das heller als die Lichtsignale 14 der ersten Lichtsignalanlage 16 sind, können ebenfalls dazu führen, dass die Lichtsignale 14 nicht korrekt erfasst werden können.
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Für den Fall, dass die Sicht auf die Lichtsignalanlage 16 nicht gewährleistet werden kann, sind alternative Haltepunkte 18 vorgesehen, die auf Basis der Schwarmdaten von verschiedenen autonomen Fahrzeugen 10, berechnet wurden. Dem autonomem Fahrzeug 10 ist dadurch bereits bei beziehungsweise vor der Anfahrt zur ersten Lichtsignalanlage 16, aufgrund der Schwarmdaten der Fahrzeugflotte, bekannt, dass es genügend wahrscheinlich eine ungenügende Sicht auf die Lichtsignale 14 der ersten Lichtsignalanlage 16 geben dürfte, so dass eine Weiterfahrt nicht möglich wird, wenn übliche Haltepunkte 18, wie die standardisierte Haltelinien an einer Ampelanlage, vor der Ampel gewählt werden. Seitens aufbereiteter und verfügbarer Schwarmdaten kann dann gegebenenfalls für das autonome Fahrzeug 10 eine Weiterfahrt ermöglicht werden, durch Nutzung bestimmter, vorgegebener Haltepunkte 18 aus aktuellen Schwarmdaten mit aktueller Sichtbehinderung an der ersten Lichtsignalanlage 16 an denen eine genügend gute Sicht auf die erste Lichtsignalanlage 16 gewährleistet werden kann.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dabei zusätzlich vorgesehen, dass auf einer zur vom autonomen Fahrzeug 10 befahrenen ersten Fahrspur 20 alternativen Fahrspur 22 in gleicher Fahrtrichtung Haltepunkte 18 bestimmt werden. Auf diese Weise kann eine andere verfügbare Fahrspur in die gleiche Fahrtrichtung bei der Anfahrt auf die erste Lichtsignalanlage 16 an einen entsprechend bestimmten Haltepunkt 18 erfolgen, so dass eine genügend gute Sicht auf die erste Lichtsignalanlage 16 möglich ist. Auf der alternativen Fahrspur ist der Winkel, in dem auf die erste Lichtsignalanlage 16 geschaut wird, verändert. Mögliche Hindernisse, die auf der ursprünglichen ersten Fahrspur 20 die Sicht auf die Lichtsignalanlage verdecken, sind auf der alternativen Fahrspur 22 im Idealfall nicht vorhanden beziehungsweise nicht im Sichtbereich. Der Wechsel der von der ersten Fahrspur 20 auf die alternative Fahrspur 22 ist in 1 durch das autonome Fahrzeug 10 in gestrichelter Linie dargestellt.
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Weiter ist vorgesehen, dass mindestens ein Haltepunkt 18 auf der Grundlage von Lichtsignalen 14 von mindestens einer zweiten Lichtsignalanlage 24 bestimmt wird. Dabei kann festgestellt werden, ob es Haltepunkte 18 gibt und/oder eine alternative Fahrspur 22 gewählt werden kann, um eine genügend gute Sicht auf weitere Lichtsignalanlagen 24, beispielsweise Ampelanlagen, zu erhalten, um genügend sicher auf eine Ampelschaltung zu schließen und dementsprechend eine Weiterfahrt für das autonome Fahrzeug 10 zu ermöglichen. Wenn beispielsweise Ampeln in Fahrtrichtung zu bestimmten Zeitpunkten umschalten, ist davon auszugehen, dass auch die Lichtsignalanlage 16, an die das autonome Fahrzeug 10 heranfährt, sich nach einer analogen Ampelschaltung verhält. Häufig sind an Kreuzungen auch mehrere Ampeln angeordnet, die für die gleiche Fahrspur gelten. Wenn die Sicht auf eine alternative Ampel für die gleiche Fahrspur gewährleistet werden kann, ist es unerheblich, ob die Sicht auf die, durch die Umfeldsensorik des autonomen Fahrzeugs 10 nicht erkennbare Ampel, nicht gegeben ist.
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Die autonomen Fahrzeuge 10 kommunizieren in diesem Ausführungsbeispiel mittels einer drahtlosen Schnittstelle 26 per Car2Car-Kommunikation, sodass sich diese auch über die schlechte Einsehbarkeit der ersten Lichtsignalanlage 16 austauschen können, die durch ein Hindernis 28 verdeckt wird.
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2 zeigt eine Blockdarstellung einzelner Schritte bei der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei ist in Schritt 100 vorgesehen, dass ein autonomes Fahrzeug 10 mittels der Einrichtung 12 zur Erfassung von Lichtsignalen 14 versucht, die Lichtsignale 14 einer ersten Lichtsignalanlage 16 zu erfassen. Dabei besteht zwischen dem autonomen Fahrzeug 10 und weiteren autonomen Fahrzeugen ein Datenaustausch mittels einer drahtlosen Verbindung. Daher ist dem autonomem Fahrzeug 10 bereits bei beziehungsweise vor der Anfahrt zur ersten Lichtsignalanlage 16 bekannt, dass es genügend wahrscheinlich eine ungenügende Sicht auf die Signallichter der Ampelanlage geben dürfte (Schritt 102), so dass eine Weiterfahrt nicht möglich wird, wenn übliche Haltepunkte (ohne Sichtbehinderung) vor der ersten Lichtsignalanlage gewählt werden.
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Seitens aufbereiteter und verfügbarer Schwarmdaten wird in Schritt 104 für das autonome Fahrzeug 10 eine Weiterfahrt durch folgende Implementierungen ermöglicht werden: In Schritt 106 werden bestimmte Haltepunkte 18 aus aktuellen Schwarmdaten mit aktueller Sichtbehinderung an der ersten Lichtsignalanlage 16 an denen eine genügend gute Sicht auf die erste Lichtsignalanlage 16 gewährleistet werden kann, vorgegeben, zu denen das autonome Fahrzeug 10 anfahren kann, um eine ausreichende Sicht auf die erste Lichtsignalanlage 16 zu haben.
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In Schritt 108 wird eine alternative Fahrspur in die gleiche Fahrtrichtung bei der Anfahrt auf die erste Lichtsignalanlage 16 mit vorgegebenen Haltepunkten 18 angefahren, so dass eine genügend gute Sicht auf die erste Lichtsignalanlage 16 möglich ist.
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In Schritt 110 werden, sollte es keine ausreichenden Haltepunkte 18 aus den Schritten 104, 106 und/oder 108 geben, Haltepunkte 18 gewählt, um genügend gute Sicht auf weitere Lichtsignalanlagen zu erhalten, um genügend sicher auf eine Ampelschaltung von der ersten Lichtsignalanlage 16 zu schließen und dementsprechend eine Weiterfahrt für das autonome Fahrzeug zu ermöglichen. In Schritt 112 wird rechtzeitig vor Erreichen der ersten Lichtsignalanlage 16 eine andere Fahrtroute gewählt, bei der das autonome Fahrzeug 10 nicht mit der ersten Lichtsignalanlage konfrontiert wird.
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Das autonome Fahrzeug soll nur an der ersten Lichtsignalanlage 16 weiterfahren, wenn mit genügender Wahrscheinlichkeit beziehungsweise Sicherheit oberhalb eines ersten Wahrscheinlichkeitsschwellwertes das Lichtsignal 14 an der ersten Lichtsignalanlage 16 bestimmt werden kann und zu demjenigen Zeitpunkt gemäß der Ampelschaltung das Weiterfahren erlaubt ist. Oberhalb des ersten Wahrscheinlichkeitsschwellwertes ist ein zweite Wahrscheinlichkeitsschwellwert vorgesehen, um für die Ermittlung des Lichtsignals 14 an der ersten Lichtsignalanlage 16 einen „Übergangsbereich“ vorzugeben, in dem entsprechend der aktuellen Bewertung der Verkehrssituation ein „Vortasten“ des autonomen Fahrzeugs 10 an der ersten Lichtsignalanlage 10 vorgesehen ist. Dabei ist der zweite Wahrscheinlichkeitsschwellwert oberhalb vom ersten Wahrscheinlichkeitsschwellwert für die Erkennung der Ampelschaltung vorgesehen, wobei es bis zum zweiten Wahrscheinlichkeitsschwellwert eine Weiterfahrt nur mit reduzierter Geschwindigkeit geben soll. Mit größer werdender Unsicherheit zwischen den Wahrscheinlichkeitsschwellwerten kann die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 10 weiter reduziert werden, bis unterhalb des ersten Wahrscheinlichkeitsschwellwertes das autonome Fahrzeug 10 nicht weiterfährt und vor der ersten Lichtsignalanlage 16 stehen bleiben muss.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- autonomes Fahrzeug
- 12
- Einrichtung zur Erfassung von Lichtsignalen
- 14
- Lichtsignal
- 16
- erste Lichtsignalanlage
- 18
- Haltepunkt
- 20
- erste Fahrspur
- 22
- alternative Fahrspur
- 24
- zweite Lichtsignalanlage
- 26
- drahtlose Schnittstelle
- 28
- Hindernis
