WO2018024370A1 - Verfahren zum betreiben eines fahrzeugs und vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

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WO2018024370A1
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route release
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Tobias Aurand
Markus Zimmer
Soeren Schoerle
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    • B60W2556/45—External transmission of data to or from the vehicle

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a vehicle according to the features of the preamble of claim 1 and an apparatus for carrying out the
  • a lane of the vehicle has a minimum track width
  • a radius of curvature of the lane of the vehicle is greater than a predetermined limit
  • DE 10 2013 224 824 A1 describes a control and detection device for a motor vehicle and a method for detecting an image code by means of a control and detection device installed in a motor vehicle.
  • Determination of the driving speed are equipped, which cooperate with outside the vehicle in the roadway established signalers. All electronic control means and a transmitter / receiver device are housed in the vehicle. Outside the vehicle, co-operating and permissible are in the lane area with the transmitter / receiver facility
  • Driving speeds containing code structures arranged in the form of reflection surfaces.
  • the signals coming from the code structures of the reflection surfaces to the receiver can be fed to the electronic control means.
  • the driving speed of the vehicle is automatically controllable such that it does not exceed the indicated value.
  • the invention is based on the object to provide a comparison with the prior art improved method for operating a vehicle and an apparatus for performing this compared to the prior art improved method.
  • the object is achieved by a method for operating a vehicle having the features of claim 1 and an apparatus for performing the method with the features of claim 9.
  • the at least one route release information is determined by detecting and expediently decoding an off-vehicle image code containing a reference for retrieving the at least one route release information from a server and / or detecting a radio signal that is the reference for retrieval the at least one route release information from the server and which is transmitted by a transmitter, which is located in a vicinity of a road used by the vehicle, in particular on or next to the road, conveniently immediately adjacent to the road, ie in particular substantially within a usual for traffic signs or prescribed distance to the roadway.
  • the transmitter may in particular also be arranged on the roadway or in the roadway.
  • the transmitter is expediently positioned before the start or at the beginning or in the beginning region of the route section.
  • the highly automated and autonomous control operation differ, for example, in that a vehicle driver a respective traffic situation
  • the method allows a higher availability of highly automated and / or autonomous control operation, as in contrast to the prior art no
  • satellite-based localization of the vehicle is required to identify the currently traveled by the vehicle and / or route ahead.
  • the disadvantage here is that it is not possible in the case of unavailability of the satellites, for example in urban canyons and tunnels, to determine the route release information associated with this route section.
  • Track clearance information is provided via facilities at or on the respective
  • inventive solution allows this highly automated and / or autonomous control operation, so that a number of sections with highly automated and / or autonomous control operation and thus its availability by means of the
  • the server on which the route release information can be retrieved is, in particular, an off-board server which can be accessed via a wireless communication connection, for example via a mobile radio connection and / or Internet connection.
  • a wireless communication connection for example via a mobile radio connection and / or Internet connection.
  • the route share is retrieved based on this reference from the particular external vehicle server, the call is made via the wireless communication connection, in particular via the wireless Internet connection and / or mobile connection.
  • d. H. when retrieving the at least one route release information from the server, it is possible that changes can be accepted in real time and, for example, the image code does not have to be exchanged if changes are made in the respective route section. The changes are then set on the server and can be retrieved.
  • this method is less susceptible to tampering because the route release information, for example, is provided only by a particular, well-secured server. Thus, erroneous information can be detected quickly. Furthermore, a picture code is on
  • Route sharing information only needs to be updated on the server.
  • the image code is located outside the vehicle.
  • the image code is arranged on or next to the road traveled by the vehicle, for example on a sign which is, for example, a traffic sign or similarly formed and on the road, d. H. for example, next to or above the roadway, is positioned.
  • the image code is expediently positioned before the beginning or at the beginning or in the beginning region of the route section.
  • the image code can also be mounted on a mobile support, for example on a vehicle or on a trailer, in particular on a construction vehicle or construction site trailer.
  • the image code is positioned to coincide with a
  • Picture code detection unit of the vehicle is detected.
  • the image code may be attached to a traffic sign or configured as a traffic sign. This is advantageous because vehicle cameras are already on the detection of
  • the image code contains expediently in binary coded form the route release information and / or a link, ie a link, for retrieving the route release information from a server.
  • An image code is understood to be information encoded in an image, which is decrypted by a recognition unit or a reading unit, i. can be decoded.
  • the coding takes place pictorially by a one-, two- or multi-dimensional pattern.
  • the image code is preferably designed as a machine-readable code.
  • image code for example, a QR code (Quick Response Code), d. H. a two-dimensional code, and / or a bar code and / or one with these
  • the barcode is also called a bar bar code
  • Barcode, barcode or barcode Barcode.
  • the image code may be formed, for example, two-tone, for example, black and white, or multi-colored.
  • Such machine-readable codes can be recognized very quickly and are easy to implement. Furthermore, they have a much higher distinctiveness than, for example, a traffic sign or a letter or number lettering.
  • drivers are not distracted by the sight of such a picture code, since, unlike traffic signs and labels with numbers and letters, it contains no information decodable to the human eye and brain without additional technical aids.
  • the image code may be one-dimensional, two-dimensional, three-dimensional, four-dimensional or multi-dimensional.
  • the third dimension is a coloring.
  • the fourth dimension is time, that is, time. H. they change over time.
  • one or more checksums are encoded in the image code, by means of which the unique and complete recognition of the at least one
  • the image code is expediently detected by means of an image code acquisition unit of the vehicle, which is expediently designed as an optical sensor, in particular as an image acquisition unit.
  • an image code acquisition unit of the vehicle which is expediently designed as an optical sensor, in particular as an image acquisition unit.
  • the image code acquisition unit of the vehicle which is expediently designed as an optical sensor, in particular as an image acquisition unit.
  • Picture code detection unit designed as a camera or as a laser scanner.
  • a corresponding unit of the vehicle is used as image code detection unit, which also for other functions, in particular Assistance functions, is provided and therefore already installed in the vehicle anyway, so that a cost, installation costs and additional space requirements is reduced or absent, since as many as possible already existing in the vehicle components are used to carry out the process.
  • the decoding and evaluation is carried out, for example, by the image code detection unit itself or by an evaluation unit.
  • the driver is expediently informed about the determination of the at least one route release information and / or about a change in the control operation resulting from the consideration of the at least one route release information. As a result, the driver is informed in particular that the
  • highly automated or autonomous control operation is possible on the route section, so that the driver can activate it, for example.
  • the information about changing the control mode is useful. For example, the driver then switch from highly automated to autonomous control mode or this is done automatically.
  • the driver is thereby informed, in particular, that he is supported on the section more by the highly automated and / or autonomous control operation of the vehicle performing assistance function, for example, if the highly automated control mode is possible, which was not previously possible, or autonomous control mode possible is, after previously only the highly automated control mode or no control mode was possible.
  • the driver is informed when, for example, only the highly automated control mode is possible on the route in question and is thus switched from autonomous to highly automated control mode, whereby a higher attention of the driver is required.
  • the at least one route release information expediently comprises at least information for identifying the route section, for example a start, a length and / or an end of the route section which is released for highly automated control operation or for autonomous control operation, d. H. on which the highly automated or autonomous control operation is to be permitted.
  • the route section for which the route release information applies i. H. on which the highly automated and / or autonomous control operation is possible, uniquely identified, which in particular a highly automated and / or autonomous control operation is avoided on non-approved route sections. This will be the
  • the at least one route release information preferably comprises at least information as to whether the route section is enabled for autonomous control operation or exclusively for highly automated control operation. Ie. a distinction can be made between a route clearance for highly automated control operation and a route clearance for autonomous control operation.
  • the at least one route release information comprises at least one information about a construction site on the route section.
  • the highly automated and / or autonomous control operation is also on such
  • Construction areas for example, a detection of lane markers affected by cameras or not possible, since additional markings are mounted in construction sites.
  • the perception of structural features, for example by means of radar, is also faulty in construction sites.
  • the track is mostly winding, sometimes on an oncoming lane, there are additional lane markings available, lanes are narrower and there are special rules for overtaking maneuvers and a driving speed provided.
  • the method described here also enables highly automated and / or autonomous control operation under these conditions.
  • the at least one route release information expediently comprises in particular
  • the at least one route release information expediently comprises
  • At least one piece of information on at least one relevant lane boundary at least one piece of information about a lane course and / or a setpoint trajectory to be traveled, ie to a proposed setpoint trajectory which is to be traversed,
  • the information for at least one relevant lane boundary is particularly useful in construction site areas.
  • construction sites there are often different types of lane boundaries, for example, white and yellow
  • Lane markers and / or solid and broken lane markings and / or structural boundaries for example crash barriers and / or beacons.
  • the track limit to be considered is the relevant lane boundary.
  • the left and right relevant lane boundary can also be of different types. For example, it can be specified via the route release information that on a construction site no white, but only yellow lane markings
  • Lane markers and otherwise only yellow lane markers should be considered, or that only structural limitations should be considered, or that on the one hand only lane markers and on the other hand only structural
  • the minimum distances and / or the transverse offset may depend on the type of lane marking.
  • the minimum distance to a structural lane boundary for example to a guardrail or to beacons, is greater than the minimum distance to one on the roadway
  • the enumerated information is particularly advantageous in each case if there is a construction site on the route section, since in particular the latter
  • the at least one route release information is expediently used for parameterizing at least one control and / or regulating device, in particular a transverse regulator, involved in control operation, and / or for parameterizing at least one sensor used for environment detection or for parameterizing a plurality of such control and / or regulating devices or Sensors of the vehicle, so that the control and / or regulating device or the plurality of control and / or regulating devices or in this case
  • used sensors are adapted to local conditions.
  • a device according to the invention is designed to carry out the method described above.
  • the device comprises at least one
  • the device for carrying out the method comprises at least one evaluation unit. From the device according to the invention, the already described for the method advantages.
  • the device or individual components of the device can / can be part of an assistance system of the vehicle for performing the regular operation or the assistance system, in particular its at least one control and / or regulating device, for example the
  • the at least one evaluation unit can be, for example, an image evaluation unit. It can then, for example, a
  • the evaluation unit or a further evaluation unit may be provided for evaluating the radio signal.
  • the evaluation unit or a further evaluation unit can be provided for evaluating the at least one route release information.
  • the at least one Track release information to the assistance system of the vehicle for performing the control operation are supplied.
  • the device expediently also comprises a communication unit for communication with the server.
  • the image code acquisition unit is expediently designed as an optical sensor, in particular as an image acquisition unit.
  • the image code acquisition unit is expediently designed as an optical sensor, in particular as an image acquisition unit.
  • Picture code detection unit designed as a camera or as a laser scanner.
  • a corresponding unit of the vehicle is used as image code detection unit, which also for other functions, in particular
  • Assistance functions is provided and therefore already installed in the vehicle anyway, so that a cost, installation costs and additional space requirements is reduced or absent, since as many as possible already existing in the vehicle components are used to carry out the process.
  • the decoding and evaluation of the respective image code and / or of the respective radio signal is effected for example by the image code detection unit itself or by a
  • the preferably vehicle-external server and / or the respective transmitter, which transmits the respective radio signal may each be a component of the device or a separate component not belonging to the device.
  • Fig. 1 shows schematically a vehicle on a stretch section
  • Fig. 2 shows schematically a device for carrying out a method for
  • Figure 1 shows a schematic representation of a vehicle 1 on a
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a device 2 for carrying out this method.
  • the vehicle 1 is operable in a highly automated and / or autonomous control mode.
  • the highly automated and / or autonomous control operation is taking into account at least one
  • This route release information relates to the road section S. currently being traveled by the vehicle 1 and / or ahead of the vehicle 1.
  • the route release information is determined by using a picture code 3 by means of a
  • Image code detection unit 4 is detected and decoded.
  • the image code 3 is formed, for example, as a QR code or a bar code. It may be formed, for example, two-tone, for example, black and white, or multi-colored.
  • the image code detection unit 4 is expediently designed as an optical sensor, for example as a camera or as a laser scanner: the image code 3 is mounted outside the vehicle 1, expediently in front of it
  • Track section S in particular directly in front of the track section S or at the beginning of the track section S.
  • the image code 3 is mounted on or next to a driven by the vehicle 1 road FB.
  • the image code 3 may, alternatively or additionally, be mounted on a movable support, not shown here, for example on a construction vehicle or trailer.
  • the picture code is 3
  • Picture code detection unit 4 of the passing vehicle 1 is located.
  • the image code 3 is disposed on a traffic sign 7 or formed as a traffic sign 7, as shown in FIG. This is advantageous in that vehicle cameras are already designed for the detection of traffic signs. So here on already existing optimizations in the
  • the image code 3 contains in binary coded form a link, ie a link, for retrieving the route release information from a server 5.
  • the server 5 is in particular an off-board server 5, via the wireless communication link K, for example via an Internet connection , can be accessed. It is also conceivable that the image code 3 as information the
  • a radio signal F is detected, which is emitted by a transmitter 6, which is arranged in the vicinity of the roadway traveled by the vehicle 1 FB, in particular, next to or in the carriageway FB.
  • the radio signal F also contains the link as information, i. H. the reference to retrieve the
  • the link for retrieving the route release information is composed of a plurality of information which originate from different sources, namely information contained in the image code 3 and information contained in the radio signal F. This makes manipulation of the link more difficult. An unauthorized replacement of the image code 3 is thus not sufficient to the vehicle 1 wrong route release information for
  • the route release information is then retrieved from the server 5 using the determined link.
  • the route release information is thus determined using two mutually different communication paths. A first
  • Communication thread is used to capture the image code 3 and / or the radio signal F, i. from a position outside the vehicle 1 to the vehicle 1, and a second one different from the first communication path
  • Communication path is used to determine the link based on the determined link
  • the route release information expediently includes route information, for example information about a start, a length and / or an end of the route section S, on the basis of which the route section S can be identified, which is released for highly automated control operation or for autonomous control operation, ie on which the highly automated or "should be allowed autonomous control mode. It can also distinguish between a route clearance for the highly automated control mode and a route clearance for autonomous
  • Traffic situation in highly automated closed-loop control must observe more than in autonomous control mode and since he must be ready for takeover of the driving task earlier in the highly automated control mode than in autonomous control mode.
  • the route release information expediently includes information about a construction site B which is located on the current or preceding route section S.
  • the lane boundary to be considered is the relevant lane boundary SBL, SBR.
  • the left and right relevant lane boundary SBL, SBR can also from
  • route release information which includes the type of relevant lane delimiters SBL, SBR, for example, be specified that on a construction site B no white, but only yellow lane markers should be considered, or that on one side only solid white lane markers and otherwise only yellow markings should be taken into account, or that only structural limitations should be taken into account, or that on the one hand only lane markings and on the other hand only structural limitations should be considered.
  • lanes are often changed by structural measures for the duration of construction. For example, the lane course of a lane is changed so that the traffic on a hard shoulder or on a
  • Measures for changing the lane course include, in particular, the temporary installation of concrete boundaries, beacons, crash barriers, etc.
  • the provision of information about such measures is helpful because this knowledge can be used as a priori knowledge to identify the relevant lane boundary in complex and sensory difficult to detect situations.
  • Track release information may be included, depending on the nature of the respective lane marking, in particular on the nature of the relevant lane delimiter SBL, SBR.
  • the minimum distance to a structural lane boundary for example to a guardrail or to beacons, is greater than the minimum distance to a lane marking applied to the roadway FB. This leads to a transverse offset with respect to the track center.
  • the sensors used can also be parameterized and thus adapted to local conditions. This is particularly advantageous because in construction sites due to the high traffic density and the narrow and confusing situation different requirements for the sensors in terms of sensor range, sensor sensitivity, sensor selectivity or sensor accuracy be placed as on regular sections. Thus, in construction sites due to the usually limited speed a smaller sensor range is needed than with the free travel on regular sections. But in the near range a higher sensor accuracy and a higher sensor sensitivity are required than in the far range. In addition, about the adaptation of the
  • Communication connection K takes place, in particular via a wireless Internet connection.
  • Construction sites B the highly automated and / or autonomous control operation is possible.
  • the at least one route release information is contained in the image code 3
  • a uniform coding is expediently used for these image codes 3, so that no errors occur.
  • Route release information which for example also includes information on the construction site B, is available for retrieval, the retrieval is carried out, for example, as already described, via an Internet connection.
  • the reference to the server 5, either by means of the image code 3 or by means of the radio signal F, has the advantage that changes can be made in real time and, in the case of such changes, for example a change in the track pattern SV, not the image code 3 or the radio signal F must be changed, but only the route release information on the Server 5.
  • this method is less susceptible to tampering because the
  • Route sharing information for example, only from a specific, good
  • an image code 3 which refers to information on the server 5, is reusable.
  • the described method enables the highly automated and / or autonomous control operation also on sections S on which a satellite-based position determination is possible, for example in tunnels, on sections S with buildings on both sides or on sections S, which through forest areas or avenues or narrow and deep valleys, for the implementation of the procedure and in particular for the implementation of the
  • a satellite-based position determination is not absolutely necessary, but it is in particular the determination of the at least one route release information for the respective
  • the device 2 which is designed to carry out the method described above, comprises those required for carrying out the method
  • the device 2 comprises the components which are arranged in the vehicle 1, d. H. the image code detection unit 4 for detecting the respective image code 3 and / or at least one radio signal receiving unit 9 for detecting the respective radio signal F. Furthermore, the device 2 expediently comprises an evaluation unit 10. The device 2 or individual
  • Components of the device 2 can be part of an assistance system of the vehicle 1 for carrying out the regular operation or comprise the device 2 this assistance system.
  • the at least one evaluation unit 10 can be, for example, an image evaluation unit. You can then for example, a part of
  • Route release information to be provided can be provided.
  • the at least one route release information can be supplied to the assistance system of the vehicle 1 for carrying out the control operation.
  • the device 2 expediently comprises a
  • Communication unit 11 for communication with the server 5.
  • the image code acquisition unit 4 is expediently designed as an optical sensor, in particular as an image acquisition unit.
  • the image code detection unit 4 is a camera or a camera
  • Image code detection unit 4 which is also provided for other functions, in particular assistance functions, and therefore already in the
  • Vehicle 1 is installed, so that a cost, installation costs and additional space requirements is reduced or not available, since as many of the already existing in the vehicle 1 components are used to carry out the process as possible.
  • the decoding and evaluation of the image code 3 and / or the radio signal F for example, by the image code detection unit 4 itself or by the
  • the preferably vehicle-external server 5 and / or the respective transmitter 6, which transmits the respective radio signal F, can / may each be a component of the device 2 or a separate component not belonging to the device 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (1), wobei ein hochautomatisierter und/oder autonomer Regelbetrieb unter Berücksichtigung mindestens einer Streckenfreigabeinformation für einen aktuell befahrenen und/oder vorausliegenden Streckenabschnitt (S) zugelassen wird. Erfindungsgemäß wird die mindestens eine Streckenfreigabeinformation ermittelt, indem ein sich außerhalb des Fahrzeugs (1) befindender Bildcode (3) erfasst wird, der einen Verweis zum Abrufen der mindestens einen Streckenfreigabeinformation von einem Server (5) enthält, und/oder indem ein Funksignal (F) erfasst wird, das den Verweis zum Abrufen der mindestens einen Streckenfreigabeinformation vom Server (5) enthält und das von einem Sender (6) ausgesendet wird, der sich in einem Nahbereich einer vom Fahrzeug (1) befahrenen Fahrbahn (FB) befindet. Anhand des ermittelten Verweises wird sodann die mindestens eine Streckenfreigabeinformation vom Server (5) abgerufen. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung (2) zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs und Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens.
Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 10 2014 014 120 A1 beschrieben, eine Funktionsfreigabe einer hochautomatisierten Fahrfunktion bekannt. Bei einem Verfahren zum autonomen Betreiben eines Fahrzeugs auf einer vorausliegenden Fahrstrecke wird der autonome Betrieb des Fahrzeugs nur dann zugelassen, wenn für eine vorgegebene Streckenlänge der vorausliegenden Fahrstrecke eine oder eine Gruppe der folgenden Bedingungen erfüllt ist/sind:
- auf mindestens einer Seite einer aktuellen Fahrbahn des Fahrzeugs ist eine bauliche Trennung vorhanden,
- eine Fahrspur des Fahrzeugs weist eine Mindestspurbreite auf,
- es sind keine die Reichweite von Umgebungserfassungssensoren wesentlich einschränkenden Kuppen und Senken vorhanden,
- die Anzahl der Fahrspuren ändert sich nicht,
- es ist kein Tunnel vorhanden,
- es ist kein Gebäude auf der Fahrbahn vorhanden,
- es ist kein Autobahnkreuz vorhanden,
- ein Krümmungsradius der Fahrspur des Fahrzeugs ist größer als ein vorgegebener Grenzwert,
- es liegt keine Verkehrsstörung vor,
- es liegt keine Verkehrsmeldung über Gefahrensituationen vor,
- es liegt keine Verkehrsmeldung über das Vorhandensein von Baustellen vor. In der DE 10 2013 224 824 A1 werden eine Steuer- und Erfassungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur Erkennung eines Bild-Codes mittels einer in einem Kraftfahrzeug verbauten Steuer- und Erfassungseinrichtung beschrieben.
Aus der DE 295 20 819 U1 ist eine Einrichtung zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit von Fahrzeugen bekannt, die an Bord mit elektronischen Steuerungsmitteln zur
Feststellung der Fahrgeschwindigkeit ausgerüstet sind, welche mit außerhalb des Fahrzeuges im Fahrbahnbereich aufgestellten Signalgebern kooperieren. Sämtliche elektronischen Steuerungsmittel sowie eine Sender/Empfänger-Einrichtung sind im Fahrzeug untergebracht. Außerhalb des Fahrzeugs sind im Fahrbahnbereich mit der Sender/Empfänger-Einrichtung zusammenarbeitende und zulässige
Fahrgeschwindigkeiten beinhaltende Code-Strukturen in Form von Reflexionsflächen angeordnet. Die von den Code-Strukturen der Reflexionsflächen zum Empfänger gelangenden Signale sind den elektronischen Steuerungsmitteln zuführbar. In
Abhängigkeit von dem auf einer Reflexionsfläche angezeigten Geschwindigkeitswert ist die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs selbsttätig derart steuerbar, dass sie den angezeigten Wert nicht überschreitet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Verfahrens anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einem Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs wird ein teilautomatisierter, insbesondere hochautomatisierter, und/oder autonomer Regelbetrieb unter
Berücksichtigung mindestens einer Streckenfreigabeinformation für einen aktuell befahrenen und/oder vorausliegenden Streckenabschnitt zugelassen. Erfindungsgemäß wird die mindestens eine Streckenfreigabeinformation ermittelt, indem ein sich außerhalb des Fahrzeugs befindender Bildcode erfasst und zweckmäßigerweise decodiert wird, der einen Verweis zum Abrufen der mindestens einen Streckenfreigabeinformation von einem Server enthält, und/oder indem ein Funksignal erfasst wird, das den Verweis zum Abrufen der mindestens einen Streckenfreigabeinformation vom Server enthält und das von einem Sender ausgesendet wird, der sich in einem Nahbereich einer vom Fahrzeug befahrenen Fahrbahn befindet, insbesondere auf oder neben der Fahrbahn, zweckmäßigerweise unmittelbar neben der Fahrbahn, d. h. insbesondere im Wesentlichen innerhalb einer für Verkehrszeichen üblichen oder vorgeschriebenen Entfernung zur Fahrbahn. Der Sender kann insbesondere auch auf der Fahrbahn oder in der Fahrbahn angeordnet sein. Der Sender ist zweckmäßigerweise vor dem Beginn oder am Beginn oder im Anfangsbereich des Streckenabschnitts positioniert. Der Sender kann insbesondere als sogenannter N FC- Sender (NFC = Near Field Communication) ausgebildet sein.
Der hochautomatisierte und autonome Regelbetrieb unterscheiden sich beispielsweise dadurch, dass ein Fahrzeugführer eine jeweilige Verkehrssituation beim
hochautomatisierten Regelbetrieb stärker beobachten muss als beim autonomen
Regelbetrieb und/oder dass er beim hochautomatisierten Regelbetrieb früher zur
Übernahme der Fahraufgabe bereit sein muss als beim autonomen Regelbetrieb.
Das Verfahren ermöglicht eine höhere Verfügbarkeit des hochautomatisierten und/oder autonomen Regelbetriebs, da im Gegensatz zum Stand der Technik keine
satellitengestützte Lokalisierung des Fahrzeugs erforderlich ist, um den vom Fahrzeug aktuell befahrenen und/oder vorausliegenden Streckenabschnitt zu identifizieren. Im Stand der Technik wird erst aufgrund dieser satellitengestützten Identifizierung ermittelt, ob dieser Streckenabschnitt für den hochautomatisierten Regelbetrieb freigegeben ist. Nachteilig ist hierbei, dass es bei NichtVerfügbarkeit der Satelliten, zum Beispiel in Häuserschluchten und Tunneln, nicht möglich ist, die zu diesem Streckenabschnitt zugehörige Streckenfreigabeinformation zu ermitteln.
Dieser Nachteil wird durch die erfindungsgemäße Lösung vermieden, denn die
Streckenfreigabeinformation wird über Einrichtungen an oder auf dem jeweiligen
Streckenabschnitt an das Fahrzeug übermittelt, nämlich durch das Auslesen des
Bildcodes und/oder durch den Empfang des Funksignals über den Sender im Nahbereich der Fahrbahn. Dadurch wird auch auf Streckenabschnitten, auf weichen mittels des Verfahrens nach dem Stand der Technik aufgrund der oben genannten Probleme kein hochautomatisierter und/oder autonomer Regelbetrieb möglich ist, mittels der
erfindungsgemäßen Lösung dieser hochautomatisierter und/oder autonomer Regelbetrieb ermöglicht, so dass eine Anzahl der Streckenabschnitte mit hochautomatisiertem und/oder autonomem Regelbetrieb und somit dessen Verfügbarkeit mittels des
erfindungsgemäßen Verfahrens erheblich gesteigert wird. Bei dem Server, auf welchem die Streckenfreigabeinformation abrufbar ist, handelt es sich insbesondere um einen fahrzeugexternen Server, auf den über eine drahtlose Kommunikationsverbindung, beispielsweise über eine Mobilfunkverbindung und/oder Internetverbindung, zugegriffen werden kann. In den Fällen, in denen der Bildcode oder das Funksignal einen Verweis, d. h. einen Link, zum Abrufen der
Streckenfreigabeinformation enthält, wird die Streckenfreigabe anhand dieses Verweises von dem insbesondere fahrzeugexternen Server abgerufen, wobei der Abruf über die drahtlose Kommunikationsverbindung erfolgt, insbesondere über die drahtlos aufgebaute Internetverbindung und/oder Mobilfunkverbindung. Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform des Verfahrens, d. h. bei dem Abruf der mindestens einen Streckenfreigabeinformation vom Server, ist, dass Änderungen in Echtzeit übernommen werden können und beispielsweise nicht der Bildcode getauscht werden muss, falls sich Änderungen in dem jeweiligen Streckenabschnitt ergeben. Die Änderungen werden dann auf dem Server eingestellt und können abgerufen werden. Zudem ist diese Methode weniger anfällig für Manipulationen, da die Streckenfreigabeinformation beispielsweise nur von einem bestimmten, gut abgesicherten Server zur Verfügung gestellt werden. So können fälschliche Angaben schnell erkannt werden. Weiterhin ist ein Bildcode, der auf
Informationen auf dem Server verweist, d. h. verlinkt, wiederverwendbar. Die
Streckenfreigabeinformation muss nur auf dem Server aktualisiert werden.
Der Bildcode ist außerhalb des Fahrzeugs angeordnet. Insbesondere ist der Bildcode auf oder neben der vom Fahrzeug befahrenen Fahrbahn angeordnet, beispielsweise auf einem Schild, welches zum Beispiel ein Verkehrszeichenschild ist oder in ähnlicher Weise ausgebildet und an der Fahrbahn, d. h. beispielsweise neben oder über der Fahrbahn, positioniert ist. Der Bildcode ist zweckmäßigerweise vor dem Beginn oder am Beginn oder im Anfangsbereich des Streckenabschnitts positioniert. Der Bildcode kann aber auch auf einem beweglichen Träger, zum Beispiel auf einem Fahrzeug oder auf einem Anhänger, insbesondere auf einem Baustellenfahrzeug oder Baustellenfahrzeuganhänger, angebracht sein.
Zweckmäßigerweise ist der Bildcode derart positioniert, dass er mit einer
Bildcodeerfassungseinheit des Fahrzeugs erfassbar ist. Der Bildcode kann an einem Verkehrszeichenschild befestigt sein oder als Verkehrszeichenschild ausgestaltet sein. Dies ist vorteilhaft, da Fahrzeugkameras bereits auf die Erkennung von
Verkehrszeichenschildern ausgelegt sind. So kann hier auf bereits vorhandene
Optimierungen in der Bildverarbeitung zurückgegriffen werden. Der Bildcode enthält zweckmäßigerweise in binär codierter Form die Streckenfreigabeinformation und/oder einen Link, d. h. einen Verweis, zum Abrufen der Streckenfreigabeinformation von einem Server.
Unter einem Bildcode wird eine in einem Bild kodierte Information verstanden, welche durch eine Erkennungseinheit beziehungsweise eine Leseeinheit entschlüsselt d.h. dekodiert werden kann. Die Kodierung erfolgt dabei bildhaft durch ein ein-, zwei- oder mehrdimensionales Muster. Bevorzugt ist der Bildcode als ein maschinenlesbarer Code ausgeführt. Als Bildcode wird beispielsweise ein QR-Code (Quick-Response-Code), d. h. ein zweidimensionaler Code, und/oder ein Strichcode und/oder ein mit diesen
vergleichbarer Bildcode erfasst. Der Strichcode wird auch als Strichbalkencode,
Balkencode, Streifencode oder Barcode bezeichnet. Der Bildcode kann beispielsweise zweifarbig, zum Beispiel Schwarz-Weiß, oder mehrfarbig ausgebildet sein. Derartige maschinenlesbare Codes können sehr schnell erkannt werden und sind einfach realisierbar. Des Weiteren weisen sie eine wesentlich höhere Unterscheidungskraft auf als beispielsweise ein Verkehrszeichen oder eine Buchstaben- oder Zahlenbeschriftung. Zudem werden Fahrzeugführer durch den Anblick eines solchen Bildcodes nicht abgelenkt, da er, im Gegensatz zu Verkehrszeichen und Beschriftungen mit Zahlen und Buchstaben, keine für das menschliche Auge und Gehirn ohne zusätzliche technische Hilfsmittel decodierbare Information enthält.
Der Bildcode kann eindimensional, zweidimensional, dreidimensional, vierdimensional oder mehrdimensional ausgeführt sein. Bei dreidimensionalen Bildcodes ist die dritte Dimension beispielsweise eine Farbgebung. Bei vierdimensionalen Codes ist die vierte Dimension beispielsweise die Zeit, d. h. sie verändern sich im Zeitverlauf.
Zweckmäßigerweise sind in dem Bildcode eine oder mehrere Checksummen codiert, mittels welcher die eindeutige und vollständige Erkennung der mindestens einen
Streckenfreigabeinformation und/oder des Verweises zum Abrufen der mindestens einen Streckenfreigabeinformation sichergestellt ist. Damit sind Falscherkennungen praktisch ausgeschlossen, wodurch die Sicherheit des Verfahrens erhöht wird.
Der Bildcode wird zweckmäßigerweise mittels einer Bildcodeerfassungseinheit des Fahrzeugs erfasst, welche zweckmäßigerweise als ein optischer Sensor ausgebildet ist, insbesondere als eine Bilderfassungseinheit. Beispielsweise ist die
Bildcodeerfassungseinheit als eine Kamera oder als ein Laserscanner ausgebildet.
Zweckmäßigerweise wird als Bildcodeerfassungseinheit eine entsprechende Einheit des Fahrzeugs verwendet, welche auch für anderen Funktionen, insbesondere Assistenzfunktionen, vorgesehen ist und daher ohnehin bereits im Fahrzeug installiert ist, so dass ein Kostenaufwand, Installationsaufwand und ein zusätzlicher Bauraumbedarf reduziert oder nicht vorhanden ist, da zur Durchführung des Verfahrens möglichst viele bereits im Fahrzeug vorhandene Komponenten verwendet werden. Die Decodierung und Auswertung wird beispielsweise durch die Bildcodeerfassungseinheit selbst oder durch eine Auswerteeinheit durchgeführt.
Zweckmäßigerweise wird der Fahrzeugführer über die Ermittlung der mindestens einen Streckenfreigabeinformation und/oder über eine aus der Berücksichtigung der mindestens einen Streckenfreigabeinformation resultierende Änderung des Regelbetriebs informiert. Dadurch wird der Fahrzeugführer insbesondere darüber informiert, dass der
hochautomatisierte oder autonome Regelbetrieb auf dem Streckenabschnitt möglich ist, so dass der Fahrzeugführer ihn beispielsweise aktivieren kann. Auch die Information über die Änderung des Regelbetriebs ist sinnvoll. Beispielsweise kann der Fahrzeugführer dann vom hochautomatisierten in den autonomen Regelbetrieb umschalten oder dies erfolgt automatisch. Der Fahrzeugführer wird dadurch insbesondere darüber informiert, dass er auf dem Streckenabschnitt stärker durch die den hochautomatisierten und/oder autonomen Regelbetrieb des Fahrzeugs durchführende Assistenzfunktion unterstützt wird, wenn nun beispielsweise der hochautomatisierte Regelbetrieb möglich ist, welcher vorher nicht möglich war, oder der autonome Regelbetrieb möglich ist, nachdem vorher nur der hochautomatisierte Regelbetrieb oder kein Regelbetrieb möglich war. Ebenso wird der Fahrzeugführer darüber informiert, wenn auf dem betreffenden Streckenabschnitt beispielsweise nur noch der hochautomatisierte Regelbetrieb möglich ist und somit vom autonomen in den hochautomatisierten Regelbetrieb umgeschalten wird, wodurch eine höhere Aufmerksamkeit des Fahrzeugführers erforderlich ist.
Die mindestens eine Streckenfreigabeinformation umfasst zweckmäßigerweise zumindest eine Information zur Identifizierung des Streckenabschnitts, beispielsweise ein Beginn, eine Länge und/oder ein Ende des Streckenabschnitts, der für den hochautomatisierten Regelbetrieb oder für den autonomen Regelbetrieb freigegeben ist, d. h. auf dem der hochautomatisierte oder autonome Regelbetrieb zulässig sein soll. Dadurch ist der Streckenabschnitt, für welchen die Streckenfreigabeinformation gilt, d. h. auf welchem der hochautomatisierte und/oder autonome Regelbetrieb möglich ist, eindeutig identifiziert, wodurch insbesondere ein hochautomatisierter und/oder autonomer Regelbetrieb auf dafür nicht freigegebenen Streckenabschnitten vermieden wird. Dadurch wird die
Verkehrssicherheit erhöht. Vorzugsweise umfasst die mindestens eine Streckenfreigabeinformation zumindest eine Information darüber, ob der Streckenabschnitt für den autonomen Regelbetrieb oder ausschließlich für den hochautomatisierten Regelbetrieb freigegeben ist. D. h. es kann unterschieden werden zwischen einer Streckenfreigabe für den hochautomatisierten Regelbetrieb und einer Streckenfreigabe für den autonomen Regelbetrieb. Diese
Unterscheidung ist sinnvoll, da der Fahrzeugführer eine jeweilige Verkehrssituation beim hochautomatisierten Regelbetrieb stärker beobachten muss als beim autonomen
Regelbetrieb und da er beim hochautomatisierten Regelbetrieb früher zur Übernahme der Fahraufgabe bereit sein muss als beim autonomen Regelbetrieb.
Vorteilhafterweise umfasst die mindestens eine Streckenfreigabeinformation zumindest eine Information zu einer Baustelle auf dem Streckenabschnitt. Dadurch wird der hochautomatisierte und/oder autonome Regelbetrieb auch auf derartigen
Streckenabschnitten mit Baustellen ermöglicht. Insbesondere wird eine
hochautomatisierte und/oder autonome Spurhaltung auch in Baustellen sichergestellt. Bisher bekannte Verfahren bzw. Assistenzfunktionen zur Durchführung des
hochautomatisierten und/oder autonomen Regelbetriebs müssen in Baustellenbereichen deaktiviert werden, da hier erschwerte Bedingungen vorliegen. So ist in
Baustellenbereichen beispielsweise eine Erkennung von Spurmarkierungen mittels Kameras beeinträchtigt oder nicht möglich, da in Baustellen zusätzliche Markierungen angebracht sind. Auch die Wahrnehmung baulicher Merkmale, zum Beispiel mittels Radar, ist in Baustellenbereichen fehlerbehaftet. In Baustellen verläuft die Spur meist kurvig, teilweise auch auf einer Gegenfahrbahn, es sind zusätzliche Spurmarkierungen vorhanden, Fahrspuren sind schmaler und es sind besondere Regeln für Überholmanöver und bezüglich einer Fahrgeschwindigkeit vorgesehen. Das hier beschriebene Verfahren ermöglicht auch unter diesen Bedingungen den hochautomatisierten und/oder autonomen Regelbetrieb. Bezüglich eines Streckenabschnitts mit einer Baustelle umfasst die mindestens eine Streckenfreigabeinformation zweckmäßigerweise insbesondere
Informationen zur Spurführung innerhalb der Baustelle und/oder zu baustellenbedingten Regeländerungen.
Zweckmäßigerweise umfasst die mindestens eine Streckenfreigabeinformation
mindestens eine der folgenden Informationen:
- zumindest eine Information zu zumindest einer relevanten Spurbegrenzung, - zumindest eine Information zu einem Spurverlauf und/oder zu einer zu fahrenden Solltrajektorie, d. h. zu einer vorgeschlagenen Solltrajektorie, die abgefahren werden soll,
- zumindest eine Information zu einem jeweils einzuhaltenden Mindestabstand zu einer linken Spurbegrenzung und/oder zu einer rechten Spurbegrenzung und/oder zumindest eine Information zu einem zu einer Spurmitte einzuhaltenden Querversatz,
- zumindest eine Information zu einer, insbesondere auf der Fahrspur, zulässigen
Höchstgeschwindigkeit,
- zumindest eine Information zu einer Spurbreite,
- zumindest eine Information zu einem Überholverbot,
- zumindest eine Information über eine Anzahl von Fahrspuren,
- eine Information über bauliche Maßnahmen zur Änderung des Spurverlaufs.
Die Information zur zumindest einen relevanten Spurbegrenzung, zweckmäßigerweise zu mehreren oder allen auf dem Streckenabschnitt relevanten Spurbegrenzungen, insbesondere zur Art der Spurbegrenzung oder Spurbegrenzungen, ist insbesondere in Baustellenbereichen sinnvoll. In Baustellenbereichen gibt es häufig gleichzeitig verschiedene Arten von Spurbegrenzungen, beispielsweise, weiße und gelbe
Spurmarkierungen und/oder durchgezogene und unterbrochene Spurmarkierungen und/oder bauliche Begrenzungen, zum Beispiel Leitplanken und/oder Baken. Von diesen Spurbegrenzungen sollen aber jeweils nur eine Art der Spurbegrenzungen berücksichtigt werden. Die zu berücksichtigende Spurbegrenzung ist die relevante Spurbegrenzung. Die linke und rechte relevante Spurbegrenzung können dabei auch von unterschiedlicher Art sein. So kann über die Streckenfreigabeinformation beispielsweise vorgegeben werden, dass auf einer Baustelle keine weißen, sondern nur gelbe Spurmarkierungen
berücksichtigt werden sollen, oder dass auf einer Seite nur durchgezogene weiße
Spurmarkierungen und im Übrigen nur gelbe Spurmarkierungen berücksichtigt werden sollen, oder dass nur bauliche Begrenzungen berücksichtigt werden sollen, oder dass auf der einen Seite nur Spurmarkierungen und auf der anderen Seite nur bauliche
Begrenzungen berücksichtigt werden sollen.
Bei der zumindest einen Information zum jeweils einzuhaltenden Mindestabstand zur linken Spurbegrenzung und/oder rechten Spurbegrenzung und/oder zum zur Spurmitte einzuhaltenden Querversatz können die Mindestabstände und/oder der Querversatz von der Art der Spurmarkierung abhängig sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Mindestabstand zu einer baulichen Spurbegrenzung, beispielsweise zu einer Leitplanke oder zu Baken, größer ist als der Mindestabstand zu einer auf die Fahrbahn
aufgebrachten Spurmarkierung, was zu einem Querversatz bezüglich der Spurmitte führt.
Die aufgezählten Informationen sind jeweils besonders vorteilhaft, wenn sich auf dem Streckenabschnitt eine Baustelle befindet, da insbesondere dadurch der
hochautomatisierte und/oder autonome Regelbetrieb auch in Baustellenbereichen ermöglicht wird. Dies ist insbesondere möglich, da Ausfälle verhindert werden können, die aufgrund von nicht identifizierbaren Spurmarkierungen entstehen.
Die mindestens eine Streckenfreigabeinformation wird zweckmäßigerweise verwendet zur Parametrierung zumindest einer am Regelbetrieb beteiligten Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung, insbesondere eines Querreglers, und/oder zur Parametrierung mindestens eines hierbei verwendeten Sensors zur Umgebungserfassung oder zur Parametrierung mehrerer derartiger Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtungen bzw. Sensoren des Fahrzeugs, so dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung oder die mehreren Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtungen oder die hierbei
verwendeten Sensoren an jeweilige lokale Gegebenheiten angepasst werden.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens ausgebildet. Die Vorrichtung umfasst hierzu zumindest eine
Bildcodeerfassungseinheit und/oder zumindest eine Funksignalempfangseinheit. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zumindest eine Auswerteeinheit. Aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich die bereits zum Verfahren geschilderten Vorteile. Die Vorrichtung oder einzelne Komponenten der Vorrichtung kann/können ein Bestandteil eines Assistenzsystems des Fahrzeugs zur Durchführung des Regelbetriebs sein oder das Assistenzsystem, insbesondere dessen zumindest eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung, beispielsweise der
Querregler, ist ein Bestandteil der Vorrichtung. Die zumindest eine Auswerteeinheit kann beispielsweise eine Bildauswerteeinheit sein. Sie kann dann beispielsweise ein
Bestandteil der Bildcodeerfassungseinheit sein. Sie kann auch eine separate Einheit sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Auswerteeinheit oder eine weitere Auswerteeinheit zur Auswertung des Funksignals vorgesehen sein. Die Auswerteeinheit oder eine weitere Auswerteeinheit kann zur Auswertung der mindestens einen Streckenfreigabeinformation vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Streckenfreigabeinformation dem Assistenzsystem des Fahrzeugs zur Durchführung des Regelbetriebs zugeführt werden.
Zweckmäßigerweise umfasst die Vorrichtung zudem eine Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit dem Server. Dadurch- wird der Abruf der mindestens einen
Streckenfreigabeinformation vom Server ermöglicht.
Die Bildcodeerfassungseinheit ist zweckmäßigerweise als ein optischer Sensor ausgebildet, insbesondere als eine Bilderfassungseinheit. Beispielsweise ist die
Bildcodeerfassungseinheit als eine Kamera oder als ein Laserscanner ausgebildet.
Zweckmäßigerweise wird als Bildcodeerfassungseinheit eine entsprechende Einheit des Fahrzeugs verwendet, welche auch für anderen Funktionen, insbesondere
Assistenzfunktionen, vorgesehen ist und daher ohnehin bereits im Fahrzeug installiert ist, so dass ein Kostenaufwand, Installationsaufwand und ein zusätzliche Bauraumbedarf reduziert oder nicht vorhanden ist, da zur Durchführung des Verfahrens möglichst viele bereits im Fahrzeug vorhandene Komponenten verwendet werden. Die Decodierung und Auswertung des jeweiligen Bildcodes und/oder des jeweiligen Funksignals wird beispielsweise durch die Bildcodeerfassungseinheit selbst oder durch eine
Auswerteeinheit durchgeführt.
Der vorzugsweise fahrzeugexterne Server und/oder der jeweilige Sender, welcher das jeweilige Funksignal aussendet, können/kann jeweils ein Bestandteil der Vorrichtung oder eine separate, nicht zur Vorrichtung gehörende Komponente sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Fahrzeug auf einem Streckenabschnitt, und
Fig. 2 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum
Betreiben eines Fahrzeugs. Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1 auf einem
Streckenabschnitt S. Anhand dieser beispielhaften Darstellung wird im Folgenden ein Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugs 1 erläutert. Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 2 zur Durchführung dieses Verfahrens.
Das Fahrzeug 1 ist in einem hochautomatisierten und/oder autonomen Regelbetrieb betreibbar. Im Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugs 1 wird der hochautomatisierte und/oder autonome Regelbetrieb unter Berücksichtigung mindestens einer
Streckenfreigabeinformation zugelassen. Diese Streckenfreigabeinformation bezieht sich auf den vom Fahrzeug 1 aktuell befahrenen und/oder dem Fahrzeug 1 vorausliegenden Streckenabschnitt S.
Die Streckenfreigabeinformation wird ermittelt, indem ein Bildcode 3 mittels einer
Bildcodeerfassungseinheit 4 erfasst wird und decodiert wird. Der Bildcode 3 ist beispielsweise als ein QR-Code oder ein Strichbalkencode ausgebildet. Er kann beispielsweise zweifarbig, zum Beispiel schwarz-weiß, oder mehrfarbig ausgebildet sein. Die Bildcodeerfassungseinheit 4 ist zweckmäßigerweise als ein optischer Sensor ausgebildet, beispielsweise als eine Kamera oder als ein Laserscanner: Der Bildcode 3 ist außerhalb des Fahrzeugs 1 angebracht, zweckmäßigerweise vor dem
Streckenabschnitt S, insbesondere unmittelbar vor dem Streckenabschnitt S oder am Beginn des Streckenabschnitts S. Insbesondere ist der Bildcode 3 auf oder neben einer vom Fahrzeug 1 befahrenen Fahrbahn FB angebracht. Der Bildcode 3 kann, alternativ oder zusätzlich, auf einem hier nicht dargestellten beweglichen Träger, beispielsweise auf einem Baustellenfahrzeug oder Anhänger, angebracht sein. Der Bildcode 3 ist
insbesondere gut sichtbar angeordnet, d. h. er ist insbesondere derart angeordnet, dass er durch die Bildcodeerfassungseinheit 4 erfasst werden kann, d. h. er ist derart angeordnet, dass er innerhalb eines Erfassungsbereichs 8 der
Bildcodeerfassungseinheit 4 des vorbeifahrenden Fahrzeugs 1 liegt.
Beispielsweise ist der Bildcode 3 an einem Verkehrszeichenschild 7 angeordnet oder als ein Verkehrszeichenschild 7 ausgebildet, wie in Figur 1 gezeigt. Dies ist insofern vorteilhaft, als dass Fahrzeugkameras bereits auf die Erkennung von Verkehrsschildern ausgelegt sind. So kann hier auf bereits vorhandene Optimierungen in der
Bildverarbeitung zurückgegriffen werden. Der Bildcode 3 enthält in binär codierter Form einen Link, d. h. einen Verweis, zum Abrufen der Streckenfreigabeinformation von einem Server 5. Beim Server 5 handelt es sich insbesondere um einen fahrzeugexternen Server 5, auf den über eine drahtlose Kommunikationsverbindung K, zum Beispiel über eine Internetverbindung, zugegriffen werden kann. Denkbar ist es aber auch, dass der Bildcode 3 als Information die
Streckenfreigabeinformation in binär codierter Form enthält.
Alternativ wird anstelle des Bildcodes 3 ein Funksignal F erfasst, das von einem Sender 6 ausgesendet wird, der im Nahbereich der vom Fahrzeug 1 befahrenen Fahrbahn FB angeordnet ist, insbesondere auf, neben oder in der Fahrbahn FB. Das Funksignal F enthält als Information ebenfalls den Link, d. h. den Verweis, zum Abrufen der
Streckenfreigabeinformation vom Server 5. Denkbar ist es auch, dass das Funksignal F als Information die Streckenfreigabeinformation selbst enthält.
Denkbar ist auch eine Ausgestaltung des Verfahren, bei der der Link zum Abrufen der Streckenfreigabeinformation aus mehreren Informationen zusammengesetzt wird, die aus unterschiedlichen Quellen stammen, nämlich aus Informationen, die im Bildcode 3 enthalten sind und aus Informationen, die im Funksignal F enthalten sind. Damit werden Manipulationen des Links erschwert. Ein unbefugter Austausch des Bildcodes 3 reicht somit nicht aus, um dem Fahrzeug 1 falsche Streckenfreigabeinformationen zur
Verfügung zu stellen.
Die Streckenfreigabeinformation wird sodann mittels des ermittelten Links vom Server 5 abgerufen. Die der Streckenfreigabeinformation wird somit unter Verwendung zweier sich voneinander unterscheidender Kommunikationswege ermittelt. Ein erster
Kommunikationswerg wird verwendet, um den Bildcode 3 und/oder das Funksignal F zu erfassen, d.h. von einer Position außerhalb des Fahrzeugs 1 in das Fahrzeug 1 zu übertragen, und ein vom ersten Kommunikationsweg verschiedener zweiter
Kommunikationsweg wird verwendet, um anhand des ermittelten Links die
Streckenfreigabeinformation vom Server 5 abzurufen. Die zwei unterschiedlichen
Kommunikationswege sind vorteilhaft, weil dadurch unbefugte Manipulationen der Streckenfreigabeinformation erschwert werden.
Zweckmäßigerweise wird ein Fahrzeugführer des Fahrzeugs 1 über die Ermittlung der Streckenfreigabeinformation und/oder über eine aus der Berücksichtigung der
Streckenfreigabeinformation resultierende Änderung des Regelbetriebs informiert. Die Streckenfreigabeinformation beinhaltet zweckmäßigerweise Streckeninformationen, beispielsweise Informationen über einen Beginn, eine Länge und/oder ein Ende des Streckenabschnitts S, anhand derer der Streckenabschnitt S identifizierbar ist, der für den hochautomatisierten Regelbetrieb oder für den autonomen Regelbetrieb freigegeben ist, d. h. auf dem der hochautomatisierte oder autonome Regelbetrieb" zulässig sein soll. Dabei kann auch unterschieden werden zwischen einer Streckenfreigabe für den hochautomatisierten Regelbetrieb und einer Streckenfreigabe für den autonomen
Regelbetrieb. Diese Unterscheidung ist sinnvoll, da der Fahrzeugführer eine
Verkehrssituation beim hochautomatisierten Regelbetrieb stärker beobachten muss als beim autonomen Regelbetrieb und da er beim hochautomatisierten Regelbetrieb früher zur Übernahme der Fahraufgabe bereit sein muss als beim autonomen Regelbetrieb.
Die Streckenfreigabeinformation beinhaltet zweckmäßigerweise eine Information über eine Baustelle B, die sich auf dem aktuellen oder vorausliegenden Streckenabschnitt S befindet.
Die Streckenfreigabeinformation beinhaltet vorteilhafterweise mindestens eine der folgenden Informationen:
- eine Information über eine Art relevanter Spurbegrenzungen SBL, SBR,
- eine Information über einen Spurverlauf SV oder über eine vorgeschlagene
Solltrajektorie, die abgefahren werden soll,
- eine Information über eine auf einer Fahrspur FS oder auf einer jeweiligen Fahrspur FS zulässige Höchstgeschwindigkeit,
- eine Information über eine Spurbreite SB,
- eine Information über ein bestehendes Überholverbot,
- eine Information über eine Anzahl der Fahrspuren FS,
- eine Information über bauliche Maßnahmen zur Änderung des Spurverlaufs.
Die Information über die Art relevanter Spurbegrenzungen SBL, SBR ist insbesondere in Baustellenbereichen sinnvoll. In diesen Baustellenbereichen gibt es häufig gleichzeitig verschiedene Arten von Spurbegrenzungen, beispielsweise weiße und gelbe
Spurmarkierungen, durchgezogene und unterbrochene Spurmarkierungen sowie bauliche Begrenzungen, zum Beispiel Leitplanken oder Baken. Von diesen Spurbegrenzungen sollen aber jeweils nur eine Art der Spurbegrenzungen berücksichtigt werden. Die zu berücksichtigende Spurbegrenzung ist die relevante Spurbegrenzung SBL, SBR. Die linke und rechte relevante Spurbegrenzung SBL, SBR können dabei auch von
unterschiedlicher Art sein. So kann über die Streckenfreigabeinformation, welche die Art der relevanten Spurbegrenzungen SBL, SBR beinhaltet, beispielsweise vorgegeben werden, dass auf einer Baustelle B keine weißen, sondern nur gelbe Spurmarkierungen berücksichtigt werden sollen, oder dass auf einer Seite nur durchgezogene weiße Spurmarkierungen und im Übrigen nur gelbe Markierungen berücksichtigt werden sollen, oder dass nur bauliche Begrenzungen berücksichtigt werden sollen, oder dass auf der einen Seite nur Spurmarkierungen und auf der anderen Seite nur bauliche Begrenzungen berücksichtigt werden sollen.
In Baustellenbereichen werden Spurverläufe häufig durch bauliche Maßnahmen für die Dauer der Bauarbeiten geändert. Beispielsweise wird der Spurverlauf einer Fahrspur derart geändert, dass der Verkehr über einen Standstreifen oder über eine
Gegenfahrbahn an der Baustelle vorbeigeleitet wird. Die genannten baulichen
Maßnahmen zur Änderung des Spurverlaufs umfassen insbesondere die temporäre Aufstellung von Betonbegrenzungen, Baken, Leitplanken etc. Die Bereitstellung von Informationen über solche Maßnahmen ist hilfreich, weil dieses Wissen in komplexen und sensorisch nur schwer erfassbaren Situationen als Vorabwissen zur Identifizierung der relevanten Spurbegrenzung genutzt werden kann.
Die oben erwähnten Mindestabstände oder der Querversatz, welche in der
Streckenfreigabeinformation enthalten sein können, können von der Art der jeweiligen Spurmarkierung, insbesondere von der Art der relevanten Spurbegrenzungen SBL, SBR, abhängig sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Mindestabstand zu einer baulichen Spurbegrenzung, beispielsweise zu einer Leitplanke oder zu Baken, größer ist als der Mindestabstand zu einer auf die Fahrbahn FB aufgebrachten Spurmarkierung. Dies führt zu einem Querversatz bezüglich der Spurmitte.
Die auf diese Weise bereitgestellten Informationen werden verwendet, um am
Regelbetrieb des Fahrzeugs 1 beteiligte Regeleinrichtungen, insbesondere einen Querregler, zu parametrieren und somit an die lokalen Gegebenheiten anzupassen.
Mit den bereitgestellten Informationen lassen sich auch die verwendeten Sensoren parametrieren und somit an die lokalen Gegebenheiten anpassen. Das ist besonderes vorteilhaft, da in Baustellenbereichen aufgrund der hohen Verkehrsdichte und der engen und unübersichtlichen Situation andere Anforderungen an die Sensoren hinsichtlich der Sensorreichweite, Sensorempfindlichkeit, Sensorselektivität oder Sensorgenauigkeit gestellt werden als auf regulären Streckenabschnitten. So wird in Baustellenbereichen aufgrund der üblicherweise begrenzten Geschwindigkeit eine geringere Sensorreichweite benötigt als bei der freien Fahrt auf regulären Streckenabschnitten. Dafür werden aber im Nahbereich eine höhere Sensorgenauigkeit und eine höhere Sensorempfindlichkeit gefordert als im Fernbereich. Darüber hinaus kann über die Anpassung der
Sensorselektivität sichergestellt werden, dass in Baustellenbereichen die für solche Bereiche typischen Spurmarkierungen, bspw. gelbe Spurmarkierungen, besser erkannt werden als die für reguläre Streckenabschnitte typischen Spurmarkierungen, bspw. weiße Spurmarkierungen.
In Fällen, in denen der Bildcode 3 oder das Funksignal F einen Verweis, d. h. einen Link, zum Abrufen der Streckenfreigabeinformation enthält, wird die
Streckenfreigabeinformation anhand des Verweises, d. h. des Links, von einem fahrzeugexternen Server 5 abgerufen, wobei der Abruf über die drahtlose
Kommunikationsverbindung K erfolgt, insbesondere über eine drahtlos aufgebaute Internetverbindung.
Ein besonderer Vorteil des beschriebenen Verfahrens ist, dass dadurch auch in
Baustellen B der hochautomatisierte und/oder autonome Regelbetrieb ermöglicht wird. Bei bisher bekannten Systemen ist die Erkennung der Spurmarkierungen mit Kameras oder die Wahrnehmung von baulichen Merkmalen, zum Beispiel mittels Radar, in Baustellen B nur schwer fehlerfrei realisierbar, da hier die Fahrspur FS meist kurvig und beispielsweise auch auf einer Gegenfahrbahn verläuft, es zusätzliche Spurmarkierungen gibt, die Fahrspuren FS schmaler sind und es besondere Regeln für Überholmanöver oder für die zulässige Höchstgeschwindigkeit gibt.
Ist die mindestens eine Streckenfreigabeinformation im Bildcode 3 enthalten, wird für diese Bildcodes 3 zweckmäßigerweise eine einheitliche Codierung verwendet, so dass keine Fehler auftreten. Enthält der Bildcode 3 den Verweis, d. h. den Link, zum Server 5, auch als Cloud bezeichnet, auf welchem die mindestens eine
Streckenfreigabeinformation, welche beispielsweise auch Informationen zur Baustelle B beinhaltet, zum Abrufen bereitsteht, so erfolgt der Abruf beispielsweise, wie bereits beschrieben, über eine Internetverbindung. Der Verweis auf den Server 5, entweder mittels des Bildcodes 3 oder mittels des Funksignals F, hat den Vorteil, dass Änderungen in Echtzeit übernommen werden können und bei derartigen Änderungen, beispielsweise bei einer Änderung des Spurverlaufs SV, nicht der Bildcode 3 oder das Funksignal F geändert werden muss, sondern lediglich die Streckenfreigabeinformation auf dem Server 5. Zudem ist diese Methode weniger anfällig für Manipulationen, da die
Streckenfreigabeinformationen beispielsweise nur von einem bestimmten, gut
abgesicherten Server 5 zur Verfügung gestellt werden. So können falsche Angaben schnell erkannt werden.
Des Weiteren ist ein Bildcode 3, der auf Informationen auf dem Server 5 verweist, wiederverwendbar. Das Gleiche gilt auch für das Funksignal F. Es ist lediglich eine Aktualisierung der jeweiligen Streckenfreigabeinformation auf dem Server 5 erforderlich.
Anhand der mindestens einen Streckenfreigabeinformation, welche auf die beschriebene Weise ermittelt wird, kann somit insbesondere auch in Baustellen B eine volle
Funktionalität von hochautomatisierten oder autonomen Fahrerassistenzfunktionen, d. h. des hochautomatisierten und/oder autonomen Regelbetriebs, sichergestellt werden. Dies ist insbesondere möglich, da Ausfälle dieser Fahrerassistenzfunktionen, die aufgrund von nicht identifizierbaren Spurmarkierungen entstehen, verhindert werden können. Des Weiteren wird durch das beschriebene Verfahren der hochautomatisierte und/oder autonome Regelbetrieb auch auf Streckenabschnitten S ermöglicht, auf weichen eine satellitengestützte Positionsbestimmung möglich ist, beispielsweise in Tunneln, auf Streckenabschnitten S mit beidseits hohen Gebäuden oder auf Streckenabschnitten S, welche durch Waldgebiete oder Alleen oder enge und tiefe Täler führen, denn zur Durchführung des Verfahrens und insbesondere zur Durchführung des
hochautomatisierten und/oder autonomen Regelbetriebs ist eine satellitengestützte Positionsbestimmung nicht unbedingt erforderlich, sondern es ist insbesondere die Ermittlung der mindestens einen Streckenfreigabeinformation für den jeweiligen
Streckenabschnitt S erforderlich, welche die für die Durchführung des
hochautomatisierten und/oder autonomen Regelbetrieb benötigten Informationen enthält.
Die Vorrichtung 2, welche zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist, umfasst die zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen
Komponenten. Insbesondere umfasst die Vorrichtung 2 die Komponenten, welche im Fahrzeug 1 angeordnet sind, d. h. die Bildcodeerfassungseinheit 4 zur Erfassung des jeweiligen Bildcodes 3 und/oder zumindest eine Funksignalempfangseinheit 9 zur Erfassung des jeweiligen Funksignals F. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 2 zweckmäßigerweise eine Auswerteeinheit 10. Die Vorrichtung 2 oder einzelne
Komponenten der Vorrichtung 2 kann/können ein Bestandteil eines Assistenzsystems des Fahrzeugs 1 zur Durchführung des Regelbetriebs sein oder die Vorrichtung 2 umfasst dieses Assistenzsystem. Die zumindest eine Auswerteeinheit 10 kann beispielsweise eine Bildauswerteeinheit sein. Sie kann dann beispielsweise ein Bestandteil der
Bildcodeerfassungseinheit 4 sein. Sie kann auch eine separate Einheit sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Auswerteeinheit 10 oder eine weitere Auswerteeinheit zur Auswertung des Funksignals F vorgesehen sein. Die Auswerteeinheit 10 oder eine weitere Auswerteeinheit kann zur Auswertung der mindestens einen
Streckenfreigabeinformation vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Streckenfreigabeinformation dem Assistenzsystem des Fahrzeugs 1 zur Durchführung des Regelbetriebs zugeführt werden.
Um den Abruf der mindestens einen Streckenfreigabeinformation vom Server 5 zu ermöglichen, umfasst die Vorrichtung 2 zweckmäßigerweise eine
Kommunikationseinheit 11 zur Kommunikation mit dem Server 5.
Die Bildcodeerfassungseinheit 4 ist, wie bereits beschrieben, zweckmäßigerweise als ein optischer Sensor ausgebildet, insbesondere als eine Bilderfassungseinheit.
Beispielsweise ist die Bildcodeerfassungseinheit 4 als eine Kamera oder als ein
Laserscanner ausgebildet. Zweckmäßigerweise wird als Bildcodeerfassungseinheit 4 eine entsprechende Einheit des Fahrzeugs 1 verwendet, welche auch für anderen Funktionen, insbesondere Assistenzfunktionen, vorgesehen ist und daher ohnehin bereits im
Fahrzeug 1 installiert ist, so dass ein Kostenaufwand, Installationsaufwand und ein zusätzlicher Bauraumbedarf reduziert oder nicht vorhanden ist, da zur Durchführung des Verfahrens möglichst viele bereits im Fahrzeug 1 vorhandene Komponenten verwendet werden. Die Decodierung und Auswertung des Bildcodes 3 und/oder des Funksignals F wird beispielsweise durch die Bildcodeerfassungseinheit 4 selbst oder durch die
Auswerteeinheit 10 durchgeführt.
Der vorzugsweise fahrzeugexterne Server 5 und/oder der jeweilige Sender 6, welcher das jeweilige Funksignal F aussendet, können/kann jeweils ein Bestandteil der Vorrichtung 2 oder eine separate, nicht zur Vorrichtung 2 gehörende Komponente sein.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (1), wobei ein hochautomatisierter
und/oder autonomer Regelbetrieb unter Berücksichtigung mindestens einer Streckenfreigabeinformation für einen aktuell befahrenen und/oder vorausliegenden Streckenabschnitt (S) zugelassen wird und wobei die mindestens eine
Streckenfreigabeinformation von einem Server (5) abgerufen wird,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Streckenfreigabeinformation ermittelt wird,
- indem ein sich außerhalb des Fahrzeugs (1) befindender Bildcode (3) erfasst wird, der einen Verweis zum Abrufen der mindestens einen Streckenfreigabeinformation vom Server (5) enthält,
und/oder
- indem ein Funksignal (F) erfasst wird, das den Verweis zum Abrufen der mindestens einen Streckenfreigabeinformation vom Server (5) enthält und das von einem Sender (6) ausgesendet wird, der sich in einem Nahbereich einer vom Fahrzeug (1) befahrenen Fahrbahn (FB) befindet.
- und indem die mindestens eine Streckenfreigabeinformation mittels des ermittelten Verweises vom Server (5) abgerufen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass in Fällen, in denen die Ermittlung der
Streckenfreigabeinformation auf der Erfassung eines Bildcodes (3) beruht, ein QR-Code und/oder ein Strichcode als Bildcode (3) erfasst wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrzeugführer über die Ermittlung der mindestens einen Streckenfreigabeinformation und/oder über eine aus der Berücksichtigung der mindestens einen Streckenfreigabeinformation resultierende Änderung des Regelbetriebs informiert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Streckenfreigabeinformation zumindest eine Information zur Identifizierung des Streckenabschnitts (S) umfasst.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Streckenfreigabeinformation zumindest eine Information umfasst, ob der Streckenabschnitt (S) für den autonomen Regelbetrieb oder ausschließlich für den hochautomatisierten
Regelbetrieb freigegeben ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Streckenfreigabeinformation zumindest eine Information zu einer Baustelle (B) auf dem Streckenabschnitt (S) umfasst.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Streckenfreigabeinformation mindestens eine der folgenden Informationen umfasst:
- zumindest eine Information zu zumindest einer relevanten
Spurbegrenzung (SBL, SBR),
- zumindest eine Information zu einem Spurverlauf (SV) und/oder zu einer zu fahrenden Solltrajektorie,
- zumindest eine Information zu einem einzuhaltenden Mindestabstand zu einer linken Spurbegrenzung (SBL) und/oder zu einer rechten Spurbegrenzung (SBR) und/oder zumindest eine Information zu einem zu einer Spurmitte einzuhaltenden Querversatz,
- zumindest eine Information zu einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit,
- zumindest eine Information zu einer Spurbreite (SB),
- zumindest eine Information zu einem Überholverbot,
- zumindest eine Information über eine Anzahl von Fahrspuren (FS),
- zumindest eine Information über bauliche Maßnahmen zur Änderung des Spurverlaufs.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Streckenfreigabeinformation zur Parametrierung zumindest eines Sensors und/oder einer Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung verwendet wird.
9. Vorrichtung (2) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend zumindest eine Bildcodeerfassungseinheit (4) und/oder zumindest eine Funksignalempfangseinheit (9) und eine Auswerteeinheit (10).
10. Vorrichtung (2) nach Anspruch 9,
umfassend eine Kommunikationseinheit (11) zur Kommunikation mit dem
Server (5).
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