WO2020229154A1 - Verfahren zur durchführung eines automatisierten oder autonomen fahrbetriebs eines fahrzeugs - Google Patents

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WO2020229154A1
WO2020229154A1 PCT/EP2020/061667 EP2020061667W WO2020229154A1 WO 2020229154 A1 WO2020229154 A1 WO 2020229154A1 EP 2020061667 W EP2020061667 W EP 2020061667W WO 2020229154 A1 WO2020229154 A1 WO 2020229154A1
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target trajectory
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Fridtjof Stein
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Definitions

  • the invention relates to a method for performing an automated or autonomous ferry operation of a vehicle according to the features of the preamble of claim 1.
  • the invention is based on the object of providing a method, which is improved over the prior art, for carrying out an automated or autonomous
  • the object is achieved according to the invention by a method for carrying out an automated or autonomous ferry operation of a vehicle having the features of claim 1.
  • a target trajectory is generated on a route and the vehicle is guided depending on the generated target trajectory, in particular on the route, in particular by an automated, in particular highly automated, or autonomous control and / or regulation of lateral guidance and, for example, also longitudinal guidance of the vehicle.
  • the target trajectory is generated as a function of the detected unevenness.
  • the invention when an unevenness running transversely to the driveway is recognized, it is designed as a transverse unevenness, in particular as a speed bump, which spans the driveway, in particular completely, which
  • the target trajectory is generated in such a way that the transverse unevenness is passed over by the wheels of a respective axle of the vehicle with a time delay.
  • the transverse unevenness can, for example, span the entire lane or, for example, only span the lane on which the vehicle is moving.
  • the transverse unevenness is designed, for example, as a speed bump. Such a speed bump is also called
  • Speed hill or circle segment threshold called.
  • all axles of the vehicle are taken into account.
  • the vehicle when the transverse unevenness is detected, the vehicle is automatically or autonomously guided in such a way that it drives over the transverse unevenness with the wheels of the respective axle offset in time, ie. H. the vehicle drives over the unevenness at an angle.
  • the vehicle In general, it is particularly advantageous
  • the method according to the invention thus enables greater driving comfort for vehicle occupants and / or safe cargo transport.
  • the method according to the invention enables a higher traversing speed at a constant speed even in comparison to driving straight over the transverse unevenness
  • a device is advantageously designed and set up to carry out the method, in particular designed and set up to generate the target trajectory and to guide the vehicle as a function of the generated target trajectory, in particular to guide it on the route, in particular through a
  • the device includes, for example, a sensor system for the vehicle's surroundings, a position determination device, a processing unit and / or an actuator system for the vehicle.
  • the processing unit includes, for example, a behavior and planning module.
  • the behavior and planning module includes, for example, an internal map of the surroundings, a transverse unevenness crossing module and / or a
  • the target trajectory is generated in such a way that the vehicle approaches a first side of the travel path before driving over the transverse bump, and one side while driving over the transverse bump
  • the target trajectory is generated in such a way that the transverse unevenness is driven over at a speed which is reduced compared to a speed of the vehicle before the transverse bump was detected.
  • the speed is advantageously reduced before reaching and driving over the transverse unevenness in order to further reduce the vertical impulses, and can then, i. H. after driving over the transverse unevenness with all wheels of the vehicle, must be increased again.
  • the target trajectory is generated in such a way that the transverse unevenness is marked with a for
  • Cross bumps fixed predetermined speed is crossed. I.e. a fixed standard speed is used for driving over uneven transverse terrain.
  • the target trajectory is generated in such a way that the transverse unevenness is traversed at a speed predetermined depending on a shape and / or height of the transverse unevenness.
  • the speed is adapted to the respective transverse unevenness, in particular to its shape and / or height. In this way, for example, excessive speed reductions in the case of small transverse unevenness can be avoided and, for example, very strong vertical impulses, which lead to severe loss of comfort and / or load damage and / or, can also be avoided
  • the transverse unevenness can be recorded therein, for example, by means of a surroundings detection sensor system of the vehicle and / or by means of a digital map Transverse unevenness can be recognized.
  • the shape and / or height of the respective transverse unevenness can also be recognized and taken into account in the manner described above when specifying the speed.
  • the detection of the transverse unevenness by means of the surroundings detection sensors is particularly important in
  • Transverse unevenness is advantageous which is not recorded on the digital map, for example temporary transverse unevenness such as cable routing across the driveway.
  • the target trajectory is advantageously additionally generated as a function of the at least one recognized object. This avoids endangering such objects or collisions with such objects.
  • the target trajectory is advantageously additionally generated as a function of the at least one recognized object. This avoids endangering such objects or collisions with such objects.
  • Setpoint trajectory is generated in such a way that the at least one object is driven around and the transverse unevenness is passed over by the wheels of the respective axle of the vehicle with a time offset.
  • the target trajectory is advantageously generated such that the vehicle approaches a side of the route opposite the object while driving over the transverse bump .
  • the vehicle moves from the side of the route on which the object is positioned, and thus away from the object, so that safe driving around the object is ensured.
  • the target trajectory is advantageously generated in such a way that the vehicle is in front of the
  • Transverse unevenness is therefore not carried out, but the transverse unevenness must then be driven over accordingly, for example straight ahead.
  • the object or objects on and / or next to the route for example obstacles or other driving or standing road users, are prioritized higher than the reduction in the vertical impulses.
  • the safety for the vehicle and the other objects, for example other driving or standing road users therefore has priority over reducing the vertical impulses.
  • the target trajectory is planned in such a way that the transverse unevenness is traversed at a speed that is further reduced compared to the above-described oblique traversing. I.e. the speed of the vehicle is reduced even more before driving over the transverse bump in order to thereby reduce the vertical impulses, in particular to a, in particular with regard to passenger comfort,
  • FIG. 1 schematically shows a vehicle on a driveway with a transverse bump in FIG
  • Fig. 2 is a schematic plan view of the vehicle in various positions on the
  • Fig. 3 is a schematic plan view of the vehicle in various positions on the
  • Fig. 4 is a schematic plan view of the vehicle on the route with the
  • FIG. 5 schematically shows a processing chain of the method for performing the automated or autonomous ferry operation of the vehicle
  • Transverse unevenness Q has formed unevenness that spans the route F, for example a road or at least one lane of the road, in particular completely.
  • the transverse unevenness Q is, for example, used as a speed bump
  • Such a speed bump is also called a road bump, road bump, speed bump, T empohemmschwelle, speed bump or
  • Circle segment threshold referred to.
  • Figure 1 shows a schematic representation of the vehicle 1 on the route F with the transverse unevenness Q in side view.
  • the vehicle 1 has a
  • Environment detection sensor system 2 which here comprises, for example, a camera 2.1 and a lidar sensor 2.2.
  • a camera detection area E2.1 of camera 2.1 and a lidar detection area E2.2 of lidar sensor 2.2 are shown in FIG. It is clear from this that the transverse unevenness Q of the vehicle 1 by means of the
  • Environment detection sensor system 2 of the vehicle here by means of the camera 2.1 and by means of the lidar sensor 2.2, can be recognized and in the method described here for
  • Environment detection sensors 2 is recognized.
  • the vehicle 1 has a position determination device 3 for determining a current position of the vehicle 1, in the example shown here in particular by means of a global navigation satellite system.
  • Position determination device 3 advantageously comprises a digital map in which such transverse unevenness Q, advantageously also the transverse unevenness Q shown here, are recorded.
  • the transverse unevenness Q can thus from the vehicle 1 for example by means of its
  • Transverse unevenness Q by means of the surroundings detection sensor system 2 is in particular at
  • Transverse unevenness Q which are not recorded in the digital map, for example temporary transverse unevenness Q such as cable guides over the route F, is advantageous.
  • the vehicle 1 also has a processing unit 4, in particular one
  • Arithmetic unit on.
  • the method or at least components of the method are advantageously carried out in this processing unit 4, as will be described in more detail below.
  • Position determining device 3 in particular in combination with the digital map, evaluated in order to recognize the transverse unevenness Q and then corresponding
  • the vehicle By driving over the transverse unevenness Q, the vehicle is 1 and are therefore
  • FIG. 2 shows the vehicle 1 in various positions on the route F in a schematic top view with the transverse unevenness Q.
  • the vehicle 1 is shown before driving over the transverse unevenness Q, while the middle and lower representation show a straight crossing of the transverse unevenness Q, as can be seen in particular from a depicted target trajectory T of the vehicle 1.
  • the transverse unevenness Q is driven over with wheels of a front axle 1.1 and in the lower illustration with wheels of a rear axle 1.2, the
  • Transverse unevenness Q is driven over at the same time due to the straight driving over with the wheels of the respective axis 1.1, 1.2.
  • FIG. 2 also shows a vertical acceleration a - time t diagram with the vertical pulses 11.1 for the front axle 1.1 and vertical pulses 11.2 for the rear axle 1.2 caused by driving over the transverse unevenness Q and a resulting profile of the vertical acceleration a.
  • These vertical excitations, d. H. the vertical pulses 11.1, 11.2 and thus the vertical accelerations a impair the comfort of the vehicle occupants and / or the security of the load, for example load securing. For example, this can cause fastening systems to loosen. They also affect the quality of the cargo, i. H. the cargo can be damaged, for example.
  • a human vehicle driver who recognizes such a transverse unevenness Q would modify his trajectory in such a way that he drives over it as comfortably as possible, ie. H. especially slowly and with minimal vertical accelerations a.
  • he would first reduce his speed and approach the transverse unevenness Q at a slight angle. Since the vehicle 1 has a torsional stiffness, it is recommended that the
  • This advantageous procedure is achieved by means of the method described in more detail below for performing the automated, in particular highly automated, or autonomous ferry operation of the vehicle 1 on the route F, also for the automated, in particular highly automated, or autonomously driving vehicle 1.
  • the target trajectory T is generated and the vehicle 1 is guided on the route F as a function of the generated target trajectory T, in particular by automated, in particular highly automated, or autonomous control and / or regulation of lateral guidance and, for example, also longitudinal guidance of the vehicle 1.
  • the target trajectory T is generated as a function of the recognized unevenness.
  • the target trajectory T is generated in such a way that the transverse unevenness Q, as shown in FIG Wheels of the respective axis 1.1, 1.2 of the vehicle 1 is driven over with a time offset.
  • axles 1.1, 1.2 shown here for example in vehicles 1 designed as trucks, then all axles are also expediently in the method 1.1, 1.2 of the vehicle 1 are taken into account, as in the example shown here with two
  • Axes 1.1, 1.2. I.e. the target trajectory T is then expediently also generated in such a way that the transverse unevenness Q is passed over with all axes 1.1, 1.2 of the vehicle 1 by the wheels of the respective axis 1.1, 1.2 of the vehicle 1 with a time offset.
  • the target trajectory T is generated in particular in such a way that the vehicle 1 approaches a first side F1, in particular the longitudinal side, of the roadway F before driving over the transverse unevenness Q, and while driving over the transverse unevenness Q it approaches an opposite, second side F2 , in particular the longitudinal side, of the route F and after driving over the transverse unevenness Q, the first side F1 of the route F approaches again.
  • FIG. 3 analogously to FIG. 2, the vehicle 1 is again shown in a schematic plan view in various positions on the route F with the transverse unevenness Q, but this time during this method for performing the
  • the vehicle 1 is shown again before driving over the transverse unevenness Q, while the middle and lower representation again show the traversing of the transverse unevenness Q, the transverse unevenness Q now being traversed diagonally, in particular slightly diagonally, by means of the method.
  • the generated target trajectory T which leads to driving over the transverse unevenness Q in this way, is also shown.
  • the transverse unevenness Q is driven over with the wheels of the front axle 1.1 of the vehicle 1 at a different time, and in the lower one
  • the transverse unevenness Q is driven over with the wheels of the rear axle 1.2 of the vehicle 1 with a time offset.
  • FIG. 3 also shows a vertical acceleration a - time t diagram with the vertical pulses 11.1 for the front axle 1.1 and vertical pulses 11.2 for the rear axle 1.2 of the vehicle 1 caused by this inclined, in particular slightly inclined, driving over the transverse unevenness Q and a course of the resulting therefrom Vertical acceleration a. It can be seen that the number of
  • the desired trajectory T is also generated in such a way that the transverse unevenness Q with a speed is exceeded, which is reduced compared to a speed of the vehicle 1 before the recognition of the transverse unevenness Q.
  • the speed will advantageously reduced before reaching and driving over the transverse unevenness Q in order to further reduce the vertical pulses 11.1, 11.2, and can then be increased again, ie after the transverse unevenness Q has been driven over with all wheels of the vehicle 1.
  • the target trajectory T is generated in such a way that the transverse unevenness Q has a fixed predetermined value for transverse unevenness Q
  • Standard speed used for driving over transverse bumps Q used for driving over transverse bumps Q.
  • the target trajectory T is generated in such a way that the transverse unevenness Q with an in
  • the speed is adapted to the respective transverse unevenness Q, in particular to its shape and / or height.
  • excessive speed reductions in the case of small transverse unevenness Q can be avoided and, for example, very strong vertical pulses 11.1, 11.2, which lead to severe loss of comfort and / or
  • Damage to the load and / or damage to the vehicle 1 can be avoided in the case of large transverse unevenness Q.
  • the transverse unevenness Q can be recognized, for example, by means of the surroundings detection sensor system 2 of the vehicle 1 and / or by means of the digital map with transverse unevenness Q recorded therein.
  • the shape and / or height of the respective transverse unevenness Q can also be recognized and taken into account in the manner described above when specifying the speed.
  • FIG. 4 shows an example of a procedure for an object O, for example another parked vehicle, on and / or next to the driveway F.
  • the vehicle 1 on the driveway F with the transverse unevenness Q during the method for carrying out the automated is shown here again in a top view or autonomous
  • the setpoint trajectory T is advantageously additionally generated as a function of the recognized object O when such an object O is detected on and / or next to the route F. In this way, dangers to such objects O or collisions with such objects O are avoided.
  • the setpoint trajectory T is advantageously additionally generated as a function of the recognized object O when such an object O is detected on and / or next to the route F.
  • Setpoint trajectory T is generated in such a way that the object O is driven around and the transverse unevenness Q is passed over by the wheels of the respective axle 1.1, 1.2 of the vehicle 1 with a time offset.
  • the target trajectory T is advantageously generated in such a way that the vehicle 1 moves during the Driving over the transverse unevenness Q of the side of the route F opposite the object O, here the first side F1 of the route F, approximates.
  • the vehicle 1 moves from the side of the route F on which the object O is positioned, i.e. here from the second side F2 of the route F, and thus away from the object O, so that the object O can be safely driven around.
  • the target trajectory T is advantageously generated in such a way that the vehicle 1 is located on a side F2, opposite the object O before driving over the transverse unevenness Q F1 of the travel path F approaches and, while driving over the transverse unevenness Q, approaches the side F1, F2 of the travel path F on which the object O is positioned.
  • the object O is first driven around in a safe manner and then the transverse unevenness Q can be driven over at an angle, so that it is passed over by the wheels of the respective axle 1.1, 1.2 of the vehicle 1 with a time delay.
  • Transverse unevenness Q must then be driven over accordingly, for example straight ahead.
  • the object O or the objects O on and / or next to the route F for example obstacles or other driving or standing road users, are prioritized higher than the reduction in vertical pulses 11.1, 11.2.
  • the safety for the vehicle 1 and the other objects O, for example other driving or standing road users thus has priority over reducing the
  • the target trajectory T is planned in such a way that the transverse unevenness Q is traversed at a speed that is further reduced compared to the oblique traversing described above. I.e. the speed of the vehicle 1 is reduced even more before driving over the transverse unevenness Q in order to thereby reduce the vertical pulses 11.1, 11.2, in particular to an acceptable level, in particular with regard to passenger comfort, load security and protection of the vehicle 1.
  • FIG. 5 shows schematically a processing chain of the method for performing the automated or autonomous ferry operation of the vehicle 1. The method is performed, as already mentioned above, essentially by means of the
  • Input values for this processing unit 4 are, in particular, sensor data SD from the surroundings detection sensor system 2 and data from the position determining device 3, in particular in combination with the digital map. With these input values, in particular, a fusion FSD of the sensor data SD and a localization L of the vehicle 1 takes place.
  • the target trajectory T is generated by the processing unit 4 in the manner described above.
  • the output value of this processing unit 4 is therefore in particular the generated setpoint trajectory T, which is fed to an actuator system 5 of the vehicle 1, ie. H. which in particular for automated, in particular
  • the actuator system 5 including in particular a steering device, a drive train and a braking device of the vehicle 1, is controlled and / or regulated as a function of this target trajectory T.
  • the processing unit 4 comprises a behavior and planning module 6 with an internal environment map 7 shown in more detail in FIG.
  • Transverse unevenness crossing module 8 and a trajectory generator 9, in which the respective target trajectory T is generated.
  • Figure 6 shows an example of the internal environment map 7 with the route F and the position of the vehicle 1, the transverse unevenness Q on the route F and the previous target trajectory T of the vehicle 1.
  • This internal environment map 7 or at least its current content can, as already described, by means of the digital map of the vehicle 1 in connection with the data of the position determining device 3 and for example by means of the sensor data SD, the fusion FSD of the sensor data SD and the localization L, for example also by means of the environment detection sensor system 2.
  • Whether a transverse uneven unit Q is located on the route F can be recognized, for example, as also already described, by means of the surroundings detection sensor system 2 and / or by means of the digital map with the transverse bumps Q recorded therein.
  • FIG. 7 shows the transverse unevenness traversing module 8. Its input value is the internal environment map 7.
  • this transverse unevenness traversing module 8 it is first checked in a first step S1 whether a transverse unevenness unit Q has been recognized. If no transverse unevenness unit Q was recognized, here denoted by the reference symbol n for no, the processing is carried out in a negative step NS
  • Transverse unevenness crossing module 8 with the current internal map of the surroundings 7 is ended and the target trajectory T is not modified.
  • a check for transverse unevenness Q is then expediently carried out again when the vehicle 1 moves further along the route F using an internal map of the surroundings 7 updated with new data.
  • a transverse unevenness Q is recognized in the first step S1, here denoted by the reference symbol j for yes, in a second step S2 an instruction is sent to the trajectory generator 9 to modify the target trajectory T, ie to generate it so that it has the optimal slope leads over the transverse unevenness Q, ie in particular such that the transverse unevenness Q is passed over by the wheels of the respective axle 1.1, 1.2 of the vehicle 1 with a time offset, and that the speed of the Vehicle 1 is adapted in the manner described above, advantageously according to the respective shape and / or height of the transverse unevenness Q.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung eines automatisierten oder autonomen Fahrbetriebs eines Fahrzeugs (1) auf einem Fahrweg (F), wobei eine Solltrajektorie (T) generiert wird und das Fahrzeug (1) in Abhängigkeit von der generierten Solltrajektorie (T) geführt wird und wobei bei einem Erkennen einer Unebenheit auf dem Fahrweg (F) die Solltrajektorie (T) in Abhängigkeit von der erkannten Unebenheit generiert wird. Erfindungsgemäß wird bei einem Erkennen einer quer zum Fahrweg (F) über den Fahrweg (F) verlaufenden als Querunebenheit (Q), insbesondere als Bremsschwelle, ausgebildeten Unebenheit die Solltrajektorie (T) derart generiert, dass die Querunebenheit (Q) von Rädern einer jeweiligen Achse (1.1, 1.2) des Fahrzeugs (1) zeitlich versetzt überfahren wird.

Description

Verfahren zur Durchführung eines automatisierten oder autonomen Fährbetriebs eines
Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung eines automatisierten oder autonomen Fährbetriebs eines Fahrzeugs nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 10 2012 018 122 A1 beschrieben, ein autonomes Führen eines Kraftfahrzeugs auf einem Fahrweg unter Umgehung von Unebenheiten bekannt. In diesem Verfahren wird das Kraftfahrzeug auf dem Fahrweg in Abhängigkeit einer geplanten Soll-Trajektorie autonom geführt. Das Verfahren umfasst ein Erkennen von Unebenheiten auf dem Fahrweg und ein Planen der Soll-Trajektorie in Abhängigkeit der erkannten Unebenheiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Durchführung eines automatisierten oder autonomen
Fährbetriebs eines Fahrzeugs anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Durchführung eines automatisierten oder autonomen Fährbetriebs eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einem Verfahren zur Durchführung eines automatisierten, insbesondere
hochautomatisierten, oder autonomen Fährbetriebs eines Fahrzeugs, insbesondere eines zweispurigen Fahrzeugs, wird auf einem Fahrweg eine Solltrajektorie generiert und das Fahrzeug wird in Abhängigkeit von der generierten Solltrajektorie geführt, insbesondere auf dem Fahrweg geführt, insbesondere durch eine automatisierte, insbesondere hochautomatisierte, oder autonome Steuerung und/oder Regelung einer Querführung und beispielsweise auch einer Längsführung des Fahrzeugs. Bei einem Erkennen einer Unebenheit auf dem Fahrweg wird die Solltrajektorie in Abhängigkeit von der erkannten Unebenheit generiert.
Erfindungsgemäß wird bei einem Erkennen einer quer zum Fahrweg über den Fahrweg verlaufenden als Querunebenheit, insbesondere als Bremsschwelle, ausgebildeten Unebenheit, welche den Fahrweg, insbesondere vollständig, überspannt, die
Solltrajektorie derart generiert, dass die Querunebenheit von Rädern einer jeweiligen Achse des Fahrzeugs zeitlich versetzt überfahren wird.
Insbesondere bei mehrachsigen Fahrzeugen, insbesondere bei Fahrzeugen mit mehr als zwei Achsen, beispielsweise bei Lastkraftwagen, werden alle Achsen des Fahrzeugs berücksichtigt. Der Fahrweg des Fahrzeugs ist beispielsweise eine Fahrbahn oder eine Fahrspur einer Fahrbahn, d. h. die Querunebenheit kann beispielsweise die gesamte Fahrbahn überspannen oder beispielsweise nur die Fahrspur überspannen, auf welcher sich das Fahrzeug bewegt. Die Querunebenheit ist, wie bereits erwähnt, beispielsweise als eine Bremsschwelle ausgebildet. Eine solche Bremsschwelle wird auch als
Fahrbahnschwelle, Bodenschwelle, Temposchwelle, T empohemmschwelle,
Geschwindigkeitshügel oder Kreissegmentschwelle bezeichnet. Bei mehrachsigen Fahrzeugen, insbesondere bei Fahrzeugen mit mehr als zwei Achsen, beispielsweise bei Lastkraftwagen, werden alle Achsen des Fahrzeugs berücksichtigt.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Fahrzeug somit bei Erkennen der Querunebenheit automatisiert oder autonom derart geführt, dass es die Querunebenheit mit den Rädern der jeweiligen Achse zeitlich versetzt überfährt, d. h. die Querunebenheit wird vom Fahrzeug schräg überfahren. Generell ist es besonders vorteilhaft,
Unebenheiten zu umfahren und nicht zu überfahren, um durch die Unebenheiten verursachte Vertikalimpulse und somit Vertikalbeschleunigungen des Fahrzeugs und dadurch auftretende Komfortbeeinträchtigungen für Fahrzeuginsassen und/oder insbesondere bei T ransportfahrzeugen, zum Beispiel Lastkraftwagen, auftretende Ladungsbeeinträchtigungen zu vermeiden. Bei quer zum Fahrweg über den Fahrweg verlaufenden Querunebenheiten, insbesondere Bremsschwellen, ist diese
Vorgehensweise jedoch nicht möglich. Durch die erfindungsgemäße Lösung werden zwar Vertikalimpulse und somit entsprechende Vertikalbeschleunigungen des Fahrzeugs nicht völlig vermieden, doch es wird im Vergleich zu einem geraden Überfahren der
Querunebenheit eine erhebliche Reduzierung der Vertikalimpulse und somit der Vertikalbeschleunigungen des Fahrzeugs erreicht. Dadurch werden eine
Komfortsteigerung für Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs, insbesondere bei einem zur Personenbeförderung vorgesehenen, beispielsweise als Personenkraftwagen oder Omnibus ausgebildeten, Fahrzeug, ein Schutz einer Ladung des Fahrzeugs,
insbesondere bei einem als Transportfahrzeug, zum Beispiel Lastkraftwagen,
ausgebildeten Fahrzeug, und ein Schutz des Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrwerks und/oder eines Fahrgestells und/oder einer Karosserie des Fahrzeugs, vor
Beschädigungen und somit eine Lebensdauerverlängerung erreicht. Das
erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit einen höheren Überfahrkomfort für Fahrzeuginsassen und/oder einen sicheren Ladungstransport. Beispielsweise ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren auch im Vergleich zum geraden Überfahren der Querunebenheit eine höhere Überfahrgeschwindigkeit bei gleichbleibendem
Überfahrkomfort und/oder gleichbleibender Sicherheit des Ladungstransports.
Eine Vorrichtung ist vorteilhafterweise zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet und eingerichtet, insbesondere dazu ausgebildet und eingerichtet, die Solltrajektorie zu generieren und das Fahrzeug in Abhängigkeit von der generierten Solltrajektorie zu führen, insbesondere auf dem Fahrweg zu führen, insbesondere durch eine
automatisierte, insbesondere hochautomatisierte, oder autonome Steuerung und/oder Regelung der Querführung und beispielsweise auch der Längsführung des Fahrzeug, und dazu ausgebildet und eingerichtet, bei einem Erkennen einer Unebenheit auf dem Fahrweg die Solltrajektorie in Abhängigkeit von der erkannten Unebenheit zu generieren. Sie ist dazu ausgebildet und eingerichtet, bei Erkennen einer quer zum Fahrweg über den Fahrweg verlaufenden als Querunebenheit, insbesondere als Bremsschwelle, ausgebildeten Unebenheit, welche den Fahrweg, insbesondere vollständig, überspannt, die Solltrajektorie derart zu generieren, dass die Querunebenheit von den Rädern der jeweiligen Achse des Fahrzeugs zeitlich versetzt überfahren wird.
Die Vorrichtung umfasst beispielsweise eine Umfelderfassungssensorik des Fahrzeugs, eine Positionsbestimmungsvorrichtung, eine Verarbeitungseinheit und/oder eine Aktorik des Fahrzeugs. Die Verarbeitungseinheit umfasst beispielsweise ein Verhaltens- und Planungsmodul. Das Verhaltens- und Planungsmodul umfasst beispielsweise eine interne Umgebungskarte, ein Querunebenheitüberfahrungsmodul und/oder einen
T rajektoriengenerator. Beispielsweise wird bei Erkennen der Querunebenheit die Solltrajektorie derart generiert, dass das Fahrzeug vor dem Überfahren der Querunebenheit sich einer ersten Seite des Fahrwegs annähert, während des Überfahrens der Querunebenheit sich einer
gegenüberliegenden zweiten Seite des Fahrwegs annähert und nach dem Überfahren der Querunebenheit sich wieder der ersten Seite des Fahrwegs annähert. Dadurch wird das schräge Überfahren der Querunebenheit auf besonders einfache und sichere Weise ermöglicht, ohne durch dieses schräge Überfahren der Querunebenheit den Fahrweg zu verlassen. Durch diese Vorgehensweise wird somit eine Breite des Fahrwegs optimal ausgenutzt, um das schräge Überfahren der Querunebenheit zu optimieren.
Beispielsweise wird bei Erkennen der Querunebenheit die Solltrajektorie derart generiert, dass die Querunebenheit mit einer Geschwindigkeit überfahren wird, welche gegenüber einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs vor dem Erkennen der Querunebenheit reduziert ist. D. h. die Geschwindigkeit wird vorteilhafterweise vor Erreichen und Überfahren der Querunebenheit reduziert, um die Vertikalimpulse weiter zu reduzieren, und kann danach, d. h. nach erfolgtem Überfahren der Querunebenheit mit allen Rädern des Fahrzeugs, wieder erhöht werden.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei Erkennen der Querunebenheit die Solltrajektorie derart generiert wird, dass die Querunebenheit mit einer für
Querunebenheiten fest vorgegebenen Geschwindigkeit überfahren wird. D. h. es wird eine fest vorgegebene Standardgeschwindigkeit zum Überfahren von Querunebenheiten verwendet. In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei Erkennen der Querunebenheit die Solltrajektorie derart generiert wird, dass die Querunebenheit mit einer in Abhängigkeit von einer Form und/oder Höhe der Querunebenheit vorgegebenen Geschwindigkeit überfahren wird. Dadurch wird die Geschwindigkeit an die jeweils vorliegende Querunebenheit, insbesondere an deren Form und/oder Höhe, angepasst. Auf diese Weise können beispielsweise zu starke Geschwindigkeitsreduzierungen bei kleinen Querunebenheiten vermieden werden und es können beispielsweise auch sehr starke Vertikalimpulse, welche zu starken Komforteinbußen und/oder Ladungsbeschädigungen und/oder
Beschädigungen des Fahrzeugs führen können, bei großen Querunebenheiten vermieden werden.
Die Querunebenheit kann beispielsweise mittels einer Umfelderfassungssensorik des Fahrzeugs und/oder mittels einer digitalen Karte mit darin verzeichneten Querunebenheiten erkannt werden. Auf diese Weise kann beispielsweise auch die Form und/oder Höhe der jeweiligen Querunebenheit erkannt und auf die oben beschriebene Weise bei der Vorgabe der Geschwindigkeit berücksichtigt werden. Die Erkennung der Querunebenheit mittels der Umfelderfassungssensorik ist insbesondere bei
Querunebenheiten vorteilhaft, welche nicht in der digitalen Karte verzeichnet sind, beispielsweise temporäre Querunebenheiten wie beispielsweise Kabelführungen über den Fahrweg hinweg. Durch die Erkennung der Querunebenheit mittels der digitalen Karte mit den darin verzeichneten Querunebenheiten wird beispielsweise eine zusätzliche
Sicherheit und Redundanz bei der Erkennung der Querunebenheiten und beispielsweise bei deren Form und Höhe erreicht.
Bei einem Erkennen mindestens eines Objektes auf und/oder neben dem Fahrweg wird die Solltrajektorie vorteilhafterweise zusätzlich in Abhängigkeit von dem mindestens einen erkannten Objekt generiert. Dadurch werden Gefährdungen solcher Objekte oder Kollisionen mit solchen Objekten vermieden. Vorteilhafterweise wird dann die
Solltrajektorie derart generiert, dass das mindestens eine Objekt umfahren wird und die Querunebenheit von den Rädern der jeweiligen Achse des Fahrzeugs zeitlich versetzt überfahren wird.
Bei einem auf und/oder neben dem Fahrweg erkannten mindestens einen Objekt, welches nach der Querunebenheit an einer Seite des Fahrwegs positioniert ist, wird die Solltrajektorie vorteilhafterweise derart generiert, dass sich das Fahrzeug während des Überfahrens der Querunebenheit einer dem Objekt gegenüberliegenden Seite des Fahrwegs annähert. Dadurch bewegt sich das Fahrzeug von der Seite des Fahrwegs, an welcher das Objekt positioniert ist, und somit vom Objekt weg, so dass ein sicheres Umfahren des Objekts sichergestellt ist.
Bei einem auf und/oder neben dem Fahrweg erkannten mindestens einen Objekt, welches vor der Querunebenheit an einer Seite des Fahrwegs positioniert ist, wird die Solltrajektorie vorteilhafterweise derart generiert, dass sich das Fahrzeug vor dem
Überfahren der Querunebenheit einer dem Objekt gegenüberliegenden Seite des
Fahrwegs annähert und während des Überfahrens der Querunebenheit der Seite des Fahrwegs annähert, an welcher das Objekt positioniert ist. Dadurch wird das Objekt zunächst auf sichere Weise umfahren und danach kann die Querunebenheit schräg überfahren werden, so dass sie von den Rädern der jeweiligen Achse des Fahrzeugs zeitlich versetzt überfahren wird.
Falls die Solltrajektorie wegen eines oder mehrerer solcher Objekte nicht derart generiert werden kann, dass die Querunebenheit von den Rädern der jeweiligen Achse des Fahrzeugs zeitlich versetzt überfahren wird, wird dieses schräge Überfahren der
Querunebenheit somit nicht durchgeführt, sondern die Querunebenheit muss dann entsprechend, beispielsweise geradeaus, überfahren werden. D. h. das Objekt oder die Objekte auf und/oder neben dem Fahrweg, beispielsweise Hindernisse oder andere fahrende oder stehende Verkehrsteilnehmer, werden höher priorisiert als die Verringerung der Vertikalimpulse. Die Sicherheit für das Fahrzeug und die anderen Objekte, beispielsweise andere fahrende oder stehende Verkehrsteilnehmer, hat somit Vorrang vor der Reduzierung der Vertikalimpulse. In diesem Fall ist jedoch vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Solltrajektorie derart geplant wird, dass die Querunebenheit mit einer gegenüber dem oben beschriebenen schrägen Überfahren weiter reduzierten Geschwindigkeit überfahren wird. D. h. die Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird vor dem Überfahren der Querunebenheit noch stärker reduziert, um dadurch die Vertikalimpulse zu reduzieren, insbesondere auf ein, insbesondere bezüglich Insassenkomfort,
Ladungssicherheit und Schutz des Fahrzeugs, akzeptables Niveau zu reduzieren.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Fahrzeug auf einem Fahrweg mit einer Querunebenheit in
Seitenansicht,
Fig. 2 schematisch in Draufsicht das Fahrzeug in verschiedenen Positionen auf dem
Fahrweg mit der Querunebenheit und ein
Vertikalbeschleunigung-Zeit-Diagramm mit durch das Überfahren der Querunebenheit verursachten Vertikalbeschleunigungen,
Fig. 3 schematisch in Draufsicht das Fahrzeug in verschiedenen Positionen auf dem
Fahrweg mit der Querunebenheit während eines Verfahrens zur Durchführung eines automatisierten oder autonomen Fährbetriebs des Fahrzeugs und ein Vertikalbeschleunigung-Zeit-Diagramm mit durch das Überfahren der Querunebenheit verursachten Vertikalbeschleunigungen,
Fig. 4 schematisch in Draufsicht das Fahrzeug auf dem Fahrweg mit der
Querunebenheit und mit einem Objekt seitlich auf und neben dem Fahrweg während des Verfahrens zur Durchführung des automatisierten oder autonomen Fährbetriebs des Fahrzeugs,
Fig. 5 schematisch eine Verarbeitungskette des Verfahrens zur Durchführung des automatisierten oder autonomen Fährbetriebs des Fahrzeugs,
Fig. 6 schematisch eine interne Umgebungskarte der Verarbeitungskette, und
Fig. 7 schematisch ein Querunebenheitüberfahrungsmodul der Verarbeitungskette.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Anhand der Figuren 1 bis 7 wird im Folgenden ein Verfahren zur Durchführung eines automatisierten, insbesondere hochautomatisierten, oder autonomen Fährbetriebs eines Fahrzeugs 1 , insbesondere eines zweispurigen Fahrzeugs 1 , auf einem Fahrweg F beschrieben, welcher eine quer zum Fahrweg F über den Fahrweg F verlaufende als Querunebenheit Q ausgebildete Unebenheit aufweist, die den Fahrweg F, beispielsweise eine Fahrbahn oder zumindest eine Fahrspur der Fahrbahn, insbesondere vollständig, überspannt. Die Querunebenheit Q ist beispielsweise als eine Bremsschwelle
ausgebildet. Eine solche Bremsschwelle wird auch als Fahrbahnschwelle, Bodenschwelle, Temposchwelle, T empohemmschwelle, Geschwindigkeitshügel oder
Kreissegmentschwelle bezeichnet.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung des Fahrzeugs 1 auf dem Fahrweg F mit der Querunebenheit Q in Seitenansicht. Das Fahrzeug 1 weist eine
Umfelderfassungssensorik 2 auf, welche hier beispielhaft eine Kamera 2.1 und einen Lidarsensor 2.2 umfasst. In Figur 1 sind zudem ein Kameraerfassungsbereich E2.1 der Kamera 2.1 und ein Lidarerfassungsbereich E2.2 des Lidarsensors 2.2 dargestellt. Daraus wird deutlich, dass die Querunebenheit Q vom Fahrzeug 1 mittels der
Umfelderfassungssensorik 2 des Fahrzeugs 1 , hier mittels der Kamera 2.1 und mittels des Lidarsensors 2.2, erkannt werden kann und im hier beschriebenen Verfahren zur
Durchführung des automatisierten, insbesondere hochautomatisierten, oder autonomen Fährbetriebs des Fahrzeugs 1 vorteilhafterweise auch tatsächlich mittels der
Umfelderfassungssensorik 2 erkannt wird.
Zudem weist das Fahrzeug 1 eine Positionsbestimmungsvorrichtung 3 zur Bestimmung einer aktuellen Position des Fahrzeugs 1 auf, im hier dargestellten Beispiel insbesondere mittels eines globalen Navigationssatellitensystems. Diese
Positionsbestimmungsvorrichtung 3 umfasst vorteilhafterweise eine digitale Karte, in welcher derartige Querunebenheiten Q, vorteilhafterweise auch die hier dargestellte Querunebenheit Q, verzeichnet sind.
Die Querunebenheit Q kann somit vom Fahrzeug 1 beispielsweise mittels seiner
Umfelderfassungssensorik 2 und/oder mittels der digitalen Karte mit den darin
verzeichneten Querunebenheiten Q erkannt werden. Die Erkennung der
Querunebenheit Q mittels der Umfelderfassungssensorik 2 ist insbesondere bei
Querunebenheiten Q vorteilhaft, welche nicht in der digitalen Karte verzeichnet sind, beispielsweise temporäre Querunebenheiten Q wie beispielsweise Kabelführungen über den Fahrweg F hinweg.
Das Fahrzeug 1 weist zudem eine Verarbeitungseinheit 4, insbesondere eine
Recheneinheit, auf. In dieser Verarbeitungseinheit 4 wird vorteilhafterweise das Verfahren oder werden zumindest Komponenten des Verfahrens durchgeführt, wie im Folgenden noch näher beschrieben wird. Insbesondere werden mittels dieser Verarbeitungseinheit 4 Sensordaten SD der Umfelderfassungssensorik 2 und/oder Daten der
Positionsbestimmungsvorrichtung 3, insbesondere in Kombination mit der digitalen Karte, ausgewertet, um die Querunebenheit Q zu erkennen und dann entsprechende
Maßnahmen einzuleiten, welche im Folgenden noch näher beschrieben werden.
Durch das Überfahren der Querunebenheit Q ist das Fahrzeug 1 und sind somit
Fahrzeuginsassen und/oder eine Ladung des Fahrzeugs 1 Vertikalimpulsen 11.1 , 11.2 und somit Vertikalbeschleunigungen a ausgesetzt. Figur 2 zeigt in einer schematischen Draufsichtdarstellung das Fahrzeug 1 in verschiedenen Positionen auf dem Fahrweg F mit der Querunebenheit Q. In der Darstellung ganz oben ist das Fahrzeug 1 vor dem Überfahren der Querunebenheit Q gezeigt, während die mittlere und untere Darstellung ein gerades Überfahren der Querunebenheit Q zeigen, wie insbesondere auch anhand einer dargestellten Solltrajektorie T des Fahrzeugs 1 erkennbar ist. In der mittleren Darstellung wird die Querunebenheit Q mit Rädern einer Vorderachse 1.1 und in der unteren Darstellung mit Rädern einer Hinterachse 1.2 überfahren, wobei die
Querunebenheit Q aufgrund des geraden Überfahrens mit den Rädern der jeweiligen Achse 1.1 , 1.2 gleichzeitig überfahren wird.
Figur 2 zeigt des Weiteren ein Vertikalbeschleunigung a - Zeit t - Diagramm mit den durch das Überfahren der Querunebenheit Q verursachten Vertikalimpulsen 11.1 für die Vorderachse 1.1 und Vertikalimpulsen 11.2 für die Hinterachse 1.2 und einem daraus resultierenden Verlauf der Vertikalbeschleunigung a. Diese Vertikalanregungen, d. h. die Vertikalimpulse 11.1 , 11.2 und somit die Vertikalbeschleunigungen a, beeinträchtigen einen Komfort der Fahrzeuginsassen und/oder eine Sicherheit der Ladung, beispielsweise eine Ladungssicherung. Dadurch können sich beispielsweise Befestigungssysteme lösen. Zudem beeinträchtigen sie Ladungsqualität, d. h. die Ladung kann beispielsweise beschädigt werden.
Ein menschlicher Fahrzeugführer, der eine solche Querunebenheit Q erkennt, würde seine Trajektorie derart modifizieren, dass er möglichst angenehm darüber hinwegfährt, d. h. insbesondere langsam und mit minimalen Vertikalbeschleunigungen a. Somit würde er, wenn er auf die Querunebenheit Q zufährt, zunächst seine Geschwindigkeit reduzieren, und die Querunebenheit Q leicht schräg anfahren. Da das Fahrzeug 1 eine Verwindungs- oder Torsionssteifigkeit besitzt, empfiehlt es sich, die
Vertikalbeschleunigungen a durch ein schräges Anfahren der Querunebenheit Q soweit wie möglich zu reduzieren. Das schräge Überfahren dämpft die
Vertikalbeschleunigungen a stark, da stets nur ein Rad des Fahrzeugs 1 die
Querunebenheit Q überquert, während die anderen Räder in der gleichen Ebene bleiben.
Diese vorteilhafte Vorgehensweise wird mittels des im Folgenden näher beschriebenen Verfahrens zur Durchführung des automatisierten, insbesondere hochautomatisierten, oder autonomen Fährbetriebs des Fahrzeugs 1 auf dem Fahrweg F auch für das automatisiert, insbesondere hochautomatisiert, oder autonom fahrende Fahrzeug 1 erreicht. In diesem Verfahren wird die Solltrajektorie T generiert und das Fahrzeug 1 wird in Abhängigkeit von der generierten Solltrajektorie T auf dem Fahrweg F geführt, insbesondere durch eine automatisierte, insbesondere hochautomatisierte, oder autonome Steuerung und/oder Regelung einer Querführung und beispielsweise auch einer Längsführung des Fahrzeugs 1. Bei einem Erkennen einer Unebenheit auf dem Fahrweg F wird die Solltrajektorie T in Abhängigkeit von der erkannten Unebenheit generiert.
Wird die quer zum Fahrweg F über den Fahrweg F verlaufende Querunebenheit Q, insbesondere Bremsschwelle, erkannt, welche den Fahrweg F, insbesondere vollständig, überspannt, dann wird die Solltrajektorie T derart generiert, dass die Querunebenheit Q, wie in Figur 3 gezeigt, von den Rädern der jeweiligen Achse 1.1 , 1.2 des Fahrzeugs 1 zeitlich versetzt überfahren wird. Dies gilt zweckmäßigerweise für alle Achsen 1.1 , 1.2 des Fahrzeugs 1 , d. h. im hier gezeigten Beispiel für beide Achsen 1.1 , 1.2 des Fahrzeugs 1. Weist das Fahrzeug 1 in anderen Ausführungsformen mehr als die hier dargestellten zwei Achsen 1.1 , 1.2 auf, beispielsweise bei als Lastkraftwagen ausgebildeten Fahrzeugen 1 , dann werden zweckmäßigerweise in dem Verfahren ebenfalls alle Achsen 1.1 , 1.2 des Fahrzeugs 1 berücksichtigt, wie auch im hier dargestellten Beispiel mit zwei
Achsen 1.1 , 1.2. D. h. die Solltrajektorie T wird dann zweckmäßigerweise ebenfalls derart generiert, dass die Querunebenheit Q mit allen Achsen 1.1 , 1.2 des Fahrzeugs 1 von den Rädern der jeweiligen Achse 1.1 , 1.2 des Fahrzeugs 1 zeitlich versetzt überfahren wird.
Wie in Figur 3 gezeigt, wird die Solltrajektorie T insbesondere derart generiert, dass das Fahrzeug 1 vor dem Überfahren der Querunebenheit Q sich einer ersten Seite F1 , insbesondere Längsseite, des Fahrwegs F annähert, während des Überfahrens der Querunebenheit Q sich einer gegenüberliegenden zweiten Seite F2, insbesondere Längsseite, des Fahrwegs F annähert und nach dem Überfahren der Querunebenheit Q sich wieder der ersten Seite F1 des Fahrwegs F annähert.
In Figur 3 ist, analog zu Figur 2, wieder in einer schematischen Draufsichtdarstellung das Fahrzeug 1 in verschiedenen Positionen auf dem Fahrweg F mit der Querunebenheit Q dargestellt, diesmal jedoch während dieses Verfahrens zur Durchführung des
automatisierten oder autonomen Fährbetriebs des Fahrzeugs 1. In der Darstellung ganz oben ist das Fahrzeug 1 wieder vor dem Überfahren der Querunebenheit Q gezeigt, während die mittlere und untere Darstellung wieder das Überfahren der Querunebenheit Q zeigen, wobei die Querunebenheit Q mittels des Verfahrens nun schräg, insbesondere leicht schräg, überfahren wird. Die generierte Solltrajektorie T, welche zum Überfahren der Querunebenheit Q auf diese Weise führt, ist ebenfalls dargestellt. In der mittleren Darstellung wird die Querunebenheit Q mit den Rädern der Vorderachse 1.1 des Fahrzeugs 1 zeitlich versetzt überfahren und in der unteren
Darstellung wird die die Querunebenheit Q mit den Rädern der Hinterachse 1.2 des Fahrzeugs 1 zeitlich versetzt überfahren.
Figur 3 zeigt des Weiteren ein Vertikalbeschleunigung a - Zeit t - Diagramm mit den durch dieses schräge, insbesondere leicht schräge, Überfahren der Querunebenheit Q verursachten Vertikalimpulsen 11.1 für die Vorderachse 1.1 und Vertikalimpulsen 11.2 für die Hinterachse 1.2 des Fahrzeugs 1 und einem daraus resultierenden Verlauf der Vertikalbeschleunigung a. Zu erkennen ist, dass sich die Anzahl der
Vertikalimpulse 11.1 , 11.2 nun gegenüber dem Beispiel gemäß Figur 2 verdoppelt, jedoch sich deren jeweilige Amplitude im Vergleich zu Figur 2 deutlich reduziert,
vorteilhafterweise halbiert. Dies resultiert daraus, dass nun nicht beide Räder der jeweiligen Achse 1.1 , 1.2 gleichzeitig die Querunebenheit Q überfahren, wodurch pro Achse 1.1 , 1.2 des Fahrzeugs 1 ein einzelner Impuls 11.1 , 11.2 mit einer großen Amplitude entsteht, wie in Figur 2 gezeigt, sondern dass die Querunebenheit Q nun mit jedem Rad einzeln überfahren wird, während die jeweiligen anderen Räder in einer gemeinsamen Ebene auf dem Fahrweg F verbleiben. Dadurch entsteht für jedes Rad während des jeweiligen Überfahrens der Querunebenheit Q ein eigener Impuls 11.1 , 11.2 und somit entstehen zwei Impulse 11.1 , 11.2 pro Achse 1.1 , 1.2 des Fahrzeugs 1 , jedoch jeweils mit einer wesentlich geringeren Amplitude. Durch diese somit wesentlich geringeren
Vertikalanregungen, d. h. durch diese nun wesentlich geringeren Vertikalimpulse 11.1 , 11.2 und somit Vertikalbeschleunigungen a, werden die Beeinträchtigung des Komforts der Fahrzeuginsassen und/oder der Sicherheit der Ladung sowie der Ladungsqualität erheblich reduziert oder im Wesentlichen vermieden.
Zusätzlich zum oben beschriebenen Generieren der Solltrajektorie T derart, dass die Querunebenheit Q von den Rädern der jeweiligen Achse 1.1 , 1.2 des Fahrzeugs 1 zeitlich versetzt überfahren wird, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Solltrajektorie T zudem auch derart generiert wird, dass die Querunebenheit Q mit einer Geschwindigkeit überfahren wird, welche gegenüber einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 vor dem Erkennen der Querunebenheit Q reduziert ist. D. h. die Geschwindigkeit wird vorteilhafterweise vor Erreichen und Überfahren der Querunebenheit Q reduziert, um die Vertikalimpulse 11.1 , 11.2 weiter zu reduzieren, und kann danach, d. h. nach erfolgtem Überfahren der Querunebenheit Q mit allen Rädern des Fahrzeugs 1 , wieder erhöht werden.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Solltrajektorie T derart generiert wird, dass die Querunebenheit Q mit einer für Querunebenheiten Q fest vorgegebenen
Geschwindigkeit überfahren wird. D. h. es wird eine fest vorgegebene
Standardgeschwindigkeit zum Überfahren von Querunebenheiten Q verwendet. In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Solltrajektorie T derart generiert wird, dass die Querunebenheit Q mit einer in
Abhängigkeit von einer Form und/oder Höhe der Querunebenheit Q vorgegebenen Geschwindigkeit überfahren wird. Dadurch wird die Geschwindigkeit an die jeweils vorliegende Querunebenheit Q, insbesondere an deren Form und/oder Höhe, angepasst. Auf diese Weise können beispielsweise zu starke Geschwindigkeitsreduzierungen bei kleinen Querunebenheiten Q vermieden werden und es können beispielsweise auch sehr starke Vertikalimpulse 11.1 , 11.2, welche zu starken Komforteinbußen und/oder
Ladungsbeschädigungen und/oder Beschädigungen des Fahrzeugs 1 führen können, bei großen Querunebenheiten Q vermieden werden.
Die Querunebenheit Q kann, wie oben bereits beschrieben, beispielsweise mittels der Umfelderfassungssensorik 2 des Fahrzeugs 1 und/oder mittels der digitalen Karte mit darin verzeichneten Querunebenheiten Q erkannt werden. Auf diese Weise kann beispielsweise auch die Form und/oder Höhe der jeweiligen Querunebenheit Q erkannt und auf die oben beschriebene Weise bei der Vorgabe der Geschwindigkeit berücksichtigt werden.
Figur 4 zeigt beispielhaft eine Vorgehensweise bei einem Objekt O, beispielsweise einem geparkten anderen Fahrzeug, auf und/oder neben dem Fahrweg F. Dargestellt ist hier wieder in Draufsicht das Fahrzeug 1 auf dem Fahrweg F mit der Querunebenheit Q während des Verfahrens zur Durchführung des automatisierten oder autonomen
Fährbetriebs des Fahrzeugs 1 und nun zusätzlich das Objekt O, welches sich im hier dargestellten Beispiel seitlich auf und neben dem Fahrweg F befindet, d. h. etwa zur Hälfte auf dem Fahrweg F. In dem Verfahren zur Durchführung des automatisierten oder autonomen Fährbetriebs des Fahrzeugs 1 wird die Solltrajektorie T bei Erkennen eines solchen Objektes O auf und/oder neben dem Fahrweg F vorteilhafterweise zusätzlich in Abhängigkeit von dem erkannten Objekt O generiert. Dadurch werden Gefährdungen solcher Objekte O oder Kollisionen mit solchen Objekten O vermieden. Vorteilhafterweise wird dann die
Solltrajektorie T, wie in Figur 4 beispielhaft gezeigt, derart generiert, dass das Objekt O umfahren wird und die Querunebenheit Q von den Rädern der jeweiligen Achse 1.1 , 1.2 des Fahrzeugs 1 zeitlich versetzt überfahren wird.
Ist das Objekt O, wie in Figur 4 gezeigt, nach der Querunebenheit Q an einer Seite des Fahrwegs F, hier an der zweiten Seite F2 des Fahrwegs F, positioniert, dann wird die Solltrajektorie T vorteilhafterweise derart generiert, dass sich das Fahrzeug 1 während des Überfahrens der Querunebenheit Q der dem Objekt O gegenüberliegenden Seite des Fahrwegs F, hier der ersten Seite F1 des Fahrwegs F, annähert. Dadurch bewegt sich das Fahrzeug 1 von der Seite des Fahrwegs F, an welcher das Objekt O positioniert ist, also hier von der zweiten Seite F2 des Fahrwegs F, und somit vom Objekt O weg, so dass ein sicheres Umfahren des Objekts O sichergestellt ist.
Ist das Objekt O in einem anderen Beispiel vor der Querunebenheit Q an einer Seite F1 , F2 des Fahrwegs F positioniert, wird die Solltrajektorie T vorteilhafterweise derart generiert, dass sich das Fahrzeug 1 vor dem Überfahren der Querunebenheit Q einer dem Objekt O gegenüberliegenden Seite F2, F1 des Fahrwegs F annähert und während des Überfahrens der Querunebenheit Q der Seite F1 , F2 des Fahrwegs F annähert, an welcher das Objekt O positioniert ist. Dadurch wird das Objekt O zunächst auf sichere Weise umfahren und danach kann die Querunebenheit Q schräg überfahren werden, so dass sie von den Rädern der jeweiligen Achse 1.1 , 1.2 des Fahrzeugs 1 zeitlich versetzt überfahren wird.
Falls die Solltrajektorie T wegen eines oder mehrerer solcher Objekte O nicht derart generiert werden kann, dass die Querunebenheit Q von den Rädern der jeweiligen Achse 1.1 , 1.2 des Fahrzeugs 1 zeitlich versetzt überfahren wird, wird dieses schräge Überfahren der Querunebenheit Q somit nicht durchgeführt, sondern die
Querunebenheit Q muss dann entsprechend, beispielsweise geradeaus, überfahren werden. D. h. das Objekt O oder die Objekte O auf und/oder neben dem Fahrweg F, beispielsweise Hindernisse oder andere fahrende oder stehende Verkehrsteilnehmer, werden höher priorisiert als die Verringerung der Vertikalimpulse 11.1 , 11.2. Die Sicherheit für das Fahrzeug 1 und die anderen Objekte O, beispielsweise andere fahrende oder stehende Verkehrsteilnehmer, hat somit Vorrang vor der Reduzierung der
Vertikalimpulse 11.1 , 11.2.
In diesem Fall ist jedoch vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Solltrajektorie T derart geplant wird, dass die Querunebenheit Q mit einer gegenüber dem oben beschriebenen schrägen Überfahren weiter reduzierten Geschwindigkeit überfahren wird. D. h. die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 wird vor dem Überfahren der Querunebenheit Q noch stärker reduziert, um dadurch die Vertikalimpulse 11.1 , 11.2 zu reduzieren, insbesondere auf ein, insbesondere bezüglich Insassenkomfort, Ladungssicherheit und Schutz des Fahrzeugs 1 , akzeptables Niveau zu reduzieren.
Figur 5 zeigt schematisch eine Verarbeitungskette des Verfahrens zur Durchführung des automatisierten oder autonomen Fährbetriebs des Fahrzeugs 1. Die Durchführung des Verfahrens erfolgt, wie oben bereits erwähnt, im Wesentlichen mittels der
Verarbeitungseinheit 4 des Fahrzeugs 1. Eingangswerte für diese Verarbeitungseinheit 4 sind insbesondere Sensordaten SD der Umfelderfassungssensorik 2 und Daten der Positionsbestimmungsvorrichtung 3, insbesondere in Kombination mit der digitalen Karte. Mit diesen Eingangswerten erfolgt insbesondere eine Fusion FSD der Sensordaten SD und eine Lokalisierung L des Fahrzeugs 1.
Von der Verarbeitungseinheit 4 wird insbesondere die Solltrajektorie T auf die oben beschriebene Weise generiert. Ausgangswert dieser Verarbeitungseinheit 4 ist somit insbesondere die generierte Solltrajektorie T, welche einer Aktorik 5 des Fahrzeugs 1 zugeführt wird, d. h. welche insbesondere zur automatisierten, insbesondere
hochautomatisierten, oder autonomen Steuerung und/oder Regelung der Querführung und Längsführung des Fahrzeugs 1 verwendet wird. D. h. die Aktorik 5, umfassend insbesondere eine Lenkvorrichtung, einen Antriebsstrang und eine Bremsvorrichtung des Fahrzeugs 1 , wird in Abhängigkeit von dieser Solltrajektorie T gesteuert und/oder geregelt.
Die Verarbeitungseinheit 4 umfasst ein Verhaltens- und Planungsmodul 6 mit einer in Figur 6 näher dargestellten internen Umgebungskarte 7, die beispielsweise die
Informationen aus der digitalen Karte umfasst und in die die Sensordaten SD, die Fusion FSD der Sensordaten SD und die Lokalisierung L sowie die Daten der
Positionsbestimmungsvorrichtung 3 einfließen, ein in Figur 7 näher dargestelltes
Querunebenheitüberfahrungsmodul 8 und einen T rajektoriengenerator 9, in welchem die jeweilige Solltrajektorie T generiert wird.
Figur 6 zeigt ein Beispiel der internen Umgebungskarte 7 mit dem Fahrweg F und der Position des Fahrzeugs 1 , der Querunebenheit Q auf dem Fahrweg F und der bisherigen Solltrajektorie T des Fahrzeugs 1. Diese interne Umgebungskarte 7 oder zumindest deren jeweiliger aktueller Inhalt kann, wie bereits beschrieben, mittels der digitalen Karte des Fahrzeugs 1 in Verbindung mit den Daten der Positionsbestimmungsvorrichtung 3 und beispielsweise mittels den Sensordaten SD, der Fusion FSD der Sensordaten SD und der Lokalisierung L, beispielsweise auch mittels der Umgebungserfassungssensorik 2, erzeugt werden. Ob sich eine Querunebeneinheit Q auf dem Fahrweg F befindet, kann beispielsweise, wie ebenfalls bereits beschrieben, mittels der Umfelderfassungssensorik 2 und/oder mittels der digitalen Karte mit den darin verzeichneten Querunebenheiten Q erkannt werden.
Figur 7 zeigt das Querunebenheitüberfahrungsmodul 8. Dessen Eingangswert ist die interne Umgebungskarte 7. In diesem Querunebenheitüberfahrungsmodul 8 wird zunächst in einem ersten Schritt S1 geprüft, ob eine Querunebeneinheit Q erkannt wurde. Wurde keine Querunebeneinheit Q erkannt, hier bezeichnet mit dem Bezugszeichen n für nein, wird in einem Negativschritt NS die Bearbeitung im
Querunebenheitüberfahrungsmodul 8 mit der aktuellen internen Umgebungskarte 7 beendet und es wird keine Modifikation der Solltrajektorie T vorgenommen. Die
Überprüfung auf eine Querunebenheit Q wird dann zweckmäßigerweise bei einer weiteren Bewegung des Fahrzeugs 1 entlang des Fahrwegs F mit einer durch neue Daten aktualisierten internen Umgebungskarte 7 erneut vorgenommen.
Wird im ersten Schritt S1 eine Querunebenheit Q erkannt, hier bezeichnet mit dem Bezugszeichen j für ja, erfolgt in einem zweiten Schritt S2 eine Anweisung an den T rajektoriengenerator 9, die Solltrajektorie T zu modifizieren, d. h. derart zu generieren, dass sie mit der optimalen Schräge über die Querunebenheit Q führt, d. h. insbesondere derart, dass die Querunebenheit Q von den Rädern der jeweiligen Achse 1.1 , 1.2 des Fahrzeugs 1 zeitlich versetzt überfahren wird, und dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 auf die oben beschriebene Weise angepasst wird, vorteilhafterweise entsprechend der jeweiligen Form und/oder Höhe der Querunebenheit Q.

Claims

Daimler AG Patentansprüche
1. Verfahren zur Durchführung eines automatisierten oder autonomen Fährbetriebs eines Fahrzeugs (1) auf einem Fahrweg (F), wobei eine Solltrajektorie (T) generiert wird und das Fahrzeug (1) in Abhängigkeit von der generierten Solltrajektorie (T) geführt wird und wobei bei einem Erkennen einer Unebenheit auf dem Fahrweg (F) die Solltrajektorie (T) in Abhängigkeit von der erkannten Unebenheit generiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass
bei einem Erkennen einer quer zum Fahrweg (F) über den Fahrweg (F)
verlaufenden als Querunebenheit (Q), insbesondere als Bremsschwelle,
ausgebildeten Unebenheit die Solltrajektorie (T) derart generiert wird, dass die Querunebenheit (Q) von Rädern einer jeweiligen Achse (1.1 , 1.2) des Fahrzeugs (1) zeitlich versetzt überfahren wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei Erkennen der Querunebenheit (Q) die Solltrajektorie (T) derart generiert wird, dass das Fahrzeug (1) vor dem Überfahren der Querunebenheit (Q) sich einer ersten Seite (F1) des Fahrwegs (F) annähert, während des Überfahrens der Querunebenheit (Q) sich einer gegenüberliegenden zweiten Seite (F2) des
Fahrwegs (F) annähert und nach dem Überfahren der Querunebenheit (Q) sich wieder der ersten Seite (F1) des Fahrwegs (F) annähert.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei Erkennen der Querunebenheit (Q) die Solltrajektorie (T) derart generiert wird, dass die Querunebenheit (Q) mit einer Geschwindigkeit überfahren wird, welche gegenüber einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) vor dem Erkennen der Querunebenheit (Q) reduziert ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei Erkennen der Querunebenheit (Q) die Solltrajektorie (T) derart generiert wird, dass die Querunebenheit (Q) mit einer für Querunebenheiten (Q) fest vorgegebenen Geschwindigkeit überfahren wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei Erkennen der Querunebenheit (Q) die Solltrajektorie (T) derart generiert wird, dass die Querunebenheit (Q) mit einer in Abhängigkeit von einer Form und/oder Höhe der Querunebenheit (Q) vorgegebenen Geschwindigkeit überfahren wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Querunebenheit (Q) mittels einer Umfelderfassungssensorik (2) des
Fahrzeugs (1) und/oder mittels einer digitalen Karte mit darin verzeichneten Querunebenheiten (Q) erkannt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei einem Erkennen mindestens eines Objektes (O) auf und/oder neben dem Fahrweg (F) die Solltrajektorie (T) zusätzlich in Abhängigkeit von dem mindestens einen erkannten Objekt (O) generiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Solltrajektorie (T) derart generiert wird, dass das mindestens eine Objekt (O) umfahren und die Querunebenheit (Q) von den Rädern der jeweiligen
Achse (1.1 , 1.2) des Fahrzeugs (1) zeitlich versetzt überfahren wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei einem auf und/oder neben dem Fahrweg (F) erkannten mindestens einen Objekt (O), welches nach der Querunebenheit (Q) an einer Seite (F1 , F2) des Fahrwegs (F) positioniert ist, die Solltrajektorie (T) derart generiert wird, dass sich das Fahrzeug (1) während des Überfahrens der Querunebenheit (Q) einer dem Objekt (O) gegenüberliegenden Seite (F2, F1) des Fahrwegs (F) annähert.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9
dadurch gekennzeichnet, dass
bei einem auf und/oder neben dem Fahrweg (F) erkannten mindestens einen Objekt (O), welches vor der Querunebenheit (Q) an einer Seite (F1 , F2) des
Fahrwegs (F) positioniert ist, die Solltrajektorie (T) derart generiert wird, dass sich das Fahrzeug (1) vor dem Überfahren der Querunebenheit (Q) einer dem Objekt (O) gegenüberliegenden Seite (F2, F1) des Fahrwegs (F) annähert und während des Überfahrens der Querunebenheit (Q) der Seite (F1 , F2) des Fahrwegs (F) annähert, an welcher das Objekt (O) positioniert ist.
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