WO2022090081A1 - Vorrichtung und verfahren zur erkennung einer bypass-fahrspur - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Erkennung einer Bypass-Fahrspur an einem Knotenpunkt mit zumindest einer Lichtsignalanlage beschrieben. Die Vorrichtung ist eingerichtet, Fahrdaten zumindest eines Kraftfahrzeugs bei zumindest einer Fahrt an dem Knotenpunkt zu ermitteln, wobei die Fahrdaten Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs und/oder Trajektoriendaten in Bezug auf eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs bei der Fahrt an dem Knotenpunkt umfassen. Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, auf Basis der Fahrdaten eine mögliche Fahrtrajektorie von Fahrzeugen an dem Knotenpunkt zu ermitteln, sowie auf Basis der Fahrdaten Anordnungsinformation in Bezug auf eine Anordnung der Lichtsignalanlage relativ zu der möglichen Fahrtrajektorie zu ermitteln. Des Weiteren ist die Vorrichtung eingerichtet, eine Bypass-Fahrspur des Knotenpunktes auf Basis der Anordnungsinformation zu erkennen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Erkennung einer Bypass-Fahrspur
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Erkennung einer Bypass-Fahrspur an einem Verkehrs-Knotenpunkt.
Ein Fahrzeug kann ein oder mehrere Fahrfunktionen aufweisen, die den Fahrer des Fahrzeugs bei der Führung, insbesondere bei der Längsführung und/oder bei der Querführung, des Fahrzeugs unterstützen. Eine beispielhafte Fahrfunktion zur Unterstützung der Längsführung eines Fahrzeugs ist die Adaptive Cruise Control (ACC) Funktion, die dazu genutzt werden kann, das Fahrzeug mit einer festgelegten Setz- bzw. Soll-Fahrgeschwindigkeit und/oder in einem festgelegten Soll-Abstand zu einem vor dem Fahrzeug fahrenden Vorder-Fahrzeug längszuführen. Die Fahrfunktion kann dabei auch an einer Signalisierungseinheit (insbesondere an einer Ampel) an einem Verkehrs-Knotenpunkt (etwa an einer Kreuzung) genutzt werden, um eine automatisierte Längsführung, etwa eine automatisierte Verzögerung, an der Signalisierungseinheit zu bewirken.
Die Berücksichtigung einer Signalisierungseinheit an einem Knotenpunkt (wobei die Signalisierungseinheit ein oder mehrere Signalgeber aufweist) kann in Abhängigkeit von Kartendaten erfolgen, wobei die Kartendaten ein oder mehrere Karten- Attribute in Bezug auf eine zu berücksichtigende Signalisierungseinheit und/oder in Bezug auf einen Knotenpunkt aufweisen. Die Güte der Fahrfunktion hängt dabei typischerweise von der Güte der verfügbaren Kartendaten ab.
Das vorliegende Dokument befasst sich daher insbesondere mit der technischen Aufgabe, die Güte von Kartendaten in Bezug auf eine Signalisierungseinheit und/oder in Bezug auf einen Knotenpunkt zu erhöhen, um den Komfort und/oder die Sicherheit einer Fahrfunktion, insbesondere einer Fahrfunktion zur automatisierten Längsführung an einer Signalisierungseinheit bzw. an einem Knotenpunkt, zu erhöhen. Die Aufgabe wird durch jeden einzelnen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zur Erkennung einer Bypass- Fahrspur an einem Knotenpunkt mit zumindest einer Lichtsignalanlage beschrieben. Die Vorrichtung kann eine Fahrzeug-externe Einheit sein. Die Bypass-Fahrspur kann eine Rechtsabbieger-Fahrspur ohne Signalgeber an dem Knotenpunkt sein. Alternativ kann die Bypass-Fahrspur eine Fahrspur rechts neben einer Linksabbieger-Fahrspur sein, wobei die Lichtsignalanlage für die Linksabbieger-Fahrspur gilt. Die Bypass-Fahrspur kann insbesondere eine Fahrspur des Knotenpunkts ohne Lichtsignalanlage sein.
Die Vorrichtung ist eingerichtet, Fahrdaten zumindest eines Kraftfahrzeugs bei zumindest einer Fahrt an dem Knotenpunkt zu ermitteln. Die Fahrdaten können Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (insbesondere von einer Kamera) des Fahrzeugs und/oder Trajektoriendaten in Bezug auf eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs bei der Fahrt an dem Knotenpunkt umfassen. Die Trajektoriendaten können den Weg bzw. die Fahrspur des Fahrzeugs bei der Fahrt an dem Knotenpunkt anzeigen. Die Trajektoriendaten können anhand eines Positionssensors (insbesondere anhand eines GPS -Empfängers) und/oder anhand der Fahrzeug-Odometrie ermittelt werden. Die Vorrichtung kann insbesondere eingerichtet sein, Fahrdaten von einer Vielzahl von Fahrzeugen und/oder für eine Vielzahl von Fahrten an dem Knotenpunkt zu ermitteln, insbesondere über eine Kommunikationsverbindung von ein oder mehreren Fahrzeugen zu empfangen.
Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, auf Basis der Fahrdaten, insbesondere auf Basis der Trajektoriendaten, zumindest eine mögliche Fahrtrajektorie von Fahrzeugen an dem Knotenpunkt zu ermitteln. Die mögliche Fahrtrajektorie kann insbesondere auf Basis der Trajektoriendaten von der Vielzahl von Fahrzeugen und/oder für die Vielzahl von Fahrten ermittelt werden. Auf Basis der Trajektoriendaten einer Vielzahl von Fahrzeugen und/oder einer Vielzahl von Fahrten können z.B. mehrere Trajektorien von Fahrzeugen an dem Knotenpunkt ermittelt werden. Es kann dann überprüft werden, ob zumindest eine der Trajektorien eine Bypass-Fahrspur ist oder sein könnte.
Des Weiteren ist die Vorrichtung eingerichtet, auf Basis der Fahrdaten, insbesondere auf Basis der Umfelddaten, Anordnungsinformation in Bezug auf die Anordnung der Lichtsignalanlage des Knotenpunktes relativ zu der möglichen Fahrtrajektorie zu ermitteln. Die Vorrichtung kann insbesondere eingerichtet sein, auf Basis der Anordnungsinformation zu erkennen, dass an einer Seite, insbesondere an der rechten Seite, der möglichen Fahrtrajektorie kein Signalgeber der Lichtsignalanlage angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung eingerichtet sein, auf Basis der Anordnungsinformation zu erkennen, dass alle Signalgeber der Lichtsignalanlage links von der möglichen Fahrtrajektorie angeordnet sind.
Eine Bypass-Fahrspur des Knotenpunktes kann dann auf Basis der Anordnungsinformation erkannt werden. Insbesondere kann bestimmt werden, dass die mögliche Fahrtrajektorie auf einer Bypass-Fahrspur des Knotenpunktes liegt (und somit die mögliche Fahrtrajektorie einer Bypass-Fahrspur entspricht), wenn auf Basis der Anordnungsinformation erkannt wird, dass an einer Seite, insbesondere an der rechten Seite, der möglichen Fahrtrajektorie kein Signalgeber der Lichtsignalanlage angeordnet ist, und/oder wenn auf Basis der Anordnungsinformation erkannt wird, dass alle Signalgeber der Lichtsignalanlage links von der möglichen Fahrtrajektorie angeordnet sind.
Die Vorrichtung ermöglicht es somit, in zuverlässiger Weise eine Bypass- Fahrspur zu erkennen. Die erkannte Bypass-Fahrspur kann dann im Rahmen einer Fahrfunktion zur automatisierten Längs- und/oder Querführung eines Fahrzeugs an dem Knotenpunkt berücksichtigt werden. So können der Komfort und die Sicherheit der Fahrfunktion erhöht werden.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, in Abhängigkeit von der erkannten Bypass-Fahrspur Kartendaten für den Knotenpunkt zu erstellen und/oder zu aktualisieren. Insbesondere kann ein Karten-Attribut für eine virtuelle Signalgruppe der Lichtsignalanlage für die erkannte Bypass-Fahrspur in den Kartendaten aufgenommen werden. Dadurch kann z.B. bewirkt werden, dass in den Kartendaten für die Lichtsignalanlage nicht nur eine sondern mehrere unterschiedliche Signalgruppen verzeichnet sind. Dies kann einen Einfluss auf eine Fahrfunktion, insbesondere auf den Automatisierungsgrad der Fahrfunktion, an dem Knotenpunkt haben.
Durch die Bereitstellung von Kartendaten, die die erkannte Bypass-Fahrspur anzeigen, können der Komfort und die Sicherheit einer Fahrfunktion, die auf die Kartendaten zurückgreift, weiter erhöht werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeugführungssystem zur Bereitstellung einer Fahrfunktion zur automatisierten Längsführung eines Fahrzeugs an einem Knotenpunkt mit einer Lichtsignalanlage beschrieben. Das Fahrzeugführungssystem ist eingerichtet, bei einer Fahrt auf einer Zufahrt zu dem Knotenpunkt, Kartendaten in Bezug auf den Knotenpunkt zu ermitteln. Die Kartendaten können z.B. von einer Fahrzeug-externen Einheit bereitgestellt werden (z.B. über eine Kommunikationsverbindung). Die Kartendaten können anzeigen, dass die Lichtsignalanlage mehrere unterschiedlich schaltende Signalgruppen aufweist. Dabei kann eine der Signal gruppen mit einer Bypass-Fahrspur an dem Knotenpunkt assoziiert sein (was ggf. durch die Kartendaten angezeigt wird).
Die Vorrichtung kann somit eingerichtet sein, auf Basis der Kartendaten zu erkennen, dass die Lichtsignalanlage des Knotenpunktes mehrere unterschiedlich schaltende Signalgruppen aufweist. In Reaktion darauf kann die Fahrfunktion in einem manuellen Modus betrieben werden, bei dem die Lichtsignalanlage, insbesondere der Signalisierungszustand der Lichtsignalanlage, erst nach Bestätigung durch einen Nutzer, insbesondere durch den Fahrer, des Fahrzeugs bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs an dem Knotenpunkt berücksichtigt wird.
Andererseits kann das Fahrzeugführungssystem eingerichtet sein, die Fahrfunktion an einem Knotenpunkt mit einer Lichtsignalanlage, die nur eine Signalgruppe aufweist, in einem automatischen Modus zu betreiben, wobei die Lichtsignalanlage, insbesondere der Signalisierungszustand der Lichtsignalanlage, in dem automatischen Modus automatisch bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs an dem Knotenpunkt berücksichtigt wird.
Der Modus der Fahrfunktion kann somit in zuverlässiger Weise davon abhängig gemacht werden, ob der Knotenpunkt eine Bypass-Fahrspur aufweist oder nicht. So können der Komfort und die Sicherheit der Fahrfunktion erhöht werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Erkennung einer Bypass- Fahrspur an einem Knotenpunkt mit zumindest einer Lichtsignalanlage beschrieben. Das Verfahren kann durch eine Fahrzeug-externe Einheit ausgeführt werden. Das Verfahren umfasst das Ermitteln von Fahrdaten zumindest eines Kraftfahrzeugs bei zumindest einer Fahrt an dem Knotenpunkt, wobei die Fahrdaten Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs und/oder Trajektoriendaten in Bezug auf eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs bei der Fahrt an dem Knotenpunkt umfassen. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Ermitteln, auf Basis der Fahrdaten, einer möglichen Fahrtrajektorie von Fahrzeugen an dem Knotenpunkt, sowie das Ermitteln, auf Basis der Fahrdaten, von Anordnungsinformation in Bezug auf die Anordnung der Lichtsignalanlage relativ zu der möglichen Fahrtrajektorie. Das Verfahren umfasst ferner das Erkennen einer Bypass-Fahrspur des Knotenpunktes auf Basis der Anordnungsinformation.
Wie bereits oben dargelegt, kann die in diesem Dokument beschriebene Fahrfunktion insbesondere darauf ausgelegt sein, das Fahrzeug an einer und/oder in Zusammenhang mit einer Signalisierungseinheit (insbesondere mit einem Signalgeber) automatisiert längszuführen. Dabei kann die Fahrfunktion gemäß SAE-Level 2 ausgebildet sein. Mit anderen Worten, die Fahrfunktion kann ggf. ein automatisiertes Fahren und/oder eine Fahrerunterstützung (in Bezug auf die Längsführung) gemäß SAE-Level 2 bereitstellen. Die Fahrfunktion kann auf die Längsführung des Fahrzeugs beschränkt sein. Die Querführung des Fahrzeugs kann während des Betriebs manuell durch den Fahrer oder durch eine weitere und/oder separate Fahrfunktion bereitgestellt werden (z.B. durch einen Spurhalteas si Stenten) .
Im Rahmen der Fahrfunktion kann das Fahrzeug gemäß einer Setz- bzw. Soll- Geschwindigkeit und/oder gemäß einem Soll-Abstand zu einem (direkt) vor dem Fahrzeug fahrenden Vorder-Fahrzeug automatisiert längsgeführt werden. Zu diesem Zweck kann die Fahrfunktion einen Geschwindigkeitsregler bereitstellen, durch den die Ist-Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs gemäß der Setz- bzw. Soll- Geschwindigkeit eingestellt, insbesondere geregelt, wird. Alternativ oder ergänzend kann ein Abstandsregler bereitgestellt werden, durch den der Ist- Abstand des Fahrzeugs zu dem Vorder-Fahrzeug gemäß dem Soll-Abstand eingestellt, insbesondere geregelt, wird. Wenn kein relevantes Vorder-Fahrzeug vorhanden ist oder wenn das Vorder-Fahrzeug schneller als die Setz- bzw. Soll- Geschwindigkeit fährt, kann die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs geregelt werden. Alternativ oder ergänzend, wenn das Vorder-Fahrzeug langsamer als die Setz- bzw. Soll-Geschwindigkeit fährt, kann der Abstand des Fahrzeugs zu dem Vorder-Fahrzeug geregelt werden. Die Fahrfunktion kann somit eingerichtet sein, eine Adaptive Cruise Control (ACC) Fahrerassistenzfunktion bereitzustellen.
Ein Fahrzeug kann eine Benutzerschnittstelle für eine Interaktion mit einem Nutzer, insbesondere mit dem Fahrer, des Fahrzeugs umfassen. Die Benutzerschnittstelle kann ein oder mehrere Bedienelemente umfassen, die es dem Nutzer ermöglichen, die Setz- bzw. die Soll-Geschwindigkeit und/oder den Soll-Abstand festzulegen. Alternativ oder ergänzend können es die ein oder mehreren Bedienelemente dem Nutzer ermöglichen, eine zuvor festgelegte Setz- und/oder Soll-Geschwindigkeit und/oder einen zuvor festgelegten Soll-Abstand des Fahrzeugs für den Betrieb der Fahrfunktion zu bestätigen. Die ein oder mehreren Bedienelemente können ausgebildet sein, mit einer Hand und/oder mit einem Finger des Fahrers betätigt zu werden. Alternativ oder ergänzend können die ein oder mehreren Bedienelemente an einem Lenkmittel (insbesondere an einem Lenkrad oder an einem Lenkbügel) des Fahrzeugs angeordnet sein.
Ein beispielhaftes Bedienelement (insbesondere ein Plus/Minus-Bedienelement) ist eine Taste und/oder eine Wippe, mit der die Setz- und/oder Soll- Geschwindigkeit bzw. der Soll-Abstand erhöht bzw. reduziert werden kann. Ein weiteres beispielhaftes Bedienelement (insbesondere ein Set-Bedienelement) ist eine Taste, mit der eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs als Setz- und/oder Soll-Geschwindigkeit bzw. mit der ein aktueller Abstand des Fahrzeugs zum Vorder-Fahrzeug als Soll-Abstand festgelegt werden kann. Ein weiteres beispielhaftes Bedienelement (insbesondere ein Resume-Bedienelement) ist eine Taste, mit der eine zuvor eingestellte Setz- und/oder Soll-Geschwindigkeit bzw. ein zuvor eingestellter Soll-Abstand erneut bestätigt bzw. reaktiviert werden kann
Die Benutzerschnittstelle kann ferner ein oder mehrere Ausgabeelemente (z.B. einen Bildschirm und/oder einen Lautsprecher und/oder ein Vibrationselement) umfassen, mit denen Ausgaben an den Nutzer des Fahrzeugs bewirkt werden können. Des Weiteren kann die Fahrfunktion eingerichtet sein, ein oder mehrere Signalisierungseinheiten auf der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn (insbesondere Straße) und/oder Fahrroute bei der automatisierten Längsführung zu berücksichtigen. Eine Signalisierungseinheit kann dazu vorgesehen sein, die Vorfahrt an einem Knotenpunkt (insbesondere an einer Kreuzung) des von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahnnetzes festzulegen. Die Festlegung der Vorfahrt kann dabei zeitlich veränderbar sein (wie z.B. bei einer Lichtsignalanlage, etwa bei einer Ampelanlage, mit ein oder mehreren unterschiedlichen Signalgruppen für ein oder mehrere unterschiedliche Fahrtrichtungen des Fahrzeugs an dem Knotenpunkt) oder fest vorgegeben sein (wie z.B. bei einem Verkehrszeichen, etwa bei einem Stopp-Schild).
Während des Betriebs der Fahrfunktion können Daten in Bezug auf eine in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorausliegende Signalisierungseinheit ermittelt werden. Die Daten können Kartendaten in Bezug auf Signalisierungseinheiten in dem von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahnnetz umfassen. Die Kartendaten können jeweils ein oder mehrere Attribute für eine Signalisierungseinheit umfassen. Die ein oder mehreren Attribute für eine Signalisierungseinheit können anzeigen bzw. umfassen:
• den Typ der Signalisierungseinheit, insbesondere, ob es sich bei der Signalisierungseinheit um eine Lichtsignalanlage oder um ein Verkehrszeichen handelt; und/oder
• die Anzahl von unterschiedlichen Signalgruppen der Signalisierungseinheit für unterschiedliche Fahrtrichtungen an dem Knotenpunkt des Fahrbahnnetzes, an dem die Signalisierungseinheit angeordnet ist bzw. mit dem die Signalisierungseinheit assoziiert ist; und/oder
• die Position (z.B. die GPS-Koordinaten) der Signalisierungseinheit und/oder der Haltelinie der Signalisierungseinheit innerhalb des Fahrbahnnetzes; und/oder • der relative Abstand der Haltelinie zu der zugehörigen Signalisierungseinheit.
Die Fahrfunktion kann eingerichtet sein, unter Verwendung eines Positionssensors (z.B. eines GPS -Empfängers) des Fahrzeugs und/oder unter Verwendung von Odometrie die Ist-Position (z.B. die aktuellen GPS- Koordinaten) des Fahrzeugs innerhalb des Fahrbahnnetzes zu ermitteln. Anhand der Kartendaten kann dann eine (z.B. die nächste) Signalisierungseinheit auf der Fahrroute des Fahrzeugs erkannt werden. Ferner können ein oder mehrere Karten- Attribute in Bezug auf die erkannte Signalisierungseinheit ermittelt werden.
Alternativ oder ergänzend können die Daten in Bezug auf eine in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorausliegende Signalisierungseinheit Umfelddaten in Bezug auf die Signalisierungseinheit umfassen, bzw. basierend auf Umfelddaten ermittelt werden. Die Umfelddaten können von ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs erfasst werden. Beispielhafte Umfeldsensoren sind eine Kamera, ein Radarsensor, ein Lidarsensor, etc. Die ein oder mehrere Umfelddaten können eingerichtet sein, Sensordaten (d.h. Umfelddaten) in Bezug auf das Umfeld in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug zu erfassen.
Die Fahrfunktion kann eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten (insbesondere auf Basis der Sensordaten einer Kamera) zu erkennen, dass in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug eine Signalisierungseinheit angeordnet ist. Zu diesem Zweck kann z.B. ein Bildanalysealgorithmus verwendet werden. Des Weiteren kann die Fahrfunktion eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten den Typ der Signalisierungseinheit (z.B. Lichtsignalanlage oder Verkehrszeichen) zu ermitteln. Ferner kann die Fahrfunktion eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten den (Signalisierungs-) Zustand der Signalisierungseinheit in Bezug auf die Erlaubnis für das Überfahren des mit der Signalisierungseinheit assoziierten Knotenpunktes zu ermitteln. Insbesondere können die Farben (Grün, Gelb oder Rot) der ein oder mehreren Signalgruppen einer Lichtsignalanlage ermittelt werden. Die Fahrfunktion kann eingerichtet sein, eine erkannte Signalisierungseinheit bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs zu berücksichtigen. Insbesondere kann die Fahrfunktion eingerichtet sein, auf Basis der Daten in Bezug auf die erkannte Signalisierungseinheit, insbesondere auf Basis der durch die Daten angezeigten Farbe eines Lichtsignals bzw. einer Signalgruppe der Signalisierungseinheit, zu bestimmen, ob das Fahrzeug an der Signalisierungseinheit, insbesondere an der Haltelinie der Signalisierungseinheit, halten muss oder nicht. Beispielsweise kann erkannt werden, dass das Fahrzeug halten muss, da die für das Fahrzeug relevante Signalgruppe Rot ist. Alternativ kann erkannt werden, dass das Fahrzeug nicht halten muss, da die für das Fahrzeug relevante Signalgruppe Grün ist. In einem weiteren Beispiel kann erkannt werden, dass das Fahrzeug halten muss, da es sich bei der Signalisierungseinheit um ein Stopp-Schild handelt.
Die Fahrfunktion kann ferner eingerichtet sein, zu bewirken, dass das Fahrzeug automatisiert an der erkannten Signalisierungseinheit angehalten wird, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug an der Signalisierungseinheit halten muss. Zu diesem Zweck kann ein automatisierter Verzögerungsvorgang (bis in den Stillstand) bewirkt werden. Das Fahrzeug kann dabei automatisiert bis an bzw. bis vor die Haltelinie der Signalisierungseinheit geführt werden. Während des automatisierten Verzögerungsvorgangs können automatisiert durch die Fahrfunktion ein oder mehrere Radbremsen (z.B. ein oder mehrere Reibbremsen oder ein oder mehrere rekuperierende Bremsen) angesteuert werden, um das Fahrzeug (bis in den Stillstand) abzubremsen. Der zeitliche Verlauf der bewirkten Verzögerung kann dabei von dem verfügbaren Bremsweg bis zu der erkannten Signalisierungseinheit abhängen.
Alternativ oder ergänzend kann die Fahrfunktion eingerichtet sein, zu bewirken, dass das Fahrzeug automatisiert an der erkannten Signalisierungseinheit vorbei, insbesondere über die Haltelinie der Signalisierungseinheit, längsgeführt wird, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug nicht an der Signalisierungseinheit halten muss. Dabei kann die Geschwindigkeits- und/oder Ab Standsregelung gemäß der Setz- bzw. Soll-Geschwindigkeit und/oder gemäß dem Soll-Abstand zu dem Vorder-Fahrzeug fortgeführt werden.
Die Fahrfunktion kann somit eingerichtet sein, eine ACC Fahrfunktion unter Berücksichtigung von Signalisierungseinheiten bereitzustellen. Die Fahrfunktion wird in diesem Dokument auch als Urban Cruise Control (UCC) Fahrfunktion bezeichnet.
Wie bereits weiter oben dargelegt, kann die Fahrfunktion eingerichtet sein, das Fahrzeug im Rahmen des Betriebs der Fahrfunktion automatisiert in Abhängigkeit von einer Soll -Geschwindigkeit und/oder in Abhängigkeit von einem Soll- Abstand zu einem vor dem Fahrzeug fahrenden Vorder-Fahrzeug längszuführen. Ferner kann die Fahrfunktion eingerichtet sein, wenn eine (ggf. erkannte) Signalisierungseinheit nicht bei der Fahrfunktion berücksichtigt wird, das Fahrzeug automatisiert in Abhängigkeit von der Soll-Geschwindigkeit und/oder in Abhängigkeit von dem Soll-Abstand an der Signalisierungseinheit vorbei, insbesondere über die Haltelinie der Signalisierungseinheit hinaus, längszuführen, insbesondere unabhängig von der Farbe eines Lichtsignals der Signalisierungseinheit. Die Fahrfunktion kann somit (bei Nichtberücksichtigung einer Signalisierungseinheit) ggf. derart betrieben werden, als würde die Signalisierungseinheit (und der damit assoziierte Knotenpunkt) nicht existieren.
Die Fahrfunktion kann es dem Nutzer des Fahrzeugs ggf. ermöglichen, die Fahrfunktion über die Benutzerschnittstelle zu konfigurieren (z.B. in einem Konfigurationsmenu). Dabei kann ggf. eingestellt werden, ob die Fahrfunktion in einem automatischen Modus betrieben werden soll oder in einem manuellen Modus betrieben werden soll.
In dem automatischen Modus kann die Fahrfunktion derart betrieben werden, dass eine erkannte, in Fahrtrichtung vorausliegende, Signalisierungseinheit automatisch beim Betrieb der Fahrfunktion berücksichtigt wird (und ggf. zu einer automatisierten Verzögerung des Fahrzeugs führt). Insbesondere kann die Fahrfunktion in dem automatisierten Modus eingerichtet sein, eine auf Basis von Kartendaten und/oder Umfelddaten detektierte Signalisierungseinheit automatisch, insbesondere ohne Bestätigung durch den Nutzer des Fahrzeugs, bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs zu berücksichtigen (z.B. um bei Bedarf eine automatisierte Verzögerung des Fahrzeugs an der detektierten Signalisierungseinheit zu bewirken).
Andererseits kann die Fahrfunktion im manuellen Modus derart betrieben werden, dass die erkannte Signalisierungseinheit erst nach Bestätigung durch den Nutzer des Fahrzeugs bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs berücksichtigt wird (und ggf. zu einer automatisierten Verzögerung des Fahrzeugs führt). Insbesondere kann die Fahrfunktion in dem manuellen Modus eingerichtet sein, (über die Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs) ein Angebot in Bezug auf die Berücksichtigung der erkannten Signalisierungseinheit an den Nutzer des Fahrzeugs auszugeben. Beispielsweise kann auf dem Bildschirm angezeigt werden, dass eine Signalisierungseinheit erkannt wurde und dass eine Rückmeldung durch den Nutzer erforderlich ist (um zu bewirken, dass die Signalisierungseinheit bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs berücksichtigt wird). Die erkannte Signalisierungseinheit (insbesondere der Signalisierungszustand der Signalisierungseinheit) kann dann (insbesondere nur dann) bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs an der Signalisierungseinheit berücksichtigt werden, wenn das Angebot durch den Nutzer angenommen wird (z.B. durch Betätigung eines Bedienelements, insbesondere des Set-Bedienelements). Es erfolgt dann ggf. eine automatisierte Verzögerung des Fahrzeugs an der erkannten Signalisierungseinheit. Andererseits kann die Fahrfunktion eingerichtet sein, die erkannte Signalisierungseinheit (insbesondere den Signalisierungszustand der Signalisierungseinheit) bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs an der Signalisierungseinheit nicht zu berücksichtigen und/oder zu ignorieren, wenn das Angebot nicht durch den Nutzer angenommen wird. In diesem Fall kann die Geschwindigkeits- und/oder Ab Standsregelung fortgeführt werden (ohne Berücksichtigung der Signalisierungseinheit, insbesondere so, als wäre die Signalisierungseinheit nicht vorhanden).
Durch die Bereitstellung von unterschiedlichen (einstellbaren) Modi für den Betrieb der Fahrfunktion (insbesondere der UCC Fahrfunktion), kann der Komfort der Fahrfunktion weiter erhöht werden.
Die Fahrfunktion kann ausgebildet sein, den Nutzer der Fahrfunktion anhand der Benutzerschnittstelle über den Status der Fahrfunktion zu informieren. Insbesondere kann der Nutzer der Fahrfunktion darüber informiert werden, ob eine erkannte, in Fahrtrichtung vorausliegende, Signalisierungseinheit bei dem Betrieb der Fahrfunktion, insbesondere bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs, berücksichtigt wird oder nicht.
Die Fahrfunktion kann eingerichtet sein, (z.B. auf Basis der Kartendaten und/oder der Umfelddaten) zu bestimmen, ob eine in Fahrtrichtung vorausliegende Signalisierungseinheit bei dem Betrieb der Fahrfunktion berücksichtigt wird bzw. berücksichtigt werden kann oder nicht. Wenn die Signalisierungseinheit berücksichtigt wird bzw. berücksichtigt werden kann, kann ggf. eine Verfügbarkeitsausgabe, insbesondere eine Verfügbarkeitsanzeige, ausgegeben werden, um den Nutzer darüber zu informieren, dass die vorausliegende Signalisierungseinheit bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs berücksichtigt wird (und somit bei Bedarf eine automatisierte Verzögerung des Fahrzeugs an der Signalisierungseinheit erfolgt).
Alternativ oder ergänzend kann die Fahrfunktion eingerichtet sein (wenn bestimmt wird, dass die vorausliegende Signalisierungseinheit nicht bei der Fahrfunktion berücksichtigt wird bzw. berücksichtigt werden kann), eine Nichtverfügbarkeitsausgabe, insbesondere eine Nichtverfügbarkeitsanzeige, (über die Benutzerschnittstelle) zu bewirken, um den Nutzer des Fahrzeugs darüber zu informieren, dass die vorausliegende Signalisierungseinheit nicht bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs berücksichtigt wird (und somit auch keine automatisierte Verzögerung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem Signalisierungszustand der Signalisierungseinheit bewirkt wird).
Durch die Ausgabe einer Verfügbarkeits- und/oder einer Nichtverfügbarkeitsausgabe können der Komfort und die Sicherheit der Fahrfunktion weiter erhöht werden. Die Verfügbarkeits- und/oder Nichtverfügbarkeitsausgaben können dabei jeweils eine optische, akustische und/oder haptische Ausgabe umfassen.
Die Fahrfunktion kann eingerichtet sein, zu bestimmen, dass sich der Signalisierungszustand der für die Fahrtrichtung des Fahrzeugs relevanten Signalgruppe der Signalisierungseinheit ändert (z.B., während das Fahrzeug auf die Signalgruppe zuführt, oder während das Fahrzeug an der Signalgruppe steht). Beispielsweise kann erkannt werden, dass ein Phasenwechsel von Rot auf Grün erfolgt.
Des Weiteren kann die Fahrfunktion eingerichtet sein, (in Reaktion auf den erkannten Phasenwechsel) zu bewirken, dass Information in Bezug auf den geänderten Signalisierungszustand der Signalgruppe der Signalisierungseinheit an den Fahrer des Fahrzeugs vermittelt wird. Beispielsweise kann bewirkt werden, dass über ein Ausgabeelement (insbesondere auf einem Bildschirm) der Benutzerschnittstelle ein Symbol der erkannten (und ggf. bei der automatisierten Längsführung berücksichtigten) Signalisierungseinheit angezeigt wird, solange die Signalgruppe die Farbe Rot aufweist. Nach erkanntem Phasenwechsel auf Grün kann das angezeigte Symbol dann ggf. zurückgenommen werden bzw. es kann die Ausgabe beendet werden. So kann dem Fahrer des Fahrzeugs in zuverlässiger Weise vermittelt werden, dass z.B. nach Stillstand des Fahrzeugs an der Signalisierungseinheit ein (ggf. automatisierter) Anfahrvorgang bewirkt werden kann (z.B. durch Betätigen eines Bedienelements der Benutzerschnittstelle). Die Fahrfunktion kann eingerichtet sein, eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer des Fahrzeugs auszugeben, wenn die Fahrfunktion abgebrochen wird. Beispielsweise kann erkannt werden, dass die automatisierte Längsführung (in Abhängigkeit von der Setz- und/oder Soll-Geschwindigkeit und/oder in Abhängigkeit von dem Soll-Abstand) nicht fortgeführt werden kann oder nicht fortgeführt wird. Ein Abbruch der Fahrfunktion kann z.B. erfolgen, wenn der Fahrer des Fahrzeugs (wesentlich) in die Längsführung des Fahrzeugs eingreift (z.B. indem der Fahrer des Fahrzeugs das Bremspedal oder das Fahrpedal betätigt). Es kann dann eine Übernahmeaufforderung (d.h. ein Take-Over- Request, TOR) an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben werden. Die Längsführung muss dann wieder von dem Fahrer bewirkt werden. Durch die Ausgabe einer Übernahmeaufforderung kann die Sicherheit des Betriebs des Fahrzeugs erhöht werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das das in diesem Dokument beschriebene Fahrzeugführungssystem zum Betrieb einer Fahrfunktion umfasst.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs und/oder auf einer Fahrzeug-externen Einheit) ausgeführt zu werden, und um dadurch zumindest eines der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch zumindest eines der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.
Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe B ASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich. Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich. Die in diesem Dokument beschrieben Aspekte betreffen insbesondere eine Fahrfunktion bzw. eine Fahrerassistenzfunktion, die gemäß SAE-Level 2 ausgebildet sind. Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
Figur 1 beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs;
Figur 2a eine beispielhafte Lichtsignalanlage;
Figur 2b ein beispielhaftes Verkehrszeichen;
Figur 3 eine beispielhafte Verkehrssituation;
Figur 4 eine beispielhafte Benutzerschnittstelle;
Figuren 5a und 5b beispielhafte Bypass-Fahrspuren an einem Knotenpunkt; und Figur 6 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Erkennung einer Bypass-Fahrspur an einem Knotenpunkt.
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Erhöhung der Zuverlässigkeit, der Verfügbarkeit und/oder des Komforts einer Fahrfunktion, insbesondere eines Fahrerassistenzsystems, eines Fahrzeugs, z.B. in Zusammenhang mit einer Signalisierungseinheit an einem Knotenpunkt der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn. Insbesondere befasst sich das vorliegende Dokument mit der Bereitstellung von präzisen Kartendaten für den Betrieb einer Fahrfunkti on.
Fig. 1 zeigt beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 umfasst ein oder mehrere Umfeldsensoren 103 (z.B. ein oder mehrere Bildkameras, ein oder mehrere Radarsensoren, ein oder mehrere Lidarsensoren, ein oder mehrere Ultraschall sensoren, etc.), die eingerichtet sind, Umfelddaten in Bezug auf ein Umfeld des Fahrzeugs 100 (insbesondere in Bezug auf das Umfeld in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 100) zu erfassen. Des Weiteren umfasst das Fahrzeug 100 ein oder mehrere Aktoren 102, die eingerichtet sind, auf die Längs- und/oder die Querführung des Fahrzeugs 100 einzuwirken. Beispielhafte Aktoren 102 sind: eine Bremsanlage, ein Antriebsmotor, eine Lenkung, etc.
Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 103 (d.h. auf Basis der Umfelddaten) eine Fahrfunktion, insbesondere eine Fahrerassistenzfunktion, bereitzustellen. Beispielweise kann auf Basis der Sensordaten ein Hindernis auf der Fahrtrajektorie des Fahrzeugs 100 erkannt werden. Die Steuereinheit 101 kann daraufhin ein oder mehrere Aktoren 102 (z.B. die Bremsanlage) ansteuern, um das Fahrzeug 100 automatisiert zu verzögern und dadurch eine Kollision des Fahrzeugs 100 mit dem Hindernis zu verhindern.
Insbesondere im Rahmen der automatisierten Längsführung eines Fahrzeugs 100 können neben einem Vorder-Fahrzeug ein oder mehrere Signalisierungseinheiten (z.B. eine Lichtsignalanlage und/oder ein Verkehrszeichen) auf der von dem Fahrzeug 100 befahrenen Fahrbahn bzw. Straße berücksichtigt werden. Dabei kann insbesondere der Status einer Lichtsignal- bzw. Ampelanlage berücksichtigt werden, so dass das Fahrzeug 100 automatisiert an einer für die eigene (geplante) Fahrtrichtung relevanten roten Ampel eine Verzögerung bis zu der Haltelinie der Ampel bewirkt und/oder bei einer grünen Ampel (ggf. wieder) beschleunigt.
Lichtsignalanlagen können in unterschiedlichen Ländern sehr heterogen konstruiert sein und zudem unterschiedlich komplex bezüglich der Fahrtrichtungs- Lichtsignal -Zuordnung sein. So können verschiedene Fahrtrichtungen gebündelt durch eine erste Gruppe von Signalen bzw. durch eine Signalgruppe geregelt sein und eine andere Richtung kann durch eine andere Signalgruppe geregelt sein. Die sich wiederholenden Signale einer Signalgruppe können darüber hinaus geografisch an verschiedenen Stellen einer Kreuzung verortet sein. Es kann daher für eine Steuereinheit 101 (in diesem Dokument auch als Fahrzeugführungssystem bezeichnet) schwierig sein, auf Basis der Sensordaten zu erkennen, welche ein oder mehreren Signale einer Lichtsignalanlage an einer Kreuzung für die geplante Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 relevant sind und welche nicht (insbesondere wenn das Fahrzeug 100 noch relativ weit von der Lichtsignalanlage entfernt ist).
Fig. 2a zeigt eine beispielhafte Lichtsignalanlage 200. Die in Fig. 2a dargestellte Lichtsignalanlage 200 weist vier unterschiedliche Signalgeber 201 auf, die an unterschiedlichen Positionen an einer Zufahrt zu einer Kreuzung angeordnet sind. Der linke Signalgeber 201 weist einen Pfeil 202 nach links auf, und zeigt damit an, dass dieser Signalgeber 201 für Linksabbieger gilt. Die beiden mittleren Signalgeber 201 weisen einen Pfeil 202 nach oben (oder keinen Pfeil 202) auf und zeigen damit an, dass diese beiden Signalgeber 201 für eine Geradeausfahrt gelten. Die einzelnen Lichtzeichen dieser beiden Signalgeber 201 bilden Signalgruppen. Des Weiteren weist der rechte Signalgeber 201 einen Pfeil 202 nach rechts auf, und zeigt damit an, dass dieser Signalgeber 201 für Rechtsabbieger gilt.
Die in Fig. 2a dargestellte Lichtsignalanlage 200 ist nur ein Beispiel für viele unterschiedliche mögliche Ausgestaltungen einer Lichtsignalanlage 200. Eine Lichtsignalanlage 200 kann eine relativ große Anzahl von unterschiedlichen Ausprägungen von Merkmalen aufweisen. Beispielhafte Merkmale sind,
• die Anzahl von Signalgebern 201 und/oder von Signal gruppen;
• die Positionen der ein oder mehreren Signalgeber 201; und/oder
• die Zuordnung eines Signalgebers 201 zu einer möglichen Fahrtrichtung über eine Kreuzung.
Fig. 2b zeigt ein beispielhaftes Stopp-Schild als Verkehrszeichen 210, durch das die Vorfahrt an einem Verkehrs-Knotenpunkt, insbesondere an einer Kreuzung, geregelt wird. Die Steuereinheit 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 103 (d.h. auf Basis der Umfelddaten) und/oder auf Basis von digitaler Karteninformation (d.h. von Kartendaten) ein für die Vorfahrt des Fahrzeugs 100 relevantes Verkehrszeichen 210 auf der von dem Fahrzeug 100 befahrenen Straße bzw. Fahrbahn zu erkennen.
Fig. 3 zeigt beispielhaft ein Fahrzeug 100, das sich auf einer Fahrbahn auf eine Signalisierungseinheit 200, 210 (insbesondere auf eine Lichtsignalanlage 200 und/oder auf ein Verkehrszeichnen 210) zubewegt. Die ein oder mehreren Umfeldsensoren 103 des Fahrzeugs 100 können eingerichtet sein, Sensordaten (insbesondere Bilddaten) in Bezug auf die Signalisierungseinheit 200, 210 zu erfassen. Die Sensordaten können dann analysiert werden (z.B. mittels eines Bildanalysealgorithmus), um Ausprägungen von ein oder mehreren Merkmalen der Signalisierungseinheit 200, 210 zu ermitteln. Insbesondere kann auf Basis der Sensordaten ermittelt werden, ob es sich bei der Signalisierungseinheit 200, 210 um eine Lichtsignalanlage 200 oder um ein Verkehrszeichen 210 handelt. Ferner kann ermittelt werden, welcher Signalgeber 201 der Lichtsignalanlage 200 für die (geplante) Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 relevant ist. Des Weiteren kann der (Signalisierungs-) Zustand des relevanten Signalgebers 201 (z.B. die Farbe, etwa Rot, Gelb oder Grün) ermittelt werden.
Die Güte und/oder die Zuverlässigkeit, mit der auf Basis der Umfelddaten die Ausprägung eines Merkmals einer Signalisierungseinheit 200, 210 ermittelt werden kann, hängen typischerweise von der Entfernung 311 des Fahrzeugs 100 zu der Signalisierungseinheit 200, 210 ab. Des Weiteren haben auch aktuelle Witterungsverhältnisse typischerweise einen wesentlichen Einfluss auf die Güte und/oder die Zuverlässigkeit der ermittelten Ausprägung eines Merkmals. Außerdem können die Güte und/oder Zuverlässigkeit für unterschiedliche Merkmale unterschiedlich sein.
Das Fahrzeug 100 kann eine Speichereinheit 104 aufweisen, auf der digitale Karteninformation (d.h. Kartendaten) bezüglich des von dem Fahrzeug 100 befahrenen Straßennetzes gespeichert ist. Die Kartendaten können als Attribute Ausprägungen von ein oder mehreren Merkmalen von ein oder mehreren Signalisierungseinheiten 200, 210 in dem Straßen- bzw. Fahrbahnnetz anzeigen. Insbesondere können die Kartendaten für eine Lichtsignalanlage 200 die Zuordnung der ein oder mehreren Signalgeber 201 bzw. Signalgruppen zu unterschiedlichen möglichen Fahrtrichtungen anzeigen. Mit anderen Worten, die Kartendaten können anzeigen, welcher Signalgeber 201 bzw. welche Signalgruppe für die Freigabe von welcher Fahrtrichtung zuständig ist. Die Kartendaten können ggf. mittels einer Kommunikationseinheit 105 des Fahrzeugs 100 über eine drahtlose Kommunikationsverbindung (z.B. einer WLAN- oder einer LTE-Kommunikationsverbindung) an dem Fahrzeug 100 empfangen werden.
Die Steuereinheit 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein (z.B. auf Basis der aktuellen Position des Fahrzeugs 100 und auf Basis einer geplanten Fahrroute und/oder auf Basis der Umfelddaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 103), zu ermitteln, dass das Fahrzeug 100 auf eine vorausliegende Signalisierungseinheit 200, 210 zufährt. Des Weiteren kann die Steuereinheit 101 auf Basis der (gespeicherten und/oder empfangenen) Kartendaten die Ausprägungen von ein oder mehreren Merkmalen der vorausliegenden Signalisierungseinheit 200, 210 ermitteln. Insbesondere kann auf Basis der Kartendaten ermittelt werden, welcher Signalgeber 201 bzw. welche Signalgruppe einer Lichtsignalanlage 200 der aktuellen bzw. geplanten Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 zugeordnet ist. Außerdem kann auf Basis der Umfelddaten der aktuelle Status des zugeordneten Signalgebers 201 bzw. der zugeordneten Signalgruppe ermittelt werden. Basierend darauf kann dann in zuverlässiger und komfortabler Weise eine automatisierte Fahrfunktion (z.B. eine automatisierte Längsführung des Fahrzeugs 100) ausgeführt werden. Insbesondere können durch die Berücksichtigung der Kartendaten die Ausprägungen der ein oder mehreren relevanten Merkmale einer Signalisierungseinheit 200 bereits bei einer relativ großen Entfernung 311 des Fahrzeugs 100 zu der Signalisierungseinheit 200 ermittelt werden, wodurch die Zuverlässigkeit, der Verfügbarkeit und der Komfort einer automatisierten Fahrfunktion erhöht werden können. Ein Fahrzeug 100 kann eingerichtet sein, Information in Bezug auf eine Signalisierungseinheit 200, 210, die von dem Fahrzeug 100 passiert wird oder wurde, dazu zu nutzen, die Kartendaten zu erstellen und/oder zu ergänzen. Die Kartendaten können lokal durch das Fahrzeug 100 und/oder zentral durch eine Fahrzeug-externe Einheit 300 (z.B. durch einen Backend- Server) erstellt und/oder ergänzt werden (siehe Fig. 3). In unmittelbarer Nähe zu einer Signalisierungseinheit 200, 210 können durch die ein oder mehreren Umfeldsensoren 103 eines Fahrzeugs 100 typischerweise Umfelddaten erfasst werden, die in präziser Weise die Ausprägung von ein oder mehreren Merkmalen der Signalisierungseinheit 200, 210 anzeigen. Insbesondere kann in unmittelbarer Nähe auf Basis der erfassten Umfelddaten in präziser und zuverlässiger Weise die Zuordnung zwischen Signalgebern bzw. Signalgruppen 201 und möglichen Fahrtrichtungen bestimmt werden.
Das Fahrzeug 100 kann eingerichtet sein, die ermittelte Information (z.B. die Umfelddaten und/oder die ermittelten Ausprägungen der ein oder mehreren Merkmale) über eine drahtlose Kommunikationsverbindung 301 an die Fahrzeugexterne Einheit 300 zu übermitteln (in Zusammenhang mit einem Identifikator für die jeweilige Signalisierungseinheit 200, 210, etwa in Zusammenhang mit der Position der Signalisierungseinheit 200, 210). Die Fahrzeug-externe Einheit 300 kann dann auf Basis der bereitgestellten Information einer Vielzahl von Fahrzeugen 100 Kartendaten erstellen und/oder aktualisieren, die für eine Vielzahl von unterschiedlichen Signalisierungseinheiten 200, 210 jeweils als Attribute die Ausprägungen von ein oder mehreren Merkmalen anzeigt. Die Kartendaten können dann den einzelnen Fahrzeugen 100 bereitgestellt werden, um (wie oben dargelegt) den Betrieb einer automatisierten Fahrfunktion zu unterstützen.
Das Fahrzeug 100 umfasst typischerweise eine Benutzer Schnittstelle 107 mit ein oder mehreren Bedienelementen und/oder mit ein oder mehreren Ausgabeelemente. Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Benutzerschnittstelle 107 mit einer Anzeigeeinheit 400, insbesondere mit einem Bildschirm, zur Ausgabe von optischer Information. Auf der Anzeigeeinheit 400 kann z.B. über ein Anzeigeelement 401 ein Vorschlag für das automatisierte Führen des Fahrzeugs 100 an einer vorausliegenden Signalisierungseinheit 200, 210 ausgegeben werden. Alternativ oder ergänzend kann ggf. ein Anzeigeelement 402 bereitgestellt werden, über das der Status der Fahrfunktion (z.B. aktiv oder inaktiv) dargestellt wird.
Alternativ oder ergänzend kann die Benutzerschnittstelle 107 als Ausgabeelement zumindest einen Lautsprecher 420 umfassen, über den eine akustische Ausgabe (z.B. ein Warnton) an den Fahrer des Fahrzeugs 100 ausgegeben werden kann.
Des Weiteren kann die Benutzerschnittstelle 107 ein oder mehrere Bedienelemente 411, 412, 413 umfassen, die es dem Fahrer des Fahrzeugs 100 ermöglichen, die Fahrfunktion zu aktiveren und/oder zu parametrieren. Ein beispielhaftes Bedienelement ist eine Wippe 411, die es dem Fahrer ermöglicht, eine Setzgeschwindigkeit (d.h. eine Soll-Fahrgeschwindigkeit) für das Fahrzeug 100 festzulegen, insbesondere zu erhöhen oder zu reduzieren. Ein weiteres beispielhaftes Bedienelement ist ein Set-Bedienelement 412, das es dem Fahrer ermöglicht, die aktuelle Fahrgeschwindigkeit als Setzgeschwindigkeit festzulegen, und/oder einen Vorschlag für das automatische Führen des Fahrzeugs 100 an einer vorausliegenden Signalisierungseinheit 200, 210 anzunehmen (z.B. im manuellen Modus der Fahrfunkti on). Ferner kann die Benutzerschnittstelle 107 ein Resume-Bedienelement 413 umfassen, das es dem Fahrer z.B. ermöglicht, die Fahrfunktion mit einer zuvor festgelegten Setzgeschwindigkeit zu reaktivieren.
Die Steuereinheit 101 des Fahrzeugs 100 kann ausgebildet sein, eine automatisierte Längsführung des Fahrzeugs 100 im Stadtbereich bereitzustellen. Diese Fahrfunktion kann z.B. als Urban Cruise Control (UCC) Fahrfunktion bezeichnet werden. Die Fahrfunktion kann dabei in einem automatischen Modus (aUCC) und/oder in einem manuellen Modus (mUCC) bereitgestellt werden. Dabei kann es dem Fahrer ggf. ermöglicht werden, über die Benutzerschnittstelle 107 festzulegen, ob die Fahrfunktion in dem automatischen oder in dem manuellen Modus betrieben werden soll. Die Steuereinheit 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 103 und/oder auf Basis der Kartendaten (in Zusammenhang mit den Positionsdaten des Positionssensors 106 des Fahrzeugs 100) eine auf der Fahrroute des Fahrzeugs 100 vorausliegende Signalisierungseinheit 200, 210 zu detektieren. Im manuellen Modus der UCC- Fahrfunktion kann dann ein Vorschlag bzw. eine Anfrage dahingehend über die Benutzerschnittstelle 107 ausgegeben werden, ob die Signalisierungseinheit 200, 210 bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs 100 berücksichtigt werden soll oder nicht. Der Fahrer des Fahrzeugs 100 kann dann, z.B. durch Betätigen des Set-Bedienelements 412, den Verschlag annehmen oder ablehnen bzw. ignorieren. Andererseits kann im automatischen Modus der UCC- Fahrfunktion die erkannte Signalisierungseinheit 200, 210 ggf. automatisch (d.h. ohne erforderliche Rückmeldung von dem Fahrer) bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs 100 berücksichtigt werden.
Wenn die erkannte Signalisierungseinheit 200, 210 bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs 100 berücksichtigt wird, so kann (je nach Typ und/oder (Signalisierungs-) Zustand der Signalisierungseinheit 200, 210) eine automatische Verzögerung bewirkt werden, um das Fahrzeug 100 (z.B. bei einer roten Ampel oder bei einem Stopp-Schild) automatisiert in den Stillstand zu überführen. Ferner kann (z.B. nach Änderung des (Signalisierungs-) Zustands der Signalisierungseinheit 200, 210, etwa nach einem Wechsel auf Grün) ein automatisches Anfahren des Fahrzeugs 100 bewirkt werden. Das Fahrzeug 100 kann dann wieder automatisiert auf die Setzgeschwindigkeit beschleunigt werden (unter Berücksichtigung eines festgelegten Mindest- bzw. Soll-Abstands zu einem V order-F ahrzeug) .
Mit der UCC-Fahrfunktion kann es somit dem Fahrer eines Fahrzeugs 100 ermöglicht werden, die ACC-Fahrfunktion auch auf einer Straße mit ein oder mehreren Signalisierungseinheiten 200, 210 zu nutzen (ohne die ACC-Funktion an den einzelnen Signalisierungseinheiten 200, 210 jeweils deaktivieren und reaktivieren zu müssen).
Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten und/oder auf Basis der Kartendaten zu bestimmen, ob eine vorausliegende Signalisierungseinheit 200, 210 bei der automatisierten Längsführung berücksichtigt werden kann oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die vorausliegende Signalisierungseinheit 200, 210 nicht bei der automatisierten Längsführung berücksichtigt werden kann, so kann eine Ausgabe (z.B. eine optische Ausgabe über eine Anzeigeeinheit 400, 402) an den Fahrer des Fahrzeugs 100 bewirkt werden, um den Fahrer des Fahrzeugs 100 darüber zu informieren, dass die vorausliegende Signalisierungseinheit 200, 210 nicht bei der automatisierten Längsführung berücksichtigt werden kann. Diese Anzeige kann als „Nichtverfügbarkeitsanzeige“ bezeichnet werden. Es ist dann Aufgabe des Fahrers des Fahrzeugs 100, das Fahrzeug 100 bei Bedarf vor der Signalisierungseinheit 200, 210 zu verzögern (z.B., weil die Ampel auf Rot umschaltet, oder weil es sich bei der Signalisierungseinheit 200, 210 um ein Stopp-Schild handelt).
Des Weiteren kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, während des Betriebs der UCC-Fahrfunktion zu erkennen, dass das Fahrzeug 100 nicht (mehr) automatisiert längsgeführt werden kann (z.B., weil ein manueller Eingriff des Fahrers in die Längsführung des Fahrzeugs 100 erfolgt ist). In diesem Fall kann eine Übemahmeaufforderung (d.h. ein Take over Request, TOR) an den Fahrer des Fahrzeugs 100 ausgegeben werden, um den Fahrer zu veranlassen, die Längsführung des Fahrzeugs 100 manuell zu übernehmen.
Figuren 5a und 5b zeigen jeweils einen beispielhaften Knotenpunkt 500 mit einer Signalisierungseinheit 200 auf einer ersten Fahrspur 501. Des Weiteren weist der Knotenpunkt 500 eine Bypass-Fahrspur 502 auf, die an der Signalisierungseinheit 200 (insbesondere an dem Signalgeber 201 der Signalisierungseinheit 200) vorbeiführt. In dem in Fig. 5a dargestellten Beispiel handelt es sich bei der Bypass-Fahrspur 502 um eine Rechtsabbieger-Fahrspur, während die Signalisierungseinheit 200 auf einer Geradeaus-F ahrspur angeordnet ist. In dem in Fig. 5b dargestellten Beispiel handelt es sich bei der Bypass-Fahrspur 502 um eine Geradeaus-F ahrspur, während die Signalisierungseinheit 200 auf einer Linksabbieger-Fahrspur angeordnet ist (ein sogenannter „protected left turn“ Knotenpunkt 500).
Das Fahrzeugführungssystem 101 eines Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 103 des Fahrzeugs 100 eine Signalisierungseinheit 200 an dem vorausliegenden Knotenpunkt 500 zu detektieren. Des Weiteren kann der Signalisierungszustand der Signalisierungseinheit 200 ermittelt werden. Es kann dann an dem Knotenpunkt 500 eine automatisierte Längsführung in Abhängigkeit von dem erkannten Signalisierungszustand der Signalisierungseinheit 200 bewirkt werden. Insbesondere kann z.B. bei Rot eine automatisierte Verzögerung des Fahrzeugs 100 bewirkt werden.
Bei einem Knotenpunkt 500 mit einer Bypass-Fahrspur 502 sollte der Signalisierungszustand der Signalisierungseinheit 200 nur dann berücksichtigt werden, wenn sich das Fahrzeug 100 auf einer Fahrspur 501 befindet, für die die Signalisierungseinheit 200 relevant ist. Andererseits sollte die Signalisierungseinheit 200 nicht berücksichtigt werden, wenn sich das Fahrzeug 100 auf der Bypass-Fahrspur 502 befindet.
Das Fahrzeugführungssystem 101 kann eingerichtet sein, Kartendaten in Bezug auf den Knotenpunkt 500 zu ermitteln (z.B. von einer Fahrzeug-externen Einheit 300 zu empfangen). Die Kartendaten können dabei ein Karten-Attribut in Bezug auf die zumindest eine Signalisierungseinheit 200 des Knotenpunktes 500 umfassen. Das Karten-Attribut für eine Signalisierungseinheit 200 kann dabei die Position der Signalisierungseinheit 200 (relativ zu einer Haltelinie des Knotenpunktes 500 und/oder relativ zu ein oder mehreren Fahrspuren 501, 502 des Knotenpunktes 500) anzeigen. Die Kartendaten für den Knotenpunkt 500 können ferner anzeigen, dass der Knotenpunkt 500 eine Bypass-Fahrspur 502 aufweist, auf der ein Fahrzeug 100 ohne Berücksichtigung des Signalisierungszustands der ein oder mehreren Signalisierungseinheiten 200 des Knotenpunktes 500 fahren kann, insbesondere automatisiert längs- und/oder quergeführt werden kann. Die Kartendaten können für die Bypass-Fahrspur 502 insbesondere ein Karten-Attribut für einen fiktiven bzw. virtuellen Signalgeber 201 bzw. für eine virtuelle Signalgruppe aufweisen. Dabei kann das Karten-Attribut anzeigen, dass der fiktive bzw. virtuelle Signalgeber 201 für die Bypass-Fahrspur 502 nur einen einzigen Signalisierungszustand (z.B. „Grün“) aufweisen kann.
Das Fahrzeugführungssystem 101 kann somit eingerichtet sein, auf Basis der Kartendaten für den Knotenpunkt 500 zu ermitteln, dass der Knotenpunkt 500 eine Bypass-Fahrspur 502 aufweist (ggf. mit einem fiktiven bzw. virtuellen Signalgeber 201). Des Weiteren kann das Fahrzeugführungssystem 101 eingerichtet sein, (auf Basis der Umfelddaten und/oder auf Basis der Positionsdaten) zu bestimmen, dass sich das Fahrzeug 100 auf der Bypass- Fahrspur 502 befindet. Die automatisierte Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs 100 an dem Knotenpunkt 500 kann dann ohne Berücksichtigung der ein oder mehreren Signalisierungseinheiten 200, insbesondere ohne Berücksichtigung des Signalisierungszustands der ein oder mehreren Signalisierungseinheiten 200, erfolgen. So kann in zuverlässiger Weise z.B. eine fehlerhafte Bremsung des Fahrzeugs 100 an dem Knotenpunkt 500 vermieden werden, wenn sich das Fahrzeug 100 auf der Bypass-Fahrspur 502 befindet.
Die Fahrzeug-externe Einheit 300 kann eingerichtet sein, Umfelddaten in Bezug auf den Knotenpunkt 500 von ein oder mehreren Fahrzeugen 100 und/oder für ein oder mehrere Fahrten an dem Knotenpunkt 500 zu ermitteln. Die Umfelddaten können z.B. über eine Kommunikationseinheit 301 an die Fahrzeug-externe Einheit 300 gesendet worden sein. Die Fahrzeug-externe Einheit 300 kann ferner eingerichtet sein, die Umfelddaten zu analysieren, um zu erkennen, ob der Knotenpunkt 500 eine Bypass-Fahrspur 502 aufweist oder nicht. Insbesondere kann überprüft werden, ob der Knotenpunkt 500 eine Fahrspur aufweist, die rechts an einer Signalisierungseinheit 200 (insbesondere rechts an allen Signalisierungseinheiten 200 des Knotenpunktes 500 bzw. der Zufahrt zu dem Knotenpunkt 500) vorbeiführt. Eine solche Fahrspur kann als Bypass-Fahrspur 502 identifiziert werden.
Die Fahrzeug-externe Einheit 300 kann ferner eingerichtet sein, Kartendaten in Bezug auf den Knotenpunkt 500 zu erstellen bzw. zu aktualisieren. Insbesondere kann ein Karten-Attribut in Bezug auf die erkannte Bypass-Fahrspur 502 in die Kartendaten aufgenommen werden. Ferner kann ein Karten-Attribut für einen fiktiven bzw. virtuellen Signalgeber 201 bzw. für eine fiktive bzw. virtuelle Signalgruppe für die Bypass-Fahrspur 502 in die Kartendaten aufgenommen werden. Die Kartendaten können dann, wie oben dargelegt, von einem Fahrzeugführungssystem 101 verwendet werden, um eine automatisierte Längs- und/oder Querführung eines Fahrzeugs 100 an dem Knotenpunkt 500 zu bewirken. So können die Güte, der Komfort und die Sicherheit der automatisierten Längs- und/oder Querführung eines Fahrzeugs 100 an dem Knotenpunkt 500 erhöht werden.
Es kann Knotenpunkte 500 geben, in denen alle Signalgeber 201 einer Signalanlage 200 synchron schalten, also nur eine einzige Signalgruppe vorliegt, aber ein Fahrzeug 100 an der Kreuzungszufahrt dennoch nicht automatisiert in Abhängigkeit von dem Signalisierungszustand der Signalanlage 200 längsgeführt werden kann. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn es ein oder mehrere Fahrspuren 502 gibt, die nicht durch die Lichtsignalanlage 200 geregelt werden. Das kann bei einer sogenannten Bypass Lane (Fig. 5a) und/oder bei einem Protected Left Turn (Fig. 5a) der Fall sein.
Eine Bypass Lane kann dabei eine Fahrspur 502 an einer Kreuzung 500 mit einer Lichtsignalanlage 200 sein, welche nicht durch die Anlage 200 geschaltet wird. Fahrzeuge 200 auf dieser Spur 502 können die Signalanlage 200 passieren, ohne auf die Ampeln achten zu müssen. Meist betrifft dies Rechtsabbiegerspuren, häufig an Kreuzungen 500 mit Autobahnzubringern. Ein Protected Left Turn kann an einem Knotenpunkt 500 vorliegen, bei dem eine Lichtsignalanlage 200 lediglich für Linksabbieger relevant ist, um sicher die Gegenfahrbahn überqueren zu können. Alle anderen Fahrspuren 502 sind dann von der Signalanlage 200 nicht betroffen.
An einem Knotenpunkt 500 mit einer Bypass-Fahrspur 502 kann es vorkommen, dass die aUCC Fahrfunktion eine Bremsung auf eine rote Ampel 200 auslöst, obwohl sich das Fahrzeug 100 auf der Bypass-Fahrspur 502 befindet. Dies kann insbesondere dann vorkommen, wenn die Kartendaten nur eine einzige Signalgruppe anzeigen, so dass die Fahrfunktion davon ausgeht, dass der Signalisierungszustand der einzigen Signalgruppe auch für die aktuell von dem Fahrzeug 100 befahrene Fahrspur 502 relevant ist.
Auf Basis der Umfelddaten einer Vielzahl von Fahrzeugen 100 und/oder einer Vielzahl von Fahrten an einem Knotenpunkt 500 mit einer Bypass-Fahrspur 502 können die Positionen der einzelnen Signalgeber 201 und/oder der Spurmarkierungen an dem Knotenpunkt 500 ermittelt werden. Auf Basis der Fahrzeugtrajektorien der einzelnen Fahrzeuge 100 und/oder Fahrten und/oder auf Basis der Verläufe der Spurmarkierungen, kann aus der Geometrie der Signalanlage 200 an dem Knotenpunkt 500 automatisiert ermitteln werden, ob ein oder mehrere Fahrspuren 502 rechts an der Signalanlage 200 vorbeiführen (und somit Bypass-Fahrspuren 502 sind).
Es kann dann in den Kartendaten eine weitere (virtuelle) Signalgruppe hinzugefügt werden, so dass die Kartendaten anzeigen, dass der Knotenpunkt 500 mehrere Signalgruppen aufweist, die ggf. unterschiedliche Signalisierungszustände aufweisen können. Als Folge daraus kann bewirkt werden, dass die UCC Fahrfunktion im manuellen Modus betrieben wird, so dass eine rote Ampel ggf. nur dann berücksichtigt wird, wenn der Fahrer des Fahrzeugs 100 bestätigt, dass die Ampel berücksichtigt werden soll. Andererseits kann eine automatisierte Längs- und/oder Querführung (ohne Bremsung an der Ampel) auf der Bypass-Fahrspur 502 bewirkt werden.
Eine Erkennung einer Bypass-Fahrspur 502 kann z.B. durch eine Widerspruchserkennung erfolgen. Dabei kann auf Basis der von Fahrzeugen 100 bereitgestellten Daten erkannt werden, dass eine statistisch signifikante Menge an Fahrzeugen 100 eine Lichtsignalanlage 200 passiert hat, obwohl alle Signalgeber 201 der Lichtsignalanlage 200 Rot waren. Daraus kann gefolgert werden, dass es ein oder mehreren Spuren 502 geben muss, die nicht durch die Lichtsignalanlage 200 geregelt werden.
Alternativ oder ergänzend kann eine Erkennung einer Bypass-Fahrspur 502 durch Analyse der Kreuzungsgeometrie erfolgen (z.B. um eine Fahrspur 502 zu erkennen, die rechts an einem Signalgeber 201 vorbeiführt). Insbesondere kann erkannt werden, dass der Knotenpunkt 500 zumindest eine Fahrspur 502 aufweist, die keinen Signalgeber 201 aufweist, der rechts von der Fahrspur 502 angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend kann erkannt werden, dass der Knotenpunkt 500 zumindest eine Fahrspur 502 aufweist, bei der alle Signalgeber 201 auf der Zufahrt zu dem Knotenpunkt 500 links von der Fahrspur 502 angeordnet sind.
Dies kann z.B. durch Auswertung eines Spurmodells des Knotenpunktes 500 und der gemittelten Fahrzeugtrajektorien der Fahrzeuge 100 im Vergleich mit der Position der Signalgeber 201 der Lichtsignalanlage 200 und der Straßentopologie ermitteln werden.
Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines (ggf. Computer-implementierten) Verfahrens 600 zur Erkennung einer Bypass-Fahrspur 502 an einem Knotenpunkt 500 mit zumindest einer Lichtsignalanlage 200. Die Lichtsignalanlage 200 kann ein oder mehrere unterschiedliche Signal gruppen mit jeweils ein oder mehreren Signalgebern 201 aufweisen. Eine Bypass-Fahrspur 502 kann eine Fahrspur an dem Knotenpunkt 500 sein, für die keine Lichtsignalanlage 200 des Knotenpunktes 500 relevant ist. Das Verfahren 600 umfasst das Ermitteln 601 von Fahrdaten zumindest eines Kraftfahrzeugs 100 bei zumindest einer Fahrt an dem Knotenpunkt 500. Dabei können die Fahrdaten Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren 103 (insbesondere von einer Kamera) des Fahrzeugs 100 und/oder Trajektoriendaten in Bezug auf eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs 100 bei der Fahrt an dem Knotenpunkt 500 umfassen. Die Umfelddaten können das Umfeld des Fahrzeugs 100 bei der Fahrt an dem Knotenpunkt 500 anzeigen. Die Trajektoriendaten können die Sequenz von Positionen (z.B. GPS-Koordinaten) des Fahrzeugs 100 bei der Fahrt an dem Knotenpunkt 500 anzeigen. Die Trajektoriendaten können mit einem Positionssensor und/oder anhand der Fahrzeug-Odometrie ermittelt werden.
Des Weiteren umfasst das Verfahren 600 das Ermitteln 602, auf Basis der Fahrdaten, insbesondere auf Basis der Trajektoriendaten, einer möglichen Fahrtrajektorie von Fahrzeugen 100 an dem Knotenpunkt 500. Die mögliche Fahrtrajektorie kann anzeigen, welchen Weg ein Fahrzeug 100 an dem Knotenpunkt 500 zurücklegen kann. Alternativ oder ergänzend kann die mögliche Fahrtrajektorie eine mögliche Fahrspur an dem Knotenpunkt 500 anzeigen.
Das Verfahren 600 umfasst ferner das Ermitteln 603, auf Basis der Fahrdaten, insbesondere auf Basis der Umfelddaten, von Anordnungsinformation in Bezug auf die Anordnung der Lichtsignalanlage 200 relativ zu der möglichen Fahrtrajektorie. Insbesondere kann überprüft werden, ob die ein oder mehreren Signalgeber 201, insbesondere alle Signalgeber 201, der Lichtsignalanlage 200 links von der möglichen Fahrtrajektorie angeordnet sind. Wenn dies der Fall ist, so entspricht die mögliche Fahrtrajektorie möglicherweise einer Bypass-Fahrspur 502.
Das Verfahren 600 kann somit umfassen, das Erkennen 604 einer Bypass- Fahrspur 502 des Knotenpunktes 500 auf Basis der Anordnungsinformation. Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen können in zuverlässiger Weise Bypass-Fahrspuren 502 an Verkehrs-Knotenpunkten 500 erkannt und berücksichtigt werden, wodurch der Komfort und die Sicherheit einer Fahrfunktion zur automatisierten Längsführung an Verkehrs-Knotenpunkten 500 erhöht werden können.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.

Claims

- 33 -
Ansprüche
1) Vorrichtung (101, 300) zur Erkennung einer Bypass-Fahrspur (502) an einem Knotenpunkt (500) mit zumindest einer Lichtsignalanlage (200); wobei die Vorrichtung (101, 300) eingerichtet ist,
- Fahrdaten zumindest eines Kraftfahrzeugs (100) bei zumindest einer Fahrt an dem Knotenpunkt (500) zu ermitteln; wobei die Fahrdaten Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (103) des Fahrzeugs (100) und/oder Trajektoriendaten in Bezug auf eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs (100) bei der Fahrt an dem Knotenpunkt (500) umfassen;
- auf Basis der Fahrdaten zumindest eine mögliche Fahrtrajektorie von Fahrzeugen (100) an dem Knotenpunkt (500) zu ermitteln;
- auf Basis der Fahrdaten Anordnungsinformation in Bezug auf eine Anordnung der Lichtsignalanlage (200) relativ zu der möglichen Fahrtrajektorie zu ermitteln; und
- eine Bypass-Fahrspur (502) des Knotenpunktes (500) auf Basis der Anordnungsinformation zu erkennen.
2) Vorrichtung (101, 300) gemäß Anspruch 1, wobei die Vorrichtung (101, 300) eingerichtet ist,
- auf Basis der Anordnungsinformation zu erkennen, dass
- an einer Seite, insbesondere an einer rechten Seite, der möglichen Fahrtrajektorie kein Signalgeber (201) der Lichtsignalanlage (200) angeordnet ist; und/oder
- alle Signalgeber (201) der Lichtsignalanlage (200) an einer Seite, insbesondere an einer linken Seite, der möglichen Fahrtrajektorie angeordnet sind; und
- basierend darauf zu bestimmen, dass die Fahrtrajektorie auf einer Bypass-Fahrspur (502) des Knotenpunktes (500) liegt. - 34 -
3) Vorrichtung (101, 300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101, 300) eingerichtet ist,
- Fahrdaten von einer Vielzahl von Fahrzeugen (100) und/oder für eine Vielzahl von Fahrten an dem Knotenpunkt (500) zu ermitteln, insbesondere über eine Kommunikationsverbindung (301) zu empfangen; und
- die mögliche Fahrtrajektorie auf Basis der Trajektoriendaten von der Vielzahl von Fahrzeugen (100) und/oder für die Vielzahl von Fahrten zu ermitteln.
4) Vorrichtung (101, 300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101, 300) eingerichtet ist,
- in Abhängigkeit von der erkannten Bypass-Fahrspur (502) Kartendaten für den Knotenpunkt (500) zu erstellen und/oder zu aktualisieren; und/oder
- ein Karten-Attribut für eine virtuelle Signalgruppe der Lichtsignalanlage (200) für die erkannte Bypass-Fahrspur (502) in den Kartendaten aufzunehmen.
5) Vorrichtung (101, 300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- die Bypass-Fahrspur (502) eine Rechtsabbieger-Fahrspur ohne Signalgeber (201) an dem Knotenpunkt (500) ist; oder
- die Bypass-Fahrspur (502) eine Fahrspur rechts neben einer Linksabbieger-Fahrspur ist, wobei die Lichtsignalanlage (200) für die Linksabbieger-Fahrspur gilt; und/oder
- die Bypass-Fahrspur (502) eine Fahrspur des Knotenpunkts (500) ohne Lichtsignalanlage (200) ist.
6) F ahrzeugführungssystem (101) zur Bereitstellung einer F ahrfunktion zur automatisierten Längsführung eines Fahrzeugs (100) an einem Knotenpunkt (500) mit einer Lichtsignalanlage (200); wobei das Fahrzeugführungssystem (101) eingerichtet ist, bei einer Fahrt auf einer Zufahrt zu dem Knotenpunkt (500),
- Kartendaten in Bezug auf den Knotenpunkt (500) zu ermitteln; wobei die Kartendaten anzeigen, dass die Lichtsignalanlage (200) mehrere unterschiedlich schaltende Signalgruppen aufweist; wobei eine der Signal gruppen mit einer Bypass-Fahrspur (502) an dem Knotenpunkt (500) assoziiert ist; und
- in Reaktion darauf, die Fahrfunktion in einem manuellen Modus zu betreiben, bei dem die Lichtsignalanlage (200), insbesondere ein Signalisierungszustand der Lichtsignalanlage (200), erst nach Bestätigung durch einen Nutzer des Fahrzeugs (100) bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) berücksichtigt wird.
7) Fahrzeugführungssystem (101) gemäß Anspruch 6, wobei
- das Fahrzeugführungssystem (101) eingerichtet ist, die Fahrfunktion an einem Knotenpunkt (500) mit einer Lichtsignalanlage (200), die nur eine Signalgruppe aufweist, in einem automatischen Modus zu betreiben; und
- die Lichtsignalanlage (200), insbesondere einen Signalisierungszustand der Lichtsignalanlage (200), in dem automatischen Modus automatisch bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) berücksichtigt wird.
8) Verfahren (600) zur Erkennung einer Bypass-Fahrspur (502) an einem Knotenpunkt (500) mit zumindest einer Lichtsignalanlage (200); wobei das Verfahren (600) umfasst,
- Ermitteln (601) von Fahrdaten zumindest eines Kraftfahrzeugs (100) bei zumindest einer Fahrt an dem Knotenpunkt (500); wobei die Fahrdaten Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (103) des Fahrzeugs (100) und/oder Trajektoriendaten in Bezug auf eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs (100) bei der Fahrt an dem Knotenpunkt (500) umfassen;
- Ermitteln (602), auf Basis der Fahrdaten, zumindest einer möglichen Fahrtrajektorie von Fahrzeugen (100) an dem Knotenpunkt (500);
- Ermitteln (603), auf Basis der Fahrdaten, von Anordnungsinformation in Bezug auf eine Anordnung der Lichtsignalanlage (200) relativ zu der möglichen Fahrtrajektorie; und
- Erkennen (604) einer Bypass-Fahrspur (502) des Knotenpunktes (500) auf Basis der Anordnungsinformation.
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