WO2022175461A1 - Fahrzeugführungssystem und verfahren zum betreiben einer fahrfunktion an einem verkehrs-knotenpunkt - Google Patents

Fahrzeugführungssystem und verfahren zum betreiben einer fahrfunktion an einem verkehrs-knotenpunkt Download PDF

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WO2022175461A1
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driving
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guidance system
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Wolfgang Hempel
Martin LIEBNER
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a vehicle guidance system and a corresponding method for operating a driving function of a vehicle at a traffic junction.
  • a vehicle can have one or more driving functions that support the driver of the vehicle in guiding the vehicle, in particular in longitudinal guidance and/or in lateral guidance.
  • An exemplary driving function to support the longitudinal guidance of a vehicle is the Adaptive Cruise Control (ACC) function, which can be used to drive the vehicle at a specified set or target driving speed and/or at a specified target distance from a vehicle in front of the vehicle Guide the vehicle moving in front of it longitudinally.
  • the driving function can also be used in connection with a signaling unit (in particular a traffic light) at a traffic
  • Junction (say at an intersection) used to create an automated Longitudinal guidance, such as an automated delay to cause the signaling unit.
  • a signaling unit can have different signal transmitters, which are assigned, for example, to different directions of travel at the traffic junction. As part of the driving function, only the one or more signal transmitters that are relevant to the direction of travel planned by the driver of the vehicle or to the driving maneuver planned by the driver of the vehicle should be taken into account.
  • the present document deals with the technical task of recognizing the driving intention of the driver of a vehicle at a junction ahead in an efficient and reliable manner, in particular in order to increase the quality of a driving function for automated longitudinal guidance at the junction.
  • a vehicle guidance system for operating a driving function for automated longitudinal and/or lateral guidance becomes a
  • the driving function can be designed to brake the vehicle automatically at a stop line of a signaling unit of the junction (if the signaling unit relevant to the vehicle is "red") and/or to guide the vehicle automatically past the junction (if the signaling unit relevant to the vehicle is "green”).
  • the automated longitudinal guidance can take place by means of a distance and/or speed controller.
  • the vehicle guidance system is set up to determine the lane on which the vehicle is located on an access road to the intersection.
  • the approach to the junction can have several different lanes.
  • the number of lanes can be indicated by map data (i.e., by a digital map) related to the node.
  • the map data can also display the spatial progression of the individual lanes of access to the intersection.
  • the map data can also indicate information related to the signaling unit (in particular the traffic light) on the approach to the junction.
  • the lane in which the vehicle is located can be determined based on position data from a global navigation satellite system (GNSS). Alternatively or additionally, the lane in which the vehicle is located can be determined on the basis of one or more landmarks (e.g. lane markings, a signaling unit, a traffic sign, a post, etc.) in the vicinity of the junction.
  • GNSS global navigation satellite system
  • the map data can show the course of the different lanes on the access road to the junction that the vehicle is traveling on.
  • the lane in which the vehicle is located can then be determined in a particularly precise and reliable manner on the basis of the map data, in particular on the basis of the displayed course of the lanes.
  • the vehicle guidance system can be set up to determine position data in relation to the position of the vehicle relative to the lanes on the access road to the junction on which the vehicle is driving.
  • the position data can be determined in particular: on the basis of positions of one or more landmarks displayed in the map data, in particular of one or more lane markings, posts, signs and/or signal transmitters; based on the relative position of the vehicle to the one or more landmarks at one or more consecutive points in time; based on a global position of the vehicle determined at one or more consecutive points in time with a GNSS receiver; and/or on the basis of a change in position and/or location of the vehicle between two or more points in time determined using a wheel speed sensor, an acceleration and/or yaw rate sensor and/or a sensor for determining a visual odometry of the vehicle.
  • the lane in which the vehicle is located can then be determined in a particularly precise manner on the basis of the determined position data.
  • the map data can show a relative arrangement of different landmarks on and/or in the vicinity of the node.
  • the map data can indicate how different landmarks are spatially arranged relative to one another. This information can be referred to as map-based relative placement.
  • the vehicle guidance system can be set up to determine a sensor-based, relative arrangement of the different landmarks on the basis of environment data from one or more environment sensors (in particular from one or more cameras) of the vehicle. In other words, it can be determined on the basis of the environmental data how the different landmarks are spatially arranged relative to one another.
  • the lane in which the vehicle is located can then be determined in a particularly precise and reliable manner on the basis of the map-based arrangement and on the basis of the sensor-based arrangement.
  • the sensor-based arrangement can be compared to the map-based arrangement to allow the vehicle to locate itself relative to the map-based arrangement.
  • the vehicle guidance system can be set up (e.g. on the basis of the environment data) to determine the position of the vehicle relative to the map-based arrangement and to determine the position of the vehicle relative to the sensor-based arrangement.
  • the lane in which the vehicle is located can then be determined in a precise manner on the basis of the determined positions of the vehicle relative to the map-based arrangement and to the sensor-based arrangement.
  • the vehicle guidance system is also set up to determine on the basis of the determined lane whether at least one signal transmitter of the signaling unit of the junction is relevant for the (anticipated and/or predicted) driving maneuver of the vehicle at the junction.
  • the vehicle guidance system can be set up to determine at least one (possibly several) signal transmitters of the signaling unit (on the access road) of the junction based on the determined lane, which is responsible for the (anticipated and/or predicted) driving maneuver of the vehicle at the junction is relevant.
  • the signaling unit can have a number of different signal transmitters which can be relevant for a number of different possible driving maneuvers at the intersection.
  • Exemplary possible driving maneuvers are: a left turn maneuver; a straight-ahead maneuver; a right turn maneuver; and/or a U-turn maneuver.
  • the assignment between the possible driving maneuvers and the different signal generators can be displayed in the map data with regard to the intersection.
  • the map data can indicate the relative (spatial) arrangement of the individual signal transmitters of the signaling unit.
  • the card data for each show individual signal heads for which driving maneuver and/or for which lane the respective signal head is relevant.
  • the different positions, in particular the relative arrangement, of the different signal transmitters can thus be displayed in the map data.
  • the vehicle guidance system can be set up to determine the position of the signal generator that is relevant to the (anticipated and/or predicted) driving maneuver of the vehicle at the intersection.
  • the vehicle guidance system can be set up to identify the relevant signal generator in the environment data based on the position and/or the relative arrangement from the map data.
  • the vehicle guidance system can be set up to determine the signaling status of the determined signal generator.
  • the signaling state (in particular the color) of the signal generator can be determined on the basis of the environment data from one or more environment sensors of the vehicle.
  • the vehicle guidance system is also set up to operate the driving function at the junction depending on whether at least one signal generator is relevant for the driving maneuver of the vehicle at the junction and/or depending on the determined signal generator.
  • the driving function can be operated at the intersection, in particular depending on the determined signaling status (such as the color) of the determined signal generator.
  • the vehicle guidance system can be set up, depending on the signaling status of the determined signal generator (and/or depending on whether a signal generator is relevant at all for the driving maneuver of the vehicle at the junction), automatically guides the vehicle longitudinally and/or via the junction transversely (e.g. when it is recognized that the signal head is "green"), or automates the vehicle to slow down to a standstill in front of the stop line of the signaling unit (e.g. if it is recognized that the signal head is "red”).
  • the driving intention of the driver of the vehicle can be reliably detected and the availability and the quality of the driving function can be further increased.
  • the vehicle guidance system can be set up to predict the driving maneuver that the vehicle will carry out at the intersection on the basis of the determined lane.
  • the map data can show, for example, which one or more driving maneuvers are intended, permissible and/or possible for which lane of the approach to the junction (e.g. right-turn lane, left-turn lane, straight-ahead lane, U-turn lane, etc .).
  • the driving maneuver of the vehicle associated with the lane can thus be determined on the basis of the map data.
  • the driving maneuver can in particular be selected from a plurality of possible driving maneuvers.
  • the signal generator relevant to the driving maneuver can then be determined in a particularly precise manner based on the predicted driving maneuver.
  • the map data can show an assignment of the different signal transmitters of the signaling unit to different possible driving maneuvers at the junction and/or to the different lanes on the approach to the junction.
  • the signal transmitter that is relevant to the driving maneuver of the vehicle at the junction can then be determined in a particularly reliable manner on the basis of the map data, in particular on the basis of the assignment displayed in the map data.
  • the vehicle guidance system can be set up to determine a sensor-based environment model of the node on the basis of the environment data from one or more environment sensors of the vehicle. Furthermore, the map data can display a map-based environment model of the node. In the environment models, landmarks in the vicinity of the node can be are displayed. The lane on which the vehicle is located can then be determined on the basis of the sensor-based environment model and on the basis of the map-based environment model, in particular on the basis of a comparison of the sensor-based environment model with the map-based environment model, and/or or the signaling device relevant to the driving maneuver of the vehicle at the node can be determined. By comparing sensor and map-based environment models, the quality of the driving function can be further increased.
  • a (road) motor vehicle in particular a passenger car or a truck or a bus or a motorcycle
  • vehicle guidance system described in this document.
  • a method for operating a driving function for automated longitudinal and/or lateral guidance of a motor vehicle at a junction includes determining a lane of traffic on an entrance to the intersection where the vehicle is located. The method also includes determining, on the basis of the lane determined, a signal transmitter of a signaling unit of the junction that is relevant to a driving maneuver of the vehicle at the junction (or whether a signal transmitter of the signaling unit is relevant to the driving maneuver of the vehicle at all). Furthermore, the method includes operating the driving function at the node depending on the determined signal generator (or depending on whether a signal generator or no signal generator is relevant for the driving maneuver of the vehicle).
  • a software (SW) program is described.
  • the SW program can be set up to be executed on a processor (eg on a vehicle's control unit) and thereby to carry out the method described in this document.
  • a storage medium is described.
  • the storage medium can comprise a SW program which is set up to be executed on a processor and thereby to carry out the method described in this document.
  • the driving function described in this document can in particular be designed to automatically guide the vehicle longitudinally on and/or in connection with a signaling unit (in particular with a signal generator of a signaling unit).
  • the driving function can be designed according to SAE Level 2.
  • the driving function can, if necessary, provide automated driving and/or driver support (with regard to longitudinal guidance) in accordance with SAE Level 2.
  • the driving function can be limited to the longitudinal guidance of the vehicle.
  • the lateral guidance of the vehicle can optionally be provided manually by the driver or by a further and/or separate driving function (e.g. by a lane-keeping aid) while the driving function is in operation.
  • the vehicle can be automatically guided longitudinally according to a set or desired speed and/or according to a desired distance from a vehicle in front driving (directly) in front of the vehicle.
  • the driving function can provide a speed controller, by means of which the actual driving speed of the vehicle is set, in particular regulated, according to the set or desired speed.
  • a distance controller can be provided, by means of which the actual distance of the vehicle from the vehicle in front is set, in particular regulated, according to the desired distance. If there is no relevant vehicle in front or if the vehicle in front is driving faster than the set or target speed, the driving speed of the vehicle can be regulated. Alternatively or additionally, if the front-vehicle drives slower than the set or target speed, the distance between the vehicle and the Front vehicle to be regulated.
  • the driving function can thus be set up to provide an adaptive cruise control (ACC) driver assistance function.
  • ACC adaptive cruise control
  • the vehicle can include a user interface for interaction with a user, in particular with the driver, of the vehicle.
  • the user interface may include one or more controls that allow the user to set the set or target speed and/or target distance.
  • the one or more operating elements can enable the user to confirm a previously specified set and/or target speed and/or a previously specified target distance of the vehicle for the operation of the driving function.
  • the one or more operating elements can be designed to be operated with a hand and/or with a finger of the driver.
  • the one or more operating elements can be arranged on a steering means (in particular on a steering wheel or on a steering bracket) of the vehicle.
  • An exemplary control element is a button and/or a rocker, with which the set and/or target speed or the target distance can be increased or reduced.
  • Another exemplary control element is a button with which a current driving speed of the vehicle is set as the set and/or target speed or with which a current distance between the vehicle and the vehicle in front is set as the target distance can be.
  • Another exemplary control element is a button with which a previously set set and/or target speed or a previously set target distance can be confirmed or reactivated again.
  • the user interface may also include one or more output elements (eg, a screen and/or a speaker and/or a vibrating element) with which outputs to the user of the vehicle can be effected.
  • the driving function can be set up to take into account one or more signaling units on the lane (in particular street) and/or route on which the vehicle is driving in the automated longitudinal guidance.
  • a signaling unit can be provided to determine the right of way at a node (in particular at an intersection) of the roadway network traveled by the vehicle. The determination of the right of way can be variable over time (e.g.
  • a traffic light system for example a traffic light system, with one or more different signal groups (each with one or more signal heads) for one or more different directions of travel of the vehicle at the junction) or fixed (such as a traffic sign, such as a stop sign).
  • the data may include map data relating to signaling units and/or nodes in the roadway network traveled by the vehicle.
  • the map data can each include one or more attributes for the individual signaling units.
  • the one or more attributes for a signaling entity may indicate or include:
  • the type of signaling unit in particular whether the signaling unit is a traffic light system or a traffic sign; and/or the number of different signal groups (and the number of
  • Signal generator per signal group of the signaling unit for different directions of travel and/or for different lanes at the junction of the roadway network at which the signaling unit is arranged or with which the signaling unit is associated; and or • the position (eg the GPS coordinates) of the signaling unit and/or the stop line of the signaling unit within the roadway network; and or
  • the driving function can be set up using a position sensor (e.g. a GPS or GNSS receiver) of the vehicle and/or using odometry to determine the actual position (e.g. the current GPS or GNSS coordinates) of the vehicle within the determine the road network.
  • the map data can then be used to identify a (e.g. the next) signaling unit on the route of the vehicle or on the way to an upcoming junction.
  • one or more card attributes can be determined in relation to the recognized signaling unit.
  • the data relating to a signaling unit ahead in the direction of travel of the vehicle can include environment data relating to the signaling unit, or be determined based on environment data.
  • the surroundings data can be recorded by one or more surroundings sensors of the vehicle.
  • Exemplary environment sensors are a camera, a radar sensor, a lidar sensor, etc.
  • the one or more environment data can be configured to include sensor data (i.e.
  • Environment data to record in relation to the environment in the direction of travel in front of the vehicle.
  • the driving function can be set up to recognize on the basis of the surroundings data (in particular on the basis of the sensor data of a camera) that a signaling unit is arranged in front of the vehicle in the direction of travel.
  • An image analysis algorithm for example, can be used for this purpose.
  • the Be set up driving function based on the environmental data to determine the type of signaling unit (e.g. traffic lights or traffic signs).
  • the driving function can be set up to determine the (signalling) state of the signaling unit with regard to permission to drive over the node associated with the signaling unit on the basis of the environmental data.
  • the colors (green, yellow or red) of one or more signal groups of a traffic light system can be determined.
  • the driving function can be set up to take a recognized signaling unit into account in the automated longitudinal guidance of the vehicle.
  • the driving function can be set up to determine, based on the data relating to the recognized signaling unit, in particular based on the color of a light signal or a signal group of the signaling unit indicated by the data, whether the vehicle is at the
  • Signaling unit in particular at the stop line of the signaling unit, must hold or not. For example, it can be recognized that the vehicle has to stop because the signal group relevant to the vehicle is red. Alternatively, it can be recognized that the vehicle does not have to stop because the signal group relevant to the vehicle is green. In a further example, it can be recognized that the vehicle has to stop because the signaling unit is a stop sign.
  • the driving function can also be set up to cause the vehicle to be automatically stopped at the recognized signaling unit if it is determined that the vehicle must stop at the signaling unit. For this purpose, an automated deceleration process (to a standstill) can be effected. The vehicle can be automatically guided to or in front of the stop line of the signaling unit. During the automated delay process, automated by the
  • one or more wheel brakes e.g. one or more friction brakes or one or more regenerative brakes
  • the time course of the delay caused can depend on the available braking distance up to the recognized signaling unit.
  • the driving function can be set up to cause the vehicle to be automatically guided past the recognized signaling unit, in particular over the stop line of the signaling unit, if it is determined that the vehicle does not have to stop at the signaling unit.
  • the speed and/or distance control can be continued according to the set or desired speed and/or according to the desired distance from the vehicle in front.
  • the driving function can thus be set up to provide an ACC driving function taking signaling units into account.
  • the driving function is also referred to as Urban Cruise Control (UCC) driving function in this document.
  • the driving function can be set up to automate the vehicle as part of the operation of the driving function depending on a setpoint speed and/or depending on a setpoint
  • the driving function can be set up if a (possibly recognized) signaling unit is not taken into account in the driving function, the vehicle automatically drives past the signaling unit depending on the target speed and/or depending on the target distance, in particular via the Stop line of the signaling unit addition, longitudinally, in particular independently of the color of a light signal of the signaling unit.
  • the driving function can thus (if a signaling unit is not taken into account) possibly be operated as if the signaling unit (and the node associated therewith) did not exist.
  • the driving function may allow the user of the vehicle to To configure driving function via the user interface (e.g. in a configuration menu). If necessary, it can be set whether the driving function should be operated in an automatic mode or should be operated in a manual mode.
  • the driving function can be operated in such a way that a detected signaling unit that is ahead in the direction of travel is automatically taken into account when the driving function is operated (and possibly leads to an automated deceleration of the vehicle).
  • the driving function can be set up in the automated mode to automatically take into account a signaling unit detected on the basis of map data and/or environment data, in particular without confirmation by the user of the vehicle, during the automated longitudinal guidance of the vehicle (e.g. in order to automatically delay the vehicle if necessary to effect the vehicle on the detected signaling unit).
  • the driving function can be operated in manual mode in such a way that the detected signaling unit is only taken into account in the automated longitudinal guidance of the vehicle after confirmation by the user of the vehicle (and possibly leads to an automated deceleration of the vehicle).
  • the driving function can be set up in the manual mode (via the user interface of the vehicle) to issue an offer to the user of the vehicle with regard to the consideration of the recognized signaling unit. For example, it can be displayed on the screen that a signaling unit has been detected and that a
  • the detected signaling unit (in particular the signaling status of the signaling unit) can then (in particular only) in the automated longitudinal guidance of the vehicle at the
  • the signaling unit are taken into account if the offer is accepted by the user (e.g. by actuating a control element, especially the Set control).
  • the vehicle may then be automatically decelerated at the detected signaling unit.
  • the driving function can be set up not to take into account and/or to ignore the recognized signaling unit (in particular the signaling status of the signaling unit) during the automated longitudinal guidance of the vehicle at the signaling unit if the offer is not accepted by the user. In this case, the speed and/or distance control can be continued (without taking into account the signaling unit, in particular as if the signaling unit were not present).
  • the convenience of the driving function can be further increased by providing different (adjustable) modes for the operation of the driving function (in particular the UCC driving function).
  • the driving function can be designed to inform the user of the driving function about the status of the driving function using the user interface.
  • the user of the driving function can be informed as to whether or not a recognized signaling unit that is ahead in the direction of travel is taken into account when operating the driving function, in particular when the vehicle is automatically guided in the longitudinal direction.
  • the driving function can be set up to determine (for example on the basis of the map data and/or the environment data) whether or not a signaling unit lying ahead in the direction of travel is or can be taken into account in the operation of the driving function. If the signaling unit is taken into account or can be taken into account, an availability output, in particular an availability display, can be issued to inform the user that the signaling unit ahead is taken into account in the automated longitudinal guidance of the vehicle (and thus, if necessary, an automated The vehicle is decelerated at the signaling unit).
  • the driving function can be set up (if it is determined that the signaling unit ahead is not or cannot be taken into account in the driving function) to effect an unavailability output, in particular an unavailability display (via the user interface) to the user of the vehicle to inform that the signaling unit ahead is not taken into account in the automated longitudinal guidance of the vehicle (and therefore no automated deceleration of the vehicle is effected depending on the signaling status of the signaling unit).
  • an unavailability output in particular an unavailability display (via the user interface) to the user of the vehicle to inform that the signaling unit ahead is not taken into account in the automated longitudinal guidance of the vehicle (and therefore no automated deceleration of the vehicle is effected depending on the signaling status of the signaling unit).
  • the comfort and safety of the driving function can be increased further by outputting an availability and/or non-availability output.
  • the availability and/or non-availability outputs can each include an optical, acoustic and/or haptic output.
  • the driving function can be set up to determine that the signaling status of the signal group relevant for the direction of travel or for the driving maneuver of the vehicle (or the relevant signal generator) of the
  • Signaling unit changes (e.g. while the vehicle is approaching the signal group, or while the vehicle is at the signal group). For example, it can be recognized that there is a phase change from red to green.
  • the driving function can be set up to cause (in response to the detected phase change) that information relating to the changed signaling state of the signaling group of the signaling unit is conveyed to the driver of the vehicle.
  • an output element in particular on a screen
  • the user interface can cause a symbol of the recognized signaling unit (and possibly taken into account in the automated longitudinal guidance) to be displayed as long as the signal group is red. After detected phase change on Green, the symbol displayed can then be withdrawn or the output can be ended.
  • the driver of the vehicle can be informed in a reliable manner that, for example after the vehicle has come to a standstill, a (possibly automated) starting process can be effected on the signaling unit (for example by actuating an operating element of the user interface).
  • the driving function can be set up to issue a takeover request to the driver of the vehicle when the driving function is aborted.
  • the driving function can be aborted, for example, if the driver of the vehicle (substantially) intervenes in the longitudinal guidance of the vehicle (e.g. by the driver of the vehicle pressing the brake pedal or the accelerator pedal).
  • a takeover request i.e. a take-over request, TOR
  • the longitudinal guidance then has to be effected again by the driver.
  • the safety of the operation of the vehicle can be increased by issuing a takeover request.
  • automated driving can be understood as driving with automated longitudinal or lateral guidance or autonomous driving with automated longitudinal and lateral guidance.
  • Automated driving can be, for example, driving on the freeway for a longer period of time or driving for a limited time as part of parking or manoeuvring.
  • automated driving includes automated driving with any degree of automation. Exemplary degrees of automation are assisted, partially automated, highly automated or fully automated driving. These degrees of automation were defined by the Federal Highway Research Institute (BASt) (see BA St publication "Research compact", issue 11/2012). With assisted driving, the driver constantly performs longitudinal or lateral guidance, while the system takes over the other function within certain limits.
  • BASt Federal Highway Research Institute
  • TAF semi-automated driving
  • HAD highly automated driving
  • VAF fully automated driving
  • the system can automatically handle driving in all situations for a specific application; a driver is no longer required for this application.
  • the four levels of automation mentioned above correspond to SAE levels 1 to 4 of the SAE J3016 standard (SAE - Society of Automotive Engineering).
  • HAF highly automated driving
  • SAE J3016 also provides SAE Level 5 as the highest degree of automation, which is not included in the BASt definition.
  • SAE Level 5 corresponds to driverless driving, in which the system can automatically handle all situations like a human driver throughout the journey; a driver is generally no longer required.
  • the aspects described in this document relate in particular to a driving function or a driver assistance function that is designed according to SAE Level 2. It should be noted that the procedures described in this document,
  • Devices and systems can be used both alone and in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, devices and systems described in this document can be combined with one another in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined with one another in many different ways. The invention is described in more detail below using exemplary embodiments. show it
  • FIG. 1 exemplary components of a vehicle
  • FIG. 2a shows an exemplary light signal system
  • FIG. 2b shows an exemplary traffic sign
  • FIG. 3 shows an exemplary traffic situation
  • Figure 4 shows an exemplary user interface
  • FIG. 5 shows an exemplary node
  • FIG. 6 shows a flowchart of an exemplary method for operating a driving function at a junction.
  • the present document deals with increasing the reliability, availability and/or comfort of a driving function, in particular a driver assistance system, of a vehicle, e.g. in connection with a signaling unit at a junction of the roadway traveled by the vehicle.
  • the present document deals with the reliable and precise detection of the driving intention of the driver of the vehicle at the node to increase the quality of the driving function.
  • Fig. 1 shows exemplary components of a vehicle 100.
  • the vehicle 100 includes one or more environment sensors 103 (e.g. one or more image cameras, one or more radar sensors, one or more lidar sensors, one or more ultrasonic sensors, etc.) that are set up To capture environmental data relating to the environment of the vehicle 100 (in particular in relation to the environment in the direction of travel in front of the vehicle 100).
  • vehicle 100 includes one or more actuators 102 that are set up to act on the longitudinal and/or lateral guidance of vehicle 100 .
  • Exemplary actuators 102 are: a brake system, a drive motor, a steering system, etc.
  • the control unit 101 (also referred to as vehicle guidance system in this document) can be set up based on the sensor data of one or several environment sensors 103 (ie based on the environment data) to provide a driving function, in particular a driver assistance function. For example, an obstacle on the travel trajectory of vehicle 100 can be detected on the basis of the sensor data.
  • the control unit 101 can then control one or more actuators 102 (eg the brake system) in order to automatically decelerate the vehicle 100 and thereby prevent the vehicle 100 from colliding with the obstacle.
  • one or more signaling units e.g. a traffic signal system and/or a traffic sign
  • the status of a light signal or traffic light system can be taken into account, so that vehicle 100 automatically causes a delay to the stop line of the traffic light at a red traffic light relevant to its own (planned) direction of travel and/or at a green traffic light (possibly . again) accelerated.
  • Light signal systems can be designed very heterogeneously in different countries and can also be of different complexity with regard to the direction of travel and light signal assignment.
  • different directions of travel can be controlled by a first group of signals or by a group of signals, and another direction can be controlled by another group of signals.
  • the repeating signals of a signal group can be spatially located at different points of an intersection. It can therefore be difficult for a control unit 101 to recognize, based on the sensor data, which one or more signals (i.e. signal transmitters) of a traffic signal system at an intersection are relevant for the planned direction of travel of vehicle 100 and which are not (especially if vehicle 100 is still relatively far away from the traffic signal system).
  • Fig. 2a shows an example light signal system 200.
  • the light signal system 200 shown in Fig. 2a has four different signal transmitters 201, the are arranged in different positions at an entrance to an intersection.
  • the left signal generator 201 has an arrow 202 pointing to the left, thus indicating that this signal generator 201 applies to people turning left.
  • the two middle signal transmitters 201 have an arrow 202 pointing upwards (or no arrow 202) and thus indicate that these two signal transmitters 201 apply to driving straight ahead.
  • the individual light signals of these two signal transmitters 201 form signal groups.
  • the right-hand signal generator 201 has an arrow 202 pointing to the right, and thus indicates that this signal generator 201 applies to people turning right.
  • the traffic signal system 200 shown in FIG. 2a is just one example of many different possible configurations of a traffic signal system 200.
  • a traffic signal system 200 can have a relatively large number of different characteristics of features. Exemplary characteristics are
  • the control unit 101 of the vehicle 100 can be set up, based on the sensor data of the one or more surroundings sensors 103 (i.e. on the basis of the surroundings data) and/or on the basis of digital map information (i.e. on map data) a traffic sign 210 relevant to the right of way for the vehicle 100 on the road or lane traveled by vehicle 100.
  • FIG. 3 shows an example of a vehicle 100 that is moving on a road towards a signaling unit 200, 210 (in particular towards a traffic light system 200 and/or towards a traffic sign 210).
  • the one or more surroundings sensors 103 of the vehicle 100 can be set up to transmit sensor data (in particular image data) in relation to the signaling unit 200, 210 capture.
  • the sensor data can then be analyzed (for example using an image analysis algorithm) in order to determine characteristics of one or more features of the signaling unit 200, 210. In particular, it can be determined on the basis of the sensor data whether the signaling unit 200, 210 is a traffic light system 200 or a traffic sign 210.
  • the (signaling) status of the relevant signal generator 201 can be determined.
  • the quality and/or the reliability with which the characteristics of a feature of a signaling unit 200, 210 can be determined on the basis of the environmental data typically depend on the distance 311 of the vehicle 100 from the signaling unit 200, 210. Furthermore, current weather conditions also typically have a significant influence on the quality and/or reliability of the determined characteristic of a feature. In addition, the quality and/or reliability can be different for different features.
  • the vehicle 100 may have a storage unit 104 on which digital map information (ie map data) relating to the road network traveled by the vehicle 100 is stored.
  • the map data can display manifestations of one or more features of one or more signaling units 200, 210 in the road or lane network as attributes.
  • the map data for a traffic light system 200 can show the assignment of the one or more signal generators 201 or signal groups to different possible directions of travel or driving maneuvers.
  • the map data can indicate which signal transmitter 201 or which signal group is responsible for releasing which direction of travel or which driving maneuver.
  • the map data can be transmitted by means of a communication unit 105 of the vehicle 100 via a wireless communication connection 301 (eg a WLAN or an LTE Communication connection) from a vehicle-external unit 300 on the vehicle 100 are received.
  • a wireless communication connection 301 eg a WLAN or an LTE Communication connection
  • the control unit 101 of the vehicle 100 can be set up (e.g. based on the current position of the vehicle 100 and based on a planned driving route and/or based on the environmental data of the one or more environmental sensors 103) to determine that the vehicle 100 is approaching an upcoming Signaling unit 200, 210 closes. Furthermore, based on the (stored and/or received) map data, the control unit 101 can determine the characteristics of one or more features of the upcoming
  • Determine signaling unit 200, 210 In particular, it can be determined on the basis of the map data which signal generator 201 or which signal group of a traffic light system 200 is assigned to the current or planned direction of travel of the vehicle 100 . In addition, the current signaling status of the assigned signal generator 201 or the assigned signal group can be determined on the basis of the environmental data. Based on this, an automated driving function (e.g. automated longitudinal guidance of vehicle 100) can then be carried out in a reliable and convenient manner. In particular, by taking the map data into account, the characteristics of the one or more relevant features of a signaling unit 200 can already be determined at a relatively large distance 311 of the vehicle 100 from the signaling unit 200, which can increase the reliability, availability and comfort of an automated driving function .
  • an automated driving function e.g. automated longitudinal guidance of vehicle 100
  • the vehicle 100 typically includes a user interface 107 with one or more controls and/or with one or more output elements.
  • FIG. 4 shows an exemplary user interface 107 with a display unit 400, in particular with a screen, for outputting optical information. For example, on the display unit 400, via a
  • Display element 401 a suggestion for the automated driving of the vehicle 100 to an upcoming signaling unit 200, 210 are issued.
  • a display element 402 can be provided, via which the status of the driving function (eg active or inactive) is displayed.
  • the user interface 107 can include at least one loudspeaker 420 as an output element, via which an acoustic output (eg a warning tone) can be output to the driver of the vehicle 100 .
  • the user interface 107 can include one or more operating elements 411, 412, 413, which enable the driver of the vehicle 100 to activate and/or parameterize the driving function.
  • An exemplary operating element is a rocker switch 411, which enables the driver to set a set speed (i.e. a target driving speed) for vehicle 100, in particular to increase or reduce it.
  • Another exemplary control element is a set control element 412, which enables the driver to set the current driving speed as the set speed and/or to accept a suggestion for automatically driving vehicle 100 at a signaling unit 200, 210 ahead (e.g. in the manual mode of the driving function).
  • the user interface 107 may include a resume control element 413 that allows the driver, for example, to reactivate the driving function with a previously set speed.
  • the control unit 101 of the vehicle 100 can be designed to provide automated longitudinal guidance of the vehicle 100 in urban areas.
  • This driving function can be referred to as Urban Cruise Control (UCC) driving function.
  • the driving function can be provided in an automatic mode (aUCC) and/or in a manual mode (mUCC).
  • the driver may be possible for the driver to specify via the user interface 107 whether the driving function is to be operated in the automatic or in the manual mode.
  • the control unit 101 of the vehicle 100 can be set up, based on the environmental data of the one or more environmental sensors 103 and/or on the basis of the map data (in connection with the position data of the position sensor 106 of the vehicle 100), a signaling unit 200 lying ahead on the route of the vehicle 100 , 210 to detect.
  • a suggestion or an inquiry can then be output via the user interface 107 as to whether the signaling unit 200, 210 should be taken into account in the automated longitudinal guidance of the vehicle 100 or not.
  • the driver of vehicle 100 can then accept or reject or ignore the suggestion, for example by actuating set operating element 412 .
  • the recognized signaling unit 200, 210 can be taken into account automatically (ie without the need for feedback from the driver) in the automated longitudinal guidance of the vehicle 100.
  • the recognized signaling unit 200, 210 is taken into account during the automated longitudinal guidance of the vehicle 100, then (depending on the type and/or (signaling) status of the signaling unit 200, 210) an automatic deceleration can be effected in order to bring the vehicle 100 (e.g. in the case of a red traffic light or a stop sign) automatically to a standstill. Furthermore (e.g. after a change in the (signaling) state of the signaling unit 200, 210, for example after a change to green), the vehicle 100 can be started up automatically. The vehicle 100 can then be automatically accelerated again to the set speed (taking into account a specified minimum or desired distance from a vehicle in front).
  • the UCC driving function can thus enable the driver of a vehicle 100 to also use the ACC driving function on a road with one or more signaling units 200, 210 (without deactivating and activating the ACC function on the individual signaling units 200, 210 having to reactivate).
  • the control unit 101 can be set up to determine on the basis of the surroundings data and/or on the basis of the map data whether or not a signaling unit 200, 210 lying ahead can be taken into account in the automated longitudinal guidance. If it is determined that the signaling unit 200, 210 ahead cannot be taken into account in the automated longitudinal guidance, an output (e.g.
  • an optical output via a display unit 400, 402) to the driver of the vehicle 100 can be effected in order to inform the driver of the vehicle 100 to inform that the signaling unit 200, 210 ahead cannot be taken into account in the automated longitudinal guidance.
  • This display may be referred to as an "unavailability display”. It is then the task of the driver of the vehicle 100 to decelerate the vehicle 100 if necessary before the signaling unit 200, 210 (e.g. because the traffic light switches to red or because the signaling unit 200, 210 is a stop sign) .
  • control unit 101 can be set up to recognize during the operation of the UCC driving function that the vehicle 100 can no longer be automatically guided longitudinally (e.g. because the driver has manually intervened in the longitudinal guidance of the vehicle 100).
  • a take over request may be issued to the driver of the vehicle 100 to prompt the driver to manually take over longitudinal control of the vehicle 100 .
  • FIG. 5 shows an exemplary node 500 with a signaling unit 200.
  • the signaling unit 200 can include a number of signal transmitters 201, which may be assigned to different directions of travel 202.
  • the vehicle 100 is arranged on an access road 503 to the junction 500 and can be set up to record surroundings data in relation to the surroundings of the vehicle 100 .
  • the environmental data (in particular the image data of a camera) can signaling unit 200 (in particular the one or more Show signal generator 201 of the signaling unit 200) at the entrance 503 to the node 500, in particular to the intersection.
  • the one or more environment sensors 103 of vehicle 100 can display one or more other landmarks in the environment of vehicle 100, in particular at junction 500, such as a pedestrian traffic light 502 at a pedestrian crossing 501 of junction 500, a stop line 504 the driveway 503, a lane marking 505, etc.
  • the digital map data related to node 500 may include information related to the relative location of one or more landmarks at node 500 .
  • the longitudinal distance 512 and/or the lateral distance 511 between the signaling unit 200 and the pedestrian traffic light 502 can be displayed.
  • the lateral distance 513 between the different signal transmitters 201 of the signaling unit 200 can be displayed.
  • the map data can thus display geometry data relating to the (inner) geometry of the node 500 .
  • the geometry data can be used to determine the position of vehicle 100 relative to node 500 .
  • the expected direction of travel of vehicle 100 at node 500 can be taken into account when operating a driving function, in particular the UCC driving function.
  • the probable direction of travel can be determined, for example, on the basis of a route planned on a navigation system of vehicle 100.
  • the signaling state of the signal transmitter 201 of the signaling unit 200 relevant to the expected direction of travel can then be determined and taken into account when the driving function is operated.
  • the map data may contain information relating to
  • Vehicle guidance system 101 can be set up to determine lane 522 from a plurality of lanes 521, 522, 523, on which vehicle 100 is driving to junction 500, based on the environmental data. Furthermore, the vehicle guidance system 101 can be set up to determine the direction of travel, with which the lane 522 traveled by the vehicle 100 is associated, on the basis of the map data. Furthermore, on the basis of the map data, signal generator 201 can be determined that is relevant to the determined direction of travel and/or that is associated with lane 522 in which vehicle 100 is traveling. The driving function can then be operated depending on the determined signal generator 201, in particular depending on the signaling status of the determined signal generator 201.
  • the vehicle guidance system 101 can be set up to determine the lane 522 in which the vehicle 100 is traveling on the basis of the geometry data from the map data. In particular, on the basis of the environmental data, one or more environmental data-based distance values in relation to
  • map data-based distance values 511, 512, 513 in relation to the distance between different landmarks 200, 201, 501, 502, 504, 505 in the environment of vehicle 100 are determined.
  • the lane 522 on which the vehicle 100 is driving to the junction 500 can then be determined in a precise and robust manner.
  • the vehicle guidance system 101 can thus be set up to improve the prediction of the driving maneuver at a junction 500 by taking into account the one or more permitted driving directions 202 of the lane 522 on which the vehicle 100 is currently located when recognizing the driver's intention.
  • the one or more permitted travel directions of a lane 522 can be taken from the digital map.
  • Current lane 522 can be determined by comparing the position of vehicle 100 with the information on the course of lane 522 stored in the digital map.
  • a position can be determined using a GNSS (global navigation satellite system).
  • the exact position of vehicle 100, in particular relative to the profiles of driving tires 521, 522, 523 stored in the digital map can be determined by the relative positions (determined on the basis of the environmental data) of detected signal generators 201 and/or the (determined on the basis of the environmental data) relative positions of one or more other landmarks 501, 502, 504, 505, such as signs,
  • Lane markings, posts, etc. are compared with the corresponding relative positions in the digital map.
  • information from a number of successive time steps can be taken into account in order to determine the lane 522 in which vehicle 100 is driving.
  • information relating to the Movement of the vehicle 100 between two consecutive time steps eg the speed and/or the yaw rate are taken into account.
  • a sensor-based environment model can be generated from the relative position of several landmarks 201, 501, 502, 504, 505 (such as signs, traffic lights, lanes), which is determined by the vehicle's own sensors 103, in particular by at least one camera the environment are created. This sensor-based environment model can be compared with the positions of the corresponding landmarks from the digital map (i.e.
  • FIG. 6 shows a flowchart of an exemplary (possibly computer-implemented) method 600 for operating a driving function for automated longitudinal and/or lateral guidance of a motor vehicle 100 at a junction 500.
  • the driving function can in particular be the UCC function described in this document.
  • the method 600 includes determining 601 the lane 522 on the access road 503 to the junction 500 on which the vehicle 100 is located.
  • the Lane 522 can be determined on the basis of environmental data and/or on the basis of map data.
  • the method 600 includes determining 602, on the basis of the determined lane 522, whether at least one signal transmitter 201 of the (ahead) signaling unit 200 of the junction 500 is relevant for a driving maneuver of the vehicle 100 at the junction 500.
  • at least one signal transmitter 201 of (upcoming) signaling unit 200 can be determined on the basis of determined lane 522, which is relevant for the (probable) driving maneuver of vehicle 100 at junction 500.
  • the relevant signal generator 201 can be determined on the basis of map data in relation to the node 500, in particular as the signal generator 201 associated with the determined lane 522 and/or with the anticipated driving maneuver of the vehicle 100. Exemplary driving maneuvers are turning right, turning left or driving straight ahead.
  • Method 600 also includes operating 603 the driving function at node 500 depending on whether at least one signal generator 201 of signaling unit 200 of node 500 is relevant for the driving maneuver of vehicle 100 at node 500, and/or depending on the determined Signal generator 201, in particular depending on the signaling status (e.g. the color) of the signal generator 201.
  • the vehicle 100 can be automatically guided longitudinally over the junction 500 if the determined signal generator 201 indicates that the vehicle 100 may drive over the junction 500.
  • the vehicle 100 can be automatically decelerated to a standstill if the determined signal generator 201 indicates that the vehicle 100 is not allowed to enter the intersection 500 .
  • the measures described in this document can be used to provide a driving function, in particular a driving function for automated longitudinal guidance, at a traffic junction 500 in a particularly reliable and robust manner.
  • the present invention is not limited to the exemplary embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and the figures are only intended to illustrate the principle of the proposed methods, devices and systems.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

Es wird ein Fahrzeugführungssystem zum Betrieb einer Fahrfunktion zur automatisierten Längs- und/oder Querführung eines Kraftfahrzeugs an einem Knotenpunkt beschrieben. Das Fahrzeugführungssystem ist eingerichtet, eine Fahrspur auf einer Zufahrt zu dem Knotenpunkt zu ermitteln, auf der sich das Fahrzeug befindet. Des Weiteren ist das Fahrzeugführungssystem eingerichtet, auf Basis der ermittelten Fahrspur zu ermitteln, ob zumindest ein Signalgeber einer Signalisierungseinheit des Knotenpunkts für ein Fahrmanöver des Fahrzeugs an dem Knotenpunkt relevant ist. Das Fahrzeugführungssystem ist ferner eingerichtet, die Fahrfunktion an dem Knotenpunkt in Abhängigkeit davon zu betreiben, ob zumindest ein Signalgeber für das Fahrmanöver des Fahrzeugs an dem Knotenpunkt relevant ist.

Description

Fahrzeugführungssystem und Verfahren zum Betreiben einer Fahrfunktion an einem Verkehrs-Knotenpunkt
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugführungssystem und ein entsprechendes Verfahren zum Betrieb einer Fahrfunktion eines Fahrzeugs 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-F ahrzeug längszuführen. Die Fahrfunktion kann dabei auch in Zusammenhang mit einer Signalisierungseinheit (insbesondere 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.
Eine Signalisierungseinheit kann unterschiedliche Signalgeber aufweisen, die z.B. unterschiedlichen Fahrtrichtungen an dem Verkehrs-Knotenpunkt zugeordnet sind. Im Rahmen der Fahrfunktion sollten nur die ein oder mehreren Signalgeber berücksichtigt werden, die für die von dem Fahrer des Fahrzeugs geplante Fahrtrichtung bzw. für das von dem Fahrer des Fahrzeugs geplante Fahrmanöver relevant sind.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, die Fahrabsicht des Fahrers eines Fahrzeugs an einem voraushegenden Knotenpunkt in effizienter zuverlässiger Weise zu erkennen, insbesondere um die Güte einer Fahrfunktion zur automatisierten Längsführung an dem 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 daraufhingewiesen, 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 ein Fahrzeugführungssystem zum Betrieb einer Fahrfunktion zur automatisierten Längs- und/oder Querführung eines
Kraftfahrzeugs an einem Verkehrs- bzw. Straßen-Knotenpunkt (insbesondere an einer Kreuzung) beschrieben. Die Fahrfunktion kann ausgebildet sein, das Fahrzeug automatisiert an einer Haltelinie einer Signalisierungseinheit des Knotenpunkts abzubremsen (wenn der für das Fahrzeug relevante Signalgeber der Signalisierungseinheit „Rot“ ist) und/oder das Fahrzeug automatisiert über den Knotenpunkt längszuführen (wenn der für das Fahrzeug relevante Signalgeber „Grün“ ist). Die automatisierte Längsführung kann dabei mittels eines Abstands und/oder Geschwindigkeitsreglers erfolgen.
Das Fahrzeugführungssystem ist eingerichtet, die Fahrspur auf einer Zufahrt zu dem Knotenpunkt zu ermitteln, auf der sich das Fahrzeug befindet. Die Zufahrt zu dem Knotenpunkt kann mehrere unterschiedliche Fahrspuren aufweisen. Die Anzahl von Fahrspuren kann durch Kartendaten (d.h. durch eine digitale Karte) in Bezug auf den Knotenpunkt angezeigt werden. Die Kartendaten können ferner den räumlichen Verlauf der einzelnen Fahrspuren der Zufahrt zu dem Knotenpunkt anzeigen. Die Kartendaten können außerdem Information in Bezug auf die Signalisierungseinheit (insbesondere die Lichtsignalanlage) auf der Zufahrt zu dem Knotenpunkt anzeigen.
Die Fahrspur, auf der sich das Fahrzeug befindet, kann auf Basis von Positionsdaten eines globales Navigationssatellitensystems (GNSS) ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann die Fahrspur, auf der sich das Fahrzeug befindet, auf Basis von ein oder mehreren Landmarken (z.B. eine Fahrspurmarkierung, eine Signalisierungseinheit, ein Verkehrsschild, ein Pfosten, etc.) in dem Umfeld des Knotenpunkts ermittelt werden.
Wie bereits oben dargelegt, können die Kartendaten den Verlauf der unterschiedlichen Fahrspuren auf der von dem Fahrzeug befahrenen Zufahrt zu dem Knotenpunkt anzeigen. Die Fahrspur, auf der sich das Fahrzeug befindet, kann dann in besonders präziser und zuverlässiger Weise auf Basis der Kartendaten, insbesondere auf Basis des angezeigten Verlaufs der Fahrspuren, ermittelt werden. Das Fahrzeugfühmngssy stem kann eingerichtet sein, Positionsdaten in Bezug auf die Position des Fahrzeugs relativ zu den Fahrspuren auf der von dem Fahrzeug befahrenen Zufahrt zu dem Knotenpunkt zu ermitteln. Die Positionsdaten können insbesondere ermittelt werden: auf Basis von Positionen von ein oder mehreren in den Kartendaten angezeigten Landmarken, insbesondere von ein oder mehreren Fahrbahnmarkierungen, Pfosten, Schildern und/oder Signalgebern; auf Basis der Relativposition des Fahrzeugs zu den ein oder mehreren Landmarken an ein oder mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten; auf Basis einer an ein oder mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten mit einem GNSS -Empfänger bestimmten globalen Position des Fahrzeugs; und/oder auf Basis einer anhand von einem Raddrehzahl sensor, einem Beschleunigungs- und/oder Drehratensensor und/oder einem Sensor zur Bestimmung einer visuellen Odometrie des Fahrzeugs ermittelten Positions- und/oder Lageänderung des Fahrzeugs zwischen zwei oder mehreren Zeitpunkten. Es kann dann in besonders präziser Weise auf Basis der ermittelten Positionsdaten die Fahrspur ermittelt werden, auf der sich das Fahrzeug befindet.
Alternativ oder ergänzend können die Kartendaten eine relative Anordnung von unterschiedlichen Landmarken an dem und/oder in dem Umfeld von dem Knotenpunkt anzeigen. Mit anderen Worten, die Kartendaten können anzeigen, wie unterschiedliche Landmarken relativ zueinander räumlich angeordnet sind. Diese Information kann als Karten-basierte, relative Anordnung bezeichnet werden.
Das Fahrzeugführungssystem kann eingerichtet sein, auf Basis von Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (insbesondere von ein oder mehreren Kameras) des Fahrzeugs eine Sensor-basierte, relative Anordnung der unterschiedlichen Landmarken zu ermitteln. Mit anderen Worten, es kann auf Basis der Umfelddaten ermittelt werden, wie die unterschiedlichen Landmarken relativ zueinander räumlich angeordnet sind. Die Fahrspur, auf der sich das Fahrzeug befindet, kann dann in besonders präziser und zuverlässiger Weise auf Basis der Karten-basierten Anordnung und auf Basis der Sensor-basierten Anordnung ermittelt werden. Insbesondere kann die Sensor basierte Anordnung mit der Karten-basierten Anordnung verglichen werden, um es dem Fahrzeug zu ermöglichen, sich relativ zu der Karten-basierten Anordnung zu lokalisieren.
Das Fahrzeugführungssystem kann insbesondere eingerichtet sein, (z.B. auf Basis der Umfelddaten) die relative Position des Fahrzeugs zu der Karten-basierten Anordnung zu ermitteln, und die relative Position des Fahrzeugs zu der Sensor basierten Anordnung zu ermitteln. Die Fahrspur, auf der sich das Fahrzeug befindet, kann dann in präziser Weise auf Basis der ermittelten relativen Positionen des Fahrzeugs zu der Karten-basierten Anordnung und zu der Sensor basierten Anordnung ermittelt werden.
Das Fahrzeugführungssystem ist ferner eingerichtet, auf Basis der ermittelten Fahrspur zu ermitteln, ob zumindest ein Signalgeber der Signalisierungseinheit des Knotenpunkts für das (voraussichtliche und/oder prädizierte) Fahrmanöver des Fahrzeugs an dem Knotenpunkt relevant ist. Alternativ oder ergänzend kann das Fahrzeugführungssystem eingerichtet sein, auf Basis der ermittelten Fahrspur zumindest einen (ggf. mehrere) Signalgeber der Signalisierungseinheit (auf der Zufahrt) des Knotenpunkts zu ermitteln, der für das (voraussichtliche und/oder prädizierte) Fahrmanöver des Fahrzeugs an dem Knotenpunkt relevant ist. Die Signalisierungseinheit kann mehrere unterschiedliche Signalgeber aufweisen, die für mehrere unterschiedliche mögliche Fahrmanöver an dem Knotenpunkt relevant sein können. Beispielhafte mögliche Fahrmanöver sind: ein Linksabbiege-Manöver; ein Geradeaus-Fahrmanöver; ein Rechtsabbiege- Manöver; und/oder ein U-Turn-Fahrmanöver. Die Zuordnung zwischen den möglichen Fahrmanövern und den unterschiedlichen Signalgebern kann in den Kartendaten bzgl. des Knotenpunktes angezeigt werden. Insbesondere können die Kartendaten die relative (räumliche) Anordnung der einzelnen Signalgeber der Signalisierungseinheit anzeigen. Ferner können die Kartendaten für jeden einzelnen Signalgeber anzeigen, für welches Fahrmanöver und/oder für welche Fahrspur der jeweilige Signalgeber relevant ist.
Die unterschiedlichen Positionen, insbesondere die relative Anordnung, der unterschiedlichen Signalgeber kann somit in den Kartendaten angezeigt werden. Das Fahrzeugführungssystem kann eingerichtet sein, die Position des Signalgebers zu ermitteln, der für das (voraussichtliche und/oder prädizierte) Fahrmanöver des Fahrzeugs an dem Knotenpunkt relevant ist. Außerdem kann das Fahrzeugführungssystem eingerichtet sein, basierend auf der Position und/oder der relativen Anordnung aus den Kartendaten den relevanten Signalgeber in den Umfelddaten zu identifizieren.
Der Weiteren kann das Fahrzeugführungssystem eingerichtet sein, den Signalisierungszustand des ermittelten Signalgebers zu ermitteln. Der Signalisierungszustand (insbesondere die Farbe) des Signalgebers kann auf Basis der Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs ermittelt werden.
Das Fahrzeugführungssystem ist ferner eingerichtet, die Fahrfunktion an dem Knotenpunkt in Abhängigkeit davon zu betreiben, ob zumindest ein Signalgeber für das Fahrmanöver des Fahrzeugs an dem Knotenpunkt relevant ist, und/oder in Abhängigkeit von dem ermittelten Signalgeber zu betreiben. Die Fahrfunktion kann an dem Knotenpunkt insbesondere in Abhängigkeit von dem ermittelten Signalisierungszustand (etwa der Farbe) des ermittelten Signalgebers betrieben werden.
Das Fahrzeugführungssystem kann insbesondere eingerichtet sein, in Abhängigkeit von dem Signalisierungszustand des ermittelten Signalgebers (und/oder in Abhängigkeit davon, ob überhaupt ein Signalgeber für das Fahrmanöver des Fahrzeugs an dem Knotenpunkt relevant ist), das Fahrzeug automatisiert über den Knotenpunkt längs- und/oder querzuführen (z.B., wenn erkannt wird, dass der Signalgeber „Grün“ ist), oder das Fahrzeug automatisiert vor der Haltelinie der Signalisierungseinheit in den Stillstand zu verzögern (z.B., wenn erkannt wird, dass der Signalgeber „Rot“ ist).
Durch die Berücksichtigung der Fahrspur bei dem Betrieb der Fahrfunktion können die Fahrabsicht des Fahrers des Fahrzeugs in zuverlässiger Weise erkannt und die Verfügbarkeit und die Güte der Fahrfunktion weiter erhöht werden.
Das Fahrzeugführungssystem kann eingerichtet sein, auf Basis der ermittelten Fahrspur das Fahrmanöver zu prädizieren, das das Fahrzeug an dem Knotenpunkt durchführen wird. Die Kartendaten können z.B. anzeigen, welche ein oder mehreren Fahrmanöver für welche Fahrspur der Zufahrt zu dem Knotenpunkt vorgesehen, zulässig und/oder möglich sind (z.B. Rechtsabbieger-Fahrspur, Linksabbieger-Fahrspur, Geradeaus-F ahrspur, U-Turn-F ahrspur, etc.). Das mit der Fahrspur assoziierte Fahrmanöver des Fahrzeugs kann somit auf Basis der Kartendaten ermittelt werden. Dabei kann das Fahrmanöver insbesondere aus einer Mehrzahl von möglichen Fahrmanövern selektiert werden. Der für das Fahrmanöver relevante Signalgeber kann dann in besonders präziser Weise basierend auf dem prädizierten Fahrmanöver ermittelt werden. Wie bereits oben dargelegt, können die Kartendaten eine Zuordnung der unterschiedlichen Signalgeber der Signalisierungseinheit zu unterschiedlichen möglichen Fahrmanövern an dem Knotenpunkt und/oder zu den unterschiedlichen Fahrspuren auf der Zufahrt zu dem Knotenpunkt anzeigen. Der Signalgeber, der für das Fahrmanöver des Fahrzeugs an dem Knotenpunkt relevant ist, kann dann in besonders zuverlässiger Weise auf Basis der Kartendaten, insbesondere auf Basis der in den Kartendaten angezeigten Zuordnung, ermittelt werden.
Das Fahrzeugführungssystem kann eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs ein Sensor-basiertes Umfeldmodell des Knotenpunktes zu ermitteln. Des Weiteren können die Kartendaten ein Karten-basiertes Umfeldmodell des Knotenpunktes anzeigen. In den Umfeldmodellen können jeweils Landmarken im Umfeld des Knotenpunktes angezeigt werden. Es kann dann auf Basis des Sensor-basierten Umfeldmodells und auf Basis des Karten-basierten Umfeldmodells, insbesondere auf Basis eines Vergleichs des Sensor-basierten Umfeldmodells mit dem Karten-basierten Umfeldmodell, die Fahrspur ermittelt werden, auf der sich das Fahrzeug befindet, und/oder der Signalgeber ermittelt werden, der für das Fahrmanöver des Fahrzeugs an dem Knotenpunkt relevant ist. Durch den Vergleich von Sensor- und Karten-basierten Umfeldmodellen kann die Güte der Fahrfunktion weiter 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 umfasst.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb einer Fahrfunktion zur automatisierten Längs- und/oder Querführung eines Kraftfahrzeugs an einem Knotenpunkt beschrieben. Das Verfahren umfasst das Ermitteln einer Fahrspur auf einer Zufahrt zu dem Knotenpunkt, auf der sich das Fahrzeug befindet. Das Verfahren umfasst ferner das Ermitteln, auf Basis der ermittelten Fahrspur, eines Signalgebers einer Signalisierungseinheit des Knotenpunkts, der für ein Fahrmanöver des Fahrzeugs an dem Knotenpunkt relevant ist (oder ob überhaupt ein Signalgeber der Signalisierungseinheit für das Fahrmanöver des Fahrzeugs relevant ist). Des Weiteren umfasst das Verfahren das Betreiben der Fahrfunktion an dem Knotenpunkt in Abhängigkeit von dem ermittelten Signalgeber (oder in Abhängigkeit davon, ob ein oder kein Signalgeber für das Fahrmanöver des Fahrzeugs relevant ist).
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) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene 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 das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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 einer Signalisierungseinheit) 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 der Fahrfunktion ggf. 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-F ahrzeug 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-F ahrzeug gemäß dem Soll-Abstand eingestellt, insbesondere geregelt, wird. Wenn kein relevantes Vorder-F ahrzeug vorhanden ist oder wenn das Vorder-F ahrzeug schneller als die Setz- bzw. Soll- Geschwindigkeit fährt, kann die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs geregelt werden. Alternativ oder ergänzend, wenn das Vorder-F ahrzeug langsamer als die Setz- bzw. Soll-Geschwindigkeit fährt, kann der Abstand des Fahrzeugs zu dem Vorder-F ahrzeug geregelt werden. Die Fahrfunktion kann somit eingerichtet sein, eine Adaptive Cruise Control (ACC) Fahrerassistenzfunktion bereitzustellen.
Das 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-F ahrzeug 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 (mit jeweils ein oder mehreren Signalgebern) 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 (an einem Knotenpunkt) ermittelt werden. Die Daten können Kartendaten in Bezug auf Signalisierungseinheiten und/oder Knotenpunkte in dem von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahnnetz umfassen. Die Kartendaten können jeweils ein oder mehrere Attribute für die einzelnen Signalisierungseinheiten 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 (und die Anzahl der
Signalgeber pro Signalgruppe) der Signalisierungseinheit für unterschiedliche Fahrtrichtungen und/oder für unterschiedliche Fahrspuren 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; und/oder
• der relative Abstand und/oder die relative Anordnung der einzelnen Signalgeber der Signalisierungseinheit zueinander.
Die Fahrfunktion kann eingerichtet sein, unter Verwendung eines Positionssensors (z.B. eines GPS- bzw. GNSS -Empfängers) des Fahrzeugs und/oder unter Verwendung von Odometrie die Ist-Position (z.B. die aktuellen GPS- bzw. GNSS -Koordinaten) des Fahrzeugs innerhalb des Fahrbahnnetzes zu ermitteln. Anhand der Kartendaten kann dann eine (z.B. die nächste) Signalisierungseinheit auf der Fahrroute des Fahrzeugs bzw. auf der Zufahrt zu einem vorausliegenden Knotenpunkt 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 (an einem Knotenpunkt) 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 Abstandsregelung gemäß der Setz- bzw. Soll-Geschwindigkeit und/oder gemäß dem Soll-Abstand zu dem Vorder-F ahrzeug 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-F ahrzeug 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 Abstandsregelung 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 bzw. für das Fahrmanöver des Fahrzeugs relevanten Signal gruppe (bzw. des relevant Signalgebers) 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.
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;
Figur 5 einen beispielhaften Knotenpunkt; und
Figur 6 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betrieb einer Fahrfunktion 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 zuverlässigen und präzisen Erkennung der Fahrabsicht des Fahrers des Fahrzeugs an dem Knotenpunkt zur Erhöhung der Güte der Fahrfunktion.
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 das 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 (in diesem Dokument auch als Fahrzeugführungssystem bezeichnet) 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-F ahrzeug 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 räumlich an verschiedenen Stellen einer Kreuzung verortet sein. Es kann daher für eine Steuereinheit 101 schwierig sein, auf Basis der Sensordaten zu erkennen, welche ein oder mehreren Signale (d.h. Signalgeber) 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 bzw. Fahrmanövem anzeigen. Mit anderen Worten, die Kartendaten können anzeigen, welcher Signalgeber 201 bzw. welche Signal gruppe für die Freigabe von welcher Fahrtrichtung bzw. von welchem Fahrmanöver zuständig ist. Die Kartendaten können ggf. mittels einer Kommunikationseinheit 105 des Fahrzeugs 100 über eine drahtlose Kommunikationsverbindung 301 (z.B. einer WLAN- oder einer LTE- Kommunikationsverbindung) von einer Fahrzeug-externen Einheit 300 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 Signalisierungszustand 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.
Das Fahrzeug 100 umfasst typischerweise eine Benutzerschnittstelle 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 Bedien elemente 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 Fahrfunktion). 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 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.
Fig. 5 zeigt einen beispielhaften Knotenpunkt 500 mit einer Signalisierungseinheit 200. Die Signalisierungseinheit 200 kann dabei mehrere Signalgeber 201 umfassen, die ggf. unterschiedlichen Fahrtrichtungen 202 zugeordnet sind. Das Fahrzeug 100 ist auf einer Zufahrt 503 zu dem Knotenpunkt 500 angeordnet, und kann eingerichtet sein, Umfelddaten in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Die Umfelddaten (insbesondere die Bilddaten einer Kamera) können dabei die Signalisierungseinheit 200 (insbesondere die ein oder mehreren Signalgeber 201 der Signalisierungseinheit 200) an der Zufahrt 503 zu dem Knotenpunkt 500, insbesondere zu der Kreuzung, anzeigen. Des Weiteren können von den ein oder mehreren Umfeldsensoren 103 des Fahrzeugs 100 eine oder mehrere weitere Landmarken im Umfeld des Fahrzeugs 100, insbesondere an den Knotenpunkt 500, angezeigt werden, wie z.B. eine Fußgängerampel 502 an einem Fußgängerübergang 501 des Knotenpunktes 500, eine Haltelinie 504 auf der Zufahrt 503, eine Spurmarkierung 505, etc.
Die digitalen Kartendaten in Bezug auf den Knotenpunkt 500 können Information in Bezug auf die relative Anordnung von ein oder mehreren Landmarken an dem Knotenpunkt 500 aufweisen. Beispielsweise können der Längsabstand 512 und/oder der Querabstand 511 zwischen der Signalisierungseinheit 200 und der Fußgängerampel 502 angezeigt werden. Alternativ oder ergänzend kann der Querabstand 513 zwischen den unterschiedlichen Signalgebern 201 der Signalisierungseinheit 200 angezeigt werden. Die Kartendaten können somit Geometriedaten in Bezug auf die (innere) Geometrie des Knotenpunktes 500 anzeigen. Die Geometriedaten können dazu genutzt werden, die Position des Fahrzeugs 100 relativ zu dem Knotenpunkt 500 zu ermitteln. Wie weiter oben dargelegt, kann beim Betrieb einer Fahrfunktion, insbesondere der UCC Fahrfunktion, die voraussichtliche Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 an dem Knotenpunkt 500 berücksichtigt werden. Die voraussichtliche Fahrtrichtung kann z.B. auf Basis einer auf einem Navigationssystem des Fahrzeugs 100 geplanten Fahrroute ermittelt werden. Es kann dann der Signalisierungszustand des für die voraussichtliche Fahrtrichtung relevanten Signalgebers 201 der Signalisierungseinheit 200 ermittelt und bei Betrieb der Fahrfunktion berücksichtigt werden.
Es kann Vorkommen, dass während des Betriebs der Fahrfunktion keine geplante Fahrroute auf dem Navigationssystem vorliegt. Um dennoch in zuverlässiger Weise die von dem Fahrer des Fahrzeugs 100 geplante Fahrtrichtung an dem Knotenpunkt 500 Vorhersagen zu können, kann die Fahrspur 521, 522, 523 auf der Zufahrt 503 zu dem Knotenpunkt 500 ermittelt und berücksichtigt werden, auf der das Fahrzeug 100 zu dem Knotenpunkt 500 fährt. Die Kartendaten können Information in Bezug auf
• die Anzahl von Fahrspuren 521, 522, 523 auf der Zufahrt 503 des Knotenpunktes 500; und/oder
• die mit der jeweiligen Fahrspur 521, 522 523 assoziierte Fahrtrichtung an dem Knotenpunkt 500 (z.B. Linksabbieger-Fahrspur, Geradeaus-F ahrspur, Rechtsabbi eger-F ahrspur) umfas sen .
Das Fahrzeugführungssystem 101 kann eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten die Fahrspur 522 aus einer Mehrzahl von Fahrspuren 521, 522, 523 zu ermitteln, auf der das Fahrzeug 100 zu dem Knotenpunkt 500 fährt. Des Weiteren kann das Fahrzeugführungssystem 101 eingerichtet sein, auf Basis der Kartendaten die Fahrtrichtung zu ermitteln, mit der die von dem Fahrzeug 100 befahrene Fahrspur 522 assoziiert ist. Des Weiteren kann auf Basis der Kartendaten der Signalgeber 201 ermittelt werden, der für die ermittelte Fahrtrichtung relevant ist und/oder der mit der von dem Fahrzeug 100 befahrene Fahrspur 522 assoziiert ist. Die Fahrfunktion kann dann in Abhängigkeit von dem ermittelten Signalgeber 201, insbesondere in Abhängigkeit von dem Signalisierungszustand des ermittelten Signalgeber 201, betrieben werden.
Das Fahrzeugführungssystem 101 kann eingerichtet sein, die von dem Fahrzeug 100 befahrene Fahrspur 522 auf Basis der Geometriedaten aus den Kartendaten zu ermitteln. Insbesondere können auf Basis der Umfelddaten ein oder mehrere Umfelddaten-basierte Abstandswerte in Bezug auf
• den Abstand des Fahrzeugs 100 zu ein oder mehreren Landmarken 200, 201, 501, 502, 504, 505 im Umfeld des Fahrzeugs 100; und/oder
• den Abstand zwischen unterschiedlichen Landmarken 200, 201, 501, 502, 504, 505 im Umfeld des Fahrzeugs 100 ermittelt werden.
Des Weiteren können auf Basis der Geometriedaten aus den Kartendaten Kartendaten-basierte Abstandswerte 511, 512, 513 in Bezug auf den Abstand zwischen unterschiedlichen Landmarken 200, 201, 501, 502, 504, 505 im Umfeld des Fahrzeugs 100 ermittelt werden.
Basierend auf den ein oder mehreren Umfelddaten-basierte Abstandswerten und den ein oder mehreren Kartendaten-basierte Abstandswerten 511, 512, 513 kann dann in präziser und robuster Weise die Fahrspur 522 ermittelt werden, auf der das Fahrzeug 100 zu dem Knotenpunkt 500 fährt.
Das Fahrzeugführungssystem 101 kann somit eingerichtet sein, die Vorhersage des Fahrmanövers an einem Knotenpunkt 500 zu verbessern, indem die ein oder mehreren erlaubten Fahrtrichtungen 202 des Fahrstreifens 522, auf dem sich das Fahrzeug 100 aktuell befindet, bei der Fahrerabsichtserkennung berücksichtigt werden. Die ein oder mehreren erlaubten Fahrtrichtungen eines Fahrstreifens 522 können dabei der digitalen Karte entnommen werden.
Der aktuelle Fahrstreifen 522 kann ermittelt werden, indem die Position des Fahrzeugs 100 mit der in der digitalen Karte hinterlegten Information zum Verlauf des Fahrstreifens 522 abgeglichen wird. Dabei kann eine Positionsbestimmung anhand eines GNSS (globales Navigationssatellitensystem) erfolgen. Alternativ oder ergänzend kann die genaue Position des Fahrzeugs 100, insbesondere relativ zu den in der digitalen Karte hinterlegten Verläufen der Fahrtreifen 521, 522, 523, ermittelt werden, indem die (auf Basis der Umfelddaten ermittelten) Relativpositionen der erkannten Signalgeber 201 und/oder die (auf Basis der Umfelddaten ermittelten) Relativpositionen von ein oder mehreren weiteren Landmarken 501, 502, 504, 505, wie z.B. Schildern,
Fahrstreifenmarkierungen, Pfosten etc., mit den entsprechenden Relativpositionen in der digitalen Karte abgeglichen werden.
Alternativ oder ergänzend kann Information aus mehreren aufeinanderfolgenden Zeitschritten berücksichtigt werden, um die von dem Fahrzeug 100 befahrene Fahrspur 522 zu ermitteln. Insbesondere kann Information in Bezug auf die Bewegung des Fahrzeugs 100 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeitschritten (z.B. die Geschwindigkeit und/oder die Gierrate) berücksichtigt werden.
Auf einer Zufahrt 503 zu einer Kreuzung 500 mit Lichtsignalanlage 200 ist es insbesondere für die UCC Fahrfunktion relevant, Kenntnis über die Fahrerabsicht in Bezug auf das Fahrmanöver an der Kreuzung 500 zu erlangen. Neben direkt verfügbaren Quellen wie eine aktive Navigationsroute oder ein aktiver Blinker des Fahrzeugs 100 lässt sich über die Spurzuordnung eine robuste Annahme über das geplante Fahrmanöver treffen. Zu diesem Zweck kann aus der Relativposition von mehreren Landmarken 201, 501, 502, 504, 505 (wie z.B. Schildern, Ampeln, Fahrspuren), die durch die fahrzeugeigenen Sensoren 103, insbesondere durch zumindest eine Kamera, ermittelt wird, ein Sensor-basiertes Umfeldmodell der Umgebung erstellt werden. Dieses Sensor-basierte Umfeldmodell kann mit den Positionen der entsprechenden Landmarken aus der digitalen Karte (d.h. mit einem Karten-basierten Umfeldmodell) abgeglichen werden, um eine präzise Positionierung des Fahrzeug 100 innerhalb der digitalen Karte zu erhalten. Auf Basis dieser Positionierung lässt sich ermitteln, in welcher Spur 522 sich das Fahrzeug 100 befindet. Aus der digitalen Karte lässt sich zudem anhand der Spurführung in der Kreuzung 500 erschließen, welchen ein oder mehreren Fahrmanövem im Kreuzungsbereich die aktuelle Spur 522 zugeordnet ist. Aus der digitalen Karte lässt sich dann durch diese Information ermitteln, welche Signal gruppe und damit welche ein oder mehreren Signalgeber 201 für das intendierte Fahrmanöver relevant sind. Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften (ggf. Computer implementierten) Verfahrens 600 zum Betrieb einer Fahrfunktion zur automatisierten Längs- und/oder Querführung eines Kraftfahrzeugs 100 an einem Knotenpunkt 500. Die Fahrfunktion kann insbesondere die in diesem Dokument beschriebene UCC Funktion sein.
Das Verfahren 600 umfasst das Ermitteln 601 der Fahrspur 522 auf der Zufahrt 503 zu dem Knotenpunkt 500, auf der sich das Fahrzeug 100 befindet. Die Fahrspur 522 kann auf Basis von Umfelddaten und/oder auf Basis von Kartendaten ermittelt werden.
Des Weiteren umfasst das Verfahren 600 das Ermitteln 602, auf Basis der ermittelten Fahrspur 522, ob zumindest ein Signalgeber 201 der (vorausliegenden) Signalisierungseinheit 200 des Knotenpunkts 500 für ein Fahrmanöver des Fahrzeugs 100 an dem Knotenpunkt 500 relevant ist. Alternativ oder ergänzend kann auf Basis der ermittelten Fahrspur 522 zumindest ein Signalgeber 201 der (vorausliegenden) Signalisierungseinheit 200 ermittelt werden, der für das (voraussichtliche) Fahrmanöver des Fahrzeugs 100 an dem Knotenpunkt 500 relevant ist. Der relevante Signalgeber 201 kann auf Basis von Kartendaten in Bezug auf den Knotenpunkt 500 ermittelt werden, insbesondere als der Signalgeber 201, der mit der ermittelten Fahrspur 522 und/oder der mit dem voraussichtlichen Fahrmanöver des Fahrzeugs 100 assoziiert ist. Beispielhafte Fahrmanöver sind Rechtsabbiegen, Linksabbiegen oder Geradeausfahren.
Das Verfahren 600 umfasst ferner das Betreiben 603 der Fahrfunktion an dem Knotenpunkt 500 in Abhängigkeit davon, ob zumindest ein Signalgeber 201 der Signalisierungseinheit 200 des Knotenpunkts 500 für das Fahrmanöver des Fahrzeugs 100 an dem Knotenpunkt 500 relevant ist, und/oder in Abhängigkeit von dem ermittelten Signalgeber 201, insbesondere in Abhängigkeit von dem Signalisierungszustand (z.B. der Farbe) des Signalgebers 201. Beispielsweise kann das Fahrzeug 100 automatisiert über den Knotenpunkt 500 längsgeführt werden, wenn der ermittelte Signalgeber 201 anzeigt, dass das Fahrzeug 100 über den Knotenpunkt 500 fahren darf. Alternativ kann das Fahrzeug 100 automatisiert in den Stillstand verzögert werden, wenn der ermittelte Signalgeber 201 anzeigt, dass das Fahrzeug 100 nicht in den Knotenpunkt 500 einfahren darf.
Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann eine Fahrfunktion, insbesondere ein Fahrfunktion zur automatisierten Längsführung, an einem Verkehrs-Knotenpunkt 500 in besonders zuverlässiger und robuster Weise bereitgestellt werden. 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

Ansprüche
1) Fahrzeugführungssystem (101) zum Betrieb einer Fahrfunktion zur automatisierten Längs- und/oder Querführung eines Kraftfahrzeugs (100) an einem Knotenpunkt (500); wobei das Fahrzeugführungssystem (101) eingerichtet ist,
- eine Fahrspur (522) auf einer Zufahrt (503) zu dem Knotenpunkt (500) zu ermitteln, auf der sich das Fahrzeug (100) befindet;
- auf Basis der ermittelten Fahrspur (522) zu ermitteln, ob zumindest ein Signalgeber (201) einer Signalisierungseinheit (200) des Knotenpunkts
(500) für ein Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) relevant ist; und
- die Fahrfunktion an dem Knotenpunkt (500) in Abhängigkeit davon zu betreiben, ob zumindest ein Signalgeber (201) für das Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) relevant ist.
2) Fahrzeugführungssystem (101) gemäß Anspruch 1, wobei das Fahrzeugführungssystem (101) eingerichtet ist,
- auf Basis der ermittelten Fahrspur (522), den zumindest einen Signalgeber (201) der Signalisierungseinheit (200) des Knotenpunkts
(500) zu ermitteln, der für das Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) relevant ist; und
- die Fahrfunktion an dem Knotenpunkt (500) in Abhängigkeit von dem ermittelten Signalgeber (201) zu betreiben.
3) Fahrzeugführungssystem (101) gemäß Anspruch 2, wobei das Fahrzeugführungssystem (101) eingerichtet ist,
- auf Basis von Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (103) des Fahrzeugs (100) einen Signalisierungszustand des ermittelten Signalgebers (201) zu ermitteln; und
- die Fahrfunktion an dem Knotenpunkt (500) in Abhängigkeit von dem ermittelten Signalisierungszustand des ermittelten Signalgebers (201) zu betreiben.
4) Fahrzeugführungssystem (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeugführungssystem (101) eingerichtet ist, - auf Basis der ermittelten Fahrspur (522) das Fahrmanöver zu prädizieren, das das Fahrzeug (100) an dem Knotenpunkt (500) durchführen wird;
- das Fahrmanöver insbesondere auf Basis von Kartendaten zu prädizieren, wobei die Kartendaten ein oder mehrere mögliche und/oder zulässige Fahrmanöver für die ermittelte Fahrspur (522) anzeigen;
- das Fahrmanöver, das das Fahrzeug (100) an dem Knotenpunkt (500) durchführen wird, insbesondere aus einer Mehrzahl von möglichen Fahrmanövem zu selektieren; wobei die Mehrzahl von möglichen Fahrmanövem umfasst,
- ein Linksabbiege-Manöver;
- ein Geradeaus-Fahrmanöver;
- ein Rechtsabbiege-Manöver; und/oder
- ein U-Tum-Fahrmanöver; und - basierend auf dem prädizierten Fahrmanöver den für das Fahrmanöver relevanten Signalgeber (201) zu ermitteln.
5) Fahrzeugführungssystem (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeugführungssystem (101) eingerichtet ist, - Kartendaten in Bezug auf den Knotenpunkt (500) zu ermitteln; wobei die Kartendaten einen Verlauf von Fahrspuren (521, 522, 523) auf der von dem Fahrzeug (100) befahrenen Zufahrt (503) zu dem Knotenpunkt (500) anzeigen; und
- die Fahrspur (522), auf der sich das Fahrzeug (100) befindet, auf Basis der Kartendaten zu ermitteln. 6) Fahrzeugführungssystem (101) gemäß Anspruch 5, wobei das Fahrzeugführungssystem (101) eingerichtet ist,
- Positionsdaten in Bezug auf eine Position des Fahrzeugs (100) relativ zu den Fahrspuren (521, 522, 523) auf der von dem Fahrzeug (100) befahrenen Zufahrt (503) zu dem Knotenpunkt (500) zu ermitteln, insbesondere auf Basis
- von Positionen von ein oder mehreren in den Kartendaten angezeigten Landmarken, insbesondere von ein oder mehreren Fahrbahnmarkierungen, Pfosten, Schildern und/oder Signalgebern (201);
- einer Relativposition des Fahrzeugs (100) zu den ein oder mehreren Landmarken an ein oder mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten;
- einer an ein oder mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten mit einem GNSS -Empfänger bestimmten globalen Position des
Fahrzeugs (100); und/oder
- einer anhand von einem Raddrehzahl sensor, einem Beschleunigungs- und/oder Drehratensensor und/oder einem Sensor zur Bestimmung einer visuellen Odometrie des Fahrzeugs (100) ermittelten Positions- und/oder Lageänderung des Fahrzeugs (100) zwischen zwei oder mehreren Zeitpunkten; und
- auf Basis der ermittelten Positionsdaten die Fahrspur (522) zu ermitteln, auf der sich das Fahrzeug (100) befindet.
7) Fahrzeugführungssystem (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeugführungssystem (101) eingerichtet ist,
- Kartendaten in Bezug auf den Knotenpunkt (500) zu ermitteln; wobei die Kartendaten eine Karten-basierte, relative Anordnung von unterschiedlichen Landmarken (501, 502, 504, 505) an dem und/oder in einem Umfeld von dem Knotenpunkt (500) anzeigen; und - auf Basis von Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (103) des Fahrzeugs (100) eine Sensor-basierte, relative Anordnung der unterschiedlichen Landmarken (501, 502, 504, 505) zu ermitteln; und - die Fahrspur (522), auf der sich das Fahrzeug (100) befindet, auf Basis der Karten-basierten Anordnung und auf Basis der Sensor-basierten Anordnung zu ermitteln.
8) Fahrzeugführungssystem (101) gemäß Anspruch 7, wobei das Fahrzeugführungssystem (101) eingerichtet ist,
- insbesondere auf Basis der Umfelddaten, eine relative Position des Fahrzeugs (100) zu der Karten-basierten Anordnung zu ermitteln;
- insbesondere auf Basis der Umfelddaten, eine relative Position des Fahrzeugs (100) zu der Sensor-basierten Anordnung zu ermitteln; und - die Fahrspur (522), auf der sich das Fahrzeug (100) befindet, auf Basis der ermittelten relativen Positionen des Fahrzeugs (100) zu der Karten basierten Anordnung und zu der Sensor-basierten Anordnung zu ermitteln. 9) Fahrzeugführungssystem (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeugführungssystem (101) eingerichtet ist,
- Kartendaten in Bezug auf den Knotenpunkt (500) zu ermitteln; wobei die Kartendaten eine Zuordnung von unterschiedlichen Signalgebern (201) der Signalisierungseinheit (200) zu unterschiedlichen möglichen Fahrmanövem an dem Knotenpunkt (500) und/oder zu unterschiedlichen Fahrspuren (521, 522, 523) auf der Zufahrt (503) zu dem Knotenpunkt (500) anzeigen; und
- den Signalgeber (201), der für das Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) relevant ist, auf Basis der Kartendaten, insbesondere auf Basis der in den Kartendaten angezeigten Zuordnung, zu ermitteln. 10) Fahrzeugführungssystem (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeugführungssystem (101) eingerichtet ist,
- auf Basis von Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (103) des Fahrzeugs (100) ein Sensor-basiertes Umfeldmodell des Knotenpunktes (500) zu ermitteln;
- auf Basis von Kartendaten einer digitalen Karte des Knotenpunktes (500) ein Karten-basierten Umfeldmodell des Knotenpunktes (500) zu ermitteln; und
- auf Basis des Sensor-basierten Umfeldmodells und auf Basis des Karten-basierten Umfeldmodells, insbesondere auf Basis eines Vergleichs des Sensor-basierten Umfeldmodells mit dem Karten basierten Umfeldmodell,
- die Fahrspur (522) zu ermitteln, auf der sich das Fahrzeug (100) befindet; und/oder
- den zumindest einen Signalgeber (201) zu ermitteln, der für das Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) relevant ist.
11) Fahrzeugführungssystem (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeugführungssystem (101) eingerichtet ist, in Abhängigkeit davon, ob zumindest ein Signalgeber (201) für das Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) relevant ist, und/oder in Abhängigkeit von einem Signalisierungszustand des für das Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) relevanten Signalgebers (201)
- das Fahrzeug (100) automatisiert über den Knotenpunkt (500) längs und/oder querzuführen; und/oder
- das Fahrzeug (100) automatisiert vor einer Haltelinie (504) der Signalisierungseinheit (200) in den Stillstand zu verzögern.
12) Fahrzeugführungssystem (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeugführungssystem (101) in dem manuellen Modus der Fahrfunktion eingerichtet ist, - insbesondere über eine Benutzerschnittstelle (107) des Fahrzeugs (100), ein Angebot in Bezug auf die Berücksichtigung eines für das Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) relevanten Signalgebers (201) bei der automatisierten Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs (100) an der Signalisierungseinheit (200) an einen Nutzer des Fahrzeugs (100) auszugeben; und
- den für das Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) relevanten Signalgeber (201) bei der automatisierten Längs und/oder Querführung des Fahrzeugs (100) an der Signalisierungseinheit (200) zu berücksichtigen, wenn das Angebot durch den Nutzer angenommen wird; und/oder
- den für das Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) relevanten Signalgeber (201) bei der automatisierten Längs und/oder Querführung des Fahrzeugs (100) an der Signalisierungseinheit (200) nicht zu berücksichtigen, wenn das
Angebot nicht durch den Nutzer angenommen wird.
13) Fahrzeugführungssystem (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeugführungssystem (101) eingerichtet ist, - zu ermitteln, ob die Fahrfunktion in einem automatischen Modus oder in einem manuellen Modus betrieben wird;
- einen für das Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) relevanten Signalgeber (201) bei der automatisierten Längs und/oder Querführung des Fahrzeugs (100) an der Signalisierungseinheit (200) des Knotenpunktes (500) automatisch zu berücksichtigen, wenn die Fahrfunktion in dem automatischen Modus betrieben wird; und
- den für das Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) relevanten Signalgeber (201) erst nach Rückmeldung durch einen Nutzer des Fahrzeugs (100) bei der automatisierten Längs und/oder Querführung des Fahrzeugs (100) an der Signalisierungseinheit (200) des Knotenpunktes (500) zu berücksichtigen, wenn die Fahrfunktion in dem manuellen Modus betrieben wird.
14) Verfahren (600) zum Betrieb einer Fahrfunktion zur automatisierten Längs- und/oder Querführung eines Kraftfahrzeugs (100) an einem Knotenpunkt
(500); wobei das Verfahren (600) umfasst,
- Ermitteln (601) einer Fahrspur (522) auf einer Zufahrt (503) zu dem Knotenpunkt (500), auf der sich das Fahrzeug (100) befindet;
- Ermitteln (602), auf Basis der ermittelten Fahrspur (522), ob zumindest ein Signalgeber (201) einer Signalisierungseinheit (200) des
Knotenpunkts (500) für ein Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) relevant ist; und/oder des zumindest einen Signalgebers (201) der Signalisierungseinheit (200) des Knotenpunkts (500), der für das Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) relevant ist; und
- Betreiben (603) der Fahrfunktion an dem Knotenpunkt (500) in Abhängigkeit davon, ob zumindest ein Signalgeber (201) der Signalisierungseinheit (200) des Knotenpunkts (500) für das Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) relevant ist, und/oder in Abhängigkeit von dem ermittelten Signalgeber (201), der für das Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) an dem Knotenpunkt (500) relevant ist.
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