DE102019210218A1

DE102019210218A1 - Verkehrsregelung im Bereich einer Überschneidung oder Zusammenführung von wenigstens zwei Verkehrswegen

Info

Publication number: DE102019210218A1
Application number: DE102019210218.2A
Authority: DE
Inventors: Johannes Reichold
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2021-01-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prozessoreinheit (10) für ein System (8) zur Verkehrsregelung im Bereich einer Überschneidung oder Zusammenführung (1) von wenigstens zwei Verkehrswegen (2, 3, 4, 5), wobei sich wenigstens ein Fahrzeug (6, 7) im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung (1) der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung oder Zusammenführung (1) der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) zubewegt. Die Prozessoreinheit (10) umfasst eine Kommunikations-Schnittstelle (11) und ist dazu eingerichtet, mittels der Kommunikations-Schnittstelle (11) auf einen Bewegungsdatensatz (14, 15) eines Fahrzeugs (6, 7) zuzugreifen, wobei der Bewegungsdatensatz (14, 15) dem Fahrzeug (6, 7) zugeordnet ist, das sich im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung (1) der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung oder Zusammenführung (1) der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) zubewegt. Weiterhin ist die Prozessoreinheit dazu eingerichtet basierend auf dem Bewegungsdatensatz (14, 15) für das Fahrzeug (6, 7) eine Trajektorie (T1', T2') zu ermitteln, sodass durch die Überschneidung oder Zusammenführung (1) verursachte Verzögerungen minimiert werden, wobei geforderte Sicherheitsvorgaben berücksichtigt werden. Ergänzende Ansprüche sind in diesem Zusammenhang insbesondere auf ein System (8), auf ein Fahrzeug (6, 7), auf ein Verfahren und auf ein Computerprogrammprodukt (13) gerichtet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Technologie zur Verkehrsregelung im Bereich einer Überschneidung oder Zusammenführung von wenigstens zwei Verkehrswegen. Beansprucht werden in diesem Zusammenhang insbesondere eine Prozessoreinheit, ein System, ein Computerprogrammprodukt und ein Verfahren zur Verkehrsregelung im Bereich einer Überschneidung oder Zusammenführung von wenigstens zwei Verkehrswegen.
Aus der EP 2 682 927 ist ein Verfahren zur Verkehrssteuerung durch die Verwendung von Ampeln an Straßenkreuzungen bekannt, wobei die Ampel konfiguriert ist, um ein grünes Verkehrssignal oder ein rotes Verkehrssignal zu zeigen. Es erfolgt ein Nachweisen und Identifizieren von Fahrzeugen, die sich einer Kreuzung an vorbestimmten Grenzen nähern, bei jeder Annäherung an die Kreuzung, wobei diese vorbestimmten Grenzen eine nähere Grenze und eine weiter entfernte Grenze umfassen. Dabei werden Fahrzeugnachweisknoten montiert, um den umgebenden Bereich der Straßenkreuzung zu prüfen, wobei Fahrzeuge mit Identifizierungsetiketten ausgestattet sind. Der umgebende Bereich wird mit diesen Nachweisknoten unter Verwendung von Funkfrequenzsignalen geprüft, wobei eine Antwort durch das Identifizierungsetikett mit dem Codewort mit Identifizierungsdaten des Fahrzeuges erzeugt wird, das in den geprüften Bereich gekommen ist. Die Antwort wird durch die Nachweisknoten empfangen und decodiert. Gemäß der EP 2 682 927 B1 wird die Dauer des grünen Verkehrssignals gemäß der Zeit eingestellt, die sowohl Fahrzeuge, welche die weiter entfernte Grenze der Annäherung an die Kreuzung während des roten Verkehrssignals überquert haben, als auch Fahrzeuge, welche die Kreuzung während des vorherigen grünen Verkehrssignals nicht überqueren konnten, benötigen, um die näher gelegene Grenze der Annäherung an die Kreuzung zu überqueren.
Fahrzeuge müssen anhalten, wenn die Ampel dies anzeigt, was zu Verzögerungen und möglicherweise zu Staus führt. Ebenso müssen Fahrzeuge für Kreisverkehre an einem Kreisverkehr abbremsen oder anhalten und auf genügend Platz zum Befahren warten. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann daher darin gesehen werden, einen konstanteren Verkehrsfluss in alle Richtungen zu ermöglichen, Verzögerungen zu verringern und für einen sicheren Übergang insbesondere über eine Kreuzung zu sorgen. Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche, der folgenden Beschreibung sowie der Figuren.
Die vorliegende Erfindung schlägt eine Regelung des autonomen Fahrzeugverkehrs insbesondere an Kreuzungen und/oder Kreisverkehren vor, sodass ein nahezu konstanter Verkehrsfluss in alle Richtungen bei gleichzeitiger minimaler Anpassung der Geschwindigkeit der Fahrzeuge möglich ist. Es sind keine Ampeln erforderlich. Die vorliegende Erfindung stellt dazu eine Technologie zur Verkehrssteuerung bereit, beispielsweise eine minimal verzögerte AD-Verkehrskontrolle für Kreuzungen und Kreisverkehre. Die Abkürzung „AD“ steht in diesem Zusammenhang für den englischsprachigen Fachausdruck „Autonomous Driving“ (im Deutschen: Autonomes Fahren). Insbesondere wird somit eine Technologie zur Steuerung autonom fahrender Autos bereitgestellt. Die vorliegende Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf das autonome Fahren von Fahrzeugen, insbesondere nicht auf das autonome Fahren von Fahrzeugen, die den Verkehrsfluss selbstorganisiert steuern können. Vielmehr können für jede Verkehrssituation optimierte Einzelstrecken berechnet werden, bei denen der Verkehrsfluss gesteuert werden soll. In einer Ausführungsform berechnet eine Prozessoreinheit optimierte Einzelstrecken bzw. Trajektorien für jede Verkehrssituation, in der der Verkehrsfluss gesteuert und nicht von den autonomen Fahrzeugen selbst organisiert werden soll. Beispiele für eine Verkehrssituation, für die ein Verkehrsfluss gesteuert werden kann, sind Kreuzungen und Kreisverkehre.
In diesem Sinne wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung eine Prozessoreinheit für ein System zur Verkehrsregelung im Bereich einer Überschneidung oder Zusammenführung von wenigstens zwei Verkehrswegen vorgeschlagen, wobei sich wenigstens ein Fahrzeug im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege zubewegt. Die Prozessoreinheit umfasst eine Kommunikations-Schnittstelle und ist dazu eingerichtet, mittels der Kommunikations-Schnittstelle auf einen Bewegungsdatensatz eines Fahrzeugs zuzugreifen, wobei der Bewegungsdatensatz dem Fahrzeug zugeordnet ist, das sich im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege zubewegt. Weiterhin ist die Prozessoreinheit dazu eingerichtet, basierend auf dem Bewegungsdatensatz für das Fahrzeug eine Trajektorie zu ermitteln, sodass durch die Überschneidung oder Zusammenführung verursachte Verzögerungen minimiert werden, wobei geforderte Sicherheitsvorgaben berücksichtigt werden.
In einer Ausführungsform befinden sich mehrere Fahrzeuge im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege und bewegen sich insbesondere auf die Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege zu. Die Prozessoreinheit ist in dieser Ausführungsform dazu eingerichtet, mittels der Kommunikations-Schnittstelle auf Bewegungsdatensätze mehrerer Fahrzeuge zuzugreifen, wobei jeweils ein Bewegungsdatensatz einem Fahrzeug zugeordnet ist, das sich im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege zubewegt. Weiterhin ist die Prozessoreinheit dazu eingerichtet, basierend auf den Bewegungsdatensätzen für jedes der Fahrzeuge eine Trajektorie zu ermitteln, sodass durch die Überschneidung oder Zusammenführung verursachte Verzögerungen minimiert werden, wobei geforderte Sicherheitsvorgaben berücksichtigt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein System zur Verkehrsregelung im Bereich einer Überschneidung oder Zusammenführung von wenigstens zwei Verkehrswegen bereitgestellt, wobei sich wenigstens ein Fahrzeug im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege zubewegt. Das System umfasst eine Prozessoreinheit gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. In einer Ausführungsform befinden sich mehrere Fahrzeuge im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege und bewegen sich insbesondere auf die Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege zu. Das im Rahmen dieser Erfindung vorgeschlagene System kann als ein ADTC-System bezeichnet werden. „ADTC“ steht in diesem Zusammenhang für „Autonomous Driving Traffic Control“. Die Prozessoreinheit des ADTC-Systems analysiert eine aktuelle Verkehrssituation und die beabsichtigte Zielrichtung aller Verkehrsteilnehmer. Es berechnet eine optimale Streckenführung (Wege- und Geschwindigkeitsplanung), so dass Verzögerungen insbesondere durch die Kreuzung oder den Kreisverkehr minimiert werden und der Verkehr gleichmäßig in alle Richtungen fließt. Diese optimierte individuelle Trajektorie (Wegpunkte in Raum und Zeit) für jedes der Fahrzeuge kann an jedes autonom fahrende Fahrzeug gesendet werden, das wiederum für die Einhaltung dieser Reihenfolge benötigt wird. Es können dabei Mechanismen implementiert werden, die eine eindeutige Identifizierung der Fahrzeuge und eine entsprechende Zuordnung der Trajektorien ermöglichen.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Fahrzeug kann eine Prozessoreinheit gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung umfassen. Ferner kann das Fahrzeug ein Fahrerassistenzsystem umfassen, wobei das Fahrerassistenzsystem dazu eingerichtet ist, mittels einer Kommunikations-Schnittstelle auf eine Trajektorie für das Fahrzeug zuzugreifen, wobei die Trajektorie von einer Prozessoreinheit gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung oder von einem System gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ermittelt worden ist. Optional kann das Fahrerassistenzsystem dazu eingerichtet sein, das Fahrzeug basierend auf der Trajektorie für das Fahrzeug zu steuern. Weiterhin kann das Fahrerassistenzsystem dazu eingerichtet sein, Fahrbefehle für einen Fahrer des Fahrzeugs auf einer Mensch-Maschine-Schnittstelle, z.B. auf einem Display auszugeben, wobei die Fahrbefehle auf der Trajektorie für das Fahrzeug basieren.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Verkehrsregelung im Bereich einer Überschneidung oder Zusammenführung von wenigstens zwei Verkehrswegen bereitgestellt, wobei sich wenigstens ein Fahrzeug im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege zubewegt. Das Verfahren umfasst die Schritte:

- Zugreifen mittels einer Kommunikations-Schnittstelle einer Prozessoreinheit auf einen Bewegungsdatensatz eines Fahrzeugs, wobei der Bewegungsdatensatz dem Fahrzeug zugeordnet ist, das sich im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege zubewegt, und
- Ermitteln einer Trajektorie für das Fahrzeug basierend auf dem Bewegungsdatensatz mittels der Prozessoreinheit, sodass durch die Überschneidung oder Zusammenführung verursachte Verzögerungen minimiert werden, wobei geforderte Sicherheitsvorgaben berücksichtigt werden.

In einer Ausführungsform befinden sich mehrere Fahrzeuge im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege und bewegen sich insbesondere auf die Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege zu. Das Verfahren umfasst in diesem Ausführungsbeispiel die folgenden Schritte:

- Zugreifen mittels einer Kommunikations-Schnittstelle einer Prozessoreinheit auf Bewegungsdatensätze mehrerer Fahrzeuge, wobei jeweils ein Bewegungsdatensatz einem Fahrzeug zugeordnet ist, das sich im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege zubewegt, und
- Ermitteln einer Trajektorie für jedes der Fahrzeuge basierend auf den Bewegungsdatensätzen mittels der Prozessoreinheit, sodass durch die Überschneidung oder Zusammenführung verursachte Verzögerungen minimiert werden, wobei geforderte Sicherheitsvorgaben berücksichtigt werden.

Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt zur Verkehrsregelung im Bereich einer Überschneidung oder Zusammenführung von wenigstens zwei Verkehrswegen, wobei sich wenigstens ein Fahrzeug im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege zubewegt. Das Computerprogrammprodukt leitet, wenn es auf einer Prozessoreinheit ausgeführt wird, die Prozessoreinheit an, mittels einer Kommunikations-Schnittstelle der Prozessoreinheit auf einen Bewegungsdatensatz eines Fahrzeugs zuzugreifen, wobei der Bewegungsdatensatz dem Fahrzeug zugeordnet ist, das sich im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege zubewegt, und basierend auf dem Bewegungsdatensatz für das Fahrzeug eine Trajektorie zu ermitteln, sodass durch die Überschneidung oder Zusammenführung verursachte Verzögerungen minimiert werden, wobei geforderte Sicherheitsvorgaben berücksichtigt werden.
In einer Ausführungsform befinden sich mehrere Fahrzeuge im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege und bewegen sich insbesondere auf die Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege zu. Das Computerprogrammprodukt leitet, wenn es auf einer Prozessoreinheit ausgeführt wird, in dieser Ausführungsform die Prozessoreinheit an, mittels der Kommunikations-Schnittstelle der Prozessoreinheit auf Bewegungsdatensätze mehrerer Fahrzeuge zuzugreifen, wobei jeweils ein Bewegungsdatensatz einem Fahrzeug zugeordnet ist, das sich im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege zubewegt. Weiterhin leitet das Computerprogrammprodukt, wenn es auf der Prozessoreinheit ausgeführt wird, die Prozessoreinheit an, basierend auf den Bewegungsdatensätzen für jedes der Fahrzeuge eine Trajektorie zu ermitteln, sodass durch die Überschneidung oder Zusammenführung verursachte Verzögerungen minimiert werden, wobei geforderte Sicherheitsvorgaben berücksichtigt werden.
Die folgenden Ausführungen gelten gleichermaßen für die Prozessoreinheit gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, für das System gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, für das Fahrzeug gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung, für das Verfahren gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung und für das Computerprogrammprodukt gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung. Die folgenden Ausführungsbeispiele werden teilweise im Zusammenhang mit dem Szenario beschrieben, gemäß welchem sich mehrere Fahrzeuge im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung befinden. Diese Ausführungen gelten sinngemäß jedoch auch für das Szenario, gemäß welchem sich lediglich ein einziges Fahrzeug im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung befindet.
Basierend auf den Bewegungsdatensätzen wird für jedes der Fahrzeuge eine Trajektorie ermittelt, sodass durch die Überschneidung oder Zusammenführung verursachte Verzögerungen minimiert werden. Dies erfolgt bei gleichzeitiger Berücksichtigung der geforderten Sicherheitsvorgaben (z.B. Minimalabstände). Diese können je nach Fahrzeugtyp, Ladung, Geschwindigkeit etc. variieren.
Die Kommunikations-Schnittstelle ermöglicht den Austausch von Daten, und zwar einen Austausch von Daten insbesondere zwischen der Prozessoreinheit einerseits und der Sensoreinheit des Systems sowie den Fahrzeugen (bzw. deren Kommunikations-Schnittstellen) andererseits.
Die Bewegungsdatensätze ergeben in ihrer Gesamtheit eine ganzheitliche Darstellung der aktuellen Verkehrssituation im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege. Die Prozessoreinheit ist dazu eingerichtet, basierend auf den Bewegungsdatensätzen für jedes der Fahrzeuge eine Trajektorie zu ermitteln. Die Trajektorien der Fahrzeuge sind insbesondere derart aufeinander abgestimmt, dass durch die Überschneidung oder Zusammenführung verursachte Verzögerungen minimiert werden. Dadurch wird ermöglicht, dass der Verkehr gleichmäßig in alle Richtungen fließt. Jedes Fahrzeug kann sich, wenn es der für sich ermittelten Trajektorie folgt, insbesondere derart bewegen, dass seine Stopps, Verzögerungen (Abbremsen) und Beschleunigungen bis zur Überschneidung oder Zusammenführung, in der Überschneidung oder Zusammenführung und in einem festlegbaren Bereich nach der Überschneidung oder Zusammenführung minimiert werden.
Unter dem Merkmal Trajektorie kann ein Pfad verstanden werden, welchem das Fahrzeug zukünftig, z.B. innerhalb der nächsten Sekunden, folgen soll. Dem Pfad kann dabei ein Geschwindigkeitsprofil zugeordnet sein, wobei das Geschwindigkeitsprofil für jeden Punkt entlang des Pfades eine Sollgeschwindigkeit vorgeben kann.
Bei den Verkehrswegen kann es sich insbesondere um Straßen oder Fahrradwege handeln. Bei der Überschneidung der wenigstens zwei Verkehrswege kann es sich insbesondere um eine Kreuzung oder um einen Kreisverkehr handeln. Bei der Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege kann es sich beispielsweise um eine Einfädelspur handeln. Unter dem Merkmal „im Bereich“ der Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege kann ein festlegbarer räumlicher Bereich vor und auch hinter der Überschneidung oder Zusammenführung verstanden werden. Die Größe dieses Bereichs kann beispielsweise basierend auf einem Einfluss festgelegt werden, welche die Überschneidung oder Zusammenführung auf den Verkehrsfluss hat. Auch kann die Größe des Bereichs davon abhängig gemacht werden, ab welchem Abstandsgrenzwert an ein Fahrzeug noch Einfluss auf die Verkehrsregelung innerhalb der Überschneidung oder Zusammenführung hat. So kann der Bereich beispielsweise einige Meter, ein Vielfaches von 10 Metern oder einige Hundert Meter betragen. Der Bereich kann auch auf eine Größe festgelegt werden, die im Kilometerbereich liegt. Die Größe des Bereichs kann auch verändert werden und an die jeweiligen Bedürfnisse vor Ort angepasst werden.
Bei den Fahrzeugen handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug wie Automobil (z.B. ein Personenkraftfahrwagen mit einem Gewicht von weniger als 3,5 t), Motorrad, Motorroller, Moped, Fahrrad, E-Bike, Bus oder Lastkraftwagen (Bus und Lastkraftwagen z.B. mit einem Gewicht von über 3,5 t). Mit anderen Worten ist die Erfindung in allen Automotive-Bereichen einsetzbar. Das Fahrzeug kann beispielsweise zu einer Fahrzeugflotte gehören. Das Fahrzeug kann durch einen Fahrer gesteuert werden, möglicherweise unterstützt durch ein Fahrerassistenzsystem. Das Fahrzeug kann jedoch auch beispielsweise ferngesteuert oder teilautonom oder autonom gesteuert werden.
In einem einfachen Beispiel können sich ein erstes Fahrzeug und ein zweites Fahrzeug im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege befinden, zum Beispiel im Bereich einer Kreuzung oder im Bereich eines Kreisverkehrs.
Das erste Fahrzeug bewegt sich auf die Überschneidung oder Zusammenführung zu, z.B. auf einer ersten Straße die zu der Überschneidung oder Zusammenführung führt. Die Bewegung des ersten Fahrzeugs kann in einem ersten Bewegungsdatensatz beschrieben werden. Der erste Bewegungsdatensatz kann einen ersten Identifikationsdatensatz enthalten, welcher eine Identifikation des ersten Fahrzeugs erlaubt. Weiterhin kann der erste Bewegungsdatensatz Informationen über eine Position, eine Geschwindigkeit und eine geplante Trajektorie des ersten Fahrzeugs enthalten. Dazu kann das erste Fahrzeug eine Vielzahl von Sensorinformationen verwenden, z.B. GNSS-, Radar-, Lidar-, Kamera-, IMU- und Odometriedaten.
Das zweite Fahrzeug bewegt sich ebenfalls auf die Überschneidung oder Zusammenführung zu, z.B. auf einer zweiten Straße die zu der Überschneidung oder Zusammenführung führt. Die Bewegung des zweiten Fahrzeugs kann in einem zweiten Bewegungsdatensatz beschrieben werden. Der zweite Bewegungsdatensatz kann einen zweiten Identifikationsdatensatz enthalten, welcher eine Identifikation des zweiten Fahrzeugs erlaubt. Weiterhin kann der zweite Bewegungsdatensatz Informationen über eine Position, eine Geschwindigkeit und eine zweite geplante Trajektorie des zweiten Fahrzeugs enthalten. Dazu kann das zweite Fahrzeug eine Vielzahl von Sensorinformationen verwenden, z.B. GNSS-, Radar-, Lidar-, Kamera-, IMU- und Odometriedaten.
Der jeweilige Identifikationsdatensatz („Car ID“) umfasst dabei Daten, die eine eindeutige Zuordnung zwischen dem Fahrzeug und dem Identifikationsdatensatz ermöglichen. Auf diese Weise können mittels des jeweiligen Identifikationsdatensatzes mehrere Fahrzeuge voneinander unterschieden werden. Insbesondere weist jedes Fahrzeug seinen eigenen, einmaligen Identifikationsdatensatz auf. Mit anderen Worten ist der Identifikationsdatensatz dem Fahrzeug zugeordnet und ermöglicht eine eindeutige Identifikation des Fahrzeugs unter mehreren Fahrzeugen. Der Identifikationsdatensatz kann beispielsweise Daten eines Nummernschilds umfassen. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel. Weiterhin können der Identifikationsdatensatz beispielsweise auch eine Fahrgestellnummer oder eine Steuernummer des Fahrzeugs umfassen. Alternativ kann in einer weiteren Ausführungsform den Fahrzeugen sozusagen „intern“ durch das System der vorliegenden Erfindung eine eindeutige Car ID zugeordnet werden, ohne dass es einen Identifikationsdatensatz vom dem betreffenden Fahrzeug zugesandt bekommt.
Die jeweilige Position des Fahrzeugs kann beispielsweise durch ein Modul zur Positionsbestimmung, z.B. einen GNNS-Sensor, insbesondere einen GPS-Sensor, bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann zur Positionsbestimmung auch ein SLAM-System mit einer Kamera, einem Lidar-Sensor oder einem Radar-Sensor zum Einsatz kommen. Weitere geeignete Technologien sind in diesem Zusammenhang beispielsweise Magnetsysteme oder RFID-Tags.
Die jeweilige geplante Trajektorie kann durch einen Trajektorien-Algorithmus oder ein System für autonomes Fahren (englischsprachiger gängiger Fachausdruck: Autonomous Driving System oder kurz: AD-System) generiert werden. Das AD-System umfasst typischer Weise ein Modul zur Umgebungswahrnehmung mit Sensoren und ein Planungsmodul. Das Planungsmodul kann mehrere Ebenen umfassen, z.B. eine Navigationsebene im größeren Maßstab (z.B. mehrere km; hier kann eine Route von Start bis Ziel gewählt werden) und eine Navigationsebene im kleineren Maßstab (z.B. in den vorausliegenden 50m bis 100m, je nach Geschwindigkeit des Fahrzeugs; hier ist eine Wahl von Kurs und Geschwindigkeit im näheren Umfeld des Fahrzeugs möglich, um festzulegen, wie sich das Fahrzeug im Verkehr bewegen soll). Das Planungsmodul generiert eine geplante Trajektorie, die einem Fahrerassistenzsystem des ersten und/oder zweiten Fahrzeugs zur Steuerung des Fahrzeugs vorgegeben werden kann.
Das erste Fahrzeug kann seinen ersten Bewegungsdatensatz an die Prozessoreinheit übermitteln, welche mittels der Kommunikations-Schnittstelle auf den ersten Bewegungsdatensatz zugreifen kann. Auf ähnliche Weise kann das zweite Fahrzeug seinen zweiten Bewegungsdatensatz an die Prozessoreinheit übermitteln, welches mittels der Kommunikations-Schnittstelle auf den zweiten Bewegungsdatensatz zugreifen kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Prozessoreinheit auch - ohne dass die Bewegungsdatensätze durch die Fahrzeuge generiert werden müssten - auf ein Sensorsystem zugreifen, welches alternativ oder zusätzlich den ersten Bewegungsdatensatz des ersten Fahrzeugs und den zweiten Bewegungsdatensatz des zweiten Fahrzeugs generieren kann wenn sich das erste Fahrzeug und das zweite Fahrzeug in einem Erfassungsbereich des Sensorsystems befinden.
Basierend auf dem ersten Bewegungsdatensatz des ersten Fahrzeugs und basierend auf dem zweiten Bewegungsdatensatz des zweiten Fahrzeugs kann die Prozessoreinheit ein Lagebild des Verkehrs erstellen (Verkehrssituation), und zwar im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der ersten Straße, auf welcher sich das erste Fahrzeug bewegt, und der zweiten Straße, auf welcher sich das zweite Fahrzeug bewegt. Dabei kann die Prozessoreinheit ermitteln, ob, wann und in welcher Konstellation sich das erste Fahrzeug und das zweite Fahrzeug im Bereich der Überschneidung oder Zusammenführung der ersten Straße und der zweiten Straße begegnen. Wenn dabei in einem sehr einfachen Beispiel die geplanten Trajektorien der beiden Fahrzeuge sich gar nicht überschneiden, dann können sich die Fahrzeuge - ohne unnötiges Abbremsen und anschließendes Beschleunigen - beispielsweise auf den Kreisverkehr zubewegen, durch den Kreisverkehr fahren und nach dem Kreisverkehr auf ihre Fahrt fortsetzen.
In einer Ausführungsform beinhaltet der wenigstens eine Bewegungsdatensatz Informationen, über eine Identifikation, eine Position, eine Geschwindigkeit und eine geplante Trajektorie des betreffenden Fahrzeugs.
Die Bewegungsdatensätze können durch die Fahrzeuge selbst generiert werden. Die Fahrzeuge, bei denen es sich insbesondere um autonome Fahrzeuge handeln kann, können dazu eingerichtet sein, eine Schätzung insbesondere ihrer aktuellen Ego-Position und Ego-Geschwindigkeit vorzunehmen. Dazu kann das betreffende Fahrzeug eine Vielzahl von Sensorinformationen verwenden, z.B. GNSS-, Radar-, Lidar-, Kamera-, IMU- und Odometriedaten. Diese Schätzung der aktuellen Ego-Position und Ego-Geschwindigkeit sowie die geplante Trajektorie bis zu und wenige Meter nach der Überschneidung oder Zusammenführung kann an das System gesendet werden, z.B. per WiFi.
In einer weiteren Ausführungsform ist das ADTC-System dazu eingerichtet, Cyber-Security-Aspekte zu berücksichtigen und eine sichere Kommunikation zu ermöglichen.
Das ADTC-System kann über ein Sensorsystem (zentralisiert und/oder in Knoten verteilt) verfügen, das es ihm ermöglicht, die autonomen Fahrzeuge zu identifizieren, ihre Position und Geschwindigkeit zu messen und somit eine ganzheitliche interne Darstellung der aktuellen Verkehrssituation zu erhalten. So ist das Sensorsystem in einer Ausführungsform dazu eingerichtet, Fahrzeuge im Bereich einer Überschneidung oder Zusammenführung von wenigstens zwei Verkehrswegen zu identifizieren, deren Position und deren Geschwindigkeit zu ermitteln sowie basierend auf entsprechenden Informationen einen systembasierten Bewegungsdatensatz für jedes der Fahrzeuge zu generieren. Das Sensorsystem kann dazu eine, mehrere oder sämtliche der folgenden Technologien (Sensortypen) ausweisen: Radar, Lidar, Kamera, Ultraschall oder eine andere geeignete Technologie.
Das ADTC kann einen einzigen oder aber auch mehrere Sensoren mit zugehörigen Kommunikationsknoten haben, auch in einem größeren Abstand von insbesondere der Kreuzung oder dem Kreisverkehr selbst, was eine längerfristige Planung ermöglicht. In diesem Sinne kann das Sensorsystem zentral an einer Position oder verteilt an mehreren Positionen angeordnet sein.
Eine Variante der Erfindung ist ein ADTC-System ohne Sensorsystem, das sich insbesondere nur auf genaue Ego-Positionsschätzungen und Ego-Geschwindigkeitsschätzungen der Fahrzeuge stützt, um seine interne Darstellung der aktuellen Verkehrssituation zu erstellen. In diesem Sinne kann die Prozessoreinheit dazu eingerichtet sein, mittels der Kommunikations-Schnittstelle auf fahrzeugbasierte Bewegungsdatensätze der Fahrzeuge zuzugreifen, wobei die fahrzeugbasierten Bewegungsdatensätze von den Fahrzeugen selbst generiert worden sind, und basierend auf den fahrzeugbasierten Bewegungsdatensätzen für jedes der Fahrzeuge eine Trajektorie zu ermitteln, sodass durch die Überschneidung oder Zusammenführung verursachte Verzögerungen minimiert werden, wobei geforderte Sicherheitsvorgaben berücksichtigt werden.
In einer weiteren Ausführungsform empfängt die Kommunikations-Schnittstelle des Systems die Ego-Positionsschätzung und Geschwindigkeitsschätzung der autonomen Fahrzeuge. Das ADTC-System führt einen Vergleich mit den von seinem Abtastsystem erfassten Objekten durch und identifiziert das jeweils kommunizierende autonome Fahrzeug. In diesem Sinne ist die Prozessoreinheit in einer weiteren Ausführungsform dazu eingerichtet, die fahrzeugbasierten Bewegungsdatensätze mit den systembasierten Bewegungsdatensätzen zu vergleichen, und basierend auf den fahrzeugbasierten Bewegungsdatensätzen und auf den systembasierten Bewegungsdatensätzen für jedes der Fahrzeuge eine Trajektorie zu ermitteln, sodass durch die Überschneidung oder Zusammenführung verursachte Verzögerungen minimiert wird, wobei geforderte Sicherheitsvorgaben berücksichtigt werden.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hierbei zeigt

1 eine Draufsicht auf einen Kreisverkehr, auf den sich zwei Fahrzeuge zubewegen,
2 eine Seitenansicht eines der Fahrzeuge nach 1.

1 zeigt eine Überschneidung oder Zusammenführung von mehreren Verkehrswegen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Überschneidung oder Zusammenführung um einen Kreisverkehr 1, und bei den Verkehrswegen um eine erste Straße 2, eine zweite Straße 3, eine dritte Straße 4 und um eine vierte Straße 5 (im Uhrzeigersinn gezählt, auf „drei Uhr“ mit der ersten Straße beginnend). Die Straßen 2 bis 5 breiten sich sternförmig von dem Kreisverkehr 1 aus bzw. führen allesamt zu dem Kreisverkehr 1.
Auf der ersten Straße 2 befindet sich ein erstes Fahrzeug 6 auf einer ersten Position P1, die das erste Fahrzeug 6 beispielsweise mittels eines GPS-Sensors bestimmen kann. Das erste Fahrzeug 6 fährt mit einer ersten Geschwindigkeit v1 auf den Kreisverkehr 1 zu, wobei das erste Fahrzeug 6 einer ersten geplanten Trajektorie T1 folgt (dargestellt ist ein geplanter Kursverlauf des ersten Fahrzeugs 6, wobei die erste Trajektorie T1 zusätzlich ein erstes Geschwindigkeitsprofil entlang des geplanten Kursverlaufs umfasst). Die erste Trajektorie T1 sieht dabei vor, dass das erste Fahrzeug 6 in den Kreisverkehr 1 einfährt und den Kreisverkehr 1 an der nächsten Ausfahrt wieder verlässt, sodass das erste Fahrzeug 6 seine Fahrt auf der vierten Straße 5 fortsetzt.
Auf der zweiten Straße 3 befindet sich ein zweites Fahrzeug 7 auf einer zweiten Position P2, die das zweite Fahrzeug 7 beispielsweise mittels eines GPS-Sensors bestimmen kann. Das zweite Fahrzeug 7 fährt mit einer zweiten Geschwindigkeit v2 auf den Kreisverkehr 1 zu, wobei das zweite Fahrzeug 7 einer zweiten geplanten Trajektorie T2 folgt (dargestellt ist ein geplanter Kursverlauf des zweiten Fahrzeugs 7, wobei die zweite Trajektorie T2 zusätzlich ein zweites Geschwindigkeitsprofil entlang des geplanten Kursverlaufs umfasst). Die zweite Trajektorie T2 sieht dabei vor, dass das zweite Fahrzeug 7 in den Kreisverkehr 1 einfährt und den Kreisverkehr 1 an der nächsten Ausfahrt wieder verlässt, sodass das zweite Fahrzeug 7 seine Fahrt auf der ersten Straße 2 fortsetzt.
Das erste Fahrzeug 6 kann ein autonom fahrendes Fahrzeug sein, z.B. ein Kraftfahrzeug in Form eines Personenkraftfahrwagens, und das zweite Fahrzeug 7 kann ebenfalls ein autonom fahrendes Fahrzeug sein, z.B. ebenfalls ein Kraftfahrzeug in Form eines Personenkraftfahrwagens. Dies bedeutet, dass die Fahrzeuge 6, 7 den jeweils vorgegebenen Trajektorien T1, T2 autonom folgen können, ohne dass es eines Eingriffs eines Fahrers des jeweiligen Fahrzeugs 6, 7 bedürfte. Alternativ können die Fahrer der Fahrzeuge 6, 7 auch durch ein Fahrerassistenzsystem dabei unterstützt werden, der jeweils geplanten Trajektorie T1, T2 teilautonom zu folgen. Weiterhin kann auch lediglich eines der Fahrzeuge 6, 7 oder gar keines der Fahrzeuge 6, 7 autonom oder teilautonom - wie vorstehend beschrieben - betrieben werden.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich das zweite Fahrzeug 7 auf der ersten Position P1 näher an dem Kreisverkehr 1 als das erste Fahrzeug 6 (welches sich auf der zweiten Position P2 befindet), sodass das zweite Fahrzeug 7 als erstes Fahrzeug in den Kreisverkehr 1 einfährt, wenn beide Fahrzeuge 6, 7 ihrer geplanten Trajektorie T1, T2 folgen. Wenn dem ersten Fahrzeug 6 die Trajektorie T2 des zweiten Fahrzeugs 7 nicht bekannt ist, dann wird das erste Fahrzeug 6 vor dem Kreisverkehr 1 abbremsen (anhalten oder zumindest seine Geschwindigkeit v1 signifikant erniedrigen), um dem zweiten Fahrzeug 7 die Möglichkeit zu geben, seine Fahrt durch den Kreisverkehr 1 fortzusetzen, da das zweite Fahrzeug 1 (aus rechtlichen Gründen) Vorfahrt hat und das erste Fahrzeug 6 in der durch 1 gezeigten Verkehrssituation noch nicht weiß, dass des zweite Fahrzeug 7 über den Kreisverkehr 1 auf die erste Straße 2 gelangen will und nicht auf die dritte Straße 4 oder auf die vierte Straße 5. Das Abbremsen des ersten Fahrzeugs 6 ist jedoch unnötig, verlängert die Fahrzeit des ersten Fahrzeugs 6 und führt durch das Abbremsen und die anschließende Beschleunigung (nachdem erkannt worden ist, dass das zweite Fahrzeug 7 abbiegt oder abbiegen will) zu einem erhöhten energetischen Aufwand für das erste Fahrzeug 6.
Der Kreisverkehr 1 ist mit einem System 8 zur Verkehrsregelung im Bereich des Kreisverkehrs 1 ausgestattet (ADTC-System 8). In dem gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich das System 8 in der Mitte des Kreisverkehrs 1, was jedoch rein beispielhaft ist. Das System 8 umfasst in dem gezeigten Beispiel Hardware in Form eines Sensorsystems 9, einer Prozessoreinheit 10, einer Kommunikations-Schnittstelle 11 und einer Speichereinheit 12 sowie Software in Form eines Computerprogrammprodukts 13. Das Computerprogrammprodukt 13 kann auf der Speichereinheit 12 gespeichert sein. Die Prozessoreinheit 10 kann mittels der Kommunikations-Schnittstelle 11 auf die Speichereinheit 12 und auf das darauf gespeicherte Computerprogrammprodukt 13 zugreifen, sodass das Computerprogrammprodukt 13 auf der Prozessoreinheit 10 ausgeführt werden kann, um die im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritte durchzuführen bzw. um die im Folgenden beschriebenen Funktionalitäten zu gewährleisten.
Das Sensorsystem 9 kann - wie durch 1 gezeigt - zentralisiert angeordnet sein, alternativ aber auch in mehrere Knoten verteilt (z.B. an jeweils einer der Straßen 2, 3, 4, 5, sodass sich dem Kreisverkehr 1 nähernde Fahrzeuge und deren Trajektorien erkannt werden können). Das Sensorsystem 9 ermöglicht, die beispielsweise (teil-)autonom fahrenden Fahrzeuge 6 und 7 zu identifizieren, ihre Position und Geschwindigkeit zu ermitteln und somit eine ganzheitliche interne Darstellung der aktuellen Verkehrssituation im Bereich des Kreisverkehrs 1 zu erhalten.
Das Sensorsystem 9 weist eine Reichweite auf, welche es ermöglicht, die beiden Fahrzeuge 6, 7 in ihren durch 1 und 2 gezeigten Positionen zu erfassen. Die Reichweite kann beispielsweise im Bereich von einigen hundert Metern liegen.
Die Bewegung des ersten Fahrzeugs 6 kann in einem ersten fahrzeugbasierten Bewegungsdatensatz 14 beschrieben werden. Der erste fahrzeugbasierte Bewegungsdatensatz 14 kann einen ersten Identifikationsdatensatz ID1 enthalten, welcher eine Identifikation des ersten Fahrzeugs 6 unter mehreren Fahrzeugen erlaubt. Weiterhin kann der erste Bewegungsdatensatz 14 die erste Position P1, die erste Geschwindigkeit v1 und die geplante erste Trajektorie T1 des ersten Fahrzeugs 6 enthalten. Der erste fahrzeugbasierte Bewegungsdatensatz 14 kann durch das erste Fahrzeug 6 generiert werden. Dazu kann das erste Fahrzeug eine Vielzahl von Sensorinformationen verwenden, z.B. GNSS-, Radar-, Lidar-, Kamera-, IMU- und Odometriedaten. Entsprechende Sensoren können an dem ersten Fahrzeug 6 angeordnet sein.
Weiterhin kann auch das Sensorsystem 9 des Systems 8 zur Verkehrsregelung im Bereich des Kreisverkehrs 1 eine erste Position P10 und eine erste Geschwindigkeit v10 des ersten Fahrzeugs 6 ermitteln sowie das erste Fahrzeug 6 identifizieren. Dazu kann das Sensorsystem 9 eine, mehrere oder sämtliche der folgenden Technologien beinhalten: Radar, Lidar, Kamera, Ultraschall oder eine andere geeignete Technologie. Entsprechende Informationen (erster Identifikations-Datensatz ID10, erste Position 10, erste Geschwindigkeit v10) können in einem ersten systembasierten Bewegungsdatensatz 140 zusammengefasst werden.
Die Bewegung des zweiten Fahrzeugs 7 kann in einem zweiten fahrzeugbasierten Bewegungsdatensatz 15 beschrieben werden. Der zweite Bewegungsdatensatz 15 kann einen zweiten Identifikationsdatensatz ID2 enthalten, welcher eine Identifikation des zweiten Fahrzeugs 7 unter mehreren Fahrzeugen erlaubt. Weiterhin kann der zweite Bewegungsdatensatz 15 die zweite Position P2, die zweite Geschwindigkeit v2 und die geplante zweite Trajektorie T2 des zweiten Fahrzeugs 7 enthalten. Der zweite Bewegungsdatensatz 15 kann durch das zweite Fahrzeug 7 generiert werden. Dazu kann das zweite Fahrzeug 7 eine Vielzahl von Sensorinformationen verwenden, z.B. GNSS-, Radar-, Lidar-, Kamera-, IMU- und Odometriedaten. Entsprechende Sensoren können an dem zweiten Fahrzeug 7 angeordnet sein.
Weiterhin kann auch das Sensorsystem 9 des Systems 8 zur Verkehrsregelung im Bereich des Kreisverkehrs 1 eine zweite Position P20 und eine zweite Geschwindigkeit v20 des zweiten Fahrzeugs 7 ermitteln sowie das zweite Fahrzeug 7 identifizieren. Dazu kann das Sensorsystem 9 eine, mehrere oder sämtliche der folgenden Technologien beinhalten: Radar, Lidar, Kamera, Ultraschall oder eine andere geeignete Technologie. Entsprechende Informationen (zweiter Identifikations-Datensatz ID20, zweite Position 20, zweite Geschwindigkeit v20) können in einem zweiten systembasierten Bewegungsdatensatz 150 zusammengefasst werden.
Das erste Fahrzeug 6 kann seinen fahrzeugbasierten ersten Bewegungsdatensatz 14 an die Prozessoreinheit 10 übermitteln, welche mittels der Kommunikations-Schnittstelle 11 auf den ersten Bewegungsdatensatz 14 zugreifen kann. Auf ähnliche Weise kann das zweite Fahrzeug 7 seinen fahrzeugbasierten zweiten Bewegungsdatensatz 15 an die Prozessoreinheit 10 übermitteln, welches mittels der Kommunikations-Schnittstelle 11 auf den zweiten Bewegungsdatensatz 15 zugreifen kann. Mittels der Kommunikations-Schnittstelle 11 kann die Prozessoreinheit 10 auch auf die systembasierten Bewegungsdatensätze 140, 150 zugreifen, die es mit den entsprechenden fahrzeugbasierten Bewegungsdatensätzen 14, 15 vergleichen kann.
Basierend beispielsweise auf dem fahrzeugbasierten ersten Bewegungsdatensatz 14 des ersten Fahrzeugs 6 und basierend auf dem fahrzeugbasierten zweiten Bewegungsdatensatz 15 des zweiten Fahrzeugs 7 kann die Prozessoreinheit 10 ein Lagebild des Verkehrs im Bereich des Kreisverkehrs 1 erstellen. In Kenntnis der geplanten Trajektorien T1, T2 kann die Prozessoreinheit 10 dabei feststellen, dass sich die geplanten Trajektorien T1, T2 der beiden Fahrzeuge 6, 7 gar nicht überschneiden.
Basierend beispielsweise auf den fahrzeugbasierten Bewegungsdatensätzen 14, 15 kann die Prozessoreinheit für das erste Fahrzeug 6 eine erste System-Trajektorie T1' und für das zweite Fahrzeug 7 eine zweite System-Trajektorie T2' ermitteln. Die erste System-Trajektorie T1' und die zweite System-Trajektorie T2' sind dabei derart aufeinander abgestimmt, dass die durch den Kreisverkehr 1 verursachte Verzögerung (in dem vorliegenden Fall: Abbremsen und Beschleunigung des ersten Fahrzeugs 6) vermieden oder minimiert wird. Konkret können in dem durch 1 gezeigten Beispiel die Kursverläufe T1, T2 der Fahrzeuge 6, 7 beibehalten werden. Was die Geschwindigkeitsprofile der Fahrzeuge 6, 7 entlang der Kursverläufe T1, T2 angeht, so kann auf ein Abbremsen des ersten Fahrzeugs 6 vor dem Kreisverkehr 1 (um das zweite Fahrzeug 7 passieren zu lassen) verzichtet werden. Auch das zweite Fahrzeug 7 kann im Rahmen des erlaubten und physikalisch Möglichen (physikalische Fahrbeschränkungen) mit einer relativ hohen Geschwindigkeit durch den Kreisverkehr 1 geleitet werden.
Die Prozessoreinheit 10 kann die erste System-Trajektorie T1' mittels der Kommunikations-Schnittstelle 11 an das erste Fahrzeug 6 übermitteln. Weiterhin kann die Prozessoreinheit 10 die zweite System-Trajektorie T2' mittels der Kommunikations-Schnittstelle 11 an das zweite Fahrzeug 7 übermitteln.
Das erste Fahrzeug 6 kann basierend auf der empfangenen ersten System-Trajektorie T1' autonom oder teil-autonom auf den Kreisverkehr 1 zugefahren sowie durch den Kreisverkehr 1 und auf einem Streckenabschnitt nach dem Kreisverkehr 1 gefahren werden. Das zweite Fahrzeug 7 kann auf ähnliche Weise basierend auf der empfangenen zweiten System-Trajektorie T2' autonom oder teil-autonom auf den Kreisverkehr 1 zugefahren sowie durch den Kreisverkehr 1 und auf einem Streckenabschnitt nach dem Kreisverkehr 1 gefahren werden.
Wenn es sich bei wenigstens einem der Fahrzeuge 6, 7 um ein nicht-autonom fahrendes Fahrzeug handelt, so können die optimierten System-Trajektorien T1' und T2' auch an eine Mensch-Maschine-Schnittstelle des betreffenden Fahrzeugs 6, 7 übermittelt werden, z.B. an eine Anzeigeeinheit wie Bildschirm oder Head-Up-Display, um den Fahrer des Fahrzeugs entsprechend anzuweisen.
2 zeigt beispielhaft Details eines der beiden Fahrzeuge 6, 7 aus 1. Im Folgenden wird 2 im Zusammenhang mit dem ersten Fahrzeug 6 erläutert. Diese Ausführungen gelten sinngemäß jedoch auch für das zweite Fahrzeug 7. Das Fahrzeug 6 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 16. Das Fahrerassistenzsystem 16 kann mittels einer Kommunikations-Schnittstelle 17 auf eine optimierte Trajektorie T1' für das Fahrzeug 6 zugreifen, wobei die Trajektorie T1' von der Prozessoreinheit 10 des ADTC-Systems 8 ermittelt worden ist, wie dies vorstehend im Zusammenhang mit 1 beschrieben worden ist.
Das Fahrerassistenzsystem 16 kann das Fahrzeug 6 weiterhin basierend auf der Trajektorie T1' für das Fahrzeug 6 steuern, insbesondere autonom oder teilautonom. Ferner kann das Fahrerassistenzsystem 16 Fahrbefehle für einen Fahrer 18 des ersten Fahrzeugs 6 auf einer Mensch-Maschine-Schnittstelle auszugeben, wobei die Fahrbefehle auf der Trajektorie T1' für das erste Fahrzeug 6 basieren. Bei der Mensch-Maschine-Schnittstelle kann es sich beispielsweise um eine Anzeigeeinheit 19 handeln, die in einer Mittelkonsole des ersten Fahrzeugs 6 angeordnet sein kann. Alternativ kann die Mensch-Maschine-Schnittstelle auch ein Head-Up-Display sein.
Bezugszeichenliste

ID1: fahrzeugbasierter Identifikationsdatensatz erstes Fahrzeug
ID2: fahrzeugbasierter Identifikationsdatensatz erstes Fahrzeug
ID10: systembasierter Identifikationsdatensatz erstes Fahrzeug
ID20: systembasierter Identifikationsdatensatz zweites Fahrzeug
T1: geplante Trajektorie erstes Fahrzeug
T2: geplante Trajektorie erstes Fahrzeug
T1': durch das System für das erste Fahrzeug ermittelte Trajektorie
T2': durch das System für das zweite Fahrzeug ermittelte Trajektorie
P1: fahrzeugbasierte Position erstes Fahrzeug
P2: fahrzeugbasierte Position zweites Fahrzeug
P10: systembasierte Position erstes Fahrzeug
P20: systembasierte Position zweites Fahrzeug
v1: fahrzeugbasierte Geschwindigkeit erstes Fahrzeug
v2: fahrzeugbasierte Geschwindigkeit zweites Fahrzeug
v10: fahrzeugbasierte Geschwindigkeit erstes Fahrzeug
v20: fahrzeugbasierte Geschwindigkeit zweites Fahrzeug
1: Kreisverkehr
2: erste Straße
3: zweite Straße
4: dritte Straße
5: vierte Straße
6: erstes Fahrzeug
7: zweites Fahrzeug
8: System
9: Sensorsystem
10: Prozessoreinheit
11: Kommunikations-Schnittstelle
12: Speichereinheit
13: Computerprogrammprodukt
14: fahrzeugbasierter erster Bewegungsdatensatz
15: zweiter Bewegungsdatensatz
16: Fahrerassistenzsystem
17: Kommunikations-Schnittstelle
18: Fahrer
19: Anzeigeeinheit
20: Mittelkonsole
140: systembasierter erster Bewegungsdatensatz
150: systembasierter zweiter Bewegungsdatensatz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2682927 [0002]
EP 2682927 B1 [0002]

Claims

Prozessoreinheit (10) für ein System (8) zur Verkehrsregelung im Bereich einer Überschneidung (1) oder Zusammenführung von wenigstens zwei Verkehrswegen (2, 3, 4, 5), wobei sich wenigstens ein Fahrzeug (6, 7) im Bereich der Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) zubewegt, wobei die Prozessoreinheit (10) eine Kommunikations-Schnittstelle (11) umfasst und dazu eingerichtet ist, - mittels der Kommunikations-Schnittstelle (11) auf einen Bewegungsdatensatz (14; 15) eines Fahrzeugs (6; 7) zuzugreifen, wobei der Bewegungsdatensatz (14; 15) dem Fahrzeug (6; 7) zugeordnet ist, das sich im Bereich der Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) zubewegt, und - basierend auf dem Bewegungsdatensatz (14; 15) für das Fahrzeug (6; 7) eine Trajektorie (T1'; T2') zu ermitteln, sodass durch die Überschneidung (1) oder Zusammenführung verursachte Verzögerungen minimiert werden, wobei geforderte Sicherheitsvorgaben berücksichtigt werden.
Prozessoreinheit (10) nach Anspruch 1, wobei sich mehrere Fahrzeuge (6; 7) im Bereich der Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2; 3; 4; 5) befinden und sich insbesondere auf die Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2; 3; 4; 5) zubewegen, wobei die Prozessoreinheit (10) dazu eingerichtet ist, - mittels der Kommunikations-Schnittstelle (11) auf Bewegungsdatensätze (14; 15) mehrerer Fahrzeuge (6; 7) zuzugreifen, wobei jeweils ein Bewegungsdatensatz (14; 15) einem Fahrzeug (6; 7) zugeordnet ist, das sich im Bereich der Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2; 3; 4; 5) befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2; 3; 4; 5) zubewegt, und - basierend auf den Bewegungsdatensätzen (14; 15) für jedes der Fahrzeuge (6; 7) eine Trajektorie (T1'; T2') zu ermitteln, sodass durch die Überschneidung (1) oder Zusammenführung verursachte Verzögerungen minimiert werden, wobei geforderte Sicherheitsvorgaben berücksichtigt werden
Prozessoreinheit (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der wenigstens eine Bewegungsdatensatz (14; 15) jeweils Informationen betreffend - eine Identifikation (ID1; ID2), - eine Position (P1; P2), - eine Geschwindigkeit (v1; v2) und - eine geplante Trajektorie (T1; T2) des betreffenden Fahrzeugs (6; 7) beinhaltet.
Prozessoreinheit (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Bewegungsdatensätze (14;15) durch die Fahrzeuge (6; 7) selbst generiert werden.
System (8) zur Verkehrsregelung im Bereich einer Überschneidung (1) oder Zusammenführung von wenigstens zwei Verkehrswegen (2, 3, 4, 5), wobei sich wenigstens ein Fahrzeug (6, 7) im Bereich der Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) zubewegt, das System (8) umfassend eine Prozessoreinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
System (8) nach Anspruch 5, wobei sich mehrere Fahrzeuge (6; 7) im Bereich der Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2; 3; 4; 5) befinden und sich insbesondere auf die Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2; 3; 4; 5) zubewegen.
System (8) nach Anspruch 6, das System umfassend ein Sensorsystem (9), wobei das Sensorsystem (9) dazu eingerichtet ist, - Fahrzeuge (6; 7) im Bereich einer Überschneidung (1) oder Zusammenführung von wenigstens zwei Verkehrswegen (2, 3, 4,5) zu identifizieren, deren Position (P1; P2) und deren Geschwindigkeit (v1; v2) zu ermitteln sowie - basierend auf entsprechenden Informationen einen systembasierten Bewegungsdatensatz (140; 150) für jedes der Fahrzeuge (6; 7) zu generieren.
System (8) nach Anspruch 7, wobei die Sensoreinheit (9) wenigstens eines der folgenden Sensortypen aufweist, nämlich - einen Radarsensor, - einen Lidarsensor, - einen Magnetfeldsensor, - einen RFID-Sensor, - einen Kamerasensor und - einen Ultraschallsensor.
System (8) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Sensoreinheit (9) zentral an einer Position oder verteilt an mehreren Positionen angeordnet ist.
System (8) nach Anspruch 6, wobei die Prozessoreinheit (10) dazu eingerichtet ist, - mittels der Kommunikations-Schnittstelle (11) auf fahrzeugbasierte Bewegungsdatensätze (14;15) der Fahrzeuge (6; 7) zuzugreifen, wobei die fahrzeugbasierten Bewegungsdatensätze (14; 15) von den Fahrzeugen (6; 7) selbst generiert worden sind, und - basierend auf den fahrzeugbasierten Bewegungsdatensätzen (14; 15) für jedes der Fahrzeuge (6; 7) eine Trajektorie (T1'; T2') zu ermitteln, sodass durch die Überschneidung (1) oder Zusammenführung verursachte Verzögerungen minimiert werden, wobei geforderte Sicherheitsvorgaben berücksichtigt werden.
System (8) nach Anspruch 10 und nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Prozessoreinheit (10) dazu eingerichtet ist, - die fahrzeugbasierten Bewegungsdatensätze (14; 15) mit den systembasierten Bewegungsdatensätzen (140; 150) zu vergleichen, und - basierend auf den fahrzeugbasierten Bewegungsdatensätzen (14; 15) und basierend auf den systembasierten Bewegungsdatensätzen (140; 150) für jedes der Fahrzeuge (6; 7) eine Trajektorie (T1'; T2') zu ermitteln, sodass durch die Überschneidung (1) oder Zusammenführung verursachte Verzögerungen minimiert wird, wobei geforderte Sicherheitsvorgaben berücksichtigt werden.
Fahrzeug (6; 7) umfassend ein Fahrerassistenzsystem (16), wobei das Fahrerassistenzsystem (16) dazu eingerichtet ist, mittels einer Kommunikations-Schnittstelle (17) auf eine Trajektorie (T1'; T2') für das Fahrzeug (6; 7) zuzugreifen, wobei die Trajektorie (T1'/T2') von einer Prozessoreinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche ermittelt worden ist.
Fahrzeug (6; 7) nach Anspruch 12, wobei das Fahrerassistenzsystem (16) dazu eingerichtet ist, das Fahrzeug (6; 7) basierend auf der Trajektorie (T1'; T2') für das Fahrzeug (6; 7) zu steuern oder Fahrbefehle für einen Fahrer (18) des Fahrzeugs (6; 7) auf einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (19) auszugeben, wobei die Fahrbefehle auf der Trajektorie (T1'; T2') für das Fahrzeug (6; 7) basieren.
Verfahren zur Verkehrsregelung im Bereich einer Überschneidung (1) oder Zusammenführung von wenigstens zwei Verkehrswegen (2, 3, 4, 5), wobei sich wenigstens ein Fahrzeug (6, 7) im Bereich der Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) zubewegt, das Verfahren umfassend die Schritte: - Zugreifen mittels einer Kommunikations-Schnittstelle (11) einer Prozessoreinheit (10) auf einen Bewegungsdatensatz (14; 15) eines Fahrzeugs (6; 7), wobei der Bewegungsdatensatz (14; 15) dem Fahrzeug (6; 7) zugeordnet ist, das sich im Bereich der Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) zubewegt, und - Ermitteln einer Trajektorie (T1'; T2') für das Fahrzeug (6; 7) basierend auf dem Bewegungsdatensatz (14; 15) mittels der Prozessoreinheit (10), sodass durch die Überschneidung (1) oder Zusammenführung verursachte Verzögerungen minimiert werden, wobei geforderte Sicherheitsvorgaben berücksichtigt werden.
Computerprogrammprodukt (13) zur Verkehrsregelung im Bereich einer Überschneidung (1) oder Zusammenführung von wenigstens zwei Verkehrswegen (2, 3, 4, 5), wobei sich wenigstens ein Fahrzeug (6, 7) im Bereich der Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) zubewegt, wobei das Computerprogrammprodukt (13), wenn es auf einer Prozessoreinheit (10) ausgeführt wird, die Prozessoreinheit (10) anleitet, - mittels einer Kommunikations-Schnittstelle (11) der Prozessoreinheit (10) auf einen Bewegungsdatensatz (14; 15) eines Fahrzeugs (6; 7) zuzugreifen, wobei der Bewegungsdatensatz (14; 15) dem Fahrzeug (6; 7) zugeordnet ist, das sich im Bereich der Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) befindet und sich insbesondere auf die Überschneidung (1) oder Zusammenführung der wenigstens zwei Verkehrswege (2, 3, 4, 5) zubewegt, und - basierend auf dem Bewegungsdatensatz (14; 15) für das Fahrzeug (6; 7) eine Trajektorie (T1'; T2') zu ermitteln, sodass durch die Überschneidung (1) oder Zusammenführung verursachte Verzögerungen minimiert werden, wobei geforderte Sicherheitsvorgaben berücksichtigt werden.