DE-102025104378-B3 - Verfahren zur Generierung von individualisierten Fahrlinien

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, ein Computerprogramm, einen computerlesbaren Datenträger, eine Steuereinheit und ein Fahrzeug.

Inventors

• Amira El Amouri

Assignees

• VOLKSWAGEN AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20250206

Claims (12)

1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (200), das Verfahren aufweisend: - Erfassen (110), durch eine Steuereinheit (ECU) des Fahrzeugs (200), eines vor dem Fahrzeug (200) liegenden Streckenabschnitts (S), - Bereitstellen (120), durch die Steuereinheit (ECU), einer Zieltrajektorie (s), welche spezifisch ist für den Streckenabschnitt (S), - Erfassen (130), durch die Steuereinheit (ECU), einer tatsächlichen Fahrtrajektorie (s_ist) des Fahrzeugs (200), welche spezifisch ist für ein Lenkverhalten eines Fahrers des Fahrzeugs (200) entlang zumindest eines Teils des Streckenabschnitts (S), - Anpassen (140) der Zieltrajektorie (s) in Abhängigkeit von der tatsächlichen Fahrtrajektorie (s_ist), um eine neue Zieltrajektorie (s_neu) zu erhalten, wobei die neue Zieltrajektorie (s_neu) in Abhängigkeit von zumindest zwei idealisierten Zieltrajektorien (s_id) ermittelt wird, und - Betreiben (150), durch die Steuereinheit (ECU), des Fahrzeugs (200) in Abhängigkeit von der neuen Zieltrajektorie (s_neu), - wobei das Anpassen (140) der Zieltrajektorie (s) in Abhängigkeit von der tatsächlichen Fahrtrajektorie (s_ist), um eine neue Zieltrajektorie (s_neu) zu erhalten, durch ein Gewichten (142) mit zumindest zwei Gewichtungsfaktoren (w_id) durchgeführt wird, wobei die zumindest zwei Gewichtungsfaktoren (w_id) spezifisch sind für die zumindest zwei Abstände (Δy_i), - wobei bei dem Anpassen (140) ein Ermitteln eines Fahrermoments (M_F), welches ein Fahrer des Fahrzeugs (200) an einer Lenkhandhabe (201) zum Einstellen einer Lenkeinheit (202) des Fahrzeugs (200) aufbringt, und eines Assistenzmoments (M_A) einer Lenkunterstützungseinheit (203) durchgeführt wird, welche, insbesondere beim Betreiben (150), zum Führen des Fahrzeugs (200) aufgewendet wird, wobei das Gewichten (142), zusätzlich in Abhängigkeit von dem Fahrermoment (M_F) und dem Assistenzmoment (M_A) durchgeführt wird, wobei ein von dem Fahrermoment (M_F) und dem Assistenzmoment (M_A) abhängiger weiterer Gewichtungsfaktor (w_add) mit den zumindest zwei Gewichtungsfaktoren (w_id) multipliziert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass das Erfassen (110) eines vor dem Fahrzeug (200) liegenden Streckenabschnitts (S) in Abhängigkeit - von einer Position und/oder Bewegungsrichtung des Fahrzeugs (200), insbesondere über GPS-Daten, durchgeführt wird, und/oder - von Kameradaten durchgeführt wird, welche vorzugsweise durch eine Kamera des Fahrzeugs (200) erfasst werden.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Bereitstellen (120) einer Zieltrajektorie (s), welche spezifisch ist für den Streckenabschnitt (S), ein Detektieren (121) zumindest eines Fahrbahnrands (r_l, r_r), insbesondere eines linken Fahrbahnrands (r_l) und/oder rechten Fahrbahnrands (r_r), umfasst, wobei vorzugsweise die zumindest zwei idealisierten Zieltrajektorien (s_id) in Abhängigkeit von dem zumindest einen Fahrbahnrand (r_l, r_r), vorzugsweise von dem linken Fahrbahnrand (r_l) und/oder rechten Fahrbahnrand (r_r), ermittelt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass bei dem Bereitstellen (120) und/oder Anpassen (140), durch die Steuereinheit (ECU), einer Zieltrajektorie (s), welche spezifisch ist für den Streckenabschnitt (S), die Zieltrajektorie (s) in Abhängigkeit von zumindest zwei der folgenden idealisierten Zieltrajektorien (s_id) ermittelt wird: - einer ersten idealisierten Zieltrajektorie (s_id1) entlang eines linken Fahrbahnrands (r_l), - einer zweiten idealisierten Zieltrajektorie (s_id2) entlang eines rechten Fahrbahnrands (r_r), - einer dritten idealisierten Zieltrajektorie (s_id3) entlang einer Fahrbahnmitte, - einer vierten idealisierten Zieltrajektorie (s_id4), aufweisend eine kürzeste Strecke, und/oder - einer fünften idealisierten Zieltrajektorie (s_id5), aufweisend eine minimale Krümmung.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Anpassen (140) der Zieltrajektorie (s) in Abhängigkeit von der tatsächlichen Fahrtrajektorie (s_ist), um eine neue Zieltrajektorie (s_neu) zu erhalten, ein Ermitteln (141) von zumindest zwei, insbesondere senkrecht zu dem Streckenabschnitt (S), der dritten idealisierten Zieltrajektorie (s_id3) und/oder der Zieltrajektorie (s) orientierten, Abständen (Δy_i) aufweist, welche jeweils zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie (s_ist) und den zumindest zwei idealisierten Zieltrajektorien (s_id) berechnet werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der weitere Gewichtungsfaktor (w_add) nur verwendet wird, wenn, insbesondere der Betrag, ein Korrelationswert zwischen dem Fahrermoment (M_F) und dem Assistenzmoment (M_A) einen vordefinierten Grenzwert erreicht oder überschreitet.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Verfahren, insbesondere das Gewichten (142) durch die zumindest zwei Gewichtungsfaktoren (w_id), für zumindest zwei unterschiedliche Eingriffsstärken (F_A) durchgeführt wird, welche insbesondere für ein Assistenzmoment (M_A) und/oder ein Angleichen der Fahrtrajektorie (s_ist) an die Zieltrajektorie (s) und/oder neue Zieltrajektorie (s_neu) spezifisch sind, wobei insbesondere zumindest einer der zumindest zwei Gewichtungsfaktoren (w_id), insbesondere bei sich verringerndem Assistenzmoment (M_A), - erhöht wird, wenn der zumindest eine der zumindest zwei Gewichtungsfaktoren (w_id) sich erhöht, und/oder - verringert wird, wenn der zumindest eine der zumindest zwei Gewichtungsfaktoren (w_id) sich verringert.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Anpassen (140) und/oder Betreiben (150) ein Ermitteln einer, insbesondere neuen und/oder zukünftigen, Eingriffsstärke (F_A) umfasst, welche insbesondere spezifisch ist für ein Anpassen der Fahrtrajektorie (s_ist) an die neue Zieltrajektorie (s_neu), wobei das Ermitteln in Abhängigkeit von den zumindest zwei idealisierten Zieltrajektorien (s_id) und der neuen Zieltrajektorie (s_neu) durchgeführt wird, wobei insbesondere - zwei idealisierte Zieltrajektorien der zumindest zwei idealisierten Zieltrajektorien (s_id) ermittelt werden, welche die neue Zieltrajektorie (s_neu) eingrenzen, - entsprechende Gewichtungsfaktoren (w_id) dieser zwei idealisierten Zieltrajektorien (s_id) ermittelt werden und - die Eingriffsstärke (F_A) ermittelt wird durch ein Skalieren eines Durchschnittswerts einer minimalen Eingriffsstärke und einer maximalen Eingriffsstärke in Abhängigkeit von den entsprechenden Gewichtungsfaktoren (w_id).
9. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogrammprodukts durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche zu implementieren.
10. Computerlesbarer Datenträger, in welchem Befehle hinterlegt sind, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrens ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.
11. Steuereinheit (ECU), aufweisend eine Recheneinheit (CU) und/oder eine Speichereinheit (MU), in welcher Befehle hinterlegt sind, welche bei zumindest teilweiser Ausführung durch die Recheneinheit (CU) ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche durchführen.
12. Fahrzeug (200), umfassend eine Steuereinheit (ECU) nach dem vorhergehenden Anspruch.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, ein Computerprogramm, einen computerlesbaren Datenträger, eine Steuereinheit und ein Fahrzeug. Bekannt sind Steuereinheiten für Fahrzeuge, insbesondere Fahrerassistenzsysteme, welche beispielsweise zum Betreiben von Fahrzeugen verwendet werden können. Dabei kann ein Betreiben ein Steuern und/oder Regeln umfassen, beispielsweise im Rahmen von (zumindest teilweise) automatisiertem und/oder autonomem Fahren. Dabei kann auch eine Lenkunterstützung bereitgestellt werden, wobei insbesondere das Fahrzeug auf einer bestimmten Zieltrajektorie gehalten wird und/oder (mehr oder weniger stark) gelenkt wird, um einer (bestimmten) Zieltrajektorie zu folgen. Bekannt sind beispielsweise die Gegenstände aus DE 10 2018 214 665 A1 und DE 102011 076418A1. Zudem offenbart die DE 102017 005 319 A1 ein Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems eines Fahrzeugs, bei dem Umgebungsdaten des Fahrzeugs ermittelt werden, wobei auf Grundlage von Umweltdaten und Abmessungen der Verlauf einer aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs bestimmt wird, wobei auf Basis des ermittelten Fahrspurverlaufs eine Solltrajektorie für das Fahrzeug zur zumindest teilautomatisierten Führung des Fahrzeugs in der Fahrspur ermittelt wird, wobei eine Ist-Trajektorie des Fahrzeugs kontinuierlich oder zyklisch erfasst oder bestimmt und mit der Solltrajektorie verglichen wird, wobei die Solltrajektorie angepasst wird, wenn ein Wert der Abweichung zwischen Solltrajektorie und Ist-Trajektorie einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Der Stand der Technik weist dabei Nachteile auf. So kann es sein, dass Zieltrajektorien unveränderbar sind, beispielsweise, indem diese durch vordefinierte Karten vorgegeben werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass Zieltrajektorien sich nicht oder nicht ausreichend an den Fahrgewohnheiten des Fahrers orientieren, sodass dieser bewusst oder unbewusst ein (stetiges) Fahrermoment, etwa über eine Lenkhandhabe (z. B. ein Lenkrad), aufbringt, insbesondere selbst dann, wenn ein (zumindest teilweise) automatisiertes und/oder autonomes Betreiben vorgesehen (z. B. eingeschaltet) ist. Teilweise kann es sein, dass Fahrer die Eingriffe von Fahrerassistenzsystemen zur Spurführung (welche Teile oder die gesamte Fahraufgabe automatisieren) als störend empfinden und insbesondere diese bewusst ausschalten. Das kann vor allem daran liegen, dass diese Systeme ein (unveränderbares) objektives Ziel verfolgen, z.B., die Mitte der Spur zu halten und/oder anzunähern, und dabei nicht die individuelle Fahrweise des Fahrers berücksichtigen. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wenigstens einen der voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Insbesondere kann es Aufgabe der Erfindung sein, Akzeptanz, Vertrauen, Flexibilität, Anpassungsfähigkeit, Robustheit, Komfort, Effizienz und/oder Automatisierungsgrad zu optimieren. Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs, ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs betreffend ein Computerprogrammprodukt, einen computerlesbaren Datenträger mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs betreffend einen computerlesbaren Datenträger, eine Steuereinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs betreffend eine Steuereinheit sowie ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Fahrzeuganspruchs. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukt und/oder im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen computerlesbaren Datenträger und/oder im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Steuereinheit und/oder im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Insbesondere gelten Vorteile, die im Rahmen des ersten, zweiten, dritten, vierten und/oder fünften Aspekts der Erfindung beschrieben werden, auch jeweils für den ersten, zweiten, dritten, vierten und/oder fünften Aspekt. Die obenstehende Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, das Verfahren aufweisend:- Erfassen, durch eine Steuereinheit des Fahrzeugs, eines vor dem Fahrzeug liegenden Streckenabschnitts,- Bereitstellen, durch die Steuereinheit, einer Zieltrajektorie, welche spezifisch ist für den Streckenabschnitt,- Erfassen, durch die Steuereinheit, einer tatsächlichen Fahrtrajektorie des Fahrzeugs, welche spezifisch ist für ein Lenkverhalten eines Fahrers des Fahrzeugs entlang zumindest eines Teils des Streckenabschnitts,- Anpassen der Zieltrajektorie in Abhängigkeit von der tatsächlichen