BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur vollständig automati schen Führung eines Kraftfahrzeugs mittels eines Fahrzeugsystems in einer Fahrsituation zumindest einer Fahrsituationsklasse, wobei das Fahrzeugsys tem eine Steuereinrichtung aufweist und auf Positionsdaten eines Positions- sensors des Kraftfahrzeugs zugreift. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraft fahrzeug.

Die Erweiterung von Fähigkeiten von Kraftfahrzeugen, selbsttätig zu fahren, ist auch weiterhin ein wichtiger Forschungsgegenstand. Für eine Vielzahl von Fahrsituationsklassen wurden im Stand der Technik bereits Fahrzeugsysteme vorgeschlagen, die eine insbesondere vollständig automatische Führung des Kraftfahrzeugs erlauben. Beispiele für solche Fahrsituationsklassen umfassen eine Einparksituationsklasse, insbesondere für automatische Einparksysteme, eine Stauklasse auf einer Autobahn (z.B. sogenannter Staupilot) und/oder eine Klasse für Autobahnfahrten allgemein (z.B. sogenannter Autobahnpilot). Bislang setzen derartige Fahrzeugsysteme noch die ständige Überwachung des Fahrers voraus, das bedeutet, der Fahrer muss sich sozusagen „im Loop“ befinden und im Zweifel eingreifen können, falls ein Problem auftritt. Die aktu elle Forschung richtet sich dabei weitgehend auch auf Fahrzeugsysteme hö- herer Autonomie, beispielsweise SAE-Stufe 3 und aufwärts (vgl. Norm SAE J 3016).

Von hoch- und vollautomatisierten Fahrzeugführungsfunktionen wird im Allge meinen auch eine Kompetenz zum Einhalten von Verkehrsregeln gefordert, was teilweise auch durch die entsprechende Gesetzgebung gefordert wird. Daraus resultiert jedoch ein äußerst hoher Implementierungsaufwand, nach dem das Einhalten von Verkehrsregeln in die entsprechenden Fahrzeugfüh rungsalgorithmen manuell implementiert werden muss, wobei jedoch das zu- sätzliche Problem existiert, dass sich Verkehrsregeln regional deutlich unter scheiden können, insbesondere nicht nur von Staat zu Staat, sondern teil weise auch von Verwaltungseinheit zu Verwaltungseinheit, beispielsweise Bundesstaat zu Bundesstaat bzw. Bundesland zu Bundesland. Dies führt zu einem massiven Aufwand, wobei ein weiteres Problem darin bestehen kann, nachzuweisen, dass die so entstehenden Fahrzeugführungsalgorithmen sich tatsächlich an die Verkehrsregeln halten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Umset zung von Verkehrsregeln beim vollständig automatischen Führen eines Kraft- fahrzeugs anzugeben, welche demgegenüber verbessert ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die folgenden Schritte vorgesehen:

- Bereitstellen einer Verkehrsregeldatenbank, in der in einer maschinenlesba- ren Formalsprache Verkehrsregelsätze für mehrere geographische Regionen abgelegt sind und auf die die Steuereinrichtung Zugriff hat,

- Ermitteln einer aktuell durch das Kraftfahrzeug befahrenen geographischen Region aufgrund der aktuellen Positionsdaten und Abrufen eines Verkehrsre gelsatzes für die aktuell befahrene geographische Region aus der Verkehrs- regeldatenbank durch die Steuereinrichtung,

- nach oder bei Ermittlung einer aktuell zu befahrenden Trajektorie durch die Steuereinrichtung, Überprüfung der Trajektorie auf Verkehrsregelkonformität anhand des abgerufenen Verkehrsregelsatzes für die aktuell befahrene geo graphische Region durch die Steuereinrichtung, wobei die aktuell zu befah- rende Trajektorie bei Nichtkonformität angepasst wird, und

- Führung des Kraftfahrzeugs aufgrund der aktuell zu befahrenden Trajektorie.

Es wurde mithin erkannt, dass sich Verkehrsregeln in ein bestimmtes Schema zerlegen lassen, welches sich an eine „if-then-else-Struktur“ anlehnt. Diese Struktur kann durch eine Beschreibung in einer Formalsprache, beispiels weise und bevorzugt eine Unified Modeling Language und/oder eine Systems Modeling Language (UML und/oder SysML), in eine maschinenlesbare Form gebracht werden, so dass eine Steuereinrichtung eines Fahrzeugsystems zur automatischen Führung eines Kraftfahrzeugs diese Beschreibung unmittelbar verstehen und zum Überprüfen einer ermittelten, aktuell zu befahrenden Trajektorie nutzen kann. Mit anderen Worten wird eine maschinenlesbare For malsprache verwendet, welche sich insbesondere an einer if-then-else-Struk- tur orientiert, um eine Verkehrsregeldatenbank bereitzustellen, die, mit beson- derem Vorteil und bevorzugt zentral für viele Kraftfahrzeuge, für von einem vollständig automatisch zu führenden Kraftfahrzeug befahrene Regionen je weils die passenden Verkehrsregelsätze in maschinenlesbarer Form bereit stellt. Aus Positionsdaten eines Positionssensors des Kraftfahrzeugs, beispiels weise eines Sensors eines globalen Navigationssatellitensystems wie eines GPS-Sensors, kann innerhalb des Kraftfahrzeugs auf bekannte Art und Weise ermittelt werden, in welcher geographischen Region das Kraftfahrzeug zur Zeit betrieben wird, beispielsweise durch Abgleich mit einer digitalen Karte („map matching“). Für die entsprechende geographische Region kann dann der be nötigte Verkehrsregelsatz aus der Verkehrsregeldatenbank abgerufen und be vorzugt lokal innerhalb des Kraftfahrzeugs gespeichert werden, wenn eine zentrale Servereinrichtung zur Bereitstellung der Verkehrsregeldatenbank ver wendet wird. Wird nun eine zukünftig zu befahrende Trajektorie für das Kraft- fahrzeug, beispielsweise mittels eines Trajektorienermittlungsalgorithmus, be stimmt, kann diese durch die bereits in einem geeigneten maschinenlesbaren Format vorliegenden Verkehrsregeln des Verkehrsregelsatzes auf Konformität mit diesen Verkehrsregeln überprüft werden, so dass bei Nichteinhaltung der Verkehrsregeln durch zumindest einen Teil der zu befahrenden Trajektorie eine Anpassung erfolgen kann. Dabei kann die Verkehrsregeldatenbank durchaus spezifisch für eine Fahrsituationsklasse sein, auf die das Fahrzeug system angewendet werden kann. Auf diese Weise kann gegebenenfalls die Anzahl der in der Verkehrsregeldatenbank formal zu beschreibenden Ver kehrsregeln reduziert werden. So kann es sich bei dem Fahrzeugsystem, neben einer Ausgestaltung zur grundsätzlich Fahrzeugführungsbefähigung, beispielsweise um ein Autobahn pilotsystem, ein Einparksystem, einen Staupiloten, ein Überholassistenzsys tem und dergleichen handeln. Allgemein kann gesagt werden, dass als Fahr situationsklassen beispielsweise eine Autobahnklasse und/oder eine Land straßenklasse und/oder eine Innerorts-Klasse und/oder einer Einparkklasse und/oder eine Überholvorgang-Klasse und/oder einer Stauklasse verwendet werden können. Selbstverständlich sich auch eine Vielzahl weiterer Fahrsitu ationsklassen denkbar. Ist das Fahrzeugsystem auf bestimmte Fahrsituations klassen beschränkt, sind nicht alle in einer geographischen Region gültigen Verkehrsregeln zwangsläufig umzusetzen, sondern es können beispielsweise für die entsprechende wenigstens eine Fahrsituationsklasse relevante Ver kehrsregeln ausgewählt und in die Verkehrsregeldatenbank in der maschinen lesbaren Formalsprache eingespeichert werden. Tritt beispielsweise ein durch eine Verkehrsregel adressiertes Szenario in Fahrsituationen der Fahrsituati onsklasse nicht auf, ist die entsprechende Verkehrsregel auch nicht in die für diese wenigstens eine Fahrsituationsklasse spezifische Verkehrsregeldaten bank aufzunehmen. So tritt beispielsweise auf einer Autobahn (Autobahn klasse) kein Fall auf, in dem eine „rechts-vor-links“-Regel relevant wird. Dies liegt darin begründet und ist auch dokumentierbar, dass auf Autobahnen übli cherweise keine rechts-vor-links-Kreuzungen auftreten können. Dies gilt im Beispiel der Autobahnklasse auch für die Behandlung von Stoppschildern und dergleichen. In einem anderen Beispiel braucht ein Einparkassistent keinerlei Verkehrsregeln, die sich auf den Hochgeschwindigkeitsbetrieb auf Autobah nen beziehen.

Wie bereits erwähnt, sieht eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der vor liegenden Erfindung vor, dass die Datenbank auf einer kraftfahrzeugexternen, zentralen, mit der Steuereinrichtung über eine Kommunikationsverbindung verbundenen Servereinrichtung abgelegt ist und bei der Führung einer Mehr zahl von Kraftfahrzeugen verwendet wird. Nachdem viele Kraftfahrzeuge übli cherweise Kommunikationseinrichtungen aufweisen, die eine Kommunikation in einem Mobilfunknetz und somit insbesondere auch innerhalb des Internets ermöglichen, ist ein derartiger Zugriff auf eine zentrale Servereinrichtung sei tens der Steuereinrichtung, die dann die Kommunikationseinrichtung nutzt, möglich. Auf diese Weise kann die Verkehrsregeldatenbank von einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen genutzt werden, die allesamt die sich in physikalischen Beschränkungen für die Trajektorie äußernden Verkehrsregeln abrufen und bei der vollständig automatischen Führung des Kraftfahrzeugs entsprechend berücksichtigen können. Auf der anderen Seite ist nur eine einzige Verkehrs regeldatenbank für alle Kraftfahrzeuge zu pflegen, was das Problem häufig auftretender Gesetzesänderungen entsprechend berücksichtigen kann. Das bedeutet, ohne eine ständige, insbesondere manuelle, Überarbeitung der Fahrzeugführungsalgorithmen in der Steuereinrichtung des Fahrzeugsystems, konkret also der Software, können jedem Kraftfahrzeug die aktuellsten Ver kehrsregeln zugänglich gemacht und in dem Kraftfahrzeug unmittelbar ange wendet werden.

Allgemeine Vorteile der Verwendung einer maschinenlesbaren Formalsprache umfassen zudem auch einen Einsatz einer Vielzahl von für die entsprechende Formalsprache entwickelten Tools, die der Dokumentation, Prüfung und Über wachung der Verkehrsregeldatenbank dienen können. So ist beispielsweise eine Anbindung an Lastenheftsysteme mittels geeigneter Tools möglich, ins besondere entsprechend Automotive SPICE. Die Formalsprache erlaubt fer ner Aktualisierungen aufgrund veränderter Gesetzgebung/Rechtsprechung. Weiterhin ist es im Übrigen auch möglich, worauf im Folgenden noch näher eingegangen werden wird, eine Hierarchie der verschiedenen Rechtsnormen untereinander abzubilden.

Dabei müssen Regeln in der Verkehrsregeldatenbank nicht zwangsläufig nur regionenspezifisch als Verkehrsregelsätze aufgeteilt sein, sondern es kann auch innerhalb einzelner geographischer Regionen mehrere Verkehrsregels- ätze für unterschiedliche Fahrsituationsklassen geben, nachdem, wie bereits erläutert wurde, für unterschiedliche Fahrsituationen und somit unterschiedli che Anwendungsbereiche des Fahrzeugsystems unterschiedliche Verkehrs regelsätze relevant sein können. Mithin sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vor, dass in der Verkehrsregeldatenbank für jede geographische Region mehrere, jeweils einer Fahrsituationsklasse zugeord nete Verkehrsregelsätze abgelegt sind, wobei die Steuereinrichtung eine ak tuelle Fahrsituationsklasse zu einer aktuellen, der aktuell zu befahrenden Trajektorie zugrunde liegenden Fahrsituation ermittelt und den der aktuell be- fahrenen Region und der aktuellen Fahrsituationsklasse zugeordneten Ver kehrsregelsatz abruft. Auf diese Weise werden in einer bestimmten Fahrsitu ation auch nur die für die Fahrsituation relevanten Verkehrsregeln geprüft, was Rechenaufwand reduziert und irrtümliche physikalische Einschränkungen der Trajektorie vermeidet. Dabei können Fahrsituationen auch bestimmte Anwen- dungsfälle beschreiben, die nicht zwangsläufig von dem eigenen Kraftfahr zeug herbeigeführt worden sind. Als Beispiel sei eine Überholvorgangsklasse genannt, nachdem für Überholvorgänge spezifische Verkehrsregeln gelten, andere Verkehrsregeln, die beispielsweise für den Anwendungsfall des Über holtwerdens gelten nicht relevant sind. Es sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass konkrete Anwendungsfälle zusätzlich oder alternativ auch in den Verkehrsregeln selbst formal kodiert werden können, wie im Folgenden noch näher dargelegt werden wird.

Dabei sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass gegebenenfalls Situationen denkbar sind, in denen die einzig möglichen Anpassungen der Trajektorie zu einem Verlassen des Anwendungsfalls führen können oder sogar die aktuelle Fahrsituation den Anwendungsfall ausschließt. Sind beispielsweise die an ei nen Überholvorgang geknüpften Verkehrsregeln (Blinken für einen bestimm ten Zeitraum, nicht langsamer werden oder dergleichen) nicht einhaltbar, bei- spielsweise aufgrund einer lokalen, vorausliegenden Geschwindigkeitsbe grenzung, kann ein Abbruch des Überholvorgangs infrage kommen, der dann entsprechend in der Fahrzeugführungsfunktion abzubilden ist. Dabei kann in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung auch vorgesehen sein, dass wenigstens ein Verkehrsregelsatz einen nicht aus ge- setzlichen Vorgaben abgeleiteten Regelanteil zum Wechseln einer Fahrsitua tionsklasse enthält. Mit anderen Worten kann ein durch die Umstände erzwun gener Wechsel der Fahrsituation und dessen Durchführung ebenso durch Ver kehrsregeln beschrieben werden, auch wenn hierfür wenigstens teilweise ju ristisch keine speziellen Vorgaben vorhanden sind. Dabei sind verschiedene Ausgestaltungen zu dem Zeitpunkt denkbar, zu dem ein Verkehrsregelsatz von der Steuereinrichtung aus der Verkehrsregeldaten bank abgerufen wird. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Abruf eines Verkehrsregelsatzes bei Änderung der aktuell befahrenen Region und/oder der aktuellen Fahrsituationsklasse erfolgt. Letzteres ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn auch eine Aufteilung der Verkehrsregelsätze nach Fahrsituationsklassen vorliegt. Sowohl ein Wechsel der Fahrsituationsklasse als auch ein Wechsel der aktuell befahrenen Region haben eine Veränderung der anwendbaren Verkehrsregeln zur Folge, so dass ein aktueller, anwendba rer Verkehrsregelsatz von der Steuereinrichtung aus der Verkehrsregeldaten bank abgerufen wird.

Zweckmäßig kann es ferner sei, dass der Abruf eines Verkehrsregelsatzes nach Ablauf einer vorbestimmten Aktualisierungszeit, insbesondere eines Ta ges, und/oder bei Vorliegen einer eine Aktualisierung der Verkehrsregeldaten bank anzeigenden Aktualisierungsinformation erfolgt. Wie bereits erwähnt, können sich Verkehrsregeln, beispielsweise aufgrund von veränderter Gesetz gebung und/oder Rechtsprechung, über die Zeit verändern, so dass zweck mäßigerweise eine regelmäßige Aktualisierung der Verkehrsregeldatenbank erfolgt, die auch innerhalb des Kraftfahrzeugs abgebildet werden sollte. Dabei kann beispielsweise regelmäßig, beispielsweise täglich oder wöchentlich, we nigstens einmal ein Abruf erfolgen, wobei auch über die Kommunikationsver bindung zwischen der Verkehrsregeldatenbank und der Steuereinrichtung eine Aktualisierungsinformation der Verkehrsregeldatenbank, beispielsweise als ein Aktualisierungssignal, übermittelt werden kann, woraufhin auch im Kraftfahrzeug die Verkehrsregelsätze aktualisiert werden können.

Konkret kann wenigstens eine Verkehrsregel der Verkehrsregelsätze einen die Anwendbarkeit definierenden legalen Anwendungsfall und Pflichten, ins besondere auch Erlaubnisse, bei dem Anwendungsfall, insbesondere zusätz lich auch Voraussetzungen des Anwendungsfalls, beschreiben. Auf diese Weise kann letztlich eine modulare Verknüpfung vorgenommen werden, die sich an der Methodik der Anwendungsfälle (use cases) orientiert. Die Pflichten bei der Durchführung des Anwendungsfalls können beispielsweise derart ver standen werden, dass sie Bedingungen beschreiben, um in diesem Anwen dungsfall zu bleiben, wobei eine zeitliche Staffelung denkbar ist. Vorausset zungen/Erlaubnisse für einen Anwendungsfall können beispielsweise die grundsätzliche Zulässigkeit des Anwendungsfalls betreffen. Ist der Anwen dungsfall beispielsweise ein Überholvorgang, setzt er voraus, dass Überholen erlaubt ist; ähnlich ist beim Anwendungsfall „Abbiegen“ zu prüfen, ob das ent sprechende Abbiegen zulässig ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein dauerhaft anwendbarer An wendungsfall, insbesondere bezüglich einer Geschwindigkeitsbeschränkung, und/oder ein durch andere Verkehrsteilnehmer herbeigeführter Anwendungs fall, insbesondere ein Überholtwerden, verwendet wird. Im Beispiel einer Ge schwindigkeitsbeschränkung ist ein dauerhaft anwendbarer Anwendungsfall gegeben, da die aktuelle Maximalgeschwindigkeit, die sich als Minimum von verschiedenen (durch Verkehrsregeln beschriebenen) Geschwindigkeitsbe grenzungen ergeben kann, grundsätzlich umzusetzen ist. Dabei ist existieren verschiedene, die Fahrsituation konkret beschreibende Eingabewerte, die ins besondere zusätzlich zu Verkehrszeichen oder der reinen Befindlichkeit auf einer bestimmten Straßenart/innerhalb eines Ortes hinzukommen können. Beispielsweise können zu bestimmten Geschwindigkeitsbegrenzungen füh rende Verkehrsregeln überprüfen, ob die ständige Beherrschung des Kraft fahrzeugs nicht gewährleistet ist, die Sicht witterungsbedingt gering ist, der Anhalteweg größer als die übersehbare Strecke ist, das Abblendlicht aktiviert ist, die Verkehrslage unklar ist, und/oder das Kraftfahrzeug Schneeketten trägt.

Ferner existieren jedoch auch legale Anwendungsfälle, für die keine bewusste Flandlung des eigenen Kraftfahrzeugs notwendig ist. Ein Beispiel für einen derartigen Anwendungsfall ist das Überholtwerden, dessen Bedingungen sämtlich durch andere Verkehrsteilnehmer erfüllt werden können. Dennoch re sultieren auch aus diesem Anwendungsfall Pflichten, beispielsweise das Ver bot zur Erhöhung der Geschwindigkeit bzw. sogar die Fierabsetzung der Ge schwindigkeit, um einen Unfall zu verhindern. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vor gesehen sein, dass die Verwendung von Verkehrsregeln des aktuellen, abge rufenen Verkehrsregelsatzes für die aktuell befahrene geographische Region, insbesondere die Überprüfung und Anpassung der aktuell zu befahrenden Trajektorie, in einem Speichermittel durch die Steuereinrichtung, insbeson dere umfassend eine Version der Verkehrsregeldatenbank, aus der die ver wendeten Verkehrsregeln abgerufen wurden, protokolliert wird, insbesondere in einem Ringspeicher. Mit anderen Worten wird eine Art „Fahrtenschreiber“ vorgeschlagen, der automatisch jede Anwendung der Verkehrsregeln mitpro tokolliert, inklusive der Version der Verkehrsregeldatenbank, aus der die ver wendeten Verkehrsregeln stammen. Auf diese Weise kann die Befolgung der Verkehrsregeln durch das Fahrzeugsystem, konkret die Fahrzeugführungs funktion, beispielsweise im Fall eines Unfalls hervorragend nachgewiesen werden. Nachdem derartige Informationen insbesondere bei besonderen Vor fällen benötigt werden, kann es zweckmäßig sein, einen Ringspeicher bzw. Ringpuffer als Speichermittel zu verwenden, das bedeutet, eine bestimmte An zahl von Protokollierungsdatensätzen nach dem FIFO-Prinzip zu speichern. Auf diese Weise sind grundsätzlich eine bestimmte Anzahl n der letzten An wendungen von Verkehrsregeln im Speichermittel verfügbar, so dass bei be sonderen Vorkommnissen, insbesondere Unfällen, die Berücksichtigung der Verkehrsregeln durch das Kraftfahrzeug nachweisbar ist. Das bedeutet, der Einfluss der Verkehrsregeln auf die physikalisch durch das Kraftfahrzeug um zusetzende Trajektorie ist nachverfolgbar.

In diesem Zusammenhang ist es auch besonders vorteilhaft, wenn bezüglich der Verkehrsregeldatenbank Veränderungen, insbesondere also Aktualisie rungen, protokolliert werden, beispielsweise nach Art eines Change-Log. Auf diese Weise oder auf eine alternative Weise ist es auch zweckmäßig, wenn ein alter Stand der Verkehrsregeldatenbank wieder herstellbar ist. Dabei sei angemerkt, dass eine Veränderung der Verkehrsregeldatenbank auch eine strukturelle Änderung umfassen kann, beispielsweise um gleiche Anteile loka ler Verkehrsregeln gegebenenfalls generalisiert und zusammengefasst einzu speichern, wobei lokale Besonderheiten über zusätzliche spezifische Regeln, insbesondere ebenso Verkehrsregeln, und/oder eine Parametrierung abgebil det werden können.

In diesem Zusammenhang sei auch darauf hingewiesen, dass sich verschie- dene geographische Regionen auch lediglich durch Parametrierungen unter scheiden können, beispielsweise unterschiedliche Höchstgeschwindigkeiten, unterschiedliche Abstandsregeln und dergleichen. Daher ist es denkbar, zu mindest für Anteile der Verkehrsregeln diese als ein gemeinsames Datenob jekt zu speichern und, um den Verkehrsregelsatz für eine geographische Re- gion zu erzeugen, dieses Datenobjekt einer geeigneten Parametrierung zu un terziehen, was ebenso in der Verkehrsregeldatenbank oder im Rahmen des Zugriffs abgebildet werden kann.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Verkehrsregeldatenbank vor der Bereitstellung automatisch auf Konfliktfreiheit geprüft wird. Gerade bei der Verwendung von bereits bekann ten, insbesondere standardisierten, maschinenlesbaren Formalsprachen, bei spielweise von SysML und/oder UML, stehen bereits Tools bzw. allgemein Softwaremittel bereit, um die Konfliktfreiheit zu überprüfen, welche im Hinblick auf Verkehrsregeln besonders wichtig ist. Durch die Verwendung der maschi nenlesbaren Formalsprache und die somit gegebene formale Repräsentation ist eine maschinelle Nachweisbarkeit der Konfliktfreiheit möglich. So können sich widersprechende Anforderungen aufgefunden und unterbunden werden. In einer zweckmäßigen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorge sehen sein, dass die Verkehrsregelsätze wenigstens eine Hierarchie derart umfassen, dass wenigstens einer Verkehrsregel wenigstens eine diese außer Kraft setzende Bedingung zugeordnet ist und/oder Verkehrsregeln Prioritäten zugeordnet sind, und/oder zumindest eine kritische Fahrsituationen, insbeson- dere Kollisionssituationen, enthaltende Fahrsituationsklasse definiert wird, der ein eingeschränkter Verkehrsregelsatz in der Verkehrsregeldatenbank zuge ordnet ist, und/oder die Steuereinrichtung bei Erkennung einer kritischen Fahr situation die Prüfung gegen den abgerufenen Verkehrsregeldatensatz der ak tuell befahrenen Region wenigstens teilweise aussetzt. Viele Gesetzeswerke verfügen über eine Art Hierarchie in dem Sinne, dass bestimmte Verkehrsregeln in Sonderfällen missachtet werden können und/o der verändert werden. In einem Beispiel kann dann, wenn eine Gefährdung von Menschenleben vermieden wird, eine durchgezogene Linie überfahren werden. Dabei ist in weniger bevorzugten Ausführungsbeispielen für solche Fälle eine formale Beschreibung einer derartigen Hierarchie denkbar. Insbe sondere kann wenigstens einem Teil der Verkehrsregeln wenigstens eine diese außer Kraft setzende Bedingung zugeordnet werden bzw. eine Priorisie- rung geschaffen werden, wobei letztlich nicht zwangsläufig juristisch fundierte Verkehrsregeln implementiert werden, die höher priorisiert sind, beispiels weise, dass einem Fußgänger auszuweichen ist, um derart die durch die Ge setzgebung vorgesehene Hierarchie abzubilden.

In bevorzugteren Ausführungsbeispielen kann auch vorgesehen sein, einen speziellen, insbesondere eingeschränkten, Verkehrsregelsatz für kritische Fahrsituationen, beispielsweise Kollisionssituationen, zu definieren, der dann einer entsprechenden Fahrsituationsklasse zugeordnet ist. Mit anderen Wor ten bedeutet dies, dass beispielsweise eine Kollisionsvermeidung durch eine eigene Instanz sichergestellt wird, die nur im tatsächlichen Gefahrfall aktiv wird. Dieser Verkehrsregelsatz verfügt nicht über eine vollständige Implemen tierung der juristischen Grundlagen, so dass beispielsweise eine durchgezo gene Linie unter Berücksichtigung von Sicherheitsaspekten durchaus überfah ren werden kann. Schließlich ist in dieser Hinsicht auch eine vorteilhafte Aus gestaltung der vorliegenden Erfindung denkbar, in der die Umsetzung eines solchen Gültigkeitsverlusts von Verkehrsregeln in speziellen Fahrsituationen seitens der Steuereinrichtung selbst, beispielsweise in einem die Überprüfung umsetzenden Überprüfungsalgorithmus, umgesetzt ist. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung bei Erkennung einer kritischen Fahrsituation die Prüfung zumindest temporär, beispielsweise für die Dauer der kritischen Fahrsituation, zumindest teilweise aussetzen. Diese Variante hätte den Vorteil, dass die Ge staltung und Verwaltung der Verkehrsregeldatenbank vereinfacht wird, aller dings zumindest bei komplexeren Hierarchien, beispielsweise bei einer not wendigen Unterscheidung verschiedener kritischer Fahrsituationen, insbesondere verschiedener derartiger Fahrsituationsklassen, ein größerer Aufwand seitens des Kraftfahrzeugs notwendig ist.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind unterschiedliche, jeweils vorteil- hafte Architekturen denkbar, um die Überprüfung und Anpassung der aktuell zu befahrenden Trajektorie konkret umzusetzen. So kann in einer ersten Vari ante vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung eine einen Trajektoriener- mittlungsalgorithmus umsetzende Trajektorienermittlungseinheit zur Ermitt lung der zu überprüfenden, aktuell zu befahrenden Trajektorie und eine einen Überprüfungsalgorithmus umsetzende Überprüfungseinheit zur Überprüfung der ermittelten, aktuell zu befahrenden Trajektorie aufweist. Hierbei kann die Trajektorie zunächst ermittelt und danach überprüft werden, da davon ausge gangen werden kann, dass Verkehrsregelverletzungen bei der normalen Trajektorienplanung eher selten sind. Dies ist insbesondere der Fall, wenn we- nigstens ein Teil der Verkehrsregeln, insbesondere solche für dauerhaft vor liegende Anwendungsfälle, bereits bei der Ermittlung als zu berücksichtigen den und somit zu überprüfende Randbedingungen eingehen.

Bei einer solchen nachträglichen Überprüfung kann in einer ersten Architektur vorgesehen sein, dass bei Feststellung einer Nichtkonformität die Trajektorie mit wenigstens einer Anpassungsinformation an die die Anpassung vorneh mende Trajektorienermittlungseinheit zurückgegeben wird. Das bedeutet, es ist letztlich eine Feedbackschleife zur Trajektorienplanung gegeben, welche dieser als Input eine Zusatzinformation liefert, insbesondere umfassend die verletzte Verkehrsregel und/oder Anforderungen zum Einhalten der Verkehrs regel. Auf diese Weise wird ein bereits vorhandener, zur Trajektorienplanung eingesetzter Trajektorienermittlungsalgorithmus weiter verwertet, so dass kein zusätzlicher komplexer Programmcode erforderlich wird, allerdings gegebe nenfalls iterative Verbesserungen notwendig sind.

Eine alternative, andere Gestaltung der Architektur sieht, wiederum bei Vorlie gen der Trajektorienermittlungseinheit und der Überprüfungseinheit, vor, dass bei Feststellung einer Nichtkonformität ein Anpassungsalgorithmus der Über prüfungseinheit zur Anpassung der Trajektorie verwendet wird. Das bedeutet, in diesem Fall weist die Überprüfungseinheit, die im Übrigen auch als Ver kehrsregel-Monitor bezeichnet werden kann, eine eigene Art der Trajektorien- planung auf, die entsprechend entwickelt wurde, um Verkehrsregelkonformität gezielt und auf wenig komplexe Art und Weise herzustellen.

Wie diese Architekturformen zeigen, ist also eine Anpassungseinheit zur An passung der aktuell zu befahrenden Trajektorie wenigstens teilweise mit an deren Funktionseinheiten integriert ausbildbar. Denkbar ist es auch, wie bereits angedeutet, wenigstens einen Teil der Ver kehrsregeln des aktuellen Verkehrsregelsatzes bereits während der Ermittlung der aktuell zu befahrenden Trajektorie, insbesondere als Randbedingungen anzuwenden. Dann ist die Überprüfungseinheit wenigstens teilweise in die Trajektorienermittlungseinheit integriert. Dies kann auch vollständig der Fall sein, wenn alle Verkehrsregeln, insbesondere als Randbedingungen, in die Trajektorienplanung bereits eingehen. Die aktuell zu befahrende Trajektorie wird dann während ihrer Ermittlung bei Verletzung einer Randbedingung ent sprechend angepasst. Selbst in einem solchen Fall kann zur Sicherheit jedoch noch eine Überprüfung nach der Ermittlung erfolgen. Die Überprüfungseinheit kann also in diesen Beispielen auch wenigstens teilweise integriert mit einer weiteren Funktionseinheit, insbesondere der Trajektorienermittlungseinheit, ausgebildet sein.

Allgemein gesagt ist mit besonderem Vorteil der Überprüfungsalgorithmus der Überprüfungseinheit bereits so ausgestaltet, dass er selbst die maschinenles bare Formalsprache verarbeiten kann, mithin einen abgerufenen Verkehrsre gelsatz unmittelbar verwenden kann, sei es beispielsweise als Randbedin gung bei der Ermittlung und/oder als Konformitätsbedingung nach der Ermitt lung. Allerdings sind auch Ausführungsbeispiele denkbar, in denen die Steu- ereinrichtung aus dem aktuellen Verkehrsregelsatz für die aktuell befahrene Region einen Programmcode durch Kompilierung generiert. Derartige Inter preter, die maschinenlesbare Formalsprachen vollständig automatisch inter pretieren und in einen zu kompilierenden Programmcode korrekt einbetten können, so dass ein kompiliertes Softwaremittel entsteht, welches den Verkehrsregelsatz nutzt, sind im Stand der Technik für andere Zwecke bereits vorgeschlagen worden und können auch im Rahmen der vorliegenden Erfin dung eingesetzt werden. Der spezielle Vorteil einer Einbindung in ein kompi liertes Softwaremittel, welches beispielsweise dann den Überprüfungsalgorith- mus umsetzt, ist, dass bei der Überprüfung von aktuell zu befahrenden Trajek- torien, die recht häufig stattfindet, keine Erhöhung der Rechenzeit durch eine zur Laufzeit vorgenommene Interpretation des Verkehrsregelsatzes in der ma schinenlesbaren Formalsprache vorgenommen werden muss. Mit anderen Worten ist die Interpretation der Ausdrücke der maschinenlesbaren Formal- spräche dann nur zu einem Zeitpunkt nötig, da es sich gezeigt hat, dass das Kraftfahrzeug meist für einen bestimmten Zeitraum innerhalb des Gültigkeits bereichs eines Verkehrsregelsatzes verbleibt, sowohl was die aktuelle geogra phische Region als auch die Fahrsituation, dort gegebenenfalls kürzer, an geht, so dass während dieses Zeitraums eine Vielzahl von Überprüfungen von aktuellen, zu befahrenden Trajektorien notwendig wird und eine entspre chende Vorabkompilierung äußerst zweckmäßig sein kann. Eine Automatisie rung der Kompilierung ist im Übrigen dahingehend vorteilhaft, dass ein fehler anfälliger manueller Arbeitsschritt vermieden wird. Dabei sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass Vorgehensweisen zur T rajek- torienplanung, also zur Ermittlung der aktuell zu befahrenden Trajektorie, im Stand der Technik bereits auf vielfältige Art und Weise vorgeschlagen wurden. Dabei werden üblicherweise Eingangsdaten verwendet, die die aktuelle Um gebung des Kraftfahrzeugs und/oder Informationen zum Kraftfahrzeug selbst, die als Ego-Daten bezeichnet werden können, und beispielsweise dessen Be triebszustand umfassen, verwendet. Umgebungsdaten können dabei Sensor daten von Umgebungssensoren des Kraftfahrzeugs umfassen, aber auch wei tere Umgebungsinformationen, beispielsweise solche, die aus einer in dem Kraftfahrzeug, beispielsweise in einem Navigationssystem, vorliegenden digi- talen Karte ermittelt werden können. Dabei ist in Fahrzeugsystemen, die zur vollständig automatischen Führung von Kraftfahrzeugen ausgebildet sind, meist vorgesehen, vor der Trajektorienplanung eine Situationsinterpretation vorzunehmen, was auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung geschehen kann. Hierbei werden beispielsweise Sensorrohdaten bearbeitet, um ein Datenobjekt, beispielsweise als oder umfassend eine Umfeldkarte, zu erzeu gen, dass die aktuelle Fahrsituation beschreibt und der Trajektorienplanung als Situationsdaten zugrunde gelegt werden kann. Insbesondere kann der Fahrsituation bereits im Rahmen der Situationsinterpretation eine Fahrsituati- onsklasse zugeordnet werden.

Im Rahmen der Situationsinterpretation und/oder anderweitig ermittelte Situa tionsdaten, die die aktuelle Fahrsituation des Kraftfahrzeugs beschreiben und insbesondere auch Sensordaten, beispielsweise auch Sensorrohdaten, um- fassen können, können auch Eingangsdaten für die Auswertung von Ver kehrsregeln bilden. Dies gilt insbesondere, um festzustellen, ob ein legaler An wendungsfall für eine Verkehrsregel vorliegt, wie oben bereits beschrieben wurde. Beispielsweise existieren Verkehrsregeln, die bei der Überschreitung einer bestimmten Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs angewendet werden, es existieren Verkehrsregeln, die sich auf schlechte Sicht beziehen, Verkehrs regeln, die sich auf bestimmte Zusatzausstattungen des Kraftfahrzeugs bezie hen, und dergleichen. Das Vorliegen dieser Aspekte ergibt sich üblicherweise aus den Situationsdaten, insbesondere Sensordaten der Situationsdaten, wel che mithin das Feststellen des Vorliegens des Anwendungsfalls für die ent- sprechende Verkehrsregel ermöglichen. Das bedeutet, allgemein kann gesagt werden, dass wenigstens ein Teil der Verkehrsregeln der Verkehrsregeldaten bank die aktuelle Fahrsituation des Kraftfahrzeugs beschreibende Situations daten, insbesondere umfassend Sensordaten, auswerten. Auf diese Weise kann letztlich gesagt werden, dass sowohl in die Trajektorienplanung als auch in die Überprüfung der Verkehrsregelkonformität Messdaten eingehen, deren Verarbeitung eine unmittelbare steuerungstechnische und somit physikalische Auswirkung hat, nämlich die letztendlich entstehende, durch das Kraftfahrzeug befahrene Trajektorie. Es zudem angemerkt, dass der Begriff der Trajektorie im Rahmen der vorlie genden Erfindung breit zu verstehen ist. Sie muss nicht zwangsläufig nur den zeitlichen und räumlichen Ablauf einer zukünftigen Bewegung des Kraftfahr zeugs beschreiben, sondern kann auch weitere Maßnahmen wie die Aktivie rung von Fahrtrichtungsanzeigern, Präkonditionierungsmaßnahmen für andere Fahrzeugsystem und dergleichen, ihrem zeitlichen und räumlichen Ab lauf zugeordnet, umfassen.

Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, aufwei send ein Fahrzeugsystem zur vollständig automatischen Führung des Kraft fahrzeugs in einer Fahrsituation zumindest einer Fahrsituationsklasse, wobei das Fahrzeugsystem eine Steuereinrichtung aufweist, die zum Zugriff auf Po sitionsdaten eines Positionssensors des Kraftfahrzeugs und auf eine Ver kehrsregeldatenbank, in der in einer maschinenlesbaren Formalsprache Ver kehrsregelsätze für mehrere geographische Regionen abgelegt sind, ausge bildet ist, wobei die Steuereinrichtung aufweist:

- eine Abrufeinheit zum Ermitteln einer aktuell durch das Kraftfahrzeug befah renen geographischen Region aufgrund der aktuellen Positionsdaten und zum Abrufen eines Verkehrsregelsatzes für die aktuell befahrene geographische Region aus der Verkehrsregeldatenbank,

- eine Trajektorienermittlungseinheit zur Ermittlung einer aktuell zu befahren den Trajektorie,

- eine Überprüfungseinheit zur Überprüfung der Trajektorie auf Verkehrsregel konformität anhand des abgerufenen Verkehrsregelsatzes für die aktuell be fahrene geographische Region nach oder während der Ermittlung, wobei die aktuell zu befahrende Trajektorie bei Nichtkonformität angepasst wird, und

- eine Führungseinheit zur Führung des Kraftfahrzeugs aufgrund der aktuell zu befahrenden Trajektorie.

Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens las sen sich auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, mit welchem mithin ebenso die bereits genannten Vorteile erhalten werden können. Insbe sondere ist es also auch beim erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug möglich, eine Nichtkonformität einer Trajektorie bezüglich Verkehrsregeln festzustellen und die Trajektorie bei Nichtkonformität so anzupassen, dass die Konformität her gestellt wird. Dabei werden, wie auch beim erfindungsgemäßen Verfahren, zur Anpassung der Trajektorie insbesondere Nichtkonformitätsinformationen, die bei der Überprüfung ermittelt worden sind, als Anpassungsinformationen ver wendet. Nichtkonformitätsinformationen beschreiben insbesondere, auf welche Weise welche Verkehrsregel verletzt wird, was eine einfache Anpas sung ermöglicht. Wie beschrieben können ferner Funktionseinheiten zumin dest teilweise ineinander integriert ausgebildet werden.

Schließlich betrifft die Erfindung auch ein System zur vollständig automati schen Führung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs in einer Fahrsitua tion zumindest einer Fahrsituationsklasse, aufweisend das Fahrzeugsystem und eine zentrale Servereinrichtung, die mit der Steuereinrichtung über eine Kommunikationsverbindung verbunden ist, wobei die Servereinrichtung zum Bereitstellen der Verkehrsregeldatenbank ausgebildet ist. Das erfindungsge mäße System ist mithin zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet, so dass zu diesem sämtliche Ausführungen bezüglich des erfin dungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs selbstverständlich analog fortgelten.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsge mäßen Verfahrens,

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes System, und

Fig. 3 den funktionalen Aufbau einer Steuereinrichtung eines Fahr zeugsystems.

Fig. 1 zeigt einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsge mäßen Verfahrens. Dieses dient dazu, eine Konformität mit Verkehrsregeln für einen vollständig automatischen Betrieb eines Kraftfahrzeugs, also eine hoch- und/oder vollautomatisierte Fahrzeugführungsfunktion, herzustellen. Dazu wird zunächst in einem Schritt S1 eine Verkehrsregeldatenbank bereitgestellt. Die Verkehrsregeldatenbank enthält für verschiedene geographische Regio nen, in denen unterschiedliche Verkehrsregeln gelten, Verkehrsregelsätze, die zumindest die für die Fahrzeugführungsfunktion relevanten Verkehrsregeln, formuliert in einer maschinenlesbaren Formalsprache, beispielsweise SysML oder UML, enthalten. Nachdem vorliegend Fahrzeugführungsfunktionen be trachtet werden, die in unterschiedlichen Fahrsituationen, die unterschiedli chen Fahrsituationsklassen zugeordnet werden können, eingesetzt werden können, sind für jede geographische Region mehrere Verkehrsregelsätze in der Verkehrsregeldatenbank enthalten, die jeweils einer Fahrsituationsklasse zugeordnet sind. Fahrsituationsklassen fassen Fahrsituationen zusammen, für die bestimmte Verkehrsregeln der Gesamtmenge an Verkehrsregeln gelten, andere aber nicht beachtet werden müssen. Auch je nach Einsatzgebiet der Fahrzeugführungsfunktionen, an die sich die Verkehrsregeldatenbank richtet, können Fahrsituationsklassen breiter oder schmäler definiert sein. Denkbar ist beispielsweise eine Aufteilung in eine Autobahnklasse, eine Landstraßen klasse und eine Innerorts-Klasse, wobei andere Fahrsituationsklassen bei spielsweise eine Überholvorgang-Klasse, eine Überholtwerden-Klasse, eine Kreuzungssituationsklasse, eine Stauklasse und dergleichen umfassen kön nen.

Die im Schritt S1 bereitgestellte Datenbank kann hierbei grundsätzlich manuell zusammengestellt sein, bevorzugt ist es jedoch, diese auf der Grundlage einer weiteren Datenbank, beispielsweise einer Anforderungsdatenbank, die bei spielsweise als tabellarisches Dokument vorliegen kann, welches wenigstens teilweise manuell erzeugt sein kann, automatisch zu generieren. Beispiels weise ist es denkbar, aus einer Tabellendatei vollständig automatisch Ver kehrsregeln in SysML zu generieren.

Auf die Verkehrsregeldatenbank können verschiedene, im Stand der Technik für andere Zwecke bereits vorgeschlagene Software-Tools angewendet wer den, beispielsweise eine Schnittstelle zu einem Lastenheftsystem geschaffen werden, um eine Dokumentation zu schaffen, eine Prüfung auf gegebenenfalls vorliegende Konflikte vorgenommen werden und dergleichen. Bei vorliegen den Konflikten kann beispielsweise eine manuelle Anpassung der zugrunde liegenden Anforderungsdatenbank bzw. der Verkehrsregeldatenbank selbst erfolgen, um den Konflikt auszuschließen, nachdem Verkehrsregeln nicht kon- fliktieren sollten. Auch hinsichtlich der Traceability können Software-Tools auf die Verkehrsregeldatenbank angewendet werden, um beispielsweise zu über- prüfen, ob die Komponenten der Datenbank einen Nutzen zur Gesamtfunktion darstellen bzw. nachzuweisen, dass eine Gesamtfunktion durch die Summe ihrer abgeleiteten Komponentenanforderungen erfüllt wird. Ferner ist es bei der Verkehrsregeldatenbank zweckmäßig, wenn die formale Repräsentation der Verkehrsregeln mit der Anforderungswelt für die Entwicklung verlinkbar ist, um hierdurch eine Traceability abbilden zu können, was bei SysML-Elementen bereits toolunterstützt möglich ist.

Die Verkehrsregeldatenbank ist aktualisierbar, wobei zweckmäßigerweise im mer die aktuellste Version im Schritt S1 bereitgestellt wird. Dies liegt darin be- gründet, dass sich Verkehrsregeln, sei es durch Gesetzgebung oder Recht sprechung, mit der Zeit verändern können. Im Rahmen dieses Ausführungs beispiels wird protokolliert, welchen Stand die Verkehrsregeldatenbank hat, genau wie die vorgenommenen Änderungen, beispielsweise in einem Change-Log. Dies führt dazu, dass alte Stände der Verkehrsregeldatenbank wiederherstellbar sind.

Dabei ist eine möglichst effektive Gestaltung der Verkehrsregeldatenbank zweckmäßig. Beispielsweise kann angenommen werden, dass sich Verkehrs regeln strukturell in verschiedenen geographischen Regionen grundsätzlich gleichen, jedoch beispielsweise unterschiedlich parametriert sind, beispiels weise bei Höchstgeschwindigkeiten. Das bedeutet, für zumindest einen Teil der Verkehrsregeln und/oder geographischen Regionen kann ein Grundregel satz herangezogen werden, der regionsspezifisch parametriert wird, um einen Verkehrsregelsatz für die Region zumindest teilweise zu generieren.

Im vorliegenden Fall kann eine Verkehrsregel bevorzugt wenigstens durch zwei Elemente abgebildet werden. Eines dieser Elemente beschreibt den le galen Anwendungsfall, gibt also insbesondere Bedingungen an, die anzeigen, dass der legale Anwendungsfall vorliegt, mithin die Verkehrsregel überhaupt anwendbar ist. Ein weiteres Element kann Pflichten, die sich aus der Verkehrs regel ergeben, bei der Durchführung des Anwendungsfalls, beispielsweise ei nes Überholvorgangs oder eines Abbiegevorgangs, beschreiben. Als weiteres Element können Voraussetzungen des Anwendungsfalls bzw. Erlaubnisse ab- gebildet werden, beispielsweise bei einem Überholvorgang abgebildet wer den, ob ein Überholen überhaupt erlaubt ist.

Es sei in diesem Zusammenhang noch angemerkt, dass insbesondere eine Kombination von (breiter definierten) Fahrsituationsklassen mit den derartige Anwendungsfälle beschreibenden Verkehrsregeln zweckmäßig ist. Dann ist eine Strukturierung gegeben, die beispielsweise zunächst mit der Fahrsituati onsklasse eine Art „Setting“ wiedergibt, beispielsweise Autobahnbetrieb, in dem verschiedene Anwendungsfälle Vorkommen können, beispielsweise Fol gefahrt, Überholvorgänge und dergleichen, die aufgrund bestimmter Anforde- rungen an das Vorliegen des Anwendungsfalles identifiziert werden können. Dabei können in der Verkehrsregeldatenbank beispielsweise verschiedene Bedingungen zu Anforderungen für das Vorliegen eines Anwendungsfalls kombiniert werden. Bedingungen selbst stellen noch keine Verkehrsregeln dar, welche erst durch die Kombination verschiedener Bedingungen und die Verknüpfung mit Geboten und Verboten (Pflichten) entstehen. Zweckmäßig können in der maschinenlesbaren Formalsprache die Bedingungen zu Anfor derungen oder Superbedingungen gruppiert werden, wobei die gruppierten Bedingungen bestimmten logischen und technischen Systembestandteilen/ Komponenten zuordenbar sein sollten.

Die Verkehrsregeldatenbank kann auch Flierarchien in dem Sinne abbilden, dass bestimmte Verkehrsregeln bei Vorliegen bestimmter Bedingungen außer Kraft gesetzt wird bzw. durch eine andere Verkehrsregel ersetzt werden. Dabei ist es grundsätzlich denkbar, Verkehrsregeln wenigstens eine diese außer Kraft setzende Bedingung zuzuordnen, bevorzugt ist es jedoch, nachdem sol che Ungültigkeitsbedingungen meist das Vorliegen einer Gefahr vorausset zen, entweder wenigstens eine kritische Fahrsituationen, beispielsweise Kolli sionssituationen, enthaltende Fahrsituationsklasse zu definieren, der ein ein geschränkter Verkehrsregelsatz in der Verkehrsregeldatenbank zugeordnet ist, oder aber diese Hierarchie in den jeweiligen Steuereinrichtungen der Fahr zeugsysteme umzusetzen, welche beispielsweise bei Erkennung einer kriti schen Fahrsituation die Prüfung gegen einen abgerufenen Verkehrsregelda tensatz der aktuell befahrenen geographischen Region wenigstens teilweise aussetzen. So kann beispielsweise zugelassen werden, dass bei einer Gefahr für einen Unfall bzw. sogar Leib und Leben einer anderen Person durchgezo gene Linien überfahren werden, Höchstgeschwindigkeiten kurzzeitig über schritten werden und dergleichen. Die Verkehrsregeldatenbank wird dabei auf einer kraftfahrzeugexternen, zent ralen, mit den Steuereinrichtungen von Fahrzeugsystemen verschiedener Kraftfahrzeuge über eine Kommunikationsverbindung verbundenen oder ver bindbaren Servereinrichtung abgelegt. Auf diese Weise kann die Verkehrsre geldatenbank bei der Führung einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen verwendet werden, für die dann bezüglich der Verkehrsregeln ein zentrales Update erfol gen kann. Dabei ist vorgesehen, dass immer bei Aktualisierung der Verkehrs regeldatenbank eine entsprechende Aktualisierungsinformation, konkret bei spielsweise ein Aktualisierungssignal, an die mit der Verkehrsregeldatenbank kommunizierenden Steuereinrichtungen von Fahrzeugsystemen, die entspre- chende Fahrzeugführungsfunktionen realisieren, übersendet wird, so dass die entsprechende Steuereinrichtung aktualisierte Verkehrsregelsätze abrufen kann.

Dieser Abruf eines aktuell zu verwendenden Verkehrsregelsatzes findet im Schritt S2 statt. Neben der erwähnten Abrufbarkeit immer dann, wenn eine Aktualisierung der Verkehrsregeldatenbank vorgenommen wurde, ist vorlie gend in jedem Fall vorgesehen, einen neuen, aktuellen Verkehrsregelsatz dann abzurufen, wenn sich die Fahrsituationsklasse und/oder die geographi sche Region verändern, mithin ohnehin ein anderer Verkehrsregelsatz zu ver- wenden ist. Passiert ein Kraftfahrzeug beispielsweise eine Landesgrenze, kann dies aufgrund der Positionsdaten eines Positionssensors des Kraftfahr zeugs, beispielsweise eines GPS-Sensors, festgestellt werden, so dass die nun neu aktuell befahrene geographische Region ebenso ermittelt werden kann, was durch die Steuereinrichtung innerhalb des jeweiligen Kraftfahrzeugs geschieht. Somit kann aus der Verkehrsregeldatenbank im Schritt S2 gezielt der passende Verkehrsregelsatz abgerufen werden, gegebenenfalls unter zu sätzlicher Beachtung der Fahrsituationsklasse. Es sei angemerkt, dass der Schritt S2 und die im Folgenden diskutierten Schritte während der vollständig automatischen Führung eines Kraftfahrzeugs durch das Fahrzeugsystem durchaus verschachtelt auftreten können, bei spielsweise, wenn sich während der vollständig automatischen Führung des Kraftfahrzeugs die geographische Region ändert, die Fahrsituationsklasse än- dert und/oder eine Aktualisierung der Verkehrsregeldatenbank auftritt.

Es kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt sein, dass der ab gerufene Verkehrsregelsatz in der Steuereinrichtung verwendet wird, um, ins besondere durch Kompilieren, neuen Programmcode zu erzeugen, welcher unmittelbar die aktuellen, gerade abgerufenen Verkehrsregeln des Verkehrs regelsatzes anwendet. Dann muss ein Interpreter, der die maschinenlesbare Formalsprache in ein Softwaremittel einbindet, nur zum Zeitpunkt des Kompi- lierens eingesetzt werden und nicht bei jeder Anwendung der Verkehrsregeln. Im Folgenden wird ein Fall diskutiert, in dem zunächst eine zu befahrende Trajektorie ermittelt wird, welche dann auf Konformität mit den Verkehrsregeln, also deren Einhaltung, überprüft wird, um sie gegebenenfalls anpassen zu können. Es sind auch Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung denkbar, in denen wenigstens ein Teil der Verkehrsregeln des Verkehrsregelsatzes un- mittelbar in die Ermittlung der Trajektorie eingeht, beispielsweise eine Flöchst- geschwindigkeit als Randbedingung für die Trajektorienplanung. Das bedeu tet, es ist insbesondere auch eine Kombination des Einsatzes der Verkehrsre geln des Verkehrsregelsatzes denkbar, so dass ein Teil der Verkehrsregeln unmittelbar in die Trajektorienplanung eingeht, mithin als Randbedingung bei deren Ermittlung überprüft wird, ein anderer Teil danach zur Überprüfung der (fertig ermittelten) Trajektorie eingesetzt wird.

Die Schritte S3 bis S7 stellen Maßnahmen dar, um den vollständig automati schen Betrieb des Kraftfahrzeugs umzusetzen. Kernstück ist dabei die Trajektorienplanung, die bestimmt, welche Steuerbefehle durch das Fahr zeugsystem, welches die Fahrzeugführungsfunktion ausführt, erzeugt werden, um die aktuell zu befahrende Trajektorie, welche letztlich ständig aufgrund ak tueller Informationen aktualisiert wird, umzusetzen.

Zunächst findet im Schritt S3 eine Situationsinterpretation (Situationsanalyse) statt, die verschiedene Eingangsdaten, umfassend Sensordaten von Umge bungssensoren und sonstigen Sensoren des Kraftfahrzeugs, weitere Umge bungsinformationen und Ego-Daten über das Kraftfahrzeug selbst, insbeson- dere dessen aktuellen Betriebszustand, verwendet. Dabei kann beispiels weise eine Umfeldkarte entstehen, wobei die die aktuelle Fahrsituation be schreibenden Situationsdaten, die als Ergebnis des Schrittes S3 erhalten wer den, jedoch meist auch weitere Informationen umfassen, insbesondere auch eine Fahrsituationsklasse und die aktuell befahrene geographische Region beschreiben können. Ferner können auch weiterhin Sensordaten selbst als Situationsdaten dienen.

Die Situationsdaten werden im Schritt S4 verwendet, um auf im Stand der Technik grundsätzlich bekannte Art und Weise eine zu befahrende Trajektorie für den weiteren vollständig automatischen Betrieb des Kraftfahrzeugs zu er mitteln. Dies kann beispielsweise durch einen Trajektorienermittlungsalgorith- mus geschehen.

In einem Schritt S5 wird dann der abgerufene, aktuell zu verwendende Ver- kehrsregelsatz genutzt, um die ermittelte, aktuell zu befahrende Trajektorie auf Konformität mit den Verkehrsregeln zu überprüfen. Wird festgestellt, dass we nigstens eine Verkehrsregel nicht eingehalten ist, erfolgt in einem Schritt S6, insbesondere unter Verwendung einer die nicht eingehaltene Verkehrsregel und die Art der Nichteinhaltung beschreibenden Anpassungsinformation, eine entsprechende Anpassung der aktuell zu befahrenden T rajektorie, um die Ver kehrsregelkonformität herzustellen.

Dabei sind zwei grundsätzliche Architekturen bei einer zumindest teilweisen Überprüfung nach der Ermittlung denkbar. In einer ersten Architektur kann die anzupassende Trajektorie gemeinsam mit der Anpassungsinformation als Zu satzinformation an den Trajektorienermittlungsalgorithmus zurückgegeben werden, welcher unter Beachtung dieser Zusatzinformation eine Anpassung vornimmt. Möglich ist es aber auch, einen dedizierten Anpassungsalgorithmus zu verwenden, um die Verkehrsregelkonformität im Schritt S6 herzustellen. In beiden Fällen kann vorgesehen sein, dass eine erneute Überprüfung im Schritt S5 stattfindet, falls eine Verletzung einer anderen Verkehrsregel durch die An passung nicht ausgeschlossen werden kann. Das Ergebnis jeder Überprüfung im Schritt S5 und jede Verwendung einer Verkehrsregel, um die aktuell zu befahrende Trajektorie anzupassen, wird in einem als Ringspeicher ausgebildeten Speichermittel abgespeichert, um die Anwendung der Verkehrsregel und ihren Einfluss auf die Steuerung des Kraft fahrzeugs zu dokumentieren, beispielsweise dann, wenn ein Unfall oder eine andere Situation auftreten, die eine Dokumentation notwendig machen kön nen. Ebenso wird die verwendete Version, also der Stand, der Verkehrsregel datenbank, aus der der Verkehrsregelsatz im Schritt S2 abgerufen wurde, ge speichert. In einem Schritt S7 wird die gegebenenfalls angepasste, aktuell zu befahrende Trajektorie dann zur Führung des Kraftfahrzeugs verwendet, bevor im nächs ten Zeitschritt bei der regelmäßig vorzunehmenden Aktualisierung der aktuell zu befahrenden Trajektorie wieder zum Schritt S3 zurückgekehrt wird. Fig. 2 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Systems 1 , mit dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. Das System 1 weist zum einen die zentrale Servereinrichtung 2 auf, auf der die Verkehrsre geldatenbank 3 abgelegt und bereitgestellt wird. Hier finden auch zentral Ak tualisierungsmaßnahmen und dergleichen statt. Die Verkehrsregeldatenbank 3 wird, wie beschrieben, durch eine Mehrzahl von Kraftfahrzeugen 4 bei deren vollständig automatischer Führung genutzt, wobei jedes dieser Kraftfahrzeuge 4 ein Fahrzeugsystem 5 zur vollständig automatischen Führung des Kraftfahr zeugs 4 aufweist, welches mithin die hoch- bzw. vollautomatische Fahrzeug führungsfunktion durchführt und hierzu eine Steuereinrichtung 6 nutzt. Die Steuereinrichtung 6 kann über eine Kommunikationseinrichtung 7 des jeweili gen Kraftfahrzeugs 4 die beschriebene Kommunikationsverbindung 8 zur zentralen Servereinrichtung 2 aufbauen und somit Verkehrsregelsätze aus der Verkehrsregeldatenbank 3 abrufen. Ferner ist die Steuereinrichtung 6 jedes der Kraftfahrzeuge 4 zur Durchführung der Schritte S2 bis S7 ausgebildet. Mit hin sind die Kraftfahrzeuge 4 erfindungsgemäße Kraftfahrzeuge.

Dabei sei angemerkt, dass die Kraftfahrzeuge 4 selbstverständlich auch wei tere in die vollständig automatische Führung des jeweiligen Kraftfahrzeugs 4 eingebundene Komponenten umfassen, beispielsweise Umgebungssenso ren, weitere Fahrzeugsysteme, Eigensensoren und dergleichen für Eingangs daten der Situationsinterpretation im Schritt S3 und eine Vielzahl von ansteu erbaren Aktoren, insbesondere umfassend Antriebs- und Bremsmittel sowie Lenkmittel. Es sei darauf hingewiesen, dass die Eingangsdaten zur Situations- Interpretation und/oder aus der Situationsinterpretation hervorgehende Situa tionsdaten selbstverständlich auch wenigstens teilweise Eingangsdaten zur Überprüfung darstellen können, ob Anwendungsfälle für Verkehrsregeln vor liegen. Es sei ferner darauf hingewiesen, dass es insbesondere dann, wenn der aktuelle Betriebszustand des Kraftfahrzeugs bzw. die aktuelle Fahrsitua- tion als Startpunkt der aktuell zu befahrenden Trajektorie mit auf Konformität mit den Verkehrsregeln überprüft werden, eine Nichtkonformität des aktuellen Zustands festgestellt werden kann, welcher jedoch auch durch in der Ver kehrsregeldatenbank 3 enthaltene, nicht zwangsläufig juristisch fundierte Ver kehrsregeln behandelt werden kann, um beispielsweise aus einem Anwen- dungsfall bzw. einer Fahrsituationsklasse wieder auszusteigen.

Gemäß Fig. 3 umfasst die Steuereinrichtung 6 mithin zunächst eine Situations interpretationseinheit 16, die die Situationsdaten gemäß Schritt S3 erzeugt, wobei ebenfalls bereits Positionsdaten des Positionssensors 17, hier eines GPS-Sensors, und digitales Kartenmaterial eines hier nicht näher gezeigten Navigationssystems des Kraftfahrzeugs genutzt werden kann, um die aktuell befahrene geographische Region festzustellen. In diesem Fall wird diese durch eine Abrufeinheit 9 aus den entsprechenden Situationsdaten ermittelt. Anderenfalls kann auch die Abrufeinheit 9 selbst zur Auswertung von Positionsdaten sowie insbesondere von digitalem Kartenmaterial des Naviga tionssystems ausgebildet sein. Die Abrufeinheit 9 ist auch zum Abrufen eines Verkehrsregelsatzes für die aktuell befahrene geographische Region aus der Verkehrsregeldatenbank 3 ausgebildet, insbesondere unter zusätzlicher Be- rücksichtigung einer sich beispielsweise aus den Situationsdaten der Situa tionsinterpretationseinheit 7 ergebenden Fahrsituationsklasse. Das Abrufen eines Verkehrsregelsatzes aus der Verkehrsregeldatenbank 3 erfolgt bei Vor liegen einer Abrufbedingung, wie oben beschrieben, beispielsweise bei Wech sel der geographischen Region und/oder der Fahrsituationsklasse und/oder bei Vorliegen einer Aktualisierungsinformation. Anders formuliert ist die Abru feinheit zur Durchführung des Schrittes S2 ausgebildet.

Eine Trajektorienermittlungseinheit 10 ist zur Trajektorienplanung ausgebildet, vgl. Schritt S4, während eine Überprüfungseinheit 11 zur Überprüfung auf Konformität mit den Verkehrsregeln des Verkehrsregelsatzes, also deren Ein haltung, Schritt S5, ausgebildet ist. Die Trajektorienermittlungseinheit 10 rea lisiert einen Trajektorienermittlungsalgorithmus, die Überprüfungseinheit 11 ei nen Überprüfungsalgorithmus, welcher in Ausführungsbeispielen aus der be schriebenen Kompilierung unter Nutzung des Verkehrsregelsatzes hervorge- gangen sein kann. In der Variante, dass die aktuell zu befahrene Trajektorie bei Nichtkonformität in der Überprüfungseinheit 11 selbst angepasst werden soll, kann die Überprüfungseinheit 11 auch den entsprechenden Anpassungs algorithmus realisieren. Bei Nichtkonformität wird eine Anpassungseinheit 12, welche beispielsweise einen Anpassungsalgorithmus realisieren kann, verwendet, um die Konformi tät mit dem Verkehrsregelsatz herzustellen, vgl. Schritt S6.

Dabei sei an dieser Stelle angemerkt, dass je nach konkreter Ausgestaltung die Trajektorienermittlungseinheit 10, die Überprüfungseinheit 11 und die An passungseinheit 12 auch zumindest teilweise ineinander integriert vorgesehen sein können, beispielsweise wenn Überprüfungsaspekte durch Randbedin gungen bei der Trajektorienermittlung umgesetzt werden und/oder die Anpas sung durch den Trajektorienermittlungsalgorithmus selbst erfolgt, so dass die Anpassungseinheit 12 letztlich lediglich die geeignete Zusatzinformation (An passungsinformation) an die Trajektorienermittlungseinheit 10 bereitstellen muss bzw. diese in einen speziellen Modus umschalten muss. In einer Führungseinheit 13 wird schließlich die gegebenenfalls angepasste aktuell befahrene Trajektorie gemäß dem Schritt S7 zur Führung des Kraft fahrzeugs 4 verwendet, wie dies grundsätzlich bekannt ist.

Im vorliegenden Fall weist die Steuereinrichtung 6 ferner auch eine Protokol- lierungseinheit 14 auf, die wie beschrieben die Verwendung der Verkehrsre geln des Verkehrsregelsatzes durch Einträge in einem als Ringspeicher um gesetzten Speichermittel 15 protokolliert.