DE102016210760A1 - Method for interaction between a vehicle and road users - Google Patents

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Interaktion zwischen einem Fahrzeug und einem Verkehrsteilnehmer, umfassend die Schritte: Aufbau eines Umfeldmodells, umfassend ein Bestimmen von Anfangs-Verkehrsteilnehmerzustandsdaten (Erster Schritt), Entwicklung einer Manöverplanung (Zweiter Schritt), Entwicklung einer Kommunikationsstrategie, Trajektorienplanung und Signaldarstellungs-Planung (Dritter Schritt), Abfahren der Trajektorie und Darstellung von geplanten Signalen zur Umsetzung der Kommunikationsstrategie Vierter Schritt, Erfassen und Interpretieren von Verkehrsteilnehmerzustandsdaten in Reaktion auf die abgefahrene Trajektorie und die dargestellten Signale (Fünfter Schritt), und Bewertung der Manöverplanung und der Kommunikationsstrategie (Sechster Schritt).A method of interacting between a vehicle and a road user is proposed, comprising the steps of: constructing an environment model comprising determining initial road user state data (first step), developing maneuver planning (second step), developing a communication strategy, trajectory planning, and signal presentation planning (Third step), trajectory traversal and presentation of planned signals to implement the communication strategy. Fourth step, capturing and interpreting road user state data in response to the trajectory trawler and the signals presented (fifth step), and evaluating maneuver planning and communication strategy (sixth step ).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Interaktion zwischen einem Fahrzeug und einem Verkehrsteilnehmer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a method for interaction between a vehicle and a road user according to the preamble of patent claim 1.

(Teil-)Autonome Fahrzeuge sind aus dem Bereich der Robotik bekannt, z.B. im Bereich der Logistik oder des Transportwesens. Die Hauptaufgabe solcher Fahrzeuge besteht darin, ihre Umwelt zu erkennen und ihre Bewegungen so anzupassen, dass die ihr Ziel erreichen und dabei Hindernisse möglichst vermeiden. (Partial) Autonomous vehicles are known in the field of robotics, e.g. in the field of logistics or transport. The main task of such vehicles is to recognize their environment and to adapt their movements so that they reach their destination while avoiding obstacles wherever possible.

Systeme, die ein kontrolliertes Führen eines (teil-)autonomen Fahrzeugs ermöglichen und dabei die Kommunikation und Manöverplanung des Fahrzeuges bestimmen, entscheiden in der Regel situationsabhängig anhand von Sensordaten mit vorgegebenen Entscheidungsmustern, um Kollisionen aus dem Weg zu gehen und optimal am Verkehr teilzunehmen. Ein solches System ist beispielsweise aus der US-Patentanmeldung US20110095879 A1 bekannt. Hier wird ein lernendes Fahrzeug gezeigt, das basierend auf dem gemessenen Fahrverhalten des Fahrers in bestimmten Situationen einen Fahreingriff lernt. Die Situationen und das Fahrverhalten werden aufgrund von Sensordaten erfasst und bewertet. Systems that allow controlled driving of a (semi-) autonomous vehicle and thereby determine the communication and maneuver planning of the vehicle, usually decide depending on the situation on the basis of sensor data with predetermined decision patterns to avoid collisions and to participate optimally in the traffic. Such a system is known for example from US patent application US20110095879 A1. Here, a learning vehicle is shown, which learns based on the measured driving behavior of the driver in certain situations, a driving engagement. The situations and driving behavior are recorded and evaluated on the basis of sensor data.

Solche bekannte Systeme sind ein weiterer Schritt auf dem Weg zum voll autonom fahrenden Fahrzeug. Allerdings sind immer noch Verbesserungsmöglichkeiten bezüglich der Kommunikation bzw. Interaktion zwischen Verkehrsteilnehmer(n) und Fahrzeug, auch wenn es nicht (teil-)autonom fährt, sondern lediglich die entsprechende Technologie z.B. zur Erkennung, Interpretation, Auswertung von Daten aufweist, vorhanden. Deshalb ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, das eine Interaktion zwischen einem Fahrzeug und einem Verkehrsteilnehmer zur Verbesserung der Manöverplanung bereitstellt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Such known systems are a further step on the way to a fully autonomous vehicle. However, there are still possibilities for improvement regarding the communication or interaction between the road user (s) and the vehicle, even if it does not drive (partially) autonomously, but only the corresponding technology, e.g. for the detection, interpretation, evaluation of data available. Therefore, it is an object of this invention to provide a method that provides interaction between a vehicle and a road user to improve maneuver planning. This object is achieved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Interaktion zwischen einem Fahrzeug und einem Verkehrsteilnehmer, umfassend die Schritte: Aufbau eines Umfeldmodells, umfassend ein Bestimmen von Anfangs-Verkehrsteilnehmerzustandsdaten (Erster Schritt), Entwicklung einer Manöverplanung (Zweiter Schritt), Entwicklung einer Kommunikationsstrategie, Trajektorienplanung und Signaldarstellungs-Planung (Dritter Schritt), Abfahren der Trajektorie und Darstellung von geplanten Signalen zur Umsetzung der Kommunikationsstrategie (Vierter Schritt), Erfassen und Interpretieren von Verkehrsteilnehmerzustandsdaten in Reaktion auf die abgefahrene Trajektorie und die dargestellten Signale (Fünfter Schritt), und Bewertung der Manöverplanung und der Kommunikationsstrategie (Sechster Schritt). A method of interacting between a vehicle and a road user is proposed, comprising the steps of: constructing an environment model comprising determining initial road user state data (first step), developing maneuver planning (second step), developing a communication strategy, trajectory planning, and signal presentation planning (Third step), trajectory traversal and presentation of planned signals to implement the communication strategy (fourth step), capturing and interpreting road user state data in response to the trajectory and signals represented (fifth step), and evaluating the maneuver planning and communication strategy ( Sixth step).

Vorgeschlagen wird ferner ein Verfahren zur Interaktion zwischen einem Fahrzeug und einem Verkehrsteilnehmer, umfassend die Schritte: Aufbau eines Umfeldmodells, umfassend ein Bestimmen von Anfangs-Verkehrsteilnehmerzustandsdaten (Erster Schritt), Entwicklung einer Manöverplanung (Zweiter Schritt), Entwicklung einer Kommunikationsstrategie, Trajektorienplanung und Signaldarstellungs-Planung (Dritter Schritt), Erfassen einer durch einen Fahrer abgefahrenen Trajektorie und durch einen Fahrer initiierter Signale (Vierter Schritt), wobei der dritte und vierte Schritt gleichzeitig erfolgen können; Vergleichen der Manöverplanung und/oder der Kommunikationsstrategie und/oder Trajektorienplanung mit der erfassten Trajektorie und der durch den Fahrer initiierten Signale (Fünfter erster Teilschritt), Erfassen und Interpretieren von Verkehrsteilnehmerzustandsdaten in Reaktion auf die abgefahrene Trajektorie und die dargestellten Signale und Bewertung der im vierten Schritt durch den Fahrer abgefahrenen Trajektorie (Fünfter zweiter Teilschritt), wobei der fünfte erste Teilschritt (S51) und der fünfte zweite Teilschritt (S52) in beliebiger Reihenfolge oder parallel erfolgen können, und Bewertung der Manöverplanung und Kommunikationsstrategie basierend auf dem ersten und dem zweiten fünften Teilschritt (Sechster Schritt). Also proposed is a method for interaction between a vehicle and a road user, comprising the steps of: constructing an environment model comprising determining initial road user condition data (first step), developing maneuver planning (second step), developing a communication strategy, trajectory planning, and signal presentation Scheduling (third step), detecting a trajectory worn by a driver and signals initiated by a driver (fourth step), wherein the third and fourth steps may occur simultaneously; Comparing the maneuver planning and / or the communication strategy and / or trajectory planning with the detected trajectory and the signals initiated by the driver (fifth first sub-step), detecting and interpreting road user state data in response to the worn trajectory and signals and evaluating in the fourth step trajectory traversed by the driver (fifth second sub-step), the fifth first sub-step (S51) and the fifth second sub-step (S52) being arbitrary or parallel, and evaluation of the maneuver planning and communication strategy based on the first and second fifth sub-steps (Sixth step).

In einer Ausgestaltung umfasst die Kommunikationsstrategie ein Interpretieren von Anfangs-Verkehrsteilnehmerzustandsdaten, eine Bestimmung von Interaktionszielen, eine Bestimmung von Inhalten zur Kommunikation, eine Auswahl von Medien und eine Planung eines Bewegungsverhaltens des Fahrzeugs und eine Planung der optischen und/oder akustischen Signaldarstellung entsprechend der Auswahl der Medien. In one embodiment, the communication strategy comprises interpreting initial road user status data, determining destination of interaction, determining content for communication, selecting media, and planning a vehicle's movement behavior and planning the visual and / or acoustic signal representation according to the selection of Media.

In einer Ausgestaltung erfolgt die Kommunikationsstrategie basierend auf der Manöverplanung und/oder die Trajektorienplanung basierend auf der Manöverplanung und der Kommunikationsstrategie und/oder die Signaldarstellungsplanung basierend auf der Kommunikationsstrategie erfolgt. In one embodiment, the communication strategy is based on the maneuver planning and / or the trajectory planning based on the maneuver planning and the communication strategy and / or the signal presentation planning based on the communication strategy is carried out.

In einer Ausgestaltung umfasst die Manöverplanung eine Prädiktion des Verhaltens der Verkehrsteilnehmer, ein Bestimmen eines Kooperationsziels und eine Entscheidungsfindung, und das Kooperations-Ziel wird aus dem Umfeldmodell und der Prädiktion bestimmt wird und zur Entscheidungsfindung verwendet und/oder die Kommunikationsstrategie auf Basis des Kooperationsziels erfolgt. Vorteilhafterweise erfolgt die Entscheidungsfindung über eine Kostenfunktion, wie später beschrieben. In one embodiment, the maneuvering planning includes predicting the behavior of the road users, determining a cooperation goal and decision making, and the cooperation goal is determined from the environment model and the prediction and used for decision making and / or the communication strategy is based on the cooperation goal. Advantageously, decision making is via a cost function as described later.

In einer Ausgestaltung erfolgt ein Interpretieren von im Umfeldmodell bestimmten Anfangs-Verkehrsteilnehmerzustandsdaten zusätzlich im zweiten Schritt und/oder im dritten Schritt und wird in die Entwicklung bzw. Planung integriert. In one refinement, interpreting of the initial road user status data determined in the environment model additionally takes place in the second step and / or in the third step and is integrated into the development or planning.

In einer Ausgestaltung werden zur Bestimmung und Interpretierung von Verkehrsteilnehmerzustandsdaten Kontextinformationen erfasst, umfassend ein Erfassen, ob ein oder mehrere Mitfahrer im Fahrzeug vorhanden sind, ein Erfassen einer Interaktion zwischen Fahrer und dem oder den Mitfahrer und/oder Verkehrsteilnehmern, und ein Erfassen des Kontextes der Interaktion. Das Interpretieren von Verkehrsteilnehmerzustandsdaten umfasst ferner ein Interpretieren aufgrund der durch die Durchführung des vierten Schritts entstandenen Reaktionen von Verkehrsteilnehmern, umfassend Fahrzeuginsassen und/oder Verkehrsteilnehmer in der Nähe des Fahrzeugs, welche von der Manöverplanung und Kommunikationsstrategie bzw. dem vom Fahrer initiierten Signalen und der Trajektorie betroffen sind, und/oder eine aufgrund der Manöverplanung und Kommunikationsstrategie bzw. dem vom Fahrer initiierten Signalen und der Trajektorie entstandene Verkehrssituation, wobei Reaktionen von Verkehrsteilnehmern gemessene Daten über den Zustand der Verkehrsteilnehmer umfassen. In one embodiment, context information is captured for determining and interpreting road user condition data, including detecting whether one or more passengers are present in the vehicle, detecting interaction between the driver and the passenger (s), and detecting the context of the interaction , Interpreting road user condition data further includes interpreting based on the reactions of road users resulting from the performance of the fourth step, including vehicle occupants and / or road users in the vicinity of the vehicle, affected by the maneuver planning and communication strategy and the driver initiated signals and the trajectory are, and / or resulting from the maneuver planning and communication strategy or the driver-initiated signals and the trajectory resulting traffic situation, reactions of road users comprise measured data on the state of the road users.

Vorteilhafterweise wird die entstandene Verkehrssituation durch im Fahrzeug vorhandene Sensoren erfasst und/oder über eine Schnittstelle an das Fahrzeug von einer äußeren Stelle übermittelt. Die äußere Stelle kann derart ausgebildet sein, dass sie Informationen über die Änderung der Verkehrssituation, welche auf dem Fahr- bzw. Bewegungsverhalten (der Verkehrsteilnehmer), aus der Manöverplanung, der Entwicklung der Kommunikationsstrategie und/oder der Trajektorienplanung und/oder der Signaldarstellungsplanung resultieren, an das Fahrzeug zum Lernen übermittelt. Advantageously, the resulting traffic situation is detected by existing sensors in the vehicle and / or transmitted via an interface to the vehicle from an external location. The outer location may be configured to provide information about the change in the traffic situation resulting from the driving behavior (the road user), the maneuver planning, the development of the communication strategy and / or the trajectory planning and / or the signal presentation planning, transmitted to the vehicle for learning.

In einer Ausgestaltung erfolgt die Bewertung der Manöverplanung und Kommunikationsstrategie bzw. dem vom Fahrer gesteuerten Fahrzeugverhalten basierend auf einer Gesamtbewertung der für eine Fahrsituation bestimmten Bewertung der Verkehrsteilnehmerzustandsdaten, der Effizienz der Manöverplanung und Kommunikationsstrategie bzw. dem vom Fahrer gesteuerten Fahrzeugverhalten und der entstandenen Verkehrssituation. In one embodiment, the evaluation of the maneuver planning and communication strategy or the driver-controlled vehicle behavior is based on an overall assessment of the assessment of the road user status data, the efficiency of the maneuver planning and communication strategy or the driver-controlled vehicle behavior and the resulting traffic situation.

In einer Ausgestaltung erfolgt nach dem sechsten Schritt ein siebter Schritt, in dem, basierend auf der Bewertung im sechsten Schritt, die Manöverplanung und/oder der Kommunikationsstrategie optimiert werden und darauf basierend die Trajektorienplanung und Signaldarstellungsplanung angepasst werden, sowie die angepasste Trajektorie und die angepassten Signale dargestellt werden und/oder das Verfahren zur Manöverplanung und Planung der Kommunikationsstrategie für zukünftige Fahrsituationen angepasst wird. In one embodiment, after the sixth step, there is a seventh step in which, based on the evaluation in the sixth step, the maneuvering and / or the communication strategy are optimized and based on the trajectory planning and signal presentation planning are adjusted, and the adapted trajectory and the adjusted signals be presented and / or the method for maneuver planning and planning the communication strategy for future driving situations adapted.

Ferner wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, das dazu eingerichtet ist, das beschriebene Verfahren durchzuführen, zumindest umfassend Sensoren zur Erfassung zumindest von Umgebungsdaten, Verkehrsteilnehmerzustandsdaten, umfassend Zustandsdaten von Insassen des Fahrzeugs und Zustandsdaten von Verkehrsteilnehmern außerhalb des Fahrzeugs, sowie vom Fahrer initiierte Signale; zumindest ein Steuergerät, das dazu eingerichtet ist, zumindest die erfassten Signale auszuwerten und ein Umfeldmodell aufzubauen, eine Manöverplanung und eine Kommunikationsstrategie zu entwickeln, eine Trajektorienplanung und eine Signaldarstellungs-Planung durchzuführen; sowie ein oder mehrere Signale an vorhandene Aktuatoren zum Abfahren der Trajektorie und zum Setzen von geplanten Signalen auszugeben; und Mittel zur Signaldarstellung zur Darstellung der geplanten Signale. Furthermore, a vehicle is proposed which is set up to carry out the method described, at least comprising sensors for acquiring at least ambient data, road user status data comprising status data of occupants of the vehicle and status data of road users outside the vehicle, and signals initiated by the driver; at least one control device which is set up to evaluate at least the detected signals and to set up an environment model, to develop a maneuver planning and a communication strategy, to carry out a trajectory planning and a signal representation planning; and output one or more signals to existing actuators to traverse the trajectory and to set scheduled signals; and signal display means for displaying the scheduled signals.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawing, the inventive details shows, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. 1 FIG. 3 shows a flowchart of the method according to an embodiment of the present invention.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung. 2 shows a flowchart of the method according to another embodiment of the present invention.

3 zeigt eine Verkehrssituation zur Verwendung des Verfahrens gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. 3 shows a traffic situation for using the method according to an embodiment of the present invention.

Um eine Regelung des Verhaltens, umfassend Bewegungsverhalten und Signalgebung eines Fahrzeugs derart durchzuführen, dass das Fahrzeug auf die Reaktion von Verkehrsteilnehmern möglichst ebenso gut oder besser reagiert wie ein menschlicher Fahrer, ist es wichtig, dass das Fahrzeug lernt, wie sich der Fahrer in bestimmten Situationen verhält. Hierzu können Daten über das Verhalten oder die Reaktion von betroffenen Verkehrsteilnehmern erfasst und ausgewertet werden. Das Verhalten und die Reaktionen, also der Zustand von Verkehrsteilnehmern, werden nachfolgend als Verkehrsteilnehmerzustandsdaten bezeichnet. Ferner kann eine Kommunikation vom Fahrzeug ausgehen, welche dem außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Verkehrsteilnehmer Signale gibt, wie sich das Fahrzeug verhalten wird und sich der Verkehrsteilnehmer (im besten Fall) zu verhalten hat. In order to control the behavior, including movement behavior and signaling of a vehicle in such a way that the vehicle reacts as well or better to the reaction of road users as a human driver, it is important that the vehicle learns how the driver is in certain situations behaves. For this purpose, data on the behavior or the reaction of affected road users can be recorded and evaluated. Behavior and reactions, ie the condition of road users, are described below Road user state data called. Furthermore, a communication can originate from the vehicle, which signals to the road user located outside the vehicle how the vehicle will behave and the road user has to behave (at best).

In 1 und 2 sind die ersten drei Schritte S1 bis S3 identisch, d.h. dass das Fahrzeug eine Strategie entwickelt, wie es sich in einer bestimmten Situation verhält (2) oder verhalten würde (1, Lernmodus). Im ersten Schritt S1 erfolgt ein Aufbau eines Umfeldmodells, umfassend ein Bestimmen von Anfangs-Verkehrsteilnehmerzustandsdaten, im zweiten Schritt S2 wird eine Manöverplanung entwickelt und im dritten Schritt S3 wird eine Kommunikationsstrategie entwickelt, sowie eine Trajektorienplanung und Signaldarstellungs-Planung basierend auf der erkannten Verkehrssituation bzw. den Anfangs-Verkehrsteilnehmerzustandsdaten (aus dem Umfeldmodell) durchgeführt. In 1 and 2 the first three steps S1 to S3 are identical, ie that the vehicle develops a strategy as it behaves in a particular situation ( 2 ) or behave ( 1 , Learning mode). In the first step S1, an environment model is set up, comprising determining initial road user status data, maneuver planning is developed in the second step S2, and in the third step S3 a communication strategy is developed, as well as a trajectory planning and signal planning based on the detected traffic situation or the initial road user state data (from the environment model).

Wie in 1 im vierten Schritt S4 dargestellt lernt das Fahrzeug im Lernmodus vom Fahrer, wie dieser auf bestimmte Situationen reagiert, d.h. welche Trajektorie er mit welcher Geschwindigkeit abfährt und welche Signale er gibt bzw. initiiert, z.B. Blinken. Das heißt, es erfolgt ein Erfassen einer durch einen Fahrer abgefahrenen Trajektorie und durch einen Fahrer initiierter Signale. Danach erfolgt in einem fünften ersten Teilschritt S51 ein Vergleichen der durch das Fahrzeug bestimmten Manöverplanung und/oder der Kommunikationsstrategie und/oder Trajektorienplanung mit der erfassten Trajektorie, d.h. der vom Fahrer abgefahrenen Trajektorie inklusive Geschwindigkeit, und der durch den Fahrer initiierten Signale mit der Systemstrategie, also der in Schritten S2 und S3 erfolgten Manöverplanung, Kommunikationsstrategie, Trajektorienplanung und Signaldarstellungs-Planung. In einem fünften zweiten Teilschritt S52 erfolgt ein Erfassen und Interpretieren von Verkehrsteilnehmerzustandsdaten, d.h. der Reaktion der Verkehrsteilnehmer auf die abgefahrene Trajektorie, und eine Bewertung der im vierten Schritt S4 durch den Fahrer abgefahrenen Trajektorie. In einem sechsten Schritt S6 erfolgt schließlich eine Bewertung der Manöverplanung und Kommunikationsstrategie basierend auf dem ersten und dem zweiten fünften Teilschritt S51, S52. Der erste und zweite fünfte Teilschritt S51, S52 kann dabei in beliebiger Reihenfolge oder parallel abgearbeitet werden, auch wenn dies in 2 zur Vereinfachung nicht dargestellt ist. Die Bewertung erfolgt dabei derart, dass z.B. bei einer positiven Bewertung der Reaktionen und der entstandenen Situation die Manöverplanung und Kommunikationsstrategie desto besser bewertet werden, je näher die daraus möglichen Trajektorien und Signale an der vom Fahrer initiierten Trajektorie und den vom Fahrer initiierten Signalen liegen. Optional kann in einem siebten Schritt S7 eine Optimierung der Manöverplanung und/oder der Kommunikationsstrategie erfolgen, z.B. basierend auf einer Anpassung einer Kostenfunktion. As in 1 In the fourth step S4, the vehicle learns in the learning mode from the driver how he / she reacts to certain situations, ie which trajectory he departs at what speed and which signals he gives or initiates, eg flashing. That is, there is detected a trajectory worn by a driver and signals initiated by a driver. Thereafter, in a fifth first sub-step S51, a comparison is made of the maneuver planning determined by the vehicle and / or the communication strategy and / or trajectory planning with the detected trajectory, ie the trajectory traversed by the driver including the speed, and the signals initiated by the driver with the system strategy, that is, the maneuver planning, communication strategy, trajectory planning and signal presentation planning carried out in steps S2 and S3. In a fifth, second, sub-step S52, the user of the road and the condition of the road is detected and interpreted, that is, the reaction of the road users to the worn-out trajectory, and an evaluation of the trajectory traveled by the driver in the fourth step S4. Finally, in a sixth step S6, the maneuver planning and communication strategy are evaluated on the basis of the first and second fifth sub-steps S51, S52. The first and second fifth sub-steps S51, S52 can be executed in any order or in parallel, even if this is in 2 not shown for simplicity. The evaluation takes place in such a way that, for example, in the case of a positive evaluation of the reactions and the resulting situation, the closer the resulting trajectories and signals to the driver-initiated trajectory and the signals initiated by the driver, the better the assessment of the maneuver planning and communication strategy. Optionally, in a seventh step S7, an optimization of the maneuver planning and / or the communication strategy can take place, for example based on an adaptation of a cost function.

In 2 ist ab dem vierten Schritt S4 die Abfolge des Verfahrens dargestellt, wenn das Fahrzeug seine Strategie basierend auf der Manöverplanung, der Kommunikationsstrategie, der Trajektorienplanung und der Signaldarstellungs-Planung durchführt. Das heißt, es erfolgt ein Abfahren der geplanten Trajektorie und Darstellung von geplanten Signalen zur Umsetzung der Kommunikationsstrategie. Danach erfolgt in einem fünften Schritt S5 ein Erfassen und Interpretieren von Verkehrsteilnehmerzustandsdaten, d.h. Zustandsdaten von Insassen des Fahrzeugs sowie außerhalb des Fahrzeugs befindlichen, von der Fahrsituation betroffenen Verkehrsteilnehmern. In einem sechsten Schritt S6 erfolgt schließlich eine Bewertung der Manöverplanung und Kommunikationsstrategie. Optional kann in einem siebten Schritt S7 eine Optimierung der Manöverplanung und/oder der Kommunikationsstrategie erfolgen, z.B. basierend auf einer Kostenfunktion. Schritt S4 könnte auch gleichzeitig mit Schritt S3 nach Schritt S2 erfolgen, auch wenn dies in Figur zur Vereinfachung nicht dargestellt ist. In 2 For example, starting from the fourth step S4, the sequence of the method is illustrated when the vehicle executes its strategy based on the maneuver planning, the communication strategy, the trajectory planning, and the signal presentation planning. That is, there is a departure of the planned trajectory and representation of planned signals to implement the communication strategy. Thereafter, in a fifth step S5, a capturing and interpreting of road user status data, ie, status data of occupants of the vehicle as well as road users located outside the vehicle and affected by the driving situation, takes place. Finally, in a sixth step S6, an evaluation of the maneuver planning and communication strategy takes place. Optionally, an optimization of the maneuver planning and / or the communication strategy can take place in a seventh step S7, for example based on a cost function. Step S4 could also take place simultaneously with step S3 after step S2, even if this is not shown in the figure for the sake of simplicity.

Zusätzlich zum Erfassen und Interpretieren der Verkehrsteilnehmerzustandsdaten in Schritt S5 bzw. S52 kann ein Bestimmen und Interpretieren der im Umfeldmodell erfassten Anfangs-Verkehrsteilnehmerzustandsdaten, d.h. vor allem der Daten der Insassen des Fahrzeugs bereits bei der Manöverplanung, der Planung der Kommunikationsstrategie, der Trajektorienplanung und Signaldarstellungs-Planung erfolgen. Beispielsweise kann erkannt werden, ob der Fahrer und/oder der Beifahrer ein Gespräch führen und welche Emotionen dieses hervorruft, es kann erkannt werden, ob der Fahrer unaufmerksam, erregt, müde etc. ist und basierend auf diesen erkannten Zustandsdaten in Verbindung mit der Reaktion auf eine bestimmte Situation gelernt und auch bewertet werden, wie auf bestimmte Situationen reagiert wurde und diese Reaktion bewertet werden. Auch kann die Manöver- und Kommunikationsstrategie entsprechend auf den aktuellen Zustand des Fahrers angepasst werden. In addition to detecting and interpreting the road user state data in step S5 or S52, determining and interpreting the initial road user state data acquired in the environment model, i. especially the data of the occupants of the vehicle already in the maneuver planning, the planning of the communication strategy, the trajectory planning and signal presentation planning done. For example, it can be recognized whether the driver and / or the passenger is conducting a conversation and what emotions this causes, it can be recognized whether the driver is inattentive, agitated, tired, etc. and based on this detected condition data in connection with the response to learning and assessing a particular situation, responding to specific situations, and evaluating that response. Also, the maneuvering and communication strategy can be adapted to the current condition of the driver.

Durch die Erfassung von Anfangs-Verkehrsteilnehmerzustandsdaten des Fahrers und/oder von Mitfahrern oder auch von außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Verkehrsteilnehmern werden zusätzliche Daten generiert, die einen Einfluss auf die Manöverplanung, Kommunikationsstrategie und Trajektorienplanung ausüben. Als Verkehrsteilnehmerzustandsdaten sind Reaktionen auf die Systemstrategie (Manöverplanung, Kommunikationsstrategie etc.) oder Fahrweise des Fahrers (wie in Schritt S4 in 1, also die abgefahrene Trajektorie und Geschwindigkeit) zu verstehen. Auch können Verkehrsteilnehmerzustandsdaten inklusive Fahrer- bzw. Insassenzustandsdaten gemessene Daten über den Zustand der Verkehrsteilnehmer, Kontextinformationen und Eingriffe in den Fahrzustand umfassen. By capturing the driver's and / or rider's starting road user status data or even from outside the vehicle, additional data is generated which has an impact on maneuver planning, communication strategy and trajectory planning. As road user status data, reactions to the system strategy (maneuver planning, communication strategy, etc.) or driving style of the driver (as in step S4 in FIG 1 to understand, therefore, the crazy trajectory and speed). Also can Road user state data including driver or occupant state data includes measured data about the state of the road users, context information and intervention in the driving state.

Dabei umfassen gemessene Daten über den Zustand der Verkehrsteilnehmer die Temperatur des Fahrers, des oder der Mitfahrer und/oder des Verkehrsteilnehmers an einer oder mehreren Stellen des Körpers, Gesichtsfarbe, Puls, Gestik, Mimik, Lautäußerungen oder gesprochene Sprache, Blickrichtung und/oder Geschwindigkeit einer Blickänderung, Position, Bewegungsrichtung und Änderung von Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung, Kopfhaltung, Körperhaltung, Kopfbewegungen, Hautleitwert, also jegliche z.B. durch Sensoren, Kamerasysteme oder andere technische Mittel erfassbare Daten über den Zustand einer Person. Measured data on the condition of the road users includes the temperature of the driver, the one or more passengers and / or the road user at one or more locations of the body, face color, pulse, gestures, facial expressions, vocalizations or spoken language, viewing direction and / or speed Change of vision, position, direction of movement and change of speed and direction of movement, head posture, posture, head movements, skin conductance, ie any eg by sensors, camera systems or other technical means detectable data about the condition of a person.

Ferner umfassen Kontextinformationen ein Erfassen, ob ein oder mehrere Mitfahrer im Fahrzeug vorhanden sind, ein Erfassen einer Interaktion zwischen Fahrer und dem oder den Mitfahrer und/oder Verkehrsteilnehmern, erkannte Verkehrsmittel und akutes Nutzungsverhalten, z.B. dass ein Radfahrer abgestiegen ist, sowie ein Erfassen des Kontextes und ein Bestimmen, ob die Fahrerzustandsdaten auf Umfeldbedingungen und/oder Verkehrsteilnehmer und/oder auf der Interaktion mit dem oder den Mitfahrern basieren. Eingriffe in den Fahrzustand sind beispielsweise Eingriffe durch den Fahrer, da dieser das Lenkrad übernimmt. Dies kann unterschiedliche Ursachen haben, z.B. ein Erkennen einer Situation, auf die das Fahrzeug wahrscheinlich nicht oder falsch reagiert. Dies kann aus Erfahrung erfolgen oder situationsabhängig spontan. Further, context information includes detecting whether one or more passengers are present in the vehicle, detecting interaction between the driver and the one or more passengers and / or road users, detected means of transport, and acute usage behavior, e.g. that a cyclist has descended, as well as detecting the context and determining whether the driver status data is based on environmental conditions and / or road users and / or on interaction with the one or more passengers. Intervention in the driving state, for example, intervention by the driver, as this takes over the steering wheel. This can have different causes, e.g. a recognition of a situation that the vehicle is unlikely to respond to or incorrectly responding to. This can be done from experience or spontaneous depending on the situation.

Diese Daten können für die Manöverplanung verwendet werden, welche eine Prädiktion des Verhaltens anderer Verkehrsteilnehmer, ein Kooperationsziel und eine Entscheidungsfindung umfasst, d.h. es erfolgt eine Erstellung und Bewertung von Manöveroptionen sowie eine Auswahl einer Manöveroption. Unter Kooperationsziel ist die Planung des Verhaltens des Ego-Fahrzeugs in Bezug auf das Verhalten gegenüber dem Verkehrsteilnehmer, z.B. einem Fahrzeug, einem Fußgänger, einem Radfahrer etc. zu verstehen, d.h. die Strategie, wie sich beide im Bezug zueinander verhalten sollen. Die Entscheidungsfindung umfasst z.B. eine Bewertung der Manöveroptionen und die Wahl des Manövers, wobei die Manöveroptionen auch anhand der Kommunikationswirkung bewertet werden, z.B. im Rahmen einer Kostenfunktion, welche auch Sicherheit, Komfort etc. der Manöveroption bewertet. These data may be used for maneuver planning, which includes predicting the behavior of other road users, a cooperation objective, and decision making, i. there is a creation and evaluation of maneuver options and a selection of a maneuver option. The co-operation objective is the planning of the behavior of the ego vehicle with regard to the behavior towards the road user, e.g. a vehicle, a pedestrian, a cyclist, etc., i. the strategy of how both should relate to each other. The decision-making includes e.g. an assessment of the maneuvering options and the choice of maneuver, the maneuvering options also being evaluated on the basis of the communication effect, e.g. in the context of a cost function, which also assesses safety, comfort etc. of the maneuver option.

Unter Verkehrsteilnehmer sind der Fahrer, mögliche Insassen von Fahrzeugen, andere Fahrzeuge und auch andere Verkehrsteilnehmer, welche sich außerhalb des eigenen Fahrzeugs befinden, zu verstehen. Vorteilhafterweise werden die Verkehrsteilnehmerzustandsdaten nur von Verkehrsteilnehmern erfasst und bewertet, welche sich innerhalb oder in der Nähe des eigenen Fahrzeugs befinden bzw. für die Verkehrssituation, welche zu bewältigen ist, relevant sind. Road users include the driver, possible occupants of vehicles, other vehicles and other road users who are outside their own vehicle. Advantageously, the road user status data are only detected and evaluated by road users, who are located within or in the vicinity of the own vehicle or are relevant to the traffic situation that has to be managed.

Die Kommunikationsstrategie wird auf Basis von Manöverplanung, Kooperationsziel, Umfeldmodell, insbesondere Verkehrsteilnehmerzustandsdaten, bestimmt. Das Umfeldmodell umfasst insbesondere auch unveränderliche Eigenschaften des Verkehrsteilnehmers wie z.B. sein Alter (Kind, älterer Mensch). Dazu werden folgende Schritte durchgeführt:

  • – Bestimmen des oder der Interaktionsziele, d.h. was möchte das Fahrzeug erreichen und wie muss sich der Verkehrsteilnehmer dafür verhalten.
  • – Bestimmen des Inhalts der Kommunikation, d.h. was bzw. welche Nachricht wird dargestellt, wobei hier eine Darstellung gegenüber einem betroffenen Verkehrsteilnehmer erfolgen kann, so dass dieser erkennt, dass das (Ego-)Fahrzeug ihn erkannt hat oder dass das (Ego-)Fahrzeug mitteilt, dass es z.B. autonom fährt.
  • – Auswahl der Medien, d.h. was wird wie dargestellt, z.B. optisch und/oder akustisch und/oder Bewegungsverhalten, sowie Art der optischen oder akustischen Ausgabe. Die Auswahl der Medien basiert z.B. auf dem Aspekt, ob der anzusprechende Verkehrsteilnehmer das Fahrzeug sehen oder hören kann (Blickrichtung, Umgebungsgeräusche) und/oder ob zunächst die Aufmerksamkeit auf das Fahrzeug gelenkt werden soll und/oder ob andere Verkehrsteilnehmer beeinträchtigt werden.
  • – Planung des Bewegungsverhaltens des Fahrzeugs hinsichtlich der Kommunikation, d.h. beispielsweise eine „Übersetzung “ der Kommunikationsinhalte in Kommunikations-Anforderungen an das Bewegungsverhalten (insbesondere an die Trajektorie inkl. Geschwindigkeit), z.B. frühzeitige Erkennbarkeit Bremsvorgang, Zielwerte und Constraints, d.h. Bedingungen bzw. Einschränkungen, für die Trajektorienplanung, z.B. maximale/minimale/optimale Geschwindigkeit, Bremsintensität/-kurvenparameter, Haltepunkt, lateraler und longitudinaler Abstand zu Verkehrsteilnehmer, Winkel an Haltepunkt, Kurvenradius, Ruck, Zielwerte der Parameter zu bestimmten Zeitpunkten, Constraints bzgl. der Änderung einer der Parameter über die Zeit etc..
  • – Planung der Signalgebung hinsichtlich der Kommunikation, d.h. ob eine optische und/oder akustische Signalgebung erfolgen soll, wann diese erfolgen soll, also zu welchem Zeitpunkt, wo, also an welchem Ort, wie, also mit welcher Ausprägung. Die Ausprägung umfasst insbesondere Lautstärke, Leuchtdichte, Frequenz, Größe, Symbol, Farbe, Rhythmus, Zielwerte der Parameter zu bestimmten Zeitpunkten, Constraints bzgl. der Änderung einer der Parameter über die Zeit etc..
The communication strategy is determined on the basis of maneuver planning, cooperation objective, environment model, in particular road user status data. The environmental model also includes, in particular, immutable characteristics of the road user, such as his age (child, elderly person). For this the following steps are carried out:
  • - Determine the or the interaction goals, ie what does the vehicle want to achieve and how must the road user behave for it.
  • Determining the content of the communication, ie what or which message is displayed, wherein here a representation can be made to an affected road user, so that this recognizes that the (ego) vehicle has recognized him or that the (ego) vehicle tells you that it is driving autonomously, for example.
  • - Selection of the media, ie what will be displayed as, for example, optical and / or acoustic and / or movement behavior, and type of optical or acoustic output. The choice of media is based, for example, on the aspect of whether the road user to be addressed can see or hear the vehicle (viewing direction, ambient noise) and / or whether attention should first be directed to the vehicle and / or whether other road users are impaired.
  • Planning of the movement behavior of the vehicle with regard to the communication, ie for example a "translation" of the communication contents into communication requirements for the movement behavior (in particular to the trajectory including speed), eg early recognition of the braking process, target values and constraints, ie conditions or restrictions, for trajectory planning, eg maximum / minimum / optimal speed, brake intensity / curve parameters, breakpoint, lateral and longitudinal distance to road users, angle at breakpoint, curve radius, jerk, target values of the parameters at specific times, constraints regarding the change of one of the parameters via the time etc ..
  • - Planning the signaling with respect to the communication, ie whether an optical and / or acoustic signaling is to take place, when this should take place, that is, at what time, where, so at what place, how, so with what severity. The expression includes in particular Volume, luminance, frequency, size, symbol, color, rhythm, target values of the parameters at specific times, constraints with regard to the change of one of the parameters over time, etc.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Kommunikationsstrategie

  • – ein Interpretieren der Anfangs-Verkehrsteilnehmerzustandsdaten hinsichtlich der Interaktion des Systems mit dem Verkehrsteilnehmer basierend auf dem Umfeldmodell, insbesondere den Anfangs-Verkehrsteilnehmerzustandsdaten,
  • – eine Bestimmung von Interaktionszielen basierend auf dem Umfeldmodell und der Interpretation der Anfangsverkehrsteilnehmerzustandsdaten sowie der Manöverplanung, insbesondere dem ausgewählten Manöver und dem Kooperations-Ziel,
  • – eine Bestimmung von Inhalten zur Kommunikation basierend auf den Interaktionszielen, der Manöverplanung, insbesondere dem ausgewählten Manöver, dem prädizierten Verhalten des Verkehrsteilnehmers, mit dem interagiert werden soll, und/oder dem Kooperationsziel,
  • – eine Auswahl von Medien basierend auf dem Umfeldmodell, insbesondere den Anfangs-Verkehrsteilnehmerzustandsdaten, und den Interaktionszielen und/oder den Inhalten zu Kommunikation, und insbesondere aufgrund der Bewertung, wie das Erfolgspotential des Mediums bei dem Erreichen der Interaktionsziele bewertet wird,
  • – eine Planung eines Bewegungsverhaltens des Fahrzeugs hinsichtlich der Kommunikation auf Basis von Manöverplanung, insbesondere dem ausgewählten Manöver, und Inhalten zur Kommunikation (d.h. zu kommunizierender Inhalte) und in einer vorteilhaften Ausführungsform zusätzlich auf Basis des Interaktionsziels,
  • – sowie eine Planung der optischen und/oder akustischen Signaldarstellung entsprechend der Auswahl der Medien und auf Basis des Umfeldmodells und den Inhalten zur Kommunikation und/oder den Interaktionszielen.
In an advantageous embodiment, the communication strategy comprises
  • Interpreting the initial road user status data regarding the interaction of the system with the road user based on the environment model, in particular the initial road user status data,
  • A determination of interaction goals based on the environment model and the interpretation of the initial traffic condition data and the maneuver planning, in particular the selected maneuver and the cooperation goal,
  • A determination of content for communication based on the interaction objectives, the maneuver planning, in particular the selected maneuver, the predicted behavior of the road user to interact with, and / or the cooperation objective,
  • A selection of media based on the environment model, in particular the initial road user status data, and the interaction goals and / or the contents for communication, and in particular on the evaluation of how the success potential of the medium is evaluated in achieving the interaction goals,
  • A planning of a movement behavior of the vehicle with regard to the communication on the basis of maneuver planning, in particular the selected maneuver, and contents for communication (ie for content to be communicated) and in an advantageous embodiment additionally on the basis of the interaction goal,
  • - And a planning of the optical and / or acoustic signal representation according to the selection of the media and on the basis of the environment model and the content for communication and / or the interaction goals.

Die Signaldarstellungs-Planung schließlich umfasst ein Erstellen eines zeitlichen Ablaufs für die optische oder akustische Darstellung eines Signals, das den Zielen (aus Planung der Signalgebung) entspricht. Finally, the signal presentation planning involves creating a time sequence for the optical or acoustic representation of a signal that corresponds to the goals (from planning the signaling).

Vorteilhafterweise ist das (Ego-)Fahrzeug 1, wie in 3 gezeigt, mit entsprechenden Sensoren 3, Fernübertragungs/-empfangseinheiten 3 wie Antennen, Funk, Mobilfunk etc., Mitteln zur Signalgebung 5 bzw. Darstellung 5, einem oder mehreren Steuergeräten 100 zur Verarbeitung der Daten, umfassend Erhalten, Auswerten und Generieren von Ausgabedaten zur Steuerung des Fahrzeugs, z.B. zur Ansteuerung der Reifen für einen Beschleunigungs- oder Bremsvorgang 4, ausgestattet, um das Verfahren durchführen zu können. Advantageously, the (ego) vehicle 1 , as in 3 shown with corresponding sensors 3 , Remote transmission / reception units 3 such as antennas, radio, mobile, etc., means of signaling 5 or representation 5 , one or more control units 100 for processing the data, comprising obtaining, evaluating and generating output data for controlling the vehicle, for example for controlling the tires for an acceleration or braking process 4 equipped to perform the procedure.

Nachfolgend wird das Verfahren anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. The method will be explained in more detail below with reference to an embodiment with reference to the figures.

Als Situation (Umfeld) ist hier ein eigenes, zumindest teilautomatisiert fahrendes oder entsprechende Technologie wie Sensorik und Steuergerät umfassendes Fahrzeug 1 gegeben, das im Stop and Go-Betrieb Straße entlang fährt, und ein anderes Fahrzeug 2, das aus einer Ausfahrt heraus kommt und z.B. nach links (durch den Pfeil gekennzeichnet) auf die Gegenspur des eigenen Fahrzeugs 1 abbiegen möchte, wobei dies z.B. durch Blinken angezeigt wird. Zur Erkennung der Situation und anderer Parameter aus der Umgebung wird ein Umfeldmodell nach bekannten Vorgaben gebildet. As a situation (environment) here is its own, at least partially automated driving or corresponding technology such as sensors and control unit comprehensive vehicle 1 given driving in the stop-and-go operation along the road, and another vehicle 2 that comes out of an exit and, for example, to the left (indicated by the arrow) on the opposite lane of your own vehicle 1 want to turn, this being indicated by flashing, for example. To recognize the situation and other parameters from the environment, an environment model is formed according to known specifications.

Zur Entwicklung der Manöverplanung wird ein Kooperationsziel festgelegt, welches hier ist, dass das Fahrzeug 2 aus Einfahrt durchgelassen werden soll, da für das eigene Fahrzeug kein Nachteil dadurch entsteht. Als Nachteil kann ein abruptes Bremsen oder ein Zeitverlust etc. angesehen werden. Ferner wird für das eigene Fahrzeug 1 ein Interaktions-Ziel festgelegt, was als Ziel-Hierarchie bezeichnet werden kann und eine möglichst zügige Weiterfahrt des eigenen Fahrzeugs 1, also z.B. ohne starke Verzögerungen wie ein Abbremsen zum Stillstand, ermöglicht. Das heißt, dass eine zügige Umsetzung des Manövers durch das Fahrzeug 2, das abbiegen möchte, durchgeführt werden soll/muss. Hierzu ist eine frühzeitige Wahrnehmbarkeit der Kommunikation, Vertrauen und Verständnis durch Konsistenz des Fahr- bzw. Bewegungsverhaltens beider Fahrzeuge und auch der Signalgebung über die Zeit sowie eine Eindeutigkeit nötig. Deshalb wird eine Kommunikationsstrategie aufgebaut. Inhalt der in diesem Beispiel vorzunehmenden Kommunikation ist, dass das Fahrzeug 1 das Fahrzeug 2 aus der Einfahrt passieren lässt. Hierzu werden geeignete Medien 5 zur Darstellung der Kommunikationsstrategie ausgewählt. Darunter zählen beispielsweise das Bewegungsverhalten und eine optische Ausgabe, z.B. über Lichtsignale, da erkannt wurde, dass das Fahrzeug 2 das Fahrzeug 1 erkannt hat und umgekehrt und eine gewisse Aufmerksamkeit vorhanden ist. Zur Bestimmung, welche Medien verwendet werden, kann auch eine Bestimmung und Interpretation der Verkehrsteilnehmerzustandsdaten wie in Schritt S5 in 1 (oder S52 in 2, wenn das Fahrzeug im Lernmodus ist) erfolgen. To develop the maneuver planning, a cooperation goal is set, which is here that the vehicle 2 is to be let through from the entrance, since there is no disadvantage for the own vehicle. As a disadvantage, an abrupt braking or a loss of time, etc. can be considered. Furthermore, for your own vehicle 1 set an interaction target, which can be referred to as the target hierarchy and as fast as possible drive your own vehicle 1 So, for example, without strong delays such as braking to a halt, allows. That means a speedy implementation of the maneuver by the vehicle 2 that wants to turn, should / should be performed. This requires early recognition of the communication, trust and understanding through consistency of the driving or movement behavior of both vehicles and signaling over time as well as unambiguousness. Therefore, a communication strategy is built. Content of the communication to be made in this example is that the vehicle 1 the vehicle 2 can happen from the driveway. For this purpose, suitable media 5 selected to represent the communication strategy. These include, for example, the movement behavior and an optical output, eg via light signals, since it was recognized that the vehicle 2 the vehicle 1 has recognized and vice versa and some attention is available. To determine which media is used, a determination and interpretation of the road user status data may also be made as in step S5 in FIG 1 (or S52 in 2 when the vehicle is in the learning mode).

Zur Planung des Bewegungsverhaltens werden folgende Schritte durchgeführt:

  • – Bestimmen des Kommunikations-Ziels und der Kommunikations-Anforderungen an das Fahr- bzw. Bewegungsverhalten des bzw. der Fahrzeuge, z.B. defensives und in sich konsistentes Fahr- bzw. Bewegungsverhalten sowie frühzeitige Erkennbarkeit eines Bremsvorgang des eigenen Fahrzeugs 1, um anzuzeigen, dass das Fahrzeug 2 sicher aus der Einfahrt herausfahren kann.
  • – Berechnung von Zielwerten und Constraints, d.h. Bedingungen bzw. Einschränkungen, für die Trajektorie. Hier erfolgt z.B. eine Berechnung des angestrebten Haltepunktes, Bremsbeginns und/oder Bremsintensität im Hinblick auf das Kommunikations-Ziel bzw. Kommunikations-Anforderungen. Dazu kann eine Definition der notwendigen Stetigkeit der Bremskurve für die angestrebte Konsistenz erfolgen.
To plan the movement behavior, the following steps are performed:
  • Determining the communication destination and the communication requirements for the driving or movement behavior of the vehicle or vehicles, eg defensive and consistent driving or movement behavior as well as early recognition of a braking process of the own vehicle 1 to indicate that the vehicle 2 safely out of the driveway can drive out.
  • - Calculation of target values and constraints, ie conditions or restrictions, for the trajectory. Here, for example, a calculation of the desired stopping point, start of braking and / or braking intensity takes place with regard to the communication destination or communication requirements. For this purpose, a definition of the necessary continuity of the braking curve for the desired consistency can be made.

Schließlich erfolgt die Planung der Signalgebung bzw. Signaldarstellung in den nachfolgenden Schritten: Finally, the signaling or signal representation is planned in the following steps:

  • – Bestimmen eines Kommunikations-Ziel bzw. der Kommunikations-Anforderungen an die Signalgebung bzw. Signaldarstellung, z.B. eine frühzeitige Erkennbarkeit des geplanten Signals aus der Perspektive des bzw. der Verkehrsteilnehmer, Erkennbarkeit in einer gegebenen/erfassten Umgebungssituation, die z.B. Lichtverhältnisse oder Geräusche umfassen kann. Determining a communication destination or requirements for signaling, e.g. early recognizability of the planned signal from the perspective of the road user (s), recognizability in a given / detected environmental situation, e.g. May include lighting conditions or noises.
  • – Berechnung des Anzeigeorts, der Leuchtstärke, der Größe und/oder Lautstärke etc. im Hinblick auf das Kommunikations-Ziel bzw. Kommunikations-Anforderungen. Calculation of the display location, the luminous intensity, the size and / or the volume, etc. with regard to the communication destination or communication requirements.

Anschließend können Schritte S4, S51, S52 und S6 im Lernmodus, wie in 1 gezeigt oder Schritte S4, S5 und S6 im in 2 gezeigten Modus, in dem das Fahrzeug seine Strategie umsetzt, durchgeführt werden. Subsequently, steps S4, S51, S52, and S6 in the learning mode, as in FIG 1 or steps S4, S5 and S6 in FIG 2 shown mode in which the vehicle implements its strategy to be performed.

Andere Situationen, in denen eine entsprechende Planung erfolgen kann, sind beispielsweise, dass ein automatisiertes Fahrzeug eine Straße entlang fährt und sich vor ihm ein Fahrradfahrer befindet. Das Fahrzeug ermittelt eine Strategie, wie es diesen überholen kann und wie es mit ihm kommuniziert, um darzustellen, dass es ihn überholen möchte, aber keine Gefahr besteht, dass z.B. ein Unfall mit einem entgegenkommenden Fahrzeug geschieht oder es zu nahe an dem Fahrradfahrer vorbeifährt. Wieder eine andere Situation kann sein, dass das automatisierte Fahrzeug Fußgängern anzeigt, dass diese z.B. über die Straße gehen sollen oder warten sollen. Es sind viele weitere Szenarien sind denkbar, in denen eine Interaktion zwischen Fahrzeug und Verkehrsteilnehmern erfolgen kann, um eine optimale Trajektorienplanung zu gewährleisten. Other situations in which appropriate planning can be made include, for example, an automated vehicle driving down a street with a cyclist in front of it. The vehicle determines a strategy of how it can overtake it and how it communicates with it to show that it wants to overtake it, but there is no danger that e.g. an accident occurs with an oncoming vehicle or it passes too close to the cyclist. Yet another situation may be that the automated vehicle indicates to pedestrians that it is e.g. should walk across the street or wait. There are many other scenarios are conceivable in which an interaction between vehicle and road users can take place in order to ensure optimal trajectory planning.

Die Bewertung der Fahrweise und Signalgebung des Fahrers im Lernmodus im fünften zweiten Teilschritt S52 und die Bewertung der Manöverplanung und der Kommunikationsstrategie im sechsten Schritt S6 bei Durchführung der ermittelten Strategie des Fahrzeugs nicht im Lernmodus können jeweils auf Reaktionen der Insassen (Fahrer, Mitfahrer), der Verkehrsteilnehmer, der entstandenen Verkehrssituation (Verkehrsfluss, Stau, Unfall), der Effizienz (schnelles Ankommen bzw. on time) etc. erfolgen und über eine Kostenfunktion priorisiert werden. The evaluation of the driving style and signaling of the driver in the learning mode in the fifth second sub-step S52 and the evaluation of the maneuver planning and the communication strategy in the sixth step S6 when the determined strategy of the vehicle is not in the learning mode can be respectively responded to reactions of the occupants (driver, passenger), the Road users, the resulting traffic situation (traffic flow, congestion, accident), the efficiency (fast arrival or on time), etc. are made and prioritized by a cost function.

Eine in einem optionalen siebten Schritt mögliche Optimierung bedeutet, dass die Bewertung des Manövers und der Verkehrsteilnehmerzustandsdaten (insbesondere Art der Reaktion) in eine systemseitige Entscheidung über ein durchzuführendes Fahrmanöver in einer zukünftigen Fahrsituation berücksichtigt werden. Ferner können Informationen über die Bewertung in Verbindung mit einer Information über die Fahrsituation und die Verkehrsteilnehmer-Zustandsdaten vor und nach Durchführung des Manövers und Darstellung der Signalgebung an ein fahrzeugexternes Backend-System übertragen werden. Weiterhin kann das System dazu eingerichtet sein, von diesem fahrzeugexternen Backend-System auch ebensolche Daten oder bereits optimierte Versionen der Manöverplanung und der Kommunikationsstrategie zu erhalten. An optimization possible in an optional seventh step means that the evaluation of the maneuver and the road user status data (in particular the type of reaction) are taken into account in a system-side decision about a driving maneuver to be carried out in a future driving situation. Furthermore, information about the evaluation in conjunction with information about the driving situation and the road user status data before and after the maneuver and presentation of the signaling can be transmitted to an off-board back-end system. Furthermore, the system can be set up to receive from this off-vehicle backend system also such data or already optimized versions of the maneuver planning and the communication strategy.

Das heißt, dass die Optimierung sowohl eine Änderung/Optimierung der aktuellen Strategie bezüglich Kommunikation und/oder Manöver, als auch eine Anpassung der Algorithmen (Lernen basierend auf Situationen, in denen Systemstrategie im Vergleich in Schritt S6 in 2 als „falsch“ bestimmt wird), die für das Einzelfahrzeug oder auch eine Fahrzeugflotte verwendet werden, umfasst. Das heißt, dass das Verhalten der gesamten Flotte, wenn vorhanden, optimiert wird. That is, the optimization is both a change / optimization of the current communication and / or maneuver strategy, as well as an adaptation of the algorithms (learning based on situations where system strategy is compared in step S6 in FIG 2 determined as "wrong") used for the individual vehicle or even a vehicle fleet. This means that the behavior of the entire fleet, if any, is optimized.

Beispiele für eine Optimierung können sein, dass eine Änderung der Kommunikationsstrategie erfolgt, wenn ein Fußgänger weg schaut, obwohl ein Signal gegeben wurde, das dessen Aufmerksamkeit erzielen sollte. Auch kann eine Änderung der Kommunikationsstrategie erfolgen, ein Fußgänger in Richtung des Fahrzeugs schaut, aber keine Reaktion zeigt. Hier kann eine Interpretation dahingehend erfolgen, dass das Signal evtl. wahrgenommen, aber falsch interpretiert/verstanden wurde und deshalb ein anderes Signal verwendet werden muss/sollte. Examples of optimization may be that a change in communication strategy occurs when a pedestrian looks away, even though a signal has been given to grab his attention. Also, a change in communication strategy may be made by a pedestrian looking toward the vehicle, but showing no response. Here, an interpretation can be made to the effect that the signal may have been perceived, but misinterpreted / understood and therefore another signal must / should be used.

Die erfindungsgemäße Trajektorienplanung, inklusive der Planung der Geschwindigkeit, basiert auf der Manöverplanung und zusätzlich auf der Einbeziehung der Kommunikationsstrategie. Somit kann eine deutlich verbesserte Manöverplanung erzielt werden, durch welche eine höhere Akzeptanz des autonomen Fahrens erzielt wird. The trajectory planning according to the invention, including the planning of the speed, is based on the maneuver planning and additionally on the inclusion of the communication strategy. Thus, a significantly improved maneuver planning can be achieved, through which a higher acceptance of autonomous driving is achieved.

Claims (10)

Verfahren zur Interaktion zwischen einem Fahrzeug und einem Verkehrsteilnehmer, umfassend die Schritte: – Erster Schritt (S1): Aufbau eines Umfeldmodells, umfassend ein Bestimmen von Anfangs-Verkehrsteilnehmerzustandsdaten; – Zweiter Schritt (S2): Entwicklung einer Manöverplanung; – Dritter Schritt (S3): Entwicklung einer Kommunikationsstrategie, Trajektorienplanung und Signaldarstellungs-Planung; – Vierter Schritt (S4): Abfahren der Trajektorie und Darstellung von geplanten Signalen zur Umsetzung der Kommunikationsstrategie; – Fünfter Schritt (S5): Erfassen und Interpretieren von Verkehrsteilnehmerzustandsdaten in Reaktion auf die abgefahrene Trajektorie und die dargestellten Signale; – Sechster Schritt (S6): Bewertung der Manöverplanung und der Kommunikationsstrategie.  A method of interacting between a vehicle and a road user comprising the steps of: - First step (S1): building an environment model, comprising determining initial road user state data; - Second step (S2): development of a maneuver planning; - Third step (S3): development of a communication strategy, trajectory planning and signal presentation planning; Fourth step (S4): trajectory traversal and presentation of planned signals to implement the communication strategy; - fifth step (S5): detecting and interpreting road user condition data in response to the worn trajectory and the displayed signals; - sixth step (S6): assessment of maneuver planning and communication strategy. Verfahren zur Interaktion zwischen einem Fahrzeug und einem Verkehrsteilnehmer, umfassend die Schritte: – Erster Schritt (S1): Aufbau eines Umfeldmodells, umfassend ein Bestimmen von Anfangs-Verkehrsteilnehmerzustandsdaten; – Zweiter Schritt (S2): Entwicklung einer Manöverplanung; – Dritter Schritt (S3): Entwicklung einer Kommunikationsstrategie, Trajektorienplanung und Signaldarstellungs-Planung; – Vierter Schritt (S4): Erfassen einer durch einen Fahrer abgefahrenen Trajektorie und durch einen Fahrer initiierter Signale; wobei der dritte und vierte Schritt gleichzeitig erfolgen können; – Fünfter erster Teilschritt (S51): Vergleichen der Manöverplanung und/oder der Kommunikationsstrategie und/oder Trajektorienplanung mit der erfassten Trajektorie und den durch den Fahrer initiierten Signale; – Fünfter zweiter Teilschritt (S52): Erfassen und Interpretieren von Verkehrsteilnehmerzustandsdaten in Reaktion auf die abgefahrene Trajektorie und die dargestellten Signale und Bewertung der im vierten Schritt (S4) durch den Fahrer abgefahrenen Trajektorie; wobei der fünfte erste Teilschritt (S51) und der fünfte zweite Teilschritt (S52) in beliebiger Reihenfolge oder parallel erfolgen können; und – Sechster Schritt (S6): Bewertung der Manöverplanung und Kommunikationsstrategie basierend auf dem ersten und dem zweiten fünften Teilschritt (S51, S52).  A method of interacting between a vehicle and a road user comprising the steps of: - First step (S1): building an environment model, comprising determining initial road user state data; - Second step (S2): development of a maneuver planning; - Third step (S3): development of a communication strategy, trajectory planning and signal presentation planning; - fourth step (S4): detecting a trajectory worn by a driver and signals initiated by a driver; wherein the third and fourth steps can occur simultaneously; - fifth first sub-step (S51): comparing the maneuver planning and / or the communication strategy and / or trajectory planning with the detected trajectory and the signals initiated by the driver; Fifth fifth sub-step (S52): detecting and interpreting road user condition data in response to the worn trajectory and signals and evaluating the trajectory swept by the driver in the fourth step (S4); wherein the fifth first substep (S51) and the fifth second substep (S52) may be performed in any order or in parallel; and - Sixth step (S6): Evaluation of the maneuver planning and communication strategy based on the first and second fifth substeps (S51, S52). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kommunikationsstrategie ein Interpretieren der Anfangs-Verkehrsteilnehmerzustandsdaten, eine Bestimmung von Interaktionszielen, eine Bestimmung von Inhalten zur Kommunikation, eine Auswahl von Medien und eine Planung eines Bewegungsverhaltens des Fahrzeugs und eine Planung der optischen und/oder akustischen Signaldarstellung entsprechend der Auswahl der Medien umfasst.  The method of claim 1 or 2, wherein the communication strategy comprises interpreting the initial road user state data, determining interaction destinations, determining content for communication, selecting media, and scheduling motion behavior of the vehicle and scheduling the visual and / or acoustic signal representation according to the selection of media. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kommunikationsstrategie basierend auf der Manöverplanung erfolgt und/oder wobei die Trajektorienplanung basierend auf der Manöverplanung und der Kommunikationsstrategie und die Signaldarstellungsplanung basierend auf der Kommunikationsstrategie erfolgt.  Method according to one of the preceding claims, wherein the communication strategy is based on the maneuver planning and / or wherein the trajectory planning is based on the maneuver planning and the communication strategy and the signal presentation planning based on the communication strategy. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Manöverplanung eine Prädiktion des Verhaltens der Verkehrsteilnehmer, ein Bestimmen eines Kooperationsziels und eine Entscheidungsfindung umfasst, und das Kooperations-Ziel aus dem Umfeldmodell und der Prädiktion bestimmt wird und zur Entscheidungsfindung verwendet wird und/oder die Kommunikationsstrategie auf Basis des Kooperationsziels erfolgt.  Method according to one of the preceding claims, wherein the maneuver planning comprises a prediction of the behavior of the road users, a determination of a cooperation goal and a decision making, and the cooperation goal is determined from the environment model and the prediction and used for decision making and / or the communication strategy Basis of the cooperation objective. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Interpretieren von im Umfeldmodell bestimmten Anfangs-Verkehrsteilnehmerzustandsdaten zusätzlich im zweiten Schritt (S2) und/oder im dritten Schritt (S3) erfolgt und in die Entwicklung bzw. Planung integriert wird.  Method according to one of the preceding claims, wherein an interpretation of in the environment model specific initial road user state data additionally in the second step (S2) and / or in the third step (S3) takes place and is integrated into the development or planning. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Bestimmung und Interpretierung von Anfangs-Verkehrsteilnehmerzustandsdaten und/oder Verkehrsteilnehmerzustandsdaten (S5) Kontextinformationen erfasst werden, umfassend ein Erfassen, ob ein oder mehrere Mitfahrer im Fahrzeug vorhanden sind, ein Erfassen einer Interaktion zwischen Fahrer und dem oder den Mitfahrer und/oder Verkehrsteilnehmern, und ein Erfassen des Kontextes der Interaktion; und/oder das Interpretieren von Verkehrsteilnehmerzustandsdaten (S5) ferner ein Interpretieren aufgrund der durch die Durchführung des vierten Schritts (S4) entstandenen Reaktionen von Verkehrsteilnehmern, umfassend Fahrzeuginsassen und/oder Verkehrsteilnehmer in der Nähe des Fahrzeugs, welche von der Manöverplanung und Kommunikationsstrategie bzw. den vom Fahrer initiierten Signalen und der Trajektorie betroffen sind, und/oder eine aufgrund der Manöverplanung und Kommunikationsstrategie bzw. dem vom Fahrer gesteuerten initiierten Signalen und der Trajektorie entstandene Verkehrssituation umfasst, wobei Reaktionen von Verkehrsteilnehmern gemessene Daten über den Zustand der Verkehrsteilnehmer umfassen. Method according to one of the preceding claims, wherein for determining and interpreting initial road user status data and / or road user status data (S5) context information is detected, comprising detecting whether one or more passengers in the vehicle exist, detecting an interaction between the driver and the or the riders and / or road users, and capturing the context of the interaction; and / or interpreting road user status data (S5) further interpreting based on the responses of road users resulting from the performance of the fourth step (S4) comprising vehicle occupants and / or road users in the vicinity of the vehicle, which of the maneuver planning and communication strategy or the driver-initiated signals and the trajectory are concerned, and / or based on the maneuver planning and communication strategy or controlled by the driver initiated signals and the trajectory resulting traffic situation includes reactions of road users include measured data about the condition of road users. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewertung (S6) der Manöverplanung und Kommunikationsstrategie bzw. dem vom Fahrer initiierten Signalen und der Trajektorie basierend auf einer Gesamtbewertung der für eine Fahrsituation bestimmten Bewertung der Verkehrsteilnehmerzustandsdaten, der Effizienz der Manöverplanung und Kommunikationsstrategie bzw. dem vom Fahrer initiierten Signalen und der Trajektorie und der entstandenen Verkehrssituation erfolgt.  Method according to one of the preceding claims, wherein the evaluation (S6) of the maneuver planning and communication strategy or the driver-initiated signals and the trajectory based on an overall assessment of the driving situation assessment of the road user, the efficiency of the maneuver planning and communication strategy or by the Driver initiated signals and the trajectory and the resulting traffic situation takes place. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach dem sechsten Schritt (S6) ein siebter Schritt (S7) erfolgt, in dem, basierend auf der Bewertung im sechsten Schritt (S6), die Manöverplanung (S2) und/oder der Kommunikationsstrategie (S3) optimiert werden und darauf basierend Trajektorienplanung (S3) und Signaldarstellungsplanung (S3) angepasst werden, sowie die angepasste Trajektorie und die angepassten Signale dargestellt werden und/oder das Verfahren zur Manöverplanung und Planung der Kommunikationsstrategie für zukünftige Fahrsituationen angepasst wird. Method according to one of the preceding claims, wherein after the sixth step (S6) a seventh step (S7) takes place in which, based on the evaluation in the sixth step (S6), the maneuver planning (S2) and / or the communication strategy (S3) be optimized and based on it trajectory planning (S3) and signal presentation planning (S3) are adjusted, and the customized trajectory and the adjusted signals are presented and / or the method for maneuver planning and planning the communication strategy adapted for future driving situations. Fahrzeug (1), das dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen, zumindest umfassend – Sensoren (3) zur Erfassung zumindest von Umgebungsdaten, Verkehrsteilnehmerzustandsdaten, umfassend Zustandsdaten von Insassen des Fahrzeugs und Zustandsdaten von Verkehrsteilnehmern außerhalb des Fahrzeugs (2), sowie vom Fahrer initiierte Signale; – zumindest ein Steuergerät (100), das dazu eingerichtet ist, zumindest die erfassten Signale auszuwerten und ein Umfeldmodell aufzubauen, eine Manöverplanung und eine Kommunikationsstrategie zu entwickeln, eine Trajektorienplanung und eine Signaldarstellungs-Planung durchzuführen; sowie ein oder mehrere Signale an vorhandene Aktuatoren (4) zum Abfahren der Trajektorie und zum Setzen von geplanten Signalen auszugeben; – Mittel zur Signaldarstellung (5) zur Darstellung der geplanten Signale. Vehicle ( 1 ) arranged to carry out the method according to one of the preceding claims, at least comprising - sensors ( 3 ) for detecting at least environmental data, road user status data comprising status data of occupants of the vehicle and status data of road users outside the vehicle ( 2 ), as well as signals initiated by the driver; At least one control device ( 100 ) arranged to evaluate at least the detected signals and to construct an environment model, develop maneuver planning and communication strategy, perform trajectory planning and signal presentation planning; and one or more signals to existing actuators ( 4 ) to exit the trajectory and to set planned signals; - means for signaling ( 5 ) to show the planned signals.
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