DE102018222542A1 - Motion prediction for controlled objects - Google Patents
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Abstract
Verfahren (100) zur Vorhersage der Trajektorie (1a) mindestens eines gesteuerten Objekts (1) mit den Schritten:• eine durch physikalische Messung ermittelte aktuelle Position (1b) des Objekts (1) und eine durch physikalische Messung ermittelte aktuelle Geschwindigkeit (1c) des Objekts werden bereitgestellt (110);• ein voraussichtliches Ziel (2) der Bewegung des Objekts (1) wird bereitgestellt (120);• unter Heranziehung von physikalischen Beobachtungen (3) des Objekts (1), und/oder der Umgebung, in der sich das Objekt (1) bewegt, wird mindestens eine voraussichtliche Präferenz (4) ermittelt (130), die bei der Steuerung des Objekts (1) in Richtung auf das voraussichtliche Ziel (2) verfolgt wird;• unter Heranziehung mindestens der aktuellen Position (1b) und Geschwindigkeit (1c) des Objekts in Kombination mit dem Ziel (2) und der mindestens einen Präferenz (4) wird eine Kostenfunktion (5) ermittelt (140), die in einem Raumgebiet (6), welches die aktuelle Position (1b) des Objekts (1) und das voraussichtliche Ziel (2) enthält, jedem für das Objekt (1) erreichbaren Ort (6a) einen Kostenwert pro Einheit dort verbrachter Zeit, und/oder pro Einheit dort zurückgelegter Wegstrecke, zuordnet;• mindestens einer von der aktuellen Position (1b) des Objekts (1) zum voraussichtlichen Ziel (2) führenden Kandidaten-Trajektorie (1a') wird ein räumliches und/oder zeitliche Integral der Kostenfunktion (5) entlang dieser Kandidaten-Trajektorie (1a') als Gesamtkosten (5') zugeordnet (150).Method (100) for predicting the trajectory (1a) of at least one controlled object (1) with the steps: • a current position (1b) of the object (1) determined by physical measurement and a current speed (1c) determined by physical measurement Object are provided (110); • a probable target (2) of the movement of the object (1) is provided (120); • using physical observations (3) of the object (1) and / or the environment in which if the object (1) moves, at least one probable preference (4) is determined (130), which is tracked when the object (1) is controlled in the direction of the probable target (2); • using at least the current position ( 1b) and speed (1c) of the object in combination with the target (2) and the at least one preference (4), a cost function (5) is determined (140), which is in a spatial area (6) which shows the current position (1b ) of the object (1) and the expected destination (2) assigns to each location (6a) that can be reached for the object (1) a cost value per unit of time spent there and / or distance traveled there per unit; • at least one of the current position (1b) of the A spatial and / or temporal integral of the cost function (5) along this candidate trajectory (1a ') is assigned to the object (1) leading to the likely destination (2) as total costs (5') (150) .
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Vorhersage der Bewegung von Objekten, beispielsweise mit dem Ziel, das Verhalten eines eigenen Fahrzeugs auf diese Bewegung abzustimmen.The present invention relates to the prediction of the movement of objects, for example with the aim of coordinating the behavior of one's own vehicle with this movement.
Stand der TechnikState of the art
Verkehrsunfälle, bei denen Fahrzeuge auf Fußgänger oder andere schwächere Verkehrsteilnehmer aufprallen, führen häufig zu schweren oder gar tödlichen Verletzungen. Zum Zusammenstoß kommt es häufig deshalb, weil Fußgänger nicht nur schlechter sichtbar sind als Fahrzeuge, sondern zugleich ihr Verhalten so schlagartig ändern können, dass keine Zeit mehr zum Reagieren bleibt. Dies ist auch eine Herausforderung für zumindest teilweise automatisiert fahrende Fahrzeuge, von denen erwartet wird, dass sie sich im Verkehr deutlich sicherer bewegen als menschliche Fahrer.
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Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Im Rahmen der Erfindung wurde ein Verfahren zur Vorhersage der Trajektorie mindestens eines gesteuerten Objekts.Within the scope of the invention, a method for predicting the trajectory of at least one controlled object was developed.
Unter einem „gesteuerten Objekt“ wird jedes Objekt verstanden, dessen Bewegung aus eigenem oder fremdem Antrieb beeinflusst wird, um ein Ziel zu erreichen. Neben Menschen und Tieren können dies beispielsweise auch andere Fahrzeuge oder mobile Roboter sein, die manuell, teilweise automatisch oder auch vollständig automatisch auf das Ziel hin steuerbar sind.A “controlled object” is understood to mean any object whose movement is influenced by one's own or someone else's drive in order to achieve a goal. In addition to people and animals, these can also be other vehicles or mobile robots, for example, which can be controlled manually, partly automatically or also completely automatically towards the target.
Bei dem Verfahren wird eine durch physikalische Messung ermittelte aktuelle Position des Objekts bereitgestellt. Optional kann weiterhin eine durch physikalische Messung ermittelte aktuelle Geschwindigkeit des Objekts bereitgestellt werden. Die Geschwindigkeit kann dann im Folgenden überall dort, wo die Position verarbeitet wird, zusätzlich berücksichtigt werden. Für die physikalische Messung können jeweils beliebige Messmethoden zum Einsatz kommen, wie beispielsweise eine optische Beobachtung, Radar oder LIDAR. Die physikalische Messung muss auch nicht zwangsläufig durch die Entität durchgeführt werden, die die Trajektorie des Objekts vorhersagt. Beispielsweise können eine Position und Geschwindigkeit, die ein fremdes Fahrzeug über eine Vehicle-to-Infrastructure (V2I)-Schnittstelle oder über eine Vehicle-to-Vehicle (V2V)-Schnittstelle ausgibt, von einem eigenen, nachfolgenden Fahrzeug genutzt werden, um die Trajektorie des fremden Fahrzeugs vorherzusagen.In the method, a current position of the object determined by physical measurement is provided. Optionally, a current speed of the object determined by physical measurement can also be provided. The speed can then also be taken into account wherever the position is processed. Any measurement methods can be used for the physical measurement, such as optical observation, radar or LIDAR. The physical measurement also does not necessarily have to be performed by the entity that predicts the object's trajectory. For example, a position and speed that a third-party vehicle outputs via a Vehicle-to-Infrastructure (V2I) interface or via a Vehicle-to-Vehicle (V2V) interface can be used by a separate, following vehicle to track the trajectory to predict the foreign vehicle.
Es wird mindestens ein voraussichtliches Ziel der Bewegung des Objekts bereitgestellt. Auch diese Information kann aus beliebiger Quelle stammen. Beispielsweise kann jede beliebige physikalische Beobachtung des Objekts herangezogen werden, um das voraussichtliche Ziel zu ermitteln. Ein fremdes Fahrzeug kann aber auch beispielsweise sein Fahrtziel über eine V2I- oder V2V-Schnittstelle kundtun.At least one prospective target of moving the object is provided. This information can also come from any source. For example, any physical observation of the object can be used to determine the likely target. A third-party vehicle can also announce its destination via a V2I or V2V interface, for example.
Unter Heranziehung von physikalischen Beobachtungen des Objekts, und/oder der Umgebung, in der sich das Objekt bewegt, wird mindestens eine voraussichtliche Präferenz ermittelt, die bei der Steuerung des Objekts in Richtung auf das mindestens eine voraussichtliche Ziel verfolgt wird. Hierhinter steckt die Erkenntnis, dass es meistens eine Vielzahl von Trajektorien des Objekts gibt, die auf das voraussichtliche Ziel hinführen, und dass diese Trajektorien dennoch aus Sicht dieses Objekts oder seines Besitzers nicht gleichwertig sind. Vielmehr wird die konkret für das Steuern des Objekts ausgewählte Trajektorie in aller Regel durch mindestens eine Präferenz mitbestimmt. Eine solche Präferenz kann beispielsweise sein, das Ziel auf dem kürzesten Weg oder möglichst schnell zu erreichen. Für einen Fußgänger kann es aber auch beispielsweise eine Präferenz sein, Fahrbahnen möglichst sicher zu überqueren, mit einem mitgeführten Kinderwagen oder Einkaufstrolley möglichst wenig Hindernisse überwinden zu müssen oder nur für möglichst kurze Zeit dem Regen ausgesetzt zu sein. Für ein Fahrzeug oder einen Roboter kann es beispielsweise eine Präferenz sein, dass der Verschleiß minimiert wird, und/oder dass die Reichweite mit einer Tankfüllung oder Batterieladung maximiert wird.Using physical observations of the object and / or the environment in which the object is moving, at least one prospective preference is determined, which is pursued when the object is steered towards the at least one prospective target. This is based on the insight that there are usually a large number of trajectories of the object that lead to the probable destination, and that these trajectories are nevertheless not equivalent from the point of view of this object or its owner. Rather, the trajectory specifically selected for controlling the object is generally determined by at least one preference. Such a preference can be, for example, to reach the goal by the shortest route or as quickly as possible. For a pedestrian, however, it can also be a preference, for example, to cross roadways as safely as possible, to have to overcome as few obstacles as possible with a stroller or shopping trolley, or to be exposed to the rain for only a short time. For example, for a vehicle or a robot, it may be a preference that wear is minimized and / or that the range is maximized with one tank fill or battery charge.
Unter Heranziehung mindestens der aktuellen Position des Objekts in Kombination mit dem mindestens einen voraussichtlichen Ziel und der mindestens einen voraussichtlichen Präferenz wird eine Kostenfunktion ermittelt. Diese Kostenfunktion ordnet in einem Raumgebiet, welches die aktuelle Position des Objekts und das mindestens eine voraussichtliche Ziel enthält, jedem für das Objekt erreichbaren Ort einen Kostenwert pro Einheit dort verbrachter Zeit, und/oder pro Einheit dort zurückgelegter Wegstrecke, zu.A cost function is determined using at least the current position of the object in combination with the at least one prospective target and the at least one prospective preference. In a spatial area which contains the current position of the object and the at least one expected destination, this cost function arranges a cost value per unit spent there for the object Time, and / or distance traveled per unit there.
Mindestens einer von der aktuellen Position des Objekts zum dem mindestens einen voraussichtlichen Ziel führenden Kandidaten-Trajektorie wird eine Auswertung der Kostenfunktion entlang dieser Kandidaten-Trajektorie als Gesamtkosten zugeordnet. Diese Auswertung kann beispielsweise ein räumliches und/oder zeitliches Integral der Kostenfunktion sein. Alternativ oder auch in Kombination hierzu kann mindestens einer Verteilung von Kandidaten-Trajektorien ein Erwartungswert einer solchen Auswertung über die Kandidaten-Trajektorien in der Verteilung als Gesamtkosten zugeordnet werden. In der Verteilung können die Kandidaten-Trajektorien insbesondere nach den Wahrscheinlichkeiten gewichtet sein, mit denen das Objekt diese Kandidaten-Trajektorien jeweils verfolgt.An evaluation of the cost function along this candidate trajectory is assigned as a total cost to at least one candidate trajectory leading from the current position of the object to the at least one prospective target. This evaluation can be, for example, a spatial and / or temporal integral of the cost function. As an alternative or in combination with this, at least one distribution of candidate trajectories can be assigned an expected value of such an evaluation via the candidate trajectories in the distribution as total costs. In the distribution, the candidate trajectories can in particular be weighted according to the probabilities with which the object tracks these candidate trajectories.
Diese Gesamtkosten können genutzt werden, um verschiedene von der aktuellen Position des Objekts zum voraussichtlichen Ziel führende Kandidaten-Trajektorien in der Reihenfolge der Wahrscheinlichkeiten zu ordnen, mit denen das gesteuerte Objekt seinen Weg auf der jeweiligen Kandidaten-Trajektorie fortsetzen wird. Diese Wahrscheinlichkeit ist für eine Kandidaten-Trajektorie mit hohen Gesamtkosten niedriger als für eine Kandidaten-Trajektorie mit höheren Gesamtkosten.These total costs can be used to order various candidate trajectories leading from the current position of the object to the expected destination in the order of the probabilities with which the controlled object will continue on the respective candidate trajectory. This probability is lower for a candidate trajectory with high total costs than for a candidate trajectory with higher total costs.
Insbesondere wird in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung aus mehreren Kandidaten-Trajektorien eine Kandidaten-Trajektorie mit den niedrigsten Gesamtkosten als voraussichtliche Trajektorie des Objekts ausgewählt. Der unbestimmte Artikel „eine“ drückt aus, dass es mehrere Kandidaten-Trajektorien mit den gleichen minimalen Gesamtkosten geben kann. Für die Ermittlung der Kandidaten-Trajektorie mit den niedrigsten Gesamtkosten können auch Verfahren genutzt werden, die nur diese optimale Kandidaten-Trajektorie selbst liefern, nicht jedoch den konkreten Wert der niedrigsten Gesamtkosten.In particular, in a particularly advantageous embodiment, a candidate trajectory with the lowest total costs is selected from a plurality of candidate trajectories as the expected trajectory of the object. The indefinite article "a" expresses that there can be multiple candidate trajectories with the same minimum total cost. For the determination of the candidate trajectory with the lowest total costs, methods can be used that only deliver this optimal candidate trajectory itself, but not the concrete value of the lowest total costs.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Verteilung von Kandidaten-Trajektorien, deren Wahrscheinlichkeiten anhand ihrer jeweiligen Gesamtkosten gewichtet sind, als Vorhersage der Trajektorie ausgegeben. Dies lässt die volle Flexibilität und Genauigkeit für die weitere Auswertung offen, beispielsweise für die Bestimmung der nächsten sinnvollen Aktion, mit der ein Fahrzeug auf die Bewegung des Objekts reagieren sollte.In a further particularly advantageous embodiment, a distribution of candidate trajectories, the probabilities of which are weighted on the basis of their respective total costs, is output as a prediction of the trajectory. This leaves full flexibility and accuracy open for further evaluation, for example for determining the next sensible action with which a vehicle should react to the movement of the object.
Dabei ist der Zeithorizont, über den die Trajektorie vorhergesagt wird, frei wählbar. Dieser Zeithorizont kann sich insbesondere nach dem Verwendungszweck der Vorhersage richten, der wiederum festlegt, welche Genauigkeit der Vorhersage benötigt wird. Typischerweise nimmt die Genauigkeit mit größer werdendem Zeithorizont ab.The time horizon over which the trajectory is predicted can be freely selected. This time horizon can depend in particular on the intended use of the prediction, which in turn determines the accuracy of the prediction required. Typically, the accuracy decreases as the time horizon increases.
Die Gesamtkosten, und insbesondere auch die optimale Kandidaten-Trajektorie mit den niedrigsten Gesamtkosten, können in beliebiger Weise ermittelt werden, je nachdem, welche Genauigkeit der Vorhersage benötigt wird, wie schnell diese Genauigkeit benötigt wird und welche Rechenkapazität zur Verfügung steht. So kann mit der auf Grund der Präferenz ermittelten Kostenfunktion beispielsweise das besagte Markov-Modell für das Verhalten des Objekts erweitert werden. Die optimale Kandidaten-Trajektorie kann aber auch beispielsweise durch sukzessives Testen einer Vielzahl von Kandidaten-Trajektorien, oder auch beispielsweise mit einem Machine Learning-Verfahren, erhalten werden.The total costs, and in particular also the optimal candidate trajectory with the lowest total costs, can be determined in any way, depending on the accuracy of the prediction required, the speed with which this accuracy is required and the computing capacity available. For example, the Markov model for the behavior of the object can be expanded using the cost function determined on the basis of the preference. However, the optimal candidate trajectory can also be obtained, for example, by successively testing a large number of candidate trajectories or, for example, using a machine learning method.
Entscheidend ist, dass die voraussichtliche Präferenz in die Ermittlung der Kostenfunktion eingeht. Es wurde erkannt, dass hierdurch die Vorhersage der Trajektorie in vielen Fällen deutlich zutreffender wird. Letztendlich ist die Aussage, dass der Aufenthalt eines Objekts an einem bestimmten Ort eher vorteilhaft oder eher unvorteilhaft ist, immer auf irgendeine Präferenz bezogen, da es keine allgemeingültige Definition von „vorteilhaft“ gibt. Je besser die Kostenfunktion also die der Steuerung des Objekts zu Grunde liegende Präferenz wiedergibt, desto genauer wird die hierauf basierende Vorhersage der Bewegung des Objekts.It is crucial that the expected preference is included in the determination of the cost function. It was recognized that in many cases this makes the prediction of the trajectory significantly more accurate. Ultimately, the statement that the stay of an object in a certain location is more or less advantageous is always based on some preference, since there is no generally applicable definition of "advantageous". The better the cost function reflects the preference underlying the control of the object, the more accurate the prediction of the movement of the object based on it.
So kann beispielsweise ein vernünftiger Fußgänger die Präferenz haben, sich strikt an die Straßenverkehrsordnung zu halten. Eine Kostenfunktion, die diese Präferenz abbildet, erzwingt beispielsweise immer dann, wenn ein Fußgängerüberweg in Sichtweite ist, dass dieser für das Überqueren einer Fahrbahn benutzt wird, auch wenn dies einen Umweg bedeutet.For example, a sensible pedestrian may prefer to strictly adhere to the traffic regulations. For example, a cost function that reflects this preference always forces a pedestrian crossing to be used to cross a lane, even if this means a detour, whenever a pedestrian crossing is in sight.
Hingegen kann beispielsweise ein eiliger Fußgänger die Präferenz haben, sein Ziel möglichst schnell zu erreichen. Erblickt er beispielsweise einen Bus oder eine Straßenbahn, die er zu versäumen droht, rückt in diesem Moment die Straßenverkehrsordnung in den Hintergrund, und er ist nur noch auf die Präferenz fixiert, den Bus oder die Straßenbahn noch zu erreichen. Dies kann insbesondere dann passieren, wenn es der letzte Bus oder die letzte Bahn des Abends ist und ein längerer Fußmarsch oder teure Taxikosten drohen.On the other hand, for example, a hurried pedestrian may have the preference of reaching their destination as quickly as possible. If, for example, he sees a bus or a tram that he threatens to miss, then the road traffic regulations move into the background and he is only fixated on the preference to still reach the bus or the tram. This can happen especially if it is the last bus or the last train of the evening and there is a risk of a long walk or expensive taxi costs.
In derartigen Situationen wird die Vorhersage der Bewegung schnell unzutreffend, wenn hierfür eine von der Präferenz unabhängige Standard-Kostenfunktion verwendet wird. Da sich die weitaus meisten Fußgänger an die Straßenverkehrsordnung halten, geht eine solche Standard-Kostenfunktion von einem zumindest größtenteils regelkonformen Verhalten aus. Hat der Fußgänger an einer hierfür nicht vorgesehenen oder sogar gefährlichen Stelle die Fahrbahn betreten, um sie zu überqueren, kann die besagte Standard-Kostenfunktion im Extremfall die Vorhersage der Bewegung in die Richtung lenken, dass der Fußgänger unverzüglich auf den Gehsteig zurückkehrt und sich auf den Weg zum nächsten zugelassenen Fußgängerüberweg macht. Ein solcher plötzlicher Sinneswandel ist in der Realität selten zu beobachten.In such situations, the prediction of the movement quickly becomes incorrect if a standard cost function that is independent of the preference is used for this. Since the vast majority of pedestrians abide by the traffic regulations, such a standard cost function assumes that it complies with the rules, at least for the most part Behavior. If the pedestrian has entered the lane at an unintended or even dangerous point to cross it, the said standard cost function can, in extreme cases, steer the prediction of the movement in the direction that the pedestrian immediately returns to the sidewalk and on the Makes way to the next approved pedestrian crossing. Such a sudden change of heart can rarely be observed in reality.
Die Kostenfunktion kann beispielsweise aus einem vorgegebenen Katalog von Kostenfunktionen ausgewählt werden. So lässt sich etwa in dem letztgenannten Beispiel die Vorhersage bereits mit einem Katalog von nur zwei verschiedenen Kostenfunktionen wesentlich verbessern. Beispielsweise kann eine erste Kostenfunktion für den vernünftigen Fußgänger Fußgängerüberwegen, deren Benutzung vorgeschrieben ist, wesentlich niedrigere Kostenwerte zuordnen als anderen Bereichen der Fahrbahn, die von Fußgängern nicht betreten werden dürfen. Eine zweite Kostenfunktion für den eiligen Fußgänger, der sich nichts aus Fußgängerüberwegen macht, zeichnet hingegen Fußgängerüberwege nicht gegenüber anderen Bereichen der Fahrbahn aus.The cost function can be selected, for example, from a predetermined catalog of cost functions. In the latter example, for example, the forecast can be significantly improved with a catalog of only two different cost functions. For example, a first cost function for sensible pedestrians, the use of which is mandatory, can assign significantly lower cost values than other areas of the road that pedestrians are not allowed to enter. A second cost function for hurried pedestrians who do not care about pedestrian crossings, on the other hand, does not distinguish pedestrian crossings from other areas of the road.
Die Kostenfunktion kann aber auch beispielsweise mit mindestens einer Größe, die für ihre Ermittlung herangezogen wird, parametrisiert sein. Auf diese Weise können Kostenfunktionen für viele verschiedene Präferenzen in übersichtlicher Weise zusammengefasst werden, und wenn sich der Wert der herangezogenen Größe ändert, können stufenlose Übergänge realisiert werden.However, the cost function can also be parameterized, for example, with at least one variable that is used for its determination. In this way, cost functions for many different preferences can be summarized in a clear manner, and if the value of the size used changes, smooth transitions can be implemented.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird auf der Basis einer semantischen Segmentierung des Raumgebiets jedem Ort mindestens ein Beitrag zur Kostenfunktion zugeordnet, der von seiner semantischen Bedeutung abhängt. Ist beispielsweise eine Straße in Fahrbahn und Gehweg segmentiert, so kann die Kostenfunktion für einen Fußgänger das Gehen auf dem Gehweg bevorzugen, während die Kostenfunktion für ein Fahrzeug das Fahren auf der Fahrbahn bevorzugt.In a particularly advantageous embodiment, on the basis of a semantic segmentation of the spatial area, each location is assigned at least one contribution to the cost function, which depends on its semantic meaning. For example, if a road is segmented into the carriageway and sidewalk, the cost function for a pedestrian may prefer walking on the sidewalk, while the cost function for a vehicle prefers driving on the carriageway.
Nach dem zuvor am Beispiel eines Fußgängers Erläuterten wird jedem Ort mindestens ein Beitrag zur Kostenfunktion zugeordnet, der davon abhängt, inwieweit die Anwesenheit des Objekts an diesem Ort nach vorgegebenen verkehrsrechtlichen Vorschriften zulässig ist. Dieser Beitrag kann auch zeitabhängig sein. So kann etwa die Gültigkeit von Verkehrszeichen auf bestimmte Zeiträume beschränkt sein, und das Überfahren einer Ampel ist abhängig von der Ampelphase erlaubt oder verboten.According to what has been explained above using the example of a pedestrian, at least one contribution to the cost function is allocated to each location, which depends on the extent to which the presence of the object at this location is permitted in accordance with predetermined traffic regulations. This contribution can also be time-dependent. For example, the validity of traffic signs can be limited to certain periods of time, and driving over a traffic light is permitted or prohibited depending on the traffic light phase.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird jedem Ort mindestens ein Beitrag zur Kostenfunktion zugeordnet, der davon abhängt, wie wahrscheinlich an diesem Ort die Kollision des Objekts mit anderen Objekten, und/oder ein sonstiges für das Objekt potentiell schädliches Ereignis, ist. So kann beispielsweise für einen Fußgänger das Überqueren einer Autobahn mit deutlich höheren Kosten belegt werden als das Überqueren einer normalen Straße innerorts. Für ein Fahrzeug kann der Aufenthalt auf der Gegenfahrbahn (etwa zum Überholen) an einer unübersichtlichen Stelle, wo das Fahrzeug vom Gegenverkehr eventuell nicht rechtzeitig bemerkt und gerammt wird, mit höheren Kosten belegt werden als an anderen Stellen.In a further particularly advantageous embodiment, each location is assigned at least one contribution to the cost function, which depends on how likely the collision of the object with other objects and / or another event potentially harmful to the object is at this location. For example, for a pedestrian, crossing a freeway can cost significantly more than crossing a normal street in an urban area. For a vehicle, staying in the opposite lane (for example, to overtake) in a confusing place where the vehicle may not be noticed and rammed in time by oncoming traffic can be subject to higher costs than in other places.
Nach dem zuvor Beschriebenen wird in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ein Fußgänger als gesteuertes Objekt gewählt. Gerade Fußgänger können ihre Präferenzen besonders spontan ändern und auch mit sehr kurzer Verzögerung in eine Änderung ihrer Bewegung umsetzen.According to what has been described above, in a particularly advantageous embodiment, a pedestrian is selected as the controlled object. Pedestrians in particular can change their preferences particularly spontaneously and implement them with a very short delay in changing their movements.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird in Antwort auf die Feststellung, dass der Fußgänger eine Fahrbahn betreten hat oder ein solches Betreten bevorsteht, auf eine Präferenz des Fußgängers geschlossen, die Fahrbahn ausgehend vom Ort des Betretens zu überqueren. Die Kostenfunktion kann dann entsprechend angepasst werden. Wie zuvor erläutert, kann damit der Tendenz entgegengewirkt werden, dass unzutreffender Weise eine sofortige Umkehr des Fußgängers zurück auf den Gehweg vorhergesagt wird.In a further particularly advantageous embodiment, in response to the finding that the pedestrian has entered a lane or is about to enter such a lane, it is concluded that the pedestrian prefers to cross the lane starting from the point of entry. The cost function can then be adjusted accordingly. As explained above, this can counteract the tendency that an incorrect reversal of the pedestrian back onto the sidewalk is incorrectly predicted.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird abhängig vom Wetter, und/oder abhängig von einem durch physikalische Beobachtung ermittelten Beladungszustand des Fußgängers, auf eine Präferenz des Fußgängers geschlossen, die Wegstrecke zum voraussichtlichen Ziel zu minimieren. Wenn es beispielsweise regnet, können auch Fußgänger, die normalerweise die vorgeschriebenen Fußgängerüberwege benutzen, versucht sein, hiervon abzuweichen und die Straße auf dem kürzesten Wege zu überqueren. Ähnliches gilt, wenn der Fußgänger beispielsweise schweres Gepäck trägt.In a further particularly advantageous embodiment, depending on the weather and / or depending on a loading condition of the pedestrian determined by physical observation, it is concluded that the pedestrian has a preference for minimizing the distance to the expected destination. For example, if it rains, pedestrians who normally use the prescribed pedestrian crossings may be tempted to deviate from this and cross the street by the shortest route. The same applies if the pedestrian carries heavy luggage, for example.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird in Antwort auf die Feststellung, dass der Fußgänger durch eine Fahrbahn von einem anderen Fußgänger getrennt ist und auf die Anwesenheit dieses anderen Fußgängers reagiert, auf eine Präferenz des Fußgängers geschlossen, die Fahrbahn zu überqueren. Die Reaktion auf die Anwesenheit des anderen Fußgängers kann beispielsweise darin bestehen, dass der Fußgänger stoppt oder seine Bewegungsrichtung ändert. Insbesondere Kinder können von einer vertrauten Person, die sie am anderen Straßenrand wahrnehmen, so vom restlichen Verkehrsgeschehen abgelenkt werden, dass sie über die Straße laufen, ohne vorher nach links oder rechts zu schauen.In a further particularly advantageous embodiment, in response to the finding that the pedestrian is separated from another pedestrian by a lane and reacts to the presence of this other pedestrian, a conclusion is drawn to a preference of the pedestrian to cross the lane. The reaction to the presence of the other pedestrian can be, for example, that the pedestrian stops or changes his direction of movement. Children, in particular, can be distracted from the rest of the traffic by a familiar person who perceives them on the other side of the road in such a way that they are over walk the street without first looking left or right.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird ausgehend von mehreren zu der aktuellen Position des Objekts benachbarten Kandidaten-Positionen jeweils eine zum voraussichtlichen Ziel führende Trajektorie mit minimalen Gesamtkosten, d.h. mit minimalem Integral der Kostenfunktion, ermittelt. Der Wert dieser minimalen Gesamtkosten wird der jeweiligen Kandidaten-Position als Kostenwert zugeordnet. Eine Trajektorie des Objekts, die von der aktuellen Position des Objekts über eine Kandidaten-Position mit dem geringsten Kostenwert führt, wird als voraussichtliche Trajektorie ausgewählt.In a further particularly advantageous embodiment, starting from a plurality of candidate positions adjacent to the current position of the object, a trajectory leading to the expected destination is obtained with minimal total costs, i.e. with a minimal integral of the cost function. The value of this minimum total cost is assigned to the respective candidate position as a cost value. A trajectory of the object, which leads from the current position of the object to a candidate position with the lowest cost value, is selected as the expected trajectory.
Auf diese Weise kann die Ermittlung der voraussichtlichen Trajektorie durch Vorausberechnung beschleunigt werden. Für ein bestimmtes voraussichtliches Ziel des Objekts können beispielsweise ausgehend von jeder möglichen Startposition des Objekts jeweils Trajektorien mit einem auf dem Weg von dieser Startposition bis zum Ziel minimalen räumlichen und/oder zeitlichen Integral der Kostenfunktion vorausberechnet werden. Die Kandidaten-Positionen können dann durch bloßen Abruf der vorausberechneten Integrale daraufhin überprüft werden, von wo aus der Weg bis zum Ziel mit den geringsten Gesamtkosten zurückgelegt werden kann.In this way, the determination of the probable trajectory can be accelerated by pre-calculation. For a certain expected target of the object, for example, starting from every possible starting position of the object, trajectories with a minimum spatial and / or temporal integral of the cost function on the way from this starting position to the target can be calculated in advance. The candidate positions can then be checked by simply calling up the pre-calculated integrals, from where the path to the goal can be covered with the lowest total costs.
Insbesondere lässt sich die voraussichtliche Trajektorie so iterativ berechnen. Beispielsweise kann in Antwort darauf, dass eine über eine bestimmte Kandidaten-Position führende Trajektorie als voraussichtliche Trajektorie ausgewählt wurde, nur der Schritt zu dieser Kandidaten-Position festgehalten werden. Die besagte Kandidaten-Position kann dann als Ausgangspunkt für eine erneute Berechnung dienen. Das heißt, es können ausgehend hiervon wiederum benachbarte Kandidaten-Positionen ermittelt und hinsichtlich der Gesamtkosten für das Erreichen des Ziels bewertet werden. Durch eine Aneinanderreihung derartiger Iterationen entsteht in einer Laufzeit, die linear mit der Länge des Weges wächst, eine vollständige vorhergesagte Trajektorie von der aktuellen Position des Objekts bis zu seinem voraussichtlichen Ziel.In particular, the expected trajectory can be calculated iteratively. For example, in response to the fact that a trajectory leading over a certain candidate position has been selected as the expected trajectory, only the step to this candidate position can be recorded. The said candidate position can then serve as a starting point for a new calculation. This means that, based on this, neighboring candidate positions can in turn be determined and evaluated with regard to the total costs for reaching the goal. By lining up such iterations in a runtime that grows linearly with the length of the path, a complete predicted trajectory is created from the current position of the object to its expected destination.
Wie zuvor erläutert, ist der Ausgangspunkt für die Ermittlung der Präferenz, und damit auch der zutreffenden Kostenfunktion, ein voraussichtliches Ziel der Bewegung des Objekts. Um dieses voraussichtliche Ziel zu ermitteln, können beispielsweise mehrere Kandidaten-Ziele der Bewegung des Objekts bereitgestellt werden. Es kann dann für jedes Kandidaten-Ziel unter Heranziehung von physikalischen Beobachtungen des Objekts, und/oder der Umgebung, ein Maß für die Wahrscheinlichkeit und/oder Konfidenz ermittelt werden, dass das jeweilige Kandidaten-Ziel tatsächlich das Ziel der Bewegung des Objekts ist. Es kann dann beispielsweise dasjenige Kandidaten-Ziel, für das die größte Wahrscheinlichkeit und/oder Konfidenz ermittelt wurde, als voraussichtliches Ziel der Bewegung des Objekts gewertet werden.As explained above, the starting point for determining the preference, and thus also the applicable cost function, is a probable goal of the movement of the object. In order to determine this probable target, several candidate targets for the movement of the object can be provided, for example. A measure for the probability and / or confidence that the respective candidate target is actually the target of the movement of the object can then be determined for each candidate target using physical observations of the object and / or the environment. The candidate target for which the greatest probability and / or confidence has been determined can then, for example, be evaluated as the expected target of the movement of the object.
Dabei müssen die Kandidaten-Ziele nicht notwendigerweise diskret sein. Vielmehr können die Kandidaten-Ziele auch in Form einer Verteilung vorliegen. In einer solchen Verteilung kann beispielsweise jedes Kandidaten-Ziel mit einer Wahrscheinlichkeit und/oder Konfidenz dafür, dass es tatsächlich das Ziel der Bewegung des Objekts ist, gewichtet sein.The candidate goals do not necessarily have to be discrete. Rather, the candidate goals can also be in the form of a distribution. In such a distribution, for example, each candidate target can be weighted with a probability and / or confidence that it is actually the target of the movement of the object.
Alternativ oder auch in Kombination hierzu können mehrere Kandidaten-Ziele der Bewegung des Objekts bereitgestellt werden, und die für jedes Kandidaten-Ziel jeweils vorhergesagten Trajektorien des Objekts können zu einer Gesamt-Vorhersage aggregiert werden. Dies kann insbesondere die Aussagekraft in Bezug auf die nächste Zukunft der Bewegung erhöhen. Wenn beispielsweise die Trajektorien, die für eine Bewegung eines Fußgängers zu vielen Kandidaten-Zielen jeweils vorhergesagt wurden, übereinstimmend mit dem Überqueren einer Fahrbahn beginnen, dann ist die Wahrscheinlichkeit vergleichsweise hoch, dass der Fußgänger die Fahrbahn tatsächlich überqueren wird.Alternatively or in combination with this, several candidate targets for the movement of the object can be provided, and the trajectories of the object predicted for each candidate target can be aggregated to form an overall prediction. This can increase the significance of the future of the movement in particular. For example, if the trajectories that were predicted for a pedestrian to move to many candidate destinations begin to cross a lane, the likelihood that the pedestrian will actually cross the lane is comparatively high.
Wenn beispielsweise die Kandidaten-Ziele in Form einer Verteilung vorliegen, dann entsteht durch das Vorhersagen mindestens einer Trajektorie zu jedem Kandidaten-Ziel automatisch eine Verteilung solcher Trajektorien.If, for example, the candidate goals are in the form of a distribution, the prediction of at least one trajectory for each candidate goal automatically results in a distribution of such trajectories.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung können zusätzlich zu mehreren Kandidaten-Zielen auch mehrere Kandidaten-Präferenzen bereitgestellt werden. Es werden dann die für jede Kombination aus einem Kandidaten-Ziel und einer Kandidaten-Präferenz jeweils vorhergesagten Trajektorien zu einer Gesamt-Vorhersage aggregiert.In a further particularly advantageous embodiment, in addition to a plurality of candidate goals, a number of candidate preferences can also be provided. The trajectories predicted for each combination of a candidate target and a candidate preference are then aggregated to form an overall prediction.
Dabei können die Kandidaten-Präferenzen, wie auch die Kandidaten-Ziele, wiederum als Verteilungen vorliegen. Eine solche Verteilung drückt beispielsweise aus, dass ein Fußgänger mit einer ersten Wahrscheinlichkeit beabsichtigt, eine Fahrbahn auf einem Fußgängerüberweg zu überqueren, während er mit einer zweiten Wahrscheinlichkeit beabsichtigt, die Fahrbahn an einer anderen Stelle zu überqueren und so seinen Weg abzukürzen.The candidate preferences, as well as the candidate goals, can again be present as distributions. Such a distribution expresses, for example, that a pedestrian with a first probability intends to cross a lane on a pedestrian crossing, while with a second probability intends to cross the lane at another point and thus shorten his path.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung werden Kombinationen aus Kandidaten-Zielen und Kandidaten-Präferenzen, und/oder die für diese Kombinationen jeweils vorhergesagten Trajektorien, dahingehend bewertet und/oder gewichtet, inwieweit sie mit einer Vorgeschichte der Bewegung des Objekts plausibel sind. Diese Bewertung und/oder Gewichtung lässt sich insbesondere dann nahtlos hinzufügen, wenn jeweils Verteilungen von Kandidaten-Zielen und Kandidaten-Präferenzen vorliegen. Das Aggregieren kann dann mit maximaler Genauigkeit erfolgen, d.h., es geht nicht vor dem eigentlichen Aggregieren durch eine Diskretisierung Information verloren.In a further particularly advantageous embodiment, combinations of candidate goals and candidate preferences, and / or the trajectories predicted for these combinations, are evaluated and / or weighted to the extent to which they have a history of Movement of the object are plausible. This evaluation and / or weighting can be added seamlessly in particular if there are distributions of candidate goals and candidate preferences. The aggregation can then be carried out with maximum accuracy, ie information is not lost before the actual aggregation by discretization.
Die Vorgeschichte der Bewegung des Objekts kann wiederum aus einer beliebigen Quelle stammen, wie beispielsweise aus einer Historie von physikalischen Beobachtungen des Objekts oder auch aus Informationen, die das Objekt selbst kundgetan hat.The history of the movement of the object can in turn come from any source, such as from a history of physical observations of the object or from information that the object itself has made public.
Wie eingangs erläutert, ist eine wichtige Nutzanwendung des beschriebenen Verfahrens, Fahrzeuge im Verkehr sicher zu führen und insbesondere Kollisionen mit schwächeren Verkehrsteilnehmern zu vermeiden. Daher bezieht sich die Erfindung auch auf ein Verfahren zur Steuerung und/oder Überwachung eines Fahrzeugs.As explained at the beginning, an important useful application of the described method is to drive vehicles safely in traffic and, in particular, to avoid collisions with weaker road users. The invention therefore also relates to a method for controlling and / or monitoring a vehicle.
Bei diesem Verfahren werden durch physikalische Messung mit mindestens einem Sensor Messdaten aus dem Umfeld des Fahrzeugs erfasst. Der Sensor kann beispielsweise eine Kamera, ein Radarsensor oder ein LIDAR-Sensor sein. Anhand der Messdaten wird mit dem zuvor beschriebenen Verfahren die Trajektorie mindestens eines gesteuerten Objekts vorhergesagt.In this method, measurement data from the surroundings of the vehicle are recorded by physical measurement with at least one sensor. The sensor can be, for example, a camera, a radar sensor or a LIDAR sensor. The trajectory of at least one controlled object is predicted on the basis of the measurement data using the previously described method.
Die vorhergesagte Trajektorie des Objekts wird mit der aktuell verfolgten Trajektorie, und/oder mit der geplanten Trajektorie, des Fahrzeugs verglichen. In Antwort darauf, dass die vorhergesagte Trajektorie des Objekts die aktuell verfolgte Trajektorie, und/oder die geplante Trajektorie, des Fahrzeugs tangiert, wird mindestens eine physikalische Warneinrichtung, und/oder mindestens ein Aktor, des Fahrzeugs angesteuert.The predicted trajectory of the object is compared with the currently tracked trajectory and / or with the planned trajectory of the vehicle. In response to the fact that the predicted trajectory of the object affects the currently tracked trajectory and / or the planned trajectory of the vehicle, at least one physical warning device and / or at least one actuator of the vehicle is activated.
Die Warneinrichtung kann beispielsweise ein Geräuschgenerator sein, mit dem das Geräuschniveau eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs angehoben wird, um das Fahrzeug besser wahrnehmbar zu machen (Acoustic Vehicle Alert System, AVAS). Als weitere außerhalb des Fahrzeugs wahrnehmbare Warneinrichtung kann beispielsweise eine Hupe genutzt werden, wenn die Warnung etwa an einen Fußgänger dringlicher ist. Es kann auch beispielsweise im Rahmen eines Fahrassistenzsystems eine im Fahrzeug wahrnehmbare Warneinrichtung aktiviert werden, um einen Fahrer des Fahrzeugs zu einem Brems- und/oder Ausweichmanöver anzuhalten. Der Aktor kann beispielsweise ein Bremssystem des Fahrzeugs zumindest vorspannen, damit eine im weiteren Verlauf der Ereignisse eventuell noch erforderliche Bremsung schnell den vollen Bremsdruck erreicht.The warning device can be, for example, a noise generator with which the noise level of an at least partially electrically driven vehicle is raised in order to make the vehicle more perceptible (Acoustic Vehicle Alert System, AVAS). A horn, for example, can be used as a further warning device that can be perceived outside the vehicle if the warning to a pedestrian, for example, is more urgent. In the context of a driver assistance system, for example, a warning device that is perceptible in the vehicle can also be activated in order to urge a driver of the vehicle to perform a braking and / or evasive maneuver. The actuator can, for example, at least preload a braking system of the vehicle, so that braking that may still be necessary in the further course of the events quickly reaches the full braking pressure.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird mindestens ein auf ein Antriebssystem, ein Lenksystem, und/oder ein Bremssystem des Fahrzeugs wirkender Aktor dergestalt angesteuert, dass die dann verfolgte Trajektorie des Fahrzeugs nicht mehr von der vorhergesagten Trajektorie des Objekts tangiert wird. Dies kann beispielsweise durch eine Bremsung, ein Ausweichmanöver oder auch eine Kombination beider Manöver erreicht werden. Für die Vermeidung einer Kollision kann es beispielsweise schon ausreichen, das Fahrzeug so zu verzögern, dass es an einem Ort erst dann ankommt, wenn das Objekt diesen Ort schon wieder verlassen hat.In a further particularly advantageous embodiment, at least one actuator acting on a drive system, a steering system, and / or a brake system of the vehicle is controlled in such a way that the trajectory of the vehicle that is then tracked is no longer affected by the predicted trajectory of the object. This can be achieved, for example, by braking, an evasive maneuver or a combination of both maneuvers. To avoid a collision, it may be sufficient, for example, to decelerate the vehicle so that it only arrives at a location when the object has already left that location.
Das Verfahren kann ganz oder teilweise auf in einer Software implementiert sein, mit der beispielsweise einem Steuergerät oder einem Computer für ein Fahrzeug die Funktionalität eines der beschriebenen Verfahren verliehen wird. Die Software bewirkt dann den unmittelbaren Kundennutzen, dass die Vorhersage der Trajektorie von Objekten präziser wird und Kollisionen eines Fahrzeugs mit diesen Objekten mit einer größeren Wahrscheinlichkeit vermieden werden können. Daher bezieht sich die Erfindung auch auf ein Computerprogramm mit maschinenlesbaren Anweisungen, die, wenn sie auf einem Computer, und/oder auf einem Steuergerät ausgeführt werden, den Computer, und/oder das Steuergerät, dazu veranlassen, eines der beschriebenen Verfahren auszuführen. Ebenso bezieht sich die Erfindung auch auf einen maschinenlesbaren Datenträger oder ein Downloadprodukt mit dem Computerprogramm.The method can be implemented in whole or in part in software which, for example, gives the functionality of one of the methods described to a control unit or a computer for a vehicle. The software then has the direct benefit of the customer, that the prediction of the trajectory of objects becomes more precise and collisions of a vehicle with these objects can be avoided with a higher probability. The invention therefore also relates to a computer program with machine-readable instructions which, when executed on a computer and / or on a control device, cause the computer and / or the control device to carry out one of the methods described. The invention also relates to a machine-readable data carrier or a download product with the computer program.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auch auf einen Computer und/oder ein Steuergerät mit dem besagten Computerprogramm und/oder mit dem besagten maschinenlesbaren Datenträger. Alternativ oder auch in Kombination hierzu kann der Computer, bzw. das Steuergerät, auch in sonstiger Weise spezifisch zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens ausgebildet sein. Diese spezifische Ausbildung kann beispielsweise durch Verkörperung der Funktionalität des Verfahrens in Form von anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs) bewirkt werden.Furthermore, the invention also relates to a computer and / or a control device with said computer program and / or with said machine-readable data carrier. Alternatively or in combination with this, the computer, or the control device, can also be designed in another way specifically for executing the described method. This specific training can be brought about, for example, by embodying the functionality of the method in the form of application-specific integrated circuits (ASICs).
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.Further measures improving the invention are described in more detail below together with the description of the preferred exemplary embodiments of the invention with reference to figures.
FigurenlisteFigure list
Es zeigt:
-
1 Erstes Ausführungsbeispiel desVerfahrens 100 ; -
2 Weiteres Ausführungsbeispiel desVerfahrens 100 auf der Basis von Verteilungen; -
3 Beispielhafte Verkehrssituation, inder das Verfahren 100 anwendbar ist; -
4 Beispielhafte iterativeVorhersage einer Trajektorie 1a auf der Basis jeweils benachbarter Kandidaten-Positionen 1b1-1b8; -
5 Ausführungsbeispiel des Verfahrens 200 .
-
1 First embodiment of themethod 100 ; -
2nd Another embodiment of themethod 100 based on distributions; -
3rd Exemplary traffic situation in which theprocedure 100 is applicable; -
4th Exemplary iterative prediction of atrajectory 1a based on neighboring candidate positions 1b1-1b8; -
5 Embodiment of themethod 200 .
Nach
In Schritt
In Schritt
Ist beispielsweise gemäß Block
Gemäß Block
Ist beispielsweise gemäß Block
In Schritt
Es wird nun in Schritt
Mit den Gesamtkosten
In dem in
Wie innerhalb des Kastens
Gemäß Block
Alternativ oder auch in Kombination kann eine Verteilung von Kandidaten-Trajektorien
In zu
Die Ermittlung von Kandidaten-Trajektorien
Gemäß Block
Am Ausgang von Block
Die in der Verteilung D(1a*) enthaltenen Trajektorien 1a* werden in Block
In einem Spezialfall können für jede Kombination aus einem konkreten Kandidaten-Ziel
Von dem Fußgänger
In der in
Im Endeffekt führt dies dazu, dass eine direkt über die Fahrbahn
Wenn in Schritt
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited
- V. Karasev, „Intent-aware long-term prediction of pedestrian motion“, 2016 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), ISBN: 978-1-4673-8026-3 [0002]V. Karasev, "Intent-aware long-term prediction of pedestrian motion", 2016 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), ISBN: 978-1-4673-8026-3 [0002]
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DE (1) | DE102018222542A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021203492B3 (en) | 2021-04-08 | 2022-05-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Computer-implemented method and system for training a machine learning method |
WO2023006263A1 (en) * | 2021-07-26 | 2023-02-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method and device for controlling the entrance and/or exit of a structure |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2133851A1 (en) * | 2007-04-02 | 2009-12-16 | Panasonic Corporation | Safe driving assisting device |
DE102016212700A1 (en) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | Robert Bosch Gmbh | Method and system for controlling a vehicle |
DE102017208245A1 (en) * | 2017-05-16 | 2018-11-22 | Continental Automotive Gmbh | Method and device for the goal-based prediction of dynamic objects |
US20180339709A1 (en) * | 2016-12-02 | 2018-11-29 | Starsky Robotics, Inc. | Vehicle control system and method of use |
-
2018
- 2018-12-20 DE DE102018222542.7A patent/DE102018222542A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2133851A1 (en) * | 2007-04-02 | 2009-12-16 | Panasonic Corporation | Safe driving assisting device |
DE102016212700A1 (en) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | Robert Bosch Gmbh | Method and system for controlling a vehicle |
US20180339709A1 (en) * | 2016-12-02 | 2018-11-29 | Starsky Robotics, Inc. | Vehicle control system and method of use |
DE102017208245A1 (en) * | 2017-05-16 | 2018-11-22 | Continental Automotive Gmbh | Method and device for the goal-based prediction of dynamic objects |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
KARASEV, Vasiliy [u.a.]: Intent-aware long-term prediction of pedestrian motion. In: 2016 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 16-21 May 2016, Stockholm, Sweden, 2016, S. 2543-2549. - ISBN 978-1-4673-8026-3 (E). DOI: 10.1109/ICRA.2016.7487409. * |
V. Karasev, „Intent-aware long-term prediction of pedestrian motion", 2016 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), ISBN: 978-1-4673-8026-3 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021203492B3 (en) | 2021-04-08 | 2022-05-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Computer-implemented method and system for training a machine learning method |
WO2022214416A1 (en) | 2021-04-08 | 2022-10-13 | Zf Friedrichshafen Ag | Computer-implemented method and system for training a machine learning process |
WO2023006263A1 (en) * | 2021-07-26 | 2023-02-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method and device for controlling the entrance and/or exit of a structure |
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