CN111204335A - 用于运行车辆以避免或消除交通拥堵的方法和设备 - Google Patents

Abstract

用于运行车辆以避免或消除交通拥堵的方法和设备。本发明涉及一种避免或消除交通拥堵的改进可能性。特别地，本发明涉及用于运行车辆（100）的方法，其中预测动态对象（200）与由所述车辆（100）占据的第一交通面积部分（140）的至少部分相交，其中所述车辆（100）处于等待释放以继续行驶的等待状况下。然后确定所述车辆（100）的轨迹（150），所述轨迹（150）至少消除或避免所述动态对象（200）与所述第一交通面积部分（140）的相交。此外，本发明涉及用于运行车辆的设备、程序元件以及具有这种程序元件的计算机可读介质。

Description

用于运行车辆以避免或消除交通拥堵的方法和设备

技术领域

本发明涉及用于运行车辆的方法和设备，所述车辆特别地可以是至少部分自动驾驶的车辆。此外，本发明涉及程序元件以及具有这种程序元件的计算机可读存储介质。

背景技术

特别是在至少部分自动驾驶的车辆的领域中，可以识别诸如行人、乘用车、卡车、公共汽车等的动态对象。为此，例如可以使用对象分类，基于所述对象分类确定所述车辆的行驶策略，例如可以计划所述至少部分自动驾驶的车辆的轨迹以继续行驶等。为此可以使用车辆环境检测的数据、数字地图的数据、关于适用的交通法规的信息等。

也可以考虑以下交通状况，在所述交通状况中多个车辆彼此相遇并且互相阻挡继续行驶，因为例如行驶路径彼此交叉。在常规的车辆情况下，这种交通状况通常通过标志、驾驶员的手势等的避让操作的协调或协商等以合作方式简单地加以解决，这有助于避免交通阻塞或交通拥堵或甚至避免交通阻塞或交通拥堵。因此，特别是对于不允许与另一交通参与者协商的至少部分自动驾驶的车辆来说，可能希望一种用于避免或消除这种或类似交通状况的可能性。

发明内容

本发明的实施方式提供了根据独立或并列权利要求的用于运行车辆的改进的方法和设备。本发明的适宜的扩展根据从属权利要求、说明书以及附图得到。

根据第一方面提出的用于运行车辆的方法特别适合于运行至少部分自动驾驶的车辆。在这种情况下，该方法可以支持所述车辆的一种行驶功能的至少一部分，即例如行驶辅助系统的一部分。该方法可以通过例如所述车辆的电子控制设备或控制设备组以计算机支持的方式执行，其中所述控制设备可以具有例如至少一个处理器、用于程序指令和/或数据的存储器、数据接口等。该方法可以被实现为可以包括一个或多个程序模块的程序元件。该方法规定了以下步骤：

-预测动态对象与由所述车辆占据的第一交通面积部分的至少部分相交，其中所述车辆处于等待释放以继续行驶的等待状况下。

所述等待状况可以例如通过交通管制、交通停滞等引起。所述车辆不一定必须停下来，而是可以缓慢行进地以步行速度等移动到停放区域、停放点等。与第一交通面积部分的相交例如可以通过以下方式引起：没有为所述动态对象提供足够大的空间，例如由于所述动态对象的所需转弯等。可以基于车辆环境检测的数据、通过地图数据等通过例如计算来进行所述预测。

-确定所述车辆的至少一条轨迹，例如以计划或类似的方式，所述至少一条轨迹至少消除或避免了所述对象与第一交通面积部分的相交。

所确定的轨迹特别可以是避让操作的一部分，以便向所述动态对象给予或释放由所述动态对象预期需要的空间。因此，所述车辆可以通过与所述动态对象的彼此相遇来消除（也是才形成的）交通拥堵，其方法是所述车辆向所述动态对象给予所需的行驶空间，特别是在自身的交通面积部分上，从而使所述动态对象能够尽可能少阻碍地继续其行驶。

这种配置可以避免通过所述车辆导致的堵塞状况，换句话说，所述车辆与所述动态对象合作。由此例如可以维持车辆环境中的交通流量。这可以有助于提高客户价值并避免车辆乘客感到不适。

根据一种扩展，可以沿着所确定的轨迹将所述车辆控制到第二交通面积部分，对于所述第二交通面积部分预测不与所述对象相交。换句话说，所述车辆可以释放自己的交通面积部分。由此可以将所需的行驶空间给予所述动态对象。

在一种扩展中，所述第二交通面积部分可以在所述车辆的行驶方向上布置在所述第一交通面积部分的后面，并且所述轨迹迎着所述车辆的（实际）行驶方向取向。所述轨迹可以例如与所述行驶方向形成角度，使得所述轨迹可以包括倒退行驶、侧向行驶、排队（Rangieren）以及它们的组合。由此可以可靠且快速地释放所述动态对象所需的行驶空间。

根据一种扩展，为了所述预测可以确定度量，所述对象将以所述度量预期地与所述第一交通面积部分相交，并且确定位于所确定的度量之外或与所确定的度量紧邻的至少一个点、线、面、段等。所述度量可以是例如面积度量或类似度量。由此可以可靠地确定预期所需的行驶空间。

在一种扩展中，可以基于所确定的至少一个点、线、面、段等来确定所述第二交通面积部分。换句话说，所述第二交通面积部分可以远离所述动态对象和所述车辆预期恰好不再相交或接触的地方延伸。必要时可以保持到所述动态物体或其预测轨迹的安全距离。由此可以很好地利用交通空间，而所述车辆不会不必要地浪费空间。

根据一种扩展，为了确定所述轨迹可以检验第一和第二交通面积部分之间的车辆环境的可自由行驶性并且将所述轨迹至少一直确定到障碍物那样远。例如，可以同时考虑与所述车辆有关的倒退空间的可行驶性。如果所述倒退空间在到达所述停放点之前仍被另外的交通参与者或静态对象阻塞，则仅将最大可能的区域确定为轨迹或仅行驶最大可能的区域。由此可以适于行驶地避免或消除阻塞状况。

在一种扩展中，为了所述预测可以在车辆侧对所述对象进行分类和/或可以至少部分地确定所述对象的轮廓。例如可以为了所述预测而确定已识别的动态对象由于其宽度、长度等根据现有的车道几何形状是否存在与所述车辆的交通面积部分相交的威胁。所述分类可以包括例如对象类型，诸如公共汽车、卡车和超过特定大小和长度的其他对象。由此可以更加可靠和准确地进行所述预测。

根据一种扩展，为了所述预测可以确定所述对象的运动学数据。这可以例如通过评估车辆环境的数据来进行。由此可以在考虑所述运动学数据的条件下确定所述动态对象将以哪个面与所述车辆的第一交通面积部分相交。在该面的边界处，例如可以基于最远端来确定所述第二交通面积部分。这可以引起更准确的预测。

在一种扩展中，所述车辆可以在管制向前行驶的交通标志处等待，所述交通标志选自：交通信号灯、停车标志、让路标志等。这样的交通状况可以用作所述预测的触发器，其中例如执行用于预测和确定所述轨迹的相应程序元件。

根据一种扩展，所述动态对象可以与所述车辆迎面相对，即具有与所述车辆的行驶方向相向取向（必要时也成一定角度）的行驶方向。例如，所述动态对象可以从十字路口转向所述车辆行驶的道路等等。

根据第二方面提出的用于运行车辆的设备可以特别适合于借助于上述方法进行运行。特别地，所述设备具有第一数据接口，所述第一数据接口被设置用于获得车辆环境的检测数据。另外，也可以经由第一数据接口获得数字地图的数据等。所述设备还具有数据处理装置，所述数据处理装置例如具有处理器、用于存储程序指令的数据存储器等，并被设置用于当所述车辆停止或以步行速度移动地等待释放信号以继续行驶时至少从所述检测数据中预测动态对象与由所述车辆占据的第一车辆面积部分的至少部分相交。此外，所述数据处理装置被设置用于确定所述车辆的轨迹，所述轨迹至少消除或避免所述对象与第一交通面积部分的相交。所述设备还具有第二数据接口，该第二数据接口被设置用于提供针对所述车辆的行驶控制数据，所述行驶控制数据包括所确定的轨迹。

由此基本上可以实现上面针对所述方法讨论的效果。

在一种扩展中，可以通过在所述数据处理装置中实现的人工智能模块执行所述预测，所述人工智能模块例如可以具有必要时针对该任务进行训练的人工神经网络。

根据第三方面，本发明涉及一种用于运行车辆的程序元件，特别是计算机程序，所述程序元件在由数据处理装置的处理器执行时被设置用于执行根据第一方面的方法。

本发明的第四方面涉及一种计算机可读存储介质，其具有根据第三方面的程序元件，特别是计算机程序。

下面与本发明的优选实施例的描述一起基于附图详细示出改善本发明的其他措施。

附图说明

在下文中，将参考附图详细描述本发明的有利实施例。

图1示出了根据本发明的实施方式的用于运行车辆的设备的示意图，

图2示出了示例性交通状况的示意图，该示例性交通状况可以与根据本发明的实施方式的用于运行车辆的方法或设备一起考虑，以及

图3示出了根据本发明的实施方式的用于运行车辆的方法的流程图。

这些图仅是示意性的，没有按比例绘制。在这些图中，相同、作用相同或相似的元件始终具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出了车辆100，其是至少部分自动驾驶的机动车辆。因此，车辆100具有（未详细示出的）致动器和车辆驱动器，它们可以为了车辆100的自动行驶控制，例如为了加速、制动、转向等而被电子操控。

车辆100还具有例如行驶辅助系统形式的设备110，该设备110具有例如电子控制设备形式的数据处理装置120，用于操控所述致动器和所述车辆驱动器。数据处理装置120具有处理器121和用于存储用于运行车辆100的程序指令或程序元件的存储器122。此外，设备110具有第一数据接口123 和第二数据接口124，它们例如耦合至数据处理装置120或集成在数据处理装置120中。另外，车辆100具有多个传感器130，诸如光学传感器、超声传感器、LIDAR等。光学传感器130在这里示例性地是照相机，其例如光学地检测在车辆100之前、侧面和后面的区域，并且将检测数据经由第一数据接口123 输送给数据处理装置120，该数据处理装置120可以基于所述检测数据以及必要时的其他数据经由第二数据接口124控制车辆100通过车辆环境、即例如道路交通。

数据处理装置120被设置为当所述车辆处于等待释放信号以继续行驶的等待状况时至少从检测数据中预测动态对象200与由车辆100占据的第一交通面积部分140至少部分相交。此外，数据处理装置120被设置为确定车辆100的轨迹150，所述轨迹至少消除或避免对象200与第一交通面积部分140的相交。此外，所述数据处理装置被设置为经由第二数据接口124为车辆100提供行驶控制数据，所述行驶控制数据包括朝向第二交通面积部分160的确定的轨迹150。

图2示出了示例性的交通状况，其中车辆100处于等待状况并且其中车辆100以公共汽车的形式偏斜地迎向动态对象200。所述交通状况包括交叉路口，两条道路在所述交叉路口处相遇，其中向前行驶管制通过多个交通信号灯进行。在该实施例中，车辆100停止地等待在交通信号灯前面，所述交通信号灯用红灯发出针对车辆100的等待信号。动态对象200从十字路口到来地转向以下道路，在该道路上车辆100在第一交通面积部分140中等待在所述交通信号灯前面。

现在将基于图2解释在该示例性交通状况下用于运行车辆100 的示例方法。

车辆100借助于传感器130和数据处理装置120预先检测要与车辆100相撞的动态对象200。此外，车辆100借助于传感器130和数据处理装置120确定对象类别和/或至少部分地确定动态对象200的轮廓。此外，所述车辆借助于传感器130和数据处理装置120确定动态对象200的运动学数据，诸如动态对象200移动到车辆100的速度、动态对象200的减速或加速、动态对象200与车辆100之间的角度等。

基于这些数据，车辆100借助于数据处理装置120预测动态对象200是否将与第一交通面积部分140相切或相交，从而车辆100将阻塞动态对象200的继续行驶。例如，确定诸如重叠度量、面积度量等的度量，动态对象200将以该度量预期与第一交通面积部分相交，并且确定至少一个点，所述至少一个点位于所确定的度量之外或与该度量紧邻。为此，根据车道几何形状和迎面而来的动态对象200 的轮廓，在考虑动态对象200的运动学数据的条件下确定动态对象200将在其转向操作中以哪个面与车辆100的交通面积部分140相交。在该面的边界处，在最远端上确定点、线等，并且相对于该点、该线等确定车辆100的停放点（必要时在考虑安全距离的条件下）、第二交通面积部分160和轨迹150。

此外，车辆100借助于传感器130和数据处理装置120确定第一和第二交通面积部分140、160之间的车辆环境是否可自由行驶。在该实施例中，在行驶方向上位于车辆100后面的是机动车辆形式的另外的交通参与者300，其同样在交通信号灯处等待继续行驶。在这种情况下，车辆100借助于传感器130和数据处理装置120确定第二交通面积部分160和轨迹150，使得可以将车辆100一直控制到紧靠所述另外的交通参与者300，必要时具有安全距离。

当所述动态对象完全离开了先前的交通状况时，确定并控制车辆100的继续行驶。当交通信号灯给出释放信号，即给出绿灯时，控制车辆100继续行驶。

图3以流程图总结了用于运行车辆100的方法。首先，在第一步骤S1中，预测动态对象200与由车辆100 占据的第一交通面积部分140的至少部分相交，其中车辆100处于等待释放以继续行驶的等待状况下。然后在第二步骤S2中，确定车辆100 的轨迹150，所述轨迹至少解决或避免了动态对象200与第一交通面积部分140的相交。

Claims (12)

1.一种用于运行车辆（100）的方法，具有以下步骤：

预测动态对象（200）与由所述车辆（100）占据的第一交通面积部分（140）的至少部分相交，其中所述车辆（100）处于等待释放以继续行驶的等待状况下，以及

确定所述车辆（100）的轨迹（150），所述轨迹（150）至少消除或避免所述动态对象（200）与所述第一交通面积部分（140）的相交。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆沿着所确定的轨迹（100）被控制到第二交通面积部分（160），对于所述第二交通面积部分（160）预测与所述动态对象（200）不相交或者与所述动态对象（200）至少少量重叠。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二交通面积部分在所述车辆（100）的行驶方向上布置在所述第一交通面积部分（140）的后面，并且所述轨迹（150）迎向所述行驶方向地取向。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，为了所述预测而确定度量，所述动态对象（200）将以该度量预期与所述第一交通面积部分（140）相交，并且确定至少一个点，所述至少一个点位于所确定的度量之外或与该度量紧邻。

5.根据权利要求2或3和4中的任一项所述的方法，其特征在于，基于所确定的至少一个点来确定所述第二交通面积部分（160）。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，为了确定所述轨迹（150）检验所述第一交通面积部分（140）和所述第二交通面积部分（160）之间的车辆环境的可自由行驶性，并且将所述轨迹（150）确定到至少达到障碍物（300）那么远。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，为了所述预测在车辆侧对所述动态对象（200）分类，和/或至少部分地确定所述动态对象（200）的轮廓。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，为了所述预测确定所述动态对象（200）的运动学数据。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述车辆（100）在管制向前行驶的交通标志处等待，所述交通标志选自：交通信号灯、停车标志、让路标志等。

10.一种用于运行车辆（100）的设备，具有：第一数据接口（123），所述第一数据接口被设置用于获得车辆环境的检测数据，以及数据处理装置（120），所述数据处理装置被设置用于：

当所述车辆（100）处于等待释放信号以继续行驶的等待状况下时至少从所述检测数据中预测动态对象（200）与由所述车辆（100）占据的第一交通面积部分（140）的至少部分相交，并且进一步设置用于，

确定所述车辆（100）的轨迹（150），所述轨迹（150）至少消除或避免所述动态对象（200）与所述第一交通面积部分（140）的相交，以及

第二数据接口（124），所述第二数据接口被设置用于提供针对所述车辆（100）的行驶控制数据，所述行驶控制数据包括所确定的轨迹（150）。

11.一种用于运行车辆（100）的程序元件，该程序元件在由数据处理装置（120）的处理器执行时被设置用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。

12.一种计算机可读介质，具有根据权利要求11所述的程序元件。

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