CN114269622A - 用于预测参与道路交通的外部物体的未来的行驶情况的方法、装置、车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于预测参与道路交通的外部物体、尤其外部车辆的未来的行驶情况的方法，其中，获取至少一个第一信息，其与至少一个参与道路交通的且经获取的第一外部物体(3)对应，且其中取决于第一信息将第一外部物体(3)关联于物体级别。设置成，获取至少一个第二信息，其与至少一个参与道路交通的且经获取的第二外部物体(4)对应，其位于第一外部物体(3)的环境中，且取决于第二信息将第二外部物体(4)关联于物体级别，且其中，取决于一方面第一外部物体(3)的物体级别和另一方面第二外部物体(4)的物体级别预测第一外部物体(3)的未来的位置、未来的行驶速度和/或未来的轨迹作为第一外部物体(3)的未来的行驶情况。

Description

用于预测参与道路交通的外部物体的未来的行驶情况的方 法、装置、车辆
技术领域
本发明涉及一种用于预测参与道路交通的外部物体、尤其外部车辆的未来的行驶情况的方法，其中获取至少一个第一信息，其与至少一个参与道路交通的且经获取的第一外部物体对应，且其中第一外部物体取决于第一信息关联于物体级别。
此外，本发明涉及一种用于执行上文提到的方法的装置、以及一种带有这样的装置的车辆。
背景技术
开头提到的类型的方法由现有技术已知。如此例如公开文献EP 2 840 006 A1公开了一种方法，根据其作为信息获取参与道路交通的外部车辆的车辆轮廓。在此设置成，外部车辆取决于经获取的车辆轮廓关联于物体级别或车辆级别。取决于车辆级别然后作为未来的行驶情况预测外部车辆的预料的车道曲线。同样，公开文献DE 10 2017 115 988 A1公开了一种方法，根据其参与道路交通的外部物体关联于物体级别。取决于物体级别然后修改车辆的计划的轨迹，在其中执行该方法。
发明内容
本发明基于如下任务，提供如下方法，通过其提高外部物体的未来的行驶情况的预测的可靠性。因此应提高如下可能性，利用其第一外部物体的实际上的未来的行驶情况相应于预测的未来的行驶情况。
基于本发明的任务通过一种带有权利要求1的特征的方法解决。根据本发明设置成，获取至少一个第二信息，其与至少一个参与道路交通的且经获取的第二外部物体对应，其位于第一外部物体的环境中，其中取决于第二信息第二外部物体关联于物体级别，且其中第一外部物体的未来的位置、未来的行驶速度和/或未来的轨迹作为第一外部物体的未来的行驶情况取决于一方面第一外部物体的物体级别和另一方面第二外部物体的物体级别被预测。在预测第一外部物体的未来的行驶情况的情形中，因此不仅第一外部物体的物体级别而且第二外部物体的物体级别被考虑。在此由以下出发，存在至少两个不同的可能的物体级别。物体级别如此彼此区别，使得关联于物体级别中的第一物体级别的外部物体在至少一个确定的交通情况中相比关联于物体级别中的第二物体级别的外部物体在相同的确定的交通情况中将所做的预料地不同地改变其行驶情况。第一外部物体的未来的行驶情况因此通过第一外部物体的物体级别影响。第二外部物体位于第一外部物体的环境中。因此由以下出发，第一外部物体或第一外部物体的驾驶员在改变其当前的行驶情况的情形中考虑第二外部物体。尤其，在此第二外部物体的物体级别是相关的，因为第一外部物体或第一外部物体的驾驶员与第二外部物体的物体级别联合在道路交通中的第二外部物体的确定的行为。通过考虑第一外部物体的物体级别和第二外部物体的物体级别，由此实现第一外部物体的未来的行驶情况的可靠的且特别精确的预测。优选地，第二外部物体的未来的行驶情况取决于第二外部物体的当前的行驶情况预测。第一外部物体的精确的预测的未来的行驶情况可然后通过另一交通参与者被使用，例如以便匹配该交通参与者的行驶情况，从而不低于与第一外部物体的期望的间距。外部物体原则上应理解为任意的外部物体，其参与道路交通。例如，机动车、自行车或行人是外部物体。第一外部物体的未来的行驶情况在此至少通过第一外部物体的未来的位置、未来的行驶速度和/或未来的轨迹描述。
根据一种优选的实施形式设置成，作为第一和/或第二信息获取第一和/或第二外部物体的至少一个虚拟形象。虚拟形象技术上可简单地例如借助于摄像头传感器获取。此外，外部物体可根据虚拟形象特别可靠地例如根据外部物体的轮廓和/或外部物体的尺寸关联于物体级别。此外，根据虚拟形象同样外部物体与正确的物体级别的特别详细的关联是可能的。例如，根据虚拟形象确定，经获取的机动车是否是载重车辆、农用车辆、轿车或摩托车。机动车然后相应地关联于物体级别“载重车辆”、“农用车辆”、“轿车”或“摩托车”。
优选地，作为第一和/或第二信息获取第一和/或第二外部物体的实际位置、实际轨迹和/或实际行驶速度。由此可实现外部物体与合适的物体级别的特别精确的关联。例如确定，经获取的外部机动车是通过新手驾驶员运行的外部机动车，当根据外部车辆的实际位置确定，外部机动车包含与在前面行驶的外部机动车的按比例较大间距时，当根据实际轨迹确定特别保守的行驶方式时和/或当根据实际行驶速度确定按比例较慢的行驶行为时。外部车辆然后例如关联于物体级别“机动车，驾驶员：新手驾驶员”。如果然而根据外部机动车的实际位置、实际轨迹和/或实际速度确定平均的行驶行为，则外部车辆例如关联于物体级别“机动车，驾驶员；正常驾驶员”。
根据一种优选的实施形式设置成，取决于第一信息确定第一外部物体的驾驶员的驾驶风格，其中第一外部物体取决于经确定的驾驶风格关联于物体级别。例如，取决于第一信息作为驾驶风格确定驾驶员的充满风险的驾驶风格或驾驶员的保守的驾驶风格。在此由如下出发，未来的行驶情况通过第一外部物体的驾驶员的驾驶风格影响。例如，在带有充满风险的驾驶风格的驾驶员的情形中增加地考虑到超过过程，与之相反带有保守的驾驶风格的驾驶员通常避免超过过程。通过设置取决于驾驶风格的物体级别和取决于确定的驾驶风格的外部物体与物体级别的关联，由此进一步提高未来的行驶情况的预测的可靠性。优选地，取决于第二信息确定第二外部物体的驾驶员的驾驶风格，其中第二外部物体取决于经确定的驾驶风格关联于物体级别。
优选地，方法在自主车辆(Ego-Fahrzeug)中执行。因此，除了第一外部物体和第二外部物体以外存在另一参与道路交通的物体、即自主车辆。通过在自主车辆中执行方法，可在运行自主车辆的情形中考虑预测的未来的位置。例如，通过自主车辆的驾驶员可感知的警报信号被生成，当取决于第一外部车辆的预测的未来的行驶情况在自主车辆和第一外部车辆之间的间距预料地低于间距阈值时。
优选地，第一信息和/或第二信息借助于自主车辆的环境传感装置获取。优选地，环境传感装置具有至少一个摄像头传感器、雷达传感器、超声波传感器和/或激光传感器。自主车辆自身因此具有如下传感器，通过其获取第一信息和/或第二信息。并非自主车辆的部分的外部设备由此对于执行方法不是必须的。由此，方法的易受故障性是较低的。
根据一种优选的实施形式设置成，第一外部物体针对发出第一数据被监视且/或第二外部物体针对发出第二数据被监视，其中，当获取第一数据和/或第二数据被发出时，第一数据和/或第二数据作为第一信息和/或作为第二信息被获取。由此一方面得出如下优点，即第一外部物体和/或第二物体通过发出的数据可提供例如关于其行驶速度的特别精确的信息。此外，方法根据该实施形式同样然后可执行，当第一外部物体和/或第二外部物体未位于自主车辆的环境传感装置的获取范围内时，例如当外部物体中的一个通过外部物体中的另一个遮盖时。
根据一种优选的实施形式设置成，第一外部物体的实际上的未来的行驶情况与预测的未来的行驶情况比较，其中取决于比较至少一个关联于第一外部物体的物体级别的第一参数(取决于其预测未来的行驶情况)通过与实际上的未来的行驶情况对应的第二参数替换。通过替换第一参数实现了，较精确地执行外部物体的未来的行驶情况的紧接着替换第一参数执行的预测，所述外部物体关联于该物体级别。在此，应用机器学习的为了确定第二参数通常已知的方法。优选地，当在预测的未来的行驶情况和实际上的未来的行驶情况之间的偏离超过预设的阈值时，替换第一参数。如果偏离未超过阈值，则优选地维持第一参数。
根据一种优选的实施形式设置成，取决于一方面第一外部物体的物体级别和另一方面第二外部物体的物体级别预测第二外部物体的未来的行驶情况。因此关于两个外部物体分别预测未来的行驶情况。另外的交通参与者、例如自主车辆的行驶情况可由此在考虑第一外部物体的预测的未来的行驶情况和第二外部物体的预测的未来的行驶情况的情况下被匹配，从而并未低于与外部物体的期望的间距。优选地，第二外部物体的未来的行驶情况取决于第一外部物体的预测的未来的行驶情况预测。尤其，获取参与道路交通的多于两个外部物体，其中然后针对外部物体中的每个分别获取至少一个信息，其与相应的外部物体对应，且其中外部物体中的每个取决于相应的信息分别关联于物体级别。优选地然后对于外部物体中的每个分别预测未来的行驶情况。在此未来的行驶情况分别取决于相应的外部物体的物体级别和位于相应的外部物体的环境中的外部物体的物体级别来预测。
根据一种优选的实施形式设置成，取决于第一外部物体的预测的未来的行驶情况和可选地第二外部物体的预测的未来的行驶情况自动化地改变自主车辆的行驶情况。例如，为了改变自主车辆的行驶情况自动化地改变自主车辆的行驶速度和/或自主车辆的转向角，当取决于第一外部物体的预测的未来的行驶情况确定：在其它情况下在第一外部物体和自主车辆之间的间距未来低于预设的间距阈值时。通过这样的行为方式提高自主车辆的运行安全性。
优选地，持续地预测第一外部物体的未来的行驶情况和可选地第二外部物体的未来的行驶情况。因此第一外部物体和可选地第二外部物体的持续地预测的未来的行驶情况供使用，以便持续地获得方法的优点。优选地，对此持续地、即在多个时间上依次跟随的时间点获取至少一个第一信息和至少一个第二信息，从而始终至少一个当前的第一信息和至少一个当前的第二信息供使用于执行该方法。在确定的时间点，然后使用分别当前的第一信息和分别当前的第二信息用于预测未来的行驶情况。
根据一种优选的实施形式设置成，作为第一外部物体获取外部物体的物体级别，其与自主车辆的间距较小。作为第二外部物体然后获取外部物体的外部物体，其与自主车辆的间距较大。优选地，间距是沿行驶方向的间距。其与自主车辆的间距较小的外部物体的未来的行驶情况的预测特别有利，因为该外部物体的未来的行驶情况对于自主车辆的行驶情况的可能的改变特别相关。
用于机动车的根据本发明的装置具有用于获取与参与道路交通且经获取的第一外部物体对应的第一信息和与参与道路交通且经获取的第二外部物体对应的第二信息的单元，且以权利要求13的特征通过控制器出众，其中装置特别地安排用于在根据确定的使用中借助于单元和控制器按照根据本发明的方法预测第一外部物体的未来的行驶情况。同样由此得出已经提到的优点。另外的优选的特征和特征组合从之前的描述以及从权利要求书中得出。
根据本发明的车辆以权利要求14的特征通过根据本发明的装置出众。同样由此得出已经提到的优点。另外的优选的特征和特征组合由之前的描述以及从权利要求书得出。
根据车辆的一种优选的实施形式，单元具有环境传感装置和/或通讯设备。环境传感装置优选地构造用于作为第一信息和/或作为第二信息获取第一和/或第二外部物体的至少一个虚拟形象。通讯设备优选地构造用于作为第一信息和/或第二信息接收通过第一外部物体发出的第一数据和/或通过第二外部物体发出的第二数据。
附图说明
在下面，本发明根据附图更详细地阐释。对此：
图1示出了道路，在其上自主车辆、第一外部物体和第二外部物体运动，且
图2示出了用于预测第一外部物体的未来的行驶情况的方法。
具体实施方式
图1以简化视图示出了道路1，在其上自主车辆2、第一外部物体3和第二外部物体4沿行驶方向5运动。第一外部物体3当前是外部车辆3，即轿车3。同样，第二外部物体4当前是外部车辆4，即农用车辆4。第二外部车辆4位于第一外部车辆3的环境中。
自主车辆2具有带有环境传感装置7的装置6。环境传感装置7具有至少一个环境传感器8，其构造用于监视自主车辆2的环境。当前，环境传感器8是摄像头传感器8。对此备选地，环境传感器8例如构造为激光传感器、雷达传感器或超声波传感器。优选地，存在多个这样类型的环境传感器，其围绕自主车辆2周围分布地布置在自主车辆2处。自主车辆2此外具有通讯设备9。通讯设备9构造用于接收通过第一外部车辆3、通过第二外部车辆4、通过未呈现的另外的参与道路交通的外部物体和/或通过未呈现的基础设施设备发出的数据。
装置6此外具有数据存储器10。在数据存储器10中存储有物体级别。该物体级别中的至少一个在此可关联于外部车辆3和4以及另外的参与道路交通的外部物体。
装置6此外具有控制器11。控制器11通讯技术上与环境传感器8、通讯设备9和数据存储器10连接。
在下面，参考图2根据流程图描述了用于预测第一外部车辆3的未来的行驶情况的方法。在第一步骤S1中，开始方法。对此，环境传感器8开始获取自主车辆2的环境且通讯设备9开始监视，第一外部车辆3、第二外部车辆4或未呈现的基础设施设备是否发出数据。
在第二步骤S2中，第一外部车辆3通过环境传感器8获取。构造为摄像头传感器8的环境传感器8在此获取第一外部车辆3的虚拟形象。根据经获取的虚拟形象的时间上的顺序，控制器11确定第一外部车辆3的实际轨迹和第一外部车辆3的实际行驶速度。取决于实际轨迹和实际行驶速度，控制器1此外确定第一外部车辆3的驾驶员的驾驶风格。例如，控制器11确定，驾驶员具有保守的驾驶风格(如这例如在新手驾驶员的情形中经常是这样的情况)，或充满风险的驾驶风格(如这例如在熟手驾驶员的情形中经常是这样的情况)。第一外部车辆3的虚拟形象、外部车辆3的实际轨迹、外部车辆3的实际速度和外部车辆3的驾驶员的驾驶风格在此是第一信息。
在步骤S3中，控制器11取决于在步骤S2中获取的或确定的第一信息将第一外部车辆3关联于物体级别、在数据存储器10中存储的物体级别。当前，控制器11基于第一信息将外部车辆3关联于物体级别“轿车，驾驶员:新手驾驶者”。另外的可能的存储的物体级别例如是物体级别“轿车，驾驶员：正常驾驶员”、“轿车，驾驶员：熟手驾驶员”、“公共汽车”、“废物处理车辆”、“运输车”、“家具车”、“通道清扫车”、“工程车”、“自行车，驾驶员：儿童”、“自行车，驾驶员：成人”、“行人”、“摩托车驾驶员”或“动物”。物体级别的这些列举显然不是详尽无遗的。相反，优选地设置另外的附加的物体级别。
每个物体级别关联于不同的第一参数。取决于第一参数可预测，关联于相应的物体级别的外部物体在确定的交通情况中如何预先反应。因为由此出发，关联于物体级别中的第一个的外部物体在确定的交通情况中相比关联于物体级别中的第二个的外部物体不同地反应，不同的物体级别分别关联不同的第一参数。
在第四步骤S4中，获取第二外部车辆4。当前，第二外部车辆4首先通过第一外部车辆3的未呈现的环境传感装置获取。通过自主车辆2的环境传感装置，不可获取第二外部车辆4，因为第二外部车辆4通过第一外部车辆3遮盖。第一外部车辆3然而将关于第二外部车辆4的数据借助于未呈现的通讯设备发出。所述数据在第四步骤S4中通过自主车辆2的通讯设备9获取。
在步骤S5中，控制器11取决于通过通讯设备9接收的数据同样将第二外部车辆4关联于物体级别、当前物体级别“农用车辆”。
在第六步骤S6中，控制器11取决于一方面第一外部车辆3的物体级别和另一方面第二外部车辆4的物体级别预测第一外部车辆3的未来的行驶情况。作为行驶情况，控制器11例如预测第一外部车辆3的未来的行驶速度、未来的位置和/或未来的轨迹。因为第二外部车辆4关联于物体级别“农用车辆”，同样由如下出发，第一外部车辆3超过第二外部车辆4。第一外部车辆3当前然而关联于物体级别“轿车，驾驶员；新手驾驶员”。基于关联于该物体级别的第一参数，因此作为第一外部车辆3的未来的行驶情况通过控制器11预测，第一外部物体3降低其行驶速度且在第二外部车辆4后面在后行驶。如果第一外部车辆3在第三步骤S3中关联于物体级别“轿车，驾驶员：熟手驾驶员”，则然后基于关联于该物体级别的第一参数作为未来的行驶情况预测，第一外部车辆3提高其行驶速度且改变其轨迹，以便超过第二外部车辆4。
在第七步骤S7中，取决于第一外部车辆3的预测的未来的行驶情况自动化地改变自主车辆2的行驶情况。因为预测第一外部车辆3在第二外部车辆3后面驶来，当前第一外部车辆3和第二外部车辆4通过自主车辆2的超过过程是可能的。因此自动化地提高自主车辆2的行驶速度且如此匹配自主车辆2的轨迹，自主车辆2超过第一外部车辆3和第二外部车辆4。
在第八步骤S8中，获取第一外部车辆3的实际上的未来的行驶情况。在第九步骤S9中，将在第八步骤S8中获取的实际上的未来的行驶情况与预测的未来的行驶情况比较。
在第十步骤S10中，取决于比较，关联于第一外部物体3的物体级别的第一参数通过与实际上的未来的行驶情况对应的第二参数替换。如果在比较中例如确定，实际上未来的行驶情况与预测到的未来的行驶情况不同，则替换第一参数中的至少一个。然而如果比较得出，实际上未来的行驶情况相应于预测的未来的行驶情况，则优选地维持第一参数。
优选地，借助于该方法同样预测第二外部车辆4的未来的行驶情况。因为第二外部车辆4的物体级别和第一外部车辆3的物体级别总归在方法中确定，这在没有特别的额外的多耗费的情况下简单地是可能的。
优选地，在图2中呈现的方法步骤S2至S10持续地执行。由此产生第一外部物体3的未来的行驶情况的可靠的持久的预测和由于其自主车辆2的行驶情况的有利的自动化的控制。
参考符号列表
1 道路
2 自主车辆
3 第一外部车辆
4 第二外部车辆
5 行驶方向
6 装置
7 环境传感装置
8 环境传感器
9 通讯设备
10 数据存储器
11 控制器。

Claims (15)

1.一种用于预测参与道路交通的外部物体、尤其外部车辆的未来的行驶情况的方法，带有如下步骤：
a) 获取至少一个第一信息，其与至少一个参与道路交通的且经获取的第一外部物体(3)对应，且取决于所述第一信息将所述第一外部物体(3)关联于物体级别，
b) 获取至少一个第二信息，其与至少一个参与道路交通的且经获取的第二外部物体(4)对应，所述第二外部物体(4)位于所述第一外部物体(3)的环境中，且取决于所述第二信息将所述第二外部物体(4)关联于物体级别，
c) 取决于一方面所述第一外部物体(3)的物体级别和另一方面所述第二外部物体(4)的物体级别预测所述第一外部物体(3)的未来的位置、未来的行驶速度和/或未来的轨迹作为所述第一外部物体(3)的未来的行驶情况。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作为第一和/或第二信息获取第一和/或第二外部物体(3,4)的至少一个虚拟形象。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为第一和/或第二信息获取所述第一和/或第二外部物体(3,4)的实际位置、实际轨迹和/或实际行驶速度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，取决于所述第一信息确定所述第一外部物体(3)的驾驶员的驾驶风格，其中取决于经确定的驾驶风格将所述第一外部物体(3)关联于物体级别。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法在自主车辆(2)中执行。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一信息和/或所述第二信息借助于所述自主车辆(2)的环境传感装置(8)获取。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一外部物体(3)针对第一数据的发出被监视且/或所述第二外部物体(4)针对第二数据的发出被监视，其中，当获取所述第一数据和/或所述第二数据被发出时，所述第一数据和/或所述第二数据作为第一信息和/或作为第二信息被获取。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一外部物体(3)的实际上未来的行驶情况与预测的未来的行驶情况比较，其中取决于所述比较关联于所述第一外部物体(3)的物体级别的至少一个第一参数通过与实际上未来的行驶情况对应的第二参数替换，取决于所述至少一个第一参数预测所述未来的行驶情况。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，取决于一方面所述第一外部物体(3)的物体级别和另一方面所述第二外部物体(4)的物体级别预测所述第二外部物体(4)的未来的行驶情况。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，取决于所述第一外部物体(3)的预测的未来的行驶情况和可选地所述第二外部物体(4)的预测的未来的行驶情况自动化地改变所述自主车辆(2)的行驶情况。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，持续地预测所述第一外部物体(3)的未来的行驶情况和可选地所述第二外部物体(4)的未来的行驶情况。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为第一外部物体(3)获取外部物体(3,4)中的如下外部物体，其与所述自主车辆(2)的间距较小。
13.一种用于车辆的装置，带有用于获取与参与道路交通的且经获取的第一外部物体(3)对应的第一信息以及与参与道路交通的且经获取的第二外部物体(4)对应的第二信息的单元(7,9)，其特征在于控制器(11)，其中所述装置(6)特别地安排用于在根据确定的使用的情形中借助于所述单元(7,9)和所述控制器(11)根据权利要求1至12所述的方法预测所述第一外部物体(3)的未来的行驶情况。
14.一种车辆，其特征在于根据权利要求13所述的装置(6)。
15.根据权利要求14所述的车辆，其特征在于，所述单元(7,9)具有环境传感装置(7)和/或通讯设备(9)。
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