CN114945501A - 用于通过服务器装置协调交通参与者的方法以及服务器装置和用于执行方法的控制回路 - Google Patents

用于通过服务器装置协调交通参与者的方法以及服务器装置和用于执行方法的控制回路 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于通过服务器装置(1)协调交通参与者(7、7‘)的方法，服务器装置借助于中央模型(4)确定指示数据(A2、A3)，并且将该指示数据作为行动指示发送给相应的交通参与者(2、3)的控制回路(9、10)。中央模型(4)是真实环境(11)的虚拟图像，并且由服务器装置(1)根据环境数据(U)创建。在交通参与者(2、3)到达真实环境(11)时，交通参与者借助于车载的传感器数据创建本地模型(5)，并且确定相对于中央模型(4)的Delta数据(D)。Delta数据(D)通过相应的交通参与者(2、3)的控制回路(9、10)发送给服务器装置(1)，服务器装置借助于Delta数据(D)和中央模型(4)创建更新的中央模型(6)。服务器装置(1)确定，并且然后将更新的指示数据(A2N)作为重新调整的指示数据(A2、A3)发送给交通参与者(2、3)。

Description

用于通过服务器装置协调交通参与者的方法以及服务器装置 和用于执行方法的控制回路
技术领域
本发明涉及一种用于通过服务器装置协调交通参与者的方法以及一种能服务器装置和一种用于执行方法的控制回路。
背景技术
详细的环境和车辆状态数据对于机动车的3级或4级的自动驾驶或5级的自主驾驶(根据SAE J3016标准的等级信息)必不可少。环境数据例如包括道路信息、地理信息、建筑物/建筑群的说明、交通控制系统(尤其是交通标志、交通灯设备)、天气数据、交通密度和交通流量的交通信息、其他的交通参与者(例如行人和骑行者)的地理位置。这种环境数据主要通过各种车辆传感器技术探测，并且可选地通过数据提供者的信息来丰富。在当今的环境探测和评估方案方面，目标是几乎实时地在车辆中进行计算。
但是，这种计算需要高的车辆计算能力、相应的高的电力需求(例如用于处理器、空调)以及必须向车辆发送或从车辆接收的大量数据。因此，实时能力在技术上是复杂的。单个车辆的维修(例如校准)或可维护性只能通过巨大的耗费才能实现，并且与高成本相关。例如当前的存量车辆即使通过改装也仅仅部分地能够胜任，因此实际上也不可能。
从DE 10 2009 008 745 A1已知一种用于自动交通管理的方法和系统。该系统具有中央控制单元，该中央控制单元用于根据来自多辆车辆的环境数据计算环境模型，其中，由环境模型确定交通管理数据并且将其传输给车辆。
由DE 10 2013 223 217 A1已知一种用于服务器运行的方法。服务器用于根据多辆车辆的单独的环境数据形成聚合的环境数据，其中，确定聚合的环境数据与单独的环境数据的偏差。
从DE 10 2014 220 687 A1已知一种用于车辆的通信装置和用于通信的方法。车辆具有传感器装置，该传感器装置用于探测传感器数据，其中，车辆接收外部管理装置的参考数据，并且确定参考数据与传感器数据的偏差，并且将偏差传输给中央管理装置。
所提及的现有技术的缺点是，没有检测到交通状况的传感器偏差。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于协调交通参与者的方法，在其中基于交通参与者的以传感器方式获得的偏差重新调整措施。
该目的通过独立权利要求的主题实现。本发明的有利的改进方案通过从属权利要求、下文的说明以及附图来说明。
本发明提供了一种通过服务器装置协调交通参与者的方法，其中，服务器装置重复根据环境的环境数据创建环境的数字中央模型，并且借助于中央模型为交通参与者中的至少一个计算用于行动指示的相应指示数据，其中，相应的行动指示规定了相应的交通参与者在环境中要实施的行动，并且将相应的行动指示发送给相应的交通参与者。
方法的特征在于，服务器装置重复地向交通参与者中的至少一些交通参与者提供用于与环境进行比较的中央模型，并且从交通参与者中的至少一个或一些交通参与者接收对通过交通参与者探测到的在环境与中央模型之间的差异进行说明的Delta数据/增量数据/差异数据，并且基于Delta数据更新中央模型，并且借助于更新的中央模型检查：指示数据根据预定的修正标准是否需要修正，并且在识别出需修正的指示数据时，通过将用于行动指示的指示数据与更新的中央模型匹配对指示数据进行更新，并且将更新的指示数据发送给相应的行动指示所针对的相应交通参与者。
换言之，例如对执行转向或制动操纵进行说明的指示数据的计算可从交通参与者本身转移到服务器装置。交通参与者例如可为具有控制回路/控制装置(Steuerschaltung)的机动车、相应具有带控制回路的用户设备的行人或骑行者。因此，交通参与者由服务器装置来协调。服务器装置可为此提供交通参与者的环境的中央模型，该中央模型通过来自多个源的数据生成。这例如可为道路地图的数据、交通参与者的数据、建筑物的数据、道路信息、地理信息、交通导引系统(例如交通标志、交通灯)的数据、天气数据或交通密度和流量。在此，交通参与者的数据可包括在前面行驶的车辆的传感器数据和/或行人或骑行者的位置数据，该位置数据例如由移动终端设备提供。中央模型基于列出的数据进行维护。
由服务器装置向所述交通参与者提供中央模型，所述交通参与者可为具有控制回路的机动车，从而机动车为了自主的驾驶运行而可配备有控制回路。对于所述机动车，用于在机动车的路线上的至少一个行动指示的指示数据可由服务器装置借助于中央模型来计算，并且将其发送给机动车。这可在机动车行驶期间重复发生，例如以预定的时间间隔。因此，机动车可虚拟地在服务器装置中的中央模型中并行地和/或提前地行驶在真实环境中的路线，其中，可由服务器装置借助于中央模型计算指示数据。因此，用于机动车的通常复杂的指示数据的计算可转移到服务器装置，其可将得到的指示数据发送给机动车。
在此，行动指示可包括以下元素中的至少一个：用于机动车的行驶命令、文本输出和/或语音输出和/或触觉输出。如果有用的交通参与者是行人或骑行者，则用于行动指示的最后提到的示例尤其有利。例如可向有视力障碍的行人通过移动终端设备提供声音和/或触觉的警告指示，以警告有骑行者路过。于是，在这种情况下，移动终端设备为在本发明的意义中的控制回路。
通常，与中央模型相比，现实中的环境、尤其城市交通中的环境经常发生变化。环境的变化可在机动车中通过在机动车到达相应的真实环境时将车辆方的传感器数据，例如车辆数据(速度、转向角)、摄像机系统的数据、雷达传感器的数据和/或雨水传感器的数据与中央模型的比较来确定。例如可借助于安装在机动车中的控制回路来执行车辆方的传感器数据与中央模型的比较。在到达相应的环境时，在通过机动车中的控制回路接收中央模型的数据之后，可借助于控制回路基于车辆方的传感器数据创建环境的车辆方模型。在机动车中本地生成的车辆方模型在此还被称为本地模型。本地模型可与服务器装置的中央模型相比较。在车辆方的本地模型与服务器装置的中央模型之间的差异例如可以是：出现骑行者，该骑行者由车辆方的摄像机系统探测到，但没有被服务器装置考虑到。根据在车辆方的本地模型与中央模型之间的差异，可借助于控制回路计算环境的Delta数据，该Delta数据例如可包括骑行者或一般来说新探测到的对象的位置、速度和/或方向。接着可将Delta数据由控制回路发送给服务器装置。
服务器装置可借助于相应的环境的Delta数据更新中央模型。然后，服务器装置还可借助于更新的中央模型检查是否需要根据修正标准修正指示数据。在服务器装置未考虑骑行者的示例中，可借助于服务器装置的更新的中央模型确定机动车相对于骑行者小于最小间距。预定的修正标准例如可以是，在骑行者驶过时，相对于骑行者的最小间距为1.5。如果借助于服务器装置的更新的中央模型确定，基于之前的指示数据而低于最小间距，服务器装置可基于更新的中央模型更新指示数据，其例如可设置转向角，以保持最小间距。更新的指示数据可发送给相应的机动车，以用于执行避让动作，从而保持最小间距。
在交通参与者为行人或骑行者的情况下，交通参与者可通过作为用户设备的移动终端设备接收作为声音或触觉输出的行动指示，该移动终端设备在服务器装置的中央模型中跟踪行人在真实环境中的当前地理位置。例如为了在道路交通中提供支持，可通过移动终端设备(例如具有作为控制回路的相应应用的智能手机)借助于声音输出(例如“注意，左边有骑行者！”)警告有视力障碍的行人注意有骑行者路过。同样，声音输出可借助于触觉输出(例如振动)来组合或代替。
本发明的优点是，用于自主的机动车的行动指示的计算转移到服务器装置，该服务器装置从宏观视角或直升机视角，而不是从相应交通参与者的单一视角对真实环境中的情况进行实时计算。由此产生的优点是，通过将行动指示的实时计算转移到服务器装置，可降低相应的交通参与者的能量需求。这可降低安装在车辆中的硬件和软件的复杂性，这可减少相应机动车计算能力的能耗。附加地，机动车可加装相应的控制回路，以用于自主的驾驶运行。同样可支持其他的交通参与者，例如有视力障碍的行人。这例如可借助于具有控制回路的用户设备来实现，例如具有相应的应用程序的智能手机，其可输出人员可理解的、声音和/或触觉的警告指示。
本发明还包括产生额外优点的实施方式。
一实施方式规定，由服务器装置对行动指示的调整根据相应的交通参与者的运动速度和/或相应的交通参与者所处的交通状况来确定优先级，即，决定最先和/或更频繁地调整谁的行动指示。换言之，为了考虑相应的真实环境的变化频率，可相应频繁地重新调整相应的交通参与者的行动指示。通过确定优先级，对于需要对多个交通参与者进行调整的情况，可首先处理运动最快的交通参与者。尤其是例如可能在城市高峰时段中或交通参与者在高速公路上高速行驶(例如，大于80公里/小时)时出现的交通状况引起当前交通状况的变化，例如另一车辆变道，其使得根据速度确定优先级是有利的。为了考虑到交通状况的频繁变化，可根据相应的交通参与者当前所处的交通状况和/或相应的交通参与者的速度相应调整重新调整用于相应的交通参与者的行动指示的频率。在此，可根据交通状况和/或交通参与者的速度来对优先级进行重新调整。因此，在城市中在高峰时段，预计的交通状况的变化会比交通稀少的高速公路更频繁。由此带来的优点是，还对交通状况中的突发事件及时做出反应，并且可优化在交通参与者与服务器装置之间的传输的数据量。
中央模型中的交通对象的对象数据的变化频率的优先级还可根据交通对象的类型进行调整，这是因为通常行人、骑行者和机动车以不同的速度移动。在此，对象数据意指对中央模型中的交通对象进行描述的数据，例如相应的交通对象的对象类别、位置、速度或方向。因此，一个实施方式规定，通过中央模型描述一个或多个交通对象，并且每个交通对象被分配给多个预定的对象类别中的一个对象类别，并且为每个对象类别确定变化频率，该变化频率说明了针对对象类别的每个交通对象应最高以多大的最大速率生成Delta数据，和/或确定优先级，通过该优先级确定差异的确定方面的顺序，以便集中可用的计算时间。
换言之，在中央模型中，交通对象可被分类成对象类别，其中，为相应的对象类别确定更新频率。因此，可在中央模型中将交通对象例如分类成行人、机动车或骑行者的对象类别，这是因为相应的对象类别的元素可以不同的速度运动。于是，例如对象类别是骑行者的情况下可具有比行人更大的变化频率，这是因为骑行者在相同的时间间隔内可完成更远的距离。如果在预定的时间段内借助于与真实环境中的多个交通对象相关的Delta数据来更新中央模型，则可由服务器装置借助于相应的对象类别更新相应的交通对象的位置。因此，例如可首先先于行人来更新骑行者的位置。
更新中央模型中的不同的交通对象的对象数据的优先级同样可根据交通状况变化。因此，例如与陆路交通相比，在具有城市交通的环境中，骑行者可比机动车具有更高的优先级。在此，更新中央模型中的对象数据的高优先级对应于对相应的交通对象的行为的精确监测。同样可以与示例不同地对交通对象进行分类。
由此得到的优点是，考虑了相应的交通对象的必要的观察频率和/或可节省计算时间。因此可缩短交通参与者的反应时间，并且交通参与者可对真实环境的交通状况的突然变化、例如骑行者的突然驶出做出反应。
一个实施方式规定，服务器装置附加地基于交通参与者中的至少一个的传感器数据生成和/或更新中央模型。换言之，中央模型可被提供由相应的交通参与者提供的传感器数据。这可以是具有控制回路的机动车，其包括摄像机系统并且借助于摄像机系统识别路边的骑行者。在此，机动车的摄像机系统同样可估计所观察的骑行者的速度和方向。作为由机动车观察的环境与环境的中央模型的差异形成的Delta数据可更新服务器装置中的中央模型，和/或多个交通参与者的Delta数据的数据量可生成中央模型。由此得到的优点是，中央模型可虚拟地描绘真实环境，并且基于此，可从真实环境的交通状况的宏观视角计算针对环境中的相应的交通参与者的行动指示。
为了生成中央模型，还可使用多个其他数据。因此，一个实施方式规定，传感器数据包括以下数据中的至少一些：交通参与者的当前停留地点的地理位置数据、交通参与者的运动速度的速度数据、来自交通参与者的视角的对环境的观察数据。
换言之，交通参与者可将相应多个不同的数据发送给服务器装置以更新和/或生成中央模型。行人例如可借助于具有控制回路的用户设备将其当前的地理位置发送给服务器装置，该服务器装置然后在中央模型中被用来计算用于其他交通参与者的行动指示。如果交通参与者是机动车，则机动车的控制回路可考虑来自机动车的传感器线路的涉及车辆的数据，例如速度、转向角、路线、雷达传感器和/或摄像机传感器观察到的对象，以用于发送到服务器装置。同样，控制回路可借助于传感器融合应用将处理机动车的传感器数据的结果发送给服务器装置。同样可将建筑物的数据、例如由监测摄像机探测到的行人发送给服务器装置以更新和/或生成中央模型。
由此得到的优点是，中央模型由大量不同的源供给数据，并且因此可生成真实环境的交通状况的宏观视角以计算行动指示。
此外，有利的是，可估计交通对象的将来的位置。因此，一个实施方式规定，由服务器装置在中央模型中外插/外推/推测出在环境中运动的交通对象的地理位置和/或相对位置。换言之，服务器装置可根据交通对象的至少一个地理位置和/或交通对象相对于已知的交通参与者和/或交通对象的相对位置估计交通对象的将来的位置。例如可根据多个地理位置确定交通对象的速度和方向，或者替代地，根据交通对象的识别和分类来确定方向。因此，例如可借助于相应的交通对象的对象类别的平均速度来估计速度。例如可为行人假定其移动的速度为6km/h。服务器装置可根据位置、方向和速度估计相应的对象和/或交通参与者的将来的位置，从而例如作为交通参与者的、从服务器装置获得行动指示并且想在交叉路口右拐的机动车可早在拐弯过程之前就考虑到正在接近的骑行者，为此将制动过程添加到相关的右转的行动指示中。
由此得到的优点是，中央模型还在更新之间实时虚拟地描绘真实环境，并且因此可始终保持接近真实环境中实际发生的情况。
因为服务器装置始终虚拟地描绘真实环境并且外插交通参与者和交通对象的运动，所以服务器装置的中央模型可用作相应的交通参与者的一种潜意识，从而可快速计算出行动指示。因此，一个实施方式规定，服务器装置在时间上提前发出具有将来的实施时刻的用于行动指示的指示数据，从而在指示数据的发出时刻与实施时刻之间存在延迟值/延时值，其中，延迟值根据交通参与者的速度和/或在交通参与者前方区域中的交通状况来设定。换言之，为了使交通参与者对真实环境中的交通状况做出反应，用于相应的交通参与者的行动指示可在到达真实环境之前就已经发送给交通参与者。在此，延迟值相当于在作为行动指示的发送时间的行动指示的发送与作为行动指示的实施时刻的交通参与者到达相应的真实环境的时刻之间的时间差。在此，所述延迟值例如可根据交通状况和/或交通参与者的速度而变化。因此，例如有利的是，作为交通参与者的、在高速公路上运动的机动车预先(例如在估计的到达拥堵处之前3分钟)获得减速的行动指示，使得机动车及时停在拥堵处。
由此得到的优点是，可对交通状况及早作出反应，并且因此可为相应的交通参与者实现在道路交通中的预测运动。
本发明的一个实施方式规定，交通参与者在模拟中以在时间上前移延迟值的方式执行相应的行动指示，并且借助于中央模型估计所产生的将来的交通状况。换言之，相应的交通参与者可借助于在实施时刻模拟其行动指示并借助于中央模型来估计将来的交通状况作为其行动指示的结果。例如，作为行动指示，作为交通参与者的机动车要超越如下骑行者，该机动车估计在30秒内追上该骑行者，则早在所述行动指示的发出时刻就可由控制回路模拟，行动指示的所设置的转向操作是否引起对骑行者的超越，例如碰上迎面而来的车辆。如果交通参与者的控制回路基于模拟和中央模型从对将来的交通状况的估计中得出将出现危险情况，这可作为Delta数据的一部分发送给服务器装置，以便必要时修正行动指示。由此得到的优点是，对交通参与者的相应的行动指示的结果评估进行双重检查，即，分别通过服务器装置和交通参与者各进行一次检查。
一个实施方式规定，为了将环境与中央模型进行比较，相应的交通参与者执行以下步骤：借助于交通参与者携带的传感器线路的传感器数据创建环境的已知的数字本地模型，并且确定在本地模型和中央模型之间的差异，并且将其通过Delta数据说明为模型差异，其中，交通参与者将Delta数据发送给服务器装置。换言之，交通参与者可从服务器装置接收关于中央模型的数据和用于在真实环境中的行动指示的指示数据，并且将作为本地模型与中央模型的差异的Delta数据发送给服务器装置。服务器装置可将关于真实环境的中央模型的、具有相应的行动指示的数据发送给交通参与者。交通参与者可在到达环境时借助于车载传感器线路的传感器数据创建类似于中央模型的环境的本地模型。根据本地模型与中央模型的差异生成可描绘在本地模型与中央模型之间的差异的Delta数据。在此，Delta数据可以是一个Delta数据也可以是多个Delta数据。然后，交通参与者可将Delta数据发送给服务器装置。
由此得到的优点是，可减少在相应的交通参与者和服务器装置之间传输的数据量，这是因为不必传输原始数据(即，传感器数据)，而是仅仅传输最终的新模型参数或用于相应的模型参数的Delta值。同样地，服务器装置可承担用于更新针对相应的真实环境的当前交通状况采取的行动指示的计算工作。
本发明还提出了一种服务器装置，其中，服务器装置设置成，执行上文说明的方法的与服务器装置有关的步骤。换言之，服务器装置设置成提供真实环境的中央模型，为交通参与者计算行动指示，并且将相应的行动指示与中央模型全部地或部分地发送给交通参与者。服务器装置还可设置成，接收Delta数据，该Delta数据可包含从交通参与者视角观察的实际环境的本地模型与中央模模型之间的差异，并且借助于多个Delta数据生成和/或更新中央模型。此外，服务器装置可设置成，基于更新的中央模型根据预定的修正标准、例如法律规定的最小间距，重新调整针对交通参与者的相应的行动指示，并且将重新调整的行动指示发送给交通参与者。由此得到的优点是，将针对交通参与者的行动指示的计算转移到服务器装置，其中，服务器装置可基于真实环境的交通状况的宏观视角计算行动指示。
本发明还提供了一种用于交通参与者的控制回路，其中，控制回路设置成，从服务器装置模型数据接收交通参与者的环境的中央模型的模型数据，并且确定对通过交通参与者探测的、在环境和中央模型之间的差异进行说明的Delta数据，并且将该Delta数据发送给服务器装置，并且从服务器装置接收具有用于在环境中的行动的行动指示的指示数据，然后根据来自服务器装置的更新的指示数据调整行动指示。换言之，控制回路可用作在服务器装置和交通参与者之间的接口，交通参与者例如可为例如随身携带作为用户设备的移动终端设备的机动车或人。在此，控制回路可设计成，其可从服务器装置接收关于中央模型的模型数据，并且确定对在真实环境的本地模型和真实环境的中央模型之间的差异进行说明的Delta数据，并且将该Delta数据发送给服务器装置。
此外，控制回路可设置成，从服务器装置接收用于相应的交通参与者的行动指示，并且根据所接收的更新的行动指示调整行动指示。控制回路同样可设计成，在作为交通参与者的机动车中实施行动指示，例如促使转向操作或制动。控制回路还可设置成，从服务器装置的角度来看，该控制回路用作机动车的远程控制部，以使服务器装置实施行动指示。控制装置也可设置成，在人员携带的用户设备中引起行动指示的语音、文本和/或触觉输出。例如可通过具有相应应用的、作为用户设备的智能手机向有视力障碍的行人借助于语音输出和智能手机的振动输出关于快速接近的骑行者的警告信息。
由此得到的优点是，可借助于控制回路配置交通参与者，以执行上文说明的用于协调交通参与者的方法。尤其可为机动车加装控制回路，使得机动车同样可配备自动驾驶功能。
根据本发明的控制回路可具有处理器装置，处理器装置设置成执行所述的方法步骤。为此，处理器装置可具有至少一个微处理器和/或至少一个微控制器和/或至少一个FPGA(Field Programmable Gate Array、现场可编程门阵列)和/或至少一个DSP(DigitalSignal Processor、数字信号处理器)。此外，处理器装置可具有程序代码，该程序代码被设置成在由处理器装置执行时执行方法步骤。程序代码可存储在处理器装置的数据存储器中。
机动车形式的根据本发明的交通参与者优选为汽车，尤其是载客汽车或载重汽车，或者为客车或摩托车。
本发明还包括具有所述实施方式中的多个实施方式的特征的组合的实现方案。
附图说明
下面说明本发明的实施例。其中：
图1示出了交通状况，在其中借助于由服务器单元提供的真实环境的中央模型协调交通参与者；
图2示出了通过Delta数据更新中央模型的过程的概况。
具体实施方式
下面阐述的实施例是本发明的优选的实施方式。在实施例中，实施方式的所说明的组成相应为本发明的单独的特征，这些特征可彼此独立地考虑，并且还相应彼此独立地改进本发明。因此，本公开还旨在涵盖实施方式的特征的不同于示出的组合的其他组合方式。此外，所说明的实施方式还可通过本发明的已经说明的特征中的其他特征来补充。
在图中，相同的附图标记相应表示功能相同的元素。
图1示出了在真实环境11中的交通状况，在其中，借助于由服务器装置1提供的真实环境11的中央模型4协调作为交通参与者的机动车2。在该示例中，作为真实环境11示出的是具有作为广告柱的建筑物8的交叉路口。在交通参与者的角色中，自动驾驶的机动车2从左侧朝向交叉路口运动到交叉路口地向真实环境11上。在此，通过箭头示出了机动车的行驶方向。自动驾驶的机动车2具有控制回路10，其从服务器装置1获取指示数据A2。同样，机动车2可具有传感器线路13。在此，传感器线路13表示车载传感器的互联部，通过该传感器可监测机动车2的周围环境。该传感器例如可为摄像机传感器、雷达传感器和/或一般车辆数据，例如车辆速度或当前的转向角。在此，控制回路10与传感器线路13连接，用于数据交换。在此，指示数据A2为可直接由机动车2实施的行动指示。如果例如机动车2在优先道路上在没有交通的情况下运动通过真实环境11中的交叉路口，指示数据A2例如可含有转向角(在此例如是0°，用于直线向前行驶)和50km/h的恒定速度。在此，指示数据A2由服务器装置1借助于中央模型4来计算，并且以比到达真实环境11的交叉路口时提前延迟时间的方式发送给机动车2的控制回路10。
在服务器装置1中借助于环境数据U创建和更新真实环境11的中央模型4。在此，环境数据U可来自多个源。因此，环境数据U的源例如可为数字地图、交通导引系统(交通标志、交通信号灯、交通流量、交通密度)、天气数据、地理信息、建筑物安全系统(监测摄像机系统)的数据、交通参与者的地理信息。因此，中央模型4可相当于真实环境11的当前虚拟图像。因此可以说，服务器装置1具有对真实环境11的交通情况的宏观视角，则是因为服务器装置将环境数据U的各个源的多个视角相互结合，并且因此可以直升机视角的方式俯视真实环境11的交通状况。基于该信息，服务器装置1可计算指示数据A2作为对机动车2的行动指示。因此，机动车2可借助于指示数据A2在自动驾驶运行中以特别有预见性的方式行驶。
在图2中示出了用于协调多个交通参与者2、3的方法的示例。
图2示出了用于在真实环境11的道路交通中协调交通参与者时更新行动指示的示例。该过程示出了两个交通参与者2和3，其中，一个交通参与者是具有控制回路10和传感器线路13的自动驾驶的机动车2，另一交通参与者是有视力障碍的人员3，该人员携带集成有控制回路10的用户设备9作为用于定向的辅助工具。具有相应的控制回路10的用户设备9例如可设计为智能手机，其具有相应的应用程序。在图2的情况下，这被称为用户设备9。同样，被称为交通参与者的是如下单元，该单元是所提出的用于协调交通参与者的方法的用户，并且因此可从服务器装置获得行动指示，并且被称为交通对象的也是如下单元，该单元在交通状况中扮演参与者角色。因此，交通对象可为行人、机动车或骑行者。
服务器装置1根据真实环境11创建中央模型4，该中央模型在该示例中包含交通参与者，即机动车2和人员3。此外，服务器装置1从环境数据U中获知作为交通对象7的骑行者。所述骑行者例如可已经被真实环境11的建筑物的监测摄像机或另一交通参与者(例如机动车2)记录/检测为Delta数据，并且流入/纳入环境数据U中。Delta数据同样可为环境数据U的一部分。服务器装置1已知具有用户设备9的人员3的地理位置。机动车2在优先道路上运动通过真实环境11的交叉路口，这通过方向箭头表示。
在机动车2的自动驾驶运行中，目的地和路线通常是已知的。对于自动驾驶运行的行动指示，根据该方法规定，机动车2虚拟地在中央模型4中驶过真实环境中的路线。在此，机动车2以与真实环境11相比提前延迟值的方式在中央模型4的虚拟环境中预先行驶了路线。在机动车2到达真实环境11之前，由服务器装置1为机动车2计算行动指示作为指示数据A2，并且将其发送给机动车2的控制回路10。同样，在机动车2到达真实环境11之前，环境11的中央模型4的数据被发送给控制回路10。这具有的优点是，在真实环境11中已经为机动车2提供了具体的行动指示，因此机动车2“下意识地”知道，即，在机动车2中已知，要在环境11中执行哪些行动。因此，机动车2具有一种人工潜意识。
在示出的示例中，根据中央模型4中的交通状况的、作为行动指示的原始指示数据A2包含，机动车2应类似直线地沿着优先道路运动，并且停在右边的斑马线处，以便在建筑物8(其在该示例中是广告柱)的人员3可穿过右边的斑马线。人员3的方向可由服务器装置基于人员的地理位置外插出。服务器装置1例如可基于人员3的最后三个地理位置外插出人员3想要横穿斑马线12的概率很高。替代地，如果人员3处于与斑马线12的最小间距内，则服务器装置可假定人员3想要横穿斑马线12。
因为人员3在建筑物8后面，所以从机动车2的视角处不能看见该人员。因此，指示数据A2可由服务器装置1从宏观视角计算出来，这是因为服务器装置1可借助于中央模型4以直升机的方式俯视真实环境11的交通状况。
然而，服务器装置1可能没有描绘真实环境11的完整的交通状况。因此，中央模型4可由机动车2的本地模型5来补充。在机动车2到达真实环境11时，机动车2可借助于与控制回路10连接的车载硬件从它自己的视角根据车载传感器线路13的传感器数据的集合创建真实环境11的本地模型5。车载传感器线路13例如可包括摄像机系统和/或雷达传感器系统。此外，机动车2的车载传感器数据可包括大量的车辆状态数据，例如地理位置、转向角或当前车辆速度。
根据传感器线路13的车载传感器数据，机动车2可借助于车载硬件创建类似于中央模型4的、真实环境11的本地模型5。在此，可从机动车2的视角在本地模型5中看到在真实环境11中的附加的交通对象7‘，其在服务器装置1的中央模型4中不可见。因此，在与中央模型4不同的本地模型5中，作为其他交通对象7‘附加地出现在交叉路口中间的机动车7‘、正横过马路的行人7‘以及另一骑行者7‘。在本地模型5中不存在人员3，因为人员从机动车2的视角是看不见的，这是因为人员3被建筑物8遮蔽。这同样适用于作为交通对象的、在中央模型4中的骑行者7，因为该骑行者位于岔路上并仍距离交叉路口很远。现在，控制回路可从与真实环境11相关的本地模型5和中央模型4中确定例如作为本地模型5与中央模型4的差异的Delta数据D，并且将该Delta数据发送给服务器装置1。在该示例中，Delta数据D包括附加的交通对象7‘。
服务器装置用Delta数据D和环境数据U更新中央模型4并且创建更新的中央模型6，在该更新的中央模型中出现作为交通参与者的交通对象7和7‘、以及机动车2和人员3。基于更新的中央模型6，服务器装置1借助于预定的修正标准决定：用于交通参与者2和3的行动指示是否需要修正。
对于想要横穿斑马线12的人员3，修正标准例如可以是，在更新的中央模型6中作为交通对象7‘的、右侧的骑行者与斑马线12的距离不足，这可使服务器装置1将该距离作为指示数据A3发送给人员3，该指示数据包含作为行动指示的声音和/或触觉的警告信息。指示数据A3可通过人员3的用户设备9接收，并且相应的行动指示可作为声音和/或触觉输出输出，例如作为振动输出。尤其对于有视力障碍的人员来说，这可以是提高道路交通中的安全性的补充。
对于机动车2，同样可基于修正标准发送更新的指示数据A2N。在机动车2的情况下，在此涉及重新调整的行动指示，其可为关于先前的指示数据A2的差异/增量。因此，在更新的中央模型6的图像中附加地出现作为交通对象的另一机动车7‘，这基于先前的指示数据A2导致了低于机动车2与机动车7‘的最小间距。同样可一同考虑骑行者7‘的左转。因为可由服务器装置1将作为交通对象的机动车7‘分配给机动车的对象类别，并且将作为交通对象的骑行者7‘分配给骑行者的对象类别，所以服务器装置1针对更新的指示数据A2N可以增强在一时间间隔内对地理位置的更新，并且因此加强相应的观察强度。例如可一方面根据对象类别，另一方面根据与机动车2的距离以预定的时间间隔——相对于骑行者7‘——优先更新机动车7‘的地理位置。作为交通对象7、7‘的示例性对象类别是行人、机动车和骑行者。在所述示例中，优先级可如下所示：服务器装置1最准确地观察到机动车7‘，这是因为机动车7‘与机动车2的距离最短。接下来，服务器装置1观察到行人7‘，这是因为行人7‘与机动车2的距离最近，最后是骑行者7、7‘，这是因为骑行者离机动车2最远。
对用于机动车2的指示数据A2的更新，考虑低于机动车2与机动车7‘的最小间距的情况以及行人7‘在斑马线12上横过马路时优先。因此，指示数据可由服务器装置1通过制动操纵和降低速度来重新调整，以避免机动车2与机动车7‘和行人7‘碰撞。接着将更新的指示数据A2N发送给机动车2的控制回路10，该机动车将更新的指示数据A2N作为更新的行动指示付诸实施。在该交通情况中，重复执行所述过程。
因此，根据一方面，该解决方案包括类似于人类感知的计算和评估模型：人们“知道”，即了解他们的环境。其仅记录和评估差异(与模型或期望的差异或偏差)。这对于在开发的最后阶段中采用的自主法意味着：车辆向后端提供针对当前(即，片刻前)在本地(即，在后端/服务器装置外部)探测的和/或计算的周围环境的、聚焦和/或专注在至少一个区域上的Delta信息。后端补充预先计算的场景，并且检查改变对已经评估的场景的影响，并且将相应的措施回发给车辆。“片刻前外部计算的周围环境”可与人类的潜意识类似(参见作者D.Kahneman的著作：“Thinking,fast and slow(思考，快与慢)”,ISBN:9780141033570)。周围环境被作为“中间模型”(Modell in der Mitte)或“数字孪生”(digitaler Zwilling)来计算，并且除了被直接提供给后端(没有“绕道”车辆)的所述环境数据之外，还考虑——如果技术上可实现的话——片刻前在同一地点的真实对象之前经过的车辆的传感器数据，因此可不必实时计算和评估事务。
当今车辆中的传感器已经可足以实现这一想法，从而可在此动用现有技术的传感器线路。
总之，避免了机动车的车载硬件/车载软件的复杂性、实现了更低的消耗(例如，由于更低的能源需求、更低的车辆净重)、更低的数据量(显著降低了对向后端的传输能力的需求，尤其是在延迟和带宽方面)、损坏情况下的更低的成本(例如损坏等级、保修)、“年轻二手车”的更高的吸引力(即，转售吸引力增加)。
因此，计算机环境(服务器装置)、所谓的后端为“潜意识”提供几乎实时的当前环境信息(优选最高10分钟的时效)。这通过要定义的触发器、例如根据来自预先定义的源的推和/或拉原理来保持最新。根据预期的变化频率分级：街道/建筑物/信号设施，以及天气数据相对于步行的交通参与者和骑行的交通参与者以及交通参与者(车辆)。可选地，聚焦重复行进的路线(这可通过订阅数据表明)。车辆向后端发送位置，并且优选地发送预定的其他状态数据，以及相关分类的Delta数据(例如交通参与者，例如车辆)。后端分析相对于已经存在的“潜意识”的变化，并且评估要建议的措施，可选地也在车辆实际实施之前仅调整已经采取的措施和“预加载的”措施(进一步减少要实时传输的数据)。
本发明还涉及一种用于通过服务器装置协调交通参与者的方法，服务器装置借助于中央模型确定指示数据，并且将指示数据作为行动指示发送给相应的交通参与者的控制回路。中央模型是真实环境的虚拟图像，并且由服务器装置根据环境数据和交通参与者的Delta数据来创建和/或更新。在交通参与者到达真实环境时，交通参与者借助于车载的传感器数据创建本地模型，并且确定相对于中央模型的Delta数据。Delta数据由相应的交通参与者的控制回路发送给服务器装置，服务器装置借助于Delta数据和中央模型创建更新的中央模型。服务器装置确定更新的指示数据并且然后将更新的指示数据作为指示数据的重新调整发送给交通参与者。
总体而言，这些示例示出了可如何为中央地图系统提供通过各个机动车辆对周围环境情景进行的外部的预计算和预评估。

Claims (11)

1.一种用于通过服务器装置(1)协调交通参与者(2、3)的方法，其中，所述服务器装置(1)根据环境(11)的环境数据(U)重复创建所述环境(11)的数字的中央模型(4)，并且借助于所述中央模型(4)为所述交通参与者(2、3)中的至少一个交通参与者计算用于行动指示的相应的指示数据(A2、A3)，其中，相应的行动指示规定将由相应的交通参与者(2、3)在所述环境(11)中实施的行动，并且将相应的行动指示发送给相应的交通参与者(2、3)，
其特征在于，
所述服务器装置(1)重复地向所述交通参与者(2、3)中的至少一些交通参与者提供用于与所述环境(11)进行比较的所述中央模型(4)，从所述交通参与者(2、3)中的至少一个或一些交通参与者接收对由所述交通参与者(2、3)探测的、在所述环境(11)和所述中央模型(4)之间的差异进行说明的Delta数据(D)，基于所述Delta数据(D)更新所述中央模型(4)，借助于更新的中央模型(6)检查是否需要根据预定的修正标准修正所述指示数据(A2、A3)，在识别出需要修正指示数据(A2)时，通过使所述行动指示匹配于更新的中央模型(6)来更新指示数据，将更新的指示数据(A2N)发送给相应的、为其确定相应的行动指示的交通参与者(2、3)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，行动指示的调整由所述服务器装置(1)根据相应的交通参与者(2、3)的运动速度和/或相应的交通参与者(2、3)所处的交通状况确定优先级。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述中央模型(4)描述了多个交通对象(7、7‘)，将每个交通对象(7、7‘)分配给多个预定的对象类别中的一个对象类别，为每个对象类别确定：
a)变化频率，该变化频率说明了最高应以多大的最大速率为该对象类别的每个交通对象(7、7‘)生成Delta数据(D)，和/或，
b)优先级，通过该优先级确定在差异的确定方面的顺序，以便聚焦可用的计算时间。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述服务器装置(1)附加地基于来自所述交通参与者(2、3)中的至少一个交通参与者的传感器数据生成和/或更新所述中央模型(4)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述传感器数据包括以下数据中的至少一些：交通参与者(2、3)的当前停留地点的地理位置数据、交通参与者(2、3)的运动速度的速度数据、从所述交通参与者(2、3)的视角进行的对所述环境(11)的观察数据。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，由所述服务器装置(1)在所述中央模型(4)中外插出在所述环境(11)中运动的交通对象(7、7‘)的地理位置和/或相对位置。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述服务器装置(1)在时间上提前发出具有将来的实施时刻的用于行动指示的指示数据(A2、A3)，使得在所述指示数据(A2、A3)的发出时刻和实施时刻之间产生延迟值，其中，通过选择所述发出时刻，与所述交通参与者(2、3)的速度和/或在所述交通参与者(2、3)前方的区域中的交通状况相关地设定延迟值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在模拟中所述交通参与者(2、3)在时间上提前延迟值执行相应的行动指示，并且借助于所述中央模型(4)估计由此产生的将来的交通状况。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为将所述环境(11)与所述中央模型(4)进行比较，相应的交通参与者(2、3)执行以下步骤：借助于所述交通参与者(2、3)携带的传感器线路(13)的传感器数据，创建所述环境(11)的数字本地模型(5)，确定在所述本地模型(5)和所述中央模型(4)之间的差异，并且通过Delta数据(D)将该差异描述为模型差异，其中，所述交通参与者(2、3)将所述Delta数据(D)发送给所述服务器装置(1)。
10.一种服务器装置(1)，其中，所述服务器装置(1)设置成执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法。
11.一种用于交通参与者(2、3)的控制回路(9、10)，其中，所述控制回路(9、10)设置成，从根据权利要求10的服务器装置(1)接收交通参与者(2、3)的环境(11)的中央模型(4)的模型数据，确定对通过所述交通参与者(2、3)探测的、在所述环境(11)和所述中央模型(4)之间的差异进行描述的Delta数据(D)，将该Delta数据发送给所述服务器装置(1)，从所述服务器装置(1)接收具有用于在所述环境(11)中采取的行动的行动指示的指示数据(A2、A3)，然后根据来自所述服务器装置(1)的更新的指示数据(A2N)调整所述行动指示。
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