DE102013212361A1 - Prediction of the future driving path of a vehicle - Google Patents

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DE102013212361A1
DE102013212361A1 DE102013212361.2A DE102013212361A DE102013212361A1 DE 102013212361 A1 DE102013212361 A1 DE 102013212361A1 DE 102013212361 A DE102013212361 A DE 102013212361A DE 102013212361 A1 DE102013212361 A1 DE 102013212361A1
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Abstract

Offenbart wird ein Verfahren zum Bewerten der Wahrscheinlichkeit, ob ein Fahrzeug einen möglichen Fahrpfad befährt, umfassend: Bereitstellen eines möglichen zukünftigen Fahrpfades des Fahrzeugs; Bereitstellen des gemessenen Blickwinkels des Fahrers; Bestimmen eines von dem gemessenen Blickwinkel unabhängig errechneten Blickpunktes des Fahrers des Fahrzeugs für den möglichen zukünftigen Fahrpfad; Bestimmen eines errechneten Blickwinkels basierend auf dem unabhängig errechneten Blickpunkt des Fahrers und dem möglichen zukünftigen Fahrpfad; Bestimmen der Auftrittsmaßzahl, nämlich einer Maßzahl für die Wahrscheinlichkeit, dass der gemessene Blickwinkel eingenommen wird, unter der Annahme, dass der Fahrer beabsichtigt, den möglichen zukünftigen Fahrpfad zu verfolgen; Wobei das Bestimmen der Auftrittsmaßzahl den gemessenen und den errechneten Blickwinkel des Fahrers berücksichtigt, insbesondere durch die Differenz zwischen dem gemessenen Blickwinkel und dem errechneten Blickwinkel.Disclosed is a method of assessing the likelihood of a vehicle driving on a possible driving path, comprising: providing a possible future driving path of the vehicle; Providing the driver's measured angle of view; Determining a driver's point of view of the vehicle independently calculated from the measured viewing angle for the possible future driving path; Determining a calculated viewing angle based on the independently calculated driver's point of view and the possible future driving path; Determining the appearance score, namely a measure of the probability that the measured viewing angle is taken, assuming that the driver intends to track the possible future driving path; Wherein the determination of the Auftrittsmaßzahl the measured and the calculated perspective of the driver taken into account, in particular by the difference between the measured angle and the calculated perspective.

Figure DE102013212361A1_0001
Figure DE102013212361A1_0001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorhersagen des zukünftigen Fahrpfades eines Fahrzeugs und ein entsprechendes Fahrerassistenzsystem.The invention relates to a method for predicting the future driving path of a vehicle and to a corresponding driver assistance system.

Heutzutage werden in Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen (PKW), Systeme verbaut, die den Fahrer bei seiner Fahraufgabe unterstützen, sogenannte Fahrerassistenzsysteme. Es sind Fahrerassistenzsysteme bekannt, die den Fahrer in bestimmten Situationen vor Konflikten mit anderen Verkehrsteilnehmern warnen oder, in besonders kritischen Situationen, verzögernd in die Fahrzeugdynamik eingreifen. Dabei ist die Notwendigkeit bekannt, potenzielle Konflikte hinsichtlich ihrer Eintrittswahrscheinlichkeit zu beurteilen, um den Fahrer nicht mit einer Vielzahl überflüssiger Warnungen in der Durchführung seiner Fahraufgabe zu stören und so die Fahrsicherheit unter Umständen zu gefährden. Die tatsächliche Eintrittswahrscheinlichkeit eines Konflikts hängt sowohl von dem vom Fahrer präferierten Manöver als auch von dessen Situationsbewusstsein, also der Entscheidung des Fahrers, ob das präferierte Manöver durchführbar ist, ab. Diese Entscheidung kann unter Umständen auch noch einige Sekunden später revidiert werden, wenn der Fahrer während dieser Zeit zusätzliche Informationen, beispielsweise durch weitere Spiegel- oder Schulterblicke, erhält. Für die Entscheidung des Fahrerassistenzsystems über die Notwendigkeit einer Warnung ist es oftmals jedoch ausreichend, die Wahrscheinlichkeit dafür zu bestimmen, dass der Fahrer aktuell einen Handlungsplan verfolgt, bei dem dieser Konflikt auftritt. Aus der Literatur, insbesondere Holger Berndt und Klaus Dietmayer, „Driver intention inference with vehicle onboard sensors”, 2009 IEEE International Conference on Vehicular Electronics and Safety (ICVES), Seiten 102–107, 2009 ; oder Georges S. Aoude, Vishnu R. Desaraju, Lauren H. Stephens, und Jonathan P. How, ”Behavior classification algorithms at intersections and validation using naturalistic data”, 2011 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV), (IV) : 601–606, June 2011 , sind Verfahren bekannt, die die Wahrscheinlichkeit dafür bestimmen, dass der Fahrer die Absicht hat, ein Manöver eines entsprechenden Typs, etwa ein Rechtsabbiege-Manöver oder einen Fahrstreifenwechsel, innerhalb eines bestimmten Vorausschauhorizonts durchzuführen. Dazu wird für jeden adressierten Manövertyp ein Klassifikator trainiert, der die Eintrittswahrscheinlichkeit eines entsprechenden Manövers auf Basis einer festen Menge von Merkmalen abzuschätzen kann. Es ist bekannt, dass für einen derartigen Klassifikator ein Naive-Bayes-Ansatz gewählt werden kann.Today, in vehicles, especially passenger cars (cars), installed systems that support the driver in his driving task, so-called driver assistance systems. Driver assistance systems are known which warn the driver in certain situations of conflicts with other road users or, in particularly critical situations, intervene in the vehicle dynamics with a delay. There is a need to assess potential conflicts with regard to their likelihood of occurrence, so as not to disturb the driver with a large number of superfluous warnings in the performance of his driving task and thus possibly jeopardize driving safety. The actual probability of occurrence of a conflict depends both on the driver's preferred maneuver and on his situational awareness, ie on the driver's decision as to whether the preferred maneuver is feasible. This decision may also be revised a few seconds later if the driver receives additional information during this time, for example through further mirror or shoulder glances. Often, however, for the driver assistance system's decision on the need for a warning, it is sufficient to determine the likelihood that the driver is currently following a plan of action in which that conflict occurs. From the literature, in particular Holger Berndt and Klaus Dietmayer, "Driver intention inference with vehicle onboard sensors", 2009 IEEE International Conference on Automotive Electronics and Safety (ICVES), pp. 102-107, 2009 ; or Georges S. Aoude, Vishnu R. Desaraju, Lauren H. Stephens, and Jonathan P. How, "Behavior classification algorithms at intersections and validation using naturalistic data", 2011 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV), (IV): 601-606 , June 2011 , methods are known that determine the likelihood that the driver intends to perform a maneuver of an appropriate type, such as a right turn maneuver or a lane change, within a particular lookahead horizon. For this purpose, a classifier is trained for each addressed maneuver type, which can estimate the probability of occurrence of a corresponding maneuver on the basis of a fixed set of features. It is known that a Naive-Bayes approach can be chosen for such a classifier.

Ein Beispiel für den Einsatz eines Fahrerassistenzsystems wird nun mit Bezug auf 1 erläutert. Der Fahrer des betrachteten Fahrzeugs 1 (PKW) fährt auf dem rechten Fahrstreifen einer Autobahn und nähert sich dabei einem langsamer fahrenden LKW 2 auf demselben Fahrstreifen. Es besteht die Wahrscheinlichkeit, dass der Fahrer innerhalb der nächsten Sekunden einen Fahrstreifenwechsel durchführen möchte, um den LKW zu überholen. Gleichzeitig nähert sich von Hinten ein deutlich schnelleres Motorrad 3. Es wird davon ausgegangen, dass der Fahrer den Motorradfahrer übersieht. Je nach konkretem Zeitpunkt des Fahrstreifenwechsel sind folgende Situationen zu unterscheiden: 1. Der Fahrstreifenwechsel erfolgt so zeitig, dass dem Motorradfahrer ausreichend Zeit zum Reagieren und Abbremsen bleibt (Pfeil 4). Die Situation ist somit unkritisch, eine Reaktion des Fahrerassistenzsystems ist nicht oder nur in abgeschwächter Form erwünscht. 2. Der Fahrstreifenwechsel erfolgt zu einem Zeitpunkt, an dem sich der Motorradfahrer noch hinter dem PKW 1 befindet, ihm jedoch nicht mehr ausreichend Zeit zum Reagieren und Abbremsen bleibt (Pfeil 5). Diese Situation ist somit höchst gefährlich. Häufigste Unfallursache auf deutschen Autobahnen sind unzureichend abgesicherte Fahrstreifenwechsel. Hier ist eine Reaktion des Fahrerassistenzsystems ausdrücklich erwünscht. 3. Der Fahrstreifenwechsel erfolgt ohnehin erst, nachdem das Motorrad den PKW passiert hat (Pfeil 6). Die Situation ist somit unkritisch, eine Reaktion des Fahrerassistenzsystems nicht oder nur in abgeschwächter Form erwünscht. Ein Fahrstreifen wird auch als Fahrspur bezeichnet.An example of the use of a driver assistance system will now be with reference to 1 explained. The driver of the considered vehicle 1 (PKW) drives on the right lane of a motorway and approaches a slower moving lorry 2 on the same lane. There is a likelihood that the driver would like to change lanes within the next few seconds to overtake the truck. At the same time, a much faster motorcycle approaches from behind 3 , It is assumed that the driver overlooks the motorcyclist. Depending on the specific time of the lane change following situations are to be distinguished: 1. The lane change takes place so early that the motorcyclist sufficient time to react and slow down remains (arrow 4 ). The situation is therefore uncritical, a reaction of the driver assistance system is not desired or only in a mitigated form. 2. The lane change takes place at a time when the motorcyclist is still behind the car 1 but he does not have enough time to react and slow down (arrow 5 ). This situation is thus extremely dangerous. The most frequent cause of accidents on German motorways are insufficiently secured lane changes. Here a reaction of the driver assistance system is expressly desired. 3. The lane change takes place anyway after the motorcycle has passed the car (arrow 6 ). The situation is thus uncritical, a reaction of the driver assistance system not desired or only in a mitigated form. A lane is also referred to as a lane.

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz eines Fahrerassistenzsystems wird im Folgenden mit Bezug auf 2 gegeben. Der Fahrer des betrachteten Fahrzeugs 1 (PKW) nähert sich einer innerstädtischen Kreuzung auf dem mittleren Fahrstreifen. Recht spät fällt ihm ein, dass er an dieser rechts abbiegen möchte. Der Wechsel auf den rechten Fahrstreifen erfolgt daher erst unmittelbar vor der Kreuzung. Durch das Fahrstreifenwechsel-Manöver und die damit verbundenen Spiegelblicke sowie der Notwendigkeit des gleichzeitigen Abbremsens und des darauffolgenden Einlenkens werden die kognitiven Fähigkeiten des Fahrers in ihrer Gänze beansprucht. In der Folge besteht die Gefahr, dass er den Fahrradfahrer 7, der sich parallel zur Straße auf dem Radweg bewegt, übersieht, und es dadurch zu einer Kollision zwischen den beiden kommt. Das Ziel eines entsprechenden Fahrerassistenzsystems besteht darin, die drohende Kollision zu vermeiden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass das Assistenzsystem in letzter Sekunde ein Bremsmanöver einleitet. Dies setzt jedoch eine sehr hohe Zuverlässigkeit in der Erkennung des Fahrradfahrers 7 sowie der Prädiktion dessen weiterer Trajektorie voraus, die zum aktuellen Zeitpunkt nur selten gegeben ist. Stattdessen soll der Fahrer des PKW 1 auf den Fahrradfahrer 7 hingewiesen werden, so dass er die Situation selbstständig und souverän bewältigen kann. Dies macht es jedoch erforderlich, dass das Assistenzsystem die Handlungsabsicht des Fahrers frühzeitig, d. h. in diesem Fall noch vor dem Wechsel auf den rechten Fahrstreifen, erkennt. Im konkreten Fall besteht die Handlungsabsicht des Fahrers in einem Fahrstreifenwechsel mit darauf folgendem Rechtsabbiegen.Another example of the use of a driver assistance system will be described below with reference to FIG 2 given. The driver of the considered vehicle 1 (Car) approaches an inner-city intersection on the middle lane. Pretty late he remembers that he wants to turn right at this. The change to the right lane therefore takes place immediately before the intersection. The lane-change maneuver and the associated mirror views, as well as the need for simultaneous deceleration and subsequent steering in, the cognitive abilities of the driver are claimed in their entirety. As a result, there is a risk that he is the cyclist 7 , which moves parallel to the road on the bike path, overlooks, and this leads to a collision between the two. The goal of a corresponding driver assistance system is to avoid the impending collision. This can be achieved by the assistance system initiating a braking maneuver at the last second. However, this sets a very high reliability in the detection of the cyclist 7 and the prediction of its further trajectory, which is rarely given at the present time. Instead, the driver of the car should 1 on the cyclist 7 be pointed out so that he can handle the situation independently and confidently can. However, this makes it necessary for the assistance system to recognize the intent to act of the driver at an early stage, ie in this case even before changing to the right lane. In the concrete case, the intention of the driver consists in a lane change followed by a right turn.

Bestehende Ansätze, wie z. B. in den oben genannten Veröffentlichungen von Holger Berndt und Klaus Dietmayer oder Georges S. Aoude et al. offenbart, ermöglichen keine Unterscheidung zwischen alternativen Möglichkeiten für Manöver, beispielsweise in die gleiche Richtung abzubiegen.Existing approaches, such as B. in the above-mentioned publications of Holger Berndt and Klaus Dietmayer or Georges S. Aoude et al. disclosed, do not allow a distinction between alternative options for maneuvers, for example, to turn in the same direction.

Weiterhin können Manöverkombinationen, beispielsweise Fahrstreifenwechsel rechts und Abbiegen rechts, nicht vorhergesagt werden.Furthermore, maneuver combinations, such as lane changes right and turn right, can not be predicted.

Bestehende Ansätze, wie z. B. in den oben genannten Veröffentlichungen von Holger Berndt und Klaus Dietmayer oder Georges S. Aoude et al. offenbart, verwenden unabhängig von der Geometrie des vorausliegenden Pfades stets den gleichen Klassifikator. Dies führt dazu, dass die Fahrerabsicht an Kreuzungen mit besonders spitzen oder besonders stumpfen Winkeln zwischen den kreuzenden Straßen nicht korrekt erkannt werden.Existing approaches, such as B. in the above-mentioned publications of Holger Berndt and Klaus Dietmayer or Georges S. Aoude et al. , regardless of the geometry of the path ahead, always use the same classifier. As a result, driver intentions at intersections with particularly acute or particularly obtuse angles between the intersecting roads are not recognized correctly.

Im Stand der Technik ist es weiterhin bekannt, den Zeitpunkt eines Fahrstreifenwechsels näherungsweise zu bestimmen, indem mehrere Klassifikatoren zur Vorhersage der Fahrstreifenwechselwahrscheinlichkeit zu jeweils einem festen Zeitpunkt in der Zukunft, beispielsweise 0 s, 1 s, 2 s, 3 s, 4 s und 5 s, trainiert werden. Dies birgt den Nachteil des erhöhten Entwicklungs- und Absicherungsaufwands.In the prior art, it is also known to approximately determine the time of lane change by having several classifiers for predicting the lane change likelihood at a fixed time in the future, for example 0s, 1s, 2s, 3s, 4s and 5s s, be trained. This has the disadvantage of increased development and hedging costs.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es die oben genannten Nachteile zu überkommen.The object underlying the invention is to overcome the above-mentioned disadvantages.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und das Fahrerassistenzsystem gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This object is achieved by the method and the driver assistance system according to the independent patent claims. Advantageous developments are defined in the dependent claims.

In einem Aspekt umfasst ein Verfahren zum Bewerten der Wahrscheinlichkeit, ob ein Fahrzeug einen möglichen Fahrpfad befährt: Bereitstellen eines möglichen zukünftigen Fahrpfades des Fahrzeugs; Bereitstellen des gemessenen Blickwinkels des Fahrers; Bestimmen eines von dem gemessenen Blickwinkel unabhängig errechneten Blickpunktes des Fahrers des Fahrzeugs für den möglichen zukünftigen Fahrpfad; Bestimmen eines errechneten Blickwinkels basierend auf dem unabhängig errechneten Blickpunkt des Fahrers und dem möglichen zukünftigen Fahrpfad; Bestimmen der Auftrittsmaßzahl, nämlich einer Maßzahl für die Wahrscheinlichkeit, dass der gemessene Blickwinkel eingenommen wird, unter der Annahme, dass der Fahrer beabsichtigt, den möglichen zukünftigen Fahrpfad zu verfolgen; Wobei das Bestimmen der Auftrittsmaßzahl den gemessenen und den errechneten Blickwinkel des Fahrers berücksichtigt, insbesondere durch die Differenz zwischen dem gemessenen Blickwinkel und dem errechneten Blickwinkel. Der mögliche zukünftige Fahrpfad des Fahrzeugs gibt den Weg an, den ein Fahrzeug von seiner aktuellen Position aus zukünftig durchfahren könnte, wobei die Länge bzw. Größe des Fahrpfades vorgegeben sein kann.In one aspect, a method for assessing the likelihood of a vehicle driving a potential driving path includes: providing a possible future driving path of the vehicle; Providing the driver's measured angle of view; Determining a driver's point of view of the vehicle independently calculated from the measured viewing angle for the possible future driving path; Determining a calculated viewing angle based on the independently calculated driver's point of view and the possible future driving path; Determining the appearance score, namely a measure of the probability that the measured viewing angle is taken, assuming that the driver intends to track the possible future driving path; Wherein the determination of the Auftrittsmaßzahl the measured and the calculated perspective of the driver taken into account, in particular by the difference between the measured angle and the calculated perspective. The possible future driving path of the vehicle indicates the path that a vehicle could travel from its current position in the future, wherein the length or size of the driving path can be predetermined.

Durch die Verwendung des möglichen zukünftigen Fahrpfades und nicht diskreter Manöver bzw. Klassifikatoren für einzelne Manöver wird es möglich zwischen alternativen Möglichkeiten für Fahrmanöver und auch Manöverkombinationen zu unterscheiden und diese zu bewerten. Dazu wird der Fahrpfad gemäß der zu untersuchenden alternativen Möglichkeit eines Fahrmanövers oder der zu untersuchenden Manöverkombination vorgegeben.By using the possible future driving path and non-discrete maneuvers or classifiers for individual maneuvers, it becomes possible to distinguish between alternative options for driving maneuvers and also maneuver combinations and to evaluate them. For this purpose, the travel path is specified according to the alternative possibility of a driving maneuver or the maneuvering combination to be examined.

In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst das Verfahren ferner: Bereitstellen der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs; wobei das Bestimmen des unabhängig errechneten Blickpunktes des Fahrers die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs berücksichtigt. Hierdurch kann dem Verhalten des Fahrers Rechnung getragen werden, bei höheren Geschwindigkeiten des Fahrzeugs weiter vor das Fahrzeug zu schauen. Insbesondere wird der unabhängig errechnete Blickpunkt abhängig von einem Punkt bestimmt, der um eine von der Geschwindigkeit abhängige Entfernung vor dem Fahrzeug auf dem möglichen zukünftigen Fahrpfad liegt.In an advantageous development, the method further comprises: providing the current speed of the vehicle; wherein determining the driver's independently calculated viewpoint takes into account the current speed of the vehicle. As a result, the behavior of the driver can be taken into account to continue to look ahead of the vehicle at higher speeds of the vehicle. In particular, the independently calculated viewpoint is determined depending on a point that is ahead of the vehicle, depending on the speed, on the possible future driving path.

Um der Gewohnheit von Fahrern Rechnung zu tragen, bei Kurvenfahrten den Blick eher auf die Kurveninnenseite zu richten kann der unabhängig errechnete Blickpunkt um einen vorbestimmten Betrag quer zur Fahrtrichtung versetzt bestimmt werden.In order to take into account the habit of drivers, when cornering to focus on the inside of the curve, the independently calculated viewpoint can be determined offset by a predetermined amount transversely to the direction of travel.

In typischen Implementierungen basiert die Wahrscheinlichkeit auf einer Normalverteilung für die Abweichung zwischen dem gemessenen und errechneten Blickwinkel und der errechneten Blickrichtung, wobei die Parameter der Normalverteilung, insbesondere deren Mittelwert und Varianz, mithilfe statistischer Auswertungen von Testfahrten ermittelt wurden. Durch eine Normalverteilung lassen sich zufällige Abweichungen realitätsnah modellieren.In typical implementations, the probability is based on a normal distribution for the deviation between the measured and calculated viewing angle and the calculated line of sight, using the parameters of the normal distribution, in particular their mean and variance, by means of statistical Evaluations of test drives were determined. By means of a normal distribution, random deviations can be modeled realistically.

Genauer kann die Wahrscheinlichkeit basierend auf folgender Vorschrift berechnet werden:

Figure DE102013212361A1_0002
More specifically, the probability can be calculated based on the following rule:
Figure DE102013212361A1_0002

Wobei: Δφ (h) / k = φk – φ ^ (h) / k die Differenz zwischen der gemessenen Blickrichtung φk und der für den möglichen zukünftigen Fahrpfad h errechneten Blickrichtung φ ^ (h) / k ist, jeweils für die Zeit oder den Zeitpunkt k. PΦ0 die Wahrscheinlichkeit ist, dass ein falsches Modell gewählt wurde, wobei PΦ0 insbesondere durch statistische Auswertungen von Testfahrten gewonnen wird und insbesondere PΦ0 = 0,11 gilt. σΦ die Standardabweichung für Δφ (h) / k ist, wobei σΦ insbesondere durch statistische Auswertungen von Testfahrten gewonnen wird und insbesondere σΦ = 0,13 gilt.In which: Δφ (h) / k = φ k - φ ^ (h) / k the difference between the measured viewing direction φ k and the viewing direction calculated for the possible future driving path h φ ^ (h) / k is, for the time or the time k. P Φ0 is the probability that a wrong model has been chosen, P Φ0 being obtained in particular by statistical evaluations of test drives and in particular P Φ0 = 0.11. σ Φ is the standard deviation for Δφ (h) / k is, where σ Φ is obtained in particular by statistical evaluations of test drives and in particular σ Φ = 0.13 applies.

In einem anderen Aspekt umfasst ein Fahrerassistenzsystem elektronische Verarbeitungsmittel, die dazu eingerichtet sind, eines der obenstehenden Verfahren auszuführen. Diese elektronischen Verarbeitungsmittel können ein Computer, insbesondere ein Mikrocontroller, oder anwendungsspezifische Schaltkreise sein.In another aspect, a driver assistance system includes electronic processing means configured to perform one of the above methods. These electronic processing means may be a computer, in particular a microcontroller, or application specific circuits.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 zeigt schematisch eine Fahrsituation, in der der Einsatz eines Fahrerassistenzsystems sinnvoll sein kann. 1 schematically shows a driving situation in which the use of a driver assistance system can be useful.

2 zeigt schematisch eine weitere Fahrsituation, in der der Einsatz eines Fahrerassistenzsystems sinnvoll sein kann. 2 schematically shows a further driving situation in which the use of a driver assistance system can be useful.

3 zeigt ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel. 3 shows a flowchart of the inventive method according to an embodiment.

4 stellt beispielhaft Blickpunkte eines Fahrers an einer Abbiegung dar. 4 exemplifies viewpoints of a driver at a turn.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELSDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENT

3 zeigt ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel. In dem Verfahren wird zunächst der mögliche zukünftige Fahrpfad h empfangen und bereitgestellt. Dieser kann durch die Angabe auszuführender Fahrmanöver und deren Parameter, wie Krümmung des Fahrpfades, angegeben werden, gegebenenfalls auch untergliedert in Segmente. Zusätzlich wird die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs bereitgestellt. Mithilfe dieser Angaben wird der Blickpunkt errechnet. Der errechnete Blickpunkt liegt um eine Entfernung Δs = a0 + a1v vor der Position des Fahrzeugs auf dem möglichen zukünftigen Fahrpfad. a0 kann mithilfe von Auswertungen von Testfahrten bestimmt werden und ist beispielsweise 6 m. a1 kann ebenfalls mithilfe von Auswertungen von Testfahrten bestimmt werden und ist beispielsweise 1,05 s. Die Querablage des Blickpunktes in Bezug auf den Fahrpfad (dessen Ausdehnung in Querrichtung hier mit 0 m angenommen wird) wird um einen vorbestimmten Betrag zum Kurveninneren hin korrigiert, beispielsweise –0,81 m. 3 shows a flowchart of the inventive method according to an embodiment. In the method, first the possible future travel path h is received and provided. This can be specified by specifying driving maneuvers to be carried out and their parameters, such as curvature of the driving path, possibly also subdivided into segments. In addition, the speed v of the vehicle is provided. This information is used to calculate the viewpoint. The calculated point of view is a distance Δs = a 0 + a 1 v before the position of the vehicle on the possible future driving path. a 0 can be determined by means of evaluations of test drives and is for example 6 m. a 1 can also be determined by means of evaluations of test drives and is for example 1.05 s. The lateral deviation of the viewpoint with respect to the travel path (whose transverse dimension is here assumed to be 0 m) is corrected by a predetermined amount toward the inside of the curve, for example -0.81 m.

Nachfolgend wird der Blickwinkel φ ^ (h) / k bestimmt. Dazu wird die Ausrichtung und Anordnung des Fahrzeugs am Anfang des zukünftigen Fahrpfades zum Blickpunkt betrachtet. Die Ausrichtung des Fahrzeugs am Anfang des zukünftigen Fahrpfades kann der Tangente des Fahrpfades am Anfang des zukünftigen Fahrpfades (oder deren Grenzwert vom zukünftigen Fahrpfad aus kommend) entsprechen. Darüber hinaus kann die Ausrichtung des Fahrzeugs auch aufgrund von Messungen (beispielsweise mithilfe eines Kompass) oder anderweitig bekannt sein. Bei der Bestimmung des Blickwinkels kann auch die genaue Position des Kopfes des Fahrers innerhalb des Fahrzeugs berücksichtigt werden. 4 zeigt beispielhaft mögliche Blickpunkte eines Fahrers für mehrere Fahrpfade. Der im Verfahren aktuell betrachtete Fahrpfad des Abbiegens ist dicker dargestellt. Die Blickpunkte sind durch Sternchen angedeutet.The following is the perspective φ ^ (h) / k certainly. For this purpose, the orientation and arrangement of the vehicle at the beginning of the future driving path to the viewpoint is considered. The orientation of the vehicle at the beginning of the future driving path may correspond to the tangent of the driving path at the beginning of the future driving path (or its limit coming from the future driving path). In addition, the orientation of the vehicle may also be due to measurements (for example, using a compass) or otherwise known. When determining the angle of view, the exact position of the driver's head within the vehicle can also be taken into account. 4 shows exemplary possible points of view of a driver for several driving paths. The currently considered in the process path of the turn is shown thicker. The viewpoints are indicated by asterisks.

Der errechnete Blickwinkel φ ^ (h) / k bezieht sich auf den Zeitpunkt k, der auch durch eine Zählervariable und zugeordnete Zeitschritte repräsentiert sein kann.The calculated perspective φ ^ (h) / k refers to the time k, which may also be represented by a counter variable and associated time steps.

Ebenfalls bereitgestellt wird die gemessene Blickrichtung des Fahrers. Die Blickrichtung kann über eine Erkennung der Pupille des Fahrers mithilfe von Kameraaufnahmen bestimmt werden. Verfahren und Systeme dazu sind im Stand der Technik bekannt. Die Blickrichtung kann zur robusteren Verarbeitung auch durch die Kopfausrichtung approximiert werden, wobei die Kopfausrichtung ebenfalls mithilfe von im Stand der Technik bekannten Verfahren und Systemen bestimmt werden kann.Also provided is the measured line of sight of the driver. The viewing direction can be determined by detecting the driver's pupil using camera shots. Methods and systems for this are known in the art. The line of sight can also be approximated by the head alignment for more robust processing, and the head alignment can also be determined using methods and systems known in the art.

Aufbauend auf der errechneten und gemessenen Blickrichtung wird die Auftrittsmaßzahl bestimmt. Diese kann identisch sein zur Wahrscheinlichkeit, dass der gemessene Blickwinkel vom Fahrer eingenommen wird, unter der Annahme, dass der Fahrer beabsichtigt, den möglichen zukünftigen Fahrpfad zu verfolgen. Es kann aber auch ein Zwischenergebnis der Wahrscheinlichkeitsberechnung verwendet werden. Das Zwischenergebnis sollte es ermöglichen Berechnungen für verschiedene zukünftige Fahrpfade korrekt ins Verhältnis zu setzen verglichen mit der vollständigen Berechnung der Wahrscheinlichkeit. Vorliegend entspricht die Auftrittsmaßzahl der Wahrscheinlichkeitsberechnung:

Figure DE102013212361A1_0003
Based on the calculated and measured viewing direction, the appearance measure is determined. This may be identical to the probability that the measured angle is taken by the driver, assuming that the driver intends to track the possible future driving path. However, an intermediate result of the probability calculation can also be used. The intermediate result should make it possible to correctly compare calculations for different future travel paths compared to the complete calculation of the probability. In the present case, the appearance measure corresponds to the probability calculation:
Figure DE102013212361A1_0003

Wobei: Δφ (h) / k = φk – φ ^ (h) / k die Differenz zwischen der gemessenen Blickrichtung φk und der für den möglichen zukünftigen Fahrpfad h errechneten Blickrichtung φ ^ (h) / k ist, jeweils für die Zeit oder den Zeitpunkt k. PΦ0 die Wahrscheinlichkeit ist, dass ein falsches Modell gewählt wurde, wobei PΦ0 insbesondere durch statistische Auswertungen von Testfahrten gewonnen wird und insbesondere PΦ0 = 0,11 gilt. σΦ die Standardabweichung für Δφ (h) / k ist, wobei σΦ insbesondere durch statistische Auswertungen von Testfahrten gewonnen wird und insbesondere σΦ = 0,13 gilt.In which: Δφ (h) / k = φ k - φ ^ (h) / k the difference between the measured viewing direction φ k and the viewing direction calculated for the possible future driving path h φ ^ (h) / k is, for the time or the time k. P Φ0 is the probability that a wrong model has been chosen, P Φ0 being obtained in particular by statistical evaluations of test drives and in particular P Φ0 = 0.11. σ Φ is the standard deviation for Δφ (h) / k is, where σ Φ is obtained in particular by statistical evaluations of test drives and in particular σ Φ = 0.13 applies.

Um robustere Aussagen bezüglich der Auftrittsmaßzahl zu erhalten, können die Berechnungen der Auftrittsmaßzahl über mehrere Berechnungen hinweg mit zum Beispiel NGaze = 10 gemittelt werden:

Figure DE102013212361A1_0004
To obtain more robust statements regarding the occurrence metric, the mappings metric calculations over several calculations can be averaged with, for example, N gaze = 10:
Figure DE102013212361A1_0004

Weiterhin kann das vorgestellte Verfahren mehrfach für unterschiedliche mögliche zukünftige Fahrpfade ausgeführt werden. Anhand der Auftrittsmaßzahl, die für jeden Fahrpfad berechnet wird, kann vorhergesagt werden, welcher der Fahrpfade am wahrscheinlichsten durchfahren wird.Furthermore, the presented method can be executed several times for different possible future driving paths. Based on the performance metric calculated for each lane, it is possible to predict which lane is most likely to be traveled.

Alternativ zur Verwendung mehrerer zukünftiger Fahrpfade, kann auch ein Schwellwert festgelegt werden. Wenn die Auftrittsmaßzahl, die für den Fahrpfad berechnet wird, über dem Schwellwert liegt, wird vorhergesagt, dass dieser Fahrpfad durchfahren wird.Alternatively to using multiple future travel paths, a threshold can also be set. If the occurrence metric calculated for the travel path is above the threshold, it is predicted that this travel path will be traversed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

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  • Georges S. Aoude, Vishnu R. Desaraju, Lauren H. Stephens, und Jonathan P. How, ”Behavior classification algorithms at intersections and validation using naturalistic data”, 2011 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV), (IV) : 601–606, June 2011 [0002] Georges S. Aoude, Vishnu R. Desaraju, Lauren H. Stephens, and Jonathan P. How, "Behavior classification algorithms at intersections and validation using naturalistic data", 2011 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV), (IV): 601-606 , June 2011 [0002]
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  • Holger Berndt und Klaus Dietmayer oder Georges S. Aoude et al. [0007] Holger Berndt and Klaus Dietmayer or Georges S. Aoude et al. [0007]

Claims (7)

Verfahren zum Bewerten der Wahrscheinlichkeit, ob ein Fahrzeug einen möglichen Fahrpfad befährt, umfassend: Bereitstellen eines möglichen zukünftigen Fahrpfades des Fahrzeugs; Bereitstellen des gemessenen Blickwinkels des Fahrers; Bestimmen eines von dem gemessenen Blickwinkel unabhängig errechneten Blickpunktes des Fahrers des Fahrzeugs für den möglichen zukünftigen Fahrpfad; Bestimmen eines errechneten Blickwinkels basierend auf dem unabhängig errechneten Blickpunkt des Fahrers und dem möglichen zukünftigen Fahrpfad; Bestimmen der Auftrittsmaßzahl, nämlich einer Maßzahl für die Wahrscheinlichkeit, dass der gemessene Blickwinkel eingenommen wird, unter der Annahme, dass der Fahrer beabsichtigt, den möglichen zukünftigen Fahrpfad zu verfolgen; Wobei das Bestimmen der Auftrittsmaßzahl den gemessenen und den errechneten Blickwinkel des Fahrers berücksichtigt, insbesondere durch die Differenz zwischen dem gemessenen Blickwinkel und dem errechneten Blickwinkel.A method of assessing the likelihood of a vehicle driving on a potential lane comprising: Providing a possible future driving path of the vehicle; Providing the driver's measured angle of view; Determining a driver's point of view of the vehicle independently calculated from the measured viewing angle for the possible future driving path; Determining a calculated viewing angle based on the independently calculated driver's point of view and the possible future driving path; Determining the appearance score, namely a measure of the probability that the measured viewing angle is taken, assuming that the driver intends to track the possible future driving path; Wherein the determination of the Auftrittsmaßzahl the measured and the calculated perspective of the driver taken into account, in particular by the difference between the measured angle and the calculated perspective. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Bereitstellen der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs; wobei das Bestimmen des unabhängig errechneten Blickpunktes des Fahrers die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs berücksichtigt.The method of claim 1, further comprising: Providing the current speed of the vehicle; wherein determining the driver's independently calculated viewpoint takes into account the current speed of the vehicle. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der unabhängig errechnete Blickpunkt abhängig von einem Punkt bestimmt wird, der um eine von der Geschwindigkeit abhängige Entfernung vor dem Fahrzeug auf dem möglichen zukünftigen Fahrpfad liegt.The method of claim 2, wherein the independently calculated viewpoint is determined depending on a point that is about a speed-dependent distance ahead of the vehicle on the possible future driving path. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der unabhängig errechnete Blickpunkt um einen vorbestimmten Betrag quer zur Fahrtrichtung versetzt bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the independently calculated viewpoint is determined offset by a predetermined amount transversely to the direction of travel. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wahrscheinlichkeit auf einer Normalverteilung für die Abweichung zwischen dem gemessenen Blickwinkel und dem errechneten Blickwinkel basiert, wobei die Parameter der Normalverteilung, insbesondere deren Mittelwert und Varianz, mithilfe statistischer Auswertungen von Testfahrten ermittelt wurden.Method according to one of the preceding claims, wherein the probability is based on a normal distribution for the deviation between the measured viewing angle and the calculated viewing angle, wherein the parameters of the normal distribution, in particular their mean and variance, were determined by means of statistical evaluations of test drives. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Wahrscheinlichkeit basierend auf folgender Vorschrift berechnet wird:
Figure DE102013212361A1_0005
Wobei: Δφ (h) / k = φk – φ ^ (h) / k die Differenz zwischen der gemessenen Blickrichtung φk und der für den möglichen zukünftigen Fahrpfad h errechneten Blickrichtung φ ^ (h) / k ist, jeweils für die Zeit k. PΦ0 die Wahrscheinlichkeit ist, dass ein falsches Modell gewählt wurde, wobei PΦ0 insbesondere durch statistische Auswertungen von Testfahrten gewonnen wird und insbesondere PΦ0 = 0,11 gilt. σΦ die Standardabweichung für Δφ (h) / k ist, wobei σΦ insbesondere durch statistische Auswertungen von Testfahrten gewonnen wird und insbesondere σΦ = 0,13 gilt.The method of claim 5, wherein the probability is calculated based on the following rule:
Figure DE102013212361A1_0005
In which: Δφ (h) / k = φ k - φ ^ (h) / k the difference between the measured viewing direction φ k and the viewing direction calculated for the possible future driving path h φ ^ (h) / k is, for the time k. P Φ0 is the probability that a wrong model has been chosen, P Φ0 being obtained in particular by statistical evaluations of test drives and in particular P Φ0 = 0.11. σ Φ is the standard deviation for Δφ (h) / k is, where σ Φ is obtained in particular by statistical evaluations of test drives and in particular σ Φ = 0.13 applies. Fahrerassistenzsystem, umfassend elektronische Verarbeitungsmittel, die dazu eingerichtet sind, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.A driver assistance system comprising electronic processing means adapted to carry out a method according to any one of the preceding claims.
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