DE102015212015A1

DE102015212015A1 - Verfahren zur Vorhersage einer Größe einer Freifläche angrenzend an ein Fahrzeug, Datenverarbeitungsgerät

Info

Publication number: DE102015212015A1
Application number: DE102015212015.5A
Authority: DE
Inventors: Oliver Pink; Stefan Nordbruch; Christoph Schroeder
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2016-12-29

Abstract

Verfahren zur Vorhersage einer Größe einer Freifläche 151 angrenzend an ein Fahrzeug 100, wobei mit einem Umfeldsensor 130 ein Abstand zwischen dem Fahrzeug 100 und einem Objekt ermittelt wird und daraus eine tatsächliche Größe der Freifläche 150 bestimmt wird. Zu einem ersten Zeitpunkt wird eine erste Vorhersage für die Größe der Freifläche 151 für einen späteren zweiten Zeitpunkt ermittelt, zum zweiten Zeitpunkt wird mithilfe des Umfeldsensors 130 die tatsächliche Größe der Freifläche 150 gemessen und die erste Vorhersage der Größe der Freifläche 151 mit der tatsächlichen Größe der Freifläche 150 verglichen. Ein Ergebnis des Vergleichs wird bei der Ermittlung einer zweiten Vorhersage für die Größe der Freifläche 151 für einen noch späteren dritten Zeitpunkt berücksichtigt. Ein Datenverarbeitungsgerät 110 ist eingerichtet, das Verfahren auszuführen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorhersage einer Größe einer Freifläche angrenzend an ein Fahrzeug. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Datenverarbeitungsgerät, das eingerichtet ist, ein Verfahren zur Vorhersage einer Größe einer Freifläche angrenzend an ein Fahrzeug durchzuführen.
Stand der Technik
Damit Fahrzeuge in der Lage sind, Fahrfunktionen automatisch auszuführen, müssen die Fahrzeuge anhand von Sensordaten abschätzen, wie sich ihre Umgebung entwickeln wird. Dazu werden vordefinierte Kataloge von Straßenszenarien verwendet. Es werden Wahrscheinlichkeiten für die Straßenszenarien berechnet und basierend auf diesen Wahrscheinlichkeiten ein Straßenszenarium ausgewählt, wobei eine Trajektorie des Fahrzeuges beim automatisierten Ausführen mindestens einer Fahrfunktion anhand der Wahrscheinlichkeiten der Straßenszenarien bereitgestellt wird. Ein solches Verfahren ist in der DE 10 2013 003 944 A1 angegeben.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung eines Verfahrens zur Vorhersage einer Größe einer Freifläche angrenzend an ein Fahrzeug. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Datenverarbeitungsgerätes, das eingerichtet ist, ein solches Verfahren auszuführen.
Diese Aufgaben werden mit dem Verfahren und dem Datenverarbeitungsgerät der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
In einem Verfahren zur Vorhersage einer Größe einer Freifläche angrenzend an ein Fahrzeug wird mit einem Umfeldsensor ein Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt ermittelt und daraus eine tatsächliche Größe der Freifläche angrenzend an das Fahrzeug bestimmt. Zu einem ersten Zeitpunkt wird eine erste Vorhersage für die Größe der Freifläche für einen späteren zweiten Zeitpunkt ermittelt. Zum zweiten Zeitpunkt wird mithilfe des Umfeldsensors die tatsächliche Freifläche gemessen und die gemessene tatsächliche Größe der Freifläche mit der ersten Vorhersage der Größe der Freifläche verglichen. Ein Ergebnis des Vergleichs der tatsächlichen Größe der Freifläche und der vorhergesagten Größe der Freifläche wird bei der Ermittlung der Vorhersage für die Größe der Freifläche für einen noch späteren dritten Zeitpunkt berücksichtigt.
Durch den Vergleich der tatsächlichen Größe einer Freifläche zu einem Zeitpunkt und der für diesen Zeitpunkt vorhergesagten Größe einer Freifläche kann abgeschätzt werden, ob das Modell, mit dem die Größe der Freifläche für diesen Zeitpunkt abgeschätzt wurde, realistische Werte liefert. Sollte der Vergleich zeigen, dass realistische Werte geliefert werden, so kann das Verfahren so wie es ist weiterverwendet werden, um die Größe der Freifläche für einen noch späteren Zeitpunkt zu ermitteln. Sollte der Vergleich der tatsächlichen Größe der Freifläche mit der vorhergesagten Größe der Freifläche jedoch ergeben, dass diese Werte voneinander abweichen, so kann diese Abweichung bei der Vorhersage einer Freifläche für einen späteren Zeitpunkt berücksichtigt werden.
In einer Ausführungsform erfolgt die Berücksichtigung des Vergleichs der tatsächlichen Größe der Freifläche mit der vorhergesagten Größe der Freifläche bei der Vorhersage der Größe der Freifläche derart, dass bei einer Abweichung der tatsächlichen Größe der Freifläche von der vorhergesagten Größe der Freifläche die Vorhersage der Größe der Freifläche für den dritten Zeitpunkt entsprechend der Abweichung vergrößert oder verkleinert wird.
In einer Ausführungsform wird mit dem Umfeldsensor neben dem Abstand eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung und/oder eine Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug ermittelt und die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des Objektes relativ zum Fahrzeug werden bei der Vorhersage für die Größe der Freifläche berücksichtigt, indem ausgehend von der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung und/oder der Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug eine Position des Objekts relativ zum Fahrzeug für den dritten Zeitpunkt vorhergesagt und aufgrund dieser vorhergesagten Position die Vorhersage der Größe der Freifläche angepasst wird, indem die vorhergesagte Position des Objekts von der vorhergesagten Freifläche ausgenommen wird.
Wenn neben dem Abstand eines Objektes zum Fahrzeug die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des Objektes erfasst werden, kann eine genauere Vorhersage der Größe der Freifläche erfolgen.
In einer Ausführungsform wird für die Vorhersage der Größe der Freifläche eine Wahrscheinlichkeit für den Abstand und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des Objektes relativ zum Fahrzeug berechnet, wobei in die Berechnung der Wahrscheinlichkeit der Vergleich zwischen der Vorhersage der Größe der Freifläche und der tatsächlichen Größe der Freifläche berücksichtigt wird. Mittels der Berechnung der Wahrscheinlichkeit für den Abstand und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des Objektes können verschiedene Abstände und/oder Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen und/oder Bewegungsbahnen des Objektes berücksichtigt werden, indem bei einer Abweichung der tatsächlichen Größe der Freifläche von der vorhergesagten Größe der Freifläche verschiedene Bewegungsmöglichkeiten des Objekts ermittelt und den Bewegungsmöglichkeiten Wahrscheinlichkeiten zugewiesen werden, wobei eine Datenbank über Bewegungsmöglichkeiten von Objekten und Wahrscheinlichkeiten von Bewegungen von Objekten genutzt wird.
Dadurch können für die verschiedenen denkbaren Bewegungen des Objektes verschiedene Wahrscheinlichkeiten für die dann vorliegende Größe der Freifläche ermittelt werden. In vielen Fahrsituationen ist es denkbar, dass ein Objekt auf der Fahrbahn unterschiedliche Bewegungen durchführt. Mit der Berechnung der Wahrscheinlichkeit für diese unterschiedlichen Bewegungen können Wahrscheinlichkeiten für die von den Bewegungen abhängigen Größen der Freiflächen berechnet werden. Dadurch kann die Vorhersage der Größe der Freifläche verbessert werden.
In einer Ausführungsform werden mindestens zwei Vergleiche zwischen der Vorhersage der Größe der Freifläche und der tatsächlichen Größe der Freifläche bei der Vorhersage der Größe der Freifläche und/oder bei der Berechnung der Wahrscheinlichkeit für den Abstand und/oder der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung und/oder der Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug berücksichtigt.
Durch die Berücksichtigung von mehreren Vergleichen zwischen tatsächlicher Größe der Freifläche und berechneter Größe der Freifläche kann die Vorhersage der Größe der Freifläche und/oder die Berechnung der Wahrscheinlichkeit für verschiedene Bewegungsszenarien des Objektes verbessert werden.
In einer Ausführungsform werden die Unterschiede zwischen der tatsächlichen Freifläche und der Vorhersage der Freifläche für mehrere Zeitpunkte bestimmt und die bestimmten Unterschiede in die Vorhersage der Freifläche und/oder in die Berechnung der Wahrscheinlichkeiten für verschiedene Abstände und/oder Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen des Objekts relativ zum Fahrzeug berücksichtigt.
Durch die Berücksichtigung mehrerer Vergleiche der tatsächlichen mit der vorhergesagten Größe der Freifläche für mehrere Zeitpunkte kann die Vorhersage weiterer Größen der Freifläche verbessert werden, da hierdurch genauer abgeschätzt werden kann, ob das Modell, mit dem die Größe der Freifläche für diesen Zeitpunkt abgeschätzt wurde, realistische Werte liefert.
In einer Ausführungsform werden die Unterschiede zwischen der tatsächlichen Größe der Freifläche und der Vorhersage der Größe der Freifläche für verschiedene Zeitpunkte unterschiedlich gewichtet.
Dadurch können beispielsweise erkannte Messfehler bei der Ermittlung der tatsächlichen Größe der Freifläche geringer gewichtet werden.
In einer Ausführungsform ist die Gewichtung des Unterschieds zwischen der tatsächlichen Größe der Freifläche und der Vorhersage der Größe der Freifläche umso geringer, je größer ein zeitlicher Abstand zwischen der Vorhersage der Größe der Freifläche und dem aktuellen Zeitpunkt ist.
Dadurch können Vergleiche zwischen der Größe der Freifläche, die vorhergesagt wurde, und der tatsächlichen Größe der Freifläche für verschiedene Zeitpunkte berücksichtigt werden, wobei weiter zurückliegende Zeitpunkte weniger stark gewichtet werden können als weniger weit zurückliegende Zeitpunkte.
In einer Ausführungsform wird ein fehlerhafter Umfeldsensor identifiziert, indem ein Abstand und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung und/oder eine Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug und/oder der Vergleich der Vorhersage der Größe der Freifläche mit der tatsächlichen Größe der Freifläche ausgewertet werden, wobei der fehlerhafte Umfeldsensor Messdaten liefert, die bei der Ermittlung der tatsächlichen Größe der Freifläche ein anderes Ergebnis zur Folge haben als die tatsächlich ermittelte Größe der Freifläche, die auf Messdaten von anderen Umfeldsensoren beruht und/oder das Ergebnis für die tatsächliche Größe der Freifläche, das auf den fehlerhaften Umfeldsensor beruht, nicht mit der Vorhersage der Größe der Freifläche übereinstimmt.
Dadurch können Umfeldsensoren, die fehlerhafte und/oder nicht vertrauenswürdige Messdaten liefern, identifiziert werden. Anschließend können die aufgrund dieses Sensors ermittelten Werte für die tatsächliche Größe der Freifläche korrigiert beziehungsweise verworfen werden.
In einer Ausführungsform werden die Vorhersage der Größe der Freifläche und/oder die Wahrscheinlichkeit für den Abstand und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug an ein Verfahren zum automatisierten Ausführen mindestens einer Fahrfunktion weitergegeben, wobei das Verfahren zum automatisierten Ausführen mindestens einer Fahrfunktion eine Fahrfunktion aufgrund der weitergegebenen Vorhersage der Größe der Freifläche und/oder Wahrscheinlichkeit für den Abstand und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug steuert.
Dadurch kann das Verfahren zum Ausführen einer Fahrfunktion auf die ermittelten Werte zugreifen und sie im Verfahren zum Ausführen einer Fahrfunktion berücksichtigen. Insbesondere bei fehlerhaften Sensoren kann dann eine konservativere Bewegungsbahn für das Fahrzeug erstellt werden.
In einer Ausführungsform wird das Fahrzeug durch das Verfahren zum automatisierten Ausführen mindestens einer Fahrfunktion aufgrund wenigstens einer Vorhersage der Größe der Freifläche und/oder einer Wahrscheinlichkeit für den Abstand und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug beschleunigt, abgebremst und/oder gelenkt.
In einer Ausführungsform berücksichtigt das Verfahren zum automatisierten Ausführen mindestens einer Fahrfunktion wenigstens eine Vorhersage der Größe der Freifläche und/oder eine Wahrscheinlichkeit für den Abstand und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug bei der Erstellung einer Trajektorie für das automatische Ausführen der Fahrfunktion, indem die Trajektorie in die vorhergesagte Freifläche gelegt wird.
Durch den Vergleich der tatsächlichen mit der vorhergesagten Größe der Freifläche ist ein Verfahren zum automatisierten Ausführen mindestens einer Fahrfunktion in der Lage, eine Trajektorie für das Fahrzeug zu planen, die die vorhergesagte Freifläche und/oder die Wahrscheinlichkeiten für die verschiedenen Bewegungsszenarien von Objekten berücksichtigt.
In einer Ausführungsform wird bei der Auswertung des Unterschiedes zwischen der tatsächlichen Größe der Freifläche und der Vorhersage der Größe der Freifläche die Varianz des Unterschieds bestimmt. Aus der Varianz des Unterschieds wird ein Qualitätsfaktor für die Vorhersage der Größe der Freifläche berechnet, wobei bei unterschreiten eines vorgegebenen Werts für den Qualitätsfaktor das Verfahren zum automatisierten Ausführen einer Fahrfunktion derart angepasst wird, dass das Fahrzeug langsamer fährt und/oder einen größeren Sicherheitsabstand einhält und/oder weniger stark beschleunigt und/oder weniger Spurwechsel oder Überholmanöver durchführt als bei einem Überschreiten des vorgegebenen Werts für den Qualitätsfaktor.
Die Bestimmung der Varianz des Unterschiedes ist eine gängige statistische Methode, um Abweichungen einer Messgröße von einer vorhergesagten Größe auszuwerten. Durch die Berechnung eines Qualitätsfaktors und die Anpassung des Ausführens der Fahrfunktion bei Unterschreiten eines vorgegebenen Qualitätsfaktors wird das Fahrzeug in einen sichereren Fahrmodus versetzt, wenn die Vorhersagen der Größe der Freifläche eine bestimmte Qualität unterschreiten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der folgenden Zeichnungen erläutert. In der schematischen Zeichnung zeigen:
1 ein Fahrzeug mit den erforderlichen Komponenten, um die Erfindung auszuführen;
2 und 3 Ablaufdiagramme von verschiedenen Ausführungsformen des Verfahrens;
4 ein Fahrzeug, das eine Freifläche zu einem ersten Zeitpunkt bestimmt;
5 ein Fahrzeug, das eine Freifläche zu einem zweiten Zeitpunkt bestimmt; und
6 ein Fahrzeug, das Wahrscheinlichkeiten für zwei Bewegungsszenarien eines Objektes berechnet.
Die 1 zeigt ein Fahrzeug 100 mit einem Datenverarbeitungsgerät 110, einer Vorrichtung zum automatisierten Ausführen einer Fahrfunktion 120 und einem Umfeldsensor 130 im Frontbereich 105 des Fahrzeuges 100. In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Fahrzeug 100 mehrere Umfeldsensoren 130. Der Umfeldsensor 130 ist eingerichtet, einen Abstand zwischen einem Objekt und dem Fahrzeug 100 zu ermitteln. Der Umfeldsensor 130 kann beispielsweise über ein Radar- oder Lidar-Modul, einen Ultraschallsensor oder eine Kamera aufweisen. Es sind aber auch andere Sensoren, mit denen der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt ermittelt werden kann, denkbar. Objekte können beispielsweise andere Fahrzeuge, Gebäude am Straßenrand, Bordsteine, Leitplanken, Laternenmasten, Verkehrszeichen, Bäume, Baustellen, Staus, Warnbaken, Fußgänger, Fahrradfahrer, Tiere oder andere Hindernisse sein, die das Fahrzeug möglichst nicht berühren sollte. Für jeden Umfeldsensor 130 ist eine Reichweite vorgesehen, innerhalb derer der Umfeldsensor 130 Objekte detektieren kann. Falls der Umfeldsensor 130 kein Objekt und damit auch keinen Abstand zu einem Objekt ermitteln kann, kann davon ausgegangen werden, dass sich die Freifläche über die gesamte Reichweite des Umfeldsensors 130 erstreckt. Die Abstandsdaten des Umfeldsensors 130 werden im Datenverarbeitungsgerät 110 verarbeitet. Durch die Messung des Abstandes zu einem oder mehreren Objekten wird eine Größe einer Fläche ermittelt, die an das Fahrzeug 100 angrenzt und frei von weiteren Objekten ist, eine sogenannte Freifläche. Der Begriff Freifläche ist dabei nicht auf ein- oder zweidimensionale Geometrien festgelegt, auch das dreidimensionale Volumen, das das Fahrzeug 100 auf seiner Bewegungsbahn einnehmen wird, kann für die Ermittlung der Freifläche relevant sein. Beispielsweise kann ein herabhängendes Hindernis oberhalb der Fahrbahn, eine Brücke oder ein Tunnel die Freifläche für das Fahrzeug 100 einschränken. Die Freifläche stellt die Fläche innerhalb eines Detektionsbereiches des Umfeldsensors 130 dar, die vom Fahrzeug 100 befahren werden kann, ohne ein Hindernis zu berühren. Dabei kann auch eine Sicherheitsfläche um die Objekte vorgesehen sein, die das Fahrzeug 100 ebenfalls nicht befahren sollte und die die Freifläche einschränkt.
Durch Auswertung mehrerer Messpunkte des Umfeldsensors 130 kann auch eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung und/oder eine Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug ermittelt werden. Aus der ermittelten Freifläche und/oder der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung und/oder der Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug wird vom Datenverarbeitungsgerät 110 eine Vorhersage für eine Freifläche für einen in der Zukunft liegenden Zeitpunkt erstellt. Bei der Vorhersage der Größe der Freifläche wird ein Vergleich zwischen der über den Umfeldsensor 130 ermittelten Größe der Freifläche und der Vorhersage der Freifläche berücksichtigt. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Wahrscheinlichkeit für verschiedene Bewegungsbahnen der Objekte und damit eine Wahrscheinlichkeit für verschiedene Größen der Freifläche ermittelt werden. Die Vorhersage für die Größe der Freifläche und/oder die Wahrscheinlichkeit für verschiedene Bewegungsbahnen von Objekten und damit für verschiedene Größen der Freifläche werden an die Vorrichtung zum automatisierten Ausführen einer Fahrfunktion 120 weitergegeben und von dieser beim Ausführen der Fahrfunktion berücksichtigt. Dies kann beispielsweise mittels einer Änderung der Geschwindigkeit und/oder einer Lenkbewegung erfolgen. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Vorrichtung zum automatisierten Ausführen einer Fahrfunktion 120 aufgrund der Vorhersage für die Größe der Freifläche und/oder der Wahrscheinlichkeit für verschiedene Bewegungsbahnen von Objekten eine Trajektorie für das Fahrzeug 100 ändert oder plant.
Wenn die vorhergesagte Freifläche kleiner ist als die tatsächliche Freifläche, dann steht dem Fahrzeug 100 mehr Platz zur Verfügung. Darauf kann das Fahrzeug beispielsweise mit einer Beschleunigung reagieren.
Sollte die vorhergesagte Freifläche größer sein als die tatsächliche Freifläche, bremst das Fahrzeug ab, da durch die kleinere Freifläche ein geringerer Abstand zu Objekten vorliegt.
Es ist ebenso denkbar, einen Umfeldsensor 130 im Heckbereich 106 des Fahrzeugs 100 vorzusehen, um eine Freifläche hinter dem Fahrzeug zu ermitteln. Eine weitere Möglichkeit ist der Einbau des Umfeldsensors in einem Seitenbereich 107 des Fahrzeugs 100, um eine Freifläche seitlich am Fahrzeug zu bestimmen.
Das Datenverarbeitungsgerät 110 weist einen Dateneingang für Messdaten des Umfeldsensors 130 und einen Datenausgang zur Weitergabe von Daten an eine Vorrichtung zum automatisierten Ausführen einer Fahrfunktion 120 auf. Das automatische Ausführen einer Fahrfunktion kann bedeuten, dass das Fahrzeug 100 in der Lage ist, ohne Eingriff des Fahrers selbstständig Lenkbewegungen, Änderungen der Geschwindigkeit, Spurwechsel und/oder Überholmanöver durchzuführen. Ebenso sind andere automatisierte Fahrfunktionen denkbar. Aus den Messdaten des Umfeldsensors 130, die den Abstand und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug 100 beinhalten können, ermittelt das Datenverarbeitungsgerät 110 die Größe der Freifläche um das Fahrzeug 100 und eine Vorhersage der Freifläche für einen späteren Zeitpunkt. Die Vorhersage der Freifläche wird an eine Vorrichtung zum automatisierten Ausführen einer Fahrfunktion weitergegeben.
In einem Ausführungsbeispiel weist das Datenverarbeitungsgerät eine Datenbank auf, in der Bewegungsmöglichkeiten von Objekten und Wahrscheinlichkeiten für Bewegungen von Objekten gespeichert sind.
Die 2 zeigt ein Ablaufdiagramm 200 eines Verfahrens zur Vorhersage einer Größe einer Freifläche angrenzend an das Fahrzeug 100. In einem ersten Programmschritt 201 wird zu einem ersten Zeitpunkt eine Vorhersage einer Größe einer Freifläche für einem späteren zweiten Zeitpunkt ermittelt. Zum zweiten Zeitpunkt wird in einem zweiten Programmschritt 202 eine tatsächliche Größe der Freifläche mithilfe des Umfeldsensors 130 bestimmt, insbesondere gemessen. In einem dritten Programmschritt 203 wird die Vorhersage der Größe der Freifläche aus dem ersten Programmschritt 201 mit der tatsächlichen Größe der Freifläche aus dem zweiten Programmschritt 202 verglichen. Ein Ergebnis des Vergleichs wird in einem vierten Programmschritt 204 bei der Vorhersage der Freifläche für einen noch späteren dritten Zeitpunkt berücksichtigt, indem bei einer Abweichung der tatsächlichen Größe der Freifläche von der vorhergesagten Größe der Freifläche die Vorhersage der Größe der Freifläche für den dritten Zeitpunkt entsprechend der Abweichung verändert wird. Wenn sich im dritten Programmschritt 203 ergibt, dass die Vorhersage der Größe der Freifläche aus dem ersten Programmschritt 201 um 20 % größer ist als die tatsächliche Größe der Freifläche aus dem zweiten Programmschritt 202, also die tatsächliche Größe der Freifläche um 20 % kleiner ist, wird im vierten Programmschritt 204 die vorhergesagte Freifläche ebenfalls um 20 % verkleinert. Sollte sich im dritten Programmschritt 203 ergeben, dass die Vorhersage der Größe der Freifläche aus dem ersten Programmschritt 201 um 15 % kleiner ist als die tatsächliche Größe der Freifläche aus dem zweiten Programmschritt 202, wird im vierten Programmschritt 204 die vorhergesagte Freifläche ebenfalls um 15 % vergrößert. Nach dem vierten Programmschritt 204 kann wieder zum zweiten Programmschritt 202 gesprungen werden, also der Ermittlung der tatsächlichen Größe der Freifläche. Dies ist in 2 durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
In einem Ausführungsbeispiel wird die Abweichung der Vorhersage der Größe der Freifläche von der tatsächlichen Größe der Freiflächen nicht mit demselben Prozentsatz bei der nächsten Vorhersage der Freifläche berücksichtigt, sondern mit einem verringerten Prozentsatz. Das bedeutet, dass beispielsweise wenn die Vorhersage der Größe der Freifläche aus dem ersten Programmschritt 201 um 30 % kleiner ist als die tatsächliche Größe der Freifläche aus dem zweiten Programmschritt 202, im vierten Programmschritt 204 die vorhergesagte Freifläche nur um 20 % vergrößert wird. Ebenso ist es denkbar, bei einer Verkleinerung der Vorhersage der Größe der Freifläche den vollen Prozentwert vorzusehen, wohingegen bei einer Vergrößerung der Größe der Freifläche nur der verringerte Prozentsatz vorgesehen ist. Auch andere Kombinationen können vom Fachmann vorgesehen werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Die 3 zeigt ein Ablaufdiagramm 200 einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Vorhersage einer Größe einer Freifläche angrenzend an ein Fahrzeug 100. Die Programmschritte 201 bis 204 entsprechen dabei den Programmschritten der 2. In einem fünften Programmschritt 205 wird zum dritten Zeitpunkt die tatsächliche Größe der Freifläche mittels Umfeldsensor 130 bestimmt und in einem sechsten Programmschritt 206 mit der Vorhersage aus dem vierten Programmschritt 204 verglichen. In einem siebten Programmschritt 207 wird eine weitere Vorhersage für die Größe der Freifläche für einen vierten Zeitpunkt ermittelt, wobei im siebten Programmschritt 207 sowohl das Ergebnis des Vergleichs von tatsächlicher Größe der Freifläche mit vorhergesagter Größe der Freifläche sowohl der Vergleich aus dem sechsten Programmschritt 206 als auch der Vergleich aus dem dritten Programmschritt 203 berücksichtigt wird, indem bei einer Abweichung der tatsächlichen Größe der Freifläche von der vorhergesagten Größe der Freifläche die Vorhersage der Größe der Freifläche für den vierten Zeitpunkt entsprechend der Abweichung verändert wird. Wenn sich im sechsten Programmschritt 206 ergibt, dass die Vorhersage der Größe der Freifläche aus dem vierten Programmschritt 204 um 10 % größer ist als die tatsächliche Größe der Freifläche aus dem fünften Programmschritt 205, also die tatsächliche Größe der Freifläche um 10 % kleiner ist, wird im siebten Programmschritt 207 die vorhergesagte Freifläche ebenfalls um 10 % verkleinert. Vom Fachmann können auch andere Anpassungen der Prozentwerte vorgesehen werden. Sollte sich im sechsten Programmschritt 206 ergeben, dass die Vorhersage der Größe der Freifläche aus dem vierten Programmschritt 204 um 20 % kleiner ist als die tatsächliche Größe der Freifläche aus dem fünften Programmschritt 205, wird im siebten Programmschritt 207 die vorhergesagte Freifläche ebenfalls um 20 % vergrößert. Mittels gestrichelter Linie ist in 3 wieder angedeutet, dass mit dem zweiten Programmschritt 202 fortgefahren werden kann, wobei beim zweiten und allen folgenden Durchläufen des vierten Programmschritts 204 die jeweils vorliegenden Vergleiche zwischen der tatsächlicher Größe der Freifläche und der vorhergesagten Größe der Freifläche aus den Programmschritten 203 und 206 in derselben Weise berücksichtigt werden wie beim vorherigen Durchlaufen des vierten Programmschrittes 204 und bei allen folgenden Durchläufen des siebten Programmschritts 207 die jeweils vorliegenden Vergleiche zwischen der tatsächlicher Größe der Freifläche und der vorhergesagten Größe der Freifläche aus den Programmschritten 203 und 206 in derselben Weise berücksichtigt werden wie beim vorherigen Durchlaufen des siebten Programmschrittes 207.
In einem Ausführungsbeispiel können auch weiter zurückliegende Vergleiche zwischen der tatsächlichen Größe der Freifläche und der gemessenen Größe der Freifläche berücksichtigt werden. Dies würde bedeuten, in 3 noch weitere Programmschritte einzufügen, bevor wieder zum zweiten Programmschritt 202 gesprungen wird. Beispielsweise könnten die letzten vier Vergleiche zwischen der tatsächlichen Größe der Freifläche und der vorhergesagten Größe der Freifläche berücksichtigt werden. Ebenso ist es denkbar, die Vergleiche, die in einem bestimmten Zeitraum, beispielsweise den letzten 5 bis 8 Sekunden, ermittelt wurden, bei der Vorhersage zu berücksichtigen.
In einem Ausführungsbeispiel werden die Unterschiede zwischen der tatsächlichen Größe der Freifläche und der vorhergesagten Größe der Freifläche umso stärker gewichtet, je kürzer dieser Vergleich zurückliegt. Beispielsweise könnten bei vier berücksichtigten Vergleichen die Gewichtungen 40 % für den letzten, 30 % für den vorletzten, 20 % für den drittletzten und 10 % für den viertletzten Vergleich betragen. Alternativ ist es denkbar, die Gewichtung von einer Anzahl n von Vergleichen mit dem Faktor 1 für den am kürzesten zurückliegenden, also letzten Vergleich, ½ für den zweitletzten Vergleich, 1/3 für den drittletzten Vergleich und so weiter bis zum Faktor 1/n für den am weitesten zurückliegenden Vergleich vorzunehmen. Weitere Gewichtungen können vom Fachmann vorgesehen werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Die 4 zeigt ein Fahrzeug 100 auf einer Fahrbahn 101 zu einem ersten Zeitpunkt, wobei ein Datenverarbeitungsgerät 110 im Fahrzeug 100 das Verfahren ausführt. Die Fahrbahn 101 ist zweispurig, das Fahrzeug 100 befindet sich auf der linken Spur der Fahrbahn 101. Im Fahrzeug 100 ist ein Umfeldsensor 130 angebracht, der Objekte in einem vorgegebenen Bereich 131 in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 100 detektieren kann. Der vorgegebene Bereich 131 erstreckt sich bis zur Reichweite des Umfeldsensors 130. Im vorgegebenen Bereich 131 befindet sich ein Objekt, hier ein weiteres Fahrzeug 140, auf der rechten Spur der Fahrbahn 101. Schraffiert dargestellt ist die tatsächliche Freifläche 150, die sich vor dem Fahrzeug 100 auf der Fahrbahn 101 befindet. Die tatsächliche Freifläche wird dabei mithilfe des Umfeldsensors 130 ermittelt, indem ein Abstand zu einem Objekt, hier dem weiteren Fahrzeug 140, gemessen wird. Die tatsächliche Freifläche 150 wird dabei vom weiteren Fahrzeug 140 begrenzt, da der Bereich der rechten Spur der Fahrbahn 101, der vom weiteren Fahrzeug 140 eingenommen wird, nicht vom Fahrzeug 100 befahren werden kann. Eine Vorrichtung zum automatisierten Ausführen einer Fahrfunktion 120 im Fahrzeug 100 steuert das Fahrzeug 100 auf einer Trajektorie 102, die das Fahrzeug 100 zu einem Ort 160 führen wird. Der Ort 160 liegt auf der Fahrbahn 101, wobei das Fahrzeug 100 den Ort 160 aufgrund der Trajektorie 102 zu einem zweiten Zeitpunkt erreichen wird, wobei für diesen zweiten Zeitpunkt eine Vorhersage der Freifläche für das Fahrzeug 100 erstellt werden soll.
Dabei berücksichtigt das Datenverarbeitungsgerät 110, dass sich auch das weitere Fahrzeug 140 zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt weiterbewegen wird, sodass das weitere Fahrzeug 140 voraussichtlich im Bereich 141 sein wird. Die Freifläche, die das Fahrzeug zum ersten Zeitpunkt für den zweiten Zeitpunkt vorhersagt, muss also eine Bewegung des weiteren Fahrzeuges 140 zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt berücksichtigen. Dies erfolgt über die Messung des Abstandes zwischen dem Fahrzeug 100 und dem weiteren Fahrzeug 140 zum ersten Zeitpunkt und einer Vermutung, dass das weitere Fahrzeug 140 sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt wie das Fahrzeug 100, wodurch der Abstand zum zweiten Zeitpunkt identisch mit dem Abstand zum ersten Zeitpunkt ist. Eine vorhergesagte Freifläche 151 befindet sich in Fahrtrichtung vor dem Ort 160, den das Fahrzeug 100 zum zweiten Zeitpunkt erreichen wird. In dieser vorhergesagten Freifläche 151 ist der Bereich 141, den das weitere Fahrzeug 140 zum zweiten Zeitpunkt einnehmen wird, ausgenommen.
In einem Ausführungsbeispiel wird der Bereich 141 des weiteren Fahrzeuges 140 zu einem zweiten Zeitpunkt dadurch ermittelt, dass mithilfe mehrerer Abstandsmessungen zwischen dem Fahrzeug 100 und dem weiteren Fahrzeug 140 mithilfe des Umfeldsensors 130 eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung und/oder eine Bewegungsbahn des weiteren Fahrzeuges 140 relativ zum Fahrzeug 100 ermittelt werden und die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des weiteren Fahrzeuges 140 relativ zum Fahrzeug 100 bei der Vorhersage der Freifläche 151 berücksichtigt werden.
Die 5 zeigt die Fahrbahn 101 der 4 zum zweiten Zeitpunkt. Das Fahrzeug 100 hat sich an den Ort 160 weiterbewegt. Das weitere Fahrzeug 140 hat sich ebenfalls auf der rechten Spur weiterbewegt, allerdings nicht so weit, als dass es den vorhergesagten Bereich 141 erreicht hätte. Das erste Fahrzeug 100 ermittelt nun wieder mit dem Umfeldsensor 130 die vor dem Fahrzeug liegende tatsächliche Größe der Freifläche 150, indem der Abstand zu Objekten auf der Fahrbahn gemessen wird. Nun wird die in diesem Schritt bestimmte tatsächliche Größe der Freifläche 150 mit der für diesen Zeitpunkt vorhergesagten Größe der Freifläche (151 aus 3) verglichen, und dieser Vergleich bei der nächsten Vorhersage der Freifläche berücksichtigt. Nachdem sich das weitere Fahrzeug 140 nicht so weit auf der rechten Spur der Fahrbahn 101 bewegt hat wie zum ersten Zeitpunkt vorhergesagt, ist der Abstand zwischen Fahrzeug 100 und weiterem Fahrzeug 140 zum zweiten Zeitpunkt kleiner als zum ersten Zeitpunkt. Bei der Vorhersage der Freifläche für einen dritten Zeitpunkt wird nun vom Datenverarbeitungsgerät 110 berücksichtigt, dass das weitere Fahrzeug 140 langsamer ist als das Fahrzeug 100. Bei der Vorhersage der Größe der Freifläche zum dritten Zeitpunkt kann das Datenverarbeitungsgerät 110 einen noch geringeren Abstand zwischen Fahrzeug 100 und weiterem Fahrzeug 140 voraussagen. Das bedeutet, dass die vom Fahrzeug 100 befahrbare Freifläche auf der rechten Spur der Fahrbahn 101 für den dritten Zeitpunkt kleiner vorhergesagt wird als zum zweiten Zeitpunkt.
Alternativ können ebenso die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des weiteren Fahrzeuges 140 relativ zum Fahrzeug 100 bei der Vorhersage der Freifläche 151 berücksichtigt werden.
Die 6 zeigt ein Fahrzeug 100 mit einem Umfeldsensor 130 auf einer linken Spur einer zweispurigen Fahrbahn 101. Das Fahrzeug 100 folgt einer Trajektorie 102 auf der linken Spur. Im vorgegebenen Bereich 131 des Umfeldsensors 130 befindet sich ein Objekt, in diesem Fall ein weiteres Fahrzeug 140. Das weitere Fahrzeug 140 befindet sich auf der rechten Spur der zweispurigen Fahrbahn 101, wobei die Bewegungsrichtung des weiteren Fahrzeuges 140 leicht nach links, also zur linken Spur hin gerichtet ist. Ein Datenverarbeitungsgerät 110 im Fahrzeug 100 berechnet nun zwei Wahrscheinlichkeiten für verschiedene Szenarien, also für verschiedene mögliche Bewegungsbahnen des weiteren Fahrzeuges 140. Diese beiden Szenarien sind ebenfalls in der 5 dargestellt, wobei zwei Pfeile vom bisher beschriebenen Teil der Figur auf die beiden möglichen Szenarien weisen. Im ersten Szenario 111 wechselt das weitere Fahrzeug 140 die Spur, es fährt also von der rechten Spur auf die linke Spur der zweispurigen Fahrbahn 101. Im zweiten Szenario 112 ist das Fahrzeug 140 einem kleineren Hindernis auf der rechten Fahrspur der mehrspurigen Fahrbahn 101 ausgewichen, das weitere Fahrzeug 140 verbleibt aber auf der rechten Spur. In dem Moment, in dem das Fahrzeug 100 die ursprüngliche Lenkbewegung des weiteren Fahrzeugs 140 nach links detektiert hat, berechnet es je eine Wahrscheinlichkeit für die Größe der Freifläche der beiden Szenarien 111, 112. Eine Möglichkeit für die Berechnung der Wahrscheinlichkeiten der Freifläche ist, dass im Datenverarbeitungsgerät 110 in einem Speicher Daten vorliegen, die aussagen, wie wahrscheinlich ein Spurwechsel des weiteren Fahrzeuges 140 aufgrund der Tatsache ist, dass die Bewegungsrichtung des weiteren Fahrzeuges 140 leicht nach links, also zur linken Spur hin gerichtet ist.
Zur Ermittlung der Wahrscheinlichkeiten der Bewegungsmöglichkeiten eines Objektes kann insbesondere eine Datenbank über Bewegungsmöglichkeiten von Objekten und Wahrscheinlichkeiten von Bewegungen von Objekten genutzt werden.
Alternativ kann die Berechnung der Wahrscheinlichkeiten der Größe der Freifläche der beiden Szenarien 111, 112 darauf beruhen, dass dem Datenverarbeitungsgerät 110 Daten über Spurwechselwahrscheinlichkeiten an bestimmten Orten vorliegen. Anhand dieser Wahrscheinlichkeiten bremst und/oder beschleunigt und/oder lenkt die Vorrichtung zum automatisierten Ausführen einer Fahrfunktion 120 das Fahrzeug 100. Je größer die Wahrscheinlichkeit für einen Spurwechsel des weiteren Fahrzeuges 140 ist, das bedeutet, je größer die Wahrscheinlichkeit für das erste Szenario 111 ist, umso stärker wird die Anpassung der Trajektorie 102 des Fahrzeuges 100 sein, indem das Fahrzeug 100 von der Vorrichtung zum automatisierten Ausführen einer Fahrfunktion 120 abgebremst wird. Je größer die Wahrscheinlichkeit für den Spurwechsel des weiteren Fahrzeuges 140, desto eher wird die Vorrichtung zum automatisierten Ausführen einer Fahrfunktion 120 das Fahrzeugs 100 abbremsen.
In einem Ausführungsbeispiel wird bei der Auswertung des Unterschiedes zwischen der tatsächlichen Größe der Freifläche und der Vorhersage der Größe der Freifläche die Varianz des Unterschieds für verschiedene Objekte berechnet. Die Varianz für einen Abweichung der Freifläche aufgrund eines von n Objekten kann mit der folgenden Formel berechnet werden: Var(x_n) = (x_n,vorh – x_n,mess)²
Dabei ist x_n,vorh die Größe der vorhergesagten und x_n,mess die Größe der tatsächlich gemessenen Freifläche aufgrund des n-ten Objekts. Aus der Varianz des Unterschiedes für n Objekte zu i Zeitpunkten kann mit der Formel
ein Qualitätsfaktor für die Vorhersagen berechnet werden, wobei Q der Qualitätsfaktor der Vorhersagen, n eine Nummerierung der verfolgten Objekte, N_n ein Normierungsfaktor für jedes der n Objekte, i eine Nummerierung der Zeitpunkte der Vergleiche zwischen der tatsächlichen und der gemessenen Größe der Freifläche, x_ni,vorh die Größe der vorhergesagten und x_ni,mess die Größe der tatsächlich gemessenen Freifläche aufgrund des n-ten Objekts zum i-ten Zeitpunkt ist. Q wird umso größer, je besser die Vorhersagen der Größe der Freifläche mit der tatsächlichen Größe der Freifläche übereinstimmen. Die n verfolgten Objekte sind die Objekte im Messbereich der Umfeldsensoren 130, die eventuell mit dem Fahrzeug 100 interagieren können.
Ebenso ist es möglich, einen Gewichtungsfaktor G_i für die Varianz der Freifläche vorzusehen, wie in folgender Formel angegeben:
Dadurch kann beispielsweise der Einfluss der Abweichung auf die Varianz mit dem Inversen der Zeit, die zwischen dem Zeitpunkt der Vorhersage und dem Zeitpunkt der Berechnung der Qualität vergangen ist, gewichtet werden. Auch andere Gewichtungsfaktoren sind denkbar. Dadurch werden bei der Berechnung der Qualität der Vorhersagen die weniger weit zurückliegenden Abweichungen zwischen Vorhersage und tatsächlicher Freifläche stärker gewichtet als die weiter zurück liegenden Abweichungen zwischen Vorhersagen und tatsächlicher Größe der Freifläche.
In einem Ausführungsbeispiel wird anstelle der Varianz eine andere Methode verwendet, um den Qualitätsfaktor, also die Qualität der Vorhersage der Größe der Freifläche zu beurteilen. Eine andere Methode kann beispielsweise die Berechnung einer mittleren absoluten Abweichung oder die Berechnung einer mittleren absoluten Abweichung bezüglich des Medians sein.
In einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung zum automatisierten Ausführen einer Fahrfunktion 120 das Fahrzeug 100 konservativer steuern, wenn der Qualitätsfaktor kleiner als ein vorgegebener Wert wird. Konservativer bedeutet in diesem Fall, dass das Fahrzeug 100 langsamer fährt und/oder einen größeren Sicherheitsabstand einhält und/oder weniger stark beschleunigt und/oder weniger Spurwechsel oder Überholmanöver durchführt als bei einem höheren Wert für Q.
Alternativ kann die Vorrichtung zum automatisierten Ausführen einer Fahrfunktion 120 eine konservativere Trajektorie 102 für das Fahrzeug 100 planen, wenn Q kleiner als ein vorgegebener Wert wird. Konservativer bedeutet in diesem Fall ebenfalls, dass das Fahrzeug 100 langsamer fährt und/oder einen größeren Sicherheitsabstand einhält und/oder weniger stark beschleunigt und/oder weniger Spurwechsel oder Überholmanöver durchführt als bei einem höheren Wert für Q.
In einem Ausführungsbeispiel wird ein fehlerhafter Umfeldsensor 130 identifiziert, indem ein Abstand und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung und/oder eine Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug 100 und/oder der Vergleich der Vorhersage der Größe der Freifläche mit der tatsächlichen Größe der Freifläche ausgewertet werden. Ein fehlerhafter Umfeldsensor 130 liefert dann Messdaten, die zu einer Freifläche führen, die nicht mit der Freifläche aufgrund der Messdaten von anderen Umfeldsensoren 130 und/oder der Vorhersage der Größe der Freifläche übereinstimmt. Wenn dies der Fall ist, werden die Messdaten des entsprechenden Umfeldsensors 130 als fehlerhaft angesehen, die Messdaten werden entsprechend nicht mehr berücksichtigt. Ebenfalls ist es möglich, dass die Vorrichtung zum automatisierten Ausführen einer Fahrfunktion 120 analog zum vorigen Ausführungsbeispiel eine konservativere Trajektorie 102 für das Fahrzeug 100 plant.
In einem Ausführungsbeispiel wird die Vorhersage der Größe der Freifläche und/oder der Wahrscheinlichkeit für den Abstand und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn eines Objekts relativ zum Fahrzeug 100 an ein Verfahren zum automatisierten Ausführen mindestens einer Fahrfunktion weitergegeben.
In einem Ausführungsbeispiel wird vom Verfahren zum automatisierten Ausführen mindestens einer Fahrfunktion mindestens eine Vorhersage der Größe der Freifläche und/oder eine Wahrscheinlichkeit für den Abstand und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug 100 bei der Erstellung einer Trajektorie für das automatische Ausführen der Fahrfunktion berücksichtigt. Je besser die Vorhersage der Größe der Freifläche mit der tatsächlichen Größe der Freifläche übereinstimmt, umso weniger konservativ muss die Trajektorie für das automatisierte Ausführen einer Fahrfunktion sein. Weniger konservativ bedeutet in diesem Fall, dass das Fahrzeug 100 schneller fahren und/oder einen kleineren Sicherheitsabstand einhalten und/oder stärker beschleunigen und/oder mehr Spurwechsel oder Überholmanöver durchführen wird als bei einer geringeren Übereinstimmung der Vorhersage der Größe der Freifläche mit der tatsächlichen Größe der Freifläche.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen hieraus können vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102013003944 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Vorhersage einer Größe einer Freifläche (151) angrenzend an ein Fahrzeug (100), wobei mit einem Umfeldsensor (130) ein Abstand zwischen dem Fahrzeug (100) und einem Objekt ermittelt wird und daraus eine tatsächliche Größe der Freifläche (150) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zu einem ersten Zeitpunkt eine erste Vorhersage (151) für die Größe der Freifläche für einen späteren zweiten Zeitpunkt ermittelt wird, dass zum zweiten Zeitpunkt mithilfe des Umfeldsensors (130) die tatsächliche Größe der Freifläche (150) gemessen wird und die erste Vorhersage der Größe der Freifläche (151) mit der tatsächlichen Größe der Freifläche (150) verglichen wird, und dass ein Ergebnis des Vergleichs bei der Ermittlung einer zweiten Vorhersage für die Größe der Freifläche (151) für einen noch späteren dritten Zeitpunkt berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Berücksichtigung des Vergleichs zwischen der ersten Vorhersage der Größe der Freifläche (151) und der tatsächlichen Größe der Freifläche (150) bei der Vorhersage der Größe der Freifläche (151) für den dritten Zeitpunkt derart erfolgt, dass bei einer Abweichung der tatsächlichen Größe der Freifläche (150) von der vorhergesagten Größe der Freifläche (151) die vorhergesagte Größe der Freifläche (151) für den dritten Zeitpunkt verkleinert wird, wenn die tatsächliche Größe der Freifläche (150) zum zweiten Zeitpunkt kleiner ist als die für den zweiten Zeitpunkt vorhergesagte Größe der Freifläche (151) und die vorhergesagte Größe der Freifläche (151) für den dritten Zeitpunkt vergrößert wird, wenn die tatsächliche Größe der Freifläche (150) zum zweiten Zeitpunkt größer ist als die für den zweiten Zeitpunkt vorhergesagte Größe der Freifläche (151).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mit dem Umfeldsensor (130) eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung und/oder eine Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug (100) ermittelt werden und die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug (100) bei der Vorhersage für die Größe der Freifläche (151) berücksichtigt werden, indem ausgehend von der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung und/oder der Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug (100) eine Position des Objekts relativ zum Fahrzeug (100) für den dritten Zeitpunkt vorhergesagt und aufgrund dieser vorhergesagten Position die Vorhersage der Größe der Freifläche (151) angepasst wird, indem die vorhergesagte Position des Objekts von der vorhergesagten Freifläche ausgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für die Vorhersage der Größe der Freifläche (151) eine Wahrscheinlichkeit für den Abstand und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug (100) berechnet werden, wobei in die Berechnung der Wahrscheinlichkeit der Vergleich zwischen der Vorhersage der Größe der Freifläche (151) und der tatsächlichen Größe der Freifläche (150) berücksichtigt wird, indem bei einer Abweichung der tatsächlichen Größe der Freifläche (150) von der vorhergesagten Größe der Freifläche (151) verschiedene Bewegungsmöglichkeiten des Objekts ermittelt und den Bewegungsmöglichkeiten Wahrscheinlichkeiten zugewiesen werden, wobei eine Datenbank über Bewegungsmöglichkeiten von Objekten und Wahrscheinlichkeiten von Bewegungen von Objekten genutzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens zwei Vergleiche zwischen der Vorhersage der Größe der Freifläche (151) und der tatsächlichen Größe der Freifläche (150) bei der Vorhersage der Größe der Freifläche (151) und/oder bei der Berechnung der Wahrscheinlichkeit für den Abstand und/oder der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung und/oder der Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug (100) berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspruche, wobei Unterschiede zwischen der tatsächlichen Größe der Freifläche (150) und der Vorhersage der Größe der Freifläche (151) für mehrere Zeitpunkte bestimmt werden und die bestimmten Unterschiede in die Vorhersage der Freifläche (151) und/oder in die Berechnung der Wahrscheinlichkeiten für verschiedene Abstände und/oder Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen des Objekts relativ zum Fahrzeug (100) berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Unterschiede zwischen der tatsächlichen Größe der Freifläche (150) und der Vorhersage der Größe der Freifläche (151) für verschiedene Zeitpunkte unterschiedlich gewichtet werden.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Gewichtung des Unterschieds zwischen der tatsächlichen Größe der Freifläche (150) und der Vorhersage der Größe der Freifläche (151) umso geringer ist je größer ein zeitlicher Abstand zwischen der Vorhersage der Größe der Freifläche (151) und dem aktuellen Zeitpunkt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein fehlerhafter Umfeldsensor (130) identifiziert wird, indem ein Abstand und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigungen und/oder eine Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug (100) und/oder der Vergleich der Vorhersage der Größe der Freifläche (151) mit der tatsächlichen Größe der Freifläche (150) ausgewertet werden, wobei der fehlerhafte Umfeldsensor (130) Messdaten liefert, die bei der Ermittlung der tatsächlichen Größe der Freifläche (150) ein anderes Ergebnis zur Folge haben als die tatsächlich ermittelte Größe der Freifläche (150), die auf Messdaten von anderen Umfeldsensoren (130) beruht und/oder das Ergebnis für die tatsächliche Größe der Freifläche (150), das auf den fehlerhaften Umfeldsensor (130) beruht, nicht mit der Vorhersage der Größe der Freifläche (151) übereinstimmt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorhersage der Größe der Freifläche (151) und/oder die Wahrscheinlichkeit für den Abstand und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug (100) an ein Verfahren zum automatisierten Ausführen mindestens einer Fahrfunktion weitergegeben werden, wobei das Verfahren zum automatisierten Ausführen mindestens einer Fahrfunktion eine Fahrfunktion aufgrund der weitergegebenen Vorhersage der Größe der Freifläche (151) und/oder Wahrscheinlichkeit für den Abstand und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug (100) steuert.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfahren zum automatisierten Ausführen mindestens einer Fahrfunktion aufgrund wenigstens einer Vorhersage der Größe der Freifläche (151) und/oder einer Wahrscheinlichkeit für den Abstand und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug (100) das Fahrzeug (100) beschleunigt, abbremst und/oder lenkt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei das Verfahren zum automatisierten Ausführen mindestens einer Fahrfunktion wenigstens eine Vorhersage der Größe der Freifläche (151) und/oder eine Wahrscheinlichkeit für den Abstand und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder die Bewegungsbahn des Objekts relativ zum Fahrzeug (100) bei der Erstellung einer Trajektorie (102) für das automatische Ausführen der Fahrfunktion berücksichtigt, indem die Trajektorie (102) in die vorhergesagte Freifläche gelegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei der Auswertung des Unterschieds zwischen der tatsächlichen Größe der Freifläche (150) und der Vorhersage der Größe der Freifläche (151) ein Qualitätsfaktor für die Vorhersage der Größe der Freifläche berechnet wird, wobei bei unterschreiten eines vorgegebenen Werts für den Qualitätsfaktor das Verfahren zum automatisierten Ausführen einer Fahrfunktion derart angepasst wird, dass das Fahrzeug (100) langsamer fährt und/oder einen größeren Sicherheitsabstand einhält und/oder weniger stark beschleunigt und/oder weniger Spurwechsel oder Überholmanöver durchführt als bei einem Überschreiten des vorgegebenen Werts für den Qualitätsfaktor.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei der Berechnung des Qualitätsfaktors die Varianz des Unterschiedes zwischen der tatsächlichen Größe der Freifläche (150) und der Vorhersage der Größe der Freifläche (151) ausgewertet wird.
Datenverarbeitungsgerät (110), das eingerichtet ist, eines der Verfahren der Ansprüche 1 bis 14 auszuführen.