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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
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Hochautomatisierte Fahrzeuge können die Fahraufgabe eines Fahrers übernehmen. Hierzu sollte das Fahrzeug ohne Eingriff des Fahrers auch in kritischen Situationen fehlerfrei reagieren. Beispielsweise kann das Fahrverhalten des Fahrzeugs entsprechend defensiv ausgelegt werden, um Unfälle mit anderen Verkehrsteilnehmern zu vermeiden.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
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Es wird ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs vorgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Einlesen eines Kollisionssignals, das eine drohende Kollision des Fahrzeugs mit zumindest einem Kollisionsobjekt repräsentiert;
Auswählen einer Nottrajektorie unter Verwendung des Kollisionssignals, wobei die Nottrajektorie ein einem menschlichen Fahrer zugeordnetes menschliches Fahrverhalten repräsentiert; und
Ausgeben eines Steuersignals, um das Fahrzeug entlang der Nottrajektorie zu führen.
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Unter einem Fahrzeug kann beispielsweise ein teil-, hoch- oder vollautomatisiertes Kraftfahrzeug verstanden werden. Unter einem Kollisionssignal kann ein unter Verwendung einer Umfeldsensorik des Fahrzeugs erzeugtes Signal verstanden werden. Unter einer drohenden Kollision kann eine unmittelbar bevorstehende, insbesondere unvermeidbare Kollision verstanden werden. Unter einem Kollisionsobjekt kann ein anderer Verkehrsteilnehmer oder ein im Umfeld des Fahrzeugs befindliches Objekt wie etwa eine Mauer, ein Gebäude, ein Baum oder Ähnliches verstanden werden. Unter einer Nottrajektorie kann etwa eine Trajektorie verstanden werden, durch die im Fall einer drohenden Kollision ein durch die Kollision verursachbarer Schaden verringert werden kann. Prinzipiell kann darunter auch eine Trajektorie verstanden werden, durch die eine Verschlechterung der konkreten Situation bewirkt wird, etwa wenn der Referenzfahrer in der betreffenden Situation schlechter reagiert als die Ursprungstrajektorie. Unter einer Nottrajektorie kann somit eine Trajektorie verstanden werden, die einen Unfallverlauf insofern menschlich macht, als sie all die Fehler einschließt, die ein Mensch in einer Unfallsituation machen kann. Bei dem menschlichen Fahrer kann es sich beispielsweise um einen Taxi- oder Lastkraftwagenfahrer handeln. Unter einem Steuersignal kann beispielsweise ein Signal zum Steuern einer Lenkung, einer Bremse oder eines Motors des Fahrzeugs verstanden werden.
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Der hier vorgestellte Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass eine vordefinierte menschliche Reaktion bei Unfällen, insbesondere bei nicht vermeidbaren Unfällen, genutzt werden kann, um ein hochautomatisiertes Fahrzeug im Fall einer drohenden Kollision in Konformität mit einem menschlichen Fahrverhalten zu steuern. Somit kann sichergestellt werden, dass die Fahrzeugreaktion einer menschlichen Reaktion entspricht.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Auswählens die Nottrajektorie aus einer Menge von Referenztrajektorien unter Verwendung des Kollisionssignals ausgewählt werden. Jede der Referenztrajektorien kann ein je einem anderen Referenzfahrer zugeordnetes menschliches Fahrverhalten repräsentieren. Bei einer Referenztrajektorie kann es sich um eine Trajektorie handeln, die auf eine tatsächliche Reaktion eines Referenzfahrers in einer bestimmten Verkehrssituation zurückgeführt werden kann. Beispielsweise können die Referenztrajektorien durch entsprechende Versuche mit menschlichen Fahrern ermittelt worden sein. Dadurch kann die Anzahl der zur Auswahl zur Verfügung stehenden Nottrajektorien erhöht werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Vorauswählens umfassen, in dem die Referenztrajektorien nacheinander zyklisch vorausgewählt werden. Hierbei kann im Schritt des Auswählens das Vorauswählen unter Verwendung des Kollisionssignals gestoppt werden, um eine beim Stoppen vorausgewählte Referenztrajektorie als die Nottrajektorie auszuwählen. Unter einem zyklischen Vorauswählen kann beispielsweise ein zyklisches Durchzählen der einzelnen Referenztrajektorien mithilfe eines geeigneten Zählers verstanden werden. Somit kann die Nottrajektorie in Abhängigkeit vom zufälligen Zeitpunkt des Erzeugens oder Einlesens des Kollisionssignals ausgewählt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform werden im Schritt des Vorauswählens die Referenzfahrer nacheinander zyklisch vorausgewählt. Dem vorausgewählten Referenzfahrer können eine Menge an Referenztrajektorien zugeordnet sein, aus denen die Nottrajektorie gemäß den herrschenden Umfeldbedingungen ausgewählt werden kann.
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Wenn nicht alle Referenzfahrer alle Unfallsituationen eingefahren haben, dann ist die Anzahl der Referenztrajektorien zu einer konkreten Unfallsituation nicht gleich. Dann ist es vorteilhaft, wenn die Menge der zur konkreten Unfallsituation gehörigen Referenztrajektorien ermittelt wird und aus dem Zähler, beispielsweise mittels Modulo-Operation, die Nottrajektorie gewählt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Auswählens die Nottrajektorie zufällig aus der Menge der Referenztrajektorien ausgewählt werden. Damit kann sichergestellt werden, dass alle Referenztrajektorien, die zur Unfallsituation passen, mit gleicher Priorität behandelt werden.
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Beispielsweise kann im Schritt des Einlesens ein Startzeitpunkt, zu dem das Fahrzeug und/oder zumindest eine Komponente des Fahrzeugs aktiviert wird, eingelesen werden und im Schritt des Auswählens die Nottrajektorie unter Verwendung des Startzeitpunkts aus der Menge der Referenztrajektorien ausgewählt werden. Unter einem Startzeitpunkt kann beispielsweise ein Zündzeitpunkt, ein Zeitpunkt eines Motorstarts, ein Zeitpunkt eines Starts einer Navigation, etwa nach Eingabe eines Navigationsziels, ein Zeitpunkt eines Starts eines Autopiloten, d. h. einer automatisierten Fahrt des Fahrzeugs, ein Zeitpunkt einer Belegung eines Sitzes des Fahrzeugs oder ein Zeitpunkt eines Aufschließens des Fahrzeugs verstanden werden. Dadurch kann die Nottrajektorie in Abhängigkeit vom zufälligen Zeitpunkt einer Aktivierung der Zündung des Fahrzeugs ausgewählt werden.
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Des Weiteren kann im Schritt des Auswählens eine Trajektorie als die Nottrajektorie ausgewählt werden, die ein einem Berufskraftfahrer zugeordnetes menschliches Fahrverhalten repräsentiert. Unter einem Berufskraftfahrer kann beispielsweise ein Taxi- oder Lastkraftwagenfahrer verstanden werden. Durch diese Ausführungsform kann die Zuverlässigkeit des Verfahrens verbessert werden.
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Es ist vorteilhaft, wenn im Schritt des Einlesens über eine Schnittstelle zu zumindest einem weiteren Fahrzeug und/oder zu einer externen Datenverarbeitungseinrichtung zumindest eine weitere Referenztrajektorie eingelesen wird. Bei der Schnittstelle kann es sich beispielsweise um eine Car-to-Infrastructure-Kommunikationsschnittstelle zu einem zentralen Server, der mit dem Fahrzeug und dem weiteren Fahrzeug gleichermaßen verbunden sein kann, oder eine Car-to-Car-Kommunikationsschnittstelle zur direkten Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem weiteren Fahrzeug handeln. Die weitere Referenztrajektorie kann ein einem weiteren Referenzfahrer zugeordnetes menschliches Fahrverhalten repräsentieren. Entsprechend kann im Schritt des Auswählens unter Verwendung des Kollisionssignals die weitere Referenztrajektorie als die Nottrajektorie ausgewählt werden. Dadurch kann erreicht werden, dass die Referenztrajektorien verschiedener Fahrzeuge mit annähernd gleicher Häufigkeit als Nottrajektorien ausgewählt werden.
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Die Aushandlung der verfügbaren menschlichen Fahrermodelle kann auch lokal begrenzt sein, sodass die genutzten Fahrer, vergleichbar mit Taxifahrern, über ein Gebiet hinweg gleich verteilt sind.
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Von Vorteil ist auch, wenn in einem Schritt des Auswertens das Kollisionssignal ausgewertet wird, um zu erkennen, ob die Kollision unvermeidbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Kollisionssignal ausgewertet werden, um zu erkennen, ob es sich bei dem Kollisionsobjekt um einen Menschen handelt. Entsprechend kann im Schritt des Auswählens die Nottrajektorie ausgewählt werden, wenn sich im Schritt des Auswertens ergibt, dass die Kollision unvermeidbar ist oder das Kollisionsobjekt ein Mensch ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Nottrajektorie ausschließlich im Fall einer unvermeidbaren Kollision oder im Fall einer Kollision mit einem menschlichen Kollisionsobjekt ausgewählt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens ferner eine ein Umfeld des Fahrzeugs repräsentierende Umfeldinformation eingelesen werden. Hierbei kann die Umfeldinformation in einem Schritt des Analysierens analysiert werden, um eine Änderung eines Ortes oder, zusätzlich oder alternativ, einer Geschwindigkeit und/oder Ausrichtung des Kollisionsobjektes relativ zum Fahrzeug zu erkennen. Entsprechend kann im Schritt des Ausgebens ein weiteres Steuersignal ausgegeben werden, um das Fahrzeug in Abhängigkeit von der Änderung auf eine von der Nottrajektorie abweichende Trajektorie zu führen. Daher ist es möglich, auf Änderungen eines Kollisionsverlaufs, die beispielsweise auf eine Vermeidung der Kollision aufgrund einer entsprechenden Reaktion eines Unfallgegners hindeuten, adäquat zu reagieren.
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Beispielsweise kann im Schritt des Ausgebens das weitere Steuersignal ausgegeben werden, wenn die Änderung derart ist, dass die Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem Kollisionsobjekt vermieden wird. Dadurch kann eine unnötige Weiterfahrt des Fahrzeugs entlang der Nottrajektorie verhindert werden.
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Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware, beispielsweise in einem Steuergerät, implementiert sein.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch die Vorrichtung eine Steuerung des Fahrzeugs. Hierzu kann die Vorrichtung auf entsprechende Sensorsignale wie etwa Druck-, Beschleunigungs-, Lenkwinkel- oder Umfeldsensorsignale des Fahrzeugs zugreifen. Die Ansteuerung erfolgt über entsprechende Aktoren wie etwa Lenk- oder Bremsaktoren oder ein Motorsteuergerät. Denkbar ist auch eine Ansteuerung von Personenschutzeinrichtungen des Fahrzeugs unter Verwendung der Sensorsignale.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer kritischen Verkehrssituation;
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2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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3 eine schematische Darstellung eines Ablaufs beim Steuern eines Fahrzeugs unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
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4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer kritischen Verkehrssituation. Das Fahrzeug 100, hier ein hochautomatisiertes Fahrzeug, fährt auf einer verhältnismäßig schmalen Straße 104, die auf der linken Seite durch eine Barriere 106, etwa eine Felswand, begrenzt ist. Rechts der Straße 104 befindet sich ein Abgrund 108. Das Fahrzeug 100 nähert sich einer Mehrzahl von Kollisionsobjekten 110, etwa einer Gruppe von Fußgängern.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 102 ausgebildet, um unter Verwendung einer von einem Umfeldsensor 112 des Fahrzeugs 100 bereitgestellten Umfeldinformation 114 eine drohende Kollision zwischen dem Fahrzeug 100 und den Kollisionsobjekten 110 zu erkennen und bei erkannter Kollision aus einer Menge von Referenztrajektorien, von denen jede ein je einem anderen Referenzfahrer zugeordnetes menschliches Fahrverhalten repräsentiert, eine Nottrajektorie 124 auszuwählen. In 1 sind beispielhaft zwei mögliche Verläufe der Nottrajektorie 124 als Pfeile eingezeichnet. Die Nottrajektorie 124 repräsentiert eine vorher festgelegte Längs- oder Querbewegung des Fahrzeugs 100. Die Referenztrajektorien sind beispielsweise in der Vorrichtung 102 hinterlegt. Alternativ ist die Vorrichtung 102 ausgebildet, um die Referenztrajektorien über eine geeignete Schnittstelle von einer externen Einheit wie etwa von einem anderen Fahrzeug und/oder von einer außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Infrastruktur, beispielsweise einem Server, zu empfangen.
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Um das Fahrzeug 100 entlang der Nottrajektorie 124 zu führen, gibt die Vorrichtung 102 ein entsprechendes Steuersignal 126 aus. Das Steuersignal 126 dient beispielsweise zur Ansteuerung einer Lenkung, einer Bremsanlage oder eines Motors des Fahrzeugs 100.
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Beispielsweise kann das Fahrzeug 100 in der in 1 gezeigten Verkehrssituation vor der auftauchenden Fußgängergruppe nicht mehr rechtzeitig anhalten. Hierbei ergibt sich im Kontext hochautomatisierten Fahrens ein Dilemma, das durch folgende Überlegung deutlich wird: Soll das Fahrzeug 100 in die Fußgängergruppe fahren oder stattdessen sich selbst und seine Insassen opfern, indem es Kurs auf den Abgrund 108 nimmt, um so die Anzahl der Opfer möglichst gering zu halten?
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Zur Lösung solcher ethischen Fragen werden aktuell Umfragen darüber durchgeführt, was die richtige Entscheidung in verschiedenen Verkehrssituationen sei. Dabei wird den Probanden die Verkehrssituation geschildert, etwa mittels einer Skizze, und sie sollen sich für eine der Verkehrssituation angemessene Reaktion entscheiden.
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Dabei stellt sich heraus, dass die Minimierung der Opfer in der Regel bevorzugt wird, außer wenn der Proband selbst im automatisiert fahrenden Fahrzeug sitzt. Die Befragung unterschiedlicher Personen kann also nicht zur Lösung des Dilemmas führen, da der Mensch evolutionsbedingt die Tendenz hat, sich selbst vor allen anderen zu schützen. Nimmt der Proband die Rolle des Fußgängers ein, so wünscht er sich die Opferung des automatisierten Fahrzeugs und damit die Möglichkeit, sich selbst zu schützen. Nimmt er hingegen die Rolle des Fahrzeuginsassen ein, so wünscht er sich umgekehrt die Opferung der Fußgänger.
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Aktuell gibt es noch keine allgemeingültige Antwort, die die Problematik eines ethischen Verhaltens automatisierter Fahrzeuge lösen könnte. Es gibt jedoch die Meinung, dass derjenige, der das autonom fahrende Fahrzeug steuere, auch für dessen Verhalten verantwortlich sei. Dies betrifft gleichermaßen Erstausrüster, Zulieferer wie auch Programmierer, die das Verhalten der Fahrzeuge in Form entsprechender Programme umsetzen.
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Der hier beschriebene Ansatz schafft nun ein Verfahren, bei dem eine unausweichliche Unfallsituation durch die Vorrichtung 102 erkannt und klassifiziert wird. Anschließend wählt die Vorrichtung 102 eine für diese Unfallsituation passende Reaktion in Form einer Trajektorie aus einer Menge möglicher Reaktionen aus. Die Trajektorie wurde zuvor durch einen erfahrenen Fahrer, vorangehend auch Referenzfahrer genannt, beispielsweise durch einen Taxifahrer, eingefahren. In diesem Sinne kann die Reaktion des autonomen Fahrzeugs 100 als menschlich betrachtet werden. Die Entscheidung über die Reaktion des Fahrzeugs 100 wird also nicht vom Fahrzeughersteller getroffen, sondern entspricht vielmehr dem Verhalten eines tatsächlichen menschlichen Fahrers.
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Der Referenzfahrer kann gewissermaßen mit einem Autopiloten verglichen werden, insofern der Insasse des Fahrzeugs 100 keinen direkten Einfluss auf den Referenzfahrer hat und dieser im übertragenen Sinne käuflich erworben werden kann. Bei den Referenzfahrern handelt es sich insbesondere um erfahrene Fahrer, die berufsbedingt viel Fahrerfahrung aufweisen. Anstelle eines Taxifahrers ist beispielsweise auch ein Lastkraftwagenfahrer als Referenzfahrer denkbar, insbesondere sofern es sich bei dem Fahrzeug 100 um einen Lastkraftwagen handelt.
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Optional ist die Nottrajektorie 124 mittels der Vorrichtung 102 an bestimmte Gegebenheiten anpassbar, etwa durch Skalierung des Brems- oder Lenkverhaltens des Fahrzeugs 100 innerhalb eines bestimmten Geschwindigkeitsbereiches. Dadurch ist es möglich, die Nottrajektorie 124 an die konkrete Verkehrssituation anzupassen.
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Der Vorrichtung 102 stehen gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel mehrere, vorher aufgezeichnete Referenztrajektorien unterschiedlicher Personen (Referenzfahrer) zur Verfügung. Hierbei wählt die Vorrichtung 102 zufällig eine der Personen aus, um deren Trajektorie abzufahren. So wird die Systemreaktion noch menschlicher, da sie wenig vorhersagbar, aber realistisch ist.
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Eine echt zufällige Auswahl der Nottrajektorie 124 wird dadurch erreicht, dass Datum und Uhrzeit eines Startzeitpunkts des Fahrzeugs 100, etwa ein Klemme-15-Signal, von der Vorrichtung 102 genutzt wird, um einen bestimmten Referenzfahrer für die gesamte Fahrt zu laden. Alternativ kann die Vorrichtung 102 ausgebildet sein, um beispielsweise über einen Zähler die Referenzfahrer durchzuzählen, bis die Anfrage nach einer Nottrajektorie gestellt wird. Durch die Zufälligkeit des Start- bzw. Unfallzeitpunkts wird der Referenzfahrer, dessen Trajektorie abgefahren werden soll, echt zufällig gewählt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Wahl des Referenzfahrers über eine Luftschnittstelle mit anderen autonomen Fahrzeugen oder beispielsweise mit einer Infrastruktur, beispielsweise einem zentralen Server, abgestimmt, sodass die aufgezeichneten Referenztrajektorien innerhalb der gleich eingeschätzten Unfallsituation immer gleich oder ähnlich oft genutzt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Fahrzeuge durch eine Mischung verschiedener Fahrverhalten gesteuert werden, was nahe an der Realität ist. So steht beispielsweise innerhalb einer Stadt eine gewisse Auswahl an Taxifahrern zur Verfügung. Ähnlich verhält es sich mit der Auswahl der Referenzfahrer bzw. der den Referenzfahrern zugeordneten Referenztrajektorien. Das Anheuern oder, technisch ausgedrückt, die Nutzung des konkreten Referenzfahrers hängt dabei vom Zufall ab.
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Das in 1 aufgezeigte Dilemma kann mit dem hier beschriebenen Ansatz insofern gelöst werden, als bei der Auswahl der Nottrajektorie 124 eine von einem menschlichen Fahrer getroffene Entscheidung übernommen wird. Die Lösung ist dabei nicht unbedingt global optimiert, etwa durch Priorisierung des Schutzes der Fußgängergruppe, sondern orientiert sich am menschlichen Verhalten, das auch lokal optimiert sein kann und somit den Schutz des Fahrzeuginsassen priorisieren kann.
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Wenn das Fahrzeug 100 im automatisierten Fahrbetrieb keine unfallfreie Trajektorie findet, kann beispielsweise auch eine aktuell gefahrene Trajektorie beibehalten werden, etwa in der Erwartung, dass sich die Verkehrssituation so ändert, dass wieder eine unfallfreie Trajektorie gefunden werden kann. Alternativ kann beispielsweise in einen Notbetrieb umgeschaltet werden, bei dem die laterale Trajektorie, d. h. das Lenkverhalten, wie geplant beibehalten wird, jedoch durch eine Notbremssituation kinetische Energie abgebaut wird.
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Nachfolgend werden mögliche Varianten zur Auswahl von Referenzfahrern und Referenztrajektorien nochmals näher beschrieben. Hierbei ist es wichtig, zwischen der Wahl des Referenzfahrers und der Wahl der Referenztrajektorien, die zu einer bestimmten Szene gehören, zu unterscheiden.
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Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wählt der Zähler zyklisch einen anderen Referenzfahrer. Sobald das Kollisionssignal empfangen wird, ist der Referenzfahrer festgelegt (z. B. Zähler = 5 → mod3(5) = 2 → Referenzfahrer 2 bei einer Anzahl von 3 Referenzfahrern). Anhand der Umfeldsensorsignale wird die Unfallszene deterministisch gewählt.
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Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wird zyklisch eine Referenztrajektorie aus der Menge der vorhandenen Referenztrajektorien ausgewählt. Hierbei wird zunächst die Unfallszene ermittelt. Anschließend wählt der Zähler in Abhängigkeit von der Unfallszene die entsprechende Referenztrajektorie aus. Das Ergebnis ist hier das gleiche wie bei der vorangehend beschriebenen zufälligen Auswahl des Referenzfahrers.
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Hat beispielsweise ein erster Referenzfahrer r1 eine Szene B nicht eingefahren, etwa weil die Szene B erst zu einem späteren Entwicklungszeitpunkt zur Verfügung stand, dann ist das einfache Durchzählen der Referenzfahrer nicht optimal. Wenn der Zähler nun auf 5 (= 2) steht und die Szene B ausgewählt wurde, kann von einem Referenzfahrer r2 keine Nottrajektorie nachgespielt werden. Daher wird bei ungleichen Verteilungen von Referenztrajektorien zuerst die Szene klassifiziert und anschließend mithilfe des zyklischen Zählers die nachzufahrende Trajektorie ermittelt.
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Der Referenzfahrer wird also entweder zufällig ausgewählt, etwa über einen Zähler, wobei anschließend die Klassifizierung der Unfallszene erfolgt. Oder es erfolgt zunächst die Klassifizierung der Unfallszene, wobei die Nottrajektorie anschließend aus der Anzahl der für die Unfallszene zur Verfügung stehenden Referenztrajektorien ausgewählt wird.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel, etwa einer Vorrichtung, wie sie vorangehend anhand von 1 beschrieben ist. Die Vorrichtung 102 umfasst eine Einleseeinheit 210 zum Einlesen eines Kollisionssignals 212, das die drohende Kollision des Fahrzeugs mit den Kollisionsobjekten repräsentiert. Bei dem Kollisionssignal 212 handelt es sich beispielsweise um ein unter Verwendung der Umfeldinformation erzeugtes Signal. Die Einleseeinheit 210 gibt das Kollisionssignal 212 an eine Auswahleinheit 220 weiter, die ausgebildet ist, um unter Verwendung des Kollisionssignals 212 die Nottrajektorie 124 auszuwählen. Insbesondere ist die Auswahleinheit 220 ausgebildet, um die Nottrajektorie 124 zufällig aus der Menge der Referenztrajektorien auszuwählen. Die Auswahleinheit 220 übermittelt die Nottrajektorie 124 an eine Ausgabeeinheit 230, die ausgebildet ist, um unter Verwendung der Nottrajektorie 124 das Steuersignal 126 zum entsprechenden Steuern des Fahrzeugs auszugeben.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufs beim Steuern des Fahrzeugs unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, etwa einer Vorrichtung, wie sie vorangehend anhand der 1 und 2 beschrieben ist. Der Ablauf beginnt mit einem Schritt 300, in dem auf eine unvermeidliche Unfallsituation gewartet wird. Bei Detektion einer solchen unvermeidlichen Unfallsituation wird in einem Schritt 302 die Verkehrssituation klassifiziert. Zusätzlich wird in einem Schritt 304 zufällig ein Referenzfahrer ausgewählt. Anschließend erfolgt in einem Schritt 306 das Auslesen einer Soll-Unfalltrajektorie, vorangehend auch Nottrajektorie genannt. Die Nottrajektorie wird in einem Schritt 308 abgefahren. In einem weiteren Schritt 310 wird das Abfahren der Nottrajektorie abgebrochen, sofern sich der Unfall zwischenzeitlich geklärt hat, etwa aufgrund einer entsprechenden Reaktion des Unfallgegners. In einem Schritt 312 werden optional weitere Maßnahmen zur Minimierung der Unfallschwere getroffen, beispielsweise durch frühzeitiges Zünden von Airbags. Nach Abwarten des Unfalls werden in einem weiteren optionalen Schritt 314 weitere Maßnahmen, etwa das automatisierte Absetzen eines Notrufs, ausgeführt.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 400 zum Steuern eines Fahrzeugs kann beispielsweise im Zusammenhang mit einer vorangehend anhand der 1 bis 3 beschriebenen Vorrichtung durchgeführt werden. Hierbei wird in einem Schritt 410 das Kollisionssignal eingelesen. In einem weiteren Schritt 420 wird unter Verwendung des Kollisionssignals die auf die Entscheidung eines menschlichen Fahrers zurückführbare Nottrajektorie ausgewählt. Schließlich erfolgt in einem Schritt 430 die Ausgabe des Steuersignals, um das Fahrzeug entlang der Nottrajektorie zu führen.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
