DE102018001968B3 - Verfahren und System zur Priorisierung von Ausweichmanövern bei der Steuerung eines Fahrzeugs - Google Patents

Abstract

Zusammenfassung: Es wird ein Verfahren zur Priorisierung von Ausweichmanövern bei der Steuerung eines Fahrzeugs (F0) bereitgestellt, wobei eine Umfelderkennung (S1) neben Zustandsdaten über verletzliche Verkehrsteilnehmer (Wk) auch die zugehörigen Risikogrößen (L(k)) ermittelt. Es erfolgt ein Abgleich mit ortsbezogenen Daten (S2), und ein Bewegungsmodell wird bereitgestellt (S3). Um Kollisionen mit verletzlichen Verkehrsteilnehmern (Wk) zu vermeiden, werden Ausweichmanöver errechnet (S4), wobei geprüft wird, ob bezüglich errechneter notwendiger Ausweichmanöver Konfliktfälle vorliegen (S5). In Konfliktfällen werden aus den Risikogrößen (L(k)) die zugehörigen Erwartungswerte E(k) ermittelt und zueinander gewichtet, und dasjenige Ausweichmanöver wird priorisiert, welches zum größeren Erwartungswert E(k) gehört (S6). Die berechneten Ausweichmanöver werden an die Aktuatorik des Fahrzeugs (F0) weitergegeben, um die Ausweichmanöver physikalisch direkt einzuleiten. Alternativ können Informationen über notwendige Ausweichmanöver an den Fahrer des Fahrzeugs (F0) weitergegeben werden (S7). Darüber hinaus wird ein physikalisches System (SYS) bereitgestellt, welches dazu eingerichtet ist, das Verfahren durchzuführen, sowie ein Fahrzeug (F0), welches ein entsprechendes System (SYS) enthält oder mit ihm verbunden ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Priorisierung von Ausweichmanövern bei der Steuerung eines Fahrzeugs. Das Verfahren und das System unterstützen den Fahrer eines Fahrzeugs bei der Kollisionsvermeidung mit anderen verletzlichen Verkehrsteilnehmern und helfen, Folgeschäden bei unvermeidbaren Verkehrsunfällen zu minimieren.
• Menschen reagieren mehrheitlich verlustavers in Bezug auf zeitlich und räumlich unmittelbar drohende Gefahren und Verluste. Erkenntnisse aus der Verhaltensökonomie zeigen, daß kognitive Verzerrungen das menschliche Urteilsvermögen beeinflussen und Menschen unter Druck, Zeitmangel und bei Informationsdefiziten auf Entscheidungsmuster zurückfallen, die der Nutzentheorie widersprechen (siehe beispielsweise Amos Tversky, Daniel Kahneman, Judgement under Uncertainty: Heuristics and Biases, Science, New Series, Vol. 185, No. 4157, 1974, pp. 1124 - 1131, und Daniel Kahneman, Amos Tversky, Prospect Theory: An Analysis of Decision under Risk, Econometrica, Vol. 47, No. 2, 1979, pp. 263 - 292). Für das menschliche Verhalten im Straßenverkehr kann beobachtet werden, daß die Fahrer eines Fahrzeugs Beeinträchtigungen des eigenen Leib und Lebens sowie das der anderen verletzlichen Verkehrsteilnehmer durch Schreckreaktionen vermeiden. In Notsituationen können affektbehaftete Reaktionen dazu führen, daß mittelbare, weitaus größere Risiken in Bezug auf nachfolgende Personen- und Sachschäden in Kauf genommen werden, welche vom menschlichen Fahrer zu Beginn einer Vermeidungsreaktion kausal nicht erfaßt und in letzter Konsequenz nicht zu ende gedacht werden können.
• Als Beispiel dient das plötzliche Ausweichmanöver eines Fahrers in den Gegenverkehr auf der linken Straßenseite oder in den Straßengraben auf der rechten Straßenseite, aufgeschreckt durch ein Tier auf der eigenen Fahrbahn vor dem Fahrzeug. Eine Kollision mit Verkehrsteilnehmern im Gegenverkehr, oder das Ausweichmanöver in den Straßengraben können ungleich fataler enden. Derlei Konsequenzen sind im affektbehafteten Reaktionsmoment vom menschlichen Fahrer kognitiv oft nicht mehr zu erfassen.
• Stand der Technik
• Bekannte rechnergesteuerte Fahrerassistenzsysteme für voll- oder teilautonomes Fahren, die den Fahrer eines Fahrzeugs rechnergestützt und damit mit Verarbeitungsgeschwindigkeiten jenseits menschlicher Fähigkeiten bei der Unfallverhütung unterstützen oder die Fahrzeugkontrolle im akuten Notfall komplett übernehmen können, beheben diesen Mangel bisher nicht. Abwägungen möglicher unmittelbarer Schäden mit mittelbaren Folgeschäden im Kollisionsfall sind in Fahrerassistenzsysteme bisher nicht implementiert.
• Stand der Technik ist, den möglichen Trajektorien von verletzlichen Verkehrsteilnehmern oder mobilen Objekten im unmittelbaren Umfeld des Fahrzeugs Wahrscheinlichkeitswerte zuzuordnen. Auf Basis der Wahrscheinlichkeitswerte werden Brems- und Ausweichmanöver zur Unfallvermeidung errechnet, diese dem Fahrer vorgeschlagen oder im akuten Notfall über die Steuervorrichtung des Fahrzeugs unter Umgehung des Fahrers direkt eingeleitet. Zu diesem Zweck analysieren rechnergesteuerte Fahrerassistenzsysteme mit Hilfe von Sensordaten des Umfelds eines Fahrzeugs die Verkehrssituation. Neben aktuellen Sensordaten des Umfelds können ortsbezogene Modelle in Form von digitalen Navigationskarten oder Kontextinformationen wie zum Beispiel über stark frequentierte Bushaltestellen in die Erfassung des Umfelds mit eingehen, um die Darstellung der Verkehrssituation zu verfeinern. Ein rechnergesteuertes Verfahren berechnet Prognosen für die zukünftigen Trajektorien von verletzlichen Verkehrsteilnehmern und prüft, ob deren Trajektorien mit der des eigenen Fahrzeugs für Zeitpunkte in der Zukunft überschneiden. Die Offenlegungsschrift DE 10 2013 202 463 A1 beschreibt hierzu ein Verfahren zur Ermittlung eines Bewegungsmodells von verletzlichen Verkehrsteilnehmern.
• In Antwort auf die Prognosen der Trajektorien aller im Umfeld des Fahrzeugs befindlichen mobilen Objekte, zusammengefaßt in einem Bewegungsmodell, wählt die Steuervorrichtung des Fahrzeugs eine passende Reaktion aus, welche für einen prognostizierten Kollisionsfall über die Bremsanlage einen Bremsvorgang oder über die Lenkanlage ein seitliches Ausweichmanöver einleiten kann, oder beides in einer für die Kollisionsvermeidung geeigneten Kombination. Hierzu beschreibt die Offenlegungsschrift DE10 2016 212 700 A1 ein Verfahren zur Vorhersage einer wahrscheinlichsten Trajektorie verletzlicher Verkehrsteilnehmer, und ein System zur Steuerung eines Fahrzeugs, welches entsprechende Ausweichmanöver des Fahrzeugs einleitet. Eine rechnergestützte Methode in Patent US 9 669 827 B1 ordnet verschiedenen möglichen Trajektorien verletzlicher Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des Fahrzeugs verschiedene Wahrscheinlichkeitswerte zu, die aufgrund von Kartendaten, Sensordaten über Bewegungsrichtungen, sowie Kontextinformationen für die jeweiligen Trajektorien errechnet werden. Die Trajektorie mit dem größten Wahrscheinlichkeitswert von allen möglichen Trajektorien wird als wahrscheinlichste Trajektorie als die letztgültige ausgewählt. Die Methode errechnet daraufhin Richtungsalternativen für das Fahrzeug, um Kollisionen mit dem verletzlichen Verkehrsteilnehmer, beziehungsweise ein Überschneiden mit dessen wahrscheinlichster Trajektorie, zu vermeiden. Ein System auf physikalischer Ebene sorgt dafür, daß das Fahrzeug so manövriert wird, daß die wahrscheinlichste Trajektorie des verletzlichen Verkehrsteilnehmers gemieden und somit eine Kollision verhindert wird. Die Offenlegungsschrift DE 100 36 276 A1 nimmt eine zeitliche Priorisierung von Ausweichmanövern dergestalt vor, daß dasjenige Ausweichmanöver bevorzugt durchgeführt wird, durch welches ein zeitlich näheres Hindernis verschont bleibt: für den Fall, daß im Fahrweg ein weiteres Hindernis liegt, wird die Route gewählt, bei der die Differenz vom verbleibenden Bremsweg und verbleibender Distanz zum Hindernis am geringsten ist. Die Offenlegungsschrift DE 10 2012 009 297 A1 führt den Begriff der Kritikalität ein, die aus der Kollisionsgefahr und/oder Folgekollisionsgefahr in einer hierarchischen Prioritätenliste resultiert. Die höchste Priorität wird durch die höchste Kollisionswahrscheinlichkeit eingenommen, für welche eine Information oder eine Warnung an den Fahrer bis hin zu einem automatischen Eingriff in die Längs- und/oder Quersteuerung des Fahrzeugs erfolgen kann, um einen Unfall zu vermeiden.
• Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, ein Verfahren und ein System bereitzustellen, um Kollisionen mit anderen verletzlichen Verkehrsteilnehmern nicht nur zu vermeiden, sondern im Konfliktfall, bei sich widersprechenden notwendigen Ausweichmanövern, so zu priorisieren, daß Folgeschäden bei unvermeidbaren Verkehrsunfällen minimiert werden.
• Offenbarung der Erfindung
• Es werden ein Verfahren zur Priorisierung von Ausweichmanövern bei der Steuerung eines Fahrzeugs nach dem unabhängigen Anspruch 1 und ein System nach dem Anspruch 8 bereitgestellt. Desweiteren wird ein Fahrzeug, welches das System enthält, nach dem Anspruch 10 bereitgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
• Die Erfindung zeichnet sich aus einerseits durch ein rechnergestütztes Verfahren und andererseits durch ein physikalisches System, welches dazu eingerichtet ist, das Verfahren durchzuführen.
• In einer möglichen Implementierung wird ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs geschaffen, welches an einem vorgegebenen Ort anhand einer kontinuierlichen Umfelderkennung die Verkehrssituation, umfassend insbesondere die Präsenz von verletzlichen Verkehrsteilnehmern, ermittelt. Aus Meßwerten der Umfelderkennung werden die jeweilige numerische Anzahl der verletzlichen Verkehrsteilnehmer und eine Risikogröße ermittelt. Aus den Meßwerten werden auch die momentanen Trajektorien, mindestens bestehend aus numerischen Angaben zu den Zeiten, den Orten, den Richtungen, den Geschwindigkeiten, und den Beschleunigungen, den jeweiligen verletzlichen Verkehrsteilnehmern zugewiesen.
• Ferner erfolgt ein kontinuierlicher Abgleich mit ortsbezogenen Daten beispielsweise in Form von digitalen Navigationskarten, um das allumfassende Bewegungsfeld der ermittelten verletzlichen Verkehrsteilnehmer auf ein mögliches Bewegungsfeld einzugrenzen.
• Ferner wird ein Bewegungsmodell erstellt, das aus Informationen zum Kontext, welcher über die Umfelderkennung bereitgestellt wird, alle möglichen Trajektorien der verletzlichen Verkehrsteilnehmer auf die jeweils wahrscheinlichen Trajektorien konsolidiert.
• Im Verfahren werden mögliche Kollisionen zwischen dem Fahrzeug mit den wahrscheinlichen Trajektorien errechnet, und die jeweils zugehörigen notwendigen Ausweichmanöver bestimmt. Sind die Ausweichmanöver um mehrere verletzliche Verkehrsteilnehmer sequentiell oder gleichzeitig nicht durchführbar, weil sich mehrere notwendige Ausweichmanöver widersprechen, oder weil notwendige Ausweichmanöver in der Folge zu Kollisionen mit weiteren verletzlichen Verkehrsteilnehmern führen, so bezieht das Verfahren die bei der Umfelderkennung ermittelte Risikogröße in die Entscheidungsfindung zur Bestimmung geeigneter Ausweichmanöver mit ein, um diese Konflikte zu lösen. Die Steuervorrichtung gibt auf diese Weise priorisierte Ausweichmanöver als entsprechende Steuerbefehle an die Aktuatorik des Fahrzeugs weiter, um im akuten Notfall das Ausweichmanöver direkt einzuleiten. Alternativ kann die Steuervorrichtung eine optische, akustische oder haptische Warnung oder Information an den Fahrer des Fahrzeugs weitergeben, wenn ein direkter Zugriff der Steuervorrichtung in die Aktuatorik des Fahrzeugs nicht erwünscht oder deaktiviert ist.
• Durch das bereitgestellte Verfahren können vorteilhaft Kollisionen des Fahrzeugs mit verletzlichen Verkehrsteilnehmern verhindert werden. Insbesondere kann das Verfahren für Konfliktfälle, wenn sich mehrere notwendige Ausweichmanöver widersprechen oder in Folge zu weiteren Kollisionen führen würden, durch Priorisierung geeigneter Ausweichmanöver die Personen- und Sachschäden minimieren.
• Mit dem Begriff „verletzlicher Verkehrsteilnehmer“ werden alle lebenden Verkehrsteilnehmer in der Umgebung eines Fahrzeugs bezeichnet, die am Verkehrsgeschehen aktiv oder passiv beteiligt sind. Beispiele für verletzliche Verkehrsteilnehmer sind Fußgänger, Radfahrer, Motorradfahrer, Fahrer und Passagiere in anderen Fahrzeugen, Transport- und Nutzfahrzeugfahrer, Fahrer und Passagiere in Bussen und Schienenfahrzeugen, aber auch größere Tiere, die am Verkehrsgeschehen beteiligt sein können, oder das Verkehrsgeschehen durch Präsenz und aktives Eingreifen beeinflussen können, wie beispielsweise Katzen, Hunde, Füchse und Rehe. Das Verfahren ist aber nicht auf lebende Objekte beschränkt, sondern auch auf mobile und statische unbelebte Objekte anwendbar, die zu einem Hindernis werden können.
• Mit dem Begriff „Trajektorie“ wird der Bewegungsvektor eines beliebigen mobilen oder statischen Objekts bezeichnet. Diese Objekte können die vorgenannten verletzlichen Verkehrsteilnehmer sein, aber auch beliebige Fahrzeuge, sowie auch unbelebte unbewegliche oder unbelebte mobile Gegenstände. Gruppen von verletzlichen Verkehrsteilnehmern sowie Gruppen unbelebter Gegenstände kann eine einzige repräsentative Trajektorie zugeschrieben werden, wenn die Gruppe im Verband steht oder sich in eine Richtung bewegt, wie beispielsweise stehende, sich unterhaltende Passanten oder Passagiere, die gemeinsam in einem Fahrzeug, zum Beispiel einem Bus, unterwegs sind. Die Trajektorie ist gekennzeichnet durch numerische Angaben zu mindestens der Zeit, dem Ort, der Richtung, der Geschwindigkeit, und der Beschleunigung der verletzlichen Verkehrsteilnehmer, Gruppen oder unbelebten Objekte, zu denen die Trajektorie gehört. Auch stehende verletzliche Verkehrsteilnehmer und statische Objekte haben eine Trajektorie, und zwar mit Geschwindigkeit v=0 und Beschleunigung a=0. In der Fach- und Patentliteratur wird die Trajektorie gelegentlich auch als Bewegungstrajektorie bezeichnet.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt die kontinuierliche Umfelderkennung einer das Fahrzeug umgebenden Verkehrssituation durch die zum Fahrzeug gehörigen Sensoren sowie durch weitere Car2Car und Car2X Kommunikation. Car2Car bedeutet drahtlose bidirektionale Kommunikation von Auto-zu-Auto, Car2X bedeutet drahtlose bidirektionale Kommunikation von Auto-zu-Umgebung. Car2Car sowie Car2X sind alternativ auch durch die englischen Bezeichnungen V2V und V2X bekannt, Vehicle-zu-Vehicle sowie Vehicle-zu-Umgebung. Eine weitere verfügbare Technik wäre Automobil-WLAN, eine derzeit in Entwicklung befindliche Technik wäre C-V2X, was für Cellular-V2X steht. Die Sensoren bestehen beispielsweise aus statischen oder rotierenden Kameras, Radarsensoren, Lidarsensoren, Laserscannern, Infrarotsensoren, und Mikrophonen, und stellen zusammen mit der Car2Car Kommunikation die Zustandsdaten und die dynamischen Daten, mindestens umfassend die Anzahl der verletzlichen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeuge, die Zeiten, die Orte, die Richtungen, die Geschwindigkeiten, und die Beschleunigungen, sowie die Kontextinformationen bereit. Car2X Kommunikation kann die gleichen Daten-, Informations- und Kommunikationsinhalte und Kontextinformationen wie Car2Car Kommunikation bereitstellen und erfolgt zwischen Fahrzeugen und der Umgebung wie zum Beispiel Häusern, Tiefgaragen, Parkplätzen, aber auch anderen verletzlichen Verkehrsteilnehmern mit Sende- und Empfangseinrichtungen wie beispielsweise Mobiltelefonen. Darüber hinaus kann Car2X Kommunikation auch Informationen zu Parkmöglichkeiten, Baustellen usw. austauschen. Car2Car und Car2X Kommunikation haben den Vorteil, daß auch Daten über das Umfeld zugänglich sind, die außerhalb des aktuellen Sichtfeldes des Fahrers oder außerhalb der Erfassungshorizonte der Sensoren liegen, beispielsweise über verletzliche Verkehrsteilnehmer in Fahrzeugen hinter Abzweigungen, hinter Mauern, oder in nicht einsehbaren Ausfahrten wie beispielsweise Tiefgaragenausfahrten. Die Umfelderkennung erfolgt kontinuierlich, um stets aktuelle Meßdaten und Kontextinformationen bereitzustellen. Alle Meßdaten und Kontextinformationen werden an eine Steuervorrichtung weitergeleitet. Darüber hinaus können die Meßdaten Informationen, Zeit-, Orts-, Richtungs-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsdaten zu leblosen mobilen und statischen Objekten im Umfeld des Fahrzeugs enthalten, wie beispielsweise Informationen zu temporären Baustellen, zu Sperren und zu Hindernissen, zu parkenden Fahrzeugen, oder zu anderen autonom fahrerlos fahrenden Fahrzeugen.
• Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird bei der Umfelderkennung eine Risikogröße ermittelt, die als numerischer Wert unmittelbar an die Steuervorrichtung weitergeleitet wird und dort für Berechnungen vorgehalten wird.
• Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung nimmt das Verfahren einen Abgleich mit ortsbezogenen Daten vor, die in Form von lokal im Fahrzeug gespeicherten digitalen Navigationskarten oder in Form von außen mit drahtloser Funktechnik zugeführten digitalen Navigationskarten bereitgestellt werden, beispielsweise über die satellitengestützten Informationssysteme GPS, Galileo, Glonass, und weitere. Digitale Navigationskarten unterstützen nicht nur die Navigation des Fahrzeugs selbst. Über digitale Navigationskarten kann das allumfassende Bewegungsfeld verletzlicher Verkehrsteilnehmer im Umfeld des Fahrzeugs auf ein mögliches Bewegungsfeld eingegrenzt werden. Die Benutzung vorhandener Straßen und Wege kann als sehr wahrscheinliches Verhalten der verletzlichen Verkehrsteilnehmer zugrunde gelegt werden, ebenso die Vermeidung unüberwindlicher Hindernisse wie zum Beispiel hoher Mauern, tiefer Gräben oder Zäune. Die Eingrenzung auf ein mögliches Bewegungsfeld kann gegebenenfalls dazu verwendet werden, die Bewegungsmöglichkeiten verletzlicher Verkehrsteilnehmer auf einen bestimmten Satz von möglichen Trajektorien einzuschränken.
• In einer alternativen Ausführungsform kann der Abgleich mit ortsbezogenen Daten zeitgleich zur Umfelderkennung erfolgen, und lokal im Fahrzeug gespeicherte digitale Navigationskarten oder von außen mit drahtloser Funktechnik zugeführte digitale Navigationskarten können bereits vor dem Abgleich mit ortsbezogenen Daten oder zeitgleich zum Abgleich mit ortsbezogenen Daten bereitgestellt werden.
• Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Bewegungsmodell der verletzlichen Verkehrsteilnehmer bereitgestellt. Hierzu kann das Verfahren auf einen bereits durch Navigationskarten limitierten Satz von möglichen Trajektorien zurückgreifen. Ferner verwendet das Verfahren die über die kontinuierliche Umfelderkennung ermittelten Kontextinformationen dergestalt, daß aus der Vielzahl möglicher Trajektorien die wahrscheinlichen Trajektorien T(i_k), i=1...N, k=1...Z, der verletzlichen Verkehrsteilnehmer VVk, k=1...Z, erstellt werden. Hierbei bezeichnet i den Laufindex einer wahrscheinlichen Trajektorie, und N die Gesamtzahl aller wahrscheinlichen Trajektorien eines verletzlichen Verkehrsteilnehmers Wk. VVk ist das Bezugszeichen eines verletzlichen Verkehrsteilnehmers, k ist der Laufindex des verletzlichen Verkehrsteilnehmers, und Z die Gesamtzahl aller über die Umfelderkennung des Fahrzeugs F0 identifizierten verletzlichen Verkehrsteilnehmer. F0 gibt das Bezugszeichen für das eigene Fahrzeug wieder. Der minimale Satz an Daten, der die Trajektorien T(i_k) eines verletzlichen Verkehrsteilnehmers bestimmt, bestehend aus Zeit, Ort, Richtung, Geschwindigkeit, und Beschleunigung, wird im Bewegungsmodell um die numerischen Angaben der zugehörigen Wahrscheinlichkeiten p(i_k), i=1...N, k=1...Z, erweitert, welche mit Hilfe von Kontextinformationen über die Verkehrssituation quantifiziert werden können.
• Mit dem Begriff „Kontextinformation“ oder „Kontext“ werden Beziehungen zwischen Objekten beschrieben, die bei der Umfelderkennung über Sensoren sowie über weitere Car2Car und Car2X Kommunikation vom Fahrzeug F0 erfaßt werden, und die eine Quantifizierung des Wahrscheinlichkeitswerte p(i_k) der Trajektorien T(i_k) der verletzlichen Verkehrsteilnehmer VVk erlauben. Eine einfache Kontextinformation wäre beispielsweise eine rote Ampel mit einem wartenden Fußgänger. Schaltet die Ampel auf Grün, bedeutet dieser Kontext mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit, daß der Fußgänger die Straße überqueren wird. Die Wahrscheinlichkeit der Trajektorie quer über die Straße, da die Ampel für den Fußgänger von Rot auf Grün gewechselt hat, könnte beispielsweise den Wahrscheinlichkeitswert p(i_k) = 95% bekommen. Daß Kontextinformationen wie alle Meßdaten bei der Umfelderkennung kontinuierlich erfaßt werden müssen, illustriert ein weiteres Beispiel, in dem sich der Kontext dynamisch ändert: Ein am Straßenrand stehender Passant kann beispielsweise mit vier wahrscheinlichen Trajektorien versehen sein. Aus den Informationen des Kontexts kann geschlußfolgert werden, daß der Passant die Straße überqueren will, da er am Bordstein zwischen Fußweg und Straßenrand stehend den Autoverkehr beobachtet. Somit hat die Trajektorie quer über die Straße die größte Wahrscheinlichkeit, und die Trajektorie zurück auf den Gehweg die kleinste Wahrscheinlichkeit. Die Trajektorien parallel zur Straße, etwa um eine geeignetere Position zur Überquerung der Straße zu finden, haben eine mittlere Wahrscheinlichkeit, geringer als die Wahrscheinlichkeit der Trajektorie quer über die Straße, aber größer als die Trajektorie zurück auf den Gehweg. Der Kontext ändert sich für den Passanten, der die Straße überqueren will, wenn auf der Straße plötzlich unerwartet hoher Verkehr herrscht: die Wahrscheinlichkeit der Trajektorie quer über die Straße wird kleiner, die Wahrscheinlichkeiten der anderen drei Trajektorien entsprechend größer.
• Daß Kontextinformationen zur Bestimmung der Wahrscheinlichkeiten von Trajektorien verletzlicher Verkehrsteilnehmer verwendet werden können, beschreibt bereits die im Stand der Technik zitierte Offenlegungsschrift DE10 2016 212 700 A1 oder das Patent US 9,669,827 B1 . Deshalb soll auf Details, wie das Verfahren aus Kontextinformationen die zu den Trajektorien gehörigen Wahrscheinlichkeitswerte erzeugt, nicht näher eingegangen werden. Die Bereitstellung von Wahrscheinlichkeitswerten aus Kontextinformationen ist einer der Schritte im erfindungsgemäßen Verfahren, sie ist jedoch nicht der Kern. Bei der Verarbeitung von Kontextinformationen, die bei der Umfelderkennung ermittelt werden, werden Technologien und Konzepte wie beispielsweise Bilderkennung und zugehörige Bilderkennungssoftware sowie lernfähige Algorithmen eingesetzt. Diese können Teil desjenigen Programms sein, welches im Programmspeicher der Steuervorrichtung abgelegt ist und das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht. Das daraus errechnete Bewegungsmodell kann als dynamische Bibliothek aller im Umfeld des Fahrzeugs befindlichen verletzlichen Verkehrsteilnehmer aufgefaßt werden, deren mit Wahrscheinlichkeiten versehene Trajektorien durch veränderliche Meßdaten und Kontextinformationen ständig aktualisiert werden.
• In einer ersten Entscheidungsstufe des Verfahrens wird anhand aller vorliegenden wahrscheinlichen Trajektorien T(i_k), i=1...N, k=1...Z, verletzlicher Verkehrsteilnehmer VVk geprüft, ob eine mögliche Kollision mit dem Fahrzeug F0 zu einem Zeitpunkt t_k in der Zukunft vorliegt. Kollision bedeutet, daß eine wahrscheinliche Trajektorie mindestens eines verletzlichen Verkehrsteilnehmers Wk, k=1...Z, zu einem Zeitpunkt t_k in der Zukunft eine gemeinsame Ortskoordinate r(t_k) = (x(t_k), y(t_k), z(t_k)) mit dem Fahrzeug F0 aufweist: r_F0(t_k) = r_VVk(t_k) ist genau dann erfüllt, wenn für die Koordinaten gilt: $$\text{x\_F0}\left(\text{t}\_\text{k}\right)=\text{x}\_\text{VVk}\left(\text{t}\_\text{k}\right),\text{y\_F0}\left(\text{t}\_\text{k}\right)=\text{y\_VVk}\left(\text{t}\_\text{k}\right),\text{z\_F0}\left(\text{t}\_\text{k}\right)=\text{z\_VVk}\left(\text{t}\_\text{k}\right)$$

  
• Um das Verfahren besser zu verdeutlichen, wird die räumliche Dimension von Fahrzeugen in der weiteren Erläuterung vernachlässigt. Eine Kollision eines durchschnittlichen Personenkraftwagens mit einem Fußgänger liegt beispielsweise bereits vor, wenn die Ortskoordinate um durchschnittlich etwa zwei Meter von der Fahrzeugmitte zur Fahrzeugfront verschoben ist, falls es sich um einen Frontalzusammenstoß handelt, abhängig vom Fahrzeug und davon, ob der verletzliche Verkehrsteilnehmer als Fußgänger, auf dem Rad, oder in einem anderen Fahrzeug unterwegs ist. Technisch kann das Problem der räumlichen Dimensionierung von Fahrzeugen durch Initialisierung der Koordinaten, die den eigenen Bezugspunkt darstellen, gelöst werden. Hierbei kann der eigene Bezugspunkt mit Längen-, Breiten-, und Höhenoffsets versehen werden, welche aus den technischen Daten des Fahrzeugs extrahiert werden. Dies kann beispielsweise ein einmaliger Vorgang sein, der bei der Produktion oder mit der Auslieferung eines Neufahrzeugs stattfindet, oder ein sich wiederholender Vorgang, der stets zu Beginn des Verfahrens, beispielsweise beim Start des Fahrzeugs, stattfindet. Daß auch die z-Koordinaten aller Fahrzeuge und Objekte oder verletzlichen Verkehrsteilnehmer berücksichtigt werden müssen ist offensichtlich: kreuzen sich die Wege zweier Verkehrsteilnehmer auf verschiedenen Ebenen, beispielsweise auf einer Straße über eine Brücke und auf einer Straße unterhalb einer Brücke, so gilt z_F0(t_k) ≠ z_VV(t_k), und es liegt daher keine Kollision zum Zeitpunkt t_k vor. Generell ist zu beachten, daß sich die Aussage „ein verletzlicher Verkehrsteilnehmer, oder dessen Trajektorie, befindet sich auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0“ stets auf die Relativbewegung zwischen verletzlichem Verkehrsteilnehmer Wk und dem Fahrzeug F0 bezieht.
• Falls es unter den wahrscheinlichen Trajektorien T(i_k) des verletzlichen Verkehrsteilnehmers VVk eine bestimmte Trajektorie T(a_k) gibt, die sich auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 befindet, so wird ein Ausweichmanöver AWM(a_k) berechnet. Hierbei bedeutet die Indizierung der Trajektorie und des errechneten Ausweichmanövers mit „a_k“, daß diese bestimmte Trajektorie des verletzlichen Verkehrsteilnehmers Wk, von allen seinen wahrscheinlichen Trajektorien T(i_k), i=1...N, zum Zeitpunkt t_k auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 ist. Unter einem Ausweichmanöver des Fahrzeugs F0 sind alle Maßnahmen zu verstehen, um eine Kollision zu verhindern, wie zum Beispiel Bremsvorgänge, Richtungsänderungen durch Lenkvorgänge, aber auch Beschleunigungsvorgänge, welche einzeln oder in geeigneter Kombination vorgenommen werden werden können. Falls es unter den wahrscheinlichen Trajektorien T(i_k) des verletzlichen Verkehrsteilnehmers Wk mehrere Trajektorien gibt, die sich auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 befinden, so wird das Ausweichmanöver AWM(a_k) bevorzugt, das zur wahrscheinlichsten Trajektorie T(a_k) auf Kollisionskurs gehört. Die Wahrscheinlichkeit, die zur Trajektorie T(a_k) des verletzlichen Verkehrsteilnehmers Wk gehört, welche zum Zeitpunkt t_k auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 ist, kann dargestellt werden in der Form:
  p(a_k, t_k)
• Beispielsweise bestimmt das Verfahren ein bevorzugtes Ausweichmanöver AWM(a_1), um die wahrscheinlichste Trajektorie T(a_1) eines verletzlichen Verkehrsteilnehmers VV1 zu vermeiden, der für den Zeitpunkt t_1 auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 ist. Ein weiteres Ausweichmanöver AWM(a_2) kann später durchgeführt werden, wenn die wahrscheinlichste Trajektorie T(a_2) eines weiteren verletzlichen Verkehrsteilnehmers VV2 zum Zeitpunkt t_2 > t_1 auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 ist. Es gilt der Zusammenhang: $$\text{t}\_1<\text{t}\_2\Rightarrow \text{AWM}\left(\text{a}\_1\right)>\text{AWM}\left(\text{a}\_2\right)$$

  
• Zur Erklärung der Zusammenhänge wird folgende Konvention angewandt: in Bezug auf alle numerischen Angaben wir beispielsweise quantitative Zeit-, Wahrscheinlichkeits-, Risiko- und Erwartungswertangaben haben die Symbole „>“ oder „<“ oder „=“ die ursprüngliche mathematische Bedeutung von quantitativ „größer“ oder „kleiner“ oder „gleich“. Für die daraus resultierenden notwendigen Ausweichmanöver geben die Symbole „>“ oder „<“ oder „=“ eine zeitliche Abfolge wieder, in der Bedeutung von „erfolgt vorher“ oder „erfolgt nachher“ oder „erfolgt gleichzeitig“. Für den umgekehrten Fall, t_2 < t_1, erfolgt das Ausweichmanöver AWM(a_2) um den verletzlichen Verkehrsteilnehmer VV2 zeitlich vor dem Ausweichmanöver AWM(a_1): $$\text{t}\_1>\text{t}\_2\Rightarrow \text{AWM}\left(\text{a}\_1\right)\text{<AWM}\left(\text{a}\_2\right)$$

  
• Für einen weiteren verletzlichen Verkehrsteilnehmer VV3 mit t_3 > t_2 gilt entsprechendes: das Ausweichmanöver AWM(a_3) wird zeitlich nach dem Ausweichmanöver AWM(a_2) ausgeführt. Die Verallgemeinerung für beliebig viele verletzliche Verkehrsteilnehmer VVk, k=1...Z, ist: $$\text{t}\_1<\dots <\text{t}\_\text{Z}\Rightarrow \text{AWM}\left(\text{a}\_1\right)>\dots >\text{AWM}\left(\text{a}\_\text{Z}\right)$$

  
• Für Beziehungen von jeweils zwei beliebigen verletzlichen Verkehrsteilnehmern VVr und Ws, die man aus der Menge der verletzlichen Verkehrsteilnehmer Wk, k= 1...Z, im Umfeld des Fahrzeugs F0 herausgreift, und die zu unterschiedlichen Zeiten t_r ≠ t_s auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 sind, gilt: $$\text{t}\_\text{r}<\text{t}\_\text{s}\Rightarrow \text{AWM}\left(\text{a}\_\text{r}\right)>\text{AWM}\left(\text{a}\_\text{s}\right)$$

  

  $$\text{t}\_\text{r}<\text{t}\_\text{s}\Rightarrow \text{AWM}\left(\text{a}\_\text{r}\right)\text{<AWM}\left(\text{a}\_\text{s}\right)$$

  
• r und s sind die Indizes für zwei beliebige verletzliche Verkehrsteilnehmer aus der Menge 1...Z aller verletzlichen Verkehrsteilnehmer. Im Falle von Gleichzeitigkeit, was beispielsweise bei zwei verletzlichen Verkehrsteilnehmern VV1 und VV2 auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 für die Kollisionszeitpunkte bedeutet t_1 = t_2, wird geprüft, ob die notwendigen Ausweichmanöver AWM(a_1) und AWM(a_2) nicht sequentiell, sondern gleichzeitig durchführbar sind. Dies ist nur möglich, wenn AWM(a_1) und AWM(a_2) eine gemeinsame Schnittmenge besitzen, welche nicht Null ist. Die notwendige Bedingung hierfür lautet: $$\text{AWM}\left(\text{a}\_1\right)\cap \text{AWM}\left(\text{a}\_2\right)\ne 0$$

  
• Obige Bedingung bedeutet, daß es ein gemeinsames Ausweichmanöver gibt, welches sich als Schnittmenge der Ausweichmanöver AWM(a_1) und AWM(a_2) darstellen läßt, welches sowohl eine Kollision mit dem verletzlichen Verkehrsteilnehmer VV1 als auch mit dem verletzlichen Verkehrsteilnehmer VV2 vermeidet. Es gilt der Zusammenhang: $$\text{t}\_1=\text{t}\_2\Rightarrow \text{AWM}\left(\text{a}\_1\right)\cap \text{AWM}\left(\text{a}\_2\right)$$

  
• Bei einem weiteren verletzlichen Verkehrsteilnehmer W3 mit t_3 = t_2 = t_1 lautet die notwendige Bedingung für ein Ausweichmanöver, das für alle verletzlichen Verkehrsteilnehmer gleichzeitig durchführbar ist: $$\text{AWM}\left(\text{a}\_1\right)\cap \text{AWM}\left(\text{a}\_1\right)\cap \text{AWM}\left(\text{a}\_3\right)\ne 0$$

  
• Die verallgemeinerte Bedingung und der verallgemeinerte Zusammenhang für ein gemeinsames Ausweichmanöver für beliebig viele verletzliche Verkehrsteilnehmer VVk, k=1...Z, die alle zum gleichen Zeitpunkt auf Kollisionslurs mit dem Fahrzeug F0 sind, ist: $$\text{AWM}\left(\text{a}\_1\right)\cap \dots \cap \text{AWM}\left(\text{a}\_\text{Z}\right)\ne 0$$

  

  $$\text{t}\_1=\dots =\text{t}\_\text{Z}\Rightarrow \text{AWM}\left(\text{a}\_1\right)\cap \dots \cap \text{AWM}\left(\text{a}\_\text{Z}\right)$$

  
• Der verallgemeinerte Zusammenhang für beliebig viele verletzliche Verkehrsteilnehmer ist zwar mathematisch und logisch darstellbar, was der Vollständigkeit halber hiermit gezeigt ist, hat aber für das reale Verkehrsgeschehen und für reale Kollisionsszenarien eine untergeordnete Bedeutung, da ein Fall mit mehr als zwei beliebigen Verkehrsteilnehmern, die alle gleichzeitig auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 sind, sehr unwahrscheinlich ist. Für Beziehungen von jeweils zwei beliebigen verletzlichen Verkehrsteilnehmern VVr und VVs, die man aus der Menge der verletzlichen Verkehrsteilnehmer Wk, k= 1...Z, im Umfeld des Fahrzeugs F0 herausgreift, und die zeitgleich, t_r = t_s, auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 sind, gilt: $$\text{AWM}\left(\text{a}\_\text{r}\right)\cap \text{AWM}\left(\text{a}\_\text{s}\right)\ne 0$$

  

  $$\text{t}\_\text{r}=\text{t}\_\text{s}\Rightarrow \text{AWM}\left(\text{a}\_\text{r}\right)\cap \text{AWM}\left(\text{a}\_\text{s}\right)$$

  
• Für den Begriff Zeitgleichheit oder Gleichzeitigkeit, t_r = t_s, wird an dieser Stelle eine Bedeutungserweiterung vorgenommen, welche den Einschränkungen durch physikalische Gesetzmäßigkeiten und Dimensionierungen von Fahrzeugen geschuldet ist: zeitgleich bedeutet nicht nur zum identischen Zeitpunkt t_r = t_s, sondern auch, daß die beiden möglichen Kollisionen des Fahrzeugs F0 einmal mit verletzlichem Verkehrsteilnehmer VVr und einmal mit verletzlichem Verkehrsteilnehmer VVs zeitlich so nahe beieinander liegen können, daß die von der Steuervorrichtung errechneten physikalischen Brems-, Beschleunigungs- und Richtungsmanöver aufgrund der gegebenen Geschwindigkeiten, Trägheitskräfte, und räumlichen Dimensionen des Fahrzeugs und der verletzlichen Verkehrsteilnehmer nicht mehr ausreichen, eine Abfolge von Ausweichmanövern sequentiell abzuarbeiten.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird in einem weiteren Schritt geprüft, ob in Bezug auf die notwendigen Ausweichmanöver Konfliktfälle vorliegen oder nicht. Konfliktfälle treten dann auf, wenn die notwendigen Ausweichmanöver zur Kollisionsvermeidung weder sequentiell noch gleichzeitig von der Steuervorrichtung logisch und von der nachgeordneten Aktuatorik physikalisch abzuarbeiten sind. In Bezug auf zwei beliebige verletzliche Verkehrsteilnehmer VVr und VVs lauten die Bedingungen für Konfliktfälle:
• K1: t_r = t_s, AWM(a_r) ∩ AWM(a_s) = 0
• K2: t_r ≠ t_s, AWM(a_r) führt danach zur Kollision mit VVs, falls t_r < t_s, oder AWM(a_s) führt danach zur Kollision mit VVr, falls t_r > t_s.
• Konfliktfall K1 bedeutet: zwei beliebige verletzliche Verkehrsteilnehmer VVr und Ws befinden sich zum selben Zeitpunkt t_r = t_s auf wahrscheinlichstem Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0, und die zur Kollisionsvermeidung nötigen Ausweichmanöver AWM(a_r) und AWM(a_s) sind nicht gleichzeitig durchführbar, haben also keine gemeinsame Schnittmenge. Ein Beispiel dafür wäre ein Ausweichmanöver nach links, wenn ein verletzlicher Verkehrsteilnehmer VVr von rechts kommt, und gleichzeitig ein Ausweichmanöver nach rechts, wenn ein weiterer verletzlicher Verkehrsteilnehmer VVs von links kommt. Eine Erweiterung des Konfliktfalls K1 auf mehr als zwei beliebige verletzliche Verkehrsteilnehmer ist mathematisch und logisch möglich, wird aber nicht weiter explizit dargestellt, da ein Konfliktfall K1 mit mehr als zwei verletzlichen Verkehrsteilnehmern als sehr unwahrscheinlich eingestuft werden kann.
• Konfliktfall K2 bedeutet: das Ausweichmanöver AWM(a_r) zur Vermeidung der Kollision mit VVr zum Kollisionszeitpunkt t_r führt danach zu einer Folgekollision mit VVs zum Kollisionszeitpunkt t_s, wenn t_r < t_s, und ein weiteres Ausweichmanöver AWM(a_s) ist aus physikalisch-technischen Gründen nicht möglich, beispielsweise bei zu hohen Geschwindigkeiten beteiligter Fahrzeuge, aufgrund der Trägheit vom Fahrzeugen, oder der Baugröße beteiligter Fahrzeuge. Ein Beispiel wäre ein Ausweichmanöver des Fahrzeugs F0 auf die Gegenfahrbahn in ein entgegenkommendes Auto, um einem Hindernis auf der eigenen Fahrbahn auszuweichen. Dieses Verhalten entspricht der menschlichen Verlustaversion bei Affektreaktionen: unmittelbare Verluste werden vermieden. Der Konfliktfall K2 für t_r > t_s ergibt sich mit vertauschten Rollen von VVr und VVs auf entsprechende Weise. Auch für Konfliktfall K2 wäre eine Erweiterung auf mehr als zwei beliebige verletzliche Verkehrsteilnehmer mathematisch und logisch möglich, wird aber aus ähnlichen Gründen wie im vorhergehenden Absatz nicht weiter explizit dargestellt. Insbesondere für Konfliktfall K2, in dem ein erstes Ausweichmanöver um einen ersten verletzlichen Verkehrsteilnehmer zu einer Kollision mit einem zweiten verletzlichen Verkehrsteilnehmer führt, kommt das Fahrzeug F0 in der überwiegenden Mehrzahl der Unfälle nach der Kollision mit dem zweiten verletzlichen Verkehrsteilnehmer zum Stillstand. Weitere Kollisionen mit weiteren verletzlichen Verkehrsteilnehmern können für das reale Verkehrsgeschehen als unwahrscheinlich eingestuft werden.
• Wenn keine Konfliktfälle vorliegen, so ist die Verkehrssituation eindeutig und für das System des Fahrzeugs beherrschbar. Dies bedeutet, daß die Trajektorien T(a_k) beliebiger verletzlicher Verkehrsteilnehmer Wk auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 physikalisch durch Brems-, Beschleunigungs-, und Steuermanöver AWM(a_k) sowohl sequentiell als auch gleichzeitig vermeidbar sind, und die Kollisionsvermeidung entweder in einer sequentiellen Kaskade von zeitlich hintereinander folgenden Ausweichmanövern resultiert, oder zeitgleich in einem gemeinsamen Ausweichmanöver resultiert, welches sich aus der gemeinsamen Schnittmenge aller notwendigen Ausweichmanöver ergibt. Die entsprechenden Ausweichmanöver werden eingeleitet, indem die Steuervorrichtung im akuten Notfall entsprechende Steuerbefehle an die Aktuatorik des Fahrzeugs weitergibt. Alternativ kann eine optische, akustische oder haptische Warnung oder Information an den Fahrer des Fahrzeugs F0 erfolgen, wenn sich dieser eine Entscheidung über das Ausweichmanöver vorbehält und ein direkter Zugriff der Steuervorrichtung in die Aktuatorik des Fahrzeugs F0 deaktiviert ist.
• Wenn Konfliktfälle in Bezug auf notwendige Ausweichmanöver AWM(a_k) vorliegen, dann verfügt das Verfahren über eine weitere vorteilhafte Entscheidungsstufe zur Lösung der Konfliktfälle. In einer Konfliktsituation greift das Verfahren auf zusätzlich errechnete Erwartungswerte E(k) einer Risikogröße L(k) zurück, um ein notweniges Ausweichmanöver gegenüber einem anderen notwendigen Ausweichmanöver zu priorisieren. Die Risikogröße L(k) ist dabei eine Meßgröße, die bei der Umfelderkennung von den Sensoren gemessen oder mittels uni- oder bidirektionalen Sende- und Empfangseinheiten wie Car2Car oder Car2X Kommunikation ermittelt wurde.
• In einer vorteilhaften Ausführungsform bezieht sich die Risikogröße L(k) auf die verletzlichen Verkehrsteilnehmer Wk und kann beispielsweise definiert sein als L(k) = „Anzahl verletzlicher Verkehrsteilnehmer“. Im Falle eines einzelnen Fußgängers oder Autofahrers VV1 wäre L(1) = 1. Handelt es sich beispielsweise um vier Passagiere in einem Fahrzeug F2, zusammengefaßt zu einer Gruppe verletzlicher Verkehrsteilnehmer W2, so wäre L(2) = 4, sofern alle vier Passagiere durch eine gemeinsame wahrscheinliche Trajektorie beschrieben werden können, was in diesem Beispiel der Fall ist. Letzteres trifft auf alle Passagiere in Kleinbussen, Reisebussen, oder auch Straßenbahnen zu. Handelt es sich beispielsweise um sieben Passanten an einer Bushaltestelle, zusammengefaßt zu einer Gruppe verletzlicher Verkehrsteilnehmer VV3, so wäre L(3) = 7, sofern alle Passanten mit einer gemeinsamen Trajektorie beschrieben werden können, was in dem Beispiel gemeinsam wartender Passanten der Fall ist.
• In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Risikogröße L(k) beispielsweise als „Prioritätswert“ definiert sein, der von Fahrzeugen und Passagieren mit besonderer Bedeutung und Berechtigung aktiviert wird und allen anderen Verkehrsteilnehmern mittels Car2Car oder Car2X Kommunikation mitgeteilt, oder über alternative Signaltechnologien versendet von der Umfelderkennung des Fahrzeugs F0 detektiert werden kann. Beispielsweise können Einsatz- und Rettungsfahrzeuge der Polizei, Krankenwägen, oder der Feuerwehr hohe numerische Prioritätswerte erhalten. Insofern ist die Zuweisung eines hohen Prioritätswerts L(k) eine Erweiterung bereits existierender Vorfahrtsgebote, wenn Einsatz- und Rettungsfahrzeuge im Einsatz sind. Die technisch denkbar einfachste Übermittlung derartiger Prioritätswerte L(k), wenn Polizei, Krankenwägen, oder die Feuerwehr im Einsatz sind, kann akustisch über das weithin hörbare Martinshorn oder optisch über das sichtbare Blaulicht erfolgen. Bei der Umfelderkennung des Fahrzeugs F0 leiten die Sensoren, zum Beispiel Mikrophone, Optosensoren und Kameras, die erhaltenen Signale als Meßwerte an die Steuervorrichtung weiter.
• Zur Priorisierung eines Ausweichmanövers unter mehreren notwendigen Ausweichmanövern geht die Entscheidungsstufe wie folgt vor: aus dem mathematischen Produkt der Wahrscheinlichkeiten p(a_k, t_k) der Trajektorien T(a_k) mit den jeweiligen Risikogrößen L(k) der verletzlichen Verkehrsteilnehmer VVk auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 werden die Erwartungswerte E(k) berechnet: $$\text{E}\left(\text{k}\right)=\text{p}\left(\text{a}\_\text{k},\text{ t}\_\text{k}\right)\times \text{L}\left(\text{k}\right),\text{k}=1\dots \text{Z}$$

  
• Wenn L(k) für „Anzahl verletzlicher Verkehrsteilnehmer“ steht, liefern die so errechneten Erwartungswerte eine numerisch faßbare Größe für das Risiko, E(k) verletzliche Verkehrsteilnehmer zu schädigen, wenn der verletzliche Verkehrsteilnehmer Wk und das Fahrzeug F0 auf Kollisionskurs bleiben würden. Im allgemeinen Fall kann man E(k) als die „Fatalität“ eines möglichen Unfalls bezeichnen. In dieser Definition von L(k) wird der Fahrer des Fahrzeugs F0 sowie dessen mögliche Passagiere nicht berücksichtigt. Bei einer Kollision können auch der Fahrer und die eigenen Passagiere des Fahrzeugs F0, zusammengefaßt als Gruppe verletzlicher Verkehrsteilnehmer VV0, zu Schaden kommen. Beispielsweise läßt sich die Risikogröße L(k) der verletzlichen Verkehrsteilnehmer VVk um die Risikogröße L(0) der verletzlichen Verkehrsteilnehmer VV0 wie folgt erweitern: $$\text{L*}\left(\text{k}\right):=\text{L}\left(\text{k}\right)+\text{L}\left(0\right)$$

  
• Wenn L(0) für „Anzahl verletzlicher Verkehrsteilnehmer“ steht, dann wird mit L(0) der Erwartungswert erhöht, bei einer Kollision E(k) verletzliche Verkehrsteilnehmer zu schädigen.
• In einer erweiterten Ausführungsform der Erfindung kann die Risikogröße L(0), die sich auf die eigenen verletzlichen Verkehrsteilnehmer WO im Fahrzeug F0 bezieht, berücksichtigt werden. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß L(k) additiv um L(0) erweitert und dann durch das Ergebnis L*(k) ersetzt wird. Diese Maßnahme verändert das grundsätzliche Verfahren zur Priorisierung von Ausweichmanövern allerdings nicht, da die Risikogröße L(0) in die Berechnung aller Erwartungswerte E(k) gleichermaßen eingeht, und auf die nachfolgende Gewichtung der Erwartungswerte und der daraus priorisierten Ausweichmanöver keinen Einfluß hat.
• Sowohl für den Konfliktfall K1, wie auch für den Konfliktfall K2 ergibt sich für die jeweiligen Erwartungswerte zu den verletzlichen Verkehrsteilnehmern VVr und VVs: $$\text{E}\left(\text{r}\right)=\text{p}\left(\text{a}\_\text{r},\text{t}\_\text{r}\right)\times \text{L}\left(\text{r}\right)$$

  

  $$\text{E}\left(\text{s}\right)=\text{p}\left(\text{a}\_\text{s},\text{t}\_\text{s}\right)\times \text{L}\left(\text{s}\right)$$

  
• r und s sind wieder die Indizes für zwei beliebige verletzliche Verkehrsteilnehmer aus der Menge k=1...Z aller verletzlichen Verkehrsteilnehmer VVk. Um die Fatalität zu minimieren, wird das Ausweichmanöver priorisiert, welches das größere Unglück verhindern und somit den Schaden minimieren hilft: $$\text{E}\left(\text{r}\right)>\text{E}\left(\text{s}\right)\Rightarrow \text{AWM}\left(\text{a}\_\text{r}\right)>\text{AWM}\left(\text{a}\_\text{s}\right)$$

  

  $$\text{E}\left(\text{r}\right)\text{<E}\left(\text{s}\right)\Rightarrow \text{AWM}\left(\text{a}\_\text{r}\right)\text{<AWM}\left(\text{a}\_\text{s}\right)$$

  
• Das Verfahren wird das Ausweichmanöver AWM(a_r) priorisieren und damit sofort durchführen, wenn E(r) > E(s), und AWM(a_s) priorisieren und damit sofort durchführen, wenn E(r) < E(s). Der Fall, daß Erwartungswerte identisch sind, gleichbedeutend mit E(r) = E(s), darf als extrem Unwahrscheinlich vernachlässigt werden, da vor allem die jeweiligen Wahrscheinlichkeiten p(a_r, t_r) und p(a_s, t_s) von vielen Parametern abhängig sind, die als unterschiedliche, ständig aktualisierte Meßwerte und Kontextinformationen bei der Umfelderkennung anfallen. In Bezug auf die eingeführten Konventionen der Symbole „>“ und „<“ ist die Priorisierung eines Ausweichmanövers identisch mit „erfolgt vorher“, denn das priorisierte Ausweichmanöver ist stets sofort einzuleiten.
• Die Steuervorrichtung wird im akuten Notfall entsprechende Steuerbefehle an die Aktuatorik des Fahrzeugs weiterleiten, um priorisierte Ausweichmanöver einzuleiten. Dadurch wird eine erste Kollision mit dem einen verletzlichen Verkehrsteilnehmer vermieden, aber eine weitere Kollision mit dem anderen verletzlichen Verkehrsteilnehmer in Kauf genommen. Durch Berücksichtigung von meßbaren Risikogrößen und berechneten Erwartungswerten wird das Verfahren so erweitert, daß im Ergebnis die Fatalität eines Unfalls reduziert werden kann, indem durch Priorisierung geeigneter Ausweichmanöver zwangsläufige Personen- und Sachschäden minimiert werden. Alternativ kann eine optische, akustische oder haptische Warnung oder Information an den Fahrer des Fahrzeugs F0 erfolgen, wenn sich dieser eine Entscheidung über das Ausweichmanöver vorbehält und ein direkter Zugriff der Steuervorrichtung in die Aktuatorik des Fahrzeugs F0 deaktiviert ist.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens umfassen die notwendigen Ausweichmanöver nicht nur verletzliche Verkehrsteilnehmer, sondern auch mobile oder statische unbelebte Objekte. Statische unbelebte Objekte, welche beim Abgleich mit ortsbezogenen Daten über digitale Navigationskarten ins Verfahren mit einbezogen wurden, sind im Bewegungsmodell bereits berücksichtigt. Statische wie mobile unbelebte Objekte, die über digitale Navigationskarten nicht berücksichtigt sind, aber durch die Umfelderkennung erfaßt werden, wie beispielsweise Bäume am Straßenrand, Gegenstände auf der Fahrbahn, oder autonome Fahrzeuge ohne Passagiere, werden vom Verfahren wie verletzliche Verkehrsteilnehmer behandelt, wobei die Risikogröße L(k) = 0 gesetzt werden kann. Dies hat zunächst zur Folge, daß mobile oder statische unbelebte Objekte im konfliktfreien Fall, gleichbedeutend damit, daß die Kollisionsvermeidung in einer sequentiellen Kaskade von Ausweichmanövern oder zeitgleich in einem gemeinsamen Ausweichmanöver resultiert, vom Verfahren in die Ausweichmanöver mit einbezogen werden. Im Konfliktfall resultiert die Priorisierung von Ausweichmanövern unter Berücksichtigung unbelebter Objekte, daß durch die Risikogröße unbelebter Objekte L(k) = 0, und daraus resultierend der zugehörige Erwartungswert E(k) = 0, die Ausweichmanöver um unbelebte Objekte immer depriorisiert werden. Das bedeutet im Umkehrschluß, daß das Verfahren vorteilhaft so ausgelegt ist, daß im Konfliktfall Ausweichmanöver um lebende verletzliche Verkehrsteilnehmer immer Priorität bekommen.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können die von den Sensoren des Fahrzeugs F0 erkannten Tiere mit Risikogrößen 0 < L(k) < 1 versehen werden. Im konfliktfreien Fall werden Tiere in die Kaskade von sequentiellen Ausweichmanövern mit einbezogen. Für die Konfliktfälle kann so sichergestellt werden, daß Ausweichmanöver um Menschen vor Ausweichmanövern um Tiere und unbelebte Objekte priorisiert werden können, und daß Ausweichmanöver um Tiere vor Ausweichmanövern um unbelebte Objekte priorisiert werden können.
• Das Verfahren wird physikalisch durch ein System durchgeführt, welches sich in einer bevorzugten Ausführungsform aus mehreren Systemkomponenten zusammensetzen kann, wie zum Beispiel einer oder mehrerer Meßdatenerfassungseinheiten und Kommunikationseinheiten, einer Steuervorrichtung, den Schnittstellen zum Fahrer in den Fahrzeuginnenraum, sowie der Aktuatorik des Fahrzeugs F0.
• Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein entsprechend ausgestattetes Fahrzeug F0 bereitgestellt, welches das System mit allen Systemkomponenten enthält, die notwendig sind, um das Verfahren durchzuführen.
• Eine vorteilhafte Implementierung des Verfahrens und des Systems besteht in einer Verbindung zu einem oder einer vollständigen Integration in ein Fahrerassistenzsystem für den voll- oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen. Dabei bezeichnet der Begriff „Fahrerassistenzsystem“ ein rechnergesteuertes Verfahren und/oder ein mechanisch in das Fahrzeug implementiertes System, welches den menschlichen Fahrer bei der Kontrolle und dem Betrieb des Fahrzeugs mit Hilfe von gemessenen Sensordaten, digitalen Navigationskarten und errechneten Prozeßdaten unterstützt und durch eine dem Menschen überlegene hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit hilft, durch geeignete Kombinationen von Brems-, Beschleunigungs-, Richtungs- und Ausweichmanövern vordefinierte Reiseziele zu erreichen sowie Kollisionen mit anderen Objekten zu vermeiden.
• Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann das Fahrzeug auch ein autonomes Flugzeug wie zum Beispiel eine Drohne sein, welche als Transportmittel zur Zustellung von Waren verwendet werden kann.
• Figurenliste
• Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
• 1 ein Ablaufdiagramm eines rechnergesteuerten Verfahrens zur Steuerung eines Fahrzeugs nach einer Ausführungsform der Erfindung.
• 2 ein schematisches Diagramm einer Verkehrssituation an einer Bushaltestelle zur Veranschaulichung einer Ausführungsform der Erfindung.
• 3 ein schematisches Diagramm einer weiteren Verkehrssituation zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zur Lösung eines ersten Konfliktfalls.
• 4 ein schematisches Diagramm einer weiteren Verkehrssituation zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zur Lösung eines zweiten Konfliktfalls.
• 5 ein Blockdiagramm eines physikalischen Systems mit Systemkomponenten zur Steuerung eines Fahrzeugs nach einer Ausführungsform der Erfindung.
• 6 eine schematische Zeichnung eines Fahrzeugs mit einer möglichen Anordnung der Systemkomponenten eines Systems nach einer Ausführungsform der Erfindung.
• Beschreibung von Ausführungsbeispielen
• Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sowie Objekte gleicher Bedeutung sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
• 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines rechnergesteuerten Verfahrens zur Steuerung eines Fahrzeugs F0 nach einer möglichen Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren ist in der Steuervorrichtung des Systems als Programm im Programmspeicher abgelegt und wird als ganzes oder in Teilen in den Arbeitsspeicher geladen, um mit Hilfe eines oder mehrerer paralleler Prozessoren die Schritte S1 bis S7 durchzuführen.
• Im Schritt S1 nähert sich das Fahrzeug F0 einem vorgegebenen Ort, beispielsweise einer Bushaltestelle H mit wartenden Passanten, wie in einer weiteren 2 illustriert. Die zum Fahrzeug gehörigen Sensoren sowie die Car2Car und Car2X Kommunikation sind aktiv, die Umfelderkennung der Verkehrssituation erfolgt. Kontextinformationen, Risikogrößen, Anzahl, Zeitpunkte, Orte, Bewegungsrichtungen, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen verletzlicher Verkehrsteilnehmer werden ermittelt, die zugehörigen Meßdaten werden als numerische Werte zur weiteren Prozessierung im Arbeitsspeicher gehalten sowie auch im Datenspeicher abgelegt. Die Risikogröße L(k), beispielsweise definiert als Meßgröße „Anzahl verletzlicher Verkehrsteilnehmer“ wird sofort an die zweite Entscheidungsstufe, dem Schritt S6 des Verfahrens, durchgereicht und dort für die weitere Berechnung vorgehalten. Wie in 2. illustriert können dies beispielsweise ein Fußgänger VV1 an der einer Bushaltestelle gegenüberliegenden Straßenseite, mit der Risikogröße L(1) = 1, und sieben Passanten an der Haltestelle, als Gruppe zusammengefaßt zu einem verletzlichen Verkehrsteilnehmer VV2, mit der Risikogröße L(2) = 7, sein.
• Im Schritt S2 erfolgt einen Abgleich mit ortsbezogenen Daten, die in Form von lokal im Fahrzeug gespeicherten digitalen Navigationskarten oder in Form von außen mit drahtloser Funktechnik zugeführten digitalen Navigationskarten bereitgestellt werden, um das allumfassende Bewegungsfeld verletzlicher Verkehrsteilnehmer im Umfeld des Fahrzeugs auf ein mögliches Bewegungsfeld einzugrenzen. Mit Blick auf die Verkehrssituation in 2 bedeutet dies, daß beispielsweise die Bewegungsmöglichkeiten der an der Bushaltestelle H wartenden Passanten mit den örtlichen Gegebenheiten wie dem Straßenverlauf, den Gehwegen, und der Lage der Bushaltestelle in Beziehung gesetzt werden. Dadurch werden die Bewegungsfreiheitsgrade eingeschränkt, was den Rechenaufwand für alle folgenden Schritte des Verfahrens erheblich reduziert. Für den Abgleich mit ortsbezogenen Daten könnten digitale Navigationskarten grundsätzlich auch vorher oder auch zeitgleich zur Umfelderkennung im Schritt S1 bereitgestellt werden. Digitale Navigationskarten enthalten hauptsächlich Informationen über statische Objekte wie Straßen und Wege, Zufahrten, Positionen von Häusern, oder auch die Lage von längerfristigen Baustellen oder Straßensperren. Für die Kollisionsvermeidung ist es wichtig, zeitnah Informationen über Anzahl, Zeitpunkt, Ort, Richtung, Geschwindigkeit, und Beschleunigung von verletzlichen Verkehrsteilnehmern zu erhalten, um bei Gefahr im Verzug sofort aktuelle Meßdaten zur Berechnung notwendiger Ausweichmanöver zur Verfügung zu haben. Sind die Kapazitäten von Speicher und Prozessoren beschränkt, so ist die Umfelderkennung noch vor dem einem Abgleich mit ortsbezogenen Daten durchzuführen, wie im Ablaufdiagramm des Verfahrens in 1 dargestellt.
• Im Schritt S3 wird ein Bewegungsmodell von allen verletzlichen Verkehrsteilnehmern im Umfeld des Fahrzeugs F0 bereitgestellt. Zu diesem Zweck greift das Verfahren auf einen im vorigen Schritt S2 limitierten Satz von Trajektorien zurück, welche sich nach Abgleich mit ortsbezogenen Daten als die möglichen Trajektorien verletzlicher Verkehrsteilnehmer ergeben haben. Darüber hinaus werden in Schritt S3 kontinuierlich Kontextinformationen ausgewertet, um aus allen möglichen Trajektorien die wahrscheinlichsten Trajektorien T(i_k), i=1...N, k=1...Z, der verletzlichen Verkehrsteilnehmer Wk zu konsolidieren. Dabei wird jede Trajektorie mit ihrem jeweiligen numerischen Wahrscheinlichkeitswert p(i_k) versehen. Im Beispiel von 2 bedeutet die Ermittlung eines Kontexts, daß das Verfahren eine Beziehung herstellt zwischen einer Bushaltestelle H und einem Fußgänger, bezeichnet als verletzlicher Verkehrsteilnehmer VV1, der an der gegenüberliegenden Straßenseite stehend die Straße zur Bushaltestelle hin überqueren will. Von den in 2 exemplarisch eingezeichneten vier Trajektorien des verletzlichen Verkehrsteilnehmers VV1 ordnet das Verfahren der Trajektorie quer über die Straße die größte Wahrscheinlichkeit zu. Den verbleibenden Trajektorien von VV1 werden kleinere Wahrscheinlichkeiten zugeordnet, abhängig vom Kontext der Verkehrssituation. Den an der Bushaltestelle H wartenden Passanten, zusammengefaßt zur Gruppe W2, würde das Verfahren Trajektorien mit in allen Richtungen ähnlich kleinen Wahrscheinlichkeiten zuordnen, da der Kontext darauf schließen läßt, daß die Gruppe VV2 weiterhin an der Bushaltestelle H verharrt, solange sich keine Bus nähert. Im Bewegungsmodell werden alle Trajektorien mit den numerischen Werten der jeweiligen Wahrscheinlichkeiten versehen und im Arbeitsspeicher vorgehalten, oder bei Bedarf im Datenspeicher abgelegt. Da die Kontextinformationen kontinuierlich erneuert werden, werden auch die zu den jeweiligen Trajektorien errechneten Wahrscheinlichkeiten kontinuierlich aktualisiert.
• Im Schritt S4, einer ersten Entscheidungsstufe des Verfahrens, wird das Bewegungsmodell aus Schritt S3 dazu verwendet, mögliche Kollisionen des Fahrzeugs F0 mit den am Verkehrsgeschehen beteiligten verletzlichen Verkehrsteilnehmen Wk vorauszuberechnen. Die zugehörigen Trajektorien T(a_k) der verletzlichen Verkehrsteilnehmer Wk werden bestimmt, die mit einer Wahrscheinlichkeit p(a_k, t_k) zum Zeitpunkt t_k auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 sind. Abhängig vom jeweiligen Ergebnis wird eine Folge von Entscheidungen bezüglich notwendiger Ausweichmanöver AWM(a_k) getroffen. Das Verfahren ist so gestaltet, daß die nötigen Ausweichmanöver AWM(a_k) um verletzliche Verkehrsteilnehmer Wk zunächst nur auf Basis von möglichen Kollisionszeitpunkten t_k der Trajektorien T(a_k) berechnet werden. Zunächst werden die notwendigen Ausweichmanöver AWM(a_k) gemäß einer zeitlichen Kaskade bestimmt: $$\text{t}\_\text{r}<\text{t}\_\text{s}\Rightarrow \text{AWM}\left(\text{a}\_\text{r}\right)>\text{AWM}\left(\text{a}\_\text{s}\right)$$

  

  oder bei gleichzeitig notwendigen Ausweichmanövern über die gemeinsame Schnittmenge festgelegt: $$\text{t}\_\text{r}=\text{t}\_\text{s}\Rightarrow \text{AWM}\left(\text{a}\_\text{r}\right)\cap \text{AWM}\left(\text{a}\_\text{s}\right)$$

  
• Im Schritt S5 wird geprüft, ob Konflikte K vorliegen. Liegen keine Konflikte bezüglich notwendiger Ausweichmanöver vor, gleichbedeutend damit, daß die notwendigen Ausweichmanöver um verletzliche Verkehrsteilnehmer sequentiell oder gleichzeitig durchführbar sind, so leitet das Verfahren, beispielsweise mit einem „nein“, unmittelbar zu Schritt S7 zur Umsetzung der Ausweichmanöver weiter. Werden im Schritt S5 Konfliktfälle festgestellt, so ist das gleichbedeutend damit, daß die notwendigen Ausweichmanöver weder sequentiell noch zeitgleich durchführbar sind, weil die Bedingungen K1 oder K2 für Konfliktfälle erfüllt sind:
• K1: t_r = t_s, AWM(a_r) ∩ AWM(a_s) = 0
• K2: t_r ≠ t_s, AWM(a_r) führt danach zur Kollision mit Ws, falls t_r < t_s, oder AWM(a_s) führt danach zur Kollision mit VVr, falls t_r > t_s.
• In diesen Fällen leitet das Verfahren, beispielsweise mit einem „ja“, unmittelbar zu Schritt S6 weiter.
• Im Schritt S6, einer weiteren Entscheidungsstufe, greift das Verfahren auf die aus Schritt S1 übermittelten Risikogrößen L(k) der verletzlichen Verkehrsteilnehmer zurück, und errechnet mit den Wahrscheinlichkeiten der Trajektorien auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 die Erwartungswerte E(k) gemäß der Vorschrift: $$\text{E}\left(\text{k}\right)=\text{p}\left(\text{a}\_\text{k},\text{ t}\_\text{k}\right)\times \text{L}\left(\text{k}\right),\text{k}=1\dots \text{Z}$$

  
• Sind die Erwartungswerte E(k) errechnet, so nimmt das Verfahren eine Priorisierung gemäß folgender Vorschrift vor: $$\text{E}\left(\text{r}\right)>\text{E}\left(\text{s}\right)\Rightarrow \text{AWM}\left(\text{a}\_\text{r}\right)>\text{AWM}\left(\text{a}\_\text{s}\right)$$

  
• E(r) > E(s) bedeutet, daß bei Kollision des Fahrzeugs F0 mit dem verletzlichen Verkehrsteilnehmer VVr potentiell mehr Verkehrsteilnehmer zu Schaden kommen, als bei der Kollision mit Ws, wenn die Risikogrößen L(r) und L(s) für „Anzahl verletzlicher Verkehrsteilnehmer“ stehen. Dementsprechend wird Ausweichmanöver AWM(a_r) priorisiert, und Ausweichmanöver AWM(a_s) depriorisiert. Der umgekehrte Fall ist evident: falls E(r) < E(s), wird AWM(a_r) depriorisiert, und AWM(a_s) priorisiert. Im Anschluß leitet das Verfahren unmittelbar zu Schritt S7 zur Umsetzung der priorisierten Ausweichmanöver weiter.
• Im Schritt S7 werden die in den Schritten S4 und S6 berechneten und priorisierten Ausweichmanöver als rechnergesteuerte Befehle über eine Ausgabeeinheit an die elektrische, hydraulische, und mechanische Aktuatorik AKT des Fahrzeugs F0 weitergegeben: die Befehle werden als Brems-, Beschleunigungs-, und Lenkmanöver physikalisch umgesetzt, um die Ausweichmanöver einzuleiten, Kollisionen zu vermeiden und im Konfliktfall den Schaden zu minimieren. Wenn ein direktes schnelles Eingreifen des Verfahrens in die Fahrzeugkontrolle unter Umgehung des Fahrers zur Unfallverhütung nicht zwingend notwendig ist, oder wenn ein direktes Eingreifen vom Fahrer nicht autorisiert oder nicht aktiviert wurde, gibt das Verfahren entsprechende Warnungen und Empfehlungen über Ausweichmanöver über eine weitere Ausgabeeinheit als optisches Signal an einen Bildschirm im Fahrzeugraum, eine Warnlampe im Cockpit, als haptisches Signal an das Lenkrad, oder als akustisches Signal an den Lautsprecher weiter, die vom Fahrer registriert und befolgt werden können. In diesem Fall liegt die letzte Entscheidung über das gewünschte Ausweichmanöver beim Fahrer.
• Ist die Verkehrssituation eindeutig und für das System des Fahrzeugs F0 beherrschbar, so ist eine sequentielle Kaskade von notwendigen Ausweichmanövern einfach vorstellbar. Ein weiterer für das System des Fahrzeugs F0 beherrschbarer Fall aus Schritt S4 des Verfahrens in 1, die konfliktfreie Bestimmung zeitgleicher Ausweichmanöver, wird in 2 näher illustriert. Der verletzliche Verkehrsteilnehmer VV1 beabsichtigt, die Straße in Richtung Bushaltestelle unter Mißachtung der Verkehrsregeln zu überqueren, ohne auf das Fahrzeug F0 zu achten. Die Trajektorie auf Kollisionskurs mit F0 ist bezeichnet als T(a_1). In diesem Beispiel befindet sich das Fahrzeug F0 so nahe an der Bushaltestelle, daß ein Bremsmanöver nicht ausreicht, um eine Kollision mit VV1 zu verhindern. Das Verfahren errechnet das mögliche Ausweichmanöver AWM(a_1) von Fahrzeug F0, welches sich in zwei mögliche Anteile aufsplittet: in AWM1(a_1) auf den Gehweg in Richtung Bushaltestelle, und in AWM2(a_1) auf die gegenüberliegende Straßenseite: $$\text{AWM}\left(\text{a}\_1\right)=\text{AWM}\left(\text{a}\_1\right)\text{ oder AWM2}\left(\text{a}\_1\right)$$

  
• Den wartenden Passanten in der Bushaltestelle kann ebenfalls eine wahrscheinlichste Trajektorie T(a_2) mit der Geschwindigkeit v=0 und Beschleunigung a=0 zugeordnet werden. Die sieben wartenden Passanten werden als Gruppe zu einem verletzlichen Verkehrsteilnehmer W2 zusammengefaßt. Die errechnete Kollisionswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs F0 mit der wahrscheinlichsten Trajektorie T(a_2) ist vergleichsweise gering, da die wartenden Passanten an der Bushaltestelle stehen, und das Fahrzeug F0 sich auf der Fahrbahn befindet. Die Kollision mit VV2 ist zunächst rein hypothetisch. Trotzdem errechnet das Verfahren ein mögliches Ausweichmanöver AWM(a_2), welches sich in die zwei möglichen Anteile AWM1(a_2) und AWM2(a_2) aufsplittet. AWM1(a_2) ist nichts anderes als die ungestörte Fahrrichtung des Fahrzeugs F0, und AWM2(a_2) wäre ein Ausweichmanöver auf die der Haltestelle gegenüberliegende Straßenseite: $$\text{AWM}\left(\text{a}\_2\right)=\text{AWM}\left(\text{a}\_2\right)\text{ oder AWM2}\left(\text{a}\_2\right)$$

  
• Es wird geprüft, ob beide Ausweichmanöver um die verletzlichen Verkehrsteilnehmer W1 und VV2 gleichzeitig durchführbar sind. Dies ist nur möglich, wenn AWM(a_1) und AWM(a_2) eine gemeinsame Schnittmenge besitzen, welche nicht Null ist. Für das Verkehrsszenario in 2 ergibt sich: $$\text{AWM}\left(\text{a}\_1\right)\cap \text{AWM}\left(\text{a}\_2\right)=\text{AWM}2\left(\text{a}\_1\right)$$

  
• AWM2(a_1) wird als das sinnvolle Ausweichmanöver ausgewählt, da dabei keiner der verletzlichen Verkehrsteilnehmer VV1 und VV2 zu Schaden kommt. Zur besseren Veranschaulichung listet die Tabelle in 2 die Zusammensetzung der Ausweichmanöver AWM(a_1) und AWM(a_2) des Fahrzeugs F0 auf, welche in der Zeichnung mit gestrichelten Pfeilen illustriert sind.
• 3 zeigt einen ersten Konfliktfall. Die wahrscheinlichste Trajektorie T(a_1) des verletzlichen Verkehrsteilnehmers VV1, welcher mit seinem Fahrzeug F1 unvermittelt auf die Fahrbahn einschert, ist auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 zum Zeitpunkt t_1. p(a_1, t_1) ist die in Schritt S4 ermittelte Wahrscheinlichkeit für die wahrscheinlichste Trajektorie T(a_1) des verletzlichen Verkehrsteilnehmers VV1 auf Kollisionskurs. p(a_2, t_2) ist die für die Trajektorie T(a_2) ermittelte Wahrscheinlichkeit des anderen verletzlichen Verkehrsteilnehmers VV2 im Fahrzeug F2, auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 zum Zeitpunkt t_2, der von der Gegenfahrbahn kommend versehentlich auf die Fahrbahn des Fahrzeugs F0 gerät. Ereignen sich die möglichen Kollisionen mit Verkehrsteilnehmer VV1 und VV2 zeitgleich, t_1 = t_2, und liegt für die berechneten Ausweichmanöver ein Konfliktfall K1 vor: $$\text{AWM}\left(\text{a}\_1\right)\cap \text{AWM}\left(\text{a}\_2\right)=0$$

  
• so sind die Kollisionen sequentiell und/oder gleichzeitig nicht vermeidbar. In diesem Beispiel sind eine Vollbremsung sowie auch ein Ausweichmanöver des Fahrzeugs F0 auf den Gehweg der rechten Seite ausgeschlossen, da die Trajektorie des Fahrzeugs F2, T(a_2), dergestalt ist, daß es bei Vollbremsung von F0 trotzdem zu einer Kollision mit F2 kommen könnte, oder das Fahrzeug F2 dem Fahrzeug F0 ungehindert auf den Gehweg folgen würde und dort mit F0 kollidieren. Sowohl mit einer Vollbremsung als auch mit einem Ausweichmanöver auf den rechten Gehweg würde also eine Kollision mit dem Fahrzeug F2 nicht verhindert. Das Verfahren macht sich jetzt die Risikogröße L(k) zunutze, welche in diesem Beispiel als „Anzahl verletzlicher Verkehrsteilnehmer“ vom Schritt S1 an die Entscheidungsstufe des Verfahrens im Schritt S6 weitergereicht wurde. Die Wahrscheinlichkeiten aus dem Bewegungsmodell sind beispielsweise: p(a_1, t_1) = 60%, p(a_2, t_2) = 40%. Mit L(1) = 1, L(2) = 4 ergeben sich für die Erwartungswerte: $$\text{E}\left(1\right)=\text{p}\left(\text{a}\_\mathrm{1,}\text{t}\_1\right)\times \text{L}\left(1\right)=\mathrm{0,60}\times 1=\mathrm{0,60}$$

  

  $$\text{E}\left(2\right)=\text{p}\left(\text{a}\_\mathrm{2,}\text{t}\_2\right)\times \text{L}\left(2\right)=\mathrm{0,40}\times 4=\mathrm{1,60}$$

  
• Zur besseren Veranschaulichung stellt die Tabelle in 3 die wahrscheinlichsten Trajektorien der Fahrzeuge F1 und F2 auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0, sowie die zugehörigen Wahrscheinlichkeiten, Risikogrößen und errechneten Erwartungswerte in übersichtlicher Form dar. Ein Erwartungswert von 0,60 gibt die numerische Größe für das Risiko wieder, 0,60 verletzliche Verkehrsteilnehmer zu schädigen, und der Erwartungswert von 1,60 gibt die numerische Größe für das Risiko wieder, 1,60 verletzliche Verkehrsteilnehmer zu schädigen. Das Verfahren priorisiert das Ausweichmanöver, welches das größere Unglück verhindern und somit den Schaden minimieren hilft: $$\text{E}\left(1\right)<\text{E}\left(2\right)\Rightarrow \text{AWM}\left(\text{a\_1}\right)<\text{AWM}\left(\text{a\_2}\right)$$

  
• Das Ausweichmanöver AWM(a_2) wird eingeleitet, um eine Kollision mit dem verletzlichen Verkehrsteilnehmer VV2 im Fahrzeug F2 zu vermeiden, aber eine Kollision mit VV1 im Fahrzeug F1 zu riskieren, was in einem für alle Beteiligten weniger gefährlichen Auffahrunfall resultiert. Gegebenenfalls wird das Fahrzeug für das Ausweichmanöver AWM(a_2) sogar geradeaus beschleunigen, um sich dem Fahrzeug F2 zu entziehen, was in dieser Verkehrskonstellation vertretbare Konsequenzen hätte, da dem Fahrzeug F1 nur aufgefahren wird mit einer um die Geschwindigkeit des einscherenden Fahrzeugs F1 reduzierten Relativgeschwindigkeit. Die fatale Alternative wäre ein Frontalzusammenstoß mit dem Fahrzeug F2 durch ein Ausweichmanöver AWM(a_1) auf die Gegenfahrbahn, was durch das erfindungsgemäße Verfahren ausgeschlossen wird.
• 4 zeigt ein Beispiel für einen weiteren Konfliktfall K2: t_1 t_2, wobei t_1 < t_2. AWM(a_1) führt danach zur Kollision mit W2. Ein Fahrzeug F1 schert unvermittelt aus einer Parklücke am rechten Straßenrand auf die Fahrbahn aus und gerät damit auf möglichen Kollisionskurs mit dem eigenen Fahrzeug F0. Im Fahrzeug F1 wird eine Person detektiert, L(1) = 1. Am rechten Straßenrand befindet sich eine Bushaltestelle mit sieben wartenden Passanten, L(2) = 7. Die für das Fahrzeug F1 wahrscheinlichste Trajektorie T(a_1), Ausscheren auf die Fahrbahn, habe beispielsweise die Wahrscheinlichkeit p(a_1, t_1) = 80%. Die Trajektorie T(a_2) der an der Haltestelle wartenden Passanten, als Gruppe zusammengefaßt zu VV2, habe beispielsweise die Wahrscheinlichkeit p(a_2, t_2) = 30%. Der zur Trajektorie T(a_2) zugehörige Wahrscheinlichkeitswert von 30% soll in diesem Beispiel dem Umstand Rechnung tragen, daß ein bezüglich Distanz längeres Ausweichmanöver AWM(a_1) in Richtung Haltestelle H mit Unsicherheiten behaftet sein kann. Schlimmstenfalls, bei absoluter Gewißheit, wäre die zugehörige Wahrscheinlichkeit 100%. Ein Ausweichmanöver auf die Gegenfahrbahn ist aufgrund des Gegenverkehrs ausgeschlossen. Die jeweiligen Erwartungswerte E(1) und E(2) ergeben sich zu: $$\text{E}\left(1\right)=\text{p}\left(\text{a}\_\mathrm{1,}\text{t}\_1\right)\times \text{L}\left(1\right)=\mathrm{0,80}\times 1=\mathrm{0,80}$$

  

  $$\text{E}\left(2\right)=\text{p}\left(\text{a}\_\mathrm{2,}\text{t}\_2\right)\times \text{L}\left(2\right)=\mathrm{0,30}\times 7=\mathrm{2,10}$$

  
• Zur besseren Veranschaulichung stellt die Tabelle in 4 die wahrscheinlichsten Trajektorien des Fahrzeugs F1 und der verletzlichen Verkehrsteilnehmer VV2 auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0, sowie die zugehörigen Wahrscheinlichkeiten, Risikogrößen und errechneten Erwartungswerte in übersichtlicher Form dar. Um die Fatalität zu minimieren, berücksichtigt das Verfahren wieder das Verhältnis der jeweiligen Erwartungswerte. Es wird das Ausweichmanöver priorisiert, welches das größere Unglück verhindern und den Schaden minimieren hilft: $$\text{E}\left(1\right)<\text{E}\left(2\right)\Rightarrow \text{AWM}\left(\text{a\_1}\right)<\text{AWM}\left(\text{a\_2}\right)$$

  
• AWM(a_2) wird eingeleitet, um die wartenden Passanten in der Bushaltestelle verschonen. Im konkreten Fall wird das Fahrzeug F0 einfach einen Auffahrunfall mit dem ausscherenden Fahrzeug F1 riskieren, sofern ein Bremsmanöver aus physikalischen Gründen nicht mehr ausreicht, um einen Unfall mit dem Fahrzeug F1 zu verhindern.
• 5 zeigt ein Blockdiagramm eines physikalischen Systems SYS mit Systemkomponenten zur Steuerung eines Fahrzeugs F0 nach einer möglichen Ausführungsform der Erfindung. Das physikalische System beinhaltet zur Umfelderkennung eine Meßdatenerfassungseinheit S, bestehend aus einer Reihe von Sensoren gleicher oder verschiedener Technologien, wie Kameras, Radarsensoren, Lidarsensoren, Laserscanner, Infrarotsensoren, und Mikrophone. Die Sensoren können sich im oder am Fahrzeug befinden. Desweiteren beinhaltet das System SYS eine Kommunikationseinheit COM, um zur weiteren Verfeinerung der Umfelderkennung von bidirektionaler Car2X und Car2Car Kommunikation Gebrauch zu machen, und um Daten zu Zeitpunkt, Ort, Richtung, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Fahrzeuginsassen sowie Kontextinformationen zu erfassen und auszutauschen, was besonders dann Vorteilhaft ist, wenn Verkehrsteilnehmer dem unmittelbaren Sensor-Horizont nicht zugänglich sind. Zu den drahtlosen Sende- und Empfangseinheiten zählen auch Vorrichtungen zum Empfang digitaler Karten von satellitengestützten Informationssystemen wie GPS, Galileo, oder Glonass. Die Meßdatenerfassungseinheit S und die Kommunikationseinheit COM ermitteln die Daten zur Umfelderkennung kontinuierlich und reichen diese an eine Steuervorrichtung SV weiter.
• Die Steuervorrichtung SV besteht im Kern aus einem physikalischen Daten-, Programm-, und Arbeitsspeicher, einem oder mehreren Prozessoren sowie Ausgabeeinheiten zu weiteren für das Fahrzeug elementaren elektrischen, mechanischen, und hydraulischen Komponenten des Systems, insbesondere zur Bremsanlage, zur Lenkung, zur Wankstabilisation, und zum Gas. Weitere Ausgabeeinheiten der Steuervorrichtung können zum Bildschirm, zum Lenkrad, zum Lautsprecher und zu Warnlampen im Fahrgastraum existieren, um den Fahrer auf notwendige Ausweichmanöver hinzuweisen, wenn der direkte Eingriff der Steuervorrichtung SV auf die Aktuatorik des Systems wie Bremsanlagen, Gas und Lenkung nicht zwingend notwendig oder deaktiviert ist. Ein Programm ist im Programmspeicher der Steuervorrichtung SV abgelegt und wird, um einen Ablauf gemäß Ablaufdiagramm des Verfahrens in 1 zu ermöglichen, in den Arbeitsspeicher des Prozessors geladen und von einem Prozessor oder mehreren Prozessoren parallel ausgeführt.
• Die Meßdaten werden in der Steuervorrichtung SV gemäß dem Verfahren analysiert und können zu einem beliebigen Zeitpunkt und Detailgrad im Datenspeicher abgelegt werden. Aus Meßdaten, ortsbezogenen Daten und Kontextinformationen werden die Trajektorien verletzlicher Verkehrsteilnehmer und die jeweiligen Wahrscheinlichkeiten errechnet. Mithilfe der Trajektorien und der zugehörigen Wahrscheinlichkeiten wird berechnet, ob die verletzlichen Verkehrsteilnehmer auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 sind. Die Ergebnisse dieser Berechnungen werden auch im Datenspeicher abgelegt. Gemäß Ablaufdiagramm führt das Programm im Prozessor eine Entscheidung zu Ausweichmanövern zur Unfallvermeidung auf Basis der ermittelten Zeiten und errechneten Wahrscheinlichkeiten der Trajektorien durch und leitet diese zur Durchführung weiter, wenn alle potentiellen Kollisionen mit den Trajektorien verletzlicher Verkehrsteilnehmer sequentiell oder gleichzeitig vermeidbar sind. Ist letzteres nicht der Fall, greift das Programm im Prozessor zur Entscheidung auf die errechneten Erwartungswerte zurück, um Ausweichmanöver zu priorisieren. Die Erwartungswerte ergeben sich, wie im Verfahren geschildert, aus den errechneten Wahrscheinlichkeiten von Trajektorien und einer meßbaren Risikogröße, die direkt aus der Meßdatenerfassungseinheit S oder der Kommunikationseinheit COM in eine Entscheidungsstufe der Steuervorrichtung SV übermittelt wird.
• Die Entscheidung zur Durchführung von Ausweichmanövern wird als Befehl an eine Ausgabeeinheit der Steuervorrichtung SV weitergegeben, die mit der elektrischen, hydraulischen, und mechanischen Aktuatorik AKT des Systems gekoppelt ist. Bremsen, Lenkung, Gas, und Wankstabilisation werden so gesteuert, daß das Ausweichmanöver zur Unfallverhütung physikalisch umgesetzt wird. Alternativ kann die Entscheidung zu Ausweichmanövern als Signal, Warnung oder Information an eine Ausgabeeinheit für den Fahrer im Fahrgastraum weitergegeben werden, wenn ein direkter Eingriff der Steuervorrichtung SV auf die Aktuatorik zur Unfallvermeidung nicht zwingend notwendig ist oder deaktiviert wurde. Die Ausgabeeinheit der Steuervorrichtung SV kann mit Schnittstellen zum Fahrer im Fahrgastraum, zusammengefaßt als INT, wie etwa einem Bildschirm, Warnlampen, dem Lautsprecher oder dem Lenkrad gekoppelt sein, um dem Fahrer Warnungen und Hinweise zu Ausweichmanövern als optische, akustische, oder haptische Signale mitzuteilen.
• 6 zeigt eine schematische Zeichnung eines Fahrzeugs F0 mit einer möglichen Anordnung der Systemkomponenten SV, S, COM, AKT, INT nach einer Ausführungsform der Erfindung. Die Aktuatorik AKT und die Meßdatenerfassungseinheit S im Fahrzeugheck sind ebenso wie die in der Fahrzeugfront mit der Steuervorrichtung SV verbunden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde auf die Verbindungspfeile in den Heckbereich des Fahrzeugs F0 verzichtet, und nur die Verbindungspfeile zwischen den Komponenten des Systems im Frontbereich des Fahrzeugs F0 ausgeführt.
• Das Fahrzeug F0 verfügt über mindestens einen Sensor S, wobei für Sensoren verschiedene Technologien wie beispielsweise Kameras, Radarsensoren, Lidarsensoren, Laserscanner, Infrarotsensoren, und Mikrophone in Frage kommen. Die Sensoren sind beispielsweise an der Fahrzeugfront montiert und erfassen zur Umfelderkennung der Verkehrssituation nach dem beschriebenen Verfahren Anzahl, Zeitpunkt, Ort, Bewegungsrichtung, Geschwindigkeit und Beschleunigung der verletzlichen Verkehrsteilnehmer sowie Kontextinformationen. Für eine komplette Umfelderkennung kann auch ein Sensor auf dem Dach des Fahrzeugs, oder wie in 6 illustriert mehrere Sensoren an den Ecken des Fahrzeugs im Front- und im Heckbereich so angebracht sein, daß eine Rundum-Erkennung des Umfelds ermöglicht wird. Des weiteren verfügt das Fahrzeug über Sende- und Empfangseinheiten COM für drahtlose Car2car und Car2X Kommunikation, welche eine bidirektionale Daten- und Informationsübermittlung zwischen allen Verkehrsteilnehmern, insbesondere zwischen Fahrzeugen, ermöglichen. Zu COM gehören auch die drahtlosen Sende- und Empfangseinheiten zur Vermittlung digitaler Karten von satellitengestützten Informationssystemen. Die Steuervorrichtung SV kann grundsätzlich an beliebigen Stellen im Fahrzeugraum verbaut sein. Zweckmäßig ist die Steuervorrichtung SV so angeordnet, daß kurze Wegstrecken mit minimalen Signallaufzeiten von den Sensoren und zu den Aktuatoren schnelle Datenanalyse, Datenaktualisierung und Prozessierung ermöglichen. Des weiteren sollte die Steuervorrichtung SV als zentrales Sicherheitselement von äußeren Umwelteinflüssen geschützt so verbaut sein, daß Fehlfunktionen aufgrund Feuchtigkeitseintrag, mechanischer Beeinträchtigung, Temperaturschwankungen usw. unter ein sicherheitsrelevantes Maß reduziert werden. Normen und Standards wie beispielsweise die der Automotive Safety Integrity Levels sollen berücksichtigt werden. Bildschirm, Lautsprecher, Warnlampen und Haptik, im Fahrgastinnenraum zusammengefaßt als INT, sind beispielsweise in der Nähe des Fahrers angebracht. Die Anordnung der Aktuatorik wie Lenkung, Gas, Wankstabilisation und Bremsen ergibt sich aus der räumlichen Zuordnung zur jeweiligen Funktion, in 6 beispielhaft in der räumlichen Nähe zu den Rädern ausgeführt, um die Zuordnung zur Lenkung und den Bremsen zu illustrieren.
• Bezugszeichenliste
• - S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7: Verfahrensschritte
• - K: Prüfung Konfliktfälle in Schritt S5
• - F0: Das eigene Fahrzeug, im Fachjargon auch als „Egofahrzeug“ bezeichnet
• - F1, F2: weitere Fahrzeuge mit verletzlichen Verkehrsteilnehmern
• - VV0: die eigenen verletzlichen Verkehrsteilnehmer im Fahrzeug F0
• - VVk, k = 1...Z: Verletzlicher Verkehrsteilnehmer k, Z: Gesamtzahl aller im Umfeld des Fahrzeugs F0 detektierten verletzlichen Verkehrsteilnehmer
• - T(i_k), i=1...N, k=1...Z: i-te Trajektorie des k-ten verletzlichen Verkehrsteilnehmers VVk. N: Gesamtzahl aller Trajektorien des verletzlichen Verkehrsteilnehmers VVk
• - T(a_k), k=1...Z: die Trajektorie des verletzlichen Verkehrsteilnehmers Wk auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0
• - p(i_k), i=1...N, k=1...Z: die der Trajektorie T(i_k) zugeordnete Wahrscheinlichkeit. Generell gilt für alle Wahrscheinlichkeiten: 0 ≤ p(i_k) ≤ 1
• - t_k, k=1 ...Z: Kollisionszeitpunkt der Trajektorie T(a_k) des verletzlichen Verkehrsteilnehmers VVk mit dem Fahrzeug F0
• - p(a_k, t_k), k=1...Z: die der Trajektorie T(a_k) zugeordnete Wahrscheinlichkeit, auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug F0 zum Zeitpunkt t_k. Generell gilt für alle Wahrscheinlichkeiten: 0 ≤ p(a_k, t_k) ≤ 1
• - L(k): Risikogröße, die über Sensoren oder Informations- oder Kommunikationssysteme als Meßgröße ermittelt werden kann
• - E(k): Erwartungswert
• - AWM(a_k): Ausweichmanöver des Fahrzeugs F0, um eine Kollision mit der Trajektorie T(a_k) des verletzlichen Verkehrsteilnehmers Wk zum Kollisionszeitpunkt t_k zu vermeiden
• - H: Bushaltestelle
• - SYS: System, bestehend aus den Systemkomponenten SV, S, INT, AKT, COM
• - SV: Steuervorrichtung
• - S: Meßdatenerfassungseinheit, kann bestehen aus Kamera, Radarsensoren, Lidarsensoren, Laserscanner, Infrarotsensoren, Mikrophonen, sowie anderen zur Umfelderkennung geeigneten Technologien
• - INT: Kommunikationsschnittstellen in den Fahrgastinnenraum für akustische, optische, haptische Signale, wie zum Beispiel ein Bildschirm, Lautsprecher, Lenkrad, und Warnlampen
• - AKT: Aktuatorik des Fahrzeugs, bestehend aus Bremsen, Gas, Lenkung, und Wankstabilisation.
• - COM: Kommunikationseinheit, bestehend aus drahtlosen bidirektionalen Sende- und Empfangseinheiten für Information und Kommunikation, beispielsweise Car2Car, Car2X, Cellular-V2X oder auch Automobil-WLAN.
• Zitierte Literatur und Patentliteratur
• Amos Tversky, Daniel Kahneman, Judgement under Uncertainty: Heuristics and Biases, Science, New Series, Vol. 185, No. 4157, 1974, pp. 1124 - 1131.
• Daniel Kahneman, Amos Tversky, Prospect Theory: An Analysis of Decision under Risk, Econometrica, Vol. 47, No. 2, 1979, pp. 263 - 292.
• DE 10 2013 202 463 A1 : Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Bewegungsmodells
• DE 10 2016 212 700 A1 : Verfahren und System zur Steuerung eines Fahrzeugs
• US 9 669 827 B1 : Predicting Trajectories of Objects based on Contextual Information

Claims (10)

1. Verfahren zur Priorisierung von Ausweichmanövern (AWM(a_k)) bei der Steuerung eines Fahrzeugs (F0), wobei - bei einer kontinuierlichen Umfelderkennung (S1) wahrscheinliche Trajektorien verletzlicher Verkehrsteilnehmer und Risikogrößen (L(k)) ermittelt werden, welche Risikogrößen für die Anzahl der verletzlichen Verkehrsteilnehmer (Wk) stehen, die durch eine gemeinsame wahrscheinliche Trajektorie beschrieben werden, - geprüft wird, ob bezüglich errechneter notwendiger Ausweichmanöver (AWM(a_k)) um mehrere verletzliche Verkehrsteilnehmer (Wk) auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug (F0) Konfliktfälle vorliegen (S5), welche dann gegeben sind, wenn notwendige Ausweichmanöver weder sequentiell noch gleichzeitig durchführbar sind, - in Konfliktfällen aus den Risikogrößen (L(k)) und aus Wahrscheinlichkeiten (p(a_k, t_k)) der Trajektorien auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug (F0) zugehörige Erwartungswerte (E(k)) aus dem Produkt der Wahrscheinlichkeiten und der Risikogrößen (E(k) = p(a_k, t_k) x L(k)) errechnet und zueinander gewichtet werden, und die notwendigen Ausweichmanöver (AWM(a_k)) um mehrere verletzliche Verkehrsteilnehmer (VVk) so priorisiert werden, daß dasjenige Ausweichmanöver bevorzugt durchgeführt wird, welches zum größeren Erwartungswert (E(k)) gehört (S6).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die kontinuierliche Umfelderkennung (S1) fortlaufend Zustandsdaten, dynamische Daten und Kontextinformationen von verletzlichen Verkehrsteilnehmern (Wk) erfaßt, mindestens beinhaltend die Anzahl verletzlicher Verkehrsteilnehmer, die Zeitpunkte, die Orte, die Richtungen, die Geschwindigkeiten, die Beschleunigungen sowie deren Beziehung zu anderen Objekten.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein kontinuierlicher Abgleich mit ortsbezogenen Daten stattfindet (S2), bei dem das allumfassende Bewegungsfeld der verletzlichen Verkehrsteilnehmer (Wk) auf ein mögliches Bewegungsfeld eingegrenzt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch Auswertung von Kontextinformationen ein Bewegungsmodell der verletzlichen Verkehrsteilnehmer (Wk) bereitgestellt wird (S3), das als dynamische Bibliothek alle wahrscheinlichen Trajektorien (T(i_k)) der verletzlichen Verkehrsteilnehmer (Wk) und die zugehörigen Wahrscheinlichkeitswerte (p(i_k)) zu den jeweiligen Trajektorien (T(i_k)) enthält.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - die Berechnung möglicher Kollisionskurse von Trajektorien (T(i_k)) verletzlicher Verkehrsteilnehmer (Wk) mit dem Fahrzeug (F0) durchgeführt wird (S4), - Ausweichmanöver (AWM(a_k)) zur Vermeidung derjenigen Trajektorien (T(a_k)) von verletzlichen Verkehrsteilnehmern (Wk) berechnet werden, welche zu bestimmten Kollisionszeitpunkten (t_k) auf Kollisionskurs mit dem Fahrzeug (F0) sind (S4), - eine zeitliche Abfolge von notwendigen Ausweichmanövern (AWM(a_k)) erstellt wird, um Kollisionen mit mehreren verletzlichen Verkehrsteilnehmern (VVk)) zu vermeiden, deren errechnete Kollisionszeitpunkte (t_k) zu unterschiedlichen Zeiten erfolgen (S4), - gemeinsame Ausweichmanöver bestimmt werden, die sich aus der gemeinsamen Schnittmenge mehrerer notwendiger Ausweichmanöver um verletzliche Verkehrsteilnehmer (Wk) ergeben, wenn die Kollisionszeitpunkte gleichzeitig sind (S4).
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - rechnergesteuerte Befehle die berechneten notwendigen Ausweichmanöver (AWM(a_k)) als zeitliche Abfolge von Ausweichmanövern, als gemeinsame Schnittmenge von Ausweichmanövern, oder als priorisierte Ausweichmanöver über eine Ausgabeeinheit an die elektrische, hydraulische, und mechanische Aktuatorik (AKT) des Fahrzeugs (F0) weitergegeben, in der die Befehle als Brems-, Beschleunigungs-, und Lenkmanöver physikalisch umgesetzt werden, um die Ausweichmanöver einzuleiten (S7), - entsprechende Warnungen und Empfehlungen über notwendige Ausweichmanöver (AWM(a_k)) über eine weitere Ausgabeeinheit als optisches Signal an einen Bildschirm oder eine Warnlampe im Fahrzeuginnenraum, als haptisches Signal an das Lenkrad, oder als akustisches Signal an den Lautsprecher weitergegeben werden (INT), die vom Fahrer des Fahrzeugs (F0) registriert und befolgt werden können (S7).
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren Teil eines Ablaufs eines Programms in einem rechnergesteuerten Fahrerassistenzsystem für den vollautonomen oder teilautonomen Betrieb eines Fahrzeugs (F0) ist.
8. System (SYS) zur Steuerung eines Fahrzeugs (F0), mindestens aufweisend die Systemkomponenten: - Steuervorrichtung (SV) mit Daten-, Programm-, und Arbeitsspeicher, und mit einem oder mit mehreren Prozessoren, wobei das Verfahren in der Steuervorrichtung (SV) des Systems (SYS) als Programm im Programmspeicher abgelegt ist und zur Durchführung durch die Prozessoren in den Arbeitsspeicher geladen wird, sowie Ausgabeeinheiten an den Fahrer im Fahrzeugraum (INT) und an die Aktuatorik (AKT), - Meßdatenerfassungseinheiten (S) zur kontinuierlichen Meßdatenerfassung für die Umfelderkennung (S1), - Kommunikationseinheiten (COM) zur kontinuierlichen Kommunikation und Information für die Umfelderkennung (S1), - interne Schnittstellen (INT) zum Fahrer in den Fahrgastraum des Fahrzeugs (F0), bestehend aus Bildschirmen, Lenkrad, Lautsprecher oder Warnlampen, um entsprechende Warnungen und Empfehlungen über notwendige Ausweichmanöver (AWM(a_k)) an den Fahrer zu übermitteln, - Aktuatorik (AKT) des Fahrzeugs (F0), bestehend aus Bremsen, Gas, Wankstabilisation und Lenkung, um die rechnergesteuerten Befehle über notwendige Ausweichmanöver (AWM(a_k)) physikalisch umzusetzen, wobei das System (SYS) dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.
9. System (SYS) nach Anspruch 8, wobei das System (SYS) als ganzes oder mit Systemkomponenten Teil eines rechnergesteuerten Fahrerassistenzsystems für den vollautonomen oder teilautonomen Betrieb eines Fahrzeugs (F0) ist.
10. Fahrzeug (F0), das ein System (SYS) nach Anspruch 8 aufweist oder mit ihm verbunden ist.

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