DE102018002609A1 - Method and device for the coordination of driving maneuvers between a vehicle and at least one Alius vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abstimmung von Fahrmanövern zwischen einem Fahrzeug (A) und mindestens einem Alius-Fahrzeug (B, C, D), mit folgenden Schritten: Ermitteln (50) eines geplanten Fahrpfades eines des Fahrzeugs (A), Ermitteln von Umgebungsinformationen des Fahrzeugs (A) mittels Umgebungssensoren des Fahrzeugs (52), Bestimmen einer Ideal-Trajektorie (40A) entlang des Fahrpfades auf der Grundlage des Fahrpfades und der Umgebungsinformationen, Bestimmen einer Zöger-Trajektorie (42A) entlang des Fahrpfades (60), wobei die Zöger-Trajektorie (42A) gegenüber der Ideal-Trajektorie (40A) den gleichen Fahrpfad und eine geringere Länge aufweist, Übermitteln der Ideal-Trajektorie (40A) und der Zöger-Trajektorie (42A) an die Alii-Fahrzeuge (62), Empfangen (64) der Ideal-Trajektorie (40B, 40C, 40D) und der Zöger-Trajektorie (42B, 42C, 42D) der Alii-Fahrzeuge (B, C, D), Ermitteln, ob eine Konfliktsituation vorliegt, wenn sich das Fahrzeug (A) und die Alii-Fahrzeuge (B, C, D) gemäß ihrer Ideal-Trajektorien (40A, 40B, 40C, 40D) bewegen (68), bei Feststellung (68) einer Konfliktsituation Bestimmen eines konfliktfreien Vorgabe-Trajektorien-Satzes für alle Fahrzeuge (A, B, C, D), die auf der Grundlage eines für alle Fahrzeuge (A, B, C, D) identischen Regelsatzes für jedes Fahrzeug (A, B, C, D) ausgewählt wird aus der Ideal-Trajektorie oder der Zöger-Trajektorie (40, 42), Bewegen des Fahrzeugs (A) entlang der dafür bestimmten Vorgabe-Trajektorie (70).The invention relates to a method and a device for coordinating driving maneuvers between a vehicle (A) and at least one Alius vehicle (B, C, D), comprising the following steps: determining (50) a planned driving path of one of the vehicle (A), Determining environmental information of the vehicle (A) by means of environmental sensors of the vehicle (52), determining an ideal trajectory (40A) along the travel path on the basis of the driving path and the surrounding information, determining a delay trajectory (42A) along the driving path (60) wherein the delay trajectory (42A) has the same travel path and a shorter length than the ideal trajectory (40A), transmitting the ideal trajectory (40A) and the delay trajectory (42A) to the ali vehicles (62) Receiving (64) the ideal trajectory (40B, 40C, 40D) and the delay trajectory (42B, 42C, 42D) of the Alii vehicles (B, C, D), determining if there is a conflict situation when the Vehicle (A) and the A 68 (68), when determining (68) a conflict situation, determining a conflict-free default trajectory set for all vehicles (A, B, C, D) according to their ideal trajectories (40A, 40B, 40C, 40D) B, C, D) selected on the basis of a rule set identical for all vehicles (A, B, C, D) for each vehicle (A, B, C, D) from the ideal trajectory or the delay trajectory (40, 42), moving the vehicle (A) along the default trajectory (70) therefor.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abstimmung von Fahrmanövern zwischen einem Fahrzeug und mindestens einem Alius-Fahrzeug.The invention relates to a method and a device for the coordination of driving maneuvers between a vehicle and at least one Alius vehicle.

Im Zuge einer zunehmenden Automatisierung der Steuerung von Kraftfahrzeugen ist eine kooperative Manöverabstimmung von benachbarten Fahrzeugen wünschenswert, damit das eigene Fahrzeug nicht nur auf die mittels Umgebungssensoren erfassten Bewegungen anderer Fahrzeuge reagieren muss sondern vielmehr benachbarte Fahrzeuge Daten mittels Kommunikationssystemen (V2V oder V2X) austauschen und aufgrund ihrer jeweils vorgegebenen geplanten Fahrpfade gemeinsam eine Abstimmung der kurzfristigen Bewegungen bzw. Trajektorien in einem Zeithorizont von einigen Sekunden vornehmen und danach die so ermittelten Trajektorien abfahren.In the course of increasing automation of automotive control, cooperative maneuvering of adjacent vehicles is desirable so that one's own vehicle must not only respond to the movements of other vehicles sensed by environmental sensors, but rather to communicate data to neighboring vehicles using communications systems. V2V or V2X ) and, on the basis of their respectively predefined planned travel paths, jointly carry out a coordination of the short-term movements or trajectories in a time horizon of a few seconds and then depart the trajectories determined in this way.

Aus der DE 10 2012 021 282 A1 ist ein solches Verfahren bekannt, bei dem benachbarte Kraftfahrzeuge Wunschtrajektorien an eine Arbitrierungseinrichtung senden und diese ermittelt, ob ein Konflikt vorliegt und falls das der Fall ist, wird mindestens eine der Trajektorien der beteiligten Fahrzeuge angepasst. Die Arbitrierungseinrichtung kann eine zentrale Einrichtung oder auch Bestandteil eines der beteiligten Fahrzeuge sein.From the DE 10 2012 021 282 A1 For example, such a method is known in which neighboring motor vehicles send desired trajectories to an arbitration device and this determines whether a conflict exists and if so, at least one of the trajectories of the vehicles involved is adjusted. The arbitration device can be a central device or else a component of one of the participating vehicles.

Aus der WO 2017/076593 A1 ist ein ähnliches Verfahren bekannt, bei dem jedes Fahrzeug zwei Trajektorien bereitstellt und mit benachbarten Fahrzeugen austauscht. Dies sind zum einen eine Plantrajektorie, die ein geplantes Fahrmanöver beschreibt, sowie eine Wunschtrajektorie, die gegenüber der Plantrajektorie bevorzugt und fahrdynamisch möglich wäre aber aus verschiedenen möglichen Gründen nicht abgefahren werden kann, insbesondere wegen einer damit dann einhergehenden Kollision mit einem anderen Fahrzeug. Die empfangenen werden mit den eigenen Trajektorien verglichen und im Fall eines Konfliktes wird eine Anpassung über eine Kostenfunktion unter Berücksichtigung der beteiligten Fahrzeuge vorgenommen.From the WO 2017/076593 A1 A similar method is known in which each vehicle provides two trajectories and exchanges with neighboring vehicles. These are on the one hand a plant trajectory, which describes a planned driving maneuver, and a desired trajectory, which would be preferable to the plant trajectory and driving dynamics possible but for various possible reasons can not be traversed, especially because of a collision with another vehicle. The received are compared with their own trajectories and in the event of a conflict, an adjustment is made via a cost function taking into account the vehicles involved.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Abstimmung von Fahrmanövern zwischen einem Fahrzeug und mindestens einem Alius-Fahrzeug bereitzustellen, das sich durch einen geringen Abstimmungs- und damit Berechnungsaufwand auszeichnet und die Abstimmung unabhängig von Kostengesichtspunkten vornimmt.The object of the invention is to provide a method for the coordination of driving maneuvers between a vehicle and at least one Alius vehicle, which is characterized by a low voting and thus computational effort and makes the vote regardless of cost considerations.

Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous developments and refinements are the subject of the dependent claims. Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description, as well as the explanation of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Abstimmung von Fahrmanövern zwischen einem Fahrzeug und mindestens einem Alius-Fahrzeug mit folgenden Schritten vorgeschlagen:

  • - Ermitteln eines geplanten Fahrpfades eines Fahrzeugs,
  • - Ermitteln von Umgebungsinformationen des Fahrzeugs auf der Grundlage von Umgebungssensoren des Fahrzeugs,
  • - Bestimmen einer Ideal-Trajektorie für einen vorgegebenen Zeit- oder Wegbereich entlang des Fahrpfades auf der Grundlage des Fahrpfades und der Umgebungsinformationen,
  • - Bestimmen einer Zöger-Trajektorie entlang des gleichen Fahrpfades, wobei die Zöger-Trajektorie gegenüber der Ideal-Trajektorie den gleichen Fahrpfad und eine geringere Länge aufgrund einer zeitlichen Verzögerung durch verminderte Fahrgeschwindigkeit aufweist,
  • - Übermitteln der Ideal-Trajektorie und der Zöger-Trajektorie an die Alii-Fahrzeuge,
  • - Empfangen der Ideal-Trajektorie und der Zöger-Trajektorie der Alii-Fahrzeuge,
  • - Ermitteln, ob eine Konfliktsituation vorliegt, wenn sich das Fahrzeug und die Alii-Fahrzeuge gemäß ihrer Ideal-Trajektorien bewegen,
  • - bei Feststellung einer Konfliktsituation Bestimmen eines konfliktfreien Vorgabe-Trajektorien-Satzes für alle Fahrzeuge, die auf der Grundlage eines für alle Fahrzeuge identischen Regelsatzes für jedes Fahrzeug ausgewählt wird aus der Ideal-Trajektorie oder der Zöger-Trajektorie,
  • - Bewegen des Fahrzeugs entlang der dafür bestimmten Vorgabe-Trajektorie.
According to the invention, a method for the coordination of driving maneuvers between a vehicle and at least one Alius vehicle is proposed with the following steps:
  • Determining a planned driving path of a vehicle,
  • Determining environmental information of the vehicle based on environmental sensors of the vehicle,
  • Determining an ideal trajectory for a given time or distance range along the travel path on the basis of the driving path and the surrounding information,
  • Determining a delay trajectory along the same travel path, the lag trajectory having the same travel path and a shorter length than the ideal trajectory due to a time delay due to reduced vehicle speed,
  • Transmitting the ideal trajectory and the delay trajectory to the ali vehicles,
  • Receiving the ideal trajectory and the delay trajectory of the Alii vehicles,
  • Determining whether there is a conflict situation when the vehicle and the Alii vehicles are moving according to their ideal trajectories,
  • in the event of a conflict situation, determining a conflict-free default trajectory set for all vehicles which is selected on the basis of a rule set identical for all vehicles for each vehicle from the ideal trajectory or the delay trajectory,
  • - Moving the vehicle along the designated default trajectory.

Unter einer Trajektorie wird in Zusammenhang mit dieser Erfindung eine Wegstrecke mit einer Zeit- oder Geschwindigkeitszuordnung über einen Zeitraum von einigen Sekunden verstanden. Dieser Zeitraum kann dabei auch geschwindigkeitsabhängig sein, insbesondere bei höheren kürzer als bei niedrigeren Geschwindigkeiten, vorzugsweise im Bereich von 3 - 8 sek. Die Trajektorie berücksichtigt auch die Maße des Fahrzeugs, da eine Prüfung auf Kollisionen zwischen den Trajektorien verschiedener Fahrzeuge auch die Breite und Länge der Fahrzeuge mit einem sicheren Seitenabstand von einigen Dezimetern berücksichtigen muss. Schließlich muss das für die Kollisionsfreiheit erforderliche Fahrzeugmaß nach vorne hin einen Sicherheitsabstand umfassen.In the context of this invention, a trajectory is understood to mean a route with a time or speed assignment over a period of a few seconds. This period may also be speed-dependent, especially at higher speeds than at lower speeds, preferably in the range of 3 to 8 seconds. The trajectory also takes into account the dimensions of the vehicle, since a check for collisions between the trajectories of different vehicles must also take into account the width and length of the vehicles with a safe lateral distance of a few decimeters. Finally, the vehicle measurement required for collision freedom must be at a safe distance to the front.

Die Grundidee der Erfindung besteht darin, anstelle der zwei in der WO 2017/076593 A1 vorgeschlagenen, sich hinsichtlich der Wegstrecke typischerweise unterscheidenden Trajektorien zwei Trajektorien bereitzustellen und mit benachbarten Fahrzeugen auszutauschen, die sich nur durch die Geschwindigkeit, nicht jedoch hinsichtlich des Weges unterscheiden. Die Zöger-Trajektorie weist dabei gegenüber der Ideal-Trajektorie den gleichen Fahrpfad und den gleichen Zeitraum auf und beschreibt einen Abbremsvorgang auf eine verminderte Fahrgeschwindigkeit, wodurch die Länge der Zöger-Trajektorie um mehrere Fahrzeuglängen kürzer wird als die der Ideal-Trajektorie. The basic idea of the invention is instead of the two in the WO 2017/076593 A1 proposed to be trajectories typical of the route to provide two trajectories and exchange with neighboring vehicles that differ only by the speed, but not with respect to the way. The Zöger trajectory has compared to the ideal trajectory on the same driving path and the same period and describes a deceleration process to a reduced vehicle speed, whereby the length of the Zöger trajectory shorter by several vehicle lengths than that of the ideal trajectory.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass aus Sicherheitsgründen die Geschwindigkeit geringer werden soll, was so auch dem manuellen Fahrverhalten entspricht. Die Zöger-Trajektorie soll Kollisionen vermeiden. Kollisionen entstehen, wenn sich Fahrzeuge in ihrem Schattenriss zuzüglich eines Sicherheitsrahmens berühren. Der Sicherheitsrahmen ist in Fahrtrichtung geschwindigkeitsabhängig.The invention is based on the consideration that for safety reasons, the speed should be lower, which also corresponds to the manual handling. The Zöger trajectory should avoid collisions. Collisions occur when vehicles touch each other in their silhouette plus a safety frame. The safety frame is speed-dependent in the direction of travel.

Die Bestimmung der Zöger-Trajektorie kann auf verschiedene Arten erfolgen. Es kann beispielsweise eine Geschwindigkeitsreduzierung um 10 - 20% oder eine definierte Verzögerung zugrunde gelegt werden oder eine gewünschte Wegverkürzung der Zöger-Trajektorie gegenüber der Ideal-Trajektorie um eine vorgegebene Strecke oder Anzahl an Fahrzeuglängen. Eine Rechenregel zur Bestimmung der Zöger-Trajektorie kann konstant sein oder eine Funktion der Geschwindigkeit sein, beispielsweise bei 100 km/h eine Geschwindigkeitsreduzierung um 5%, bei 50 km/h von 10% innerhalb des Trajektorienzeitraumes ansetzen. Der Zeitraum der Ideal- und Zöger-Trajektorie beträgt etwa 2 bis 10 sek., vorzugsweise 4 bis 6 sek.The determination of the Zöger trajectory can be done in various ways. For example, a speed reduction of 10-20% or a defined deceleration may be used, or a desired path shortening of the delay trajectory with respect to the ideal trajectory by a predetermined distance or number of vehicle lengths. A calculation rule for determining the delay trajectory can be constant or a function of the speed, for example at 100 km / h a speed reduction of 5%, at 50 km / h of 10% within the trajectory period. The period of the ideal and delay trajectory is about 2 to 10 seconds, preferably 4 to 6 seconds.

Die Verzögerung sollte jedenfalls so gewählt werden, dass die Zöger-Trajektorie zum gleichen Zeitpunkt um mindestens die Länge des Sicherheitsrahmens kürzer ist. Alternativ kann der Sicherheitsabstand auf der Grundlage der Straßenverkehrsordnung bestimmt werden, also außerhalb geschlossener Ortschaften „Halber Tacho“ und innerhalb geschlossener Ortschaften drei Pkw-Längen.In any case, the delay should be selected so that the delay trajectory is shorter by at least the length of the safety margin at the same time. Alternatively, the safety distance can be determined on the basis of the Highway Code, ie outside closed villages "half speedometer" and within closed towns three car lengths.

Alle Fahrzeuge (also das Ego-Fahrzeug und alle Alii-Fahrzeuge) in einer Abstimmungssituation bewerten (jeder für sich) die empfangene Schar von Ideal- und Zöger-Trajektorien und ermitteln einen konfliktfreien Trajektoriensatz, der dann von den Fahrzeugen jeweils gefahren wird, d.h. jedes Fahrzeug fährt für sich die so bestimmte Vorgabe-Trajektorie.All vehicles (ie the ego vehicle and all Alii vehicles) in a voting situation rate (each for themselves) the received crowd of ideal and hesitant trajectories and determine a conflict-free set of trajectories which is then driven by the vehicles, i. Each vehicle drives for itself the so-defined default trajectory.

Die Bestimmung des konfliktfreien Vorgabe-Trajektorien-Satzes erfolgt auf der Grundlage eines für alle Fahrzeuge identischen Regelsatzes durch numerische Analyse der Trajektorienschar aller Fahrzeuge unter Berücksichtigung der vorgegebenen Regeln.The determination of the conflict-free default trajectory set is made on the basis of a rule set identical for all vehicles by numerical analysis of the trajectory of all vehicles taking into account the predetermined rules.

Die durch die Fahrzeugsensorik und Kommunikationssysteme erfassten Bewegungen der Alii-Fahrzeuge werden zur Erkennung/Bestätigung der gefahrenen Trajektorien genutzt. Dabei werden die anderen Fahrzeuge über eine temporäre Fahrzeugidentifikation (Fahrzeug-ID) verfolgt. Wenn die erfassten Bewegungen dem erwarteten konfliktfreien Trajektoriensatz entsprechend bestätigt sind, kann die Aussendung der Trajektorienpaare eingestellt werden.The movements of the Alii vehicles detected by the vehicle sensors and communication systems are used to recognize / confirm the trajectories traveled. The other vehicles are tracked via a temporary vehicle identification (vehicle ID). If the detected movements are confirmed according to the expected conflict-free trajectory rate, the transmission of the trajectory pairs can be adjusted.

Die erfindungsgemäße Lösung basiert nur auf einem Pfad und ist damit wenig rechenintensiv, bedingt auch durch die numerische Analyse im Abstimmungsprozeß. Gegenüber herkömmlichen Systemen ergibt sich damit ein reduzierter Rechenaufwand, was sich bei einer größeren Anzahl berücksichtigter Fahrzeuge zu einer schnelleren Bereitstellung des Vorgabe-Trajektorien-Satzes führt und damit auch zu einer geringeren Zykluszeit und der Möglichkeit, die Abstimmung der Fahrzeuge häufiger auszuführen. Dies wiederum führt zu einer erhöhten Verkehrssicherheit, zumal die Fahrzeuge im Zweifel durch Verzögerung in einen sichereren Fahrzustand gelangen.The solution according to the invention is based on only one path and is therefore less computationally intensive, due in part to the numerical analysis in the coordination process. Compared with conventional systems, this results in a reduced computational effort, which leads to a faster provision of the default trajectory set with a larger number of considered vehicles and thus also to a shorter cycle time and the possibility to carry out the tuning of the vehicles more frequently. This in turn leads to increased traffic safety, especially as the vehicles arrive in doubt by delay in a safer driving condition.

Es sind Taktraten von 10-100 Hz erreichbar. Und in Zweifelssituationen gehen die Fahrzeuge in einen sicheren Fahrzustand über. Diese Lösung ist auch zu anderen Systemen kompatibel, beispielsweise zu den in der Beschreibungseinleitung beschriebenen vorbekannten Systemen.Clock rates of 10-100 Hz can be achieved. And in doubtful situations, the vehicles go into a safe driving condition. This solution is also compatible with other systems, for example the known systems described in the introduction to the description.

Gemäß einer Ausbildung der Erfindung wird der erfindungsgemäße Abstimmungsprozess zwischen Fahrzeugen nur initiiert, wenn durch die Fahrzeugsensorik eine Konfliktsituation festgestellt wird, insbesondere dass andere Fahrzeuge im Umfeld (Position) und deren Bewegungsrichtung (Heading) im eigenen Fahrweg festgestellt werden, oder verkehrsrelevante Objekte in aktueller Fahrbahn oder Straßennetzknoten, wie Kreuzungen, Ein/Ausfahrten jeglicher Art detektiert oder aus elektronischen Karten extrahiert werden oder eine Manöver-Koordinations-Meldung aus dem Fahrzeugumfeld empfangen wurde.According to one embodiment of the invention, the voting process according to the invention between vehicles is only initiated if a conflict situation is detected by the vehicle sensor system, in particular that other vehicles in the environment (position) and their direction of movement (heading) are detected in their own infrastructure, or traffic-relevant objects in current lane or road network nodes, such as intersections, in / out of any kind detected or extracted from electronic maps or a maneuver coordination message was received from the vehicle environment.

Alternativ kann die Aussendung der Trajektorienpaare auch permanent erfolgen.Alternatively, the transmission of trajectory pairs can also be permanent.

Jedes Fahrzeug entscheidet selbst, ob es an einer Abstimmung mitwirkt und äußert seine Entscheidung durch das Aussenden des Trajektorienpaares. Die Entscheidung basiert auf der geografischen Situationsanalyse und nimmt im ersten Schritt alle Fahrzeuge für die Abstimmung an, die sich in der Straßen-Situation (im Beispiel in Zufahrt auf eine Kreuzung) befinden. Endgültig erfolgt die Bestätigung durch die Alii-Fahrzeuge, indem diese ihre Trajektorienpaare senden und diese geografisch in die Situation gehören.Each vehicle decides for itself whether it participates in a vote and expresses its decision by sending out the Trajectory pair. The decision is based on the geographical situation analysis and, as a first step, adopts all the vehicles for the voting that are in the road situation (in the example in access to an intersection). Final confirmation is provided by the Alii vehicles by sending their trajectory pairs and geographically belonging to the situation.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Regelsatz eine Regel umfasst, wonach ein Vorgabe-Trajektoriensatz bestimmt wird, der die größte Anzahl an Ideal-Trajektorien umfasst. Mit anderen Worten, wenn es mehrere Lösungen von Vorgabe-Trajektoriensätzen gibt, wird derjenige ausgewählt, der die größte Anzahl an Ideal-Trajektorien umfasst. Damit wird eine für alle beteiligten Fahrzeuge geringstmögliche Beeinträchtigung durch Bremsmanöver sichergestellt.A preferred embodiment of the invention provides that the rule set comprises a rule, after which a default trajectory set is determined, which comprises the largest number of ideal trajectories. In other words, if there are multiple solutions of default trajectory sets, the one comprising the largest number of ideal trajectories is selected. This ensures the lowest possible impairment of braking maneuvers for all participating vehicles.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Regelsatz eine Regel umfasst, wonach ein Fahrzeug mit einer abknickenden Ideal-Trajektorie oder einem innerhalb eines vorgegebenen Zeitbereiches abknickenden Fahrpfad eine Priorität auf der Zöger-Trajektorie besitzt. Dadurch wird berücksichtigt, dass ein Fahrzeug, welches an einer nahen Abzweigung oder Kreuzung abbiegen möchte, mit größerer Wahrscheinlichkeit sowieso zeitnah abbremsen wird und damit durch Auswahl der Zöger-Trajektorie als Vorgabe-Trajektorie gar nicht beeinträchtigt wird.A preferred embodiment of the invention provides that the rule set comprises a rule, according to which a vehicle with a kinked ideal trajectory or a kinking within a predetermined time range driving path has a priority on the Zöger trajectory. This takes into account that a vehicle wishing to turn at a nearby branch or intersection is more likely to slow down anyway soon enough, and thus will not be affected by the selection of the delay trajectory as the default trajectory.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass für Alii-Fahrzeuge, die störungsbedingt nur eine Trajektorie aussenden, diese als Ideal-Trajektorie des Alius-Fahrzeugs berücksichtigt wird. Hierdurch wird die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch möglich, wenn einzelne Fahrzeuge aufgrund irgendwelcher Störungen, sei es hinsichtlich Übertragungsstörungen oder Systemfehlern, nur eine Trajektorie senden.A preferred embodiment of the invention provides that for ali vehicles that emit only a trajectory due to interference, this is considered as the ideal trajectory of the Alius vehicle. As a result, the application of the method according to the invention is also possible if individual vehicles send only a trajectory due to any disturbances, be it in terms of transmission errors or system errors.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Regelsatz eine Regel umfasst wonach, wenn kein konfliktfreier Vorgabe-Trajektoriensatz bestimmbar ist, ein Fahrzeug bestimmt wird, das für einen vorgegebenen kurzen Zeitraum abbremst und anschließend das Verfahren erneut durchlaufen wird. Da es nicht auszuschließen ist, dass bei Auswahl der beiden pro Fahrzeug zur Verfügung stehenden Trajektorien keine konfliktfreie Lösung erzielbar ist, also ein „Deadlock“-Zustand eintritt, muss für diese Situation eine Lösung ermittelt werden. Dazu wird gemäß dieser Ausbildung ein Fahrzeug ausgewählt, z.B. das langsamste oder schnellste oder ein nicht-vorfahrtsberechtigtes oder bald abbiegendes, welches isoliert zum Abbremsen gebracht wird und anschließend in einem neuen Durchlauf auf der Grundlage des sich ergebenden Zustandes mit neuen Trajektorien die Bestimmung eines konfliktfreien Vorgabe-Trajektorien-Satzes versucht wird.A preferred embodiment of the invention provides that the rule set comprises a rule that, if no conflict-free default Trajektoriensatz is determined, a vehicle is determined, which slows down for a predetermined short period of time and then the process is run through again. Since it can not be ruled out that no conflict-free solution can be achieved when selecting the two trajectories available per vehicle, ie a "deadlock" condition occurs, a solution must be found for this situation. For this purpose, according to this embodiment, a vehicle is selected, e.g. the slowest or fastest, or non-ready or soon turning, which is brought to deceleration in isolation, and then, in a new pass, on the basis of the resulting state with new trajectories, the determination of a non-conflicting default trajectory set is attempted.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass für das Bestimmen der Ideal-Trajektorie des Fahrzeugs Informationen aus einer gespeicherten Straßenkarte und/oder über Kommunikationsmittel empfangene Informationen berücksichtigt werden.A preferred embodiment of the invention provides that information from a stored road map and / or information received via communication means are taken into account for determining the ideal trajectory of the vehicle.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Fahrzeug überprüft, ob eine Abstimmungssituation mit mindestens einem Alius-Fahrzeug vorliegt und es sich an einem Abstimmungsprozess nicht beteiligt, falls seine Trajektorien konfliktfrei sind. Damit wird erreicht, dass ein Fahrzeug, das sich zwar in räumlicher Nähe mit Alii-Fahrzeugen befindet aber dessen Trajektorien keinen Konflikt mit den Trajektorien anderer Fahrzeuge aufweist, an einem Abstimmungsprozess der Bestimmung eines konfliktfreien Vorgabe-Trajektorien-Satzes nicht teilnimmt.A preferred embodiment of the invention provides that the vehicle checks whether a voting situation exists with at least one Alius vehicle and it does not participate in a voting process if its trajectories are conflict-free. This ensures that a vehicle that is in close proximity with Alii vehicles but whose trajectories does not conflict with the trajectories of other vehicles does not participate in a voting process of determining a conflict-free default trajectory set.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Abstimmung von Fahrmanövern zwischen einem Fahrzeug und mindestens einem Alius-Fahrzeug gelöst, umfassend:

  • - eine Fahrsituationsanalyseeinrichtung zum Ermitteln eines geplanten Fahrpfades des Fahrzeugs sowie zum Ermitteln von Umgebungsinformationen des Fahrzeugs auf der Grundlage von Umgebungssensoren des Kraftfahrzeugs,
  • - eine Trajektorienbestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer Ideal-Trajektorie für einen vorgegebenen Zeit- oder Wegbereich entlang des Fahrpfades auf der Grundlage des Fahrpfades und der Umgebungsinformationen, ferner zum Bestimmen einer Zöger-Trajektorie entlang des gleichen Fahrpfades, wobei die Zöger-Trajektorie gegenüber der Ideal-Trajektorie den gleichen Fahrpfad und eine geringere Länge aufgrund einer zeitlichen Verzögerung durch verminderte Fahrgeschwindigkeit aufweist,
  • - eine Kommunikationseinrichtung zur Kommunikation mit anderen Fahrzeugen in der Umgebung (Alii-Fahrzeuge), die ausgebildet ist zum Übermitteln der Ideal-Trajektorie und der Zöger-Trajektorie an die Alii-Fahrzeuge sowie zum Empfangen der Ideal-Trajektorie und der Zöger-Trajektorie der Alii-Fahrzeuge,
  • - eine Trajektorienbewertungseinrichtung, die ausgebildet ist zu ermitteln, ob eine Konfliktsituation vorliegt, wenn sich das Fahrzeug und die Alii-Fahrzeuge gemäß ihrer Ideal-Trajektorien bewegen und ausgebildet ist, bei Feststellung einer Konfliktsituation zur Bestimmung eines konfliktfreien Vorgabe-Trajektorien-Satzes für alle Fahrzeuge, die auf der Grundlage eines für alle Fahrzeuge identischen Regelsatzes für jedes Fahrzeug ausgewählt wird aus der Ideal-Trajektorie oder der Zöger-Trajektorie,
  • - eine Signalausgabeeinrichtung, welche an eine anschließbare Fahrzeugkontrolleinrichtung die für das Fahrzeug ermittelte Vorgabe-Trajektorie zu deren Abfahren ausgibt beziehungsweise dem Fahrzeugführer direkte Fahranweisungen ausgibt.
The object on which the invention is based is furthermore achieved by a device for a motor vehicle for coordination of driving maneuvers between a vehicle and at least one Alius vehicle, comprising:
  • a driving situation analysis device for determining a planned driving path of the vehicle and for determining environmental information of the vehicle on the basis of environmental sensors of the motor vehicle,
  • a trajectory determining means for determining an ideal trajectory for a given time or path area along the driving path on the basis of the driving path and the surrounding information, further for determining a delay trajectory along the same driving path, the lag trajectory opposite to the ideal trajectory has the same driving path and a shorter length due to a time delay due to reduced driving speed,
  • a communication device for communicating with other vehicles in the environment (Alii vehicles) adapted to transmit the ideal trajectory and the delay trajectory to the Alii vehicles as well as to receive the ideal trajectory and the delay trajectory of the Alii -Vehicles,
  • a trajectory evaluation device, which is designed to determine whether there is a conflict situation when the vehicle and the ali vehicles are moving and configured according to their ideal trajectories, when a conflict situation is established for determining a conflict-free default trajectory sentence for all vehicles selected on the basis of a rule set identical for all vehicles for each vehicle, from the ideal trajectory or the delay trajectory,
  • a signal output device which outputs to a connectable vehicle control device the default trajectory determined for the vehicle for driving off the vehicle or outputs direct driving instructions to the vehicle driver.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnungen - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details will become apparent from the following description, in which - where appropriate, with reference to the drawings - at least one embodiment is described in detail. The same, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.

Es zeigen:

  • 1: ein Blockdiagramm der logischen Module der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 2: ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 3. ein Ablaufdiagramm eines Teils des Verfahrens von 2;
  • 4: eine schematische Darstellung eines Trajektorienpaares;
  • 5: ein Anwendungsbeispiel einer Verkehrssituation an einer Kreuzung.
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  • 1 : a block diagram of the logic modules of the device according to the invention;
  • 2 a flowchart of the method according to the invention;
  • 3 , a flowchart of a part of the method of 2 ;
  • 4 : a schematic representation of a trajectory pair;
  • 5 : an application example of a traffic situation at an intersection.

In 1 sind die logischen Module der erfindungsgemäßen Abstimmungsvorrichtung 10 dargestellt. Diese umfasst eine Umfeldeinheit 12, die mit einer elektronischen Straßenkarte 14, einer Kommunikationseinheit 16 zur Kommunikation mit anderen Fahrzeugen (V2V) oder stationären Stellen (V2X), sowie einem Satz an fahrzeugseitigen Umgebungssensoren 18 kommuniziert. Zu den Umgebungssensoren 18 können Laserscanner, Radargeräte, Kameras und Ultraschallmessgeräte gehören.In 1 are the logical modules of the tuning device according to the invention 10 shown. This includes a Umfeldeinheit 12 that with an electronic road map 14 , a communication unit 16 for communication with other vehicles ( V2V ) or inpatient care ( V2X ), as well as a set of vehicle-mounted environmental sensors 18 communicated. To the environmental sensors 18 may include laser scanners, radars, cameras and ultrasonic gauges.

Ferner umfasst die Abstimmungsvorrichtung 10 eine Fahrsituationsanalyseeinheit 20, deren Funktion in 2 näher erläutert wird. Die Fahrsituationsanalyseeinheit 20 steuert eine Trajektoriengenerierungseinheit 22, welche eine Ideal-Trajektorie und eine Zöger-Trajektorie für das Fahrzeug bestimmt. Die erzeugten Trajektorien werden einer Trajektorienbewertungseinheit 24 zusammen mit den mittels der Kommunikationseinheit 16 über die Umfeldeinheit 12 gelieferten Trajektorienpaaren von Alii-Fahrzeugen übermittelt. Das von der Trajektoriengenerierungseinheit 22 erzeugte Trajektorienpaar wird darüber hinaus auch der Umfeldeinheit 12 zugeführt, welche dieses über die Kommunikationseinheit 16 an Alii-Fahrzeuge übermittelt.Furthermore, the tuning device comprises 10 a driving situation analysis unit 20 whose function is in 2 is explained in more detail. The driving situation analysis unit 20 controls a trajectory generation unit 22 which determines an ideal trajectory and a delay trajectory for the vehicle. The generated trajectories become a trajectory evaluation unit 24 together with the means of the communication unit 16 over the Umfeldeinheit 12 delivered trajectory pairs of Alii vehicles. That of the trajectory generation unit 22 generated trajectory pair is also the Umfeldeinheit 12 fed to this via the communication unit 16 transmitted to Alii vehicles.

Die Trajektorienbewertungseinheit 24 bewertet die Trajektorienpaare des Ego-Fahrzeugs sowie der Alii-Fahrzeuge und erzeugt einen kollisionsfreien Vorgabe-Trajektoriensatz für jedes Fahrzeug und gibt an eine Fahrzeugsteuereinheit 30 die Vorgabe-Trajektorie des eigenen Fahrzeugs aus, die vom Fahrzeug dann autonom abgefahren wird.The trajectory assessment unit 24 evaluates the trajectory pairs of the ego vehicle as well as the alii vehicles and generates a collision-free default trajectory set for each vehicle and outputs to a vehicle control unit 30 the default trajectory of your own vehicle, which is then traversed autonomously by the vehicle.

Alternativ kann bei Fahrzeugen mit niedrigeren Automatisierungsgraden auch eine Fahreranweisung über eine geeignete Mensch-Maschine-Schnittstelle, zum Beispiel eine akustische oder visuelle Ausgabeeinrichtung oder auch ein haptisches Gaspedal gegeben werden.Alternatively, in vehicles with lower degrees of automation, a driver instruction can also be given via a suitable man-machine interface, for example an acoustic or visual output device or else a haptic accelerator pedal.

Eine Überwachungseinheit 26 erkennt Bewegungen von Alii-Fahrzeugen aufgrund empfangener Fahrzeugbewegungsinformationen und eigener Beobachtungen mittels der Umgebungssensoren 18 und wertet diese aus.A monitoring unit 26 detects movements of Alii vehicles due to received vehicle movement information and own observations by means of environmental sensors 18 and evaluate these.

Gemäß 2 wird in der Fahrsituationsanalyseeinheit 20 zunächst in einem Schritt 50 ein Fahrpfad des eigenen Fahrzeugs (Ego-Fahrzeugs) ermittelt. Je nach HAF-Ausstattungsgrad (HAF = Hochhautomatisches Fahren; Level 2 bis 5) wird hier ein strategischer (Navigations-) Pfad oder ein wahrscheinlicher Pfad auf der Grundlage der Umfeldbeobachtung und Bewegungshistorie bestimmt.According to 2 is in the driving situation analysis unit 20 first in one step 50 a driving path of the own vehicle (ego vehicle) determined. Depending on the HAF equipment level (HAF = skin-automatic driving, level 2 to 5 ) determines a strategic (navigational) path or lane based on the environment observation and movement history.

Im Schritt 52 wird das Fahrzeugumfeld überprüft anhand der fahrzeugeigenen Sensoren 18 sowie der über die Kommunikationseinheit 16 empfangenen Informationen über Alii-Fahrzeuge aus der Umgebung.In step 52 the vehicle environment is checked on the basis of the vehicle's own sensors 18 as well as via the communication unit 16 received information about Alii vehicles from the area.

Im Schritt 54 wird bestimmt, ob Abstimmungsbedarf zwischen dem Egofahrzeug und den Alii-Fahrzeugen besteht, und zwar anhand der Daten der Alii-Fahrzeuge, Daten über Hindernisse, Straßenknoten sowie empfangene Manövernachrichten.In step 54 Determines whether there is a need for coordination between the ego vehicle and the Alii vehicles, based on Alii vehicle data, obstacle data, road nodes and received maneuvering messages.

Wenn bestimmt wird, dass kein Abstimmungsbedarf besteht, wird zum Schritt 52 zurückgegangen, um unter Berücksichtigung aktualisierter Umgebungsdaten erneut zu prüfen, ob Abstimmungsbedarf besteht.If it is determined that there is no need for a vote, it becomes the step 52 decreased to re-examine the need for reconciliation, taking into account updated environmental data.

Wird hingegen im Schritt 54 seitens des Ego-Fahrzeugs ein Abstimmungsbedarf bestimmt, so erfolgt in der Manöverentscheidungseinheit 28 die Bestimmung einer Manöverentscheidung und Bestätigung durch Senden gemäß 3.Will, however, in the step 54 on the part of the ego vehicle determines a need for coordination, so takes place in the maneuver decision unit 28 the determination of a maneuver decision and confirmation by sending in accordance with 3 ,

Gemäß 3 werden in einem Schritt 60 eine Ideal-Trajektorie 40 sowie eine Zöger-Trajektorie 42 unter Beachtung der aktuellen Geschwindigkeit bestimmt, die in 4 abgebildet sind. Es wird ferner eine Ego-Priorität daraus ermittelt, die beispielsweise bei einem vorstehenden abknickenden Fahrpfad die Priorität auf die Zöger-Trajektorie 42 legen kann.According to 3 be in one step 60 an ideal trajectory 40 and a hesitant trajectory 42 determined in accordance with the current speed, the in 4 are shown. It is also an ego priority determined from, for example at a preceding kinking track the priority to the Zöger trajectory 42 can lay.

Im Schritt 62 wird das Trajektorienpaar 40, 42 des Ego-Fahrzeugs mittels der Kommunikationseinheit 16 an Alii-Fahrzeuge in der Umgebung versandt und damit die Beteiligung des Ego-Fahrzeugs an der Abstimmung bestätigt. Dabei ist an der räumlichen Lage der Trajektorie zu erkennen, ob bzw. an welchem Abstimmungsszenario (welcher Gruppe) sich das Ego-Fahrzeug beteiligen wird. Dabei ist an der räumlichen Lage der Trajektorie zu erkennen, ob bzw. an welchem Abstimmungsszenario (welcher Gruppe) sich das Ego-Fahrzeug beteiligen wird.In step 62 becomes the trajectory pair 40 . 42 of the ego vehicle by means of the communication unit 16 sent to Alii vehicles in the area, confirming the involvement of the ego vehicle in the vote. It can be seen from the spatial position of the trajectory whether or on which voting scenario (which group) the ego vehicle will take part. It can be seen from the spatial position of the trajectory whether or on which voting scenario (which group) the ego vehicle will take part.

Im Schritt 64 werden die jeweiligen Trajektorienpaare von Alii-Fahrzeugen mittels der Kommunikationseinheit 16 empfangen.In step 64 become the respective Trajektorienpaare of Alii vehicles by means of the communication unit 16 receive.

Im Schritt 66 werden die Trajektorienpaare 40, 42 des Ego-Fahrzeugs und der Alii-Fahrzeuge zu einer Trajektorienschar zusammengeführt. Die Trajektorienpaare werden gemäß der anonymisierten Fahrzeug-IDs den einzelnen Alii-Fahrzeugen zugeordnet. Die Trajektorienschar definiert alle Beteiligten an diesem Abstimmungsszenario durch räumlichen Zusammenhang, mit anderen Worten gehörten nur die Trajektorien, die sich tangieren oder räumlich sehr nah sind, dazu. Es findet also eine geografische Zuordnung der Beteiligten am Szenario stattIn step 66 become the trajectory pairs 40 . 42 of the ego vehicle and the Alii vehicles to a trajectory crowd merged. The trajectory pairs are assigned to the individual Alii vehicles according to the anonymized vehicle IDs. The trajectory crowd defines all participants in this voting scenario by spatial context, in other words, only the trajectories that are tangent or spatially very close to it were included. So there is a geographical assignment of those involved in the scenario

Im Schritt 68 wird versucht, einen konfliktfreien Vorgabe-Trajektoriensatz für alle Fahrzeuge zu bestimmen, wobei für jedes Fahrzeug entweder die Ideal-Trajektorie oder die Zöger-Trajektorie ausgewählt wird. Die Ermittlung eines konfliktfreien Vorgabe-Trajektoriensatzes erfolgt durch numerische Analyse der Trajektorienschar unter Priorität der Ideal-Trajektorien 40. Dabei gelten die gleichen Regeln für alle Fahrzeuge und daher ist der Trajektoriensatz bei allen beteiligten Fahrzeugen identisch.In step 68 an attempt is made to determine a non-conflicting default trajectory set for all vehicles, with either the ideal trajectory or the delay trajectory being selected for each vehicle. The determination of a conflict-free default trajectory theorem is performed by numerical analysis of the set of trajectories under priority of the ideal trajectories 40 , The same rules apply to all vehicles and therefore the trajectory rate is identical for all vehicles involved.

Wenn ein konfliktfreier Vorgabe-Trajektoriensatz bestimmt werden kann, so wird das Fahrzeug im Schritt 70 gemäß der für das Ego-Fahrzeug ermittelten Vorgabe-Trajektorie autonom oder mittels Fahranweisungen bewegt. Da die Alii-Fahrzeuge mittels des gleichen Regelsatzes den gleichen Trajektorien-Satz bestimmen, kann jedes Alii-Fahrzeug danach die für das jeweilige Fahrzeug bestimmte Vorgabe-Trajektorie abfahren.If a conflict-free default trajectory set can be determined, then the vehicle will be in step 70 moved autonomously or by means of driving instructions according to the default trajectory determined for the ego vehicle. Since the Alii vehicles use the same rule set to determine the same trajectory set, each Alii vehicle can then drive off the default trajectory determined for the respective vehicle.

Wenn jedoch kein konfliktfreier Vorgabe-Trajektoriensatz bestimmt werden kann, so wird im Schritt 72 das Ego-Fahrzeug mit niedriger Priorität und/oder geringster Ist-Geschwindigkeit aller Fahrzeuge der Abstimmungssituation verzögert und es wird zum Schritt 60 ein neuer Trajektoriensatz 40, 42 für das Ego-Fahrzeug bestimmt.However, if no conflict-free default trajectory set can be determined, then in step 72 the low-priority ego vehicle and / or lowest actual speed of all vehicles of the voting situation is delayed and it becomes the step 60 a new set of trajectories 40 . 42 intended for the ego vehicle.

Zurückkommend auf 2 werden in der Überwachungseinheit 26 im Schritt 80 die Fahrzeugbewegungen der Alii-Fahrzeuge durch empfangene V2X Fahrzeugbewegungsinformationen (Cooperative Awareness Message) und gegebenenfalls durch die Umgebungssensoren 18 erfasst.Coming back to 2 be in the surveillance unit 26 in step 80 the vehicle movements of the Alii vehicles received by V2X Co-operative Awareness Message and, if applicable, environmental sensors 18 detected.

Im Schritt 82 werden die tatsächlichen Trajektorien der Alii-Fahrzeuge zugeordnet und beobachtet. Dabei werden die empfangenen Fahrzeugbewegungsdaten über die Fahrzeug-ID der jeweiligen konfliktfreien Vorgabe-Trajektorie zugeordnet.In step 82 the actual trajectories of the Alii vehicles are assigned and observed. In this case, the received vehicle movement data are assigned via the vehicle ID to the respective conflict-free default trajectory.

Im Schritt 84 erfolgt ein Vergleich mit dem konfliktfreien Vorgabe-Trajektoriensatz. Wenn eine Einhaltung der bestimmten Vorgabe-Trajektorien festgestellt wird (J), wird das eigene Manöver (Schritt 70) und die Überwachung unverändert fortgesetzt und damit zum Schritt 80 zurückgekehrt. Wenn hingegen eine Abweichung festgestellt wird (N), so wird die Manöverentscheidungseinheit 28 veranlasst, eine neue Manöverentscheidung durchzuführen, wie in 3 erläutert wurde. Wenn die Vorgabe-Trajektorie abgefahren wurde (E), so ist das Manöver beendet (Schritt 86).In step 84 a comparison is made with the conflict-free default trajectory set. If compliance with the specified default trajectories is determined (J), the own maneuver (step 70 ) and the monitoring continues unchanged and thus to the step 80 returned. On the other hand, if a deviation is detected (N), the maneuver decision unit becomes 28 causes a new maneuver decision to be made, as in 3 was explained. When the default trajectory has been traversed ( e ), the maneuver is over (step 86 ).

In 5 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, mit einer Fahrbahnkreuzung 32, auf die vier Fahrzeuge A, B, C, D zufahren. Ein weiteres Fahrzeug E befindet sich in der Fahrbahnkreuzung 32. Da Abstimmungsbedarf besteht, sendet ein Egofahrzeug A und Alii-Fahrzeuge B, C, D, E je eine Ideal-Trajektorie 40A, 40B, 40C, 40D und eine Zöger-Trajektorie 42A, 42B, 42C, 42D an die anderen Fahrzeuge. Es liegt dadurch in jedem Fahrzeug A, B, C, D, E die dargestellte Trajektorienschar vor, bei der die Ideal-Trajektorien 40A, 40B, 40C, 40D kollidieren. Eine Kollision liegt vor, wenn sich die in einer vollständigen Trajektoriendarstellung hinzugefügten Fahrzeugumrisse inklusive Sicherheitsmarge berühren. Aus Übersichtsgründen ist hier nur die Linie des Trajektorien-Referenzpunktes dargestellt. Da die Trajektorien 40E,42E des Fahrzeugs E mit keiner der anderen Trajektorien 40A, 40B, 40C, 40D, 42A, 42B, 42C, 42D kollidiert, nimmt das Fahrzeug E nicht an dem nachfolgenden Prozess teil.In 5 an embodiment is shown, with a road junction 32 on the four vehicles A . B . C . D to drive. Another vehicle E is located in the carriageway intersection 32 , Since there is a need for coordination, a companion vehicle sends A and Alii vehicles B . C . D . e one ideal trajectory each 40A . 40B . 40C . 40D and a hesitant trajectory 42A . 42B . 42C . 42D to the other vehicles. It lies thereby in each vehicle A . B . C . D . e the illustrated trajectory crowd, in which the ideal trajectories 40A . 40B . 40C . 40D collide. A collision occurs when the vehicle outlines added in a complete trajectory view touch including the safety margin. For reasons of clarity, only the line of the trajectory reference point is shown here. Because the trajectories 40E , 42E of the vehicle E with none of the other trajectories 40A . 40B . 40C . 40D . 42A . 42B . 42C . 42D collides, picks up the vehicle e not participating in the subsequent process.

Durch die im Schritt 68 (3) erfolgte numerische Analyse unter Berücksichtigung eines Regelsatzes ergibt sich ein kollisionsfreier Vorgabe-Trajektoriensatz, bestehend aus 40A (Ideal-Trajektorie für das Ego-Fahrzeug A), 40B (Ideal-Trajektorie für das Alius-Fahrzeug B), 42C (Zöger-Trajektorie für das Alius-Fahrzeug C) und 42D (Zöger-Trajektorie für das Alius-Fahrzeug D). Es sei angemerkt, dass auch eine Kombination 42A, 40B, 42C, 42D, also mit einer Ideal- und drei Zöger-Trajektorien, kollisionsfrei wäre aber nur eine Ideal-Trajektorie enthalten würde.By in step 68 ( 3 numerical analysis taking into account a rule set results in a collision-free default trajectory set consisting of 40A (Ideal trajectory for the ego vehicle A ) 40B (Ideal trajectory for the Alius vehicle B ) 42C (Zöger trajectory for the Alius vehicle C ) and 42D (Zöger trajectory for the Alius vehicle D ). It should be noted that also a combination 42A . 40B . 42C . 42D So, with one ideal and three hesitant trajectories, collision-free would only contain an ideal trajectory.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird. Although the invention has been further illustrated and explained in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. It is therefore clear that a multitude of possible variations exists. It is also to be understood that exemplified embodiments are really only examples that are not to be construed in any way as limiting the scope, applicability, or configuration of the invention. Rather, the foregoing description and description of the figures enable one skilled in the art to practice the exemplary embodiments, and those of skill in the knowledge of the disclosed inventive concept may make various changes, for example as to the function or arrangement of individual elements recited in an exemplary embodiment, without Protection area defined by the claims and their legal equivalents, such as further explanations in the description.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Abstimmungsvorrichtungtuner
1212
Umfeldeinheitenvironment unit
1414
elektronische Straßenkarteelectronic road map
1616
Kommunikationseinheitcommunication unit
1818
Umgebungssensorenenvironmental sensors
2020
FahrsituationsanalyseeinheitDriving situation analysis unit
2222
TrajektoriengenerierungseinheitTrajektoriengenerierungseinheit
2424
TrajektorienbewertungseinheitTrajektorienbewertungseinheit
2626
Überwachungseinheitmonitoring unit
2828
ManöverentscheidungseinheitManeuvers decision unit
3030
FahrzeugsteuereinheitVehicle control unit
3232
Fahrbahnkreuzung road junction
4040
Ideal-TrajektorieIdeal trajectory
4242
Zöger-Trajektorie Zöger trajectory
50, 52, 54, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 80, 82, 84, 8650, 52, 54, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 80, 82, 84, 86
Verfahrensschrittesteps

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012021282 A1 [0003]DE 102012021282 A1 [0003]
  • WO 2017/076593 A1 [0004, 0009]WO 2017/076593 A1 [0004, 0009]

Claims (12)

Verfahren zur Abstimmung von Fahrmanövern zwischen einem Fahrzeug (A) und mindestens einem Alius-Fahrzeug (B, C, D), mit folgenden Schritten - Ermitteln (50) eines geplanten Fahrpfades des Fahrzeugs (A), - Ermitteln von Umgebungsinformationen des Fahrzeugs (A) auf der Grundlage von Umgebungssensoren des Fahrzeugs (52), - Bestimmen einer Ideal-Trajektorie (40A) für einen vorgegebenen Zeit- oder Wegbereich (60) entlang des Fahrpfades auf der Grundlage des Fahrpfades und der Umgebungsinformationen, - Bestimmen einer Zöger-Trajektorie (42A) entlang des gleichen Fahrpfades (60), wobei die Zöger-Trajektorie (42A) gegenüber der Ideal-Trajektorie (40A) den gleichen Fahrpfad und eine geringere Länge aufgrund einer zeitlichen Verzögerung durch verminderte Fahrgeschwindigkeit aufweist, - Übermitteln der Ideal-Trajektorie (40A) und der Zöger-Trajektorie (42A) an die Alii-Fahrzeuge (62), - Empfangen (64) der Ideal-Trajektorie (40B, 40C, 40D) und der Zöger-Trajektorie (42B, 42C, 42D) der Alii-Fahrzeuge (B, C, D), - Ermitteln, ob eine Konfliktsituation vorliegt, wenn sich das Fahrzeug (A) und die Alii-Fahrzeuge (B, C, D) gemäß ihrer Ideal-Trajektorien (40A, 40B, 40C, 40D) bewegen (68), - bei Feststellung (68) einer Konfliktsituation Bestimmen eines konfliktfreien Vorgabe-Trajektorien-Satzes für alle Fahrzeuge (A, B, C, D), die auf der Grundlage eines für alle Fahrzeuge (A, B, C, D) identischen Regelsatzes für jedes Fahrzeug (A, B, C, D) ausgewählt wird aus der Ideal-Trajektorie oder der Zöger-Trajektorie (40, 42), - Bewegen des Fahrzeugs (A) entlang der dafür bestimmten Vorgabe-Trajektorie (70).A method of tuning driving maneuvers between a vehicle (A) and at least one Alius vehicle (B, C, D), comprising the following steps Determining (50) a planned driving path of the vehicle (A), Determining environmental information of the vehicle (A) on the basis of environmental sensors of the vehicle (52), Determining an ideal trajectory (40A) for a given time or distance range (60) along the travel path based on the travel path and the surrounding information, Determining a delay trajectory (42A) along the same travel path (60), the lag trajectory (42A) having the same travel path and a shorter length due to a time delay due to reduced vehicle speed compared to the ideal trajectory (40A), Transmitting the ideal trajectory (40A) and the delay trajectory (42A) to the Alii vehicles (62), Receiving (64) the ideal trajectory (40B, 40C, 40D) and the delay trajectory (42B, 42C, 42D) of the Alii vehicles (B, C, D), Determining whether there is a conflict situation when the vehicle (A) and the Alii vehicles (B, C, D) move according to their ideal trajectories (40A, 40B, 40C, 40D) (68), upon determination (68) of a conflict situation, determining a non-conflicting default trajectory set for all vehicles (A, B, C, D) based on a set of rules identical for all vehicles (A, B, C, D) for each Vehicle (A, B, C, D) is selected from the ideal trajectory or the delay trajectory (40, 42), - Moving the vehicle (A) along the designated default trajectory (70). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelsatz eine Regel umfasst, wonach ein Vorgabe-Trajektoriensatz bestimmt wird, der die größte Anzahl an Ideal-Trajektorien umfasst.Method according to Claim 1 , characterized in that the rule set comprises a rule, after which a default trajectory set is determined which comprises the largest number of ideal trajectories. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelsatz eine Regel umfasst, wonach ein Fahrzeug mit einer abknickenden Ideal-Trajektorie oder einem innerhalb eines vorgegebenen Zeitbereiches abknickenden Fahrpfad eine Priorität auf der Zöger-Trajektorie besitzt.Method according to Claim 1 , characterized in that the rule set comprises a rule, according to which a vehicle having a kinked ideal trajectory or a kinking within a predetermined time travel path has a priority on the Zöger trajectory. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelsatz eine Regel umfasst wonach, wenn kein konfliktfreier Vorgabe-Trajektoriensatz bestimmbar ist, ein Fahrzeug bestimmt wird, das für einen vorgegebenen kurzen Zeitraum abbremst und anschließend das Verfahren erneut durchlaufen wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the rule set comprises a rule whereby, if no conflict-free default trajectory set is determinable, a vehicle is determined which decelerates for a predetermined short period of time and then the process is run through again. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als abzubremsendes Fahrzeug dasjenige bestimmt wird, welches die geringste Fahrtgeschwindigkeit aufweist.Method according to Claim 4 , characterized in that as the braked vehicle that is determined which has the lowest travel speed. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als abzubremsendes Fahrzeug eines bestimmt wird, welches eine abknickende Ideal-Trajektorie aufweist.Method according to Claim 4 or 5 , characterized in that is determined as braked vehicle one which has a kinking ideal trajectory. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Bestimmen der Ideal-Trajektorie des Fahrzeugs Informationen fahrzeugsensorischer Umfeld-Wahrnehmung berücksichtigt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for determining the ideal trajectory of the vehicle information vehicle-sensory environment perception are taken into account. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Bestimmen der Ideal-Trajektorie des Fahrzeugs Informationen aus einer gespeicherten Straßenkarte und/oder über Kommunikationsmittel empfangene Informationen berücksichtigt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for determining the ideal trajectory of the vehicle information from a stored road map and / or information received via communication means are taken into account. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für Alii-Fahrzeuge, die störungsbedingt nur eine Trajektorie aussenden, diese als Ideal-Trajektorie des Alius-Fahrzeugs berücksichtigt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for ali vehicles which emit only a trajectory due to interference, these are taken into account as the ideal trajectory of the Alius vehicle. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug überprüft, ob eine Abstimmungssituation mit mindestens einem Alius-Fahrzeug vorliegt und sich an einem Abstimmungsprozess nicht beteiligt, falls seine Trajektorien konfliktfrei sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle checks whether a voting situation exists with at least one Alius vehicle and does not participate in a voting process if its trajectories are conflict-free. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug (A) zur Abstimmung von Fahrmanövern zwischen dem Fahrzeug (A) und mindestens einem Alius-Fahrzeug (B, C, D), umfassend: - eine Fahrsituationsanalyseeinrichtung (20) zum Ermitteln eines geplanten Fahrpfades des Fahrzeugs (A) sowie zum Ermitteln von Umgebungsinformationen des Fahrzeugs (A) auf der Grundlage von Umgebungssensoren des Kraftfahrzeugs (A), - eine Trajektorienbestimmungseinrichtung (22) zum Bestimmen einer Ideal-Trajektorie (40A) für einen vorgegebenen Zeit- oder Wegbereich entlang des Fahrpfades (A) auf der Grundlage des Fahrpfades und der Umgebungsinformationen, ferner zum Bestimmen einer Zöger-Trajektorie (42A) entlang des gleichen Fahrpfades, wobei die Zöger-Trajektorie (42A) gegenüber der Ideal-Trajektorie (40A) den gleichen Fahrpfad und eine geringere Länge aufgrund einer zeitlichen Verzögerung durch verminderte Fahrgeschwindigkeit aufweist, - eine Kommunikationseinrichtung (16) zur Kommunikation mit anderen Fahrzeugen (B, C, D) in der Umgebung (Alii-Fahrzeuge), die ausgebildet ist zum Übermitteln der Ideal-Trajektorie (40A) und der Zöger-Trajektorie (42A) an die Alii-Fahrzeuge (B, C, D) sowie zum Empfangen der Ideal-Trajektorie (40B, 40C, 40D) und der Zöger-Trajektorie (42B, 40C, 40D) der Alii-Fahrzeuge (B, C, D), - eine Trajektorienbewertungseinrichtung (24), die ausgebildet ist zu ermitteln, ob eine Konfliktsituation vorliegt, wenn sich das Fahrzeug (A) und die Alii-Fahrzeuge (B, C, D) gemäß ihrer Ideal-Trajektorien (40A, 40B, 40C, 40D) bewegen und ausgebildet ist, bei Feststellung einer Konfliktsituation zur Bestimmung eines konfliktfreien Vorgabe-Trajektorien-Satzes für alle Fahrzeuge (A, B, C, D), die auf der Grundlage eines für alle Fahrzeuge (A, B, C, D) identischen Regelsatzes für jedes Fahrzeug (A, B, C, D) ausgewählt wird aus der Ideal-Trajektorie (40) oder der Zöger-Trajektorie (42), - eine Signalausgabeeinrichtung (30), welche an eine anschließbare Fahrzeugkontrolleinrichtung die für das Fahrzeug (A) ermittelte Vorgabe-Trajektorie zu deren Abfahren ausgibt beziehungsweise dem Fahrzeugführer direkte Fahranweisungen ausgibt.Device for a motor vehicle (A) for coordination of driving maneuvers between the vehicle (A) and at least one Alius vehicle (B, C, D), comprising: - a driving situation analysis device (20) for determining a planned driving path of the vehicle (A) and for determining environmental information of the vehicle (A) on the basis of environmental sensors of the motor vehicle (A), trajectory determination device (22) for determining an ideal trajectory (40A) for a given time or distance range along the travel path (A) on the vehicle Basis of the driving path and the surrounding information, further for determining a Zöger trajectory (42A) along the same driving path, wherein the Zöger trajectory (42A) opposite the Ideal trajectory (40A) the same travel path and a shorter length due to a time delay by has reduced vehicle speed, - a communication device (16) for communication with other vehicles (B, C, D) in the environment (Alii vehicles), which is designed to transmit the ideal trajectory (40A) and the Zöger trajectory (42A) to the Alii vehicles (B, C, D) as well as to receive the ideal trajectory (40B, 40C, 40D) and the delay trajectory (42B, 40C, 40D) of the Alii vehicles (B , C, D), - trajectory evaluation means (24), which is designed to determine whether a conflict situation exists when the vehicle (A) and the Alii vehicles (B, C, D) are moving according to their ideal trajectories (40A , 40B, 40C, 40D), and is arranged, upon determination of a conflict situation, for determining a non-conflicting default trajectory set for all vehicles (A, B, C, D) based on one for all vehicles (A, B , C, D) identical set of rules for each vehicle (A, B, C, D) is selected from the Ideal trajectory (40) or the Zöger trajectory (42), - a signal output device (30) which is connected to a connectable vehicle control device the specified for the vehicle (A) default trajectory to their departure or outputs the vehicle leadership r outputs direct driving instructions. Kraftfahrzeug, umfassend eine Anzahl Umgebungssensoren (18), eine Vorrichtung (10) gemäß dem vorherigen Anspruch sowie einer Fahrzeugkontrolleinrichtung (30) zur autonomen Bewegung des Kraftfahrzeugs.Motor vehicle comprising a number of environmental sensors (18), a device (10) according to the previous claim and a vehicle control device (30) for the autonomous movement of the motor vehicle.
DE102018002609.5A 2018-03-29 2018-03-29 Method and device for coordinating driving maneuvers between a vehicle and at least one Alius vehicle Active DE102018002609B4 (en)

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