DE102018203063A1

DE102018203063A1 - Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit

Info

Publication number: DE102018203063A1
Application number: DE102018203063.4A
Authority: DE
Inventors: Jens Nessler; Marcus KLEINEHAGENBROCK; Jens Kotte; Robert Krajewski
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-03-01
Filing date: 2018-03-01
Publication date: 2019-09-05

Abstract

Eine Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit (112) als ein Teil einer Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung (100) umfasst eine Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit (124) und eine Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (126), wobei die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (126) eine regelbasierte Unteruntereinheit umfasst, welche dazu eingerichtet ist, auf Grundlage eine regelbasierten Algorithmus zu bestimmen, ob oder ob nicht das Ego-Fahrzeug das Abbiegen durchführen wird, ohne anzuhalten, wobei die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (126) dazu eingerichtet ist, die regelbasierte Unteruntereinheit zu aktivieren, wenn die Bewegung des Ego-Fahrzeugs, welches sich der Kreuzung nähert, von einem Geschwindigkeitsmodell für ein ungehindertes spurkreuzendes Abbiege-Manöver in einer langsamen Geschwindigkeitsrichtung abweicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit als ein Teil einer Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung, wobei die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung dazu eingerichtet ist, in einem Ego-Fahrzeug angebracht zu sein und einen Fahrer des Ego-Fahrzeugs beim Vermeiden einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug zu unterstützen, wenn er ein spurkreuzendes Abbiege-Manöver durchführt, wobei die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit eine Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit und eine Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, umfasst, wobei die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit dazu eingerichtet ist, eine Kollisionsrate als den Prozentsatz derjenigen Fahrzeugtrajektorien des Ego-Fahrzeugs aus einer vorbestimmten Mehrzahl von Fahrzeugtrajektorien zu bestimmen, welche in einer Kollision mit dem anderen Fahrzeug resultieren, wobei die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, dazu eingerichtet ist, einen Wahrscheinlichkeitswert, dass ein Fahrzeug nicht anhält, als die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, dass das Ego-Fahrzeug das spurkreuzende Abbiege-Manöver ohne zu stoppen fortführen wird, und wobei die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit dazu eingerichtet ist, einen Kollisionsrisiko-Vorhersagewert durch Multiplizieren der Kollisionsrate mit dem Wahrscheinlichkeitswert, dass ein Fahrzeug nicht anhält, zu bestimmen.
Eine spezifische Situation, in welcher die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung besonders hilfreich ist, ist eine Situation, in welcher das Ego-Fahrzeug ein Abbiege-Manöver durchführt, wobei es wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr kreuzt. In dem Folgenden wird die Erfindung daher mit Bezug auf diese spezifische Situation erklärt und beschrieben werden, um ihre Verständlichkeit zu erleichtern. Es sei jedoch erwähnt, dass dies auf keinen Fall dazu bestimmt ist, die Erfindung auf die Anwendung auf diese spezifische Situation zu limitieren.
Abbiege-Manöver, bei welchen wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr gekreuzt wird, treten in beiden Typen von Verkehrssystemen auf, dem Rechtsverkehrssystem und dem Linksverkehrssystem. In Rechtsverkehrssystemen, zum Beispiel in Kontinentaleuropa und den vereinigten Staaten von Amerika, wird während eines Links-Abbiege-Manövers wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr gekreuzt, während in Linksverkehrssystemen, zum Beispiel in Japan und dem vereinigten Königreich, wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr während eines Rechts-Abbiege-Manövers gekreuzt wird. Zum Zwecke der Einfachheit wird die Erfindung hierin mit Bezug auf ein Rechtsverkehrssystem beschrieben, insbesondere wenn sich auf die Zeichnungen bezogen wird. Zum Erhalten von analogen Situationen für ein Linksverkehrssystem können die für ein Rechtsverkehrssystem beschriebenen Situationen in Bezug auf die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs einfach gespiegelt werden, unmittelbar vor einem Starten des Lin ks-Abbiege-Manövers.
In einer anderen Anmeldung DE 10 2018 203 058.8 , deren gesamte Offenbarung hiermit durch Bezug aufgenommen ist, hat der Anmelder vorgeschlagen, den Wahrscheinlichkeitswert, dass nicht angehalten wird, unter Verwendung trainierter Entscheidungsbäume zu bestimmen. Dieser Ansatz funktioniert für ungehinderte spurkreuzende Abbiege-Manöver von Ego-Fahrzeugen sehr gut, insbesondere für Ego-Fahrzeuge, welche sich entlang einer Vorfahrtstraße bewegen. In dem Fall von gehinderten spurkreuzenden Abbiege-Manövern hatte sich jedoch gezeigt, dass es schwierig sein kann, zu bestimmen, ob ein Fahrer des Ego-Fahrzeugs beabsichtigt, ein Abbiege-Manöver durchzuführen, ohne an der Kreuzung zu stoppen. Gehinderte spurkreuzende Abbiege-Manöver können zum Beispiel durch eine Ampel, welche erst kürzlich von Rot zu Grün umgeschaltet hat, hervorgerufen werden oder können durch vorausfahrende Fahrzeuge hervorgerufen werden, welche auch beabsichtigen, ein spurkreuzendes Abbiege-Manöver durchzuführen, und sich der Kreuzung in einer schrittweisen Art nähern, oder können durch ein Vorfahrtgewähren-Zeichen oder ein entgegenkommendes Fahrzeug hervorgerufen werden, wenn sich das Ego-Fahrzeug auf einer Nicht-Vorfahrtstraße befindet.
Im Hinblick auf das Obige, ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem durch eine Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit des voranstehend erwähnten Typs gelöst, wobei die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, eine regelbasierte Unteruntereinheit umfasst, welche dazu eingerichtet ist, auf Grundlage eines regelbasierten Algorithmus zu bestimmen, ob oder ob nicht das Ego-Fahrzeug das Abbiegen durchführen wird, ohne anzuhalten, und wobei die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, dazu eingerichtet ist, die regelbasierte Unteruntereinheit zu aktivieren, wenn die Bewegung des Ego-Fahrzeugs, welches sich der Kreuzung nähert, von einem Geschwindigkeitsmodell für ein ungehindertes spurkreuzendes Abbiege-Manöver in einer langsamen Geschwindigkeitsrichtung abweicht.
Während Testfahrten hat sich gezeigt, dass typische Geschwindigkeitsprofile eines Ego-Fahrzeugs, welches ein ungehindertes spurkreuzendes Abbiege-Manöver durchführt, welche in ihrer Gesamtheit ein Geschwindigkeitsmodell eines ungehinderten spurkreuzenden Abbiege-Manövers definieren, durch ein enges Band beschrieben werden können, welches für jede Distanz von der Kreuzung eine jeweilige minimale Fahrzeuggeschwindigkeit aufweist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Regel basierte Algorithmus angewandt, wenn die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs unter die jeweilige Distanz-zu-Kreuzung-abhängige minimale Geschwindigkeit fällt.
Beim Analysieren von Testfahrten hat sich ferner gezeigt, dass regelbasierte Algorithmen, welche durch die regelbasierte Unteruntereinheit ausgeführt werden, in der Lage sind, ein Verhalten des Fahrers in gehinderten spurkreuzenden Abbiege-Situationen verlässlich vorherzusagen. Die so entwickelten regelbasierten Algorithmen haben ihre Zuverlässigkeit während weiterer Testfahrten bewiesen.
Eine Mehrzahl von Regeln kann denkbar sein. Diese Regeln können isoliert oder in Kombination von wenigstens zwei dieser Regeln verwendet werden.
Zum Beispiel kann die regelbasierte Unteruntereinheit dazu eingerichtet sein, zu bestimmen, dass das Ego-Fahrzeug beabsichtigt, das spurkreuzende Abbiege-Manöver durchzuführen, ohne an der Kreuzung anzuhalten, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Geschwindigkeitsschwellenwert überschreitet. Der vorbestimmte Geschwindigkeitsschwellenwert kann zum Beispiel 15 km/h betragen. In der Praxis besteht nur eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrer, welcher sein Fahrzeug auf eine Geschwindigkeit beschleunigt hat, welche den vorbestimmten Geschwindigkeitsschwellenwert überschreitet, wieder anhalten wird, bevor er das spurkreuzende Abbiege-Manöver tatsächlich durchführt. Je höher die Fahrzeuggeschwindigkeit ist, desto höher ist die Kein-Stopp-Wahrscheinlichkeit.
Zusätzlich oder als eine Alternative kann die regelbasierte Unteruntereinheit dazu eingerichtet sein, zu bestimmen, dass das Ego-Fahrzeug beabsichtigt, dass spurkreuzende Abbiege-Manöver durchzuführen, ohne an der Kreuzung anzuhalten, wenn die Fahrzeugbeschleunigung über einem vorbestimmten Beschleunigungs-Schwellenwert ist. In der Praxis neigen Fahrer dazu, ihre Fahrzeuge nur vorsichtig zu beschleunigen, wenn sie sich der Kreuzung nur annähern, und neigen dazu, ihr Fahrzeug anzuhalten, bevor sie das spurkreuzende Abbiege-Manöver tatsächlich durchführen. Je höher die Fahrzeugbeschleunigung ist, desto höher ist die Kein-Stopp-Wahrscheinlichkeit. Die momentane Fahrzeugbeschleunigung kann durch einen entsprechenden Beschleunigungssensor gemessen werden und/oder auf der Grundlage des Zustands eines Gaspedals bestimmt werden.
Zusätzlich oder als eine Alternative kann die regelbasierte Unteruntereinheit dazu eingerichtet sein, zu bestimmen, dass das Ego-Fahrzeug beabsichtigt, an der Kreuzung anzuhalten, wenn das Bremspedal des Ego-Fahrzeugs aktiviert wird. In der Praxis wird ein Fahrer, welcher beabsichtigt, das spurkreuzende Abbiege-Manöver durchzuführen, ohne anzuhalten, die Bremsen des Fahrzeugs nicht aktivieren.
Es ist offensichtlich, dass die voranstehend beschriebenen Regeln nur als Beispiele gegeben werden und nicht dazu bestimmt sind, den Umfang dieser Erfindung zu limitieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, dazu eingerichtet ist, den Aktivierungsstatus der regelbasierten Unteruntereinheit für wenigstens eine vorbestimmte Zeitperiode nach ihrer Aktivierung beizubehalten. Die vorbestimmte Zeitperiode kann zum Beispiel etwa 1,0 Sekunden betragen. Während der vorbestimmten Zeitperiode wird die Aktivierung der regelbasierten Unteruntereinheit beibehalten, ungeachtet dessen, ob oder ob nicht die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs von einem Geschwindigkeitsmodell eines ungehinderten spurkreuzenden Abbiege-Manövers in einer langsamen Geschwindigkeitsrichtung abweicht, um eine schnelle Wiederholung von Aktivierungen und Deaktivierungen der regelbasierten Unteruntereinheit zu vermeiden.
Ferner kann die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, wenigstens eine trainierte Entscheidungsbaum-Unteruntereinheit umfassen, wobei die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, dazu eingerichtet ist, die trainierte Entscheidungsbaum-Unteruntereinheit zu deaktivieren, wenn die regelbasierte Unteruntereinheit aktiviert ist, und umgekehrt. Somit kann, in einem Fall von ungehinderten spurkreuzenden Abbiege-Situationen, die Entscheidungsbaum-basierte Wahrscheinlichkeitsbestimmung, dass nicht angehalten wird, welche in der anderen Anmeldung des Anmelders beschrieben worden ist, angewendet werden, wohingegen in gehinderten spurkreuzenden Abbiege-Situationen die regelbasierte Wahrscheinlichkeitsbestimmung, dass nicht angehalten wird, angewendet werden kann.
Die Erfindung wird in größerem Detail mit Bezug auf eine spezifische Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:

1 ein Blockdiagramm einer Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung, welche eine Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit umfasst, gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Blockdiagramm einer Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ein Flussdiagramm einer Hauptroutine zeigt, welche durch die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung ausgeführt wird;
4 ein Flussdiagramm einer Subroutine zeigt, welche durch die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit ausgeführt wird;
5 ein Flussdiagramm einer Subroutine zeigt, welche durch eine Fahrzeug-Kein-Stopp-Wahrscheinlichkeits-Bestimmungsuntereinheit ausgeführt wird;
6a eine Grafik zeigt, welche eine Mehrzahl von typischen Kein-Stopp-Geschwindigkeitsprofilen für ungehinderte spurkreuzende Abbiege-Situationen darstellen;
6b eine Grafik zeigt, welche eine Mehrzahl von typischen Kein-Stopp-Geschwindigkeitsprofilen für gehinderte spurkreuzende Abbiege-Situationen darstellen; und
7 eine schematische Ansicht einer spurkreuzenden Abbiege-Situation zeigt, welche ein potentielles Kollisionsrisiko zwischen dem Ego-Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug hervorruft.

1 zeigt ein Blockdiagramm einer Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung 100, welche eine Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.
Die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung 100 umfasst eine Umgebungs-Überwachungseinheit 102, welche dazu eingerichtet ist, die Umgebung eines Ego-Fahrzeugs H zu überwachen. Zum Beispiel kann die Umgebungs-Überwachungseinheit 102 wenigstens einen Umgebungs-Überwachungssensor 104, welcher an dem Ego-Fahrzeug H angebracht ist, zum Beispiel eine Kamera, ein Radarsystem, ein Lidar-System, ein GPS-System oder dergleichen, und/oder wenigstens eine Kommunikationseinheit 106 umfassen, welche dazu eingerichtet ist, mit wenigstens einem Umgebungs-Überwachungssensor (nicht gezeigt) zu kommunizieren, welcher außerhalb des Ego-Fahrzeugs H angebracht ist, zum Beispiel unter Verwendung einer C2X-Kommunikationstechnologie.
Die Ausgabedaten, welche durch die Umgebungs-Überwachungseinheit 102 bereitgestellt werden, werden an eine Verkehrssituation-Analyseeinheit 108 weitergeleitet, welche dazu eingerichtet ist, die momentane Verkehrssituation des Ego-Fahrzeugs H relativ zu einem anderen Fahrzeug O zu analysieren und einen die Verkehrssituation repräsentierenden Wert für wenigstens einen die Verkehrssituation repräsentierenden Parameter zu bestimmen, zum Beispiel den Einschlagsfaktor und/oder die Zeit bis zu einer Kollision mit dem anderen Fahrzeug O. Zusätzlich kann die Verkehrssituation-Analyseeinheit 108 mit Sensoreinheiten des Ego-Fahrzeugs H verbunden sein, welche allgemein mit 110 bezeichnet werden, zum Beispiel einer Lenkradwinkel-Erfassungseinheit, welche den Lenkradwinkel des Ego-Fahrzeugs H anzeigt, einer Gierraten-Erfassungseinheit, welche die Gierrate des Ego-Fahrzeugs H anzeigt, und ähnlichen Erfassungseinheiten, welche weitere Betriebsparameter des Ego-Fahrzeugs H anzeigen.
Ferner werden die Ausgabedaten, welche durch die Umgebungs-Überwachungseinheit 102 bereitgestellt werden, an die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112 (welche weiter unten in größerem Detail beschrieben werden wird) weitergeleitet, welche dazu eingerichtet ist, vorherzusagen, ob oder ob nicht ein Risiko eines Kollidierens mit einem entgegenkommenden Fahrzeug O vorliegt, und einen entsprechenden Kollisionsrisiko-Vorhersagewert auszugeben. Die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112 ist ferner mit den Sensoreinheiten 110 des Ego-Fahrzeugs H verbunden. Optional kann die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112 auch Kartendaten von einer Kartendaten-Einheit 114 empfangen.
Der Kollisionsrisiko-Vorhersagewert, welcher durch die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112 ausgegeben wird, wird an eine Schwellenwert-Festlegungseinheit 116 weitergeleitet, welche dazu eingerichtet ist, einen Schwellenwert für den/die die Verkehrssituation repräsentierenden Parameter zu bestimmen, welcher/welche durch die Verkehrssituation-Analyseeinheit 108 bestimmt wird/werden.
Der Wert / die Werte des/der die Verkehrssituation repräsentierenden Parameters / Parameter, welcher/welche durch die Verkehrssituation-Analyseeinheit 108 bestimmt wird/werden, und der Schwellenwert / die Schwellenwerte, welcher/welche durch die Schwellenwert-Festlegungseinheit 116 bestimmt wird/werden, werden an eine Regel-/Steuereinheit 118 weitergeleitet, welche mit einer Bremseinheit 120 betriebsmäßig verbunden ist, um der Regel-/Steuereinheit 118 zu erlauben, einen Bremsbefehl an die Bremseinheit 120 für ein automatisches Bremsen des Ego-Fahrzeugs H auszugeben, um eine Kollision mit dem entgegenkommenden Fahrzeug O zu vermeiden. Optional kann die Regel-/Steuereinheit 118 mit weiteren Assistenzeinheiten betriebsmäßig verbunden sein, welche allgemein mit 122 bezeichnet werden, zum Beispiel einer Fahrer-Warn-Einheit, einer Sitzgurt-Straffungseinheit und dergleichen.
In dem Folgenden wird die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112 in größerem Detail mit Bezug auf 2 beschrieben werden.
Die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112, welche in 2 als ein gestrichelter Kasten gezeigt ist, umfasst eine Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit 124 und eine Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, 126.
Die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit 124 ist dazu eingerichtet, eine Kollisionsrate D16 (siehe 3 und 4) als den Prozentsatz derjenigen Fahrzeugtrajektorien des Ego-Fahrzeugs H aus einer vorbestimmten Mehrzahl von Fahrzeugtrajektorien zu bestimmen, welche in einer Kollision mit dem anderen Fahrzeug O resultieren. Weitere Details der Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit 124 werden weiter unten mit Bezug auf das Flussdiagramm von 4 gegeben werden.
Die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, 126 ist dazu eingerichtet, einen Wahrscheinlichkeitswert, dass ein Fahrzeug nicht anhält, D20 (siehe 3 und 5) als die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, dass das Ego-Fahrzeug H das spurkreuzende Abbiege-Manöver ohne zu stoppen fortführen wird. Weitere Details der Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, 126 werden weiter unten mit Bezug auf das Flussdiagramm von 5 gegeben werden.
Die Kollisionsrate D16, welche durch die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit 124 bestimmt wird, und der Wahrscheinlichkeitswert, dass das Fahrzeug nicht anhält, D20, welcher durch die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, 126 bestimmt wird, werden dann durch eine Multiplikationseinheit 128 multipliziert, um einen Kollisionsrisiko-Vorhersagewert D24 zu bestimmen (siehe 3).
Die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112 ist dazu eingerichtet, den bestimmten Kollisionsrisiko-Vorhersagewert D24 an die Schwellenwert-Festlegungseinheit 116 auszugeben (siehe 1).
Mit Bezug nun auf 3 wird der Prozess, welcher durch die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung 100 durchgeführt wird, in größerem Detail beschrieben werden.
Nachdem das Ego-Fahrzeug H in Schritt S10 gestartet worden ist, fährt der Prozess zu einem Schritt S12 fort, in welchem Daten von Sensoren erfasst werden, zum Beispiel Radardaten, Fahrzeugdaten und/oder Kartendaten.
Dann schreitet der Prozess zu Schritt S14 fort, in welchem eine Weg-Vorhersage-Subroutine ausgeführt wird. Die Weg-Vorhersage-Subroutine wird in größerem Detail mit Bezug auf 4 weiter unten beschrieben werden. Eine Kollisionsrate D16 wird durch die Weg-Vorhersage-Subroutine bestimmt.
Dann schreitet der Prozess zu einem Schritt S18 fort, in welchem eine Manöver-Vorhersage-Subroutine ausgeführt wird. Die Manöver-Vorhersage-Subroutine wird in größerem Detail weiter unten mit Bezug auf 5 beschrieben werden. Eine Kein-Stopp-Wahrscheinlichkeit D20 wird durch die Manöver-Vorhersage-Subroutine bestimmt.
Auf der Grundlage der Kollisionsrate D16, welche durch die Weg-Vorhersage-Subroutine S14 bestimmt worden ist, und der Kein-Stopp-Wahrscheinlichkeit D20, welche durch die Manöver-Vorhersage-Subroutine S18 bestimmt worden ist, wird das Kollisionsrisiko D24 in einem Schritt S22 durch Multiplizieren der Kollisionsrate D16 und der Kein-Stopp-Wahrscheinlichkeit D20 berechnet.
Nach dem Schritt S22 wird es in einem Schritt S26 bestimmt, ob das Kollisionsrisiko über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
In dem positiven Fall (Schritt S26: Ja) schreitet der Prozess zu einem Schritt S28 fort, in welchem es bestimmt wird, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs H unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, zum Beispiel 35 km/h, um falsch-positive Reaktionen zu verhindern.
In dem positiven Fall (Schritt S28: Ja) schreitet der Prozess zu einem Schritt S30 fort, in welchem es bestimmt wird, ob der Lenkradwinkel des Ego-Fahrzeugs H über einem vorbestimmten Schwellenwert, zum Beispiel über 25°, liegt.
In dem positiven Fall (Schritt S30: Ja) schreitet der Prozess zu einem Schritt S32 fort, in welchem ein autonomes Notbremsen (AEB) durchgeführt wird. Der Prozess kehrt dann zu Schritt S12 zurück und die nachfolgenden Schritte werden wieder durchgeführt, wie oben beschrieben.
Falls die Antwort auf einen der Schritte S26, S28, S30 negativ ist (Schritt S26: Nein oder Schritt S28: Nein oder Schritt S30: Nein) fährt der Prozess zu einem Schritt S34 fort, in welchem es überprüft wird, ob AEB momentan angewandt wird.
In dem positiven Fall (Schritt S34: Ja) wird AEB in einem Schritt S36 gestoppt und der Prozess kehrt zu Schritt S12 zurück. In dem negativen Fall (Schritt S34: Nein) kehrt der Prozess unverzüglich zu Schritt S12 zurück.
Mit Bezug nun auf 4 wird die Weg-Vorhersage-Subroutine in größerem Detail beschrieben werden.
Nachdem in die Weg-Vorhersage-Subroutine in Schritt S14 eingetreten worden ist, wird es in einem Schritt S40 bestimmt, ob das Ego-Fahrzeug H nahe zu einer Kreuzung ist.
Falls das Ego-Fahrzeug H nahe zu einer Kreuzung ist (Schritt S40: Ja) schreitet der Prozess zu einem Schritt S42 fort, in welchem es bestimmt wird, ob der Lenkradwinkel unter einem Schwellenwert für die erste Zeit ist.
In dem positiven Fall (Schritt S42: Ja) schreitet der Prozess zu einem Schritt S44 fort, in welchem das fahrzeugfeste Koordinatensystem des Ego-Fahrzeugs in ein kreuzungsfestes Koordinatensystem eingefroren wird.
Dem Schritt S44 folgend, fährt der Prozess mit Schritt S46 fort, in welchem alle relevanten entgegenkommenden Fahrzeuge erfasst werden und optional wird jedem entgegenkommenden Fahrzeug eine individuelle ID gegeben.
Der gleiche Schritt S46 wird auch ausgeführt, wenn die Antwort auf Schritt S42 negativ ist (Schritt S42: Nein), da es angenommen wird, dass das fahrzeugfeste Koordinatensystem des Ego-Fahrzeugs bereits in ein kreuzungsfestes Koordinatensystem in einem früheren Aufruf der Wegvorhersage-Subroutine S14 eingefroren worden ist.
Dann, in einem Schritt S48, werden Kartendaten und relevante entgegenkommende Fahrzeuge, welche in Schritt S46 erfasst worden sind, in das eingefrorene Koordinatensystem eingegeben.
Als Nächstes wird wenigstens ein möglicher Weg des Ego-Fahrzeugs H zum Durchführen des spurkreuzenden Abbiege-Manövers in Schritt S50 geschätzt und wenigstens ein möglicher Weg wird für jedes entgegenkommende Fahrzeug O zum Durchfahren der Kreuzung in einem Schritt S52 geschätzt. Eine detaillierte Beschreibung, wie diese Wegschätzung der Schritte S50 und S52 ausgeführt wird, wird unten mit Bezug auf 7 gegeben werden.
Mit Bezug auf 7 kann der mögliche Weg des Ego-Fahrzeugs H einen Vor-Abbiegeabschnitt S1, einen gekrümmten Abbiegeabschnitt S2 und einen Nach-Abbiegeabschnitt S3 umfassen. In einem Grundmodell können der Vor-Abbiegeabschnitt S1 und der Nach-Abbiegeabschnitt S3 durch gerade Linien angenähert werden, während der Abbiegeabschnitt S2 durch einen Kreisbogen angenähert werden kann, wobei der Bogen den Winkel X zwischen der Spur L1, auf welcher sich das Ego-Fahrzeug H der Kreuzung nähert, und der Spur L2 abdeckt, auf welcher das Ego-Fahrzeug H die Kreuzung verlässt.
Der Weg des entgegenkommenden Fahrzeugs O kann durch eine gerade Linie angenähert werden.
In einem nachfolgenden Schritt S54 werden mögliche Trajektorien des Ego-Fahrzeugs H zum Durchführen des spurkreuzenden Abbiege-Manövers berechnet. Es ist klar, dass eine Trajektorie die Sequenz von Positionen des Ego-Fahrzeugs H für eine Mehrzahl von Zeitpunkten beschreibt. In anderen Worten, selbst wenn sich das Ego-Fahrzeug H entlang ein und desselben Weges bewegt, können Trajektorien des Ego-Fahrzeugs verschieden sein, wenn sich das Ego-Fahrzeug H gemäß verschiedener Geschwindigkeitsprofile bewegt. Als ein Beispiel zeigt 6a eine Mehrzahl von typischen Kein-Stopp-Geschwindigkeitsprofilen, das heißt Geschwindigkeitsprofile zum Durchführen eines spurkreuzenden Abbiege-Manövers, ohne dass das Fahrzeug an der Kreuzung anhält, in ungehinderten spurkreuzenden Abbiege-Situationen, in einer Grafik, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit (in km/h) des Ego-Fahrzeugs H in der Y-Achse relativ zu der Distanz (in m) des Ego-Fahrzeugs H zu der kritischen Zone C (siehe 7) der Kreuzung in der X-Achse zeigt. Diese Geschwindigkeitsprofile können während Testfahrten bestimmt worden sein. Insbesondere bildet die Gesamtheit der Mehrzahl an Geschwindigkeitsprofilen von 6a ein Geschwindigkeitsmodell für ungehinderte spurkreuzende Abbiege-Situationen.
Ferner umfasst 6a eine untere Grenzkurve, welche durch eine gestrichelte Linie angezeigt ist. Diese untere Grenzkurve ist durch Bestimmen der jeweiligen untersten Geschwindigkeit aller Geschwindigkeitsprofile für jede Distanz zu der Kreuzung definiert und ist nur dazu bestimmt, das Verständnis davon zu vereinfachen, wenn ein tatsächliches Geschwindigkeitsprofil des Ego-Fahrzeugs H von dem Geschwindigkeitsmodell eines ungehinderten spurkreuzenden Abbiege-Manövers in einer geringen Geschwindigkeitsrichtung abweicht. Somit ist es auf keinen Fall dazu bestimmt, die Vielfalt von Prozessen zum Bestimmen einer derartigen Abweichung auf eine spezifische Ausführungsform zu begrenzen.
Dann schreitet der Prozess zu einem Schritt S56 fort, in welchem die Kollisionsrate D16 bestimmt wird. Insbesondere wird es überprüft, welche der Trajektorien des Ego-Fahrzeugs H in einer Kollision mit einem entgegenkommenden Fahrzeug O resultiert und die Kollisionsrate wird als die Anzahl von Trajektorien bestimmt, welche in einer Kollision resultieren, geteilt durch die Gesamtzahl von betrachteten Trajektorien. $K o l l i s i o n s r a t e = \frac{Anzahl von Ego - Fahrzeug - Trajektorien, welche in einer Kollision resultieren}{Anzahl aller betrachteter Ego - Fahrzeug - Trajektorien}$
Nach dem Schritt S56 oder falls die Antwort auf den Schritt S40 „Nein“ ist, kehrt der Prozess zu der Hauptroutine von 3 zurück.
Mit Bezug nun auf 5 beginnt die Manöver-Vorhersage-Subroutine S18 mit Schritt S19, in welchem es bestimmt wird, ob sich das Ego-Fahrzeug H gemäß einem Geschwindigkeitsprofil bewegt, welches ungehinderten spurkreuzenden Abbiege-Situationen entspricht.
In dem positiven Fall (Schritt S19: Ja), schreitet der Prozess zu einem Schritt S60 fort, in welchem Merkmale auf der Grundlage der Eingabedaten berechnet werden. Diese Merkmale können zum Beispiel umfassen:

- eine Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs H;
- eine Geschwindigkeitsänderung des Ego-Fahrzeugs H;
- eine Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs H;
- eine Beschleunigungsänderung des Ego-Fahrzeugs H;
- eine Bremsdruckänderung des Ego-Fahrzeugs H;
- eine Zeit des Ego-Fahrzeugs H, um mit der erfassten Verzögerung anzuhalten;
- eine Distanz zu einer Konfliktzone, das heißt die Zone der Kreuzung, in welcher eine Kollision am wahrscheinlichsten ist, aufzutreten;
- eine Distanz zu einer Konfliktzone nach einem Anhalten mit einererfassten Verzögerung;
- eine Distanz zu einer Konfliktzone nach einem Anhalten mit einem komfortablen Bremsen;
- einen Lenkwinkel;
- eine Lenkwinkeländerung.

Die berechneten Merkmale werden dann in eine Mehrzahl von trainierten Entscheidungsbäumen in einem Schritt S62 eingegeben, in welchem eine Reihe von Ja/Nein-Fragen gefragt und beantwortet wird, welche zu einer Vorhersage der Absicht des Fahrers des Ego-Fahrzeugs H führt, das spurkreuzende Abbiege-Manöver ohne an der Kreuzung anzuhalten, durchzuführen. Jeder der trainierten Entscheidungsbäume gibt einen Wahrscheinlichkeitswert aus. Eine Wähleinheit kombiniert alle solchen Wahrscheinlichkeiten aller Entscheidungsbäume zu einer sogenannten „Kein-Stopp-Wahrscheinlichkeit“ D20.
Ein mögliches Beispiel eines Wegs durch eine Entscheidungsbaum-Unteruntereinheit könnte sein:

Frage:: Ist die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs über 6,69 m/s?
Antwort:: Ja
Frage:: War die Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs innerhalb der letzten 0,4 Sekunden über 0,1 m/s²?
Antwort:: Ja
Frage:: Ist die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs über 82,8% des momentanen Geschwindigkeitslimits?
Antwort:: Ja
Ergebnis:: Die Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug nicht anhält, wird bestimmt, 100% zu sein

Die Schritte S60 und S62 entsprechen der Lehre der anderen Anmeldung DE 10 2018 203 058.8 des Anmelders und werden in einer trainierten Entscheidungsbaum-Unteruntereinheit 126a der Kein-Stopp-Wahrscheinlichkeit-Untereinheit 126 ausgeführt (siehe 2). Wie aus 6a gesehen werden kann, ist eine Entscheidungsbaum-basierte Manöver-Vorhersage für ungehinderte spurkreuzende Abbiege-Situationen zuverlässig, da deutlich vor der Kreuzung, zum Beispiel 15 bis 20 m vor der Kreuzung, bestimmt werden kann, ob oder ob nicht der Fahrer des Ego-Fahrzeugs H beabsichtigt, an der Kreuzung anzuhalten, bevor er das spurkreuzende Abbiege-Manöver durchführt. Wie aus 6b gesehen werden kann, ist dies jedoch nicht der Fall für gehinderte spurkreuzende Abbiege-Situationen.
Um die Zuverlässigkeit der Gesamtoperation der Kein-Stopp-Wahrscheinlichkeit-Untereinheit 126 auch in Langsam-Geschwindigkeit-Situationen zu verbessern, insbesondere in Situationen, welche gehinderten spurkreuzenden Abbiege-Situationen entsprechen, schlägt die vorliegende Erfindung vor, zu einem Schritt S66 fortzuschreiten, wenn die Antwort auf Schritt S19 negativ ist (Schritt S19: Nein), das heißt, wenn es in Schritt S19 entschieden wird, dass sich das Ego-Fahrzeug H nicht gemäß einem Geschwindigkeitsprofil bewegt, welches ungehinderten spurkreuzenden Abbiege-Situationen entspricht.
In dem Schritt S66 werden Langsam-Geschwindigkeit-Merkmale auf der Grundlage der Eingabedaten berechnet. Diese Merkmale können zum Beispiel umfassen:

- eine Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs (H);
- eine Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs (H); und
- eine Bremsdruckänderung des Ego-Fahrzeugs (H).

In einem nachfolgenden Schritt S68 wird wenigstens eine vorbestimmte Regel auf diese Langsam-Geschwindigkeit-Merkmale angewandt. Zum Beispiel kann es bestimmt werden, dass das Ego-Fahrzeug beabsichtigt, das spurkreuzende Abbiege-Manöver durchzuführen, ohne an der Kreuzung anzuhalten, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Geschwindigkeitsschwellenwert, zum Beispiel 15 km/h, überschreitet. Ferner kann es bestimmt werden, dass das Ego-Fahrzeug beabsichtigt, das spurkreuzende Abbiege-Manöver durchzuführen, ohne an der Kreuzung anzuhalten, wenn die Fahrzeugbeschleunigung über einem vorbestimmten Beschleunigungsschwellenwert ist. Darüber hinaus kann es bestimmt werden, dass das Ego-Fahrzeug beabsichtigt, an der Kreuzung anzuhalten, wenn das Bremspedal des Ego-Fahrzeugs aktiviert wird.
Unter Verwendung dieses regelbasierten Ansatzes der Schritte S66 und S68 für gehinderte spurkreuzende Abbiege-Situationen wird es erlaubt, die Zuverlässigkeit des Gesamtprozesses einer Vorhersage einer Kein-Stopp-Wahrscheinlichkeit zu steigern, welcher durch die Vorhersageuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (Kein-Stopp-Wahrscheinlichkeit-Untereinheit)126 ausgeführt wird. Die Schritte S66 und S68 werden in einer regelbasierten Unteruntereinheit 126b der Untereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, 126 ausgeführt (siehe 2).
Den Schritten S62 und S68 nachfolgend, kehrt die Subroutine zu der Hauptroutine von 3 in einem Schritt S64 zurück.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018203058 [0004, 0058]

Claims

Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit (112) als ein Teil einer Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung (100), wobei die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung (100) dazu eingerichtet ist, in einem Ego-Fahrzeug (H) angebracht zu sein und einen Fahrer des Ego-Fahrzeugs beim Vermeiden einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug (O) zu unterstützen, wenn er ein spurkreuzendes Abbiege-Manöver durchführt, wobei die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit (112) eine Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit (124) und eine Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (126) umfasst, wobei die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit (124) dazu eingerichtet ist, eine Kollisionsrate (D16) als den Prozentsatz derjenigen Fahrzeugtrajektorien des Ego-Fahrzeugs (H) aus einer vorbestimmten Mehrzahl von Fahrzeugtrajektorien zu bestimmen, welche in einer Kollision mit dem anderen Fahrzeug (O) resultieren, wobei die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (126) dazu eingerichtet ist, einen Wahrscheinlichkeitswert, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (D20) als die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, dass das Ego-Fahrzeug (H) das spurkreuzende Abbiege-Manöver ohne zu stoppen fortführen wird, und wobei die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit (112) dazu eingerichtet ist, einen Kollisionsrisiko-Vorhersagewert (D24) durch Multiplizieren der Kollisionsrate (D16) mit dem Wahrscheinlichkeitswert, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (D20) zu bestimmen, wobei die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (126) eine regelbasierte Unteruntereinheit (126b) umfasst, welche dazu eingerichtet ist, auf Grundlage eines regelbasierten Algorithmus zu bestimmen, ob oder ob nicht das Ego-Fahrzeug (H) das Abbiegen durchführen wird, ohne anzuhalten, und wobei die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (126) dazu eingerichtet ist, die regelbasierte Unteruntereinheit (126b) zu aktivieren, wenn die Bewegung des Ego-Fahrzeugs (H), welches sich der Kreuzung nähert, von einem Geschwindigkeitsmodell eines ungehinderten spurkreuzenden Abbiege-Manövers in einer Richtung einer geringen Geschwindigkeit abweicht.
Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die regelbasierte Unteruntereinheit (126b) dazu eingerichtet ist, zu bestimmen, dass das Ego-Fahrzeug (H) beabsichtigt, das spurkreuzende Abbiege-Manöver durchzuführen, ohne an der Kreuzung anzuhalten, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Geschwindigkeitsschwellenwert überschreitet.
Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die regelbasierte Unteruntereinheit (126b) dazu eingerichtet ist, zu bestimmen, dass das Ego-Fahrzeug (H) beabsichtigt, das spurkreuzende Abbiege-Manöver durchzuführen, ohne an der Kreuzung anzuhalten, wenn die Fahrzeugbeschleunigung über einem vorbestimmten Beschleunigungsschwellenwert ist.
Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die regelbasierte Unteruntereinheit (126b) dazu eingerichtet ist, zu bestimmen, dass das Ego-Fahrzeug (H) beabsichtigt, an der Kreuzung anzuhalten, wenn das Bremspedal des Ego-Fahrzeugs (H) aktiviert wird.
Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (126) dazu eingerichtet ist, den Aktivierungsstatus der regelbasierten Unteruntereinheit (126b) für wenigstens eine vorbestimmte Zeitperiode nach ihrer Aktivierung beizubehalten.
Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (126) wenigstens eine trainierte Entscheidungsbaum-Unteruntereinheit (126a) umfasst, wobei die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (126) dazu eingerichtet ist, die trainierte Entscheidungsbaum-Unteruntereinheit (126a) zu deaktivieren, wenn die regelbasierte Unteruntereinheit (126b) aktiviert ist, und umgekehrt.