DE102018218973A1 - Method for adapting a driving behavior of an autonomous vehicle, autonomous vehicle, special-purpose vehicle and system - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen eines Fahrverhaltens eines autonomen Fahrzeuges (4) umfassend die Schritte Ermitteln eines einsatzspezifischen Merkmals eines Sondereinsatzfahrzeuges und/oder drahtloses Empfangen einer von dem Sondereinsatzfahrzeug abgesandten einsatzspezifischen Information durch das autonome Fahrzeug (4); und Analysieren einer das autonome Fahrzeug (400) und das Sondereinsatzfahrzeug betreffenden Umgebungssituation basierend auf dem ermittelten spezifischen Merkmal und/oder der empfangenen abgesandten einsatzspezifischen Information durch das autonome Fahrzeug.The invention relates to a method for adapting a driving behavior of an autonomous vehicle (4), comprising the steps of determining an application-specific feature of a special emergency vehicle and / or wirelessly receiving an application-specific information sent by the special emergency vehicle by the autonomous vehicle (4); and analyzing an environmental situation relating to the autonomous vehicle (400) and the special emergency vehicle based on the determined specific feature and / or the received mission-specific information sent by the autonomous vehicle.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen eines Fahrverhaltens eines autonomen Fahrzeuges, ein autonomes Fahrzeug, ein Sondereinsatzfahrzeug und ein System.The present invention relates to a method for adapting a driving behavior of an autonomous vehicle, an autonomous vehicle, a special-purpose vehicle and a system.
Die Entwicklung automatisierter Fahrzeuge ist aktuell ein starker Trend. Im Bereich des hochautomatisierten Fahrens liegen die Herausforderungen vor allem darin, die notwendige Funktionalität und Zuverlässigkeit der Systeme in allen Situationen, d. h. zu jeder Zeit und an jedem Ort, sicher zu stellen. Ein Schritt auf dem Weg zur vollständigen Automatisierung in allen Situationen und ohne Notwendigkeit zur Fahrerübergabe in speziellen Situationen ist es, die volle Automatisierung nur in einer wohldefinierten, bekannten Infrastruktur vorzusehen. Gemäß derzeitigem Stand der Technik gibt es eine Vielzahl von Situationen, die von automatisierten Fahrzeugen nicht zuverlässig erkannt werden können, um darauf - wie auch ein menschlicher Fahrer bereits heute - in angemessener Weise reagieren zu können.The development of automated vehicles is currently a strong trend. In the field of highly automated driving, the main challenges are the necessary functionality and reliability of the systems in all situations, i.e. H. to ensure at any time and in any place. One step on the way to full automation in all situations and without the need for driver handover in special situations is to provide full automation only in a well-defined, known infrastructure. According to the current state of the art, there are a large number of situations that cannot be reliably recognized by automated vehicles in order to be able to react appropriately - just like a human driver today.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Anpassung eines Fahrverhaltens eines autonomen Fahrzeugs. Als „Fahrzeuge“ im Sinne der Erfindung kommen zum Beispiel Automobile, insbesondere Pkw und/oder Lkw und/oder Motoräder oder Flugzeuge und/oder Schiffe in Frage. Unter „autonom“ wird in Zusammenhang mit einem autonomen Fahrzeug vorzugweise eine Betriebsweise auf einer Autonomiestufe von drei oder höher gemäß SAE J 3016 verstanden. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst insbesondere die Schritte eines Ermittelns, insbesondere eines sensorischen Ermittelns, eines einsatzspezifischen Merkmals, zum Beispiel einer akustischen Signatur einer Sirene und/oder eines leuchtenden Blaulichtes und/oder Gelblichtes, eines Sondereinsatzfahrzeuges. Insbesondere kann unter einem „einsatzspezifischen Merkmal“ eines Sondereinsatzfahrzeuges ein Merkmal verstanden werden, welches lediglich innerhalb des Einsatzes Verwendung findet. Beispielsweise kann dem Ermitteln eines einsatzspezifischen Merkmals auch ein Ermitteln und Erkennen eines spezifischen Merkmals des Sondereinsatzfahrzeuges vorausgehen, wobei ein spezifisches Merkmal eine Größe und/oder eine Form des Einsatzfahrzeuges umfassen kann. Beispielsweise kann im Ansprechen auf das ermittelte und erkannte spezifische Merkmal ein Ermitteln des Einsatzstatus des Sondereinsatzfahrzeuges aufgrund des ermittelten einsatzspezifischen Merkmals erfolgen. Das Ermitteln erfolgt durch das autonome Fahrzeug, beispielsweise durch eine akustische Sensorik dessen. Der Begriff „Sondereinsatzfahrzeug“ schließt insbesondere ein Feuerwehrfahrzeug und/oder ein Polizeifahrzeug und/oder einen Krankenwagen und/oder einen Notarztwagen und/oder Räumdienstfahrzeuge, insbesondere einen Schneepflug, und/oder Straßenkehrmaschinen und/oder Schwertransporter und/oder Einsatzfahrzeuge des technischen Hilfswerkes und/oder Panzer und/oder Polizeifahrzeuge mit Wasserwerfern ein. Insbesondere folgt auf das Ermitteln des spezifischen Merkmals des Sondereinsatzfahrzeuges ein Erkennen des Sondereinsatzfahrzeuges als solches durch das autonome Fahrzeug. Dies kann insbesondere über eine Auswerteeinheit eines entsprechenden Sensors, insbesondere eine CPU und/oder einen Mikrocontroller und/oder eine elektronische Steuereinheit, erfolgen. Zusätzlich oder alternativ umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ein drahtloses, insbesondere über Funk und/oder GPS, Empfangen einer vor dem Sondereinsatzfahrzeug abgesandten einsatzspezifischen Information durch das autonome Fahrzeug. Eine einsatzspezifische Information umfasst insbesondere einen Einsatzstatus (zum Beispiel einen akuten Notfall oder eine Lehrfahrt) eines Sondereinsatzfahrzeuges. Die durch das Sondereinsatzfahrzeug ausgesandte Information kann insbesondere über jegliche in Frage kommende und drahtlos kommunizierende Sendeeinheiten ausgesandt werden. Insbesondere kann die drahtlose Kommunikation über eine „Sondereinsatzfahrzeug-zu-X-Kommunikation stattfinden“, wobei „X“ entweder das autonome Fahrzeug oder eine Zwischenspeichereinheit, insbesondere eine Mobile-Edge-Cloud, umfassen kann. Bei einer Kommunikation über eine Zwischenspeichereinheit kann die darin enthaltene, durch das Sondereinsatzfahrzeug abgesandte einsatzspezifische Information, durch ein autonomes Fahrzeug abgerufen werden. In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein Analysieren einer das autonome Fahrzeug und das Sondereinsatzfahrzeug betreffenden Umgebungssituation basierend auf dem ermittelten einsatzspezifischen Merkmal und/oder basierend auf der abgesandten einsatzspezifischen Information. Hierbei kann z.B. ein Abstand des autonomen Fahrzeuges zu dem Sondereinsatzfahrzeug, eine Trajektorie des Einsatzfahrzeuges und/oder ein Einsatzstatus des Sondereinsatzfahrzeuges, analysiert werden. Insbesondere umfasst das Analysieren eine Aggregation aller vorliegenden sensorisch ermittelten Informationen bezüglich des Sondereinsatzfahrzeuges und des autonomen Fahrzeuges. Hierbei ist es insbesondere möglich, dass die gesammelten Informationen, welche bezüglich des einsatzspezifischen Merkmals ermittelt werden und/oder bezüglich der einsatzspezifischen Informationen empfangen werden, einer aktuellen Verkehrssituation des autonomen Fahrzeuges zugeordnet werden. Aus der analysierten Umgebung werden dann innerhalb des autonomen Fahrzeuges Daten betreffend die analysierte Umgebung für die weitere interne Datenverarbeitung erzeugt. Insbesondere erfolgt das Analysieren zusätzlich basierend auf Verkehrsdaten des autonomen Fahrzeuges. Derartige Verkehrsdaten können eine Position und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Fahrtrichtung und/oder eine geplante Trajektorie und/oder Routenführung des autonomen Fahrzeuges umfassen. Weiterhin können Verkehrsdaten eine Straßenart, zum Beispiel Autobahnen und/oder Landstraßen, einen Detailkontext, zum Beispiel einen Tunnel, und/oder einen Kreisverkehr und/oder Fahrspuren und/oder eine Helligkeit, zum Beispiel bei Tag oder bei Nacht, und/oder Straßenverkehrsordnungsvorschriften, zum Beispiel Tempolimits und/oder Einbahnstraßenschilder, und/oder Ampelphasen umfassen. Somit können derartige Verkehrsdaten entweder Ego-Daten, d.h. Daten des autonomen Fahrzeuges und/oder Umgebungsdaten umfassen. Somit können die Verkehrsdaten entweder sensorisch durch das autonome Fahrzeug ermittelt werden und/oder über ein Funknetz durch das Sondereinsatzfahrzeug bereitgestellt werden. Mit anderen Worten kann das autonome Fahrzeug aufgrund von Informationen, welche es sensorisch ermittelt hat und/oder durch das Sondereinsatzfahrzeug ausgesandte Informationen analysieren, ob eine Umgebungssituation, welche Umgebungsparameter, z.B. ein Abstand, für das autonome Fahrzeug in Bezug auf das Einsatzfahrzeug vorliegen. Nach dem Analysieren der Umgebungssituation und dem darauf basierenden Erstellen von Daten betreffend die Umgebungssituation, wobei die Daten insbesondere Positionen des Sondereinsatzfahrzeuges und eines autonomen Fahrzeuges betreffen, kann durch einen Vergleich der Daten betreffend die Umgebungssituation mit einer vordefinierten Referenz, die beispielsweise auf einem Speicher des autonomen Fahrzeuges hinterlegt ist, insbesondere innerhalb des autonomen Fahrzeuges und/oder auf einer Cloud festgestellt werden, ob ein Fahrverhalten angepasst werden muss. Insbesondere ist der vordefinierten Referenz ein Kriterium bezüglich eines Durchführens eines Anpassens eines Fahrverhaltens zugewiesen. Insbesondere kann das Kriterium besagen, dass das Sondereinsatzfahrzeug im Einsatz sein muss. Beispielsweise kann das Kriterium zusätzlich oder alternativ besagen, dass eine räumliche Nähe des Sondereinsatzfahrzeuges und/oder ein Benutzen derselben Spur durch das Sondereinsatzfahrzeug und/oder ein voraussichtliches Aufeinandertreffen des Sondereinsatzfahrzeuges und des autonomen Fahrzeuges, insbesondere an einer Ampel, eine Anpassung eines Fahrverhaltens des autonomen Fahrzeuges erfordert. Sollte sich beispielsweise durch den Vergleich der Daten betreffend die analysierte Umgebungssituation mit der vordefinierten Referenz ergeben, dass ein Sondereinsatzfahrzeug in unmittelbarer Nähe, insbesondere in einer Distanz von 30 Metern des autonomen Fahrzeuges befindet, kann die vordefinierte Referenz das Kriterium enthalten, dass bei einer Entfernung von ≤ 50 Metern seitens des autonomen Fahrzeuges ein Anpassen des Fahrverhaltens notwendig ist, was somit beispielsweise ein Verringern der Geschwindigkeit durch das autonome Fahrzeug zufolge haben kann. Insbesondere kann ein autonomes Fahrzeug zusätzlich oder alternativ durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Rettungsgasse bilden, wenn beispielsweise ein Blaulichtsignal seitens des autonomen Fahrzeuges detektiert wurde und zudem das autonome Fahrzeug das Sondereinsatzfahrzeug aufgrund seiner Position auf der jeweiligen Fahrspur behindern würde. Somit hat das erfindungsgemäße Verfahren zum Vorteil, dass eine Interaktion von autonomen Fahrzeugen mit Sondereinsatzfahrzeugen möglich ist, ohne diese zu behindern. Auch kann ein Sondereinsatzfahrzeug explizit in einen Verkehrskontext des autonomen Fahrzeuges eingeordnet werden, um somit keine unnötigen Anpassungen des Fahrverhaltens seitens des autonomen Fahrzeuges vorzunehmen. Weiterhin kann somit der Fahrkomfort verbessert werden, da innerhalb eines autonomen Betriebsmodus` keine Fahrerübergabe bezüglich eines Sondereinsatzfahrzeuges notwendig ist.According to a first aspect, the present invention relates to a method for adapting a driving behavior of an autonomous vehicle. “Vehicles” in the sense of the invention include, for example, automobiles, in particular cars and / or trucks and / or motorcycles or airplanes and / or ships. In connection with an autonomous vehicle, “autonomous” is preferably understood to mean an operating mode at an autonomy level of three or higher in accordance with SAE J 3016. The method according to the invention comprises in particular the steps of determining, in particular sensory, an application-specific feature, for example an acoustic signature of a siren and / or a shining blue light and / or yellow light, of a special-purpose vehicle. In particular, a “mission-specific characteristic” of a special emergency vehicle can be understood to mean a characteristic that is only used within the mission. For example, the determination of a mission-specific characteristic can also be preceded by a determination and recognition of a specific characteristic of the special emergency vehicle, wherein a specific characteristic can include a size and / or a shape of the emergency vehicle. For example, in response to the determined and identified specific characteristic, the operational status of the special emergency vehicle can be ascertained on the basis of the determined mission-specific characteristic. The determination is carried out by the autonomous vehicle, for example by an acoustic sensor system thereof. The term “special emergency vehicle” includes in particular a fire engine and / or a police vehicle and / or an ambulance and / or an ambulance and / or emergency service vehicles, in particular a snow plow, and / or street sweepers and / or heavy goods vehicles and / or emergency vehicles of the technical relief agency and / or tanks and / or police vehicles with water cannons. In particular, the determination of the specific feature of the special emergency vehicle is followed by the autonomous vehicle recognizing the special emergency vehicle as such. This can be done in particular via an evaluation unit of a corresponding sensor, in particular a CPU and / or a microcontroller and / or an electronic control unit. Additionally or alternatively, the method according to the invention comprises a wireless, in particular via radio and / or GPS, reception of mission-specific information sent in front of the special-purpose vehicle by the autonomous vehicle. Mission-specific information includes, in particular, a mission status (for example, an acute emergency or a training trip) of a special-purpose vehicle. The information emitted by the special-purpose vehicle can in particular be emitted via any suitable and wirelessly communicating transmission units. In particular, the wireless communication can take place via a “special emergency vehicle-to-X communication”, wherein “X” can comprise either the autonomous vehicle or a temporary storage unit, in particular a mobile edge cloud. In the case of communication via an intermediate storage unit, the mission-specific information contained therein and sent by the special emergency vehicle can be called up by an autonomous vehicle. In a further step of the method according to the invention, an environmental situation relating to the autonomous vehicle and the special emergency vehicle is analyzed based on the determined application-specific characteristic and / or based on the transmitted application-specific information. For example, a distance between the autonomous vehicle and the special emergency vehicle, a trajectory of the emergency vehicle and / or an operational status of the special emergency vehicle can be analyzed. In particular, the analysis comprises an aggregation of all available sensor-based information relating to the special-purpose vehicle and the autonomous vehicle. It is in particular possible here that the collected information, which is determined with regard to the application-specific feature and / or received with respect to the application-specific information, is assigned to a current traffic situation of the autonomous vehicle. Data relating to the analyzed environment for further internal data processing are then generated from the analyzed environment within the autonomous vehicle. In particular, the analysis is additionally based on traffic data of the autonomous vehicle. Such traffic data can include a position and / or a speed and / or a direction of travel and / or a planned trajectory and / or route guidance of the autonomous vehicle. Furthermore, traffic data can include a type of road, for example motorways and / or country roads, a detailed context, for example a tunnel, and / or a roundabout and / or lanes and / or a brightness, for example during the day or at night, and / or road traffic regulations. for example include speed limits and / or one-way street signs, and / or traffic light phases. Traffic data of this type can thus include ego data, ie data of the autonomous vehicle and / or environmental data. The traffic data can thus either be determined by sensors from the autonomous vehicle and / or provided by the special-purpose vehicle via a radio network. In other words, the autonomous vehicle can analyze on the basis of information which it has determined by sensors and / or information emitted by the special emergency vehicle whether there is an environmental situation, which environmental parameters, for example a distance, for the autonomous vehicle in relation to the emergency vehicle. After analyzing the environmental situation and creating data relating to the environmental situation based thereon, the data relating in particular to positions of the special-purpose vehicle and an autonomous vehicle, the data relating to the environmental situation can be compared with a predefined reference, for example stored on a memory of the autonomous vehicle Vehicle is stored, in particular within the autonomous vehicle and / or on a cloud to determine whether a driving behavior needs to be adjusted. In particular, the predefined reference is assigned a criterion with regard to performing an adaptation of a driving behavior. In particular, the criterion can state that the special-purpose vehicle must be in use. For example, the criterion can additionally or alternatively state that a spatial proximity of the special-purpose vehicle and / or use of the same lane by the special-purpose vehicle and / or an expected encounter of the special-purpose vehicle and the autonomous vehicle, in particular at a traffic light, an adaptation of a driving behavior of the autonomous vehicle required. If, for example, the comparison of the data relating to the analyzed environmental situation with the predefined reference shows that a special-purpose vehicle is in the immediate vicinity, in particular at a distance of 30 meters from the autonomous vehicle, the predefined reference can contain the criterion that at a distance of ≤ 50 meters on the part of the autonomous vehicle, an adaptation of the driving behavior is necessary, which can therefore result, for example, in a reduction in speed by the autonomous vehicle. In particular, an autonomous vehicle can additionally or alternatively form a rescue alley using the method according to the invention if, for example, a blue light signal was detected by the autonomous vehicle and the autonomous vehicle would also hinder the special-purpose vehicle due to its position in the respective lane. The method according to the invention thus has the advantage that an interaction of autonomous vehicles with special-purpose vehicles is possible without hindering them. A special-purpose vehicle can also be explicitly classified in a traffic context of the autonomous vehicle so that the autonomous vehicle does not make any unnecessary adjustments to the driving behavior. Furthermore, driving comfort can thus be improved, since in an autonomous operating mode, no driver handover with regard to a special emergency vehicle is necessary.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Inhalt.The dependent claims contain advantageous developments and refinements of the method according to the invention.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, umfasst dieses den Schritt eines Generierens einer Vorgabe eines an die analysierte Umgebungssituation angepassten Fahrverhaltens durch das autonome Fahrzeug, wenn das Kriterium der vordefinierten Referenz erfüllt ist. Insbesondere kann diese Vorgabe ein langsameres Fahren und/oder ein Bilden einer Rettungsgasse und/oder ein „weiter rechts Fahren innerhalb des einen Fahrkorridors“ und/oder ein Anhalten an einer Ampel trotz Grünphase und/oder ein weiträumiges Umfahren von Gefahrenstellen umfassen. Beispielsweise kann ein Anpassen des Fahrverhaltens eine Adaption einer Fahr-Trajektorie umfassen, wobei eine Adaption einer Fahrtrajektorie eine Querführung zum Abfahren dieser Trajektorie und/oder eine Information und/oder Warnung des Fahrzeuginsassen, beispielsweise eine Ansteuerung einer Mensch-Maschinen-Schnittstelle, umfassen.According to an advantageous development of the method according to the invention, this comprises the step of the autonomous vehicle generating a specification of a driving behavior adapted to the analyzed environmental situation if the criterion of the predefined reference is met. In particular, this specification can include slower driving and / or forming an emergency lane and / or “driving further to the right within one driving corridor” and / or stopping at a traffic light despite the green phase and / or driving around danger spots over a wide area. For example, an adaptation of the driving behavior can include an adaptation of a driving trajectory, wherein an adaptation of a driving trajectory comprises lateral guidance for driving off this trajectory and / or information and / or warning of the vehicle occupant, for example activation of a human-machine interface.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Ermitteln über eine Kamerasensorik erfolgen. Die Kamerasensorik kann insbesondere ein Ermitteln und ein Erkennen bezüglich eines äußeren Erscheinungsbildes des Sondereinsatzfahrzeuges, zum Beispiel einer Form und/oder einer Größe, spezifischer Merkmale, wie zum Bespiel optischer Signalleuchten und/oder einer Fahrzeugbeschriftung und/oder von Dachaufbauten und/oder Vorhandensein von Aluminium-Rollläden, umfassen. Falls ein derartiges spezifisches Merkmal vorhanden ist, kann die Sensorik insbesondere ein Ermitteln eines einsatzspezifischen Merkmals durchführen. Zusätzlich oder alternativ kann das Ermitteln und insbesondere das Erkennen eines spezifischen Merkmals eines Sondereinsatzfahrzeuges über eine Radar-Sensorik erfolgen. Dies kann insbesondere aufgrund einer Radarsignatur, wie sie zum Beispiel für Sondereinsatzfahrzeuge zu erwarten ist, erfolgen. Sondereinsatzfahrzeuge weisen insbesondere charakteristische äußere Merkmale auf, die je nach Auflösungsvermögen des Radarsensors und Leistungsfähigkeit der nachfolgenden Auswerteinheit zur Detektion verwendet werden können. Hierbei kommen insbesondere Dachaufbauten in Frage. Zusätzlich oder alternativ kann das Sondereinsatzfahrzeug über eine LiDAR-Sensorik erkannt werden. Hierbei kommt insbesondere eine spezielle LiDAR-Signatur, ähnlich zur Radar-Sensorik, in Frage. Ferner kann ein einsatzspezifisches Merkmal des Sondereinsatzfahrzeuges über eine akustische Sensorik ermittelt und insbesondere erkannt werden. Als akustische Sensorik kommen insbesondere ein Mikrophon und/oder ein Ultraschall-Sensor, welche an autonomen Fahrzeugen installierbar sind, in Frage. Hierbei kann insbesondere eine Signalcharakteristik des Sondereinsatzfahrzeuges, sofern dieses insbesondere eine Sirene aufweist verwendet werden, um ein einsatzspezifisches Merkmal zu ermitteln. Somit können erfindungsgemäß insbesondere Sondereinsatzfahrzeuge sowohl anhand ihrer äußeren Erscheinung als auch anhand von Einsatzsignalisierung, zum Beispiel einer Sirene, je nach Sensorik erkannt werden.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, the determination can take place via a camera sensor system. The camera sensor system can in particular determine and recognize an external appearance of the special-purpose vehicle, for example a shape and / or a size, specific features such as, for example, optical signal lights and / or vehicle lettering and / or roof structures and / or the presence of aluminum - roller shutters. If such a specific feature is present, the sensor system can in particular determine an application-specific one Perform feature. Additionally or alternatively, the determination and in particular the detection of a specific feature of a special emergency vehicle can be carried out via a radar sensor system. This can be done in particular on the basis of a radar signature, as is to be expected, for example, for special emergency vehicles. Special-purpose vehicles in particular have characteristic external features that can be used for detection depending on the resolving power of the radar sensor and the performance of the subsequent evaluation unit. Roof structures are particularly suitable here. Additionally or alternatively, the special-purpose vehicle can be recognized via a LiDAR sensor system. A special LiDAR signature, similar to radar sensors, is particularly suitable. Furthermore, an application-specific feature of the special-purpose vehicle can be determined and in particular recognized by means of an acoustic sensor system. Acoustic sensors include, in particular, a microphone and / or an ultrasound sensor that can be installed on autonomous vehicles. In particular, a signal characteristic of the special-purpose vehicle, if it has a siren in particular, can be used to determine an application-specific characteristic. Thus, according to the invention, special emergency vehicles, in particular, can be recognized based on their external appearance as well as on the basis of emergency signaling, for example a siren, depending on the sensor system.
Gemäß einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, kann indirekte Kommunikation zwischen Sondereinsatzfahrzeug und autonomem Fahrzeug erfolgen, sodass die durch das Sondereinsatzfahrzeug ausgesandte einsatzspezifische Information zunächst auf einer Zwischenspeichereinheit gespeichert wird und für das autonome Fahrzeug empfangbar, insbesondere abrufbar bereitgestellt, wird. Insbesondere ist hier eine Sondereinsatzfahrzeugzu-X-Kommunikation vorgesehen. Hierbei kann X insbesondere für das autonome Fahrzeug (im Falle einer direkten Kommunikation) oder die Zwischenspeichereinheit stehen. Insbesondere können die einsatzspezifischen Informationen eine Art des Sondereinsatzfahrzeuges und/oder einen Einsatzstatus des Sondereinsatzfahrzeuges umfassen. Weiterhin kann die Information eine Position und/oder eine Geschwindigkeit des Sondereinsatzfahrzeuges und/oder eine geplante Routenführung beziehungsweise, eine Trajektorie des Sondereinsatzfahrzeuges, umfassen. Beispielsweise kann eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation stattfinden, wobei eine direkte Kommunikation zwischen Sondereinsatzfahrzeug und autonomen Fahrzeug möglich ist. Eine Fahrzeug-zu-Zwischenspeichereinheit-Kommunikation ermöglicht zusätzlich oder alternativ, insbesondere eine Fahrzeug-zu-X Infrastruktur (zum Beispiel in einem Übergang mit einem Mobilfunknetz oder einem Mobil-Edge-Cloud-Kommunikation). Ferner kann ein Aussenden der Information ein Multicasting, d.h. eine Übermittlung an ausgewählte Empfänger, umfassen. Dabei können insbesondere selektiv autonome Fahrzeuge, welche in der Nähe von dem Sondereinsatzfahrzeug sind, die ausgesandten Informationen erhalten. Weiterhin kann beispielsweise ein Broadcasting stattfinden, d.h. eine Übersendung der durch das Sondereinsatzfahrzeug ausgesandten Information an alle erreichbaren Empfänger. Zusätzlich oder alternativ kann Geo-Broadcasting stattfinden, d.h. eine Übermittlung an alle Fahrzeuge in einer Relevanzregion. Dies hat insbesondere zum Vorteil, dass der Einsatzbereich der Sondereinsatzfahrzeugzu-X Kommunikation beispielsweise über Funkkanäle, unabhängig von optischen Erfassungsbereichen der Sensorik des autonomen Fahrzeuges ist. Insbesondere funktioniert dieses Verfahren dadurch auch in Situationen mit permanenter und/oder temporärer Sichtverdeckung sowie mit einer sehr hohen Reichweite.According to an advantageous variant of the method according to the invention, indirect communication can take place between the special-purpose vehicle and the autonomous vehicle, so that the mission-specific information sent out by the special-purpose vehicle is first stored on a temporary storage unit and is made available for the autonomous vehicle to receive, in particular to retrieve. In particular, special emergency vehicle-to-X communication is provided here. Here, X can in particular stand for the autonomous vehicle (in the case of direct communication) or the intermediate storage unit. In particular, the mission-specific information can include a type of special-purpose vehicle and / or an operational status of the special-purpose vehicle. Furthermore, the information can include a position and / or a speed of the special emergency vehicle and / or a planned route guidance or, a trajectory of the special emergency vehicle. For example, vehicle-to-vehicle communication can take place, direct communication between the special-purpose vehicle and the autonomous vehicle being possible. Vehicle-to-buffer unit communication additionally or alternatively enables, in particular, a vehicle-to-X infrastructure (for example in a transition with a mobile radio network or a mobile edge cloud communication). Furthermore, broadcasting the information can be multicasting, i.e. a transmission to selected recipients. In particular, autonomous vehicles that are in the vicinity of the special-purpose vehicle can selectively receive the transmitted information. Broadcasting can also take place, e.g. a transmission of the information sent by the special emergency vehicle to all accessible recipients. Additionally or alternatively, geo broadcasting can take place, i.e. a transmission to all vehicles in a relevance region. This has the particular advantage that the area of application of the special-purpose vehicle-X communication, for example via radio channels, is independent of the optical detection areas of the sensors of the autonomous vehicle. In particular, this method also works in situations with permanent and / or temporary visual obscuration and with a very long range.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das erkannte spezifische Merkmal, wodurch ein Ermitteln eines einsatzspezifischen Merkmals veranlasst wird, eine Größe und/oder eine Form und/oder einen Schriftzug des Sondereinsatzfahrzeuges und/oder eine RADAR-Signatur umfassen. Das einsatzspezifische Merkmal kann eine aktivierte Signalleuchte und/oder eine Charakteristik eines Lichtsignals der Signalleuchte und/oder eine akustische Signatur des Sondereinsatzfahrzeuges umfassen. Eine Charakteristik eines Lichtsignals kann insbesondere eine Reflexion der aktiven Signalanlagen des Sondereinsatzfahrzeuges betreffen. Insbesondere können diese Sondersignale der aktiven Signalanlage an Objekten, insbesondere Bäumen und/oder Fahrzeugen und/oder Hauswänden oder Fahrbahnböden und/oder Spiegeln reflektiert werden. Diese charakteristischen Reflexionen können insbesondere genutzt werden, um ein herannahendes Sondereinsatzfahrzeug sensorisch zu erkennen und somit ein einsatzspezifisches Merkmal des Sondereinsatzfahrzeuges erfindungsgemäß zu ermitteln. Hierbei können die Reflexionen bezüglich der charakteristischen Farbe und/oder Frequenz des Lichtsignales über mehrere Einzelbilder hinweg detektiert werden. Diese Frequenz des Lichtsignals kann beispielsweise mit der Hilfe einer Fourier-Transformation im Farbraum des relevanten Bildausschnittes bereits mit wenigen Einzelbildern über eine Kamerasensorik ermittelt werden. Durch die Änderung der Intensität der Reflexion kann außerdem die Entfernung beziehungsweise die Entfernungsänderung abgeschätzt werden. Anhand einer Lokalisationseinheit, welche zum Beispiel auf GPS und/oder Mobilfunk basiert, kann das autonome Fahrzeug insbesondere seine aktuelle Position bestimmen, womit es insbesondere mit Hilfe einer Datenbank die Daten betreffend die regionalspezifischen Eigenschaften der Lichtsignale von Sondereinsatzfahrzeugen erhalten kann.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, the identified specific feature, which causes a deployment-specific feature to be determined, can include a size and / or a shape and / or a lettering of the special-purpose vehicle and / or a RADAR signature. The mission-specific feature can include an activated signal lamp and / or a characteristic of a light signal of the signal lamp and / or an acoustic signature of the special-purpose vehicle. A characteristic of a light signal can relate in particular to a reflection of the active signal systems of the special-purpose vehicle. In particular, these special signals of the active signal system can be reflected on objects, in particular trees and / or vehicles and / or house walls or road surfaces and / or mirrors. These characteristic reflections can be used in particular to detect an approaching special emergency vehicle by sensor and thus to determine an application-specific characteristic of the special emergency vehicle according to the invention. The reflections with respect to the characteristic color and / or frequency of the light signal can be detected over several individual images. This frequency of the light signal can be determined, for example, with the aid of a Fourier transformation in the color space of the relevant image section with just a few individual images using a camera sensor system. The distance or the change in distance can also be estimated by changing the intensity of the reflection. On the basis of a localization unit, which is based, for example, on GPS and / or mobile radio, the autonomous vehicle can determine its current position in particular, which means that it uses a database in particular to determine the data relating to can obtain region-specific properties of the light signals from special emergency vehicles.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, umfasst dieses ferner einen Schritt des maschinellen Lernens des autonomen Fahrzeuges in Abhängigkeit der durch das autonome Fahrzeug erzeugten Daten betreffend die analysierte Umgebungssituation. Weiterhin kann das maschinelle Lernen insbesondere neuronale Netze, wie z.B. Entscheidungsbäume und/oder Bayes`sches Lernen und/oder genetische/evolutionäre Algorithmen und/oder Verstärkungslernen (reinforcement learning) und/oder tiefgehendes Lernen (deep learning) umfassen.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, this further comprises a step of machine learning of the autonomous vehicle depending on the data generated by the autonomous vehicle regarding the analyzed environmental situation. Furthermore, machine learning can particularly neural networks, such as Decision trees and / or Bayesian learning and / or genetic / evolutionary algorithms and / or reinforcement learning and / or deep learning.
Die folgenden erfindungsgemäßen Aspekte weisen die vorteilhaften Ausgestaltungen und Weiterbildungen mit den wie vorstehend genannten Merkmalen sowie die generellen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und die jeweils damit verbundenen technischen Effekte entsprechend auf. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird deshalb auf eine erneute Aufzählung verzichtet. Selbstverständlich weisen die in der Folge beschriebenen, erfindungsgemäßen Aspekte, die technischen Merkmale und die Vorteile sowie technischen Effekte des ersten Erfindungsaspektes entsprechend auf.The following aspects according to the invention have the advantageous refinements and developments with the features mentioned above as well as the general advantages of the method according to the invention and the technical effects associated therewith accordingly. To avoid repetition, the list is therefore not repeated. Of course, the aspects of the invention described below have the technical features and the advantages and technical effects of the first aspect of the invention accordingly.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Sondereinsatzfahrzeug umfassend eine Sendeeinheit, welche eingerichtet ist, einem autonomen Fahrzeug einsatzspezifische Informationen zu übermitteln, um das Verfahren gemäß dem ersten Erfindungsaspekt durchzuführen. Insbesondere kommen als Sendeeinheit alle dem Fachmann bekannten Sendeeinheiten (z.B. optisch und/oder akustisch und/oder Antennen zur drahtlosen Kommunikation, insbesondere für Mobilfunk und/oder WLAN) in Frage.According to a second aspect, the present invention relates to a special-purpose vehicle comprising a transmission unit which is set up to transmit mission-specific information to an autonomous vehicle in order to carry out the method according to the first aspect of the invention. In particular, all transmission units known to the person skilled in the art (e.g. optical and / or acoustic and / or antennas for wireless communication, in particular for mobile radio and / or WLAN) can be considered as the transmission unit.
Gemäß einem dritten Erfindungsaspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein autonomes Fahrzeug umfassend eine Empfangseinheit, welche eingerichtet ist, einsatzspezifische Informationen von dem Sondereinsatzfahrzeug zu empfangen, um das Verfahren gemäß dem ersten Erfindungsaspekt durchzuführen.According to a third aspect of the invention, the present invention relates to an autonomous vehicle comprising a receiving unit which is set up to receive mission-specific information from the special emergency vehicle in order to carry out the method according to the first aspect of the invention.
Gemäß einem vierten Erfindungsaspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein System umfassend ein autonomes Fahrzeug gemäß dem dritten Erfindungsaspekt und ein Sondereinsatzfahrzeug gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt. Insbesondere kann für das erfindungsgemäße Verfahren, länderspezifische Anpassungen vorgenommen werden. Dies kann insbesondere dynamisch realisiert werden, indem zusätzliche Daten beim Eintreten des autonomen Fahrzeuges in eine bestimmte geografischen Region (zum Beispiel via Geofencing) sowie eine nachfolgende Umparametrisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer Infrastruktur bereitgestellt wird.According to a fourth aspect of the invention, the present invention relates to a system comprising an autonomous vehicle according to the third aspect of the invention and a special-purpose vehicle according to the second aspect of the invention. In particular, country-specific adjustments can be made for the method according to the invention. This can be implemented dynamically, in particular, by providing additional data when the autonomous vehicle enters a specific geographical region (for example via geofencing) and a subsequent re-parameterization of the method according to the invention in accordance with an infrastructure.
FigurenlisteFigure list
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
-
1 eine Illustration einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens; -
2 ein Flussdiagramm gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens; -
3 eine Variante eines erfindungsgemäßen Sondereinsatzfahrzeuges; -
4 eine Variante eines erfindungsgemäßen Systems; und -
5 eine Variante eines erfindungsgemäßen autonomen Fahrzeugs.
-
1 an illustration of a variant of the method according to the invention; -
2nd a flow chart according to a variant of the inventive method; -
3rd a variant of a special emergency vehicle according to the invention; -
4th a variant of a system according to the invention; and -
5 a variant of an autonomous vehicle according to the invention.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
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