DE102019219109A1

DE102019219109A1 - Verfahren, Computerprogramm, elektronisches Speichermedium und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102019219109A1
Application number: DE102019219109.6A
Authority: DE
Inventors: Lutz Buerkle; Claudius Glaeser
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2021-06-10

Abstract

Verfahren (100) zur Steuerung eines Fahrzeugs (1), mit den Schritten:Analyse (101) einer Situation, insbesondere Prädiktion von verletzlichen Verkehrsteilnehmern, insbesondere Fußgängern (30), innerhalb einer Umgebung um das Fahrzeug (1) in Abhängigkeit einer dem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone (10);Anpassen (102) der Trajektorie (16, 16', 16") des Fahrzeugs (1) in Abhängigkeit von der analysierten Situation;Steuerung (103) des Fahrzeugs (1) in Abhängigkeit der angepassten Trajektorie (16' 16").

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Computerprogramm, ein elektronisches Speichermedium sowie eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, insbesondere eines zumindest teilweise automatisiert betriebenen Fahrzeugs.
Stand der Technik
Bei Fahrerassistenzsystemen und dem automatisierten Fahren kommt dem Schutz schwächerer bzw. verletzlicher Verkehrsteilnehmer (z. B. Fußgängern) eine besondere Bedeutung zu. Insbesondere darf ein teilweise automatisiert betriebenes Fahrzeug durch sein Verhalten keine verletzlichen Verkehrsteilnehmer gefährden. Darüber hinaus sollte ein Fahrzeug bei Interaktionen mit verletzlichen Verkehrsteilnehmern ein Verhalten zeigen, das von einem verletzlichen Verkehrsteilnehmer als der Verkehrssituation angemessen wahrgenommen wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn sich das Verhalten des teilweise automatisiert betriebenen Fahrzeugs dem eines menschlichen Fahrers ähneln soll.
Zur Realisierung oben genannter Eigenschaften ist eine komfortable und vorausschauende Fahrweise notwendig, was eine an die aktuelle Verkehrssituation angepasste Verhaltensplanung erfordert. Bestehende Sicherheitssysteme zum Schutz verletzlicher Verkehrsteilnehmer zeigen typischerweise ein reaktives Systemverhalten. Ein Notbremssystem, wie es heute in vielen Serienfahrzeugen verfügbar ist, führt beispielsweise nur einen Bremsvorgang durch, wenn sich ein verletzlicher Verkehrsteilnehmer bereits im Fahrschlauch des Fahrzeugs befindet und eine Kollision (andernfalls) unausweichlich wäre.
Aus der DE 10 2014 201 382 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems bekannt. Das Verfahren umfasst die Schritte:

Bestimmen einer aktuellen Position eines Fußgängers in einer Umgebung des Fahrzeugs. Bestimmen eines ersten aktuellen Bewegungszustands des Fußgängers. Bestimmen eines zweiten aktuellen Bewegungszustands des Fahrzeugs. Berechnen einer Aufenthalts-Wahrscheinlichkeitsverteilung des Fußgängers, wobei die Aufenthalts-Wahrscheinlichkeitsverteilung eine Funktion der Zeit und des Raums ist und auf einem Fußgänger-Bewegungsmodell in Verbindung mit der bestimmten aktuellen Position des Fußgängers und dem bestimmten aktuellen Bewegungszustand des Fußgängers basiert. Berechnen einer Trajektorie, basierend auf der berechneten Aufenthalts-Wahrscheinlichkeitsverteilung des Fußgängers und dem zweiten aktuellen Bewegungszustand des Fahrzeugs, mit einer minimalen Kollisionswahrscheinlichkeit für das Fahrzeug und den Fußgänger und Betreiben des Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs basierend auf der berechneten Trajektorie.

Weitere bekannte Systeme, insbesondere zur komfortablen Längsregelung des Fahrzeugs, weisen zum heutigen Zeitpunkt nur ein eingeschränktes Wirkfeld auf. Sie werden insbesondere auf Autobahnen oder großen Verbindungsstraßen eingesetzt, auf welchen (komfortable) Interaktionen mit Fußgängern nur eine untergeordnete Rolle spielen.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst die Schritte:

Analyse einer Situation innerhalb einer Umgebung, mithin der Umgebungssituation, um das Fahrzeug in Abhängigkeit einer dem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone.

Anpassen der Trajektorie des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der analysierten Situation.
Steuerung des Fahrzeugs in Abhängigkeit der angepassten Trajektorie.
Bei dem gesteuerten Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein teilweise automatisiert betriebenes Fahrzeug handeln.
Unter einem zumindest teilweise automatisiert betriebenen Fahrzeug wird ein Fahrzeug verstanden, bei dem die gesamte oder zumindest Teile der Fahraufgabe von Fahrzeugsystemen übernommen werden. Wird die gesamte Fahraufgabe übernommen so wird von einem vollautomatisiert bzw. hochautomatisiert betriebenen Fahrzeug gesprochen. Das Fahrzeug fährt automatisiert, indem es beispielsweise den Straßenverlauf, andere Verkehrsteilnehmer oder Hindernisse selbständig erkennt und die entsprechenden Steuerbefehle zumindest teilweise im Fahrzeug berechnet sowie diese an die Aktuatoren im Fahrzeug weiterleitet, wodurch der Fahrverlauf des Fahrzeugs entsprechend beeinflusst wird. Ein menschlicher Fahrer ist bei einem vollautomatisiert bzw. hochautomatisiert betriebenen Fahrzeug nicht mehr an der Fahraufgabe beteiligt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Ableitung einer Fahrstrategie, mithin die Anpassung der Trajektorie, welche ein vorausschauendes Fahren in Szenarien mit Interaktionen mit verletzlichen Verkehrsteilnehmern umsetzt. Dies umfasst eine entsprechende Situationsanalyse, auf deren Basis schließlich eine geeignete Fahrstrategie geplant werden kann. Die Erfindung soll klassische reaktive Systeme dahingehend erweitern, dass sie in einer Vielzahl an Situationen mit Internation mit verletzlichen Verkehrsteilnehmern komfortabel (und menschenähnlich) reagieren.
Unter der Analyse der Umgebungssituation um das Fahrzeug kann vorliegend u. a. eine Prädiktion von verletzlichen Verkehrsteilnehmern verstanden werden. Eine Prädiktion von letztlichen Verkehrsteilnehmern kann die Berechnung einer oder mehrerer Aufenthaltswahrscheinlichkeiten umfassen. Verfahren dazu sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt.
Unter einem verletzlichen Verkehrsteilnehmer kann vorliegend ein Teilnehmer am Straßenverkehr verstanden werden, der ohne die schützende Hülle einer vollständig umfassenden Karosserie auskommen muss. Dies umfasst u. a. Zweiradfahrer wie Motorrad- und Fahrerfahrer udgl. Ferner fallen darunter insbesondere Fußgänger.
Unter eine Komfortzone kann vorliegend ein Sicherheitsbereich verstanden werden, welche sich längs des Fahrzeugs entlang dessen Fahrkorridors erstreckt. Die Komfortzone orientiert sich an Erkenntnissen aus der Verkehrspsychologie und dient als Grundlage für die weitere Analyse der Fahrsituation sowie der Ableitung der Fahrstrategie, mithin der Anpassung der Trajektorie.
Unter einer Trajektorie kann vorliegend ein Bewegungspfad verstanden werden. Dabei kann der Begriff der Trajektorie sowohl den Pfad als auch die Geschwindigkeit an jeder Stelle des Pfads umfassen. Ferner ist denkbar darüber hinaus weitere mit dem Bewegungspfad verbundene Parameter des Fahrzeugs (bspw. Einstellungen der Fahrzeugsysteme) oder der Umgebung (bspw. Straßenzustand, Infrastrukturelement, wie Ampeln, Verkehrszeichen udgl.) mit dem Begriff Trajektorie zu umfassen.
Unter einer Steuerung des Fahrzeugs kann vorliegend sowohl die longitudinale Steuerung (im Wesentlichen Beschleunigung und Verzögerung) als auch die laterale Steuerung (im Wesentlichen Richtungsänderungen) verstanden werden. Die Steuerung des Fahrzeugs wird typischerweise zentral geplant und dann durch koordiniertes Ansprechen der einzelnen Aktuatoren (bspw. Antriebsstrang, Bremssystem, Lenksystem, udgl.) umgesetzt.
Die Erfindung weist dabei den Vorteil auf, dass sich durch eine an die Komfortzone angepasste Situationsanalyse (u. a. Prädiktion von Fußgängern) das System auf relevante Verkehrsteilnehmer konzentrieren kann. Eine Anpassung der Fahrstrategie findet somit nur statt, wenn es die Umgebungssituation erfordert, was ebenfalls zur Erhöhung der Akzeptanz einer automatisierten Fahrfunktion beiträgt.
Nach einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist die Komfortzone von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs abhängig.
Die Komfortzone kann gemäß dieser Ausführungsform so ausgelegt sein, dass es ein menschlicher Fahrer noch als komfortabel empfindet, solange sich kein verletzlicher Verkehrsteilnehmer, z. B. ein Fußgänger, in diesem Bereich aufhält. Die longitudinale Ausdehnung der Komfortzone kann dabei einem Mindestabstand d_comfort entsprechen, welcher Abhängig von der Geschwindigkeit v des Fahrzeugs ist.
Die Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs folgt aus nachstehend zusammengefassten Ergebnisses verkehrspsychologischer Untersuchungen, wonach das Queren eines verletzlichen Verkehrsteilnehmers, u. a. eines Fußgängers, vor einem Fahrzeug abhängig von der vorhandenen Zeitlücke zum Fahrzeug als komfortabel empfunden wird.
Die vorhandene Zeitlücke (eng. Time to Reach) definiert sich als $T T R = d / υ,$
wobei d der longitudinale Abstand zwischen Fußgänger und Fahrzeug repräsentiert sowie v die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert. TTR gibt demnach die Zeit an, welche das Fahrzeug unter Annahme einer konstanten Geschwindigkeit bis zum Erreichen des Fußgängers benötigen würde. Umgekehrt lässt sich schlussfolgern, dass ein Fahrer eines Fahrzeuges das Queren eines Fußgängers als komfortable empfindet, wenn die verfügbare Zeitlücke größer einer Schwelle TTR_comfort ist. Daraus folgt ein Schwellenwert für den Mindestabstand d_comfort gemäß nachstehender Formel. $d_{c o m f o r t} = T T R_{c o m f o r t} \cdot υ,$
bei welchem das Queren eines Fußgängers als komfortabel empfunden wird. Aus der vorstehenden Formel geht die Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs offensichtlich hervor.
Nach einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung weist die Komfortzone einen Bereich hinter dem Fahrzeug in Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs auf. Dabei ist dieser Bereich abhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
Die Ausdehnung d_comfort, - geschieht dabei auf Grundlage eines (negativen) Schwellenwerts TTR_comfort, -, welcher als komfortabel empfunden wird. Dabei bezeichnet TTR_comfort, - die Zeit, die mindestens zwischen dem Passieren des verletzlichen Verkehrsteilnehmers, u. a. eines Fußgängers, und dem Betreten des Fahrkorridors durch den verletzlichen Verkehrsteilnehmer vergehen soll. Auch die Ausdehnung der Komfortzone hinter dem Fahrzeug wird somit geschwindigkeitsabhängig gestaltet.
Nach einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die Komfortzone entlang der zurückgelegten bzw. der zukünftigen Trajektorie des Fahrzeugs.
Nach einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird im Schritt des Anpassens die Trajektorie nur angepasst, wenn sich im Schritt des Analysierens die in Abhängigkeit von einem Prädiktionsmodell prädizierte Position des Verkehrsteilnehmers innerhalb der in Abhängigkeit von einem Prädiktionsmodell für die Komfortzone prädizierten Komfortzone liegt.
Die Anpassung der Trajektorie kann dabei in alle Dimensionen erfolgt. Das bedeutet unter anderem, dass ein Bremsvorgang für das Fahrzeug eingeleitet wird, sodass die prädizierte Position des Verkehrsteilnehmers nicht mehr in der prädizierten Komfortzone ausgehend von der angepassten Trajektorie liegt.
Alternativ kann ein Beschleunigungsvorgang eingeleitet werden, um bspw. entsprechend weit an dem verletzlichen Verkehrsteilnehmer vorbeizufahren.
Denkbar ist zudem das alternativ oder zusätzlich zu den beiden genannten Anpassungen in longitudinaler Richtung (d. h. Verzögerung und Beschleunigung) eine Bahnanpassung der Trajektorie erfolgt, das bedeutet, dass ein lateraler Versatz der Trajektorie und damit der Komfortzone erfolgt.
Durch die Anpassung der Trajektorie in alle Dimensionen ist es u. a. möglich ein Reaktionsverhalten des Fahrzeugs zu bewirken, das sowohl für den Fahrer des Fahrzeugs als auch für den verletzlichen Verkehrsteilnehmer als nachvollziehbar, vorhersehbar und danach auch als komfortabel wahrgenommen wird. Dadurch kann die Akzeptanz eines solchen Verfahrens bzw. Systems im Markt und der Öffentlichkeit erhöht werden.
Nach einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung werden im Schritt des Analysierens nur diejenigen Verkehrsteilnehmer berücksichtigt werden, die sich in Abhängigkeit eines physikalischen Modells zukünftig in der in Abhängigkeit von einem Prädiktionsmodell für die Komfortzone prädizierten Komfortzone aufhalten können.
Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass dadurch die Anzahl der betrachten Verkehrsteilnehmer effektiv reduziert werden kann. Dies führt zu einem vorteilhaften Ressourcenbedarf für die Umsetzung dieses Verfahrens bzw. dieser Funktionalität.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogramm, welches derart eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein elektronisches Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung gespeichert ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Steuervorrichtung, welche derart eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen.
Nachfolgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung;
2 eine allgemeine schematische Darstellung einer einem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone;
3 eine Prädiktion des Fahrzeugs und der dem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone basierend auf einem konstanten Geschwindigkeitsmodell;
4 eine Prädiktion des Fahrzeugs und der dem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone basierend auf einem sich ändernden Geschwindigkeitsmodell;
5 eine Prädiktion des Fahrzeugs und der dem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone bei Interaktion mit einer prädizierten Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Verkehrsteilnehmers;
6 eine Prädiktion des Fahrzeugs und der dem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone bei Interaktion mit einer prädizierten Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Verkehrsteilnehmers und Anpassung der geplanten Trajektorie des Fahrzeugs;
7 ein Flussdiagramm eines Systems, das dazu eingerichtet ist ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umzusetzen.

1 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens 100 der vorliegenden Erfindung.
Das Verfahren 100 beginnt in Schritt 101 mit der Analyse der Umgebungssituation um das Fahrzeug 1. Im Rahmen der Analyse 101 der Umgebungssituation der vorliegenden Erfindung stellt insbesondere die Prädiktion von verletzlichen Verkehrsteilnehmern, wie bspw. Fußgängern 30, einen zentralen Aspekt dar. Die Analyse bzw. die Prädiktion erfolgt dabei in Abhängigkeit einer dem Fahrzeug 1 zugeordneten Komfortzone 10.
Die Komfortzone 10 erstreckt sich dabei entlang der zurückgelegten 15 und geplanten Trajektorie 16 des Fahrzeugs 1.
In Schritt 102 erfolgt ein Anpassen der Trajektorie 16 des Fahrzeugs 1 in Abhängigkeit von der analysierten Situation. Ein Anpassen 102 der Trajektorie kann bspw. dann erfolgen, wenn im Rahmen der Analyse 101 der Umgebung eine Kollision bzw. eine Überschneidung der Komfortzone 10 mit der Prädiktion des verletzlichen Verkehrsteilnehmers, wie bspw. mit dem Fußgänger 30, erfolgen würde bzw. vorliegt.
In Schritt 103 erfolgt die Steuerung des Fahrzeugs 1 in Abhängigkeit der angepassten Trajektorie 16', 16".
Die Darstellung des Verfahrens 100 endet nach Schritt 103. Dem Fachmann ist klar, dass das dargestellte Verfahren 100 zum Betreiben eines zumindest teilweise automatisiert betriebenes Fahrzeugs 1 zyklisch ablaufen kann und wird.
2 zeigt eine allgemeine schematische Darstellung einer einem Fahrzeug 1zugeordneten Komfortzone 10. Die Komfortzone 10 ist entlang des zurückgelegten 15 und geplanten Trajektorie 16 (Bewegungspfades) des Fahrzeugs 1 aufgespannt. Die Ausdehnung der Komfortzone 10 entspricht sowohl in Richtung der geplanten Fahrstrecke als auch in Richtung des zurückgelegten Fahrwegs der jeweils definierten Zeitlücke t_comfort, tcomfort, - für eine als komfortabel erachtete Querung eines Verkehrsteilnehmers, bspw. eines Fußgängers 30.
3 zeigt eine Prädiktion des Fahrzeugs 1 und der dem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone 10 basierend auf einem Prädiktionsmodell für die Komfortzone 10, dem die Annahme einer konstanten Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 zugrunde liegt.
Die drei Abbildungen zeigen dabei das Fahrzeug 1 und die dem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone 10 zu den Zeitpunkten to, to + 1 s und to + 2 s.
Da eine konstante Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 zugrunde gelegt ist, ändert sich die Ausdehnung der Komfortzone 10 nicht. Die Komfortzone 10 folgt lediglich der zurückgelegten 15 und geplanten Trajektorie 16.
4 zeigt eine Prädiktion des Fahrzeugs 1 und der dem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone 10 in einer Umgebungssituation, in der dem Prädiktionsmodell für die Komfortzone 10 eine Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit zugrunde liegt. Die Abnahme der Geschwindigkeit wird durch die vorliegende und zu erfassende Umgebungssituation induziert, in der eine rote Ampel 20 erkannt wird.
Die drei Abbildungen zeigen dabei das Fahrzeug 1 und die dem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone 10zu den Zeitpunkten to, to + 1 s und to + 2 s.
Da eine Abnahme der Geschwindigkeit zugrunde gelegt ist, ändert sich neben dem Verlauf der Komfortzone 10, der der zurückgelegten 15 und planten Trajektorie 16 folgt die Ausdehnung der Komfortzone 10.
5 eine Prädiktion des Fahrzeugs 1 und der dem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone 10 bei einer Interaktion mit einem Prädiktionsmodell für einen Verkehrsteilnehmer 30. Das Prädiktionsmodell für die Komfortzone 10 liegt in der dargestellten Situation ein konstantes Geschwindigkeitsmodell zugrunde. Dem Prädiktionsmodell für den Verkehrsteilnehmer, dargestellt als verletzlicher Verkehrsteilnehmer, nämlich als Fußgänger 30, basiert auf einer Prädiktion der Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Fußgängers 30. Die Aufenthaltswahrscheinlichkeit führt dabei zu einer Überschneidung mit der dem Fahrzeug 1 zugeordneten Komfortzone 10 und der Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Fußgängers 30.
Die drei Abbildungen zeigen dabei das Fahrzeug 1 und die dem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone 10 zu den Zeitpunkten to, to + 1 s und to + 2 s.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Anpassung der geplanten Trajektorie 16 erfolgen, obwohl im Gegensatz zu Verfahren gemäß dem Stand der Technik keine bevorstehende Kollision mit dem Fußgänger 30 ermittelt werden würde.
Darin liegt vorliegend der Kern der Erfindung. Eine Anpassung der geplanten Trajektorie 16 kann bereits erfolgen, obwohl keine bevorstehende Kollision mit dem Fußgänger 30 ermittelt wird, allein aufgrund der Tatsache, dass die prädizierte Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Fußgängers 30 sich mit der dem Fahrzeug 1 zugeordneten Komfortzone 10 überschneidet. Dadurch ist es möglich das Fahrzeug 1 für alle Verkehrsteilnehmer, d. h. auch für den Fahrer und die Insassen des Fahrzeugs komfortabler zu gestalten, da im Gegensatz zu einer Notbremsung deutlich angenehmerer Reaktion des Fahrzeugs 1 auf die erfasste Umgebungssituation umsetzen lässt.
6 zeigt eine Prädiktion des Fahrzeugs 1 und der dem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone 10 bei einer Interaktion mit einem Prädiktionsmodell für den Verkehrsteilnehmer 30 und einer Anpassung der geplanten Trajektorie 16.
Die drei Abbildungen zeigen dabei das Fahrzeug 1 und die dem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone 10 zu den Zeitpunkten to, to + 1 s und to + 2 s.
Zum Zeitpunkt t0 liegt keine Überschneidung zwischen der Komfortzone 10 und der prädizierten Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Fußgängers 30 vor. Eine Anpassung der geplanten Trajektorie 16 ist demnach nicht erforderlich.
Zum Zeitpunkt to + 1 s läge bei Beibehaltung der geplanten Trajektorie 16 eine Überschneidung vor (vgl. Zeitpunkt t₀ + 1 s in 5). In der vorliegenden Darstellung zum Zeitpunkt to + 1 s wurde die geplante Trajektorie 16' des Fahrzeugs 1 dahingehend angepasst, dass eine Reduzierung der Geschwindigkeit vorgesehen ist. Die Geschwindigkeitsreduktion erfolgt in dem Maße das erforderlich ist, so dass es zu keiner Überschneidung mehr zwischen der dem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone 10 und der prädizierten Aufenthaltswahrscheinlichkeit mit dem Fußgänger 30 kommt.
Zum Zeitpunkt t₀ + 2 s ist die Reduktion der Geschwindigkeit und die damit einhergehende Verringerung der Ausdehnung 16" der Komfortzone 10 weitergeführt worden, so dass es weiterhin zu keiner Überschneidung kommt.
Nicht dargestellt ist der Zeitpunkt nach Vollendung des Querens des Fußgängers, t₀ + i s, zu dem die geplante Trajektorie 16" des Fahrzeugs 1 wieder dem Fahrerwunsch bzw. der in einem zumindest teilweise automatisiert betriebenen Fahrzeug ermittelten optimalen Trajektorie 16 angepasst werden kann.
7 zeigt ein Flussdiagramm eines Systems, das dazu eingerichtet ist ein Verfahren 100 gemäß der vorliegenden Erfindung umzusetzen.
Eingangsgrößen des Diagramms sind dabei eine geplante Fahrstrategie 701, die bspw. abgeleitet sein aus einem Planungsmodul, Karten udgl. sowie eine Fahrzeug-Dynamik 702, die bspw. über Sensorik des Fahrzeugs 1 erfasst werden kann.
Ferner detektierte Verkehrsteilnehmer 703, insbesondere verletzliche Verkehrsteilnehmer, bspw. Fußgänger 30, die über Umfeldsensorik udgl. erfasst werden können.
Geplante Fahrstrategie 701 und Fahrzeug-Dynamik 702 führen eingebracht in ein Prädiktionsmodell 711 für das Fahrzeug zu einer Prädiktion bzw. Projektion des Fahrzeugs. Die Projektion kann dabei bis zu einem vorgegebenen Prädiktionshorizont Δt_pred erfolgen. Diese Projektion bildet die Basis für die Berechnung einer dem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone 10. Die Komfortzone 10 wird dabei zusätzlich unter Berücksichtigung von Prämissen aus der Forschung, insbesondere der Verkehrspsychologie berechnet.
Die detektierten Verkehrsteilnehmern 703 führen eingebracht in ein Prädiktionsmodell 722 für diese Verkehrsteilnehmer zu einer Prädiktion der Verkehrsteilnehmer. Die Prädiktion kann dabei bis zu einem vorgegebenen Prädiktionshorizont Δt_pred erfolgen.
Ausgehend von der Projektion des Fahrzeugs 721, insbesondere zusammen mit zugeordneter Komfortzone 10 und der Prädiktion des Verkehrsteilnehmers 722, insbesondere dessen Aufenthaltswahrscheinlichkeit, erfolgt der Abgleich einer Kollision bzw. Überscheidung in Block 731.
In Abhängigkeit von dem Abgleich 731 kann es zu einer Anforderung 741 der Anpassung der geplanten Fahrstrategie 701 kommen.
Zur Steuerung 750 des Fahrzeugs 1 werden schließlich die geplante Fahrstrategie 701 und die Anforderung 741 der Anpassung zusammengeführt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014201382 A1 [0004]

Claims

Verfahren (100) zur Steuerung eines Fahrzeugs (1), insbesondere eines zumindest teilweise automatisiert betriebenen Fahrzeugs (1), mit den Schritten: Analyse (101) einer Situation, insbesondere Prädiktion von verletzlichen Verkehrsteilnehmern, insbesondere Fußgängern (30), innerhalb einer Umgebung um das Fahrzeug (1) in Abhängigkeit einer dem Fahrzeug zugeordneten Komfortzone (10); Anpassen (102) der Trajektorie (16, 16', 16") des Fahrzeugs (1) in Abhängigkeit von der analysierten Situation; Steuerung (103) des Fahrzeugs (1) in Abhängigkeit der angepassten Trajektorie (16' 16").
Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei die Komfortzone (10) von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) abhängig ist.
Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Komfortzone (10) einen Bereich hinter dem Fahrzeug (1) in Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs (1) aufweist, wobei der Bereich abhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) ist.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Komfortzone (10) entlang der zurückgelegten und/oder der zukünftigen Trajektorie des Fahrzeugs (1) erstreckt.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Schritt des Anpassens die Trajektorie (16, 16', 16") nur angepasst wird, wenn sich im Schritt des Analysierens (101) die in Abhängigkeit von einem Prädiktionsmodell prädizierte Position des Verkehrsteilnehmers (30), insbesondere des verletzlichen Verkehrsteilnehmers, innerhalb der in Abhängigkeit von einem Prädiktionsmodell für die Komfortzone prädizierten Komfortzone (10) liegt.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Schritt des Analysierens (101) nur diejenigen Verkehrsteilnehmer (30) berücksichtigt werden, die sich in Abhängigkeit eines physikalischen Modells zukünftig in der in Abhängigkeit von einem Prädiktionsmodell für die Komfortzone (10) prädizierten Komfortzone liegen können.
Computerprogramm, welches eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
Elektronisches Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 7 gespeichert ist.
Vorrichtung, welche eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.