DE102020207782A1 - Method for determining an emergency trajectory - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Ermittlung einer Nottrajektorie für einen automatisierten Roboter und umfassend die folgenden Schritte:• Empfangen (102) von Umfelddaten;• Erfassen (103) wenigstens eines Objektes und/oder eines mittels des Roboters befahrbaren Bereichs basierend auf den Umfelddaten;• Ermitteln (104) eines Verzögerungswertes für das erfasste Objekt und/oder den mittels des Roboters befahrbaren Bereich;• Bestimmen (105) einer Nottrajektorie durch das ermittelte Objekt und/oder entlang des mittels des Roboters befahrbaren Bereichs basierend auf dem ermittelten Verzögerungswert.The invention describes a method for determining an emergency trajectory for an automated robot and comprising the following steps: • receiving (102) environment data; Determining (104) a deceleration value for the detected object and / or the area that can be driven by the robot; determining (105) an emergency trajectory through the determined object and / or along the area that can be driven by the robot based on the determined deceleration value.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Nottrajektorie für einen automatisierten Roboter, eine zur Ausführung des Verfahrens eingerichtete Vorrichtung, ein Computerprogramm zur Ausführung des Verfahrens, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem dieses Computerprogramm gespeichert ist.The invention relates to a method for determining an emergency trajectory for an automated robot, a device set up for executing the method, a computer program for executing the method, and a machine-readable storage medium on which this computer program is stored.
Stand der TechnikState of the art
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Ermittlung von Nottrajektorien bekannt. Beispielsweise offenbart die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Ermittlung einer Nottrajektorie für einen automatisierten Roboter und umfasst die folgenden Schritte:
- • Empfangen von Umfelddaten;
- • Erfassen wenigstens eines Objektes und/oder eines mittels des Roboters befahrbaren Bereichs basierend auf den Umfelddaten;
- • Ermitteln eines Verzögerungswertes für das erfasste Objekt und/oder den mittels des Roboters befahrbaren Bereich;
- • Bestimmen einer Nottrajektorie durch das ermittelte Objekt und/oder entlang des mittels des Roboters befahrbaren Bereichs basierend auf dem ermittelten Verzögerungswert.
- • Receiving environmental data;
- • Detection of at least one object and / or an area that can be traveled by the robot based on the surroundings data;
- • Determination of a deceleration value for the detected object and / or the area that can be traveled by the robot;
- • Determination of an emergency trajectory through the determined object and / or along the area that can be driven by the robot based on the determined deceleration value.
Bei den Umfelddaten kann es sich beispielsweise um mittels eines Sensors aufgezeichnete Daten des Roboterumfelds handeln. Bei den Sensoren kann sich beispielsweise um Roboter-eigene Sensoren handeln, wie Video-, Radar, Lidar- und/oder Ultraschallsensoren. Es kann sich auch um akustische Daten von Mikrofonen handeln. Insbesondere kann es sich um Daten von einer Kamera handeln, die eine hohe Sensitivität im Infrarotbereich, insbesondere in fernen Infrarotbereich aufweist. Die Sensoren können auch an weiteren Robotern und/oder an Infrastruktureinrichtungen angebracht sein.The environment data can be, for example, data of the robot environment recorded by means of a sensor. The sensors can be, for example, robots' own sensors, such as video, radar, lidar and / or ultrasonic sensors. It can also be acoustic data from microphones. In particular, it can be data from a camera which has a high sensitivity in the infrared range, in particular in the far infrared range. The sensors can also be attached to other robots and / or to infrastructure facilities.
Darüber hinaus kann es sich bei den Umfelddaten auch um bereits ausgewertete Daten von anderen Robotern und/oder einem externen Server handeln. Beispielsweise können auf einem Server bereits mehrere von diesem Server empfangene Daten aggregiert und ausgewertet worden sein.In addition, the environment data can also be data from other robots and / or an external server that have already been evaluated. For example, several data received from this server can already have been aggregated and evaluated on a server.
Bei dem Objekt kann es sich um ein beliebiges Objekt im Erfassungsbereich handeln. Bevorzugt sind Objekte von Interesse, die das Fahrzeug zum Zeitpunkt der Erfassung noch ansteuern könnte und die folglich in einer möglichen Nottrajektorie des Fahrzeugs liegen. Bei dem erfassten Bereich handelt es sich vorzugsweise auch um einen Bereich, der sich entlang einer möglichen Nottrajektorie befindet.The object can be any object in the detection area. Objects of interest are preferred which the vehicle could still drive at the time of detection and which consequently lie in a possible emergency trajectory of the vehicle. The recorded area is preferably also an area that is located along a possible emergency trajectory.
Bei dem Objekt kann es sich beispielsweise um Sträucher, Hecken, Bäume, Straßenschilder, weitere Fahrzeuge, insbesondere geparkte Fahrzeuge und/oder Fahrzeuge ohne Insassen, Mauern, Häuser, Straßenlaternen, Leitplanken oder dergleichen handeln.The object can be, for example, bushes, hedges, trees, street signs, other vehicles, in particular parked vehicles and / or vehicles without occupants, walls, houses, street lamps, crash barriers or the like.
Bei den Bereichen kann es sich insbesondere um Bereiche abseits von vorgesehenen Verkehrswegen handeln. Mögliche Bereiche sind Grünflächen, Ackerflächen, Gräben, Gewässer aller Art, Sandflächen, Gehwege und dergleichen.The areas can in particular be areas away from the intended traffic routes. Possible areas are green areas, arable land, ditches, bodies of water of all kinds, sandy areas, sidewalks and the like.
Für die Ermittlung eines Verzögerungswertes für ein erfasstes Objekt und/oder einen erfassten Bereich können verschiedene Verfahren zum Einsatz kommen. Beispielsweise können die Größe, Maße und das Gewicht von Objekten geschätzt werden und auf diesen Werten und dem Impulserhaltungssatz wahrscheinliche Verzögerungen ermittelt werden. Auch können die Steifigkeit von Objekten, beispielsweise in Kombination mit Bodenverankerungen, beispielsweise relevant für Pflanzen und Infrastruktureinrichtungen, wie Leitpfosten, Straßenlaternen, Ampeln und Schildern, als Grundlage für eine Berechnung einer Verzögerung des Roboters herangezogen werden. Die Steifigkeit spielt insbesondere auch bei sehr schweren Objekten eine entscheidende Rolle für die Ermittlung einer Beschleunigung des Roboters. Anstelle die Daten von Objekten zu schätzen, können auch Messdaten, insbesondere Bilder der Objekte mit einer Datenbank verglichen werden und hierdurch nähere Informationen über die Objekte bestimmt werden. Insbesondere Algorithmen die mittels maschineller Lernverfahren trainiert wurden, bieten sich hierbei für die Klassifikation der Objekte und auch Bereiche an.Various methods can be used to determine a delay value for a detected object and / or a detected area. For example, the size, dimensions and weight of objects can be estimated and probable delays can be determined on the basis of these values and the law of conservation of momentum. The rigidity of objects, for example in combination with ground anchors, for example relevant for plants and infrastructure facilities such as delineator posts, street lamps, traffic lights and signs, can be used as the basis for calculating a delay of the robot. The rigidity plays a decisive role in determining the acceleration of the robot, especially in the case of very heavy objects. Instead of estimating the data of objects, measurement data, in particular images of the objects, can also be compared with a database and, as a result, more detailed information about the objects can be determined. In particular, algorithms that have been trained using machine learning processes are ideal for classifying objects and areas.
Für die Ermittlung eines Verzögerungswertes eines Bereiches können beispielsweise die Reibwerte der Bereiche geschätzt oder ermittelt werden und als Berechnungsgrundlage dienen. Dies kann fahrzeugintern als auch Fahrzeug extern erfolgen, beispielsweise über einen Abgleich von erfassten Bildern mit entsprechenden Datenbanken. Für komplexere Untergründe können auch komplexere Modelle, Simulationen oder mittels maschinellen Trainingsverfahren trainierte Algorithmen zum Einsatz kommen.For the determination of a deceleration value of an area, for example, the coefficient of friction of the areas can be estimated or determined and serve as a basis for calculation. This can be done inside the vehicle or external to the vehicle, for example by comparing captured images with corresponding databases. For more complex substrates, more complex models, simulations or algorithms trained using machine training methods can be used.
Die Bestimmung der Nottrajektorie erfolgt basierend auf dem ermittelten Verzögerungswert. Je nach aktueller Fahrsituation können hierbei unterschiedliche Verzögerungen gewünscht sein. Falls Personen und/oder andere Lebewesen vom Roboter transportiert werden, sollten vordefinierte Beschleunigungsgrenzwerte nicht überschritten werden, sodass schwere Verletzungen oder sogar der Tod von Personen oder anderen Lebewesen verhindert werden kann. Ziel ist es jedoch in den meisten Notsituationen, einen Roboter schnellstmöglich in eine sichere Position zu bringen, was in vielen Fällen durch ein Stehenbleiben des Roboters gewährleistet werden kann. Somit kann bei der Ermittlung der Nottrajektorie beispielsweise ein primäres Ziel sein, den Roboter schnellstmöglich zum Stehen zu bringen, wobei vordefinierte Beschleunigungsschwellenwerte nicht zu überschreiten sind.The determination of the emergency trajectory is based on the determined deceleration value. Ever Depending on the current driving situation, different delays may be required. If people and / or other living beings are transported by the robot, predefined acceleration limit values should not be exceeded, so that serious injuries or even the death of people or other living beings can be prevented. In most emergency situations, however, the aim is to get a robot into a safe position as quickly as possible, which in many cases can be guaranteed by stopping the robot. Thus, when determining the emergency trajectory, a primary goal can be, for example, to bring the robot to a standstill as quickly as possible, with predefined acceleration threshold values not having to be exceeded.
Besteht jedoch die Gefahr, weitere Lebewesen, die sich entlang der Trajektorie aufhalten oder aufhalten könnten zu verletzen, so kann auch eine Anpassung der Schwellenwerte erfolgen, sodass der Gesamtschaden aller Verkehrsteilnehmer/ Lebewesen minimiert wird.However, if there is a risk of injuring other living beings that are or could be along the trajectory, the threshold values can also be adjusted so that the overall damage to all road users / living beings is minimized.
Transportiert der Roboter keine Lebewesen oder Gefahrenstoffe, wie Sprengstoffe, Säuren, Treibstoff oder dergleichen, geht mit einer möglichst schnellen Verzögerung des Roboters keine Gefahr für einen Schaden für Personen oder Lebewesen einher. Es zu Situationen kommen, in denen es von Vorteil sein kann, den Roboter schnellstmöglich in einen Stillstand zu verzögern, ohne Einhaltung vordefinierter Schwellenwerte. Dies ist in Fällen möglich, in denen der Roboter keine Lebewesen oder Gefahrenstoffe transportiert. Dann könnte beispielsweise ein als automatisiertes Fahrzeug ausgebildeter Roboter in einer Notsituation an einen Baum gesteuert werden, um sich in seiner Umgebung befindlicher Personen und/oder sonstige Lebewesen nicht zu gefährden.If the robot does not transport living beings or hazardous substances, such as explosives, acids, fuel or the like, there is no danger of harm to people or living beings when the robot is decelerated as quickly as possible. There are situations in which it can be advantageous to decelerate the robot to a standstill as quickly as possible without adhering to predefined threshold values. This is possible in cases where the robot is not transporting living beings or hazardous substances. Then, for example, a robot designed as an automated vehicle could be steered to a tree in an emergency situation so as not to endanger people and / or other living beings in its vicinity.
Bei dem automatisierten Roboter kann es sich um einen zumindest teilautomatisierten Roboter handeln, welcher als Industrieroboter, Rasenmäher, Wasserfahrzeug, Schienenfahrzeug, Kraftfahrzeug, Bus, Shuttle, fahrerloses Fahrzeug, Flugzeug, Drohne und/oder Helikopter ausgebildet sein kann. Insbesondere handelt es sich bei dem Roboter um ein assistiert, teil-, hoch- oder vollautomatisiert betriebenes Fahrzeug. Bevorzugt ist das Fahrzeug hoch- oder vollautomatisiert gesteuert und kann auch vollkommen ohne einen Eingriff eines menschlichen Fahrers betrieben werden.The automated robot can be an at least partially automated robot, which can be designed as an industrial robot, lawn mower, watercraft, rail vehicle, motor vehicle, bus, shuttle, driverless vehicle, aircraft, drone and / or helicopter. In particular, the robot is an assisted, partially, highly or fully automated vehicle. The vehicle is preferably controlled in a highly or fully automated manner and can also be operated completely without the intervention of a human driver.
Das hier beschriebene Verfahren bietet den Vorteil, dass die Sicherheit von Fahrzeuginsassen sowie weiterer Personen, insbesondere Verkehrsteilnehmer, erhöht wird. Durch eine kontinuierliche Bestimmung einer Nottrajektorie während einer Fahrt eines automatisierten Roboters, kann im laufenden Betrieb ein vordefiniertes Sicherheitsmaß eingehalten werden, welches letztlich zu einer Freigabe eines entsprechend automatisierten Fahrzeugs führen kann. Durch das konkrete Abfahren einer ermittelten Nottrajektorie können dann in ein Notsituationen Verletzungen, Schäden und gefährliche Situationen für sich um Umfeld des Roboters befindliche Lebewesen reduziert oder vermieden werden.The method described here offers the advantage that the safety of vehicle occupants and other people, in particular road users, is increased. By continuously determining an emergency trajectory while an automated robot is driving, a predefined safety measure can be maintained during operation, which can ultimately lead to a release of a correspondingly automated vehicle. By actually following a determined emergency trajectory, injuries, damage and dangerous situations for living beings around the robot can then be reduced or avoided in an emergency.
Das Verfahren verfolgt unter anderem das Ziel, ein System bereitzustellen, dass die Trajektorie mit der voraussichtlich geringsten Crashschwere bestimmt und bereitstellt, wenn das Befahren einer „klassischen“ Trajektorie auf einem für den Roboter vorgesehenen Verkehrsweg und/oder einer Trajektorie ohne einen Zusammenstoß mit anderen Objekten in keiner ausreichend geringen Crashschwere resultieren würde. Folglich können für die Bestimmung der Nottrajektorie Bereiche abseits von befestigten und/oder vorgehenden Verkehrswegen mit einbezogen werden. Hierbei werden insbesondere Off-Road Trajektorien mit einem geringen Kollisionsrisiko oder Trajektorien mit kleinstmöglicher Crashschwere bevorzugt. Zudem kann es je nach Gefahrensituation notwendig sein, den Roboter schnellstmöglich in den Stand zu bringen, beispielsweise um das Befahren von nicht erfassten Bereichen zu vermeiden, in denen sich potentiell Lebewesen aufhalten könnten. Das Verzögern des Roboters kann in diesen Fällen beispielsweise durch das Überfahren von rauen Oberflächen, wie Wiesen, Feldern, matschigen Bereichen oder dergleichen ermöglicht werden. Zudem können Kollisionen mit Objekten, wie Büschen, Sträuchern und ggf. Bäumen zur Verzögerung des Roboters angefahren werden.One of the aims of the method is to provide a system that determines the trajectory with the likely lowest crash severity and makes it available when a “classic” trajectory on a traffic route provided for the robot and / or a trajectory without a collision with other objects is carried out would not result in a sufficiently low crash severity. Consequently, areas away from paved and / or preceding traffic routes can be included for the determination of the emergency trajectory. In particular, off-road trajectories with a low risk of collision or trajectories with the smallest possible crash severity are preferred. In addition, depending on the dangerous situation, it may be necessary to bring the robot to a standstill as quickly as possible, for example in order to avoid driving into unrecognized areas in which living beings could potentially be. The robot can be decelerated in these cases, for example, by driving over rough surfaces such as meadows, fields, muddy areas or the like. In addition, collisions with objects such as bushes, shrubs and possibly trees can be approached to delay the robot.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens liegt das Objekt und/oder der mittels des Roboters befahrbare Bereich außerhalb einer regulär für den Roboter vorgesehenen Fahrbahn.In a further embodiment of the method, the object and / or the area that can be driven on by means of the robot lies outside a roadway that is normally provided for the robot.
Diese Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, dass die Anzahl möglicher Nottrajektorien erhöht wird, da der Raum, in welchem diese ermittelt werden, vergrößert wird. Zudem bieten insbesondere diese Bereiche das Potential, Nottrajektorien zu ermitteln, die weiter entfernt von anderen Verkehrsteilnehmern sind. Auch befinden sich in diesen Bereichen unterschiedlichste Objekte, die nicht für die Ansteuerung durch Roboter konzipiert sind. Hierdurch bietet sich insbesondere neues und bislang nicht ausgeschöpftes Potential, die Bewegungen eines Roboters in Notsituationen zu optimieren.This embodiment of the invention offers the advantage that the number of possible emergency trajectories is increased, since the space in which these are determined is increased. In addition, these areas in particular offer the potential to determine emergency trajectories that are further away from other road users. In these areas there are also a wide variety of objects that are not designed to be controlled by robots. This opens up new and previously untapped potential for optimizing the movements of a robot in emergency situations.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine Umgebung des Roboters in Teilbereiche eingeteilt, wobei den Teilbereichen ein Teilbereichsverzögerungswert basierend auf wenigstens der einen Ermittlung des Verzögerungswertes zugeordnet wird, wobei das Bestimmen der Nottrajektorie basierend auf den Teilbereichsverzögerungswerten erfolgt.In a further embodiment of the method, the surroundings of the robot are divided into partial areas, the partial areas being assigned a partial area delay value based on at least one determination of the delay value, the determination of the emergency trajectory based on the sub-range delay values.
Für eine effiziente Trajektorienplanung bietet es sich an, die durch den Roboter befahrbaren Bereiche aufzuteilen und zu klassifizieren, bzw. ihnen einen Teilbereichsverzögerungswert zuzuweisen. Wird eine Nottrajektorie durch einen solchen Bereich gelegt, kann sehr effizient und schnell ermittelt werden, welche Verzögerung das Be- oder Durchfahren durch diesen Bereich beim Roboter bewirkt. Wird der Roboter in einem Bereich nicht in den Stillstand verzögert, kann der Teilbereichsverzögerungswert des angrenzenden Bereichs mitberücksichtigt werden, und entsprechende weitere Bereiche. Hierdurch lassen sich zahlreiche mögliche Nottrajektorien und deren Auswirkung auf den Roboter in wenigen Millisekunden berechnen, wodurch ein geschwindigkeitsoptimiertes Ermitteln einer Nottrajektorie ermöglich wird.For efficient trajectory planning, it is advisable to divide and classify the areas that can be traveled by the robot, or to assign a partial area delay value to them. If an emergency trajectory is laid through such an area, it can be determined very efficiently and quickly what delay the robot has when driving in or through this area. If the robot is not decelerated to a standstill in one area, the sub-area deceleration value of the adjacent area can also be taken into account, and corresponding other areas. As a result, numerous possible emergency trajectories and their effects on the robot can be calculated in a few milliseconds, which enables a speed-optimized determination of an emergency trajectory.
Zur Ermittlung des Verzögerungswert können unterschiedliche Größen herangezogen werden. In einer Ausführungsform der Erfindungen basiert die Ermittlung auf einer Masse, Größe und/oder Steifigkeit eines Objektes und/oder einer Untergrundgegebenheit eines Bereichs. Durch das Miteinbeziehen dieser Größen kann die Genauigkeit einer Vorhersage für die Verzögerung des Roboters erhöht werden. Insbesondere können für die Bestimmung der Impulssatz oder Verfahren aus der Mehrkörperdynamik zum Einsatz kommen. Auch intern oder extern durchgeführte Simulationen können zum Einsatz kommen. Handelt es sich hierbei um zeitintensive Simulationen, können auch nur deren Eingangsparameter und Ergebnisse für die Ermittlung herangezogen werden.Different variables can be used to determine the delay value. In one embodiment of the invention, the determination is based on a mass, size and / or rigidity of an object and / or a subsurface condition of an area. By taking these variables into account, the accuracy of a prediction for the deceleration of the robot can be increased. In particular, the set of impulses or methods from multi-body dynamics can be used to determine the momentum. Simulations carried out internally or externally can also be used. If this involves time-consuming simulations, only their input parameters and results can be used for the determination.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses den zusätzlichen Schritt des Ermittelns einer Besetzung des automatisierten Roboters mit Lebewesen und/oder Gefahrengütern. Die Bestimmung der Nottrajektorie erfolgt hierbei basierend auf der ermittelten Besetzung.In a further embodiment of the method, this includes the additional step of determining whether the automated robot is occupied with living beings and / or dangerous goods. The determination of the emergency trajectory is based on the occupancy determined.
Handelt es sich bei dem Roboter beispielsweise um ein Fahrzeug, kann unter einer Besetzung eine Anzahl von Personen, deren Positionen, Sitzhaltung, deren Alter und dergleichen verstanden werden. Transportiert der Roboter zudem Ladung, kann deren Inhalt, deren Position, Masse, Gefährdungspotential und dergleichen unter Besetzung verstanden werden.If the robot is, for example, a vehicle, an occupation can be understood to mean a number of people, their positions, sitting postures, their ages and the like. If the robot also transports cargo, its content, position, mass, hazard potential and the like can be understood as occupation.
Diese Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, dass die Nottrajektorie Situationsabhängig ermittelt werden kann. Je nach Besetzung des Roboters kommen, wie oben ausgeführt, unterschiedliche Nottrajektorien und/oder Maximalbeschleunigungen des Roboters infrage. Durch den Schritt des Ermittelns der Besetzung wird die Auswahl der Nottrajektorie optimiert.This embodiment of the invention offers the advantage that the emergency trajectory can be determined as a function of the situation. Depending on the occupation of the robot, as explained above, different emergency trajectories and / or maximum accelerations of the robot come into question. The selection of the emergency trajectory is optimized by the step of determining the occupation.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses den zusätzlichen Schritt des Ermittelns einer Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem Menschen und/oder einem anderen Lebewesen, wobei die Bestimmung der Nottrajektorie basierend auf der ermittelten Wahrscheinlichkeit erfolgt.In a further embodiment of the method, this includes the additional step of determining a probability of a collision with a person and / or another living being, the emergency trajectory being determined based on the determined probability.
Für die Ermittlung der Wahrscheinlichkeit können insbesondere Umfelddaten und/oder die Daten des Roboters, wie dessen Geschwindigkeit, Beschleunigungspotential, und/oder Masse herangezogen werden. Von besonderem Interesse sind hierbei Positionen der Menschen und/oder Lebewesen und ggf. deren prädizierte Bewegungsverläufe. Sowohl für die Bewegungsverläufe der Lebewesen als auch des Roboters können unterschiedliche Optionen zur Ermittlung der Wahrscheinlichkeit einer Kollision herangezogen werden.For the determination of the probability, in particular, environmental data and / or the data of the robot, such as its speed, acceleration potential, and / or mass, can be used. Of particular interest here are the positions of people and / or living beings and, if applicable, their predicted courses of movement. Different options for determining the likelihood of a collision can be used for both the movements of the living beings and the robot.
Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet den Vorteil, dass die Nottrajektorie basierend auf einer abgeschätzten realen Gefahr basiert. Somit können unnötige Schäden am Roboter vermieden werden, bei gleichzeitiger Optimierung der Sicherheit von Lebewesen.This embodiment of the method offers the advantage that the emergency trajectory is based on an estimated real danger. In this way, unnecessary damage to the robot can be avoided, while at the same time optimizing the safety of living beings.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird als Nottrajektorie eine Trajektorie mit hohem, insbesondere größtmöglichen, Verzögerungspotential ausgewählt, wenn der Roboter keine Lebewesen und/oder Gefahrgüter transportiert und eine Wahrscheinlichkeit für eine Kollision mit einem Menschen und/oder einem anderen Lebewesen entlang dieser Trajektorie einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet, wobei das Verzögerungspotential der Trajektorie basierend auf wenigstens einem ermittelten Verzögerungswert für einen Bereich oder ein Objekt entlang der Trajektorie ermittelt wird.In a further embodiment of the method, a trajectory with a high, in particular the greatest possible, delay potential is selected as the emergency trajectory if the robot is not transporting any living beings and / or dangerous goods and a predefined probability of a collision with a person and / or another living being along this trajectory Exceeds threshold value, the delay potential of the trajectory being determined based on at least one determined delay value for a region or an object along the trajectory.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird als Nottrajektorie eine Trajektorie mit größtmöglichem aber einen vordefinierten maximalen Schwellenwert unterschreitendem, Verzögerungspotential ausgewählt, wenn der Roboter Lebewesen und/oder Gefahrgüter transportiert und eine Wahrscheinlichkeit für eine Kollision mit einem Menschen und/oder einem anderen Lebewesen entlang dieser Trajektorie einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet, wobei das Verzögerungspotential der Trajektorie basierend auf wenigstens einem ermittelten Verzögerungswert für einen Bereich oder ein Objekt entlang der Trajektorie ermittelt wird.In a further embodiment of the method, a trajectory with the greatest possible delay potential that is below a predefined maximum threshold value is selected as the emergency trajectory if the robot transports living beings and / or dangerous goods and a probability of a collision with a person and / or another living being along this trajectory exceeds a predefined threshold value, the delay potential of the trajectory being determined based on at least one determined delay value for a region or an object along the trajectory.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses den zusätzlichen Schritt des Ausgebens eines Steuersignals zur Steuerung des Roboters entlang der Nottrajektorie. Hierdurch wird die Nottrajektorie vom Roboter angesteuert und/oder abgefahren.In a further embodiment of the method, this includes the additional step of outputting a control signal for controlling the robot along the emergency trajectory. As a result, the robot controls and / or traverses the emergency trajectory.
Das Verfahren kann hierbei kontinuierlich im Roboter durchgeführt werden, um jederzeit eine Nottrajektorie parat zu haben, falls eine Notsituation eintritt, in welcher es gilt, einen Schaden für Lebewesen und/oder Gefahrengüter zu minimieren.The method can be carried out continuously in the robot in order to have an emergency trajectory ready at any time in the event of an emergency situation in which it is important to minimize damage to living beings and / or dangerous goods.
Kontinuierlich heißt hierbei nicht zwingend, dass die Überprüfung in gleichen Zeitabständen erfolgen muss. Es können jedoch maximale Zeiten angegeben werden, in welchen eine Neubestimmung einer Nottrajektorie erfolgen soll. Es ist auch möglich, dass lediglich in spezifischen Fahrsituationen Nottrajektorien berechnet werden. Beispielsweise immer dann, wenn weitere Verkehrsteilnehmer detektiert wurden oder eine Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein von weiteren Verkehrsteilnehmern einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet.Continuous does not necessarily mean that the check must take place at the same time intervals. However, maximum times can be specified in which a new determination of an emergency trajectory is to take place. It is also possible that emergency trajectories are only calculated in specific driving situations. For example, whenever other road users have been detected or a probability for the presence of other road users exceeds a predefined threshold value.
Diese Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, dass ein sicherer Betrieb des Roboters gewährleistet werden kann.This embodiment of the invention offers the advantage that safe operation of the robot can be ensured.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.The approach presented here also creates a device which is designed to carry out, control or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. The object on which the invention is based can also be achieved quickly and efficiently by means of this embodiment variant of the invention in the form of a device.
Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.For this purpose, the device can have at least one processing unit for processing signals or data, at least one storage unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading in sensor signals from the sensor or for outputting data or control signals to the Have an actuator and / or at least one communication interface for reading in or outputting data, which are embedded in a communication protocol. The computing unit can be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, wherein the storage unit can be a flash memory, an EEPROM or a magnetic storage unit. The communication interface can be designed to read in or output data wirelessly and / or wired, a communication interface that can read in or output wired data, for example, can read this data electrically or optically from a corresponding data transmission line or output it into a corresponding data transmission line.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a device can be understood to mean an electrical device that processes sensor signals and outputs control and / or data signals as a function thereof. The device can have an interface which can be designed in terms of hardware and / or software. In the case of a hardware design, the interfaces can, for example, be part of a so-called system ASIC which contains a wide variety of functions of the device. However, it is also possible that the interfaces are separate, integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In the case of a software-based design, the interfaces can be software modules that are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.A computer program with program code, which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out, implement and / or control the steps of the method according to one of the embodiments described above, is also advantageous especially if the program product or program is executed on a computer or device.
Es wird ebenfalls ein maschinenlesbares Speichermedium beansprucht, auf welchem dieses Computerprogramm gespeichert ist.A machine-readable storage medium is also claimed on which this computer program is stored.
FigurenlisteFigure list
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1 zeigt ein schematisches Verfahrensdiagramm.1 shows a schematic process diagram.
AusführungsbeispieleWorking examples
In einem ersten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Roboter um ein automatisiert betriebenes Kraftfahrzeug zum Transport von Personen. Das Fahrzeug ist mit mehreren Umfeldsensoren, darunter Kameras, Lidar-Sensoren, Radar-Sensoren, Ultraschallsensoren und Mikrofonen, ausgestattet. Das Fahrzeug weißt mehrere Steuergeräte auf, in denen Daten der Umfeldsensoren verarbeitet werden und die das Fahrzeug zumindest teilweise ohne menschlichen Eingriff im Straßenverkehr steuern können. Zur Erhöhung der Sicherheit von Fahrzeuginsassen und weiteren Verkehrsteilnehmern läuft im Fahrzeug das in
Das Verfahren startet in Schritt
In Schritt
In Schritt
In Schritt
In Schritt
Das Verfahren endet in Schritt
In einem weiteren Beispiel läuft das Verfahren in einem Lastkraftwagen ab, der Personen und zudem gefährliche Güter transportiert, in diesem Fall Kerosin. Durch die Auswertung von mittels einer Umfeldsensorik des Lastwagens aufgezeichneten Sensordaten wurde ein kritischer Bereich ermittelt, der vom Lastkraftwagen keinesfalls befahren werden sollte, da sich im Bereich Fußgänger aufhalten. Durch eine Verzögerung auf der für den Lastkraftwagen vorgesehenen Straße kann jedoch keine ausreichende Verzögerung erreicht werden. Um die Personen im Fahrzeug und die Gefahrengüter zu schützen, wird im Verfahren vor der Bestimmung der Nottrajektorie ein maximaler Verzögerungswert für den Lastkraftwagen festgelegt, der nicht überschritten werden darf. Eine Trajektorie, die durch einen soliden Baum führen würde, wodurch der maximale Verzögerungswert voraussichtlich überschritten würde, kommt in diesem Ausführungsbeispiel folglich nicht als Nottrajektorie in Betracht. Stattdessen wird in diesem Ausführungsbeispiel eine Nottrajektorie bestimmt, die den Lastkraftwagen durch eine Leitplanke in ein Feld lenkt, sodass der Lastkraftwagen durch den Aufprall mit der Leitplanke und durch das Durchfahren des Feldes verzögert wird und letztlich zum Stillstand kommt, ohne den kritischen Bereich zu befahren.In a further example, the method takes place in a truck that transports people and also dangerous goods, in this case kerosene. By evaluating the sensor data recorded by means of an environment sensor system of the truck, a critical area was determined which the truck should not drive into under any circumstances, since there are pedestrians in the area. However, deceleration on the road intended for the truck cannot provide sufficient deceleration. In order to protect the people in the vehicle and the dangerous goods, a maximum deceleration value for the truck, which must not be exceeded, is specified in the method before the determination of the emergency trajectory. A trajectory that would lead through a solid tree, as a result of which the maximum deceleration value would presumably be exceeded, is consequently not considered as an emergency trajectory in this exemplary embodiment. Instead, in this exemplary embodiment, an emergency trajectory is determined that steers the truck through a crash barrier into a field so that the truck is decelerated by the crash with the crash barrier and by driving through the field and ultimately comes to a standstill without entering the critical area.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel transportiert ein automatisiert betriebener PKW weder Gefahrengüter noch Lebewesen. Auch in diesem Fahrzeug wird, wie im vorherigen Beispiel ein Bereich identifiziert, welcher nicht vom Fahrzeug befahren werden darf. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist ein Abbremsen auf der für das Fahrzeug vorgesehenen Straße nicht mehr möglich. Auch eine Kollision mit weiteren Fahrzeugen auf dem regulären Verkehrsweg kommt als Nottrajektorie nicht in Betracht, da anhand der empfangenen Umgebungssignale nicht ausgeschlossen werden kann, ob sich in diesen Fahrzeugen Personen oder Gefahrengüter befinden. Basierend auf den empfangenen Umfelddaten wird in diesem Ausführungsbeispiel ein Baum mit einem Stammdurchmesser von mehr als 40cm erfasst. Durch einen Abgleich mit einer Datenbank wird dessen Verzögerungswert ermittelt, welcher ausreichend groß ist, dass Fahrzeug vollständig in den Stillstand zu versetzen. Die Nottrajektorie wird basierend auf diesem Verzögerungswert und der Vorgabe, das Fahrzeug schnellstmöglich in den Stillstand zu versetzen derart bestimmt, dass das Fahrzeug mit dem Baum kollidiert. Um eine mögliche Verletzung von weiteren Lebewesen zu vermeiden wird folglich ein Totalschaden des Fahrzeugs in Kauf genommen.In a further exemplary embodiment, an automatically operated car transports neither dangerous goods nor living beings. In this vehicle, too, as in the previous example, an area is identified which the vehicle is not allowed to drive into. Due to the high speed of the vehicle, it is no longer possible to brake on the road intended for the vehicle. A collision with other vehicles on the regular traffic route is also out of the question as an emergency trajectory, as the ambient signals received cannot be used to rule out whether there are people or dangerous goods in these vehicles. Based on the received environment data, a tree with a trunk diameter of more than 40 cm is recorded in this exemplary embodiment. A comparison with a database is used to determine its deceleration value, which is sufficiently large to bring the vehicle to a complete standstill. The emergency trajectory is determined based on this deceleration value and the specification to bring the vehicle to a standstill as quickly as possible in such a way that the vehicle collides with the tree. In order to avoid possible injury to other living beings, a total loss of the vehicle is accepted.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Umgebung des Roboters in einzelne Bereiche eingeteilt („grid map“), wobei beim Ablauf des Verfahrens zur Ermittlung einer Nottrajektorie jedem Bereich ein Bereichsverzögerungswert zugeordnet wird. Hierdurch lässt sich die Nottrajektorie allein anhand der Bereichsverzögerungswerte schnell und effizient bestimmen. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Bereichsverzögerungswert nicht exakt, sondern in drei verschiedenen Graden angegeben, hohe, mittlere und niedrige Verzögerung. Zudem wird ein Kollisionsschwere-Wert angegeben, keine Kollision, geringe, mittlere oder starke Kollisionsschwere. Sowohl die Bereichsverzögerungswerte als auch die Kollisionsschwere-Werte werden basierend auf den erfassten Objekten und/oder vom Roboter befahrbaren Bereichen ermittelt. Die Berechnung erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel im Fahrzeug, wobei auch die Option besteht, diese Berechnung von einem externen Rechner ausführen zu lassen und lediglich eine „grid map“ mit entsprechenden Werten zu erhalten.In a further exemplary embodiment, the surroundings of the robot are divided into individual areas (“grid map”), with an area delay value being assigned to each area during the course of the method for determining an emergency trajectory. This allows the emergency trajectory to be determined quickly and efficiently using the range delay values alone. In this embodiment, the range delay value is not specified exactly, but in three different degrees, high, medium and low delay. In addition, a collision severity value is specified, no collision, low, medium or high collision severity. Both the area delay values and the collision severity values are determined based on the detected objects and / or areas that the robot can drive into. The calculation takes place in this Embodiment in the vehicle, whereby there is also the option of having this calculation carried out by an external computer and only receiving a "grid map" with corresponding values.
In diesem Ausführungsbeispiel wird zudem die Fracht des Roboters klassifiziert. Hierfür werden Innenraumsensoren, wie Kameras und Gewichtsmatten eingesetzt. Es werden hierbei die Klassen, „schützenswerte Fracht“, Personen, Gefahrengüter, weitere Lebewesen, sowie die Klasse „nicht schützenswerte Fracht“, keine Lebewesen oder Gefahrengüter eingeführt.In this exemplary embodiment, the cargo of the robot is also classified. Indoor sensors such as cameras and weight mats are used for this. The classes "cargo worthy of protection", persons, dangerous goods, other living beings, as well as the class "cargo not worth protecting", no living beings or dangerous goods are introduced.
Die Bestimmung der Nottrajektorie erfolgt basierend auf einer Bewertung der Verkehrssituation. Hierbei werden unterschiedliche Kriterien für die Wahl der optimierten Nottrajektorie vorgegeben, darunter:
- - kleinstes Kollisionsrisiko, falls die gesamte Umgebung einsehbar ist und keine Gefahr für Lebewesen, insbesondere Menschen besteht
- - kleinste Kollisionsschwere, falls die gesamte Umgebung einsehbar ist und keine Gefahr für Lebewesen, insbesondere Menschen besteht, eine Kollision jedoch unausweichlich ist
- - maximale Geschwindigkeitsreduktion ohne Kollision, falls die gesamte Umgebung einsehbar ist und eine Gefahr für Lebewesen, insbesondere Menschen besteht, und der Roboter Personen oder Gefahrengüter transportiert
- - maximale Geschwindigkeitsreduktion ohne Kollision, falls nicht die gesamte Umgebung einsehbar und der Roboter Personen oder Gefahrengüter transportiert
- - maximale Geschwindigkeitsreduktion mit Kollision, falls die gesamte Umgebung einsehbar ist und eine Gefahr für Lebewesen, insbesondere Menschen besteht, und der Roboter keine Personen oder Gefahrengüter transportiert
- - maximale Geschwindigkeitsreduktion mit Kollision, falls nicht die gesamte Umgebung einsehbar ist und der Roboter keine Personen oder Gefahrengüter transportiert.
- - Smallest risk of collision if the entire environment can be seen and there is no danger to living beings, especially people
- - Smallest collision severity, if the entire environment can be seen and there is no danger to living beings, especially people, but a collision is inevitable
- - Maximum speed reduction without collision, if the entire environment can be seen and there is a danger to living beings, especially people, and the robot is transporting people or dangerous goods
- - Maximum speed reduction without collision, if the entire environment cannot be seen and the robot is transporting people or dangerous goods
- - Maximum speed reduction with collision, if the entire environment can be seen and there is a danger to living beings, especially people, and the robot is not transporting any people or dangerous goods
- - Maximum speed reduction with collision if the entire area cannot be seen and the robot is not transporting any people or dangerous goods.
In diesem Ausführungsbeispiel endet das Verfahren mit dem Ausgeben eines Signals zur Ansteuerung des Roboters entlang der bestimmten Nottrajektorie.In this exemplary embodiment, the method ends with the output of a signal for controlling the robot along the specific emergency trajectory.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102016211587 A1 [0002]DE 102016211587 A1 [0002]
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19741631A1 (en) | 1997-09-20 | 1999-03-25 | Volkswagen Ag | Method and device for avoiding and / or minimizing conflict situations in road traffic |
DE102013206915A1 (en) | 2013-04-17 | 2014-10-23 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Apparatus, system and method for identifying busy traffic objects and use of the system |
DE102015215605A1 (en) | 2015-08-17 | 2017-02-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for controlling a traffic control system |
DE102016211587A1 (en) | 2016-06-28 | 2017-12-28 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for controlling a vehicle |
DE102018217828A1 (en) | 2017-10-26 | 2019-05-02 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for adapting a driving behavior of a partially, fully or fully automated vehicle |
DE102018112518A1 (en) | 2018-05-24 | 2019-11-28 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Emergency assistant "Braking in case of suddenly detected too low friction coefficient" |
DE102019100731A1 (en) | 2019-01-14 | 2020-07-16 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method, system and computer program for reducing kinetic energy in a vehicle |
-
2020
- 2020-06-23 DE DE102020207782.7A patent/DE102020207782A1/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19741631A1 (en) | 1997-09-20 | 1999-03-25 | Volkswagen Ag | Method and device for avoiding and / or minimizing conflict situations in road traffic |
DE102013206915A1 (en) | 2013-04-17 | 2014-10-23 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Apparatus, system and method for identifying busy traffic objects and use of the system |
DE102015215605A1 (en) | 2015-08-17 | 2017-02-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for controlling a traffic control system |
DE102016211587A1 (en) | 2016-06-28 | 2017-12-28 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for controlling a vehicle |
DE102018217828A1 (en) | 2017-10-26 | 2019-05-02 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for adapting a driving behavior of a partially, fully or fully automated vehicle |
DE102018112518A1 (en) | 2018-05-24 | 2019-11-28 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Emergency assistant "Braking in case of suddenly detected too low friction coefficient" |
DE102019100731A1 (en) | 2019-01-14 | 2020-07-16 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method, system and computer program for reducing kinetic energy in a vehicle |
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