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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs sowie eine entsprechende Vorrichtung.
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Stand der Technik
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Ein Umfeld eines Fahrzeugs und eine Verkehrssituation um das Fahrzeug können in einer Umfeldrepräsentation abgebildet werden. Die Umfeldrepräsentation kann Zellen eines Gitters zugeordnete Informationen enthalten. Die Zellen können durch ihre Koordinaten eindeutig bezeichnet sein. Das Gitter kann dabei auf einen Koordinatenursprung des Fahrzeugs bezogen sein. Beispielsweise können die Koordinaten kartesische x-y-Koordinaten sein. Ebenso können die Koordinaten Polarkoordinaten sein.
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Die Informationen einer Zelle können auf mehrere Ebenen aufgeteilt sein. Beispielsweise kann eine statische Infrastruktur in der Zelle auf einer oder mehreren Ebenen abgebildet sein. Dynamische Objekte in der Zelle können in einer oder mehreren weiteren Ebenen abgebildet sein.
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Ein zeitlicher Verlauf der dynamischen Objekte kann über mehrere Ebenen und mehrere Zellen abgebildet werden. Bewegte Objekte können beispielsweise zu unterschiedlichen Zeitpunkten in unterschiedlichen Ebenen unterschiedlichen Zellen zugeordnet sein. Jeder Zelle des Gitters kann pro vorhandener Ebene ein Wert zugeordnet sein.
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Die Umfeldrepräsentation kann beispielsweise zur Trajektorienplanung eines autonomen oder teilautonomen Fahrzeugs verwendet werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs und eine entsprechende Vorrichtung, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt und ein maschinenlesbares Speichermedium gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des hier vorgestellten Ansatzes ergeben sich aus der Beschreibung und sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Vorteile der Erfindung
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ermöglichen, Informationen entlang einer im realen Umfeld gekrümmten Referenzkurve in eine verzerrte Abbildung (Frenet-Raum) zu transformieren. Die verzerrte Abbildung bleibt dann unabhängig von einer Krümmung der Referenzkurve immer gleichförmig gerade. Die verzerrte Abbildung bildet dabei relevante Informationen entlang der Referenzkurve ab. Gegenüber den unverzerrten Informationen kann die verzerrte Abbildung eine Datenmenge reduzieren, da die unverzerrten Informationen einen größeren Bereich abzubilden haben, der jegliche mögliche Krümmung der Referenzkurve abdeckt.
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Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei eine auf ein Fahrzeugkoordinatensystem des Fahrzeugs bezogene Umfeldrepräsentation eines Umfelds des Fahrzeugs durch eine Koordinatentransformation in ein Frenet-Koordinatensystem transformiert wird, um eine Frenet-Umfeldrepräsentation zu erhalten, wobei die Frenet-Umfeldrepräsentation zum Ausführen einer Fahraufgabe des Fahrzeugs verwendet wird, wobei das Fahrzeugkoordinatensystem auf eine Fahrzeugposition und Fahrzeuglage des Fahrzeugs bezogen ist und in der Umfeldrepräsentation enthaltene Informationen in Fahrzeugkoordinaten abgebildet sind, wobei das Frenet-Koordinatensystem auf die Fahrzeugposition und auf eine dynamisch veränderliche Referenzkurve des Fahrzeugs bezogen ist und Frenet-Informationen der Frenet-Umfeldrepräsentation in Frenetkoordinaten abgebildet werden.
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Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
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Eine Umfeldrepräsentation kann eine aktuelle Verkehrssituation und ein Umfeld des Fahrzeugs abbilden. Die Umfeldrepräsentation kann in einem Gitter beziehungsweise Grid mit einer Vielzahl an Zellen enthalten sein. Jeder Zelle kann eine Vielzahl unterschiedlicher Informationen der Verkehrssituation beziehungsweise des Umfelds zugeordnet sein. Die verschiedenen Informationen können in Ebenen unterteilt sein. Ein abgebildetes Objekt kann auch über mehrere Zellen verteilt sein.
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Ein Fahrzeugkoordinatensystem kann ein kartesisches x-y-Koordinatensystem sein. Ein Koordinatenursprung des Fahrzeugkoordinatensystems kann beispielsweise auf die Mitte einer Achse des Fahrzeugs bezogen sein. Die x-Koordinate kann einer Fahrzeuglängsrichtung entsprechen. Die y-Koordinate kann einer Fahrzeugquerrichtung entsprechen. Der Koordinatenursprung kann auch einen festen x-Versatz und/oder y-Versatz zu einem Bezugspunkt am Fahrzeug aufweisen. Die x-y-Koordinaten können auch durch Polarkoordinaten als Winkel zu einer Bezugslinie und als Abstand vom Koordinatenursprung ausgedrückt sein. Die Bezugslinie kann dabei eine Mittellinie des Fahrzeugs in der Fahrzeuglängsrichtung sein. Das Fahrzeugkoordinatensystem kann sich mit dem Fahrzeug bewegen.
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Eine Referenzkurve kann eine im Fahrzeugkoordinatensystem gekrümmte Kurve sein. Die Referenzkurve kann durch das Umfeld des Fahrzeugs verlaufen. Die Referenzkurve kann mehrfach gekrümmt sein. Die Referenzkurve kann beispielsweise entlang einer Straße verlaufen, über die das Fahrzeug momentan fährt, beziehungsweise entlang der das Fahrzeug zukünftig fahren wird.
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Ein Frenet-Koordinatensystem kann ein s-d-Koordinatensystem sein. Das Frenet-Koordinatensystem kann auf den gleichen Koordinatenursprung bezogen sein, wie das Fahrzeugkoordinatensystem. Das Frenet-Koordinatensystem kann auch auf einen eigenen Koordinatenursprung bezogen sein. Die Referenzkurve verläuft im Frenet-Koordinatensystem geradlinig. Die Referenzkurve verläuft in s-Richtung. Die Referenzkurve kann zentral entlang eines zu transformierenden Ausschnitts verlaufen. Bei der Koordinatentransformation kann die Referenzkurve begradigt werden. Objekte beziehungsweise die betreffenden Zellen können bei der Koordinatentransformation entsprechend verzerrt werden. Die Verzerrung kann abhängig von der Krümmung der Referenzkurve sein. Die s-Koordinate kann im Fahrzeugkoordinatensystem einer lokalen Richtung der Referenzkurve entsprechen. Damit verändert sich im Fahrzeugkoordinatensystem die s-Richtung kontinuierlich. Entsprechend verändert sich die Verzerrung entlang der Referenzkurve im Frenet-Koordinatensystem kontinuierlich. Die d-Koordinate kann eine laterale Position eines Objekts bezogen auf die Referenzkurve bezeichnen. Das Frenet-Koordinatensystem kann sich ebenfalls mit dem Fahrzeug bewegen.
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Eine Fahraufgabe kann eine geplante Route für das Fahrzeug abbilden. Die Fahraufgabe kann auch zumindest ein geplantes Manöver des Fahrzeugs abbilden.
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Die Referenzkurve kann einen Straßenverlauf vor dem Fahrzeug repräsentieren. Die Referenzkurve kann unter Verwendung der Umfeldrepräsentation bestimmt werden. Die Referenzkurve kann beispielsweise entlang einer Fahrbahnmarkierung, einer Fahrbahnmitte oder einem Fahrbahnrand einer Fahrbahn verlaufen. Ein Verlauf der Fahrbahn kann unter Verwendung der Umfeldrepräsentation, einer Umfeldsensorik des Fahrzeugs oder aus einer Karte erkannt werden.
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Die Referenzkurve kann unter Verwendung der Fahraufgabe bestimmt werden. Die Referenzkurve kann beispielsweise entlang der geplanten Route verlaufen. Die Referenzkurve kann entlang mehrerer unterschiedlicher Fahrbahnabschnitte verlaufen, über die die geplante Route führt. Damit kann die Referenzkurve beispielsweise bei einem geplanten Abbiegen von einer Straße auf die nächste Straße wechseln.
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Ein beidseitig der Referenzkurve angeordneter Ausschnitt der Umfeldrepräsentation kann in das Frenet-Koordinatensystem transformiert werden. Die Umfeldrepräsentation kann nur bis zu einem festgelegten Abstand in der d-Richtung von der Referenzkurve transformiert werden. Der Rest der Umfeldrepräsentation kann ignoriert werden. Dadurch kann eine zu verarbeitende Datenmenge signifikant reduziert werden.
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Das Frenet-Koordinatensystem kann in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs skaliert werden. Insbesondere kann das Frenet-Koordinatensystem in der s-Richtung skaliert werden. Je größer die Geschwindigkeit, umso größer kann ein Skalierungsfaktor sein. Durch die Skalierung kann ein an die Geschwindigkeit angepasster Bereich der Umfeldrepräsentation transformiert werden. Ein Informationsgehalt der Frenet-Umfeldrepräsentation kann dabei gleichbleiben. Beispielsweise kann eine Anzahl der Zellen des Frenet-Koordinatensystems gleichbleiben, also eine Größe der Zellen skaliert werden.
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Zumindest ein zum Erreichen der Fahraufgabe geeigneter Trajektorienkandidat für das Fahrzeug kann unter Verwendung der Fahraufgabe und der Frenet-Umfeldrepräsentation bestimmt werden. Der Trajektorienkandidat kann unter Berücksichtigung der Verkehrssituation und anderer in der Frenet-Umfeldrepräsentation abgebildeter Grenzen eines verfügbaren Raums bestimmt werden. Der Trajektorienkandidat kann dabei ohne Krümmungen aufgrund des Straßenverlaufs bestimmt werden, da die Frenet-Umfeldrepräsentation so verzerrt ist, dass der Straßenverlauf immer geradlinig ist.
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Der Trajektorienkandidat kann in das Fahrzeugkoordinatensystem zurück transformiert werden und unter Verwendung der Umfeldrepräsentation auf Kollisionen überprüft werden. Da Objekte in der Frenet-Umfeldrepräsentation verzerrt sein können, kann Eine Überprüfung auf Kollisionen in der unverzerrten Umfeldrepräsentation einfacher ausgeführt werden.
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Das Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die dazu ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante des hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen.
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Die Vorrichtung kann ein elektrisches Gerät mit zumindest einer Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest einer Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, und zumindest einer Schnittstelle und/oder einer Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind, sein. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein sogenannter System-ASIC oder ein Mikrocontroller zum Verarbeiten von Sensorsignalen und Ausgeben von Datensignalen in Abhängigkeit von den Sensorsignalen sein. Die Speichereinheit kann beispielsweise ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein. Die Schnittstelle kann als Sensorschnittstelle zum Einlesen der Sensorsignale von einem Sensor und/oder als Aktorschnittstelle zum Ausgeben der Datensignale und/oder Steuersignale an einen Aktor ausgebildet sein. Die Kommunikationsschnittstelle kann dazu ausgebildet sein, die Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben. Die Schnittstellen können auch Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder 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.
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Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale des Steuergeräts und des Verfahrens in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
- 1 zeigt eine Darstellung einer Umfeldrepräsentation im kartesischen Raum; und
- 2 zeigt eine Darstellung einer Koordinatentransformation zu einer Frenet-Umfeldrepräsentation gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine Darstellung einer Umfeldrepräsentation 100. Die Umfeldrepräsentation 100 bildet ein Umfeld 102 um ein Fahrzeug 104 ab. Die Umfeldrepräsentation 100 ist eine multidimensionale Matrix mit einer Vielzahl von Ebenen 106. Die Umfeldrepräsentation 100 bildet eine Infrastruktur 108 und ein Verkehrsgeschehen 110 in dem Umfeld 102 ab. Die Umfeldrepräsentation 100 ist in einem kartesischen Gitter mit einer definierten Auflösung dargestellt. Jede Zelle des Gitters weist eindeutige Koordinaten auf. Die Koordinaten sind dabei auf einen Koordinatenursprung 112 des Gitters bezogen. Der Koordinatenursprung 112 kann beispielsweise auf das Fahrzeug 104 bezogen sein und sich mit dem Fahrzeug 104 bewegen.
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Zumindest eine Ebene 106 der Infrastruktur 108 bildet eine Straßenkarte 114 des Umfelds 102 ab. Mehrere weitere Ebenen 106 der Infrastruktur 108 bilden Signalanlagen 116 des Umfelds 102 ab. Die verschiedenen Ebenen 106 der Signalanlagen 116 bilden beispielsweise eine Signalfolge der Signalanlagen 116 zu unterschiedlichen Zeitpunkten ab. Eine weitere Ebene 106 der Infrastruktur 108 bildet Geschwindigkeitsbeschränkungen 118 des Umfelds 102 ab.
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Mehrere Ebenen 106 des Verkehrsgeschehens 110 bilden dynamische Objekte 120 des Umfelds 102 ab. Die verschiedenen Ebenen 106 der dynamischen Objekte 120 bilden eine Bewegung der dynamischen Objekte 120 zu unterschiedlichen Zeitpunkten ab.
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In einem Ausführungsbeispiel bildet zumindest eine Ebene 106 der Umfeldrepräsentation 100 zurückliegende Positionen 122 des Fahrzeugs 104 zu unterschiedlichen Zeitpunkten ab. Eine weitere Ebene 106 bildet eine Fahraufgabe 124 des Fahrzeugs 104 ab. Die Fahraufgabe 124 kann beispielsweise eine geplante Route des Fahrzeugs 104 sein.
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2 zeigt eine Darstellung einer Koordinatentransformation zu einer Frenet-Umfeldrepräsentation 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Durch die Koordinatentransformation wird eine auf ein Fahrzeug 104 bezogene Umfeldrepräsentation 100 aus ihrem x-y Fahrzeugkoordinatensystem 202 in ein s-d Frenet-Koordinatensystem 204 transformiert. Das Fahrzeugkoordinatensystem 202 ist ein kartesisches Koordinatensystem. Die Umfeldrepräsentation 100 entspricht beispielsweise der Umfeldrepräsentation in 1. Die Umfeldrepräsentation 100 bildet die Infrastruktur 108 und das Verkehrsgeschehen 110 im Umfeld 102 des Fahrzeugs 104 ab. Die Infrastruktur 108 besteht hier aus einer kurvigen Straße 206. Das Verkehrsgeschehen 110 sind andere auf der Straße 206 fahrende Fahrzeuge 208.
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Das Frenet-Koordinatensystem 204 ist auf eine dynamische Referenzkurve 210 bezogen. Hier verläuft die Referenzkurve 210 entlang einer Mittellinie 212 der Straße 206. Die Referenzkurve 210 ist damit seitlich versetzt zum Fahrzeug 104 angeordnet. Durch die Bewegung des Fahrzeugs 104 bewegt sich die Referenzkurve 210 entlang eines Straßenverlaufs der Straße 206. Die Referenzkurve 210 folgt damit einer Straßenkrümmung der Straße 206. Zellen 214 des Frenet-Koordinatensystems 204 sind orthogonal zu der Referenzkurve 210 ausgerichtet. Die Referenzkurve 210 verläuft hier außermittig durch die Zellen 214 der Umfeldrepräsenation 200.
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Links in 2 ist ein quadratischer Ausschnitt aus dem aktuellen Verkehrsgeschehen ausgerichtet an einem kartesischen Koordinatensystem dargestellt. Rechts ist ein rechteckiger Ausschnitt in einem an der Fahrbahn ausgerichteten Frenet-Koordinatensystem dargestellt.
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Die linke Repräsentation des Umfelds ist rechts in einem Grid/Gitter dargestellt, welches im Frenet-Koordinatensystem der Fahrbahn erzeugt wurde. Das Grid beinhaltet hier das Ego-Fahrzeug und die dynamischen Objekte, kann allerdings weitere Informationen beinhalten, wie in 1.
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Im kartesischen Fahrzeugkoordinatensystem 202 betrachtet sind die Zellen 214 des Frenet-Koordinatensystems 204 verzerrt. Die Zellen 214 auf einer Kurveninnenseite der Referenzkurve 210 sind dabei kleiner als auf einer Kurvenaußenseite der Referenzkurve 210.
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In der Frenet-Umfeldrepräsentation 200 ist die Referenzkurve 210 geradlinig. Um die Krümmung der Referenzkurve 210 mitanzugeben kann eine zusätzliche Ebene verwendet werden, in der durch beispielsweise einen Zahlenwert die Krümmung angegeben wird. Die Zellen 214 sind orthogonal zueinander angeordnet, also nicht verzerrt. Dadurch werden jedoch die Infrastruktur 108 und das Verkehrsgeschehen 110 verzerrt abgebildet. Fahrzeuge 208, die in der kartesischen Umfeldrepräsentation 100 in verkleinerten Zellen 214 angeordnet sind, werden in der Frenet-Umfeldrepräsentation 200 gestreckt dargestellt. Umgekehrt werden Fahrzeuge 208, die in der kartesischen Umfeldrepräsentation 100 in vergrößerten Zellen 214 angeordnet sind, gestaucht. Zusätzlich werden durch die Entzerrung der Zellen 214 gerade Linien und Kanten gekrümmt dargestellt.
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In einem Ausführungsbeispiel bildet die Frenet-Umfeldrepräsentation 200 einen begrenzten Ausschnitt des kartesischen Umfelds des Fahrzeugs 104 ab. Der Ausschnitt kann rechts und links von dem Fahrzeug 104 gleich breit sein. Da zum Erfüllen der Fahraufgabe nur Informationen erforderlich sind, wo das Fahrzeug 104 tatsächlich hinfahren wird, kann ein Datenvolumen der Frenet-Umfeldrepräsentation 200 gegenüber der kartesischen Umfeldrepräsentation 100 reduziert werden. Alternativ kann die Frenet-Umfeldrepräsentation 200 bei gleichem Datenvolumen einen weiter vor dem Fahrzeug 104 liegenden „Look-Ahead-Horizont“ aufweisen als die kartesische Umfeldrepräsentation 100.
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In einem Ausführungsbeispiel wird das Frenet-Koordinatensystem 204 in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 104 skaliert. Dabei wird insbesondere ein Skalierungsfaktor der in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden s-Koordinate proportional zur Geschwindigkeit eingestellt. Eine Anzahl der verfügbaren Zellen 214 wächst dadurch nicht. Lediglich eine im Fahrzeugkoordinatensystem 202 enthaltene Fläche pro Zelle 214 wird an die Geschwindigkeit angepasst. Das benötigte Datenvolumen bleibt dabei gleich.
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Mit anderen Worten werden semantische Grids im Frenet-Raum als Eingabe für datenbasierte Algorithmen vorgestellt.
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Datenbasierte Algorithmen im Bereich der Prädiktion und Bewegungsplanung automatisierter Fahrzeuge gewinnen zunehmend an Bedeutung. Beispielsweise kann ein neuronales Netz (NN) aus den Eingangsdaten eines automatisierten Fahrzeugs einen initialen Warm-Start bzw. eine Kostenkarte für den nachgelagerten Bewegungsplaner berechnen.
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Ein wichtiger Bestandteil dieser Ansätze ist die geeignete Repräsentation der Eingangsdaten. Herkömmlicherweise wird die aktuelle Verkehrssituation, und damit die Eingabe für das neuronale Netz, in mehreren zweidimensionalen quadratischen Grids abgebildet. Den quadratischen Grids liegt ein kartesisches Koordinatensystem zugrunde.
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Insbesondere bei Fahrten auf der Landstraße bzw. auf der Autobahn erweist sich allerdings eine Repräsentation in zweidimensionalen quadratischen Grids als nachteilig. Grund dafür ist, dass hier im Wesentlichen die Informationen entlang der Fahrbahn - und weniger die Informationen senkrecht dazu - von hoher Relevanz sind.
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Daher wird hier eine neue Eingaberepräsentation für datenbasierte Algorithmen vorgeschlagen, bei dem nicht ein kartesisches Koordinatensystem, sondern ein an der Fahrbahn oder entlang des geplanten Pfades ausgerichtetes Frenet-Koordinatensystem bei der Erstellung der Umfeld-Grids verwendet wird. Diese Grids können beispielsweise als Eingabe für ein neuronales Netz zur Verfügung gestellt werden, um Ausgaben für die Prädiktion oder die Bewegungsplanung zu berechnen.
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Bei dem hier vorgeschlagenen Ansatz werden semantische Grids entlang einer Referenzlinie im sogenannten Frenet-Koordinatensystem zur Abbildung des Umfelds eines automatisierten Fahrzeugs generiert.
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Die so generierten Grids sind auf die für die Fahraufgabe relevanten Bereiche im Umfeld des automatisierten Fahrzeugs fokussiert, insbesondere bei Fahrt auf der Landstraße und Autobahn.
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Im Gegensatz zu Grids im kartesischen Koordinatensystem ist bei Frenet-Grids die Anpassung an unterschiedliche Straßentopologien natürlich gegeben (gerade Straße vs. scharfe Kurve). Dadurch kann ein kleinerer Trainingsdatensatz zum Trainieren des neuronalen Netzes notwendig sein, was ein schnelleres Training und eine inhärente Generalisierung auf ungesehene Straßentopologien ermöglichen kann.
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Die hier vorgestellten semantische Grids entlang der Referenzlinie weisen im Vergleich zu Grids im kartesischen Koordinatensystem einen geringeren Speicherbedarf bei gleichem „Look-Ahead-Horizon“ auf. Umgekehrt erzielen Grids im Frenet-Koordinatensystem einen größeren „Look-Ahead-Horizon“ bei gleicher Speichergröße.
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Im Vergleich zu Objektlisten als Eingaberepräsentation ist die Permutationsinvarianz bei Abbildung in einem Grid automatisch gegeben.
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Um die Grids im Frenet-Koordinatensystem zu erzeugen, findet ausgehend von einer Referenzlinie (z.B. Fahrbahn oder geplanter Pfad des automatisierten Fahrzeugs) eine Diskretisierung des aktuellen Umfelds des automatisierten Fahrzeugs im Frenet-Koordinatensystem statt.
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Das Umfeld kann dabei, unterschiedliche Informationen enthalten, wie z.B. eine hochpräzise Karte, die Krümmung der Fahrbahn, die anderen Verkehrsteilnehmer (über mehrere Zeitschritte in der Vergangenheit), die zu fahrende Route, Ampeln, Geschwindigkeitsbegrenzungen, etc. Diese Informationen können beispielsweise durch unterschiedliche Farben/Transparenzgrade in dem im Frenet-Koordinatensystem ausgerichtete Grid visualisiert werden oder in unterschiedlichen Grautönen auf verschiedenen Eingabeebenen.
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Die Diskretisierung kann in longitudinaler Richtung (entlang der s-Koordinate des Frenet-Koordinatensystems) adaptiv und nicht äquidistant gewählt werden, um den Look-Ahead-Horizon dynamisch zu variieren. Dies kann z.B. anhand der aktuellen Geschwindigkeit angepasst werden.
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Das generierte Grid kann nun beispielsweise als Eingabe für ein neuronales Netz verwendet werden. Eine Kombination mit zusätzlichen kontinuierlichen Variablen, wie der aktuellen Geschwindigkeit ist ebenfalls möglich.
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Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
