DE102021003856A1

DE102021003856A1 - Method for operating an automated vehicle

Info

Publication number: DE102021003856A1
Application number: DE102021003856.8A
Authority: DE
Inventors: Marco Busch; Sebastian Dingler; Nicolai Spohrer; Stefan Heyer
Original assignee: Daimler Truck AG
Current assignee: Daimler Truck Holding AG
Priority date: 2021-07-27
Filing date: 2021-07-27
Publication date: 2023-02-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines automatisiert fahrenden Fahrzeuges (1), wobei ein Fahrverhalten (F2) von in einer Umgebung des Fahrzeuges (1) befindlichen Verkehrsteilnehmern (3) anhand erfasster Signale einer Umgebungssensorik (2) beobachtet wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass- eine Diskrepanz zwischen dem beobachteten Fahrverhalten (F2) und einem erwarteten Fahrverhalten (F1) eines jeweiligen Verkehrsteilnehmers (3) ermittelt wird und- in Abhängigkeit der ermittelten Diskrepanz eine Fahrstrategie für das Fahrzeug (1) zur Erhöhung der Verkehrssicherheit ermittelt und umgesetzt wird.The invention relates to a method for operating an automated vehicle (1), the driving behavior (F2) of road users (3) in the vicinity of the vehicle (1) being observed using detected signals from an environment sensor system (2). According to the invention, it is provided that - a discrepancy between the observed driving behavior (F2) and an expected driving behavior (F1) of a respective road user (3) is determined and - a driving strategy for the vehicle (1) to increase road safety is determined as a function of the determined discrepancy and implemented.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines automatisiert fahrenden Fahrzeuges, wobei ein Fahrverhalten von in einer Umgebung des Fahrzeuges befindlichen Verkehrsteilnehmern anhand erfasster Signale einer Umgebungssensorik beobachtet wird.The invention relates to a method for operating an automated vehicle, the driving behavior of road users in the vicinity of the vehicle being observed using detected signals from an environment sensor system.

Aus der DE 10 2019 206 870 A1 ist ein Verfahren zum Ermitteln einer durch einen Verkehrsteilnehmer verursachten Gefährdung bekannt. Dabei werden Messdaten eines Fahrzeugumfeldes durch Sensorik von mindestens einem Beobachter ermittelt und ausgewertet. Auffälliges Verhalten von mindestens einem Verkehrsteilnehmer wird durch Auswerten der Messdaten detektiert und einer Gefährdungsart zugeordnet. Die ausgewerteten Daten des mindestens einen Beobachters über den mindestens einen Verkehrsteilnehmer werden über eine Kommunikationsverbindung einer Servereinheit übermittelt. Basierend auf den übermittelten Daten wird für den mindestens einen Verkehrsteilnehmer eine spezifische Gefährdungsstufe ermittelt und bei einem Überschreiten eines Schwellwertes der spezifischen Gefährdungsstufe wird eine Beobachtung des mindestens einen Verkehrsteilnehmers durch die Sensorik des mindestens einen Beobachters eingeleitet.From the DE 10 2019 206 870 A1 a method for determining a hazard caused by a road user is known. In this case, measurement data from a vehicle environment are determined and evaluated by at least one observer using sensors. Conspicuous behavior by at least one road user is detected by evaluating the measurement data and assigned to a type of hazard. The evaluated data from the at least one observer about the at least one road user are transmitted to a server unit via a communication connection. Based on the transmitted data, a specific risk level is determined for the at least one road user and, if a threshold value of the specific risk level is exceeded, the sensor system of the at least one observer initiates an observation of the at least one road user.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines automatisiert fahrenden Fahrzeuges anzugeben.The invention is based on the object of specifying a method for operating an automated vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved according to the invention by a method which has the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Ein Verfahren zum Betrieb eines automatisiert fahrenden Fahrzeuges sieht vor, dass ein Fahrverhalten von in einer Umgebung des Fahrzeuges befindlichen Verkehrsteilnehmern anhand erfasster Signale einer Umgebungssensorik beobachtet wird. Erfindungsgemäß wird eine Diskrepanz zwischen dem beobachteten Fahrverhalten und einem erwarteten Fahrverhalten eines jeweiligen Verkehrsteilnehmers ermittelt und in Abhängigkeit der ermittelten Diskrepanz wird eine Fahrstrategie für das Fahrzeug zur Erhöhung der Verkehrssicherheit ermittelt und umgesetzt.A method for operating an automated vehicle provides that the driving behavior of road users in the vicinity of the vehicle is observed using detected signals from an environment sensor system. According to the invention, a discrepancy between the observed driving behavior and an expected driving behavior of a respective road user is determined and, depending on the discrepancy determined, a driving strategy for the vehicle to increase traffic safety is determined and implemented.

Durch Anwendung des Verfahrens ist es möglich, dass das automatisiert und insbesondere fahrerlos fahrende Fahrzeug auf ein Fehlverhalten von Verkehrsteilnehmern in der Umgebung des Fahrzeuges reagieren kann. Mittels des Verfahrens kann ein Fehlverhalten zumindest eines Verkehrsteilnehmers in der Umgebung des Fahrzeuges erkannt werden und in Abhängigkeit des Fehlverhaltens eine geeignete Reaktion des Fahrzeuges eingeleitet werden, so dass eine Verkehrssicherheit zumindest für das Fahrzeug erhöht werden kann.By using the method, it is possible for the automated and, in particular, driverless vehicle to be able to react to incorrect behavior by road users in the vicinity of the vehicle. The method can be used to detect incorrect behavior of at least one road user in the vicinity of the vehicle and to initiate a suitable reaction by the vehicle depending on the incorrect behavior, so that traffic safety can be increased, at least for the vehicle.

Zudem kann dadurch, dass das Fahrzeug auf das Fehlverhalten der Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des Fahrzeuges reagieren kann, eine gesellschaftliche Akzeptanz gegenüber dem automatisierten Fahrbetrieb eines automatisiert fahrenden Fahrzeuges, insbesondere eines automatisiert und fahrerlos fahrenden Lastkraftwagens, erhöht werden.In addition, because the vehicle can react to the incorrect behavior of road users in the vicinity of the vehicle, social acceptance of the automated driving operation of an automated vehicle, in particular an automated and driverless truck, can be increased.

In einer Weiterbildung des Verfahrens wird die Diskrepanz zwischen dem beobachteten Fahrverhalten und dem erwarteten Fahrverhalten des jeweiligen Verkehrsteilnehmers ermittelt, indem mittels eines Modells eine Hypothese für das Fahrverhalten des jeweiligen Verkehrsteilnehmers erstellt wird und das beobachtete Fahrverhalten des jeweiligen Verkehrsteilnehmers mit dem gemäß der Hypothese erwarteten Fahrverhalten verglichen wird. Dabei dient das Modell als Referenz für das erwartete Fahrverhalten des jeweiligen Fahrzeuges, wobei das Modell basierend auf verschiedenen Informationen erstellt wird. Als Informationen fließen gesetzliche Regelungen und Richtlinien, beispielsweise für einen von dem Fahrzeug jeweils momentan befahrenen Streckenabschnitt, gesellschaftliche ideale Erwartungen an einen vergleichsweise guten Fahrer eines Fahrzeuges sowie ein erlerntes typisches Fahrverhalten auf Basis realer Messdaten in das Modell ein.In a development of the method, the discrepancy between the observed driving behavior and the expected driving behavior of the respective road user is determined by using a model to create a hypothesis for the driving behavior of the respective road user and comparing the observed driving behavior of the respective road user with the driving behavior expected according to the hypothesis becomes. The model serves as a reference for the expected driving behavior of the respective vehicle, with the model being created based on various information. Legal regulations and guidelines, for example for a section of road currently being traveled by the vehicle, ideal social expectations of a comparatively good driver of a vehicle and learned typical driving behavior based on real measurement data flow into the model as information.

Mittels des Modells wird in einer Ausführung eine Hypothese zumindest für eine Längs- und/oder Querbewegung des jeweiligen Verkehrsteilnehmers erstellt. Somit kann eine Abweichung einer Ausrichtung eines dem Fahrzeug vorausfahrenden Verkehrsteilnehmers innerhalb seiner Fahrspur von einer idealen Ausrichtung ermittelt werden und in Abhängigkeit einer diesbezüglich ermittelten Diskrepanz abgeleitet werden, ob es möglich ist, dass das Fahrzeug einen Überholvorgang verhältnismäßig sicher und in Bezug auf den vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer kollisionsfrei durchführen kann.In one embodiment, the model is used to create a hypothesis at least for a longitudinal and/or transverse movement of the respective road user. Thus, a deviation of an orientation of a road user driving ahead of the vehicle within its lane from an ideal orientation can be determined and, depending on a discrepancy determined in this regard, it can be derived whether it is possible for the vehicle to overtake relatively safely and without collision in relation to the road user ahead can perform.

Um im Wesentlichen fortlaufend auf ein Fehlverhalten von Verkehrsteilnehmern in der Umgebung des Fahrzeuges reagieren zu können, wird in einer möglichen Weiterbildung des Verfahrens der Vergleich zwischen dem beobachteten Fahrverhalten und dem erwarteten Fahrverhalten des jeweiligen Verkehrsteilnehmers in der Umgebung des Fahrzeuges in regelmäßigen Abständen, also zyklisch, wiederholt. Somit kann ermittelt werden, ob es sich bei dem erfassten Fehlverhalten des Verkehrsteilnehmers um ein Versehen gehandelt hat, oder ob der Verkehrsteilnehmer fortlaufend ein provozierendes Fahrverhalten an den Tag legt und somit ein potentielles Sicherheitsrisiko für das automatisiert fahrende Fahrzeug darstellt.In order to be able to react essentially continuously to incorrect behavior by road users in the vicinity of the vehicle, in a possible development of the method, the comparison between the observed driving behavior and the expected driving behavior of the respective road user in the vicinity of the vehicle is carried out at regular intervals, i.e. cyclically. repeated. It can thus be determined whether the detected misbehavior of the road user was an oversight or whether the road user continuously acted provocatively Driving behavior shows and thus represents a potential safety risk for the automated vehicle.

In einer weiteren Ausführung wird der ermittelten Diskrepanz eine Vorhersagbarkeitskennzahl in Bezug auf ein von dem erwarteten Fahrverhalten abweichendes beobachtetes Fahrverhalten des jeweiligen Verkehrsteilnehmers zugeordnet. Diese Vorhersagbarkeitskennzahl bildet dann eine Grundlage, auf welcher die Fahrstrategie für das Fahrzeug zur Erhöhung der Verkehrssicherheit ermittelt und umgesetzt wird.In a further embodiment, the determined discrepancy is assigned a predictability index in relation to an observed driving behavior of the respective road user that deviates from the expected driving behavior. This predictability index then forms a basis on which the driving strategy for the vehicle to increase traffic safety is determined and implemented.

Dabei wird in einer weiteren Ausbildung einer ermittelten geringen Diskrepanz eine hohe Vorhersagbarkeitskennzahl und einer hohen Diskrepanz eine niedrige Vorhersagbarkeitskennzahl zugeordnet. D. h., dass anhand der Vorhersagbarkeitskennzahl vorhergesagt werden kann, dass das beobachtete Fahrverhalten des jeweiligen Verkehrsteilnehmers weitestgehend dem erwarteten Fahrverhalten entspricht oder vergleichsweise stark von diesem abweicht.In a further embodiment, a high predictability index is assigned to an ascertained small discrepancy and a low predictability index is assigned to a high discrepancy. This means that the predictability index can be used to predict that the observed driving behavior of the respective road user largely corresponds to the expected driving behavior or deviates comparatively strongly from it.

Eine weitere mögliche Ausführung sieht vor, dass die Vorhersagbarkeitskennzahl des jeweiligen Verkehrsteilnehmers anhand eines gewichteten Mittels aus einer Anzahl durchgeführter Vergleiche zwischen dem beobachteten Fahrverhalten und dem erwarteten Fahrverhalten gebildet wird. Somit gibt die Vorhersagbarkeitskennzahl wieder, welches Fahrverhalten der jeweilige Verkehrsteilnehmer über die Anzahl der durchgeführten Vergleiche aufweist, wobei ein sogenannter Regelverstoß, beispielsweise ein Unterschreiten eines Sicherheitsabstandes zu dem Fahrzeug, höher gewichtet werden kann, als beispielsweise ein versehentliches Einschalten eines Fernlichtes.A further possible embodiment provides that the predictability index of the respective road user is formed using a weighted average of a number of comparisons carried out between the observed driving behavior and the expected driving behavior. The predictability indicator thus reflects the driving behavior of the respective road user based on the number of comparisons carried out, with a so-called rule violation, for example falling below a safe distance from the vehicle, being weighted higher than, for example, accidentally switching on a high beam.

Des Weiteren wird bei wiederholt ermittelter großer Diskrepanz und entsprechend zugeordneter geringer Vorhersagbarkeitskennzahl als Fahrstrategie des Fahrzeuges umgesetzt, dass ein Sicherheitsabstand zu einem die geringe Vorhersagbarkeitskennzahl betreffenden vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer erhöht wird, eine momentane Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges für eine vorgebbare Zeitdauer verringert wird und/oder ein Fahrstopp eingelegt wird. Durch Umsetzen der Fahrstrategie wird die Verkehrssicherheit nicht nur für das Fahrzeug, sondern auch für diesen vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer und die sich in der Umgebung des Fahrzeuges befindenden Verkehrsteilnehmer erhöht.Furthermore, if a large discrepancy is repeatedly determined and a correspondingly low predictability index is assigned, the driving strategy of the vehicle is implemented such that a safety distance from a road user driving ahead that affects the low predictability index is increased, a current driving speed of the vehicle is reduced for a specifiable period of time and/or a stop is made becomes. By implementing the driving strategy, road safety is increased not only for the vehicle, but also for the road user driving ahead and the road users in the vicinity of the vehicle.

In einer weiteren möglichen Ausführung wird, wenn die der ermittelten Diskrepanz zugeordnete Vorhersagbarkeitskennzahl einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet, eine Information an ein Fahrzeugkontrollzentrum des Fahrzeuges zur Überprüfung übermittelt. Insbesondere wird diese Information an das Fahrzeugkontrollzentrum übermittelt, dass gegebenenfalls ein Flottenmanager eine Fahrsituation, in welcher sich das Fahrzeug befindet, begutachten und durch Handlungsvorgaben an das Fahrzeug zur Entschärfung der Fahrsituation beitragen kann.In a further possible embodiment, if the predictability index assigned to the ascertained discrepancy falls below a predetermined threshold value, information is transmitted to a vehicle control center of the vehicle for checking. In particular, this information is transmitted to the vehicle control center so that, if necessary, a fleet manager can assess a driving situation in which the vehicle is located and can contribute to defusing the driving situation by giving the vehicle instructions for action.

Denkbar ist auch, dass in Abhängigkeit der ermittelten, einen vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer betreffenden Vorhersagbarkeitskennzahl eine alternative Fahrtroute für das Fahrzeug ermittelt wird, so dass aufgrund des Fehlverhaltens des Verkehrsteilnehmers eine durch das Fehlverhalten auftretende Gefahrensituation für das Fahrzeug weitestgehend vermieden werden kann.It is also conceivable that an alternative route for the vehicle is determined as a function of the predictability index relating to a road user driving ahead, so that a dangerous situation for the vehicle that occurs as a result of the incorrect behavior can be largely avoided due to the incorrect behavior of the road user.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

1 schematisch eine Übersicht zur Durchführung eines Verfahrens zum Betrieb eines automatisiert und insbesondere fahrerlos fahrenden Fahrzeuges und
2 schematisch Fahrsituation eines automatisiert fahrenden Fahrzeugs und einem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer und
3 schematisch eine weitere Fahrsituation des automatisiert fahrenden Fahrzeuges mit dem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer.

show:

1 schematically an overview for the implementation of a method for operating an automated and in particular driverless vehicle and
2 schematic driving situation of an automated vehicle and a preceding road user and
3 schematically another driving situation of the automated vehicle with the preceding road user.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.

1 zeigt eine Übersicht zur Durchführung eines Verfahrens zum Betrieb eines in den 2 und 3 dargestellten automatisiert und insbesondere fahrerlos fahrenden Fahrzeuges 1 in Form eines Lastkraftwagens. 1 shows an overview of the implementation of a method for operating in the 2 and 3 illustrated automated and in particular driverless vehicle 1 in the form of a truck.

Im Allgemeinen ist bekannt, dass zunehmend automatisiert fahrende Fahrzeuge 1, zu denen auch Lastkraftwagen gehören, auf öffentlichen Verkehrswegen zu finden sind.In general, it is known that increasingly automated vehicles 1, which also include trucks, can be found on public roads.

Ein solches automatisiert fahrendes Fahrzeug 1 ist mit einer Umgebungssensorik 2 ausgestattet, welche eine Anzahl von im und/oder am Fahrzeug 1 angeordneten, nicht näher dargestellten Erfassungseinheiten umfasst. Zudem werden die automatisiert fahrenden Fahrzeuge 1 mittels eines Computersystems gesteuert.Such an automated vehicle 1 is equipped with an environment sensor system 2 which comprises a number of detection units arranged in and/or on the vehicle 1 and not shown in detail. In addition, the automated vehicles 1 are controlled by a computer system.

Ein als Lastkraftwagen ausgeführtes automatisiert fahrendes Fahrzeug 1, welches einer Fahrzeugflotte zugehörig ist, wird über ein in den 2 und 3 beispielhaft dargestelltes Fahrzeugkontrollzentrum Z verwaltet, insbesondere gemanagt. Dem Fahrzeugkontrollzentrum Z ist zu jeder Zeit ein momentaner Standort des Fahrzeuges 1 bekannt und kann bei Bedarf in eine Fahrfunktion des Fahrzeuges 1 eingreifen.A running as a truck automated driving vehicle 1, which is part of a fleet of vehicles, is a in the 2 and 3 exemplified vehicle control center Z managed, in particular managed. The vehicle control center Z knows the current location of the vehicle 1 at all times and can intervene in a driving function of the vehicle 1 if necessary.

Das automatisiert fahrende Fahrzeug 1 interagiert u. a. mit einem in 2 und 3 gezeigten anderen Verkehrsteilnehmer 3, welches von einem menschlichen Fahrer, einem teilautomatisierten System, beispielsweise einer Vorrichtung zur geschwindigkeitsabhängigen Abstandsregelung und/oder einem Spurhalteassistent, oder ebenfalls mittels eines Computersystems automatisiert bewegt wird.The automated vehicle 1 interacts, inter alia, with an in 2 and 3 shown other road users 3, which is automatically moved by a human driver, a partially automated system, such as a device for speed-dependent distance control and / or a lane departure warning, or also by means of a computer system.

Für das automatisiert fahrende Fahrzeug 1 stellt eine Interaktion mit Verkehrsteilnehmern 3 in einer Umgebung des Fahrzeuges 1 eine mehr oder weniger große Herausforderung dar. Insbesondere stellt eine Interaktion mit einem Verkehrsteilnehmer 3, welcher ein Fehlverhalten aufweist, eine vergleichsweise große Herausforderung für das Fahrzeug 1 dar. Beispiele für Fehlverhalten sind ein Überfahren einer Spurmarkierung ohne vorherige Ankündigung durch einen aktivierten Fahrtrichtungsanzeiger, ein Einfädelvorgang vor dem Fahrzeug ohne aktivierten Fahrtrichtungsanzeiger, ein Ausführen unnötig starker Bremsmanöver, ein missbräuchlicher Einsatz von Beleuchtungseinheiten, wie z. B. ein unnötiges Aktivieren einer Warnblinkanlage und/oder eines Fernlichtes etc.For the automated vehicle 1, an interaction with road users 3 in the surroundings of the vehicle 1 represents a greater or lesser challenge. In particular, an interaction with a road user 3 who is behaving incorrectly represents a comparatively large challenge for the vehicle 1. Examples of misconduct are driving over a lane marking without prior notice by an activated direction indicator, merging in front of the vehicle without activated direction indicator, performing unnecessarily strong braking manoeuvres, improper use of lighting units, such as e.g. B. an unnecessary activation of a hazard warning system and/or a high beam etc.

Falls ein Verkehrsteilnehmer 3 ein Fehlverhalten zeigt, kann dies vereinzelt und nur kurzzeitig, aber eben auch wiederholt und andauernd auftreten. Ein Beispiel für ein wiederholtes und andauerndes Fehlverhalten kann durch einen Verkehrsteilnehmer 3 auftreten, welcher beabsichtigt, eine Reaktion des automatisiert fahrenden Fahrzeuges 1, insbesondere des Lastkraftwagens, zu testen, indem der Verkehrsteilnehmer 3, welche dem Fahrzeug 1 vorausfährt, wiederholt vergleichsweise stark abbremst.If a road user 3 behaves incorrectly, this can occur sporadically and only briefly, but also repeatedly and continuously. An example of a repeated and persistent misconduct can occur when a road user 3 intends to test a reaction of the automated vehicle 1, in particular the truck, by the road user 3, who is driving in front of the vehicle 1, repeatedly braking comparatively sharply.

Im Folgenden wird ein Verfahren beschrieben, welches ermöglicht, ein Fehlverhalten anderer Verkehrsteilnehmer zu erkennen und angemessen darauf zu reagieren, indem eine Fahrstrategie des Fahrzeuges 1 zur Erhöhung der Verkehrssicherheit ermittelt und umgesetzt wird.A method is described below which makes it possible to detect incorrect behavior by other road users and to react appropriately by determining and implementing a driving strategy of the vehicle 1 to increase traffic safety.

Wie oben beschrieben, kann das automatisiert fahrende Fahrzeug 1 einem Fehlverhalten andere Verkehrsteilnehmer 3 ausgesetzt sein, welches ein potentielles Risiko für das automatisiert fahrende Fahrzeug 1, insbesondere den Lastkraftwagen, darstellen kann.As described above, the automated vehicle 1 can be exposed to the incorrect behavior of other road users 3, which can represent a potential risk for the automated vehicle 1, in particular the truck.

Das Verfahren sieht vor, dass eine Vorhersagbarkeitskennzahl ermittelt wird, um eine Vorhersagbarkeit in Bezug auf ein Fahrverhalten des Verkehrsteilnehmers 3 zu bewerten.The method provides that a predictability index is determined in order to evaluate a predictability in relation to a driving behavior of road user 3 .

Zeigt der Verkehrsteilnehmer 3 ein Fehlverhalten, so entspricht dies nicht einem beispielhaft anhand einer Längs- und Querführung des Verkehrsteilnehmers 3 in den 2 und 3 dargestellten erwarteten Fahrverhalten F1 und spiegelt sich in einer niedrigen Vorhersagbarkeitskennzahl wieder.If the road user 3 shows incorrect behavior, this does not correspond to an example based on a longitudinal and lateral guidance of the road user 3 in the 2 and 3 illustrated expected driving behavior F1 and is reflected in a low predictability index.

Dabei kann ein generelles Fahrverhalten des Verkehrsteilnehmers 3, aber auch einzelne Aspekte, wie beispielsweise eine Längs- und/oder Querführung des Verkehrsteilnehmers 3 mit einer solchen Vorhersagbarkeitskennzahl bewertet werden.A general driving behavior of the road user 3, but also individual aspects, such as a longitudinal and/or lateral guidance of the road user 3, can be evaluated with such a predictability index.

Als Referenz für ein in den 2 und 3 beispielhaft dargestelltes, erwartetes Fahrverhalten F1 in Bezug auf die Verkehrsteilnehmer 3 in einer Umgebung des Fahrzeuges 1 dient ein Modell M1 bis Mn eines theoretischen idealen bzw. typischen Fahrers. Dieses Modell M1 bis Mn kann auf Basis verschiedener Informationen, wie beispielsweise gesetzlichen Regelungen und Richtlinien, gesellschaftlichen und idealen Erwartungen an einen verhältnismäßig guten Fahrer und/oder erlerntem typischen Fahrverhalten auf Grundlage realer Messwerte erstellt werden.As a reference for a in the 2 and 3 A model M1 to Mn of a theoretically ideal or typical driver serves as an example of the expected driving behavior F1 in relation to the road users 3 in an area surrounding the vehicle 1 . This model M1 to Mn can be created on the basis of various information, such as legal regulations and guidelines, social and ideal expectations of a relatively good driver and/or learned typical driving behavior based on real measured values.

Insbesondere wird mittels des Modells M1 bis Mn eine Hypothese für das erwartete Fahrverhalten F1 eines sich in der Umgebung des Fahrzeuges 1 befindenden jeweiligen Verkehrsteilnehmers 3 erstellt. Das Modell M1 bis Mn erzeugt also Verhaltenshypothesen der Verkehrsteilnehmer 3 in der Umgebung des Fahrzeuges 1 dar.In particular, a hypothesis for the expected driving behavior F1 of a respective road user 3 located in the vicinity of the vehicle 1 is created using the model M1 to Mn. The model M1 to Mn thus generates behavioral hypotheses of the road users 3 in the environment of the vehicle 1.

Mittels der Erfassungseinheiten der Umgebungssensorik 2 werden fortlaufend Messwerte MW in Form von Signalen erfasst, anhand welcher die Umgebung des Fahrzeuges 1 überwacht und sich in der Umgebung befindende Verkehrsteilnehmer 3 detektiert sowie beobachtet werden. Dementsprechend wird ein beobachtetes Fahrverhalten F2 anhand erfasster Signale, also anhand von Messwerten MW, der Umgebungssensorik 2 des Fahrzeuges 1 detektiert.Measured values MW are continuously recorded in the form of signals by means of the detection units of the surroundings sensor system 2, by means of which the surroundings of the vehicle 1 are monitored and road users 3 in the surroundings are detected and observed. Accordingly, an observed driving behavior F2 is detected using recorded signals, that is to say using measured values MW, from the environmental sensors 2 of the vehicle 1 .

Das erwartete Fahrverhalten F1 eines jeweiligen Verkehrsteilnehmers 3 wird anhand des Modells M1 bis Mn eines idealen oder typischen Fahrers bestimmt.The expected driving behavior F1 of a respective road user 3 is determined using the model M1 to Mn of an ideal or typical driver.

Im Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1 wird zur Erkennung eines Fehlverhaltens einer der Verkehrsteilnehmer 3 in der Umgebung des Fahrzeuges 1 ein Vergleich V zwischen dem erwarteten Fahrverhalten F1, d. h. der mittels des Modells M1 bis Mn erstellten Verhaltenshypothesen, mit dem beobachteten Fahrverhalten F2 des Verkehrsteilnehmers 3 durchgeführt und eine Diskrepanz ermittelt.When the vehicle 1 is driving, a comparison V between the expected driving behavior F1, ie the behavior hypotheses created using the model M1 to Mn, with the observed driving is used to detect incorrect behavior by one of the road users 3 in the area surrounding the vehicle 1 behavior F2 of the road user 3 performed and determined a discrepancy.

Wird anhand des Vergleiches V eine geringe Diskrepanz zwischen dem erwarteten Fahrverhalten F1 und dem beobachteten Fahrverhalten F2 ermittelt, so wird dieser geringen Diskrepanz eine vergleichsweise hohe Vorhersagbarkeitskennzahl zugeordnet.If a small discrepancy between the expected driving behavior F1 and the observed driving behavior F2 is determined on the basis of the comparison V, a comparatively high predictability index is assigned to this small discrepancy.

Wird eine vergleichsweise starke Diskrepanz zwischen dem erwarteten Fahrverhalten F1 und dem beobachteten Fahrverhalten F2 des Verkehrsteilnehmers 3 ermittelt, so ist vorgesehen, dass der vergleichsweise starken Diskrepanz eine niedrige Vorhersagbarkeitskennzahl zugeordnet wird.If a comparatively large discrepancy is determined between the expected driving behavior F1 and the observed driving behavior F2 of the road user 3, it is provided that the comparatively large discrepancy is assigned a low predictability index.

Insbesondere wird gemäß 1 der Vergleich zwischen dem beobachteten Fahrverhalten F1 und dem erwarteten Fahrverhalten F2 gleichzeitig anhand einer Mehrzahl von Modellen M1 bis Mn ausgeführt, wobei die Modelle M1 bis Mn unterschiedlich parametrisiert sind und Hypothesen in Bezug auf das erwartete Fahrverhalten F1 des Verkehrsteilnehmers 3, also Verhaltenshypothesen, erzeugen. Diese erzeugten Hypothesen werden mit dem tatsächlichen, also dem beobachteten Fahrverhalten F2 verglichen.In particular, according to 1 the comparison between the observed driving behavior F1 and the expected driving behavior F2 is carried out simultaneously using a plurality of models M1 to Mn, the models M1 to Mn being parameterized differently and generating hypotheses in relation to the expected driving behavior F1 of the road user 3, i.e. behavior hypotheses. These generated hypotheses are compared with the actual, ie the observed, driving behavior F2.

Der Vergleich V zwischen dem erwarteten Fahrverhalten F1 und dem beobachteten Fahrverhalten F2 des jeweiligen Verkehrsteilnehmers 3 wird in regelmäßigen zeitlichen Abständen, d. h. zyklisch, wiederholt.The comparison V between the expected driving behavior F1 and the observed driving behavior F2 of the respective road user 3 is carried out at regular time intervals, i. H. cyclic, repeated.

Die der ermittelten Diskrepanz zugeordnete Vorhersagbarkeitskennzahl des jeweiligen Verkehrsteilnehmers 3 wird dabei jeweils als gewichtetes Mittel aus einer bisherigen Bewertung bis zu einem jeweils erfassten letzten, anhand der Messwerte MW beobachteten Fahrverhalten F2 gebildet.The predictability index of the respective road user 3 assigned to the ascertained discrepancy is formed in each case as a weighted mean from a previous evaluation up to a respectively recorded last driving behavior F2 observed using the measured values MW.

Fahrsituationen, insbesondere Fehlverhalten, die einem Regelverstoß entsprechen, wie z. B. ein Unterschreiten eines Sicherheitsabstandes, d. h. ein zu dichtes Auffahren in Bezug auf das Fahrzeug 1, können dabei stärker gewichtet werden.Driving situations, in particular misconduct, which correspond to a violation of the rules, such as e.g. B. falling below a safety distance, d. H. too close tailgates in relation to the vehicle 1 can be weighted more heavily.

Die Bewertung der Vorhersagbarkeit in Bezug auf ein beobachtetes Fahrverhalten F2 anderer Verkehrsteilnehmer 3 kann dazu verwendet werden, ein eigenes Fahrverhalten, d. h. eine Fahrstrategie, zu bestimmen. So wird beispielsweise in Bezug auf einen Verkehrsteilnehmer 3 mit einer niedrigen Vorhersagbarkeitskennzahl ein Sicherheitsabstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Verkehrsteilnehmer 3 durch das Fahrzeug 1 erhöht.The evaluation of the predictability in relation to an observed driving behavior F2 of other road users 3 can be used to determine one's own driving behavior, i. H. a driving strategy. For example, with regard to a road user 3 with a low predictability index, a safety distance between the vehicle 1 and the road user 3 is increased by the vehicle 1 .

Wird bei dem Vergleich V zwischen dem erwarteten Fahrverhalten und dem beobachteten Fahrverhalten F eines Verkehrsteilnehmers 3 wiederholt eine starke Diskrepanz ermittelt, so wird dieser eine niedrige Vorhersagbarkeitskennzahl zugeordnet und das Fahrzeug 1 leitet Maßnahmen ein, um dem Fehlverhalten des Verkehrsteilnehmers 3 entgegenzuwirken.If a strong discrepancy is repeatedly determined in the comparison V between the expected driving behavior and the observed driving behavior F of a road user 3, then this is assigned a low predictability index and the vehicle 1 initiates measures to counteract the incorrect behavior of the road user 3.

In Abhängigkeit von einer Höhe der Vorhersagbarkeitskennzahl eines jeweiligen Verkehrsteilnehmers 3 können beispielsweise folgende Maßnahmen in Bezug auf eine Fahrstrategie des Fahrzeuges 1 ermittelt und umgesetzt werden:

- gegebenenfalls eine weitere Erhöhung des Sicherheitsabstandes zu einem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer 3,
- ein Anpassen einer momentanen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 je nach Möglichkeit, um den Verkehrsteilnehmer 3 weiter vorausfahren zu lassen oder diesen zu überholen,
- ein Einlegen eines Fahrstopps bei einer nächsten Parkgelegenheit und/oder
- ein Übersenden eines Kraftfahrzeugkennzeichens des entsprechenden Verkehrsteilnehmers 3 an das Fahrzeugkontrollzentrum Z, so dass gegebenenfalls weitere Fahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen, frühzeitig Maßnahmen einleiten kann.

Depending on the level of the predictability index of a respective road user 3, the following measures with regard to a driving strategy of the vehicle 1 can be determined and implemented, for example:

- if necessary, a further increase in the safety distance to a preceding road user 3,
- an adjustment of a current driving speed of the vehicle 1, depending on the possibility, to let the road user 3 drive further ahead or to overtake him,
- inserting a driving stop at a next parking opportunity and/or
- A transmission of a motor vehicle registration number of the corresponding road user 3 to the vehicle control center Z, so that other vehicles, in particular trucks, can initiate measures at an early stage if necessary.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Schwellwert in Bezug auf die Vorhersagbarkeitskennzahl vorgebbar oder vorgegeben ist. Wird der vorgebbare oder vorgegebene Schwellwert von der der ermittelten Diskrepanz zugeordneten Vorhersagbarkeitskennzahl des jeweiligen Verkehrsteilnehmers 3 überschritten, kann das Fahrzeugkontrollzentrum Z informiert werden. In dem Fahrzeugkontrollzentrum Z kann dann eine dem Fahrzeug 1, insbesondere durch den das Fehlverhalten betreffenden Verkehrsteilnehmer 3 vorliegende Fahrsituation durch einen sogenannten Flottenmanager begutachtet werden, welcher gegebenenfalls durch Handlungsvorgaben an das Fahrzeug 1 zur Entschärfung dieser Fahrsituation beitragen kann.In addition, it can be provided that a threshold value can be specified or is specified in relation to the predictability index. If the predictability index of the respective road user 3 assigned to the determined discrepancy exceeds the predefinable or predefined threshold value, the vehicle control center Z can be informed. In the vehicle control center Z, a driving situation present in the vehicle 1, in particular due to the road user 3 affected by the misconduct, can then be assessed by a so-called fleet manager, who can contribute to defusing this driving situation by providing instructions for action to the vehicle 1.

In einer Ausführung des Verfahrens wird unter Berücksichtigung der Vorhersehbarkeitskennzahl eine Einschätzung des Fahrverhaltens von sich in der Umgebung befindender Verkehrsteilnehmer 3 vorgenommen und verwendet, um zu prädestinieren, in welchem Raum sich die Verkehrsteilnehmer 3 wahrscheinlich bewegen werden. Diese Information wird dann verwendet, eine eigene Bewegung des automatisiert und fahrerlos fahrenden Fahrzeuges 1 zu planen. Befinden sich auf einem momentanen Streckenabschnitt des Fahrzeuges 1 mehrere Verkehrsteilnehmer 3, die ein Fehlverhalten aufweisen, so dass deren Vorhersagbarkeitskennzahl vergleichsweise hoch ist, so kann vorgesehen sein, dass für das Fahrzeug 1 eine alternative Fahrtroute bestimmt, um gefährliche Fahrsituationen durch Fehlverhalten anderer weitestgehend zu vermeiden.In one embodiment of the method, the driving behavior of road users 3 in the vicinity is assessed, taking into account the predictability index, and used to predetermine the area in which road users 3 will probably be moving. This information is then used to plan a movement of the automated and driverless vehicle 1 itself. If there are several road users 3 on a current section of the route of the vehicle 1 who are behaving incorrectly, so that their predictability index ver is equally high, it can be provided that an alternative travel route is determined for the vehicle 1 in order to largely avoid dangerous driving situations caused by the misconduct of others.

Eine weitere Ausführung sieht vor, dass fahrzeugseitig und/oder in dem Fahrzeugkontrollzentrum Z eine Datenbank mit einem typischen, also beobachteten Fahrverhalten F2, welches einem später erwartetem Fahrverhalten F1 entspricht, angelegt wird. Insbesondere wird die Datenbank in dem Fahrzeugkontrollzentrum Z angelegt, wobei die mit dem Fahrzeugkontrollzentrum Z datentechnisch verbundenen Fahrzeuge 1 Parameter eines durchschnittlichen, also beobachteten Fahrverhaltens F2 an das Fahrzeugkontrollzentrum Z übermitteln. Dort werden dann die durchschnittlichen Parameter in Bezug zu einem Ort ihrer Erhebung abgelegt. In Abhängigkeit des Ortes können geringfügig verschiedene beobachtete Fahrverhalten F2 von Verkehrsteilnehmern 3 auftreten.A further embodiment provides that a database with a typical, ie observed, driving behavior F2, which corresponds to a later expected driving behavior F1, is created on the vehicle side and/or in the vehicle control center Z. In particular, the database is created in the vehicle control center Z, with the vehicles 1 having a data connection with the vehicle control center Z transmitting parameters of an average, ie observed, driving behavior F2 to the vehicle control center Z. The average parameters are then stored there in relation to a location of their collection. Depending on the location, slightly different observed driving behavior F2 of road users 3 can occur.

Fahrzeuge 1 der eigenen Fahrzeugflotte können daraufhin für einen aktuellen Ort, an dem sich das jeweilige Fahrzeug 1 befindet, bei dem Fahrzeugkontrollzentrum Z die relevanten Parameter abfragen, so dass ein Lernprozess in Bezug auf ein lokales typisches Fahrverhalten, als erwartetes Fahrverhalten der Verkehrsteilnehmer 3 entfallen kann.Vehicles 1 of their own vehicle fleet can then query the relevant parameters for a current location at which the respective vehicle 1 is located at the vehicle control center Z, so that a learning process in relation to a local typical driving behavior as the expected driving behavior of the road users 3 can be omitted .

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, wobei ein Fahrbahnabschnitt 4 mit zwei Fahrspuren 4.1, 4.2 dargestellt ist. Auf einer Fahrspur 4.1 fährt dem automatisiert und fahrerlos fahrenden Fahrzeug 1 ein Verkehrsteilnehmer 3 voraus, wohingegen sich auf einer weiteren Fahrspur 4.2 kein weiterer Verkehrsteilnehmer 3 befindet. 2 shows an embodiment, wherein a road section 4 is shown with two lanes 4.1, 4.2. A road user 3 drives ahead of the automated and driverless vehicle 1 in a lane 4.1, whereas there is no other road user 3 in a further lane 4.2.

Bei dem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer 3 wurde eine vergleichsweise geringe Diskrepanz zwischen dem erwarteten Fahrverhalten F1 und dem beobachteten Fahrverhalten F2 ermittelt, so dass die Vorhersagbarkeitskennzahl entsprechend hoch ausfällt. Dadurch ist es nicht erforderlich, den Sicherheitsabstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer 3 zu erhöhen. Bei passender Gelegenheit kann das Fahrzeug 1 einen Überholvorgang einleiten.A comparatively small discrepancy between the expected driving behavior F1 and the observed driving behavior F2 was determined for the road user 3 driving ahead, so that the predictability index turns out to be correspondingly high. As a result, it is not necessary to increase the safety distance between the vehicle 1 and the road user 3 driving ahead. When the opportunity arises, vehicle 1 can initiate an overtaking maneuver.

In dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel wird eine vergleichsweise hohe Diskrepanz zwischen dem erwarteten Fahrverhalten F1 und dem beobachteten Fahrverhalten F2 des vorausfahrenden Verkehrsteilnehmers 3 ermittelt. Dementsprechend wird der ermittelten Diskrepanz eine niedrige Vorhersagbarkeitskennzahl zugeordnet. Um auf das Fehlverhalten zu reagieren, verzögert das Fahrzeug 1, so dass sich ein Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Verkehrsteilnehmer 3 erhöht. Dadurch, dass die Vorhersagbarkeitskennzahl vergleichsweise niedrig ist, wird das Fahrzeug 1 einen gegebenenfalls beabsichtigten Überholvorgang nicht einleiten.in the in 3 In the exemplary embodiment shown, a comparatively high discrepancy between the expected driving behavior F1 and the observed driving behavior F2 of the road user 3 driving ahead is determined. Accordingly, a low predictability index is assigned to the identified discrepancy. In order to react to the incorrect behavior, the vehicle 1 decelerates so that a distance between the vehicle 1 and the road user 3 increases. Due to the fact that the predictability index is comparatively low, the vehicle 1 will not initiate an overtaking maneuver that may be intended.

Beispielsweise testet der Verkehrsteilnehmer 3 eine Fahrweise des Fahrzeuges 1, indem der Verkehrsteilnehmer 3 vergleichsweise knapp vor dem Fahrzeug 1 einschert und wieder relativ starke Bremsmanöver durchführt.For example, the road user 3 tests a driving style of the vehicle 1 in that the road user 3 cuts in comparatively just in front of the vehicle 1 and again performs relatively strong braking maneuvers.

Durch eine wiederholte bzw. anhaltend ermittelte hohe Diskrepanz erkennt das Fahrzeug 1 das Fehlverhalten des Verkehrsteilnehmers 3. Anhand der geringen Vorhersagbarkeitskennzahl verringert das Fahrzeug 1 automatisch seine momentane Fahrgeschwindigkeit. Falls sich der vorausfahrende Verkehrsteilnehmer 3 nicht von dem Fahrzeug 1 entfernt, sendet das Fahrzeug 1 einen Warnhinweis an das Fahrzeugkontrollzentrum Z und leitet gegebenenfalls bei passender Gelegenheit einen vergleichsweise kurzen Fahrstopp ein.The vehicle 1 recognizes the incorrect behavior of the road user 3 from a repeated or persistently determined high discrepancy. The vehicle 1 automatically reduces its current driving speed on the basis of the low predictability index. If the road user 3 driving ahead does not move away from the vehicle 1, the vehicle 1 sends a warning to the vehicle control center Z and, if appropriate, initiates a comparatively brief stop when the opportunity arises.

Durch Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens kann das Fahrzeug 1, bei dem es sich gemäß den Ausführungsbeispielen in 2 und 3 um einen Lastkraftwagen handelt, ein Fehlverhalten von Verkehrsteilnehmern 3 erkennen und entsprechend selbstständig reagieren. Somit kann ein erhöhtes Risiko für eine Gefahrensituation, welche durch das Fehlverhalten des Verkehrsteilnehmers 3 entstehen kann, erheblich verringert werden.By applying the method described above, the vehicle 1, in which it is according to the exemplary embodiments in 2 and 3 it is a truck, recognize misconduct by road users 3 and react accordingly independently. An increased risk of a dangerous situation, which can arise as a result of the incorrect behavior of the road user 3, can thus be significantly reduced.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102019206870 A1 [0002]

Claims

Method for operating an automated vehicle (1), wherein a driving behavior (F2) of road users (3) located in the vicinity of the vehicle (1) is observed using detected signals from an environment sensor system (2), characterized in that - a discrepancy between the observed driving behavior (F2) and an expected driving behavior (F1) of a respective road user (3) is determined and - depending on the determined discrepancy, a driving strategy for the vehicle (1) to increase traffic safety is determined and implemented.

procedure after claim 1 , characterized in that the discrepancy between the observed driving behavior (F2) and the expected driving behavior (F1) of the respective road user (3) is determined by using a model (M1 to Mn) a hypothesis for the expected driving behavior (F1) of the respective Road user (3) is created and the observed driving behavior (F2) of the respective road user (3) is compared with the driving behavior expected according to the hypothesis (F1).

procedure after claim 2 , characterized in that by means of the model (M1 to Mn) a hypothesis is created at least for a longitudinal and/or transverse movement of the respective road user (3).

procedure after claim 2 or 3 , characterized in that the comparison between the observed driving behavior (F2) and the expected driving behavior (F1) of the respective road user (3) in the vicinity of the vehicle (1) is repeated at regular intervals.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the identified discrepancy is assigned a predictability index in relation to an observed driving behavior (F2) of the respective road user (3) which deviates from the expected driving behavior (F1).

procedure after claim 5 , characterized in that a high predictability index is assigned to an ascertained small discrepancy and a low predictability index is assigned to a high discrepancy.

procedure after claim 5 or 6 , characterized in that the predictability index of the respective road user (3) is formed using a weighted average of a number of comparisons carried out between the observed driving behavior (F2) and the expected driving behavior (F1).

procedure after claim 6 or 7 , characterized in that if a large discrepancy is repeatedly determined and a correspondingly low predictability index is assigned as the driving strategy of the vehicle (1), the driving strategy of the vehicle (1) is implemented such that a safety distance from a road user (3) driving ahead that affects the low predictability index is increased, an instantaneous driving speed of the vehicle (1) is reduced for a definable period of time and/or a driving stop is inserted.

Procedure according to one of Claims 5 until 8th , characterized in that if the determined discrepancy assigned predictability index falls below a predetermined threshold value, information is transmitted to a vehicle control center (Z) of the vehicle (1) for checking.

Procedure according to one of Claims 5 until 9 , characterized in that an alternative travel route for the vehicle (1) is determined as a function of the determined predictability index relating to a road user (3) driving ahead.