DE102021213432A1 - Method and control system for the automated control of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren und ein Steuersystem (200) zum automatisierten Steuern eines Fahrzeugs (100). Ein Verkehrsteilnehmer (10) wird in einer Verkehrssituation (2) erkannt, an welcher das Fahrzeug (100) beteiligt ist. Ein Mobilitätszustand (12) des erkannten Verkehrsteilnehmers (10) wird in der Verkehrssituation (2) bestimmt. Eine stochastische Kooperationsanforderung an das Fahrzeug (100) für ein kooperatives Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) in der Verkehrssituation (2) wird festgelegt. Ein Steuerbefehl wird an eine Fahrzeugkomponente (130) des Fahrzeugs (100) zum Ausführen des kooperativen Fahrmanövers in der Verkehrssituation (2) ausgegeben. Die Erfindung beschreibt zudem ein Fahrzeug (100) mit einem derartigen Steuersystem (200).The invention describes a method and a control system (200) for the automated control of a vehicle (100). A road user (10) is recognized in a traffic situation (2) in which the vehicle (100) is involved. A mobility status (12) of the identified road user (10) is determined in the traffic situation (2). A stochastic cooperation request to the vehicle (100) for a cooperative driving maneuver of the vehicle (100) in the traffic situation (2) is specified. A control command is issued to a vehicle component (130) of the vehicle (100) to carry out the cooperative driving maneuver in the traffic situation (2). The invention also describes a vehicle (100) with such a control system (200).
Description
Technisches Gebiettechnical field
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Steuersystem zum automatisierten Steuern eines Fahrzeugs.The present invention relates to a method and a control system for automatically controlling a vehicle.
Stand der TechnikState of the art
Im Verkehr können Gefahrensituationen durch ein kooperatives Fahren eines Verkehrsteilnehmers, bei welchem dieser mit einem weiteren Verkehrsteilnehmer kooperiert, vermieden werden. Dabei kann das kooperative Fahren üblicherweise auf einer Interaktion der Verkehrsteilnehmer basieren. Die Interaktion der Verkehrsteilnehmer kann eine direkte Kommunikation zwischen den Verkehrsteilnehmern aufweisen.Dangerous situations in traffic can be avoided by cooperative driving by a road user, in which he cooperates with another road user. The cooperative driving can usually be based on an interaction of the road users. The interaction of the traffic participants can include direct communication between the traffic participants.
Aus der
Aus der
Nach dem Stand der Technik kann es jedoch erforderlich sein, Entscheidungen zum Steuern eines Fahrzeugs anhand vorgegebener Regeln zu treffen, um ein kooperatives Verhalten eines automatisiert gesteuerten Fahrzeugs zu ermöglichen beziehungsweise Gefahrensituationen in Verkehrssituationen zu vermeiden. Entscheidungen anhand vorgegebener Regeln können jedoch nicht ausreichend sein, um ein erfolgreiches Kooperatives Verhalten eines derartigen Fahrzeugs herbeizuführen. According to the prior art, however, it may be necessary to make decisions about controlling a vehicle based on predefined rules in order to enable cooperative behavior of an automatically controlled vehicle or to avoid dangerous situations in traffic situations. However, decisions based on predetermined rules cannot be sufficient to bring about successful cooperative behavior of such a vehicle.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem Aspekt ein Verfahren zum automatisierten Steuern eines Fahrzeugs. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein automatisiert betreibbares Fahrzeug handeln. Bei dem Fahrzeug kann es sich auch um ein autonomes oder teilautonomes Fahrzeug handeln, wobei das Verfahren zum autonomen oder teilautonomen Betreiben des Fahrzeugs durchgeführt werden kann. Das Fahrzeug kann grundsätzlich jedes bekannte nicht-schienengebundene Fahrzeug oder jedes bekannte schienengebundene Fahrzeug sein.In one aspect, the present invention relates to a method for the automated control of a vehicle. The vehicle can be a vehicle that can be operated automatically. The vehicle can also be an autonomous or semi-autonomous vehicle, in which case the method can be carried out for the autonomous or semi-autonomous operation of the vehicle. In principle, the vehicle can be any known non-rail-bound vehicle or any known rail-bound vehicle.
Das Verfahren weist als einen Schritt ein Erkennen eines Verkehrsteilnehmers in einer Verkehrssituation auf, an welcher das Fahrzeug beteiligt ist. Bei der Verkehrssituation kann es sich um eine mehrdeutige Verkehrssituation handeln, welche ein kooperatives Fahrmanöver von mindestens einem Verkehrsteilnehmer oder dem Fahrzeug erfordert, um die mehrdeutige Verkehrssituation aufzulösen. Bei der Verkehrssituation kann es sich auch um eine Verkehrssituation handeln, in welcher der Verkehrsteilnehmer mindestens einem weiteren Verkehrsteilnehmer Vorfahrt gewähren muss. Bei dem Fahrzeug kann es sich auch um den weiteren Verkehrsteilnehmer handeln.The method has as a step a recognition of a road user in a traffic situation in which the vehicle is involved. The traffic situation can be an ambiguous traffic situation which requires a cooperative driving maneuver by at least one road user or the vehicle in order to resolve the ambiguous traffic situation. The traffic situation can also be a traffic situation in which the road user has to give way to at least one other road user. The vehicle can also be the other road user.
Die Verkehrssituation kann an einem Knotenpunkt im Verkehr, beispielsweise an einem Kreisverkehr, einer Kreuzung oder einem Fußgängerüberweg, auftreten. Die Verkehrssituation kann auch auf einem mehrspurigen Verkehrsweg, beispielsweise einer Schnellstraße beziehungsweise einer Autobahn, auftreten. Der Verkehrsteilnehmer kann ein weiteres Fahrzeug sein. Bei dem weiteren Fahrzeug kann es sich auch um jedes bekannte nicht-schienengebundene Fahrzeug oder jedes bekannte schienengebundene Fahrzeug handeln. Der Verkehrsteilnehmer kann auch ein Fußgänger sein. Bei dem Fußgänger kann es sich um einen im Verkehr benachteiligten Verkehrsteilnehmer, beispielsweise einen körperlich beeinträchtigten Menschen oder ein Kind, handeln. Bei dem benachteiligten Verkehrsteilnehmer kann es sich daher um einen in der Verkehrssituation systematisch benachteiligten Verkehrsteilnehmer handeln.The traffic situation can occur at a traffic junction, for example at a roundabout, an intersection or a pedestrian crossing. The traffic situation can also occur on a multi-lane traffic route, for example an expressway or a motorway. The road user can be another vehicle. The additional vehicle can also be any known non-rail vehicle or any known rail vehicle. The road user can also be a pedestrian. The pedestrian can be a road user who is disadvantaged in traffic, for example a physically impaired person or a child. The disadvantaged road user can therefore be a road user who is systematically disadvantaged in the traffic situation.
Im Schritt des Erkennens des Verkehrsteilnehmers in der Verkehrssituation kann der Verkehrsteilnehmer mit einer auf dem Fahrzeug angeordneten Umfelderfassungssensorik erfasst werden. Der Verkehrsteilnehmer kann basierend auf mit der Umfelderfassungssensorik im Umfeld des Fahrzeugs erfassten Messdaten automatisiert erkannt werden. Die Umfelderfassungssensorik kann einen bildgebenden Sensor aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Umfelderfassungssensorik einen distanzmessenden Sensor aufweisen.In the step of recognizing the road user in the traffic situation, the road user can be detected with an environment detection sensor system arranged on the vehicle. The road user can be recognized automatically based on measurement data recorded by the surroundings detection sensors in the area surrounding the vehicle. The environment detection sensor system can have an imaging sensor. Alternatively or additionally, the environment detection sensor system can have a distance-measuring sensor.
Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Bestimmen oder Klassifizieren eines Mobilitätszustands des erkannten Verkehrsteilnehmers in der Verkehrssituation auf. Der Mobilitätszustand des erkannten Verkehrsteilnehmers kann eine Rangordnung des Verkehrsteilnehmers in der Verkehrssituation aufweisen. Bei der Rangordnung kann es sich um eine Vorfahrtsrangordnung handeln. Der Mobilitätszustand kann daher eine Mobilitätsinformation zu einem Vorfahrtsrang des erkannten Verkehrsteilnehmers in der Verkehrssituation aufweisen. Alternativ oder zusätzlich zu der Rangordnung kann der Mobilitätszustand des erkannten Verkehrsteilnehmers eine Behinderung des Verkehrsteilnehmers aufweisen. Bei der Behinderung kann es sich um eine Mobilitätsbehinderung handeln. Bei der Behinderung kann es sich um eine körperliche Beeinträchtigung des Verkehrsteilnehmers, beispielsweise eine Sehbehinderung oder eine Gehbehinderung, handeln. Handelt es sich bei dem Verkehrsteilnehmer um einen Fußgänger, kann der Mobilitätszustand basierend auf einer erkannten Mobilitätshilfe, beispielsweise einer Gehhilfe oder Rollstuhls, bestimmt werden. Die Mobilitätshilfe kann von der Umfelderfassungssensorik automatisiert erfasst werden. Handelt es sich bei dem erkannten Verkehrsteilnehmer um ein Fahrzeug, kann der Mobilitätszustand basierend auf einem erkannten Fahrzeugtyp oder einem erkannten Anhänger des Fahrzeugs bestimmt werden. Bei dem erkannten Fahrzeugtyp kann es sich um ein einspuriges Fahrzeug handeln.As a further step, the method includes determining or classifying a mobility status of the identified road user in the traffic situation. The mobility status of the identified road user can show a ranking of the road user in the traffic situation. The ranking can be a priority ranking. The mobility state can therefore have mobility information about a right-of-way priority for the identified road user in the traffic situation. As an alternative or in addition to the ranking, the mobility status of the identified road user can include a disability of the road user. The disability may be a mobility disability. The disability can be a physical impairment of the road user, for example a visual impairment or a walking disability. If the road user is a pedestrian, the mobility status can be determined based on a detected mobility aid, for example a walking aid or a wheelchair. The mobility aid can be automatically detected by the environment detection sensor system. If the identified road user is a vehicle, the mobility status can be determined based on an identified vehicle type or an identified trailer of the vehicle. The recognized vehicle type can be a single-track vehicle.
Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Festlegen einer stochastischen Kooperationsanforderung an das Fahrzeug für ein kooperatives Fahrmanöver des Fahrzeugs in der Verkehrssituation auf. Bei der stochastischen Kooperationsanforderung kann es sich um eine statistische Kooperationsanforderung zum statistischen Durchführen des kooperativen Fahrmanövers mit dem Fahrzeug handeln. Bei der stochastischen Kooperationsanforderung kann es sich um eine auf einem Zufallsprinzip basierende Kooperationsanforderung zu einem auf dem Zufallsprinzip basierenden Durchführen des kooperativen Fahrmanövers mit dem Fahrzeug handeln.As a further step, the method includes specifying a stochastic cooperation requirement for the vehicle for a cooperative driving maneuver of the vehicle in the traffic situation. The stochastic cooperation request can be a statistical cooperation request for statistically carrying out the cooperative driving maneuver with the vehicle. The stochastic cooperation request can be a cooperation request based on a random principle for carrying out the cooperative driving maneuver with the vehicle based on the random principle.
Der Schritt des Festlegens der stochastischen Kooperationsanforderung an das Fahrzeug kann von einem Zufallsgenerator durchgeführt werden, welcher die stochastische Kooperationsanforderung basierend auf dem Zufallsprinzip und basierend auf dem bestimmten Mobilitätszustand des erkannten Verkehrsteilnehmers festlegt. Der Schritt des Festlegens der stochastischen Kooperationsanforderung an das Fahrzeug kann auch basierend auf einer Look-Up-Tabelle durchgeführt werden, welche die stochastische Kooperationsanforderung statistisch und basierend auf dem bestimmten Mobilitätszustand des erkannten Verkehrsteilnehmers festlegt.The step of specifying the stochastic cooperation requirement for the vehicle can be performed by a random number generator, which specifies the stochastic cooperation requirement based on the random principle and based on the determined mobility status of the identified road user. The step of specifying the stochastic cooperation requirement for the vehicle can also be carried out based on a look-up table, which specifies the stochastic cooperation requirement statistically and based on the determined mobility status of the identified road user.
Das Festlegen der stochastischen Kooperationsanforderung ist somit keine vorgegebene Entscheidung, das kooperative Fahrmanöver des Fahrzeugs in der Verkehrssituation auszuführen. Vielmehr kann das Festlegen der stochastischen Kooperationsanforderung basierend auf einer Zufallsgröße durchgeführt werden. Das Ausführen des kooperativen Fahrmanövers des Fahrzeugs kann daher basierend auf einer Zufallsentscheidung festgelegt und ausgeführt werden.The setting of the stochastic cooperation requirement is therefore not a predetermined decision to carry out the cooperative driving maneuver of the vehicle in the traffic situation. Rather, the specification of the stochastic cooperation requirement can be carried out based on a random variable. The execution of the vehicle's cooperative driving maneuver can therefore be determined and executed based on a random decision.
Der Schritt des Festlegens der stochastischen Kooperationsanforderung wird basierend auf dem bestimmten oder klassifizierten Mobilitätszustand des erkannten Verkehrsteilnehmers durchgeführt. Die stochastische Kooperationsanforderung kann in Abhängigkeit des Mobilitätszustands festgelegt werden. Somit kann die stochastische Kooperationsanforderung in Abhängigkeit oder proportional zum Mobilitätszustand festgelegt werden. Eine Wahrscheinlichkeit zum Ausführen des kooperativen Fahrmanövers mit dem Fahrzeug kann ferner in Abhängigkeit des Mobilitätszustands festgelegt werden. Bei der Wahrscheinlichkeit kann es sich um eine Ausführungswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs für ein Ausführen des kooperativen Fahrmanövers des Fahrzeugs in der Verkehrssituation handeln.The step of establishing the stochastic cooperation requirement is carried out based on the determined or classified mobility status of the identified road user. The stochastic cooperation requirement can be defined depending on the mobility status. Thus, the stochastic cooperation requirement can be defined as a function or proportional to the mobility status. A probability of carrying out the cooperative driving maneuver with the vehicle can also be defined as a function of the mobility status. The probability can be an execution probability of the vehicle executing the cooperative driving maneuver of the vehicle in the traffic situation.
Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Ausgeben eines Steuerbefehls an mindestens eine Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs zum Ausführen des kooperativen Fahrmanövers in der Verkehrssituation auf. Bei dem Ausführen des kooperativen Fahrmanövers kann es sich um ein unmittelbares oder verzögertes Ausführen des kooperativen Fahrmanövers handeln. Bei der Fahrzeugkomponente kann es sich um eine Längsdynamikkomponente des Fahrzeugs oder um eine Querdynamikkomponente des Fahrzeugs handeln. Die Längsdynamikkomponente des Fahrzeugs kann jede Komponente eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs sein. Die Querdynamikkomponente kann beispielsweise eine Lenkung des Fahrzeugs sein. Das kooperative Fahrmanöver kann mindestens eines von einem Lenken des Fahrzeugs, einer Fahrspurwahl durch das Fahrzeug, einem Abbremsen oder Beschleunigen des Fahrzeugs oder einem Anhalten des Fahrzeugs aufweisen. Das kooperative Fahrmanöver kann ein Verzichten auf ein vorgegebenes Fahrmanöver aufweisen.As a further step, the method has an outputting of a control command to at least one vehicle component of the vehicle in order to carry out the cooperative driving maneuver in the traffic situation. When the cooperative driving maneuver is carried out, the cooperative driving maneuver can be carried out immediately or with a delay. The vehicle component can be a longitudinal dynamics component of the vehicle or a transverse dynamics component of the vehicle. The longitudinal dynamics component of the vehicle can be any component of a powertrain of the vehicle. The transverse dynamics component can be a steering system of the vehicle, for example. The cooperative driving maneuver may include at least one of steering the vehicle, lane selection by the vehicle, decelerating or accelerating the vehicle, or stopping the vehicle. The cooperative driving maneuver can include dispensing with a predefined driving maneuver.
Der Schritt des Ausgebens des Steuerbefehls wird in Abhängigkeit der festgelegten stochastischen Kooperationsanforderung durchgeführt. Das Ausgeben des Steuerbefehls kann somit basierend auf dem Zufallsprinzip durchgeführt werden. Bei dem Ausgeben kann es sich daher um ein stochastisches Ausgeben des Steuerbefehls handeln. Im Schritt des Ausgebens des Steuerbefehls kann der Steuerbefehl mit einer Ausgabewahrscheinlichkeit ausgegeben werden, welche von der festgelegten stochastischen Kooperationsanforderung abhängen kann. Bei der stochastischen Kooperationsanforderung kann es sich ferner um die Ausgabewahrscheinlichkeit des Steuerbefehls handeln.The step of issuing the control command is carried out as a function of the specified stochastic cooperation requirement. The control command can thus be output based on the random principle. The output can therefore be a stochastic output of the control command. In the step of outputting the control command, the control command can be output with an output probability, which can depend on the specified stochastic cooperation requirement. The stochastic cooperation requirement can also be the output probability of the control command.
Mit der Erfindung kann ein kooperatives Fahrmanöver basierend auf einer Stochastik mit einer Ausführungswahrscheinlichkeit durchgeführt werden, mit welcher das Fahrzeug in der Verkehrssituation automatisiert gesteuert werden kann. Ein tatsächliches Ausführen des kooperativen Fahrmanövers kann in Abhängigkeit der festgelegten stochastischen Kooperationsanforderung an das Fahrzeug durchgeführt werden. Ein Ausführen des kooperativen Fahrmanövers hängt weiter von dem Mobilitätszustand beziehungsweise einer Kooperationsbedürftigkeit des Verkehrsteilnehmers ab. Das Ausführen des kooperativen Fahrmanövers kann basierend auf einer Entscheidungswahrscheinlichkeit durchgeführt werden. Bei der Entscheidungswahrscheinlichkeit kann es sich um eine vordefinierte Entscheidungswahrscheinlichkeit handeln. Die Akzeptanz für ein kooperierendes automatisiert gesteuertes Fahrzeug kann somit mit der Erfindung gesteigert werden.With the invention, a cooperative driving maneuver can be carried out based on a stochastic with an execution probability with which the vehicle can be controlled automatically in the traffic situation. Actual execution of the cooperative driving maneuver can be carried out as a function of the specified stochastic cooperation requirement for the vehicle. Carrying out the cooperative driving maneuver also depends on the mobility status or a need for cooperation of the road user. Executing the cooperative driving maneuver can be performed based on a decision probability. The decision probability can be a predefined decision probability. The acceptance of a cooperating, automatically controlled vehicle can thus be increased with the invention.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens weist dieses als einen weiteren Schritt ein Erkennen der Verkehrssituation auf, in welcher ein kooperationsbedürftiger Verkehrsteilnehmer beteiligt sein kann. Bei dem erkannten Verkehrsteilnehmer kann es sich um den kooperationsbedürftigen Verkehrsteilnehmer handeln. Der kooperationsbedürftige Verkehrsteilnehmer kann einen entsprechend eingeschränkten Mobilitätszustand aufweisen. Der Mobilitätszustand des kooperationsbedürftigen Verkehrsteilnehmers kann eine Benachteiligung des Verkehrsteilnehmers in der erkannten Verkehrssituation aufweisen. Bei der erkannten Verkehrssituation kann es sich um jede der beschriebenen Verkehrssituationen handeln, an welcher das Fahrzeug beteiligt ist.According to one embodiment of the method, this includes, as a further step, identifying the traffic situation in which a road user requiring cooperation may be involved. The identified road user can be the road user requiring cooperation. The road user requiring cooperation may have a correspondingly restricted mobility status. The mobility status of the road user who needs cooperation can show that the road user is disadvantaged in the identified traffic situation. The identified traffic situation can be any of the traffic situations described in which the vehicle is involved.
Gemäß dieser Ausführungsform können die weiteren Schritte des Verfahrens in Abhängigkeit davon durchgeführt werden, ob die Verkehrssituation erkannt wird. Die weiteren Schritte des Verfahrens können somit dann durchgeführt werden, wenn es sich bei der Verkehrssituation um eine solche handelt, bei welcher der kooperationsbedürftige Verkehrsteilnehmer beteiligt ist. Basierend darauf kann eine Durchführung der weiteren Schritte des Verfahrens zum Steuern des Fahrzeugs aktiviert werden, um den Schritt des Ausgebens des Steuerbefehls durchzuführen. Das Verfahren kann somit in besonderer Weise ressourcenschonend zum automatisierten Steuern des Fahrzeugs mit einem auf dem Fahrzeug angeordneten Steuersystem durchgeführt werden.According to this embodiment, the further steps of the method can be carried out depending on whether the traffic situation is recognized. The further steps of the method can thus be carried out when the traffic situation is one in which the road user requiring cooperation is involved. Based on this, execution of the further steps of the method for controlling the vehicle can be activated in order to carry out the step of outputting the control command. The method can thus be carried out in a particularly resource-saving manner for the automated control of the vehicle with a control system arranged on the vehicle.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird im Schritt des Bestimmens des Mobilitätszustands des erkannten Verkehrsteilnehmers eine stochastische Kooperationsbedürftigkeit des Verkehrsteilnehmers in der Verkehrssituation bestimmt. Die stochastische Kooperationsbedürftigkeit des Verkehrsteilnehmers kann eine statistische Kooperationsbedürftigkeit des Verkehrsteilnehmers aufweisen. Die stochastische Kooperationsbedürftigkeit des Verkehrsteilnehmers kann eine Wahrscheinlichkeit angeben, mit welcher der Verkehrsteilnehmer ohne ein kooperatives Fahrmanöver in der Verkehrssituation nicht mehr benachteiligt, beispielsweise nicht mehr blockiert, ist. Das Bestimmen des Mobilitätszustands beziehungsweise der stochastischen Kooperationsbedürftigkeit kann auf mindestens einem von einer Verkehrsdichte, einer Priorisierung des Verkehrsteilnehmers und einem Verkehrsverhalten des Verkehrsteilnehmers, beispielsweise einem kooperativen oder nicht-kooperativen Verkehrsverhalten, basieren. Das Bestimmen der stochastischen Kooperationsbedürftigkeit kann auf mindestens einem von der Vorfahrtsrangordnung und dem Mobilitätszustand basieren. Die Priorisierung des Verkehrsteilnehmers kann darauf beruhen, dass der Verkehrsteilnehmer ein Einsatzfahrzeug mit einem Sondersignal ist. Die Priorisierung des Verkehrsteilnehmers kann auch darauf beruhen, welchen Fahrzeugtyp beziehungsweise welche Motorisierung der Verkehrsteilnehmer aufweist.According to a further embodiment of the method, a stochastic need for cooperation of the road user in the traffic situation is determined in the step of determining the mobility status of the identified road user. The stochastic need for cooperation of the road user can show a statistical need for cooperation of the road user. The stochastic need for cooperation of the road user can indicate a probability with which the road user is no longer disadvantaged in the traffic situation, for example no longer blocked, without a cooperative driving maneuver. The determination of the mobility status or the stochastic need for cooperation can be based on at least one of a traffic density, a prioritization of the road user and a traffic behavior of the road user, for example a cooperative or non-cooperative traffic behavior. Determining the stochastic need for cooperation may be based on at least one of priority priority and mobility status. The prioritization of the road user can be based on the fact that the road user is an emergency vehicle with a special signal. The prioritization of the road user can also be based on the vehicle type or the motorization of the road user.
Der Schritt des Festlegens der stochastischen Kooperationsanforderung kann basierend auf der bestimmten stochastischen Kooperationsbedürftigkeit des Verkehrsteilnehmers durchgeführt werden. Die stochastische Kooperationsanforderung kann in Abhängigkeit oder proportional zu der stochastischen Kooperationsbedürftigkeit festgelegt werden. Ein kooperatives Fahrmanöver kann somit in Abhängigkeit einer Kooperationsbedürftigkeit des Verkehrsteilnehmers durchgeführt werden.The step of specifying the stochastic cooperation requirement can be carried out on the basis of the road user's determined stochastic need for cooperation. The stochastic cooperation requirement can be determined as a function of or proportional to the stochastic need for cooperation. A cooperative driving maneuver can thus be carried out depending on the need for cooperation on the part of the road user.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Bestimmens des Mobilitätszustands des Verkehrsteilnehmers eine Vorfahrtsrangordnung des Verkehrsteilnehmers in der Verkehrssituation bestimmt werden. Die bestimmte Vorfahrtsrangordnung des Verkehrsteilnehmers kann einen Nachrang des Verkehrsteilnehmers gegenüber dem Fahrzeug aufweisen. Die bestimmte Vorfahrtsrangordnung des Verkehrsteilnehmers kann alternativ oder zusätzlich zu dem Nachrang gegenüber dem Fahrzeug einen Nachrang gegenüber einem weiteren Verkehrsteilnehmer aufweisen.According to a further embodiment of the method, a priority ranking of the road user in the traffic situation can be determined in the step of determining the mobility status of the road user. The determined priority ranking of the road user may include a lower ranking of the road user than the vehicle. As an alternative or in addition to the lower priority in relation to the vehicle, the priority ranking determined for the road user can have a lower priority in relation to another road user.
Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Festlegens der stochastischen Kooperationsanforderung basierend auf der bestimmten Vorfahrtsrangordnung des Verkehrsteilnehmers durchgeführt werden. Weist der erkannte Verkehrsteilnehmer eine niedrige Vorfahrtsrangordnung auf, kann eine hohe stochastische Kooperationsanforderung an das Fahrzeug für das kooperative Fahrmanöver festgelegt werden. Eine Ausführungswahrscheinlichkeit eines kooperativen Fahrmanövers gegenüber dem benachteiligten Verkehrsteilnehmer kann entsprechend hoch festgesetzt werden.According to this embodiment, the step of determining the stochastic cooperation requirement can be performed based on the determined priority ranking of the road user. If the identified road user has a low priority order, a high stochastic cooperation requirement for the vehicle for the cooperative driving maneuver can be set. One The probability of executing a cooperative driving maneuver in relation to the disadvantaged road user can be set correspondingly high.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Bestimmens des Mobilitätszustands des erkannten Verkehrsteilnehmers eine Mobilitätsbehinderung des Verkehrsteilnehmers bestimmt werden. Die bestimmte Mobilitätsbehinderung des Verkehrsteilnehmers kann einen höheren Grad an einer Mobilitätsbehinderung gegenüber mindestens einem weiteren Verkehrsteilnehmer aufweisen.According to a further embodiment of the method, a mobility impairment of the road user can be determined in the step of determining the mobility status of the identified road user. The specific mobility handicap of the road user can have a higher degree of mobility handicap compared to at least one other road user.
Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Festlegens der stochastischen Kooperationsanforderung basierend auf der bestimmten Mobilitätsbehinderung des Verkehrsteilnehmers durchgeführt werden. Weist der erkannte Verkehrsteilnehmer eine höheren Grad an einer Mobilitätsbehinderung gegenüber dem mindestens einen weiteren Verkehrsteilnehmer auf, kann eine hohe stochastische Kooperationsanforderung an das Fahrzeug für das kooperative Fahrmanöver festgelegt werden. Eine Ausführungswahrscheinlichkeit eines kooperativen Fahrmanövers gegenüber dem benachteiligten Verkehrsteilnehmer kann entsprechend hoch festgesetzt werden.According to this embodiment, the step of establishing the stochastic cooperation requirement can be carried out on the basis of the mobility impairment determined for the road user. If the identified road user has a higher degree of mobility impairment than the at least one other road user, a high stochastic cooperation requirement can be set for the vehicle for the cooperative driving maneuver. A probability of executing a cooperative driving maneuver in relation to the disadvantaged road user can be set correspondingly high.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Festlegens der stochastischen Kooperationsanforderung an das Fahrzeug eine Ausführungswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs für ein Ausführen des kooperativen Fahrmanövers des Fahrzeugs in der Verkehrssituation festgelegt werden. Die Ausführungswahrscheinlichkeit kann festlegen, mit welcher Wahrscheinlichkeit das Fahrzeug das kooperative Fahrmanöver tatsächlich in der Verkehrssituation ausführt. Das Ausführen des kooperativen Fahrmanövers des Fahrzeugs kann somit in Abhängigkeit der Ausführungswahrscheinlichkeit durchgeführt werden.According to a further embodiment of the method, in the step of establishing the stochastic cooperation requirement for the vehicle, an execution probability of the vehicle for executing the cooperative driving maneuver of the vehicle in the traffic situation can be established. The probability of execution can determine the probability with which the vehicle actually executes the cooperative driving maneuver in the traffic situation. The execution of the cooperative driving maneuver of the vehicle can thus be carried out as a function of the execution probability.
Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Ausgebens des Steuerbefehls in Abhängigkeit, beispielsweise in stochastischer beziehungsweise statistischer Abhängigkeit, der festgelegten Ausführungswahrscheinlichkeit durchgeführt werden. Das Ausgeben des Steuerbefehls kann somit mit der festgelegten Ausführungswahrscheinlichkeit ausgegeben werden, um das kooperative Fahrmanöver basierend auf der Ausführungswahrscheinlichkeit tatsächlich durchzuführen.According to this embodiment, the step of outputting the control command can be carried out as a function, for example in a stochastic or statistical dependence, of the specified probability of execution. The control command can thus be output with the specified execution probability in order to actually carry out the cooperative driving maneuver based on the execution probability.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Festlegens der stochastischen Kooperationsanforderung an das Fahrzeug eine Erfolgswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs für ein Ausführen des kooperativen Fahrmanövers des Fahrzeugs in der Verkehrssituation festgelegt werden. Die Erfolgswahrscheinlichkeit kann festlegen, mit welcher Wahrscheinlichkeit das kooperative Fahrmanöver des Fahrzeugs zielführend ist. Unter dem Begriff zielführend kann verstanden werden, dass mit dem kooperativen Fahrmanöver dem Verkehrsteilnehmer ermöglicht wird, wieder an dem Verkehr in der Verkehrssituation teilzunehmen. Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Ausgebens des Steuerbefehls in stochastischer beziehungsweise statistischer Abhängigkeit der festgelegten Erfolgswahrscheinlichkeit durchgeführt werden.According to a further embodiment of the method, a probability of success of the vehicle for carrying out the cooperative driving maneuver of the vehicle in the traffic situation can be specified in the step of specifying the stochastic cooperation requirement for the vehicle. The probability of success can determine the probability of the vehicle's cooperative driving maneuver being effective. The term expedient can be understood to mean that the cooperative driving maneuver enables the road user to take part in traffic again in the traffic situation. According to this embodiment, the step of outputting the control command can be carried out in a stochastic or statistical dependence on the defined probability of success.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Ausgeben eines Steuersignals an eine Signalisierungseinrichtung des Fahrzeugs zum Signalisieren des in der Verkehrssituation mit dem Fahrzeug auszuführenden kooperativen Fahrmanövers aufweisen. Der Schritt kann vor dem Schritt des Ausgebens des Steuerbefehls an die mindestens eine Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs durchgeführt werden. Bei der Signalisierungseinrichtung kann es sich um eine visuelle Signalisierungseinrichtung zum Ausgeben eines visuellen Signals in der Verkehrssituation handeln. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei der Signalisierungseinrichtung um eine akustische Signalisierungseinrichtung zum Ausgeben eines akustischen Signals in der Verkehrssituation handeln. Somit kann dem Verkehrsteilnehmer das auszuführende kooperative Fahrmanöver effizient signalisiert werden. Das Steuersignal kann in einem weiteren Schritt des Verfahrens auch an ein weiteres Fahrzeug, beispielsweise ein automatisiert betreibbares Fahrzeug, kommuniziert werden, um das weitere Fahrzeug basierend auf dem kommunizierten Steuersignal anzusteuern.According to a further embodiment of the method, this can include, as a further step, outputting a control signal to a signaling device of the vehicle for signaling the cooperative driving maneuver to be carried out with the vehicle in the traffic situation. The step can be performed before the step of outputting the control command to the at least one vehicle component of the vehicle. The signaling device can be a visual signaling device for outputting a visual signal in the traffic situation. Alternatively or additionally, the signaling device can be an acoustic signaling device for outputting an acoustic signal in the traffic situation. The cooperative driving maneuver to be carried out can thus be efficiently signaled to the road user. In a further step of the method, the control signal can also be communicated to a further vehicle, for example a vehicle that can be operated automatically, in order to control the further vehicle on the basis of the communicated control signal.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann das Fahrzeug ein Steuersystem aufweisen, welches die Schritte des Verfahrens autark durchführen kann. Das Verfahren kann somit unabhängig von einer Interaktion des Fahrzeugs mit dem Verkehrsteilnehmer durchgeführt werden. Daher kann auch das kooperative Fahrmanöver autark und unabhängig von einer Interaktion des Fahrzeugs mit dem Verkehrsteilnehmer durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren somit unabhängig von einer Interaktion des Fahrzeugs mit einer Infrastruktur in der Verkehrssituation durchgeführt werden.According to a further embodiment of the method, the vehicle can have a control system which can carry out the steps of the method autonomously. The method can thus be carried out independently of any interaction between the vehicle and the road user. The cooperative driving maneuver can therefore also be carried out autonomously and independently of any interaction between the vehicle and the road user. Alternatively or additionally, the method can thus be carried out independently of an interaction of the vehicle with an infrastructure in the traffic situation.
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Steuersystem zum automatisierten Steuern eines Fahrzeugs. Das Steuersystem kann eingerichtet sein, um das Verfahren gemäß dem vorhergehenden Aspekt durchzuführen. Das Steuersystem kann entsprechende Einrichtungen und Schnittstellen aufweisen, um jeden Schritt von den zu dem Verfahren gemäß dem vorhergehenden Aspekt beschriebenen Schritten durchzuführen.In a further aspect, the present invention relates to a control system for the automated control of a vehicle. The control system can be set up to carry out the method according to the preceding aspect. The control system may have appropriate facilities and interfaces to each step of carry out the steps described for the method according to the previous aspect.
Das Steuersystem weist eine Erkennungseinrichtung zum Erkennen eines Verkehrsteilnehmers in einer Verkehrssituation auf. Die Erkennungseinrichtung kann die zu dem vorhergehenden Aspekt beschriebene Umfelderfassungssensorik aufweisen. Das Fahrzeug kann an der Verkehrssituation beteiligt sein. Das Steuersystem weist eine Steuereinrichtung zum Ausgeben eines Steuerbefehls an mindestens eine Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs zum Ausführen eines kooperativen Fahrmanövers in der Verkehrssituation auf. Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um einen Mobilitätszustand des erkannten Verkehrsteilnehmers in der Verkehrssituation zu bestimmen.The control system has a recognition device for recognizing a road user in a traffic situation. The detection device can have the environment detection sensor system described in relation to the previous aspect. The vehicle may be involved in the traffic situation. The control system has a control device for outputting a control command to at least one vehicle component of the vehicle to carry out a cooperative driving maneuver in the traffic situation. The control device can be set up to determine a mobility status of the identified road user in the traffic situation.
Die Steuereinrichtung ist eingerichtet, um eine stochastische Kooperationsanforderung an das Fahrzeug für ein kooperatives Fahrmanöver des Fahrzeugs in der Verkehrssituation festzulegen. Die stochastische Kooperationsanforderung kann basierend auf dem bestimmten Mobilitätszustand des erkannten Verkehrsteilnehmers festgelegt werden. Die Steuereinrichtung ist zudem eingerichtet, um den Steuerbefehl in Abhängigkeit der festgelegten stochastischen Kooperationsanforderung bereitzustellen.The control device is set up to specify a stochastic cooperation request to the vehicle for a cooperative driving maneuver of the vehicle in the traffic situation. The stochastic cooperation requirement can be set based on the determined mobility status of the identified road user. The control device is also set up to provide the control command as a function of the specified stochastic cooperation requirement.
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Fahrzeug, welches ein Steuersystem gemäß dem vorhergehenden Aspekt zum automatisierten Steuern des Fahrzeugs aufweist. Das Fahrzeug kann, wie zu den vorhergehenden Aspekten beschrieben, ausgebildet sein. Ausführungsformen und Merkmale eines Aspekts der vorliegenden Erfindung können entsprechende Ausführungsformen und Merkmale eines anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung bilden.In a further aspect, the present invention relates to a vehicle which has a control system according to the preceding aspect for the automated control of the vehicle. The vehicle can be designed as described in relation to the previous aspects. Embodiments and features of one aspect of the present invention may form corresponding embodiments and features of another aspect of the present invention.
Figurenlistecharacter list
-
1 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit einem Steuersystem gemäß einer jeweiligen Ausführungsform der Erfindung.1 FIG. 12 schematically shows a vehicle with a control system according to a respective embodiment of the invention. -
2 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Verfahrensschritten zum Durchführen eines Verfahrens zum automatisierten Steuern des Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.2 shows a flow chart with method steps for carrying out a method for automated control of the vehicle according to an embodiment of the invention.
Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed Description of Embodiments
Das Fahrzeug 100 und der Verkehrsteilnehmer 10 halten sich in einer Verkehrssituation 2 auf. Die Verkehrssituation 2 weist eine in
Der Verkehrsteilnehmer 10 weist in der Verkehrssituation 2 einen Mobilitätszustand 12 auf. Gemäß einer Ausführungsform ist der Mobilitätszustand 12 eine Vorfahrtsrangordnung des Verkehrsteilnehmers 10 gegenüber dem Fahrzeug 100, wobei der Verkehrsteilnehmer 10 Nachrang gegenüber dem Fahrzeug 100 aufweist. Mit anderen Worten, das Fahrzeug 100 ist gegenüber dem Verkehrsteilnehmer 2 vorfahrtsberechtigt. Das Fahrzeug 100 ist eingerichtet, ein kooperatives Fahrmanöver ausführen zu können, mit welchem dem Verkehrsteilnehmer 10 Vorrang gewährt wird, obwohl der Verkehrsteilnehmer 10 gegenüber dem Fahrzeug 100 in der Verkehrssituation 2 Nachrang hat. Das Fahrzeug 100 weist eine Signalisierungseinrichtung 105 auf, mit welcher das Fahrzeug 100 dem Verkehrsteilnehmer 10 signalisiert, dass es das kooperative Fahrmanöver ausführt, um dem Verkehrsteilnehmer 10 Vorrang zu gewähren.The road user 10 has a
In einem ersten Verfahrensschritt S0 wird von der Erkennungseinrichtung 110 erkannt, dass die Verkehrssituation 2 vorliegt, in welcher der Verkehrsteilnehmer 10 gegenüber dem Fahrzeug 100 einen eingeschränkten Mobilitätszustand aufweist. Der eingeschränkte Mobilitätszustand resultiert gemäß einer Ausführungsform aus dem Nachrang des Verkehrsteilnehmers 10 gegenüber dem Fahrzeug 100. In einem weiteren Schritt S1 wird der Verkehrsteilnehmer 10 in der Verkehrssituation 2 von der Erkennungseinrichtung 110 erkannt.In a first method step S0, the
Noch in einem weiteren Schritt S2 wird von der Steuereinrichtung 120 der Mobilitätszustand 12 des Verkehrsteilnehmers 10 in der Verkehrssituation 2 bestimmt. In einem darauffolgenden Schritt S3 wird eine stochastische Kooperationsanforderung 102 an das Fahrzeug für das kooperative Fahrmanöver des Fahrzeugs 100 in der Verkehrssituation 2 festgelegt. Die stochastische Kooperationsanforderung 102 wird in Abhängigkeit des Mobilitätszustands 12 festgelegt.In a further step S2, the
Gemäß einer Ausführungsform weist die Steuereinrichtung 120 einen nicht gezeigten Zufallsgenerator auf, welcher die stochastische Kooperationsanforderung 102 in Abhängigkeit des bestimmten Mobilitätszustands 12 festlegt. Gemäß einem weiteren Schritt S4 gibt die Steuereinrichtung 120 einen Steuerbefehl an die Fahrzeugkomponente 130 aus, um das kooperative Fahrmanöver in der Verkehrssituation 2 auszuführen. Das Ausgeben des Steuerbefehls wird in Abhängigkeit der stochastischen Kooperationsanforderung 102 durchgeführt.According to one specific embodiment, the
In einem weiteren optionalen Schritt S5 gibt die Steuereinrichtung 120 ein Steuersignal an die Signalisierungseinrichtung 105 aus, um dem Verkehrsteilnehmer 10 mit dieser das kooperative Fahrmanöver zu signalisieren. Der Schritt S5 kann parallel oder vor dem Schritt S4 durchgeführt werden.In a further optional step S5, the
BezugszeichenlisteReference List
- 22
- Verkehrssituationtraffic situation
- 1010
- Verkehrsteilnehmerroad users
- 1212
- Mobilitätszustandmobility condition
- 100100
- Fahrzeugvehicle
- 102102
- stochastische Kooperationsanforderungstochastic cooperation requirement
- 105105
- Signalisierungseinrichtungsignaling device
- 110110
- Erkennungseinrichtungrecognition device
- 120120
- Steuereinrichtungcontrol device
- 130130
- Fahrzeugkomponentevehicle component
- 200200
- Steuersystemcontrol system
- S0S0
- Erkennen VerkehrssituationRecognize traffic situation
- S1S1
- Erkennen VerkehrsteilnehmerRecognize road users
- S2S2
- Bestimmen MobilitätszustandDetermine mobility status
- S3S3
- Festlegen KooperationsanforderungSet cooperation requirement
- S4S4
- Ausgeben SteuerbefehlIssue control command
- S5S5
- Ausgeben SteuersignalOutput control signal
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- DE 102018217932 A1 [0003]DE 102018217932 A1 [0003]
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- DE 102018222601 A1 [0004]DE 102018222601 A1 [0004]
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-
2021
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