DE102022120475A1

DE102022120475A1 - Method for planning an alternative route for an autonomously driving vehicle

Info

Publication number: DE102022120475A1
Application number: DE102022120475.8A
Authority: DE
Inventors: Margarita Kunjavskaja; Sebastian Dingler; Philipp Mittmann; Zhiliang Zhou
Original assignee: Daimler Truck AG
Current assignee: Daimler Truck Holding AG
Priority date: 2022-08-12
Filing date: 2022-08-12
Publication date: 2022-12-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung einer Ausweichroute eines autonom fahrenden Fahrzeuges, bei welchem an das Fahrzeug (1) Wetterzustandsänderungsdaten (15) übermittelt werden, welche im Fahrzeuges ausgewertet werden. Bei einem Verfahren, bei welchem die Sicherheit des autonom fahrenden Fahrzeuges bei vorausgesagten Unwettergefährdungen erhöht wird, werden die Wetterzustandsänderungsdaten(15) mit einer aus einem Verkehrsschild (5) abgeleiteten Fahrtrouteninformation (9) kombiniert und anhand dieser Kombination eine Ausweichroute (21) des Fahrzeuges (1) ermittelt.The invention relates to a method for planning an alternative route for an autonomously driving vehicle, in which data (15) on the change in weather conditions are transmitted to the vehicle (1) and are evaluated in the vehicle. In a method in which the safety of the autonomously driving vehicle is increased in the event of predicted storm hazards, the weather condition change data (15) are combined with route information (9) derived from a traffic sign (5) and an alternative route (21) for the vehicle ( 1) determined.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung einer Ausweichroute eines autonom fahrenden Fahrzeuges, bei welchem an das Fahrzeug Wetterzustandsänderungsdaten übermittelt werden, welche im Fahrzeug ausgewertet werden.The invention relates to a method for planning an alternative route for an autonomously driving vehicle, in which data on the change in weather conditions are transmitted to the vehicle and are evaluated in the vehicle.

Aus der US 10 031 521 B1 sind ein Verfahren und ein System zur Nutzung von Wetterinformationen für die Betriebsweise eines autonom fahrenden Fahrzeugs bekannt. Das Fahrzeug empfängt dabei Wettervorschauinformationen bezogen auf die aktuelle geografische Position, in welcher sich das Fahrzeug befindet. In Abhängigkeit davon wechselt das autonom fahrende Fahrzeug seine Betriebseinstellungen für das autonome Fahren und/oder aktiviert Klimakontrolleinrichtungen zur Anpassung der Klimabedingungen im Fahrzeuginnenraum und zur Verbesserung des Klimakomforts für die Fahrzeuginsassen.From the U.S. 10,031,521 B1 a method and a system for using weather information for the operation of an autonomously driving vehicle are known. The vehicle receives weather forecast information based on the current geographic position in which the vehicle is located. Depending on this, the autonomously driving vehicle changes its operating settings for autonomous driving and/or activates climate control devices to adapt the climate conditions in the vehicle interior and to improve the climate comfort for the vehicle occupants.

Die US 10 894 544 B2 offenbart ein Verfahren zum Schutz eines autonom fahrenden Fahrzeuges vor bevorstehenden Wetteränderungen in einer geografischen Region. Im Ergebnis der ermittelten Wetteränderungen wird kalkuliert, ob dem Fahrzeug ein Schaden entsteht, wenn es von den bevorstehenden Wetteränderungen erfasst wird.the U.S. 10,894,544 B2 discloses a method for protecting an autonomously driving vehicle from imminent weather changes in a geographic region. As a result of the determined weather changes, a calculation is made as to whether damage will occur to the vehicle when it is caught up in the imminent weather changes.

Darüber hinaus ist es bekannt, dass in einigen Staaten Evakuierungsschilder in Regionen aufgestellt werden, in welchen z. B häufig starker Regen, Schneefall, Tornados oder Sandstürme auftreten. Diese Evakuierungsschilder führen die Verkehrsteilnehmer auf Ausweichrouten, um größere materielle und immaterielle Verluste vermeiden zu können.In addition, it is known that in some states evacuation signs are put up in regions in which e.g. B frequent heavy rain, snowfall, tornadoes or sandstorms occur. These evacuation signs lead road users to alternative routes in order to avoid major material and immaterial losses.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Planung einer Ausweichroute eines autonom fahrenden Fahrzeuges, anzugeben, bei welchem die Sicherheit des autonom fahrenden Fahrzeuges bei vorausgesagten Unwettergefährdungen erhöht wird.The object of the invention is to specify a method for planning an alternative route for an autonomously driving vehicle, in which the safety of the autonomously driving vehicle is increased in the event of forecasted storm hazards.

Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous developments and refinements are the subject matter of the dependent claims. Further features, possible applications and advantages of the invention result from the following description and the explanation of exemplary embodiments of the invention which are illustrated in the figures.

Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved with the subject matter of patent claim 1.

Bei dem Eingangs erläuterten Verfahren zur Planung einer Ausweichroute eines autonom fahrenden Fahrzeuges, bei welchem an das Fahrzeug Wetterzustandsänderungsdaten übermittelt werden, welche im Fahrzeug ausgewertet werden, werden die Wetterzustandsänderungsdaten mit einer aus einem Verkehrsschild abgeleiteten Fahrtrouteninformation kombiniert und anhand dieser Kombination eine Ausweichroute des Fahrzeuges ermittelt. Dadurch kann das autonom fahrende Fahrzeug eine Entscheidung darüber treffen, ob die alternative Ausweichroute, die durch das Verkehrsschild vorgeschlagen wird, auch tatsächlich unter Berücksichtigung der aktuellen Wettervorhersage eingeschlagen werden soll oder nicht. Bei Gebrauch der Ausweichroute werden eine Beschädigung einer gefährlichen oder lebenden Ladung des autonom fahrenden Fahrzeuges vermieden.In the method explained at the outset for planning an alternative route for an autonomously driving vehicle, in which weather condition change data is transmitted to the vehicle and evaluated in the vehicle, the weather condition change data is combined with route information derived from a traffic sign and an alternative route for the vehicle is determined using this combination. As a result, the autonomously driving vehicle can make a decision as to whether or not the alternative route proposed by the traffic sign should actually be taken, taking into account the current weather forecast. When using the alternative route, damage to a dangerous or live load of the autonomously driving vehicle is avoided.

Vorteilhafterweise werden die Wetterzustandsänderungsdaten von einem Wetterservice an das als Evakuierungsschild ausgebildete Verkehrsschild weitergegeben, welche von dem Evakuierungsschild an das Fahrzeug kommuniziert werden, wobei das Fahrzeug nach Empfang der von dem Evakuierungsschild weitergegebenen Information ein fahrzeuginternes Erkennungssystem zur Erkennung des Inhaltes des Evakuierungsschildes aktiviert. Dabei können an sich im Straßennetz vorhandene Evakuierungsschilder einfach genutzt werden, indem diese mit einer Sende-/Empfangseinheit für den drahtlosen Empfang der Wetterzustandsänderungsdaten und zur drahtlosen Kommunikation mit dem autonom fahrenden Fahrzeug nachgerüstet werden. Unterbrechungen in der Kommunikation zwischen Fahrzeug und einem fahrzeugexternen Backend, welches die Wetterinformationen liefert, können durch das Evakuierungsschild überbrückt werden. Dies stellt eine zusätzliche Absicherung des autonom fahrenden Fahrzeuges dar.Advantageously, the weather condition change data is passed on from a weather service to the traffic sign designed as an evacuation sign, which is communicated by the evacuation sign to the vehicle, with the vehicle activating a vehicle-internal recognition system for recognizing the content of the evacuation sign after receiving the information passed on by the evacuation sign. Evacuation signs that are actually present in the road network can easily be used by retrofitting them with a transmitter/receiver unit for wireless reception of the weather condition change data and for wireless communication with the autonomously driving vehicle. Interruptions in the communication between the vehicle and a vehicle-external backend that supplies the weather information can be bridged by the evacuation sign. This represents an additional safeguard for the autonomously driving vehicle.

In einer Ausgestaltung werden im Fahrzeug die von einem Wetterservice übermittelten Wetterzustandsänderungsdaten mit den von dem Erkennungssystem des Fahrzeuges aus den Informationen des Evakuierungsschildes ermittelten Daten verglichen, bevor eine Ausweichroute bestimmt wird. Damit wird die Sicherheit des autonom fahrenden Fahrzeuges erhöht, wenn die empfangenen Wetterzustandsänderungsdaten auch tatsächlich für das Gebiet vorgesehen sind, in welcher sich das autonom fahrende Fahrzeug befindet. Die Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug auch tatsächlich das vorgegebene Fahrziel unversehrt erreicht, wird dadurch erhöht.In one embodiment, the weather condition change data transmitted by a weather service is compared in the vehicle with the data determined by the vehicle's detection system from the information on the evacuation sign before an alternative route is determined. This increases the safety of the autonomous vehicle if the received weather condition change data is actually intended for the area in which the autonomous vehicle is located. This increases the probability that the vehicle will actually reach the specified destination unharmed.

In einer Variante wird die mit dem Erkennungssystem aus den Informationen des Evakuierungsschildes gewonnenen lokalen geografischen Daten mit einer fahrzeuginternen Umgebungskarte verglichen und daraus eine Anpassung der Alternativroute ermittelt. Dem autonom fahrenden Fahrzeug wird somit eine vorausschauende Routenplanung ermöglicht, die über die lokale Information des Evakuierungsschildes hinausgeht.In one variant, the local geographic data obtained from the information on the evacuation sign with the detection system is compared with a map of the area inside the vehicle, and an adaptation of the alternative route is determined therefrom. The autonomous vehicle This enables forward-looking route planning that goes beyond the local information on the evacuation sign.

In einer Ausführungsform wird ein Erkennungsalgorithmus des Erkennungssystems durch ein maschinelles Lernen trainiert. Dies sollte vorteilhafterweise vor Aufnahme der Fahrt des autonom fahrenden Fahrzeuges gewährleistet werden. Dadurch wird sichergestellt, dass das autonom fahrende Fahrzeug auch alle zur Verfügung stehenden Evakuierungsschilder zuverlässig erkennt.In one embodiment, a recognition algorithm of the recognition system is trained by machine learning. This should advantageously be ensured before the journey of the autonomously driving vehicle is started. This ensures that the autonomously driving vehicle also reliably recognizes all available evacuation signs.

Es ist von Vorteil, wenn das Erkennungssystem eine Kamera umfasst, welche mittels Bildauswerteverfahren die auf dem Evakuierungsschild vorhandenen Richtungsinformationen für die Ausweichroute aufbereitet. Durch die von der Kamera gelesenen Richtungsinformationen, wird das autonom fahrende Fahrzeug bei der Bestimmung der Ausweichroute unterstützt.It is advantageous if the detection system includes a camera which processes the directional information present on the evacuation sign for the alternative route using image evaluation methods. The direction information read by the camera supports the autonomously driving vehicle in determining the alternative route.

In einer weiteren Ausgestaltung wird nach ermittelter Ausweichroute fahrzeugintern eine Trajektorie des Fahrzeuges bestimmt, damit dieses der Ausweichroute folgt. Die Befolgung der von dem Fahrzeug berechneten Trajektorie wird durch automatische Ansteuerung der fahrzeugeigenen Aktuatorik gewährleistet.In a further refinement, after the alternative route has been determined, a trajectory of the vehicle is determined inside the vehicle so that it follows the alternative route. Following the trajectory calculated by the vehicle is ensured by automatic activation of the vehicle's own actuators.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details result from the following description, in which at least one exemplary embodiment is described in detail-if necessary with reference to the drawing. Described and/or illustrated features can form the subject of the invention on their own or in any meaningful combination, possibly also independently of the claims, and in particular can also be the subject of one or more separate applications. Identical, similar and/or functionally identical parts are provided with the same reference symbols.

Es zeigt:

1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.

It shows:

1 an embodiment of the method according to the invention.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in mehreren Schritten dargestellt. Bei diesem Verfahren wird eine Ausweichroute eines autonom fahrenden Nutzfahrzeuges 1 geplant. Das autonom fahrende Nutzfahrzeug 1 fährt gemäß 1a auf einer Straße 3. Auf dieser Straße 3 nähert sich das autonom fahrende Nutzfahrzeug 1 einem als Evakuierungsschild 5 ausgebildeten Verkehrszeichen, das dem Nutzfahrzeug 1 ein Abbiegen in eine einmündende weitere Straße 7 empfiehlt (Abbiegepfeil 9). Dieses Evakuierungsschild 5 umfasst eine Sende-/Empfangseinheit 11, mittels welcher es drahtlos Wettervorhersagen von einem Wetterservice 13 (Pfeil P1) empfängt. Die Wettervorhersagen umfassen Wetterzustandsänderungen bzw. Wetterprognosen, die im weiteren als Wetterzustandsänderungsdaten 15 bezeichnet werden sollen.In 1 an embodiment of the method according to the invention is shown in several steps. In this method, an alternative route for an autonomously driving commercial vehicle 1 is planned. The autonomously driving utility vehicle 1 drives according to FIG 1a on a road 3. On this road 3, the autonomously driving commercial vehicle 1 approaches a traffic sign designed as an evacuation sign 5, which recommends that the commercial vehicle 1 turn into another road 7 that opens into it (turning arrow 9). This evacuation sign 5 includes a transmitter/receiver unit 11, by means of which it receives wireless weather forecasts from a weather service 13 (arrow P1). The weather forecasts include changes in the weather condition or weather forecasts, which are to be referred to below as change-in-the-weather data 15 .

Der Empfang der vom Evakuierungsschild 5 ausgesendeten Wetterzustandsänderungsdaten 15 durch das autonom fahrende Nutzfahrzeug 1 (Pfeil P2) führt im Nutzfahrzeug 1 zu einer Aktivierung eines fahrzeuginternen Erkennungssystem 17, das eine Kamera umfasst (1b). Die Kamera erkennt das Evakuierungsschild 5 (Pfeil P3), insbesondere den darauf angegebenen Abbiegepfeil 9, durch Bildauswertungsalgorithmen, die mittels maschinellem Lernen trainiert wurden (1c). Durch die ausgewerteten Kameradaten wird die Richtung der auf dem Evakuierungsschild 15 angegebenen Alternativroute erkannt. Vorteilhafterweise werden die mit Hilfe des Erkennungssystems 17 erhaltenen Daten mit Wetterdaten verglichen, die von einem Backend bereitgestellt werden.The receipt of the weather condition change data 15 transmitted by the evacuation sign 5 by the autonomously driving commercial vehicle 1 (arrow P2) leads to an activation of a vehicle-internal detection system 17 in the commercial vehicle 1, which includes a camera ( 1b ). The camera recognizes the evacuation sign 5 (arrow P3), in particular the turning arrow 9 indicated on it, using image analysis algorithms that have been trained using machine learning ( 1c ). The direction of the alternative route indicated on the evacuation sign 15 is recognized by the evaluated camera data. The data obtained with the aid of the detection system 17 is advantageously compared with weather data which is provided by a backend.

In 1d erfolgt die Lokalisierung des autonom fahrenden Nutzfahrzeuges 1 durch einen Abgleich der registrierten Richtung des Abbiegepfeiles 9 mit einer fahrzeuginternen Umgebungskarte 19. Nach diesem Abgleich wird die Alternativroute 21 berechnet. Ausgehend von der durch das autonom fahrende Nutzfahrzeug 1 bestimmten Alternativroute 21 wird eine Trajektorie 23 des Nutzfahrzeuges 1 automatisch berechnet, die mit Hilfe der fahrzeuginternen Aktuatorik umgesetzt und durchgeführt wird (1 e).In 1d the autonomously driving commercial vehicle 1 is localized by comparing the registered direction of the turning arrow 9 with a vehicle-internal environment map 19. After this comparison, the alternative route 21 is calculated. Starting from the alternative route 21 determined by the autonomously driving commercial vehicle 1, a trajectory 23 of the commercial vehicle 1 is automatically calculated, which is implemented and carried out with the aid of the vehicle's internal actuators ( 1 e ).

Die beschriebene Lösung ermöglicht auf Grund einer Kombination aus dem Wissenstransfer durch die Nutzung der von einem als Backend dienenden Wetterservice 13 bereitgestellten Wetterzustandsänderungsdaten 15 und der Daten, die aus den Evakuierungsschildern 5 gewonnen werden, und der Auswertung dieser Daten, eine Planung bzw. Umsetzung einer Alternativroute 21 bzw. eine Anpassung der bestehenden Routenplanung.The solution described enables planning or implementation of an alternative route due to a combination of knowledge transfer through the use of the weather condition change data 15 provided by a weather service 13 serving as a backend and the data obtained from the evacuation signs 5, and the evaluation of this data 21 or an adjustment of the existing route planning.

BezugszeichenlisteReference List

11: autonom fahrendes Nutzfahrzeugautonomous commercial vehicle
33: StraßeStreet
55: Evakuierungsschildevacuation sign
77: StraßeStreet
99: Abbiegepfeilturn arrow
1111: Sende-/Empfangseinheit des EvakuierungsschildesEvacuation sign transmitter/receiver unit
1313: Wetterserviceweather service
1515: Wetterzustandsänderungsdatenweather condition change data
1717: Erkennungssystemdetection system
1919: fahrzeuginterne Umgebungskartein-vehicle environment map
2121: Alternativroutealternative route
2323: Trajektorietrajectory

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

US10031521B1 [0002]
US10894544B2 [0003]

Claims

Method for planning an alternative route for an autonomously driving vehicle, in which weather condition change data (15) are transmitted to the vehicle (1) and are evaluated in the vehicle (1), characterized in that the weather condition change data (15) are linked to a traffic sign (5th ) Derived route information (9) is combined and based on this combination, an alternative route (21) of the vehicle (1) is determined.

procedure after claim 1 , characterized in that the weather condition change data (15) are forwarded by a weather service (13) to the traffic sign designed as an evacuation sign (5), which data are communicated from the evacuation sign (5) to the vehicle (1), the vehicle (1) after receiving the information passed on by the evacuation sign (5), a vehicle-internal recognition system (17) for recognizing the contents of the evacuation sign (5) is activated.

procedure after claim 1 or 2 , characterized in that in the vehicle (1) the weather condition change data transmitted by the weather service (13) are compared with the data determined by the detection system (17) from the information on the evacuation sign (5) before an alternative route (21) is determined.

procedure after claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the local geographic data obtained with the detection system (17) from the information on the evacuation sign (5) is compared with a vehicle-internal area map (19) and a starting point for adapting the route is determined therefrom.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a recognition algorithm of the recognition system (17) is trained by machine learning.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the detection system (17) comprises a camera which processes the directional information (9) present on the evacuation sign (5) for the alternative route (21) by means of image evaluation methods.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that after the alternative route (21) has been determined, a trajectory (23) of the vehicle (1) is determined inside the vehicle so that it follows the identified alternative route (21).