DE102022212897A1 - Method, control device and computer program for determining a probability with which an autonomous motor vehicle is located in a lane of a roadway, and computer-readable storage medium - Google Patents

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Johannes Stiller
Ahmed Zikry
Simon Defatsch
Flavio de Melo
Kyle Retan
Athanasios Tasoglou
Bob Böggemann
John Spruit
Joris Domhof
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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Abstract

Ein Verfahren zum Ermitteln einer Wahrscheinlichkeit, mit der sich ein autonomes Kraftfahrzeug (20) auf einer Fahrspur (34, 36) einer Fahrbahn (32) befindet, ist bereitgestellt. Das Verfahren weist auf: Empfangen von Positionsdaten, die für eine aktuelle Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs (20) repräsentativ sind; Ermitteln mindestens einer Referenzpunktposition eines Referenzpunkts (94, 96) entlang der Fahrspur (34, 36), anhand einer ersten Fahrspurnachschlagetabelle, die der Fahrspur (34, 36) zugeordnet ist und in der Referenzpunkten (94, 96) entsprechende Referenzpunktpositionen zugeordnet sind, abhängig von den Positionsdaten, wobei die Referenzpunkte (94, 96) für einen Verlauf der Fahrspur (34, 36) in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug (20) repräsentativ sind und wobei die ermittelte Referenzpunktposition der aktuellen Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs (20) am nächsten liegt; Ermitteln eines Abstands der ermittelten Referenzpunktposition zu der aktuellen Fahrzeugposition; und Ermitteln der Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug (20) auf der Fahrspur (34) befindet, abhängig von dem Abstand.A method for determining a probability with which an autonomous motor vehicle (20) is located in a lane (34, 36) of a roadway (32) is provided. The method comprises: receiving position data that are representative of a current vehicle position of the motor vehicle (20); determining at least one reference point position of a reference point (94, 96) along the lane (34, 36) using a first lane lookup table that is assigned to the lane (34, 36) and in which reference points (94, 96) are assigned corresponding reference point positions, depending on the position data, wherein the reference points (94, 96) are representative of a course of the lane (34, 36) in the direction of travel in front of the motor vehicle (20) and wherein the determined reference point position is closest to the current vehicle position of the motor vehicle (20); determining a distance of the determined reference point position to the current vehicle position; and determining the probability with which the motor vehicle (20) is located in the lane (34) depending on the distance.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Steuergerät und ein Computerprogramm zum Ermitteln einer Wahrscheinlichkeit, mit der sich ein autonomes Kraftfahrzeug auf einer Fahrspur einer Fahrbahn befindet, sowie ein computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.The invention relates to a method, a control device and a computer program for determining a probability with which an autonomous motor vehicle is located in a lane of a roadway, as well as a computer-readable storage medium on which the computer program is stored.

Ein automatische Notbremssystem (Advanced Emergency Braking System (AEBS)) dient zur Kollisionsvermeidung oder -minderung bei einem autonomen Kraftfahrzeug. Das autonome Kraftfahrzeug kann beispielsweise ein Transportfahrzeug, beispielsweise ein Personentransportfahrzeug sein. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug ein Massenbeförderungsmittel sein. In diesem Zusammenhang kann das Kraft-fahrzeug beispielsweise als „Group Rapid Transport (GRT)“ vehicle bezeichnet werden. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise so konfiguriert sein, dass es bis auf wenige Ausnahmen im Wesentlichen auf der Fahrbahn fährt, wobei die Fahrbahn für das Kraftfahrzeug und andere gleichartige Kraftfahrzeuge, beispielsweise andere GRTs, reserviert sein kann. In diesem Zusammenhang kann die Fahrbahn als „Segregated lane“ bezeichnet werden. Das Kraftfahrzeug kann dementsprechend so konfiguriert sein, dass es keine anderen Fahrbahnen außer den für diese Kraftfahrzeug-arten reservierten Fahrbahnen befährt. Die Ausnahmen können beispielsweise Haltestellen, Parkplätze oder Ladestationen umfassen.An automatic emergency braking system (Advanced Emergency Braking System (AEBS)) is used to avoid or mitigate collisions in an autonomous motor vehicle. The autonomous motor vehicle can, for example, be a transport vehicle, for example a passenger transport vehicle. For example, the motor vehicle can be a means of mass transit. In this context, the motor vehicle can, for example, be referred to as a “Group Rapid Transport (GRT)” vehicle. The motor vehicle can, for example, be configured so that, with a few exceptions, it essentially drives on the roadway, whereby the roadway can be reserved for the motor vehicle and other similar motor vehicles, for example other GRTs. In this context, the roadway can be referred to as a “segregated lane”. The motor vehicle can accordingly be configured so that it does not drive on any other lanes apart from the lanes reserved for these types of motor vehicles. The exceptions can include, for example, bus stops, parking spaces or charging stations.

Ein dem AEBS-System zugrunde liegendes AEBS-Verfahren kann grob in fünf oder sechs Schritte unterteilt werden:

  • In einem ersten Schritt werden mittels mindestens eines Sensors, der in dem Kraftfahrzeug angeordnet ist, ein oder mehrere Objekte in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug erfasst. Der Sensor kann beispielsweise ein Radarsensor oder ein Lidarsensor sein. Ferner können das oder die Objekte mittels zwei oder mehr Sensoren erfasst werden, insbesondere mittels eines oder mehreren Radarsensoren und/oder mittels eines oder mehreren Lidarsensoren. Bei der Erkennung werden insbesondere die Objekte erfasst, die sich im Sichtfeld des entsprechenden Sensors befinden. Mit Hilfe des entsprechenden Sensors werden entsprechende Sensordaten erzeugt, insbesondere Radardaten bzw. Lidardaten. Die Daten können jeweils repräsentativ sein für die Positionen und/oder Geschwindigkeiten der entsprechenden Objekte, wobei die Positionen und/oder Geschwindigkeiten durch kartesische Koordinaten gekennzeichnet sein können.
An AEBS procedure underlying the AEBS system can be roughly divided into five or six steps:
  • In a first step, one or more objects are detected in the direction of travel in front of the motor vehicle by means of at least one sensor arranged in the motor vehicle. The sensor can be a radar sensor or a lidar sensor, for example. Furthermore, the object or objects can be detected by means of two or more sensors, in particular by means of one or more radar sensors and/or by means of one or more lidar sensors. During detection, in particular the objects that are in the field of view of the corresponding sensor are detected. With the help of the corresponding sensor, corresponding sensor data is generated, in particular radar data or lidar data. The data can each be representative of the positions and/or speeds of the corresponding objects, whereby the positions and/or speeds can be identified by Cartesian coordinates.

In einem optionalen zweiten Schritt, der nur durchgeführt wird, wenn sowohl ein Radarsensor als auch ein Lidarsensor verwendet wird, werden die Radardaten und die Lidardaten zu den Sensordaten fusioniert.In an optional second step, which is only performed if both a radar sensor and a lidar sensor are used, the radar data and the lidar data are merged into the sensor data.

In einem dritten Schritt wird ein interessierender Bereich, auch als Region-Of-Interest (ROI) bezeichnet, ermittelt. Der interessierende Bereich wird so ermittelt, dass er auf der Fahrbahn in Fahrrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegt. Ferner kann der interessierende Bereich so ermittelt werden, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen ist, dass ein Objekt, das sich nicht in dem interessierenden Bereich befindet, eine Gefahr für das Kraftfahrzeug darstellt.In a third step, an area of interest, also known as a region of interest (ROI), is determined. The area of interest is determined so that it is located on the road in the direction of travel in front of the motor vehicle. Furthermore, the area of interest can be determined in such a way that it is highly likely that an object that is not in the area of interest does not pose a danger to the motor vehicle.

In einem vierten Schritt wird anhand der Sensordaten geprüft, ob eines oder mehrere der erfassten Objekte in dem interessierenden Bereich liegen oder nicht. Sollten eines oder mehrere der erfassten Objekte nicht in dem interessierenden Bereich liegen, so können diese Objekte bei der weiteren Abarbeitung des AEBS-Verfahrens ausgeschlossen werden.In a fourth step, the sensor data is used to check whether one or more of the detected objects are in the area of interest or not. If one or more of the detected objects are not in the area of interest, these objects can be excluded from further processing of the AEBS process.

In einem fünften Schritt wird geprüft, ob die Objekte, die in dem dritten Schritt nicht ausgeschlossen werden und die sich dementsprechend in dem interessierenden Bereich befinden, eine Gefahr für das Kraftfahrzeug darstellen. Sollten eines oder mehrere der erfassten Objekte in dem interessierenden Bereich keine Gefahr für das Kraftfahrzeug darstellen, so können diese Objekte bei der weiteren Abarbeitung des AEBS-Verfahrens ausgeschlossen werden.In a fifth step, it is checked whether the objects that were not excluded in the third step and are therefore located in the area of interest pose a danger to the motor vehicle. If one or more of the objects detected in the area of interest do not pose a danger to the motor vehicle, these objects can be excluded during further processing of the AEBS procedure.

In einem sechsten Schritt wird ein Bremsen, in anderen Worten ein Abbremsen, beispielsweise eine Notbremse, des Kraftfahrzeugs derart eingeleitet, dass eine Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem Objekt vermieden oder zumindest vermindert wird, wenn das Objekt eine Bedrohung für das Kraftfahrzeug darstellt.In a sixth step, braking, in other words deceleration, for example an emergency brake, of the motor vehicle is initiated in such a way that a collision of the motor vehicle with the object is avoided or at least reduced if the object represents a threat to the motor vehicle.

Für das AEBS-Verfahren ist es somit unter anderem besonders wichtig, dass der interessierende Bereich akkurat ermittelt wird. Der interessierende Bereich kann im Normalfall beispielsweise positionsbasiert ermittelt werden, wobei der Normalfall dadurch gekennzeichnet ist, dem Kraftfahrzeug bekannt ist, auf welcher Fahrspur der Fahrbahn es fährt, und/oder dass kein besonderes Fahrmanöver, wie beispielsweise ein Abbiegen oder Halten, des Kraftfahrzeugs initiiert ist. Zumindest für die positionsbasierte Ermittlung des interessierenden Bereichs kann es hilfreich sein, genau bestimmen zu können, mit welcher Wahrscheinlichkeit sich das Kraftfahrzeug auf einer bestimmten Fahrspur der Fahrbahn befindet. Die Wahrscheinlichkeit kann dann dazu verwendet werden, zu bestimmen, auf welcher Fahrspur der Fahrbahn sich das Kraftfahrzeug aktuell befindet.For the AEBS method, it is therefore particularly important, among other things, that the area of interest is determined accurately. The area of interest can normally be determined based on position, for example, whereby the normal case is characterized by the motor vehicle knowing which lane of the road it is driving in and/or that no special driving maneuver, such as turning or stopping, has been initiated by the motor vehicle. At least for the position-based determination of the area of interest, it can be helpful to be able to determine exactly how likely it is that the motor vehicle is in a certain lane of the road. The probability can can then be used to determine which lane of the road the motor vehicle is currently in.

Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren, ein Steuergerät und ein Computerprogramm zum Ermitteln einer Wahrscheinlichkeit, mit der sich ein autonomes Kraftfahrzeug auf einer Fahrspur einer Fahrbahn befindet, die dazu beitragen, dass ein interessierender Bereich, in dem sich das Objekt befinden kann, das eine Gefahr für das Kraftfahrzeug darstellen kann, akkurat ermittelt werden kann. Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein computerlesbares Speichermedium bereitzustellen, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.Therefore, it is an object of the invention to provide a method, a control device and a computer program for determining a probability with which an autonomous motor vehicle is located in a lane of a roadway, which contribute to accurately determining an area of interest in which the object that may pose a danger to the motor vehicle may be located. Furthermore, it is an object of the invention to provide a computer-readable storage medium on which the computer program is stored.

Diese Aufgaben werden durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.These objects are achieved by the subject matter of the independent claims. Further embodiments of the invention emerge from the dependent claims and from the following description.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Wahrscheinlichkeit, mit der sich ein autonomes Kraftfahrzeug auf einer Fahrspur einer Fahrbahn befindet, das Verfahren aufweisend: Empfangen von Positionsdaten, die für eine aktuelle Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs repräsentativ sind; Ermitteln mindestens einer Referenzpunktposition eines Referenzpunkts entlang der Fahrspur, anhand einer ersten Fahrspurnachschlagetabelle, die der Fahrspur zugeordnet ist und in der Referenzpunkten entsprechende Referenzpunktpositionen zugeordnet sind, abhängig von den Positionsdaten, wobei die Referenzpunkte für einen Verlauf der Fahrspur in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug repräsentativ sind und wobei die ermittelte Referenzpunktposition der aktuellen Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs am nächsten liegt; Ermitteln eines Abstands der ermittelten Referenzpunktposition zu der aktuellen Fahrzeugposition; und Ermitteln der Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug auf der Fahrspur befindet, abhängig von dem Abstand.One aspect of the invention relates to a method for determining a probability with which an autonomous motor vehicle is located in a lane of a roadway, the method comprising: receiving position data that are representative of a current vehicle position of the motor vehicle; determining at least one reference point position of a reference point along the lane, using a first lane lookup table that is assigned to the lane and in which reference points are assigned corresponding reference point positions, depending on the position data, wherein the reference points are representative of a course of the lane in the direction of travel in front of the motor vehicle and wherein the determined reference point position is closest to the current vehicle position of the motor vehicle; determining a distance of the determined reference point position to the current vehicle position; and determining the probability with which the motor vehicle is located in the lane, depending on the distance.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuergerät zum Ermitteln der Wahrscheinlichkeit, mit der sich das autonome Kraftfahrzeug auf der Fahrspur der Fahrbahn befindet, das Steuergerät aufweisend: eine Speichereinheit zum Speichern der Positionsdaten und der Fahrspurnachschlagetabelle, die der Fahrspur zugeordnet ist und in der Referenzpunkten entsprechende Referenzpunktpositionen zugeordnet sind, wobei die Referenzpunkte für den Verlauf der Fahrspur in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug repräsentativ sind; und einen Prozessor, der dazu konfiguriert ist, das vorstehend und nachfolgend erläuterte Verfahren abzuarbeiten. Das Steuergerät kann beispielsweise in dem Kraftfahrzeug angeordnet sein. Das Steuergerät kann zum Abrufen und/oder Empfangen der Positionsdaten und/oder der Fahrspurnachschlagetabelle(n) kommunikativ mit einer externen Einheit gekoppelt sein, beispielsweise über das Internet mit einem Server, auf dem die entsprechenden Daten gespeichert sind.One aspect of the invention relates to a control device for determining the probability with which the autonomous motor vehicle is located in the lane of the roadway, the control device comprising: a memory unit for storing the position data and the lane lookup table, which is assigned to the lane and in which reference points are assigned corresponding reference point positions, wherein the reference points are representative of the course of the lane in the direction of travel in front of the motor vehicle; and a processor that is configured to process the method explained above and below. The control device can be arranged in the motor vehicle, for example. The control device can be communicatively coupled to an external unit for retrieving and/or receiving the position data and/or the lane lookup table(s), for example via the Internet to a server on which the corresponding data is stored.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm zum Ermitteln der Wahrscheinlichkeit, mit der sich das autonome Kraftfahrzeug auf der Fahrspur der Fahrbahn befindet, wobei das Computerprogramm Instruktionen aufweist, die bewirken, dass das vorstehende genannte Verfahren abgearbeitet wird, wenn sie von dem Steuergerät ausgeführt werden.One aspect of the invention relates to a computer program for determining the probability with which the autonomous motor vehicle is located in the lane of the roadway, wherein the computer program has instructions which cause the above-mentioned method to be processed when they are executed by the control unit.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.One aspect of the invention relates to a computer-readable medium on which the computer program is stored.

In den meisten Fahrsituationen, insbesondere wenn sich das Kraftfahrzeug mit mittlerer oder hoher Geschwindigkeit auf der Fahrbahn fortbewegt und weder ein Stopp noch ein Abbiegen eingeleitet werden, liefert eine positionsbasierte Ermittlung des interessierenden Bereichs besonders akkuratere Ergebnisse. Um dies sicherstellen zu können, kann die Wahrscheinlichkeit, mit der sich das autonome Kraftfahrzeug auf der Fahrspur der Fahrbahn befindet, wie vorstehend und nachfolgend erläutert ermittelt werden und bei der Ermittlung des interessierenden Bereichs berücksichtigt werden. Somit trägt das Ermitteln dieser Wahrscheinlichkeit dazu bei, dass der interessierende Bereich, in dem sich das Objekt befinden kann, das eine Gefahr für das Kraftfahrzeug darstellen kann, akkurat ermittelt werden kann.In most driving situations, especially when the motor vehicle is traveling on the road at medium or high speed and neither a stop nor a turn is initiated, a position-based determination of the area of interest provides particularly accurate results. To ensure this, the probability that the autonomous motor vehicle is in the lane of the road can be determined as explained above and below and taken into account when determining the area of interest. Thus, determining this probability helps to ensure that the area of interest in which the object that may pose a danger to the motor vehicle may be located can be accurately determined.

Der interessierende Bereich kann auch als „Region-Of-Interest“ bezeichnet werden. Der interessierende Bereich kann der Bereich der Fahrbahn sein, den das Kraftfahrzeug voraussichtlich zeitnah überfahren wird. In diesem Fall befindet sich der interessierende Bereich auf derselben Fahrspur der Fahrbahn wie das Kraftfahrzeug. Der interessierende Bereich kann sich jedoch auch auf einer anderen Fahrspur der Fahrbahn befinden, beispielsweise auf einer Fahrspur, die an die Fahrspur angrenzt, auf der das Kraftfahrzeug fährt. Dies kann dazu beitragen, Objekte frühzeitig zu erkennen, die zeitnah eine Gefahr für das Kraftfahrzeug darstellen könnten, beispielsweise wenn sich das Objekt auf der anderen Fahrspur befindet und sich der Fahrspur nähert, auf der das Kraftfahrzeug fährt.The region of interest may also be referred to as a "region of interest." The region of interest may be the area of the roadway that the motor vehicle is expected to travel over in the near future. In this case, the region of interest is in the same lane of the roadway as the motor vehicle. However, the region of interest may also be in a different lane of the roadway, for example, in a lane adjacent to the lane in which the motor vehicle is traveling. This can help to detect objects early that could pose a threat to the motor vehicle in the near future, for example if the object is in the other lane and is approaching the lane in which the motor vehicle is traveling.

Dass der interessierende Bereich positionsbasiert ermittelt wird, bedeutet, dass der interessierende Bereich im Wesentlichen abhängig von den Positionsdaten ermittelt wird. Dies kann insbesondere bedeuten, dass bei der positionsbasierten Ermittlung des interessierenden Bereichs auch andere Daten berücksichtigt werden können, wie beispielsweise eine Fahrspur der Fahrbahn, auf der das Kraftfahrzeug aktuell fährt, eine Form des Kraftfahrzeugs und/oder eine Breite des zu ermittelnden interessierenden Bereichs. Dass der interessierende Bereich positionsbasiert ermittelt wird, kann jedoch auch bedeuten, dass der interessierende Bereich zumindest teilweise abhängig von den Geschwindigkeitsdaten ermittelt wird, wobei die Geschwindigkeitsdaten bei der positionsbasierten Ermittlung des interessierenden Bereichs lediglich als Ergänzung dienen, beispielsweise um den abhängig von den Positionsdaten ermittelten interessierenden Bereich einzuschränken.The fact that the region of interest is determined position-based means that the region of interest is determined essentially depending on the position data. This can mean in particular that the position-based determination of the region of interest also other data can be taken into account, such as a lane of the road on which the motor vehicle is currently traveling, a shape of the motor vehicle and/or a width of the region of interest to be determined. However, the fact that the region of interest is determined based on position can also mean that the region of interest is determined at least partially depending on the speed data, whereby the speed data only serves as a supplement in the position-based determination of the region of interest, for example to restrict the region of interest determined based on the position data.

Das autonome Kraftfahrzeug kann beispielsweise ein Transportfahrzeug, beispielsweise ein Personentransportfahrzeug sein. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug ein Massenbeförderungsmittel sein. In diesem Zusammenhang kann das Kraftfahrzeug beispielsweise als „Group rapid transport vehicle“ bezeichnet werden. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise so konfiguriert sein, dass es bis auf wenige Ausnahmen im Wesentlichen auf der Fahrbahn fährt, wobei die Fahrbahn für das Kraftfahrzeug und andere gleichartige Kraftfahrzeuge, beispielsweise andere GRTs, reserviert sein kann. In diesem Zusammenhang kann die Fahrbahn als „Segregated lane“ bezeichnet werden. Das Kraftfahrzeug kann dementsprechend so konfiguriert sein, dass es keine anderen Fahrbahnen außer den für diese Kraftfahrzeugarten reservierten Fahrbahnen befährt. Die Ausnahmen können beispielsweise Haltestellen, Parkplätze oder Ladestationen umfassen.The autonomous motor vehicle may, for example, be a transport vehicle, for example a passenger transport vehicle. For example, the motor vehicle may be a means of mass transportation. In this context, the motor vehicle may, for example, be referred to as a “group rapid transport vehicle”. The motor vehicle may, for example, be configured such that, with a few exceptions, it essentially drives on the roadway, whereby the roadway may be reserved for the motor vehicle and other similar motor vehicles, for example other GRTs. In this context, the roadway may be referred to as a “segregated lane”. The motor vehicle may accordingly be configured such that it does not drive on any other roadways apart from the roadways reserved for these types of motor vehicles. The exceptions may, for example, include stops, parking spaces or charging stations.

Die Fahrbahn kann eine erste Fahrspur für eine erste Fahrtrichtung und eine zweite Fahrspur für eine zweite Fahrtrichtung, die der ersten Fahrtrichtung entgegengesetzt ist, aufweisen. Im Normalfall bewegt sich das Kraftfahrzeug auf einer der beiden Fahrspuren, wobei im Folgenden davon ausgegangen wird, dass sich das Kraftfahrzeug im Normalfall auf der ersten Fahrspur fortbewegt und nur in Sonderfällen von der ersten Fahrspur abweicht.The roadway can have a first lane for a first direction of travel and a second lane for a second direction of travel that is opposite to the first direction of travel. The motor vehicle normally moves in one of the two lanes, whereby it is assumed below that the motor vehicle normally moves in the first lane and only deviates from the first lane in special cases.

Die Positionsdaten, die für die Fahrzeugposition repräsentativ sind, können von einem Positionssensor erzeugt werden, an das Steuergerät übermittelt werden und von dem Steuergerät empfangen werden. Der Positionssensor kann beispielsweise ein GPS-Empfänger sein, der in dem Kraftfahrzeug angeordnet ist. Optional können die Positionsdaten für eine Orientierung des Kraftfahrzeugs repräsentativ sein. Die Orientierung des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise dazu verwendet werden, zu ermitteln, auf welcher Fahrspur der Fahrbahn das Kraftfahrzeug aktuell unterwegs ist, wie weiter unten näher erläutert. Gegebenenfalls kann die Orientierung beispielsweise mittels eine Orientierungssensors, eines Magnetsensors, beispielsweise einem Kompass, GPS, und/oder mittels einer inertialen Messeinheit (Inertial Measurement Unit (IMU) erzeugt werden, an das Steuergerät übermittelt werden und von dem Steuergerät empfangen werden.The position data that is representative of the vehicle position can be generated by a position sensor, transmitted to the control unit, and received by the control unit. The position sensor can, for example, be a GPS receiver that is arranged in the motor vehicle. Optionally, the position data can be representative of an orientation of the motor vehicle. The orientation of the motor vehicle can, for example, be used to determine in which lane of the road the motor vehicle is currently traveling, as explained in more detail below. If necessary, the orientation can, for example, be generated by means of an orientation sensor, a magnetic sensor, for example a compass, GPS, and/or by means of an inertial measurement unit (IMU), transmitted to the control unit, and received by the control unit.

Die Referenzpunktpositionen können beispielsweise durch GPS-Koordinaten in der entsprechenden Fahrspurnachschlagetabelle angegeben sein. Die Referenzpunktpositionen und optional die entsprechenden Referenzpunkte können in der entsprechenden Fahrspurnachschlagetabelle mit Indizes versehen und entsprechend geordnet sein. Beispielsweise kann eine derartige Fahrspurnachschlagetabelle für jeden Referenzpunkt einen Index und eine dem Index zugeordnete Referenzpunktposition, beispielsweise innerhalb einer Zeile der entsprechenden Fahrspurnachschlagetabelle, aufweisen. Eine Reihenfolge der Indizes kann dabei einer Reihenfolge der Referenzpunkte auf der entsprechenden Fahrspur in der realen Welt entsprechen. Zusätzlich kann die Fahrspurnachschlagetabelle Fahrspurorientierungen aufweisen, die den entsprechenden Referenzpunkten zugeordnet sind und die repräsentativ dafür sind, wie die Fahrspur an dem jeweiligen Referenzpunkt orientiert ist. Gegebenenfalls kann die Fahrspurorientierung beispielsweise als absoluter Spurwinkel vorgegeben sein, beispielsweise bezogen auf eine oder mehrere Himmelsrichtungen. Zusätzlich oder alternativ kann die Fahrspurnachschlagetabelle Fahrspurlängen aufweisen, die den entsprechenden Referenzpunkten zugeordnet sind und die repräsentativ dafür sind, wie lang die Fahrspur ausgehend von einem Startpunkt der entsprechenden Fahrspur an dem jeweiligen Referenzpunkt ist.The reference point positions can be specified, for example, by GPS coordinates in the corresponding lane lookup table. The reference point positions and optionally the corresponding reference points can be provided with indices in the corresponding lane lookup table and ordered accordingly. For example, such a lane lookup table can have an index for each reference point and a reference point position assigned to the index, for example within a row of the corresponding lane lookup table. An order of the indices can correspond to an order of the reference points on the corresponding lane in the real world. In addition, the lane lookup table can have lane orientations that are assigned to the corresponding reference points and that are representative of how the lane is oriented at the respective reference point. If necessary, the lane orientation can be specified, for example, as an absolute lane angle, for example in relation to one or more cardinal directions. Additionally or alternatively, the lane lookup table can have lane lengths that are assigned to the corresponding reference points and that are representative of how long the lane is starting from a starting point of the corresponding lane at the respective reference point.

Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise für jede Fahrspur, auf der sich das Kraftfahrzeug bewegt, eine separate Fahrspurnachschlagetabelle aufweisen, so dass das Kraftfahrzeug für jede Fahrspur prüfen kann, ob sich das Kraftfahrzeug darauf befindet oder nicht. Die entsprechenden Fahrspurnachschlagetabellen können in dem Kraftfahrzeug gespeichert sein, beispielsweise in einer Speichereinheit eines Steuergeräts des Kraftfahrzeugs, oder dem Kraftfahrzeug über eine Kommunikationsverbindung, bspw. via Internet, zur Verfügung gestellt werden.The motor vehicle can, for example, have a separate lane lookup table for each lane in which the motor vehicle is moving, so that the motor vehicle can check for each lane whether the motor vehicle is in it or not. The corresponding lane lookup tables can be stored in the motor vehicle, for example in a memory unit of a control unit of the motor vehicle, or made available to the motor vehicle via a communication connection, for example via the Internet.

Die Fahrspurnachschlagetabellen können im Vorfeld abhängig von den realen Fahrspuren erstellt werden, indem die entsprechenden Fahrspuren vermessen und die relevanten Messergebnisse extrahiert werden und in den entsprechenden Fahrspurnachschlagetabellen gespeichert werden. Die Fahrspurnachschlagetabellen können auch Informationen über eine oder mehrere Kurven, beispielsweise entsprechende Krümmungsdaten aufweisen, beispielsweise in Form der Fahrspurorientierungen, die den entsprechenden Referenzpunkten zugeordnet sind.The lane lookup tables can be created in advance depending on the real lanes by measuring the corresponding lanes and extracting the relevant measurement results and storing them in the corresponding lane lookup tables. The lane lookup tables can also contain information about one or more curves, such as corresponding curvature data, for example in the form of the lane orientations, which are assigned to the corresponding reference points.

Das Steuersignal kann für das Bremsen des Kraftfahrzeugs repräsentativ sein. Insbesondere kann das Steuersignal so konfiguriert sein, dass die Bremseinrichtung in Reaktion auf ein Empfangen des Steuersignals das Abbremsen, insbesondere eine Notbremse, des Kraftfahrzeugs initiiert.The control signal can be representative of the braking of the motor vehicle. In particular, the control signal can be configured such that the braking device initiates braking, in particular an emergency brake, of the motor vehicle in response to receiving the control signal.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug auf der Fahrspur befindet, mit einem vorgegebenen Fahrspurschwellenwert verglichen; das Kraftfahrzeug als sich nicht auf der Fahrspur befindend klassifiziert wird, wenn die Wahrscheinlichkeit kleiner als der Fahrspurschwellenwert ist; und das Kraftfahrzeug als sich auf der Fahrspur befindend klassifiziert wird, wenn die Wahrscheinlichkeit gleich wie oder größer als der Fahrspur-schwellenwert ist. Der Vergleich der Wahrscheinlichkeit mit dem Fahrspurschwellenwert ermöglicht auf einfache Weise, zu klassifizieren, ob sich das Kraftfahrzeug auf der Fahrspur befindet oder nicht.According to one embodiment, the probability with which the motor vehicle is in the lane is compared with a predetermined lane threshold; the motor vehicle is classified as not being in the lane if the probability is less than the lane threshold; and the motor vehicle is classified as being in the lane if the probability is equal to or greater than the lane threshold. The comparison of the probability with the lane threshold makes it easy to classify whether the motor vehicle is in the lane or not.

Gemäß einer Ausführungsform sind die Positionsdaten für eine aktuelle Kraftfahrzeugorientierung des Kraftfahrzeugs repräsentativ; in der ersten Fahrspurnachschlagetabelle ist den Referenzpunkten jeweils eine Fahrspurorientierung der Fahrspur an den entsprechenden Referenzpunkten zugeordnet; die Fahrspurorientierung wird an der Referenzpunktposition, die dem entsprechenden Referenzpunkt zugeordnet ist und die der aktuellen Kraftfahrzeugposition am nächsten liegt, anhand der ersten Fahrspurnachschlagetabelle ermittelt; eine Abweichung der aktuellen Kraftfahrzeugorientierung von der ermittelten Fahrspurorientierung wird ermittelt; und die Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug auf der Fahrspur befindet, wird abhängig von der Abweichung ermittelt. Der Vergleich der aktuellen Fahrzeugorientierung mit der Fahrspurorientierung an der ermittelten ersten Referenzpunktposition und die daraus resultierende Abweichung der aktuellen Kraftfahrzeugorientierung von der entsprechenden Fahrspurorientierung können dazu beitragen, die Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug auf der ersten Fahrspur befindet, auf besonders geeignete Weise, insbesondere besonders präzise, zu ermitteln. Insbesondere liefert der Vergleich der Kraftfahrzeugorientierung mit der Fahrspurorientierung einen zusätzlichen Anhaltspunkt gegenüber dem Vergleich der Referenzpunktposition mit der Fahrzeugposition, wodurch eine Genauigkeit des Ermittelns der Wahrscheinlichkeit besonders hoch sein kann.According to one embodiment, the position data are representative of a current motor vehicle orientation of the motor vehicle; in the first lane lookup table, the reference points are each assigned a lane orientation of the lane at the corresponding reference points; the lane orientation is determined at the reference point position that is assigned to the corresponding reference point and that is closest to the current motor vehicle position using the first lane lookup table; a deviation of the current motor vehicle orientation from the determined lane orientation is determined; and the probability with which the motor vehicle is in the lane is determined depending on the deviation. The comparison of the current vehicle orientation with the lane orientation at the determined first reference point position and the resulting deviation of the current motor vehicle orientation from the corresponding lane orientation can help to determine the probability with which the motor vehicle is in the first lane in a particularly suitable manner, in particular particularly precisely. In particular, the comparison of the motor vehicle orientation with the lane orientation provides an additional clue compared to the comparison of the reference point position with the vehicle position, whereby the accuracy of determining the probability can be particularly high.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Kraftfahrzeug dazu konfiguriert, auf der Fahrspur wahlweise in eine erste Fahrtrichtung oder in eine der ersten Fahrtrichtung entgegengesetzten zweiten Fahrtrichtung zu fahren; die erste Fahrspurnachschlagetabelle ist für den Verlauf der Fahrspur in der ersten Fahrtrichtung repräsentativ; eine aktuelle Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs wird ermittelt; die Referenzpunktposition, die der aktuellen Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs am nächsten liegt, wird anhand der ersten Fahrspurnachschlagetabelle ermittelt, wenn die aktuelle Fahrtrichtung der ersten Fahrtrichtung entspricht; und die Referenzpunktposition, die der aktuellen Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs am nächsten liegt, wird anhand einer zweiten Fahrspurnachschlagetabelle ermittelt, wenn die aktuelle Fahrtrichtung der zweiten Fahrtrichtung entspricht, wobei in der zweiten Fahrspurnachschlagetabelle Referenzpunktpositionen Referenzpunkten zugeordnet sind, die für einen Verlauf der Fahrspur in der zweiten Fahrtrichtung repräsentativ sind.According to one embodiment, the motor vehicle is configured to drive on the lane optionally in a first direction of travel or in a second direction of travel opposite to the first direction of travel; the first lane lookup table is representative of the course of the lane in the first direction of travel; a current direction of travel of the motor vehicle is determined; the reference point position that is closest to the current vehicle position of the motor vehicle is determined using the first lane lookup table if the current direction of travel corresponds to the first direction of travel; and the reference point position that is closest to the current vehicle position of the motor vehicle is determined using a second lane lookup table if the current direction of travel corresponds to the second direction of travel, wherein reference point positions in the second lane lookup table are assigned to reference points that are representative of a course of the lane in the second direction of travel.

Die Referenzpunkte und Referenzpunktpositionen, die in der ersten Fahrspurnachschlagetabelle abgespeichert sind, können auch als erste Referenzpunkte bzw. erste Referenzpunktpositionen bezeichnet werden. Die Referenzpunkte und Referenzpunktpositionen, die in der zweiten Fahrspurnachschlagetabelle abgespeichert sind, können auch als zweite Referenzpunkte bzw. zweite Referenzpunktpositionen bezeichnet werden. Das Ermitteln der Referenzpunktposition abhängig von der aktuellen Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs anhand der ersten Fahrspurnachschlagetabelle bzw. der zweiten Fahrspurnachschlagetabelle ermöglicht, die Referenzpunktposition präzise zu ermitteln unabhängig davon, in welcher Fahrtrichtung sich das Kraftfahrzeug aktuell fortbewegt.The reference points and reference point positions stored in the first lane lookup table can also be referred to as first reference points or first reference point positions. The reference points and reference point positions stored in the second lane lookup table can also be referred to as second reference points or second reference point positions. Determining the reference point position depending on the current direction of travel of the motor vehicle using the first lane lookup table or the second lane lookup table makes it possible to determine the reference point position precisely regardless of the direction in which the motor vehicle is currently moving.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Fahrbahn als erste Fahrspur die Fahrspur und mindestens eine zweite Fahrspur direkt neben der ersten Fahrspur auf; und die Referenzpunktposition, die der aktuellen Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs am nächsten liegt, wird anhand einer dritten Fahrspurnachschlagetabelle er-mittelt, wobei in der dritten Fahrspurnachschlagetabelle Referenzpunktpositionen Referenzpunkten zugeordnet sind, die für einen Verlauf der zweiten Fahrspur repräsentativ sind.According to one embodiment, the roadway has the lane as the first lane and at least one second lane directly next to the first lane; and the reference point position that is closest to the current vehicle position of the motor vehicle is determined using a third lane lookup table, wherein reference point positions in the third lane lookup table are assigned to reference points that are representative of a course of the second lane.

In anderen Worten kann nicht nur in der ersten Fahrspurnachschlagetabelle nach der Referenzpunktposition gesucht werden, die der aktuellen Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs am nächsten liegt, sondern auch in der dritten Fahrspurnachschlagetabelle. Beispielsweise kann nach der Referenzpunktposition, die der aktuellen Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs am nächsten liegt, in der dritten Fahrspurnachschlagetabelle gesucht werden, wenn der Abstand der aktuellen Fahrzeugposition zu der naheliegendsten Referenzpunktposition aus der ersten Fahrspurnachschlagetabelle größer als der vorgegebene Fahrspurschwellenwert ist. Sollte dann der Abstand der aktuellen Fahrzeugposition zu der naheliegendsten Referenzpunktposition aus der dritten Fahrspurnachschlagetabelle kleiner als der vorgegebene Fahrspurschwellenwert sein, so wird das Kraftfahrzeug als sich auf der zweiten Fahrspur befindend klassifiziert. Sollte jedoch bereits der Abstand der aktuellen Fahrzeugposition zu der naheliegendsten Referenzpunktposition aus der ersten Fahrspurnachschlagetabelle kleiner als der vorgegebene Fahrspurschwellenwert sein, so kann auf eine Konsultation der dritten Fahrspurnachschlagetabelle verzichtet werden und das Kraftfahrzeug kann als sich auf der ersten Fahrspur befindend klassifiziert werden.In other words, the reference point position closest to the current vehicle position of the motor vehicle can be searched not only in the first lane lookup table, but also in the third lane lookup table. For example, the reference point position closest to the current vehicle position of the motor vehicle can be searched in the third lane lookup table if the distance of the current vehicle position to the closest reference point position from the first lane lookup table is greater than the predetermined lane threshold. If then the distance of the current vehicle position to the closest reference point position from the third lane lookup table is smaller than the specified lane threshold, the motor vehicle is classified as being in the second lane. However, if the distance of the current vehicle position to the closest reference point position from the first lane lookup table is already smaller than the specified lane threshold, consultation of the third lane lookup table can be omitted and the motor vehicle can be classified as being in the first lane.

Alternativ können der der aktuellen Fahrzeugposition naheliegendste Referenzpunkt aus der ersten Fahrspurnachschlagetabelle und der der aktuellen Fahrzeugposition naheliegendste Referenzpunkt aus der dritten Fahrspurnachschlagetabelle gesucht werden, und die entsprechenden Abstände zu der aktuellen Fahrzeugposition können ermittelt werden. Falls der Abstand zwischen der aktuellen Fahrzeugposition und dem ermittelten Referenzpunkt aus der ersten Fahrspurnachschlagetabelle kleiner ist als der Abstand zwischen der aktuellen Fahrzeugposition und dem ermittelten Referenzpunkt aus der dritten Fahrspurnachschlagetabelle so kann das Kraftfahrzeug als sich auf der ersten Fahrspur befindend klassifiziert werden. Falls der Abstand zwischen der aktuellen Fahrzeugposition und dem ermittelten Referenzpunkt aus der ersten Fahrspurnachschlagetabelle größer ist als der Abstand zwischen der aktuellen Fahrzeugposition und dem ermittelten Referenzpunkt aus der dritten Fahrspurnachschlagetabelle so kann das Kraftfahrzeug als sich auf der zweiten Fahrspur befindend klassifiziert werden. Sollten jedoch beide Abstände größer als der vorgegebene Fahrspurschwellenwert sein, so kann das Kraftfahrzeug als sich weder auf der ersten noch auf der zweiten Fahrspur befindend klassifiziert werden.Alternatively, the closest reference point to the current vehicle position from the first lane lookup table and the closest reference point to the current vehicle position from the third lane lookup table may be searched for, and the corresponding distances to the current vehicle position may be determined. If the distance between the current vehicle position and the determined reference point from the first lane lookup table is less than the distance between the current vehicle position and the determined reference point from the third lane lookup table, the motor vehicle may be classified as being in the first lane. If the distance between the current vehicle position and the determined reference point from the first lane lookup table is greater than the distance between the current vehicle position and the determined reference point from the third lane lookup table, the motor vehicle may be classified as being in the second lane. However, if both distances are greater than the predetermined lane threshold, the motor vehicle may be classified as being in neither the first nor the second lane.

Die Referenzpunkte und Referenzpunktpositionen, die in der dritten Fahrspurnachschlagetabelle abgespeichert sind, können auch als dritte Referenzpunkte bzw. dritte Referenzpunktpositionen bezeichnet werden. Falls sich das Kraftfahrzeug auf der zweiten Fahrspur in eine erste Fahrtrichtung und einer der ersten Fahrtrichtung entgegengesetzten zweiten Fahrtrichtung bewegen kann, so kann eine vierte Fahrspurnachschlagetabelle vorgegeben sein, die für einen Verlauf der zweiten Fahrspur in der zweiten Fahrtrichtung repräsentativ ist. Bei der Ermittlung des Abstands und/oder der Abweichung und dementsprechend bei der Ermittlung der Wahrscheinlichkeit, auf welcher Fahrspur sich das Kraftfahrzeug befindet und/oder in welche Fahrtrichtung sich das Kraftfahrzeug bewegt, kann dann auch die vierte Fahrspurnachschlagetabelle entsprechend berücksichtigt werden.The reference points and reference point positions stored in the third lane lookup table can also be referred to as third reference points or third reference point positions. If the motor vehicle can move in the second lane in a first direction of travel and a second direction of travel opposite to the first direction of travel, a fourth lane lookup table can be specified that is representative of a course of the second lane in the second direction of travel. When determining the distance and/or the deviation and accordingly when determining the probability of which lane the motor vehicle is in and/or in which direction the motor vehicle is moving, the fourth lane lookup table can then also be taken into account accordingly.

Es ist zu verstehen, dass Merkmale des Verfahrens so wie obenstehend und untenstehend beschrieben auch Merkmale des Steuergeräts, des Computerprogramms und/oder des computerlesbaren Mediums sein können und umgekehrt. Das computerlesbare Medium kann eine Harddisk, ein USB-Speichergerät, ein RAM, ein ROM, ein EPROM oder ein FLASH-Speicher sein. Das computerlesbare Medium kann auch ein Datenkommunikationsnetzwerk, wie beispielsweise das Internet, das den Download eines Programmcodes ermöglicht, sein.It is to be understood that features of the method as described above and below may also be features of the control device, the computer program and/or the computer-readable medium and vice versa. The computer-readable medium may be a hard disk, a USB storage device, a RAM, a ROM, an EPROM or a FLASH memory. The computer-readable medium may also be a data communications network, such as the Internet, which enables the download of a program code.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben.

  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines autonomen Kraftfahrzeugs.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines allgemeinen Verfahrens zum Vermeiden oder Vermindern einer Kollision des autonomen Kraftfahrzeugs mit einem Objekt.
  • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines speziellen Verfahrens zum Vermeiden oder Vermindern einer Kollision des autonomen Kraftfahrzeugs mit dem Objekt.
  • 4 zeigt ein Display auf dem eine beispielhafte Fahrsituation dargestellt ist.
  • 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines speziellen Verfahrens zum Vermeiden oder Vermindern einer Kollision des autonomen Kraftfahrzeugs mit dem Objekt.
  • 6 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte Fahrsituation, auf das Kraftfahrzeug und auf einen interessierenden Bereich vor dem Kraftfahrzeug.
  • 7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum positionsbasierten Ermitteln eines interessierenden Bereichs.
  • 8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Ermitteln, ob sich das Objekt in dem interessierenden Bereich in Fahrrichtung vor dem Kraftfahrzeug befindet.
  • 9 zeigt ein Fahrzeugmodell des Kraftfahrzeugs zum geschwindigkeitsbasierten Ermitteln des interessierenden Bereichs.
  • 10 zeigt eine Prinzipskizze zum Erläutern des geschwindigkeitsbasierten Ermittelns des interessierenden Bereichs.
  • 11 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum geschwindigkeitsbasierten Ermitteln des interessierenden Bereichs.
  • 12 zeigt ein Beispiel von zwei Fahrlinien für das Kraftfahrzeug.
  • 13 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Ermitteln einer Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug auf einer Fahrspur einer Fahrbahn befindet.
  • 14 zeigt ein Diagramm, in dem mehrere beispielhafte Verläufe von Zeitdauern die vergehen, bis das Kraftfahrzeug mit dem Objekt kollidiert, in Abhängigkeit einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs dargestellt sind.
  • 15 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines speziellen Verfahrens zum Vermeiden oder Vermindern der Kollision des autonomen Kraftfahrzeugs mit dem Objekt.
  • 16 zeigt ein Diagramm, in dem mehrere beispielhafte Längen des interessierenden Bereichs in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs dargestellt sind.
  • 17 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines speziellen Verfahrens zum Vermeiden oder Vermindern der Kollision des autonomen Kraftfahrzeugs mit dem Objekt.
In the following, embodiments of the invention are described in detail with reference to the accompanying figures.
  • 1 shows an embodiment of an autonomous motor vehicle.
  • 2 shows a flowchart of an embodiment of a general method for avoiding or reducing a collision of the autonomous motor vehicle with an object.
  • 3 shows a flow chart of an embodiment of a special method for avoiding or reducing a collision of the autonomous motor vehicle with the object.
  • 4 shows a display showing an example driving situation.
  • 5 shows a flow chart of an embodiment of a special method for avoiding or reducing a collision of the autonomous motor vehicle with the object.
  • 6 shows a top view of an exemplary driving situation, of the motor vehicle and of an area of interest in front of the motor vehicle.
  • 7 shows a flow chart of an embodiment of a method for position-based determination of a region of interest.
  • 8th shows a flow chart of an embodiment of a method for determining whether the object in the area of interest is located in front of the motor vehicle in the direction of travel.
  • 9 shows a vehicle model of the motor vehicle for speed-based determination of the area of interest.
  • 10 shows a schematic diagram to explain the speed-based determination of the region of interest.
  • 11 shows a flow chart of an embodiment of a method for speed-based determination of the region of interest.
  • 12 shows an example of two driving lines for the motor vehicle.
  • 13 shows a flow chart of an embodiment of a method for determining a probability with which the motor vehicle is located in a lane of a roadway.
  • 14 shows a diagram in which several exemplary courses of time periods that pass until the motor vehicle collides with the object are shown as a function of a speed of the motor vehicle.
  • 15 shows a flow chart of an embodiment of a special method for avoiding or reducing the collision of the autonomous motor vehicle with the object.
  • 16 shows a diagram in which several exemplary lengths of the region of interest are represented as a function of the speed of the motor vehicle.
  • 17 shows a flow chart of an embodiment of a special method for avoiding or reducing the collision of the autonomous motor vehicle with the object.

Die in den Figuren verwendeten Bezugszeichen und ihre Bedeutung sind in zusammenfassender Form in der Liste der Bezugszeichen aufgeführt. Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The reference symbols used in the figures and their meaning are listed in summary form in the list of reference symbols. In principle, identical or similar parts are provided with the same reference symbols.

AllgemeinGenerally

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines autonomen Kraftfahrzeugs 20. Das Kraftfahrzeug 20 weist eine Passagierkabine 21 zum Aufnehmen eines oder mehrerer Passagiere (nicht gezeigt), eine Tür 22 zum Betreten oder Verlassen der Passagierkabine 21, Räder 23 zum Fortbewegen des Kraftfahrzeugs 20, eine Bremseinrichtung 24 zum Bremsen, in anderen Worten Abbremsen, des Kraftfahrzeugs 21, und ein Steuergerät 25 zum Betreiben des Kraftfahrzeugs 22. Das Kraftfahrzeug 20 kann so konfiguriert sein, dass sowohl die Räder 23 an einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs 20 als auch die Räder 23 an einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs 20 lenkbar, insbesondere relativ zur entsprechenden Achse schwenkbar, sind. Dadurch ist zusätzlich oder alternativ zu einer Geradeausfahrt und einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs 20 eine Seitwärtsbewegung, in anderen Worten „crabwise motion“, des Kraftfahrzeugs 20 möglich, insbesondere indem sowohl die Räder 23 an der Vorderachse also auch die Räder 34 an der Hinterachse in die gleiche Richtung eingedreht sind. 1 shows an embodiment of an autonomous motor vehicle 20. The motor vehicle 20 has a passenger cabin 21 for accommodating one or more passengers (not shown), a door 22 for entering or leaving the passenger cabin 21, wheels 23 for moving the motor vehicle 20, a braking device 24 for braking, in other words decelerating, the motor vehicle 21, and a control unit 25 for operating the motor vehicle 22. The motor vehicle 20 can be configured such that both the wheels 23 on a front axle of the motor vehicle 20 and the wheels 23 on a rear axle of the motor vehicle 20 are steerable, in particular pivotable relative to the corresponding axle. As a result, in addition to or as an alternative to driving straight ahead and cornering the motor vehicle 20, a sideways movement, in other words "crabwise motion", of the motor vehicle 20 is possible, in particular by turning both the wheels 23 on the front axle and the wheels 34 on the rear axle in the same direction.

Das autonome Kraftfahrzeug 20 kann beispielsweise ein Transportfahrzeug, beispielsweise ein Personentransportfahrzeug sein. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug 20 ein Massenbeförderungsmittel sein. In diesem Zusammenhang kann das Kraftfahrzeug beispielsweise als „Group Rapid Transport vehicle“ (kurz „GRT“) bezeichnet werden.The autonomous motor vehicle 20 can be, for example, a transport vehicle, for example a passenger transport vehicle. For example, the motor vehicle 20 can be a means of mass transportation. In this context, the motor vehicle can be referred to, for example, as a “Group Rapid Transport vehicle” (“GRT” for short).

Das Kraftfahrzeug 20 kann beispielsweise so konfiguriert sein, dass es bis auf wenige Ausnahmen, in denen besondere Fahrmanöver nötig sind oder zumindest durchgeführt werden, im Wesentlichen auf einer vorgegebenen Fahrbahn 32 (siehe 4) fährt. Die Fahrbahn 32 kann für das Kraftfahrzeug 20 und andere gleichartige Kraftfahrzeuge 20, beispielsweise andere GRTs, reserviert sein. In diesem Zusammenhang kann die Fahrbahn 32 als „segregated lane“ bezeichnet werden. Das Kraftfahrzeug 20 kann dementsprechend so konfiguriert sein, dass es keine anderen Fahrbahnen außer den für diese Kraftfahrzeugart reservierten Fahrbahnen 32 befährt. Die Ausnahmen können beispielsweise Haltestellen, Parkplätze oder Ladestationen umfassen. An oder in der Nähe dieser Ausnahmen kann es sein, dass das Kraftfahrzeug 20 die Seitwärtsbewegung ausführt.The motor vehicle 20 can, for example, be configured so that, with a few exceptions in which special driving maneuvers are necessary or at least carried out, it essentially travels on a predetermined roadway 32 (see 4 ). The lane 32 may be reserved for the motor vehicle 20 and other similar motor vehicles 20, for example other GRTs. In this context, the lane 32 may be referred to as a "segregated lane". The motor vehicle 20 may accordingly be configured such that it does not travel on any lanes other than the lanes 32 reserved for this type of motor vehicle. The exceptions may include, for example, bus stops, parking spaces or charging stations. The motor vehicle 20 may perform the sideways movement at or near these exceptions.

Die Fahrbahn 32 kann beispielsweise eine erste Fahrspur 34 (siehe 4) und eine zweite Fahrspur 36 neben der ersten Fahrspur 34 aufweisen. Beispielsweise kann die erste Fahrspur 34 für eine erste Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 20 vorgesehen sein, und die zweite Fahrspur 36 kann für eine zweite Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 20 vorgesehen sein. Alternativ dazu kann jede der Fahrspuren 34, 36 von dem Kraftfahrzeug 20 in beide Fahrtrichtungen befahren werden. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug 20 ein erstes Kraftfahrzeug 20 sein, das sich auf der ersten Fahrspur 34 in beide Fahrtrichtungen bewegen kann, und ein zweites Kraftfahrzeug 20 kann sich in beide Fahrtrichtungen auf der zweiten Fahrspur 36 bewegen. Im Normalfall bewegt sich das Kraftfahrzeug 20 auf einer der beiden Fahrspuren 34, 36, wobei im Folgenden davon ausgegangen wird, dass sich das Kraftfahrzeug 20 im Normalfall auf der ersten Fahrspur 34 in Fahrtrichtung nach vorne fortbewegt und nur in Sonderfällen von der ersten Fahrspur 34 abweicht.The roadway 32 may, for example, be a first lane 34 (see 4 ) and a second lane 36 adjacent to the first lane 34. For example, the first lane 34 can be provided for a first direction of travel of the motor vehicle 20, and the second lane 36 can be provided for a second direction of travel of the motor vehicle 20. Alternatively, each of the lanes 34, 36 can be used by the motor vehicle 20 in both directions. For example, the motor vehicle 20 can be a first motor vehicle 20 that can move in both directions on the first lane 34, and a second motor vehicle 20 can move in both directions on the second lane 36. Normally, the motor vehicle 20 moves on one of the two lanes 34, 36, wherein it is assumed below that the motor vehicle 20 normally moves forward in the first lane 34 in the direction of travel and only deviates from the first lane 34 in special cases.

Das Steuergerät 25 kann beispielsweise eine Fahrzeugsteuerung des Kraftfahrzeugs 20 aufweisen oder diese bilden. Das Steuergerät 25 weist eine Speichereinheit 26 zum Speichern von Daten und einen Prozessor 27 zum Verarbeiten der Daten auf. Das Steuergerät 25 kann zum Abrufen und/oder Empfangen von Sensordaten, Positionsdaten, Geschwindigkeitsdaten und/oder weiteren Daten kommunikativ mit einer externen Einheit (nicht gezeigt) gekoppelt sein, beispielsweise über das Internet mit einem Server, auf dem die entsprechenden Daten gespeichert sind.The control unit 25 can, for example, comprise or form a vehicle control system of the motor vehicle 20. The control unit 25 has a memory unit 26 for storing data and a processor 27 for processing the data. The control unit 25 can be used to retrieve and/or receive sensor data, position data, speed data and/or other data be communicatively coupled to an external unit (not shown), for example via the Internet to a server on which the corresponding data is stored.

Das Steuergerät 22 kann so konfiguriert sein, dass es zum Vermeiden oder Vermindern einer Kollision des Kraftfahrzeugs 20, das auf der Fahrbahn 32 fährt, mit einem Objekt 50 (siehe 4) beiträgt. In diesem Zusammenhang dient die Speichereinheit 26 zum Speichern von Sensordaten, insbesondere Radardaten und/oder Lidardaten, Positionsdaten, Geschwindigkeitsdaten und/oder einem oder mehreren Zeitschwellenwerten, und der Prozessor 27 ist in diesem Zusammenhang dazu konfiguriert, ein Verfahren zum Vermeiden oder Vermindern der Kollision des Kraftfahrzeugs 20, das auf der Fahrbahn 32 fährt, mit dem Objekt 50 abzuarbeiten.The control unit 22 may be configured to avoid or reduce a collision of the motor vehicle 20 traveling on the roadway 32 with an object 50 (see 4 ). In this context, the storage unit 26 serves to store sensor data, in particular radar data and/or lidar data, position data, speed data and/or one or more time threshold values, and the processor 27 is configured in this context to execute a method for avoiding or reducing the collision of the motor vehicle 20 traveling on the roadway 32 with the object 50.

Die Zeitschwellenwerte können in Form einer Zeitschwellenwertnachschlagetabelle, in der vorgebebenen Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs 20 entsprechenden der Zeitschwellenwerte zugeordnet sind, in der Speichereinheit 26 gespeichert sein. The time threshold values may be stored in the memory unit 26 in the form of a time threshold lookup table in which predetermined speeds of the motor vehicle 20 are assigned to corresponding time threshold values.

Das Steuergerät 22 kann dazu konfiguriert sein, ein Steuersignal zum Bremsen des Kraftfahrzeugs 20 zu erzeugen, wobei das Steuersignal für das Bremsen des Kraftfahrzeugs 20 repräsentativ ist. Insbesondere kann das Steuersignal so konfiguriert sein, dass die Bremseinrichtung 24 in Reaktion auf ein Empfangen des Steuersignals das Abbremsen des Kraftfahrzeugs 20 initiiert. Die Bremseinrichtung 24 kann eine Hardware sein, die mit dem Steuergerät 22 und mit mechanischen und/oder hydraulischen Bremsen (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs 20 kommuniziert. Alternativ dazu kann die Bremseinrichtung 24 als Software realisiert sein und von dem Steuergerät 22 abgearbeitet werden.The control unit 22 can be configured to generate a control signal for braking the motor vehicle 20, wherein the control signal is representative of the braking of the motor vehicle 20. In particular, the control signal can be configured such that the braking device 24 initiates the braking of the motor vehicle 20 in response to receiving the control signal. The braking device 24 can be hardware that communicates with the control unit 22 and with mechanical and/or hydraulic brakes (not shown) of the motor vehicle 20. Alternatively, the braking device 24 can be implemented as software and processed by the control unit 22.

Das Steuergerät 22 kann dazu konfiguriert sein, einen interessierenden Bereich 60 (siehe 6), der sich auf einer Fahrspur, beispielsweise der ersten Fahrspur 34, in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 befindet, positionsbasiert ermittelt. In diesem Zusammenhang dient die Speichereinheit 26 zum Speichern von Sensordaten, Positionsdaten und/oder Geschwindigkeitsdaten, und der Prozessor 27 ist in diesem Zusammenhang dazu konfiguriert, ein Verfahren zum positionsbasierten Ermitteln des interessierenden Bereichs 60 abzuarbeiten.The control unit 22 may be configured to detect a region of interest 60 (see 6 ) that is located on a lane, for example the first lane 34, in the direction of travel in front of the motor vehicle 20, is determined based on position. In this context, the storage unit 26 serves to store sensor data, position data and/or speed data, and the processor 27 is configured in this context to execute a method for position-based determination of the region of interest 60.

Das Steuergerät 22 kann dazu konfiguriert sein, den interessierenden Bereich 60 geschwindigkeitsbasiert zu ermitteln. In diesem Zusammenhang dient die Speichereinheit 26 zum Speichern von Sensordaten, Positionsdaten und/oder Geschwindigkeitsdaten, und der Prozessor 27 ist in diesem Zusammenhang dazu konfiguriert, ein Verfahren zum geschwindigkeitsbasierten Ermitteln des interessierenden Bereichs 60 abzuarbeiten.The control unit 22 can be configured to determine the region of interest 60 based on speed. In this context, the storage unit 26 serves to store sensor data, position data and/or speed data, and the processor 27 is configured in this context to execute a method for determining the region of interest 60 based on speed.

Das Steuergerät 22 kann dazu konfiguriert sein, eine Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug 20 auf einer der Fahrspuren 34, 36 der Fahrbahn 32 befindet, zu ermitteln. In diesem Zusammenhang dient die Speichereinheit 26 zum Speichern von Positionsdaten und mindestens einer Fahrspurnachschlagetabelle, die der Fahrspur entsprechenden 34, 36 zugeordnet ist und in der Referenzpunkte 94, 96 (siehe 14) entsprechende Referenzpunktpositionen zugeordnet sind, wobei die Referenzpunkte 94, 96 für einen Verlauf der entsprechenden Fahrspur 34, 36 in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 repräsentativ sind, und der Prozessor 27 ist in diesem Zusammenhang dazu konfiguriert, ein Verfahren zum Ermitteln der Wahrscheinlichkeit abzuarbeiten.The control unit 22 can be configured to determine a probability with which the motor vehicle 20 is located on one of the lanes 34, 36 of the roadway 32. In this context, the storage unit 26 serves to store position data and at least one lane lookup table which is assigned to the lane 34, 36 corresponding to it and in which reference points 94, 96 (see 14 ) corresponding reference point positions are assigned, wherein the reference points 94, 96 are representative of a course of the corresponding lane 34, 36 in the direction of travel in front of the motor vehicle 20, and the processor 27 is configured in this context to execute a method for determining the probability.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines allgemeinen Verfahrens zum Vermeiden oder Vermindern einer Kollision des autonomen Kraftfahrzeugs 20 mit dem Objekt 50 (siehe 4). Weitere Ausgestaltungen, beispielsweise spezielle Ausgestaltungen, des Verfahrens zum Vermeiden oder Vermindern der Kollision des autonomen Kraftfahrzeugs 20 mit dem Objekt 50 werden mit Bezug zu den nachfolgenden Figuren erläutert. 2 shows a flow chart of an embodiment of a general method for avoiding or reducing a collision of the autonomous motor vehicle 20 with the object 50 (see 4 ). Further embodiments, for example special embodiments, of the method for avoiding or reducing the collision of the autonomous motor vehicle 20 with the object 50 are explained with reference to the following figures.

In einem Schritt S2 können Sensordaten empfangen werden. Die Sensordaten sind für das Objekt 50 repräsentativ, das sich in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 befindet. Die Sensordaten können von mindestens einem Sensor (nicht gezeigt) erzeugt werden. Der Sensor kann beispielsweise ein Radar- oder ein Lidarsensor sein. Die Sensordaten können alternativ von zwei oder mehr Sensoren erzeugt werden, wobei die Sensoren beispielsweise mindestens einen Radar- und mindestens einen Lidarsensor aufweisen können. In diesem Fall können die Sensordaten Radardaten bzw. Lidardaten aufweisen, oder die Radardaten und die Lidardaten können zu den Sensordaten fusioniert werden. Die Sensordaten können von dem/den Sensor(en) an das Steuergerät 25 des Kraftfahrzeugs 20, das das Verfahren ausführt, übermittelt werden und von dem Steuergerät 25 empfangen werden.In a step S2, sensor data can be received. The sensor data is representative of the object 50 that is located in front of the motor vehicle 20 in the direction of travel. The sensor data can be generated by at least one sensor (not shown). The sensor can be a radar or a lidar sensor, for example. The sensor data can alternatively be generated by two or more sensors, wherein the sensors can have at least one radar and at least one lidar sensor, for example. In this case, the sensor data can have radar data or lidar data, or the radar data and the lidar data can be fused to form the sensor data. The sensor data can be transmitted from the sensor(s) to the control unit 25 of the motor vehicle 20 that is carrying out the method, and received by the control unit 25.

Die Sensordaten können in Form einer Liste vorliegen, die alle mittels des bzw. den Sensoren erfassten Objekte 50 vor dem Kraftfahrzeug 20 aufweist. Beispielsweise können die Radardaten in Form einer Radarliste vorliegen, in der die mittels Radars erfassten Objekte 50 als Radarobjekte abgespeichert sind. Alternativ oder zusätzlich können die Lidardaten in Form einer Lidarliste vorliegen, in der die mittels Lidars erfassten Objekte 50 als Lidarobjekte abgespeichert sind.The sensor data can be in the form of a list that contains all objects 50 in front of the motor vehicle 20 that are detected by the sensor(s). For example, the radar data can be in the form of a radar list in which the objects 50 detected by radar are stored as radar objects. Alternatively or additionally, the lidar data can be in the form of a lidar list in which the objects 50 detected by lidars are stored as lidar objects.

In einem optionalen Schritt S4 können die Sensordaten fusioniert werden, insbesondere wenn in dem Schritt S2 die Radardaten und die Sensordaten empfangen werden. Gegebenenfalls können die fusionierten Sensordaten in Form einer Fusionsliste vorliegen, die Fusionsobjekte, Nur-Radarobjekte und/oder Nur-Lidarobjekte aufweisen kann, wie weiter unten näher erläutert.In an optional step S4, the sensor data can be fused, in particular if the radar data and the sensor data are received in step S2. If appropriate, the fused sensor data can be in the form of a fusion list, which can include fusion objects, radar-only objects and/or lidar-only objects, as explained in more detail below.

In einem Schritt S6 kann der interessierende Bereich 60, der sich auf der Fahrbahn 32 in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 befindet, ermittelt werden. Der interessierende Bereich 60 kann beispielsweise abhängig von Positionsdaten, die für eine aktuelle Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs 20 repräsentativ sind, und/oder abhängig von Geschwindigkeitsdaten, die für eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 20 repräsentativ sind, ermittelt werden.In a step S6, the region of interest 60, which is located on the roadway 32 in the direction of travel in front of the motor vehicle 20, can be determined. The region of interest 60 can be determined, for example, depending on position data that are representative of a current vehicle position of the motor vehicle 20 and/or depending on speed data that are representative of a current speed of the motor vehicle 20.

Der interessierende Bereich 60 kann auch als „Region-Of-Interest“ (ROI) bezeichnet werden. Der interessierende Bereich 60 kann der Bereich der Fahrbahn 32 sein, den das Kraftfahrzeug 20 voraussichtlich zeitnah überfahren wird. In diesem Fall befindet sich der interessierende Bereich 60 auf derselben Fahrspur 34, 36 der Fahrbahn 32 wie das Kraftfahrzeug 20. Der interessierende Bereich 60 kann sich jedoch auch auf einer anderen Fahrspur 34, 36 der Fahrbahn 32 befinden, beispielsweise auf einer Fahrspur 34, 36, die an die Fahrspur 34, 36 angrenzt, auf der das Kraftfahrzeug 20 fährt.The region of interest 60 may also be referred to as a “region of interest” (ROI). The region of interest 60 may be the region of the roadway 32 that the motor vehicle 20 is expected to travel over in the near future. In this case, the region of interest 60 is located in the same lane 34, 36 of the roadway 32 as the motor vehicle 20. However, the region of interest 60 may also be located in a different lane 34, 36 of the roadway 32, for example in a lane 34, 36 that is adjacent to the lane 34, 36 on which the motor vehicle 20 is traveling.

Die Positionsdaten können von einem Positionssensor (nicht gezeigt) erzeugt werden, an das Steuergerät 25 übermittelt werden und von dem Steuergerät 25 empfangen werden. Der Positionssensor kann in dem Kraftfahrzeug 20 angeordnet sein. Der Positionssensor kann beispielsweise ein GPS-Empfänger sein. Die Positionsdaten können auch für eine Orientierung des Kraftfahrzeugs 20, in anderen Worten für eine Fahrzeugorientierung, repräsentativ sein. Insbesondere können die Positionsdaten Orientierungsdaten aufweisen, die für die Fahrzeugorientierung des Kraftfahrzeugs 20 repräsentativ sind. Die Orientierungsdaten können beispielsweise mittels eines Orientierungssensors, eines Magnetsensors, beispielsweise eines Kompasses, GPS, und/oder mittels einer inertialen Messeinheit (Inertial Measurement Unit (IMU) erzeugt werden, an das Steuergerät übermittelt werden und von dem Steuergerät empfangen werden. Die Fahrzeugorientierung kann beispielsweise als Gierwinkel, beispielsweise als absoluter Gierwinkel, angegeben sein. Der absolute Gierwinkel kann beispielsweise mit Bezug zu einer oder mehreren der Himmelsrichtungen oder in einem proprietären Bezugssystem des Steuergeräts angegeben sein.The position data can be generated by a position sensor (not shown), transmitted to the control unit 25 and received by the control unit 25. The position sensor can be arranged in the motor vehicle 20. The position sensor can be a GPS receiver, for example. The position data can also be representative of an orientation of the motor vehicle 20, in other words a vehicle orientation. In particular, the position data can include orientation data that is representative of the vehicle orientation of the motor vehicle 20. The orientation data can be generated, for example, by means of an orientation sensor, a magnetic sensor, for example a compass, GPS, and/or by means of an inertial measurement unit (IMU), transmitted to the control unit and received by the control unit. The vehicle orientation can be specified, for example, as a yaw angle, for example as an absolute yaw angle. The absolute yaw angle can be specified, for example, with reference to one or more of the cardinal directions or in a proprietary reference system of the control unit.

Die Geschwindigkeitsdaten können von einem Geschwindigkeitssensor (nicht gezeigt), der in dem Kraftfahrzeug 20 angeordnet ist, erzeugt werden, an das Steuergerät 25 übertragen werden und von dem Steuergerät 25 empfangen werden. Alternativ können die Geschwindigkeitsdaten von der Speichereinheit 26 des Kraftfahrzeugs 20 abgerufen und von dem Steuergerät 25 empfangen werden.The speed data may be generated by a speed sensor (not shown) located in the motor vehicle 20, transmitted to the controller 25, and received by the controller 25. Alternatively, the speed data may be retrieved from the memory unit 26 of the motor vehicle 20 and received by the controller 25.

In einem Schritt S8 kann geprüft werden, ob sich das Objekt 50 oder ein, zwei oder mehr weitere Objekte 50 in dem interessierenden Bereich 60 befinden, abhängig von den Sensordaten und dem ermittelten interessierenden Bereich 60. Insbesondere kann der Schritt S8 für alle Objekte 50 durchgeführt werden, die in den Sensordaten, den Radardaten und/oder den Lidardaten codiert sind. Zum Überprüfen, ob sich das oder die Objekte 50 in dem interessierenden Bereich 60 befinden, können abhängig von den Sensordaten Objektpositionen der Objekte 50 ermittelt werden, beispielsweise in kartesischen Koordinaten, beispielsweise in einem ersten Koordinatensystem. Zusätzlich kann der interessierende Bereich 60 in kartesischen Koordinaten angegeben werden, beispielsweise ebenfalls in dem ersten Koordinatensystem. Dann kann in dem Schritt S8 anhand der entsprechenden kartesischen Koordinaten einfach überprüft werden, ob sich ein, zwei oder mehr der Objekte 50 in dem interessierenden Bereich 60 befinden oder nicht. Falls die Bedingung des Schritts S8 erfüllt ist, so kann die Bearbeitung in einem optionalen Schritt S10 fortgesetzt werden. Falls Bedingung des Schritts S8 nicht erfüllt ist, so kann die Bearbeitung erneut in dem Schritt S2 fortgesetzt werden.In a step S8, it can be checked whether the object 50 or one, two or more other objects 50 are located in the region of interest 60, depending on the sensor data and the determined region of interest 60. In particular, step S8 can be carried out for all objects 50 that are coded in the sensor data, the radar data and/or the lidar data. To check whether the object or objects 50 are located in the region of interest 60, object positions of the objects 50 can be determined depending on the sensor data, for example in Cartesian coordinates, for example in a first coordinate system. In addition, the region of interest 60 can be specified in Cartesian coordinates, for example also in the first coordinate system. Then, in step S8, it can be easily checked based on the corresponding Cartesian coordinates whether one, two or more of the objects 50 are in the region of interest 60 or not. If the condition of step S8 is met, processing can be continued in an optional step S10. If the condition of step S8 is not met, processing can be continued again in step S2.

In dem optionalen Schritt S10 kann ermittelt werden, ob eines oder mehrere der Objekte 50, die sich in dem interessierenden Bereich 60 befinden, eine Gefahr für das Kraftfahrzeug 20 darstellen. Beispielsweise können eines oder mehrere der Objekte 50 so klein und/oder leicht sein, dass sie keine Gefahr für das Kraftfahrzeug 20 darstellen. In diesem Fall kann eines der Objekte 50 beispielsweise ein Vogel sein, der auf der Fahrbahn 32 sitzt. Alternativ oder zusätzlich kann es sein, dass eines oder mehrere der Objekte 50 so schnell die Fahrbahn 32 kreuzen, dass keine Gefahr für eine Kollision besteht. In diesem Fall kann eines der Objekte 50 beispielsweise ein Vogel sein, der über die Fahrbahn 32 fliegt. Falls die Bedingung des Schritts S10 erfüllt ist, so kann die Bearbeitung in einem Schritt S12 fortgesetzt werden. Falls Bedingung des Schritts S10 nicht erfüllt ist, so kann die Bearbeitung in erneut in dem Schritt S8 fortgesetzt werden, beispielsweise mit einem anderen der Objekte 50. Alternativ zu dem Durchführen des Schritts S10 kann angenommen werden, dass alle erfassten Objekte 50 in dem interessierenden Bereich 60 eine Gefahr für das Kraftfahrzeug 20 darstellen.In the optional step S10, it can be determined whether one or more of the objects 50 located in the area of interest 60 pose a danger to the motor vehicle 20. For example, one or more of the objects 50 can be so small and/or light that they do not pose a danger to the motor vehicle 20. In this case, one of the objects 50 can be, for example, a bird sitting on the roadway 32. Alternatively or additionally, one or more of the objects 50 can cross the roadway 32 so quickly that there is no danger of a collision. In this case, one of the objects 50 can be, for example, a bird flying over the roadway 32. If the condition of step S10 is met, processing can continue in a step S12. If the condition of step S10 is not met, the processing can be continued again in step S8, for example with another of the objects 50. As an alternative to carrying out step S10, it can be assumed that all detected objects 50 in the area of interest 60 pose a danger to the motor vehicle 20.

In dem Schritt S12 kann das Steuersignal für die Bremseinrichtung 24 des Kraftfahrzeugs 20 erzeugt werden. Falls der optionale Schritt S10 nicht abgearbeitet wird, so wird das Steuersignal erzeugt, wenn sich eines oder mehrere der Objekte 50 in dem interessierenden Bereich 60 befinden. Falls der optionale Schritt S10 abgearbeitet wird, so wird das Steuersignal nur dann erzeugt, wenn eines oder mehrere der Objekte 50 in dem interessierenden Bereich 60 eine Gefahr für das Kraftfahrzeug 20 darstellen. Bei dem Bremsen, in anderen Worten Abbremsen, des Kraftfahrzeugs kann es sich um einen „normalen“ Bremsvorgang, eine Notbremse oder ein Schnellbremse des Kraftfahrzeugs handeln. Bei dem normalen Bremsvorgang kann ein Komfort der Passagiere die höchste Priorität haben. Die Notbremse kann so konfiguriert sein, dass dabei nur kaum oder gar keine Rücksicht auf einen Fahrkomfort genommen wird und lediglich auf ein möglichst schnelles Abbremsen des Kraftfahrzeugs 20 abgestellt wird. Die Schnellbremse kann so konfiguriert sein, dass dabei Rücksicht auf den Fahrkomfort genommen wird und auf das möglichst schnelle Abbremsen des Kraftfahrzeugs 20 abgestellt wird. Ein Bremsweg des Kraftfahrzeugs 20 ist im Normalfall bei der Notbremse kürzer als bei der Schnellbremse, und bei der Schnellbremse kürzer als bei dem normalen Bremsen. Ein Betrag der negativen Beschleunigung bei dem Bremsen kann beispielsweise in einem Bereich liegen von 1 m/s2 bis 10 m/s2, beispielsweise von 2 m/s2 bis 5 m/s2, beispielsweise bei ungefähr 3 m/s2. Die negative Beschleunigung kann bei der Notbremse deutlich höher sein als bei dem normalen Bremsvorgang. Der Betrag der negativen Beschleunigung kann bei der Schnellbremse größer sein als bei dem normalen Bremsvorgang und kleiner als bei der Notbremse. Bei jedem dieser Bremsvorgänge kann bis zu einem Stillstand des Kraftfahrzeugs abgebremst werden.In step S12, the control signal for the braking device 24 of the motor vehicle 20 can be generated. If the optional step S10 is not processed, the control signal is generated when one or more of the objects 50 are located in the area of interest 60. If the optional step S10 is processed, the control signal is only generated when one or more of the objects 50 in the area of interest 60 pose a danger to the motor vehicle 20. Braking, in other words deceleration, of the motor vehicle can be a "normal" braking process, an emergency brake, or a rapid braking of the motor vehicle. During the normal braking process, passenger comfort can have the highest priority. The emergency brake can be configured in such a way that little or no consideration is given to driving comfort and the sole focus is on braking the motor vehicle 20 as quickly as possible. The emergency brake can be configured in such a way that driving comfort is taken into account and the focus is on braking the motor vehicle 20 as quickly as possible. The braking distance of the motor vehicle 20 is normally shorter with the emergency brake than with the emergency brake, and shorter with the emergency brake than with normal braking. The amount of negative acceleration during braking can, for example, be in a range from 1 m/s 2 to 10 m/s 2 , for example from 2 m/s 2 to 5 m/s 2 , for example around 3 m/s 2 . The negative acceleration can be significantly higher with the emergency brake than with the normal braking process. The amount of negative acceleration can be greater with the emergency brake than with the normal braking process and smaller than with the emergency brake. With each of these braking processes, the motor vehicle can be braked until it comes to a standstill.

UmschaltlogikSwitching logic

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines speziellen Verfahrens zum Vermeiden oder Vermindern der Kollision des autonomen Kraftfahrzeugs 20 mit dem Objekt 50. Das mit Bezug zu 3 erläuterte spezielle Verfahren kann weitgehend zu dem mit Bezug zu 2 erläuterten allgemeinen Verfahren korrespondieren. Insbesondere kann das mit Bezug zu 3 erläuterte spezielle Verfahren Schritte aufweisen, die zu Schritten des mit Bezug zu 2 erläuterten allgemeinen Verfahrens weitgehend korrespondieren oder sogar mit diesen identisch sind. Daher werden im Folgenden lediglich die Schritte des speziellen Verfahren gemäß 3 erläutert, in denen das spezielle Verfahren gemäß 3 von dem allgemeinen Verfahren gemäß 2 abweicht. 3 shows a flow chart of an embodiment of a special method for avoiding or reducing the collision of the autonomous motor vehicle 20 with the object 50. The method described with reference to 3 The special procedure explained can largely be applied to the procedure referred to 2 general procedures explained above. In particular, the procedure with reference to 3 specific methods explained include steps corresponding to steps of the method with reference to 2 or even identical with the general procedure explained above. Therefore, only the steps of the special procedure according to 3 in which the special procedure according to 3 from the general procedure according to 2 deviates.

Ein Schritt S20 des speziellen Verfahrens zum Vermeiden oder Vermindern der Kollision des autonomen Kraftfahrzeugs 20 mit dem Objekt 50 kann zu dem Schritt S2 des allgemeinen Verfahrens zum Vermeiden oder Vermindern der Kollision des autonomen Kraftfahrzeugs 20 mit dem Objekt 50 korrespondieren. Ferner kann in dem Schritt S20 eine Verarbeitung der Sensordaten korrespondierend zu dem Schritt S4 durchgeführt werden, insbesondere wenn die Sensordaten die Radardaten und die Lidardaten aufweisen.A step S20 of the special method for avoiding or reducing the collision of the autonomous motor vehicle 20 with the object 50 can correspond to the step S2 of the general method for avoiding or reducing the collision of the autonomous motor vehicle 20 with the object 50. Furthermore, in the step S20, a processing of the sensor data corresponding to the step S4 can be carried out, in particular if the sensor data comprises the radar data and the lidar data.

In einem Schritt S22 können die Positionsdaten empfangen werden, beispielsweise wie vorstehend mit Bezug zu Schritt S6 näher erläutert.In a step S22, the position data can be received, for example as explained in more detail above with reference to step S6.

In einem Schritt S24 können die Geschwindigkeitsdaten empfangen werden, beispielsweise wie vorstehend mit Bezug zu Schritt S6 näher erläutert.In a step S24, the speed data can be received, for example as explained in more detail above with reference to step S6.

In einem Schritt S26 kann geprüft werden, ob ein vorgegebenes Ausschlusskriterium erfüllt ist, das dagegenspricht, den interessierenden Bereich 60 positionsbasiert zu ermitteln, abhängig von den Positionsdaten und/oder den Geschwindigkeitsdaten. In den meisten Fahrsituationen, insbesondere wenn sich das Kraftfahrzeug 20 mit mittlerer oder hoher Geschwindigkeit auf der Fahrbahn 32 fortbewegt und weder ein Stopp noch ein Abbiegen eingeleitet werden, kann die positionsbasierte Ermittlung des interessierenden Bereichs 60 akkuratere Ergebnisse als die geschwindigkeitsbasierte Ermittlung des interessierenden Bereichs 60 liefern. Insbesondere kann der interessierende Bereich 60 in diesen Fahrsituationen durch die positionsbasierte Ermittlung genauer an die Fahrbahn 32, insbesondere die entsprechende Fahrspur 34, 36, angepasst werden, als bei der geschwindigkeitsbasierten Ermittlung. Bei besonderen Fahrmanövern, beispielsweise an Haltestellen, Ladestationen oder in engen Kurven, und/oder bei einer Seitwärtsbewegung („crabwise motion“) des Kraftfahrzeugs 20 kann jedoch die geschwindigkeitsbasierte Ermittlung des interessierenden Bereichs 60 akkuratere Ergebnisse liefern. Daher kann die positionsbasierte Ermittlung des interessierenden Bereichs 60 als Standard vorgegeben werden und nur dann auf die geschwindigkeitsbasierte Ermittlung umgeschaltet werden, wenn das eine oder ein, zwei oder mehr weitere Ausschlusskriterien erfüllt sind, durch die die besonderen Fahrmanöver gekennzeichnet sind.In a step S26, it can be checked whether a predetermined exclusion criterion is met that speaks against determining the region of interest 60 in a position-based manner, depending on the position data and/or the speed data. In most driving situations, in particular when the motor vehicle 20 is moving at medium or high speed on the roadway 32 and neither a stop nor a turn is initiated, the position-based determination of the region of interest 60 can provide more accurate results than the speed-based determination of the region of interest 60. In particular, in these driving situations, the region of interest 60 can be adapted more precisely to the roadway 32, in particular the corresponding lane 34, 36, by the position-based determination than with the speed-based determination. However, in the case of special driving maneuvers, for example at stops, charging stations or in tight curves, and/or in the case of a sideways movement (“crabwise motion”) of the motor vehicle 20, the speed-based determination of the region of interest 60 can provide more accurate results. Therefore, the position-based determination of the region of interest 60 can be specified as standard and switched to the speed-based determination only when the one or one, two or more further exclusion criteria characterizing the special driving maneuvers are met.

Ein erstes der Ausschlusskriterien kann beispielsweise erfüllt sein, wenn sich das Kraftfahrzeug 20 aktuell in einem Bereich befindet, in dem der interessierende Bereich 60 ausschließlich geschwindigkeitsbasiert ermittelt werden soll. Es kann nämlich Bereiche auf und/oder an der Fahrbahn 32 geben, für die bekannt ist, dass das Kraftfahrzeug 20 in diesen Bereichen besondere Fahrmanöver, beispielsweise die Seitwärtsbewegung oder eine enge Kurve, ausführen muss, bei denen die positionsbasierte Bestimmung des interessierenden Bereichs 60 ungeeignet ist. Beispielsweise kann in dem Bereich, in dem der interessierende Bereich 60 ausschließlich geschwindigkeitsbasiert ermittelt werden soll, eine Wahrscheinlichkeit, dass die geschwindigkeitsbasierte Ermittlung des interessierenden Bereichs 60 ein akkurateres Ergebnis liefert als die positionsbasierte Ermittlung des interessierenden Bereichs 60, relativ hoch sein, insbesondere verglichen mit einer Situation in der sich das Kraftfahrzeug aktuell nicht in dem Bereich befindet, in dem der interessierende Bereich 60 ausschließlich geschwindigkeitsbasiert ermittelt werden soll. Beispielsweise kann der Bereich, in dem der interessierende Bereich 60 ausschließlich geschwindigkeitsbasiert ermittelt werden soll, einen Parkplatz, eine Haltestelle oder eine Ladestation für das Kraftfahrzeug 20, oder eine Kreuzung, an der die Fahrbahn 32 eine andere Fahrbahn 32 kreuzt, aufweisen. Die andere Fahrbahn 32 kann ebenfalls für das Kraftfahrzeug 20 oder die anderen gleichartigen Kraftfahrzeuge 20, beispielsweise andere GRTs, reserviert sein. Somit kann die andere Fahrbahn 32 auch eine separierte Fahrbahn 32, insbesondere „segregated lane“ sein. Das Verfahren kann so konfiguriert sein, dass der interessierende Bereich 60 nur dann positionsbasiert ermittelt wird, wenn das erste Ausschlusskriterium nicht erfüllt ist und wenn kein anderes Ausschlusskriterium gegen die positionsbasierte Ermittlung spricht.A first of the exclusion criteria can be met, for example, if the motor vehicle 20 is currently in an area in which the area of interest 60 is to be determined exclusively on the basis of speed. There can be areas on and/or at the roadway 32 for which it is known that the motor vehicle 20 is in the these areas must perform special driving maneuvers, for example sideways movement or a tight curve, for which the position-based determination of the region of interest 60 is unsuitable. For example, in the area in which the region of interest 60 is to be determined exclusively based on speed, a probability that the speed-based determination of the region of interest 60 will provide a more accurate result than the position-based determination of the region of interest 60 may be relatively high, in particular compared to a situation in which the motor vehicle is not currently in the area in which the region of interest 60 is to be determined exclusively based on speed. For example, the area in which the region of interest 60 is to be determined exclusively based on speed may have a parking lot, a bus stop or a charging station for the motor vehicle 20, or an intersection at which the roadway 32 crosses another roadway 32. The other roadway 32 may also be reserved for the motor vehicle 20 or the other similar motor vehicles 20, for example other GRTs. Thus, the other lane 32 can also be a separate lane 32, in particular a “segregated lane”. The method can be configured such that the region of interest 60 is only determined based on position if the first exclusion criterion is not met and if no other exclusion criterion speaks against the position-based determination.

Das erste Ausschlusskriterium kann beispielsweise erfüllt sein, wenn sich das Kraftfahrzeug 20 aktuell an einer Haltestelle befindet oder der Haltestelle nähert. Wenn sich das Kraftfahrzeug 20 an der Haltestelle befindet oder sich dieser nähert, so kann die Wahrscheinlichkeit, dass die geschwindigkeitsbasierte Ermittlung des interessierenden Bereichs 60 ein akkurateres Ergebnis liefert als die positionsbasierte Ermittlung des interessierenden Bereichs 60 relativ hoch sein, insbesondere verglichen mit einer Situation, in der sich das Kraftfahrzeug 20 aktuell nicht an einer Haltestelle befindet und/oder sich der Haltestelle nicht nähert. Die Haltestelle kann sich neben der Fahrbahn 32 befinden. Die Haltestelle kann dazu dienen, dass ein oder mehrere Passagiere in das Kraftfahrzeug 20 einsteigen und/oder aus dem Kraftfahrzeug 20 aussteigen können. Die Positionsdaten können dafür repräsentativ sein, dass das Kraftfahrzeug an der Haltestelle steht oder sich dieser nähert. In diesem Zusammenhang können die Positionsdaten unabhängig von dem GPS-Empfänger des Kraftfahrzeugs 20 erzeugt werden. Beispielsweise können in diesem Fall die Positionsdaten von einem Sensor erzeugt werden, der an der Haltestelle oder in der Nähe der Haltestelle angeordnet ist und der so dazu konfiguriert ist, das sich der Haltestelle nähernde oder an dieser stehende Kraftfahrzeug 20 zu erkennen. Alternativ dazu kann ein Initiieren und/oder Durchführen der Seitwärtsbewegung repräsentativ dafür sein, dass das Kraftfahrzeug im Bereich der Haltestelle ist oder sich diesem nähert.The first exclusion criterion may be met, for example, if the motor vehicle 20 is currently at a stop or is approaching the stop. If the motor vehicle 20 is at the stop or is approaching it, the probability that the speed-based determination of the region of interest 60 will provide a more accurate result than the position-based determination of the region of interest 60 may be relatively high, particularly compared to a situation in which the motor vehicle 20 is not currently at a stop and/or is not approaching the stop. The stop may be located next to the roadway 32. The stop may serve to allow one or more passengers to board and/or disembark from the motor vehicle 20. The position data may be representative of the motor vehicle being at the stop or approaching it. In this context, the position data may be generated independently of the GPS receiver of the motor vehicle 20. For example, in this case, the position data may be generated by a sensor that is arranged at the stop or in the vicinity of the stop and that is configured to detect the motor vehicle 20 approaching the stop or standing at it. Alternatively, initiating and/or performing the sideways movement may be representative of the motor vehicle being in the area of the stop or approaching it.

Ein zweites Ausschlusskriterium kann beispielsweise erfüllt sein, wenn das Kraftfahrzeug 20 die Seitwärtsbewegung initiiert hat oder bereits durchführt. Insbesondere kann bei der Seitwärtsbewegung die Fahrzeugorientierung, die für die positionsbasierte Ermittlung des interessierenden Bereichs verwendet werden kann, beispielsweise um zu prüfen, auf welcher Fahrspur sich das Kraftfahrzeug befindet, von einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs abweichen, so dass es sein kann, dass die positionsbasierte Ermittlung des interessierenden Bereichs 60 im Falle der Seitwärtsbewegung des Kraftfahrzeugs 20 ungeeignet ist. Das Verfahren kann so konfiguriert sein, dass der interessierende Bereich 60 nur dann positionsbasiert ermittelt wird, wenn das zweite Ausschlusskriterium nicht erfüllt ist und wenn kein anderes Ausschlusskriterium gegen die positionsbasierte Ermittlung spricht.A second exclusion criterion can be met, for example, if the motor vehicle 20 has initiated or is already performing the sideways movement. In particular, during the sideways movement, the vehicle orientation, which can be used for the position-based determination of the region of interest, for example to check which lane the motor vehicle is in, can deviate from a direction of movement of the motor vehicle, so that the position-based determination of the region of interest 60 can be unsuitable in the case of sideways movement of the motor vehicle 20. The method can be configured such that the region of interest 60 is only determined position-based if the second exclusion criterion is not met and if no other exclusion criterion speaks against the position-based determination.

Abhängig von den Positionsdaten kann eine Wahrscheinlichkeit ermittelt werden, mit der sich das Kraftfahrzeug 20 auf einer Fahrspur 34 der Fahrbahn 32 bewegt. Diese Wahrscheinlichkeit kann ermittelt werden beispielsweise mittels des weiter unten erläuterten Verfahrens zum Ermitteln der Wahrscheinlichkeit, mit der sich das autonome Kraftfahrzeug 20 auf der Fahrspur 34, 36 der Fahrbahn 32 befindet. Ein drittes der Ausschlusskriterien kann erfüllt sein, wenn diese Wahrscheinlichkeit kleiner als ein vorgegebener Wahrscheinlichkeitsschwellenwert ist. Der vorgegebene Wahrscheinlichkeitsschwellenwert kann beispielsweise in einem Bereich liegen von 80 % bis 100 %, beispielsweise von 80 % bis 90 %, beispielsweise bei ungefähr 80 %. Der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert kann beispielsweise von einem Hersteller des Kraftfahrzeugs 20 empirisch ermittelt werden und vorgegeben werden, indem der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert auf der Speichereinheit 26 des Steuergeräts 25 gespeichert wird.Depending on the position data, a probability can be determined with which the motor vehicle 20 is moving in a lane 34 of the roadway 32. This probability can be determined, for example, by means of the method explained below for determining the probability with which the autonomous motor vehicle 20 is in the lane 34, 36 of the roadway 32. A third of the exclusion criteria can be met if this probability is less than a predetermined probability threshold. The predetermined probability threshold can, for example, be in a range from 80% to 100%, for example from 80% to 90%, for example approximately 80%. The probability threshold can, for example, be empirically determined and specified by a manufacturer of the motor vehicle 20 by storing the probability threshold in the memory unit 26 of the control unit 25.

Wenn die Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug 20 auf der Fahrspuren 34, 36 der Fahrbahn 32 bewegt, kleiner als der vorgegebene Wahrscheinlichkeitsschwellenwert ist, so kann die Wahrscheinlichkeit, dass die geschwindigkeitsbasierte Ermittlung des interessierenden Bereichs 60 ein akkurateres Ergebnis liefert als die positionsbasierte Ermittlung des interessierenden Bereichs 60, relativ hoch sein, insbesondere verglichen mit einer Situation, in der die Wahrscheinlichkeit gleich wie oder größer als der vorgegebene Wahrscheinlichkeitsschwellenwert ist. Das Verfahren kann so konfiguriert sein, dass der interessierende Bereich 60 nur dann positionsbasiert ermittelt wird, wenn das dritte Ausschlusskriterium nicht erfüllt ist und wenn kein anderes Ausschlusskriterium gegen die positionsbasierte Ermittlung spricht.If the probability with which the motor vehicle 20 moves on the lanes 34, 36 of the roadway 32 is smaller than the predetermined probability threshold, the probability that the speed-based determination of the region of interest 60 provides a more accurate result than the position-based determination of the region of interest 60 may be relatively high, in particular compared to a situation in which the probability is equal to or greater than the predetermined probability threshold. The method may be configured such that the region of interest 60 is only is determined on a position-based basis if the third exclusion criterion is not met and if no other exclusion criterion speaks against the position-based determination.

Eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 20 kann abhängig von den Geschwindigkeitsdaten ermittelt werden. Ein viertes Ausschlusskriterium kann erfüllt sein, wenn die ermittelte Geschwindigkeit kleiner als ein vorgegebener Geschwindigkeitsschwellenwert ist. Der vorgegebene Geschwindigkeitsschwellenwert kann beispielsweise in einem Bereich liegen von 0,5 m/s bis 10 m/s, beispielsweise von 1 m/s bis 5 m/s, beispielsweise bei 2 m/s. Der Geschwindigkeitsschwellenwert kann beispielsweise von dem Hersteller des Kraftfahrzeugs 20 empirisch ermittelt werden und vorgegeben werden, indem der Geschwindigkeitsschwellenwert auf der Speichereinheit 26 des Steuergeräts 25 gespeichert wird.A current speed of the motor vehicle 20 can be determined depending on the speed data. A fourth exclusion criterion can be met if the determined speed is less than a predetermined speed threshold. The predetermined speed threshold can, for example, be in a range from 0.5 m/s to 10 m/s, for example from 1 m/s to 5 m/s, for example 2 m/s. The speed threshold can, for example, be empirically determined by the manufacturer of the motor vehicle 20 and specified by storing the speed threshold on the memory unit 26 of the control unit 25.

Sollte die Geschwindigkeit kleiner sein als der Geschwindigkeitsschwellenwert, so kann eine erhöhte Wahrscheinlichkeit bestehen, dass das Kraftfahrzeug 20 seine aktuelle Fahrspur 34, 36 oder die Fahrbahn 32 zeitnah verlässt. In diesem Fall kann die Wahrscheinlichkeit, dass die geschwindigkeitsbasierte Ermittlung des interessierenden Bereichs 60 ein akkurateres Ergebnis liefert als die positionsbasierte Ermittlung des interessierenden Bereichs 60, relativ hoch sein, insbesondere verglichen mit einer Situation, in der die Geschwindigkeit gleich wie oder größer als der vorgegebene Geschwindigkeitsschwellenwert ist. Das Verfahren kann so konfiguriert sein, dass der interessierende Bereich 60 nur dann positionsbasiert ermittelt wird, wenn das vierte Ausschlusskriterium nicht erfüllt ist und wenn kein anderes Ausschlusskriterium gegen die positionsbasierte Ermittlung spricht.If the speed is less than the speed threshold, there may be an increased probability that the motor vehicle 20 will leave its current lane 34, 36 or the roadway 32 in the near future. In this case, the probability that the speed-based determination of the region of interest 60 will provide a more accurate result than the position-based determination of the region of interest 60 may be relatively high, particularly compared to a situation in which the speed is equal to or greater than the predetermined speed threshold. The method may be configured such that the region of interest 60 is only determined position-based if the fourth exclusion criterion is not met and if no other exclusion criterion speaks against the position-based determination.

Im Vorhergehenden werden die Ausschlusskriterien mit „erstes“, „zweites“, „drittes“ und „viertes“ Ausschlusskriterium bezeichnet. Diese Nummerierung stellt jedoch keinerlei Beschränkung dar und dient ausschließlich zur Unterscheidung des einen Auswahlkriteriums von dem anderen. Insbesondere legt diese Nummerierung weder eine Reihenfolge noch eine Priorität der Ausschlusskriterien dar. Falls mehrere der Ausschlusskriterien geprüft werden, können diese in beliebiger Kombination, Priorität und/oder Reihenfolge geprüft werden. Ferner können ein, zwei oder drei der Auswahlkriterien mit höherer Nummerierung geprüft werden, ohne dass ein Auswahlkriterium mit niedriger Nummer geprüft wird. Beispielsweise können lediglich das zweite und vierte Auswahlkriterium geprüft werden, wohingegen auf eine Prüfung des ersten und dritten Auswahlkriteriums verzichtet wird. Dieses Beispiel kann auf jegliche andere Kombination des Prüfens der Auswahlkriterien übertragen werden.In the above, the exclusion criteria are referred to as "first", "second", "third" and "fourth" exclusion criteria. However, this numbering does not represent any limitation and serves solely to distinguish one selection criterion from another. In particular, this numbering does not represent an order or a priority of the exclusion criteria. If several of the exclusion criteria are checked, they can be checked in any combination, priority and/or order. Furthermore, one, two or three of the selection criteria with a higher number can be checked without checking a selection criterion with a lower number. For example, only the second and fourth selection criteria can be checked, whereas the first and third selection criteria are not checked. This example can be applied to any other combination of checking the selection criteria.

Ist die Bedingung des Schritts S26 nicht erfüllt, so kann die Bearbeitung in einem Schritt S28 fortgesetzt werden. Ist die Bedingung des Schritts S26 erfüllt, so kann die Bearbeitung in einem Schritt S30 fortgesetzt werden.If the condition of step S26 is not met, processing can be continued in step S28. If the condition of step S26 is met, processing can be continued in step S30.

In dem Schritt S28 wird der interessierende Bereich 60 abhängig von den Positionsdaten positionsbasiert ermittelt, beispielsweise mittels eines Verfahrens zum positionsbasierten Ermitteln des interessierenden Bereichs 60, der sich auf der Fahrspur 34, 36 in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 befindet, wie weiter unten näher erläutert. Dass der interessierende Bereich 60 positionsbasiert ermittelt wird, bedeutet, dass der interessierende Bereich 60 im Wesentlichen abhängig von den Positionsdaten ermittelt wird. Dies kann insbesondere bedeuten, dass bei der positionsbasierten Ermittlung des interessierenden Bereichs 60 auch andere Daten berücksichtigt werden können, wie beispielsweise die Fahrspur 34, 36 der Fahrbahn 32, auf der das Kraftfahrzeug 20 aktuell fährt, eine aktuelle Fahrzeugorientierung des Kraftfahrzeugs 20, eine Fahrspurorientierung der Fahrspur 34, 36 an oder nahe der Position des Kraftfahrzeugs 20, eine Form des Kraftfahrzeugs 20 und/oder eine Breite des zu ermittelnden interessierenden Bereichs 60. Dass der interessierende Bereich 60 positionsbasiert ermittelt wird, kann jedoch auch bedeuten, dass der interessierende Bereich 60 zumindest teilweise abhängig von den Geschwindigkeitsdaten ermittelt wird, wobei die Geschwindigkeitsdaten bei der positionsbasierten Ermittlung des interessierenden Bereichs 60 lediglich als Ergänzung dienen, beispielsweise um den abhängig von den Positionsdaten ermittelten interessierenden Bereich 60 einzuschränken, beispielsweise seine Länge IROI(siehe 10). Das Verfahren kann so konfiguriert sein, dass das positionsbasierte Ermitteln des interessierenden Bereichs 60 der Standard für das Ermitteln des interessierenden Bereichs 60 ist.In step S28, the region of interest 60 is determined in a position-based manner depending on the position data, for example by means of a method for position-based determination of the region of interest 60, which is located on the lane 34, 36 in the direction of travel in front of the motor vehicle 20, as explained in more detail below. The fact that the region of interest 60 is determined in a position-based manner means that the region of interest 60 is determined essentially in dependence on the position data. This can mean in particular that other data can also be taken into account in the position-based determination of the region of interest 60, such as the lane 34, 36 of the roadway 32 on which the motor vehicle 20 is currently driving, a current vehicle orientation of the motor vehicle 20, a lane orientation of the lane 34, 36 at or near the position of the motor vehicle 20, a shape of the motor vehicle 20 and/or a width of the region of interest 60 to be determined. However, the fact that the region of interest 60 is determined in a position-based manner can also mean that the region of interest 60 is determined at least partially depending on the speed data, wherein the speed data in the position-based determination of the region of interest 60 only serve as a supplement, for example to restrict the region of interest 60 determined depending on the position data, for example its length I ROI (see 10 ). The method may be configured such that position-based determination of the region of interest 60 is the standard for determining the region of interest 60.

In dem Schritt S28 wird der interessierende Bereich 60 abhängig von den Geschwindigkeitsdaten geschwindigkeitsbasiert ermittelt, beispielsweise mittels eines Verfahrens zum geschwindigkeitsbasierten Ermitteln des interessierenden Bereichs 60, der sich auf der Fahrspur 34, 36 in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 befindet, wie weiter unten näher erläutert. Dass der interessierende Bereich geschwindigkeitsbasiert ermittelt wird, bedeutet, dass der interessierende Bereich im Wesentlichen abhängig von den Geschwindigkeitsdaten ermittelt wird. Dies kann insbesondere bedeuten, dass bei der geschwindigkeitsbasierten Ermittlung des interessierenden Bereichs 60 auch andere Daten berücksichtigt werden können, wie beispielsweise eine Gierrate ωego des Kraftfahrzeugs 20, eine Form des Kraftfahrzeugs 20 und/oder eine Breite des zu ermittelnden interessierenden Bereichs 60.In step S28, the region of interest 60 is determined in a speed-based manner depending on the speed data, for example by means of a method for speed-based determination of the region of interest 60, which is located on the lane 34, 36 in the direction of travel in front of the motor vehicle 20, as explained in more detail below. The fact that the region of interest is determined in a speed-based manner means that the region of interest is essentially determined in a speed-based manner depending on the speed data. This can mean in particular that other data can also be taken into account in the speed-based determination of the region of interest 60, such as a yaw rate ω ego of the motor vehicle 20, a shape of the motor vehicle 20 and/or a width of the region of interest 60 to be determined.

Die Schritte S32, S34 und S36 können korrespondierend zu den Schritten S8, S10 bzw. S12 abgearbeitet werden.Steps S32, S34 and S36 can be processed correspondingly to steps S8, S10 and S12 respectively.

Fusion der Radar- und der LidardatenFusion of radar and lidar data

4 zeigt ein Display 30 auf dem eine beispielhafte Fahrsituation dargestellt ist. Insbesondere zeigen 4 und insbesondere das Display 30 die Fahrbahn 32 mit der ersten Fahrspur 34 und der zweiten Fahrspur 36, die durch eine Mittellinie 35 voneinander getrennt sind. Ein in 4 rechter Seitenrand der Fahrbahn 32 kann als erster Seitenrand 37 bezeichnet werden und ein in 4 linker Seitenrand der Fahrbahn 32 kann als zweiter Seitenrand 39 bezeichnet werden. 4 shows a display 30 on which an exemplary driving situation is shown. In particular, 4 and in particular the display 30 the roadway 32 with the first lane 34 and the second lane 36, which are separated by a center line 35. A 4 right side edge of the roadway 32 can be referred to as the first side edge 37 and a 4 left side edge of the roadway 32 can be referred to as second side edge 39.

Neben der Fahrbahn befinden sich mehrere Objekte 50. Die Objekte 50 weisen Radarobjekte 38, die in den Radardaten codiert sind, Konturpunkte 40, die in den Lidardaten codiert sind, und Fusionsobjekte 42 auf. Ein, zwei oder mehr der Konturpunkte 40, die nahe beieinanderliegen, sind repräsentativ für ein Lidarobjekt. Dementsprechend zeigte das Display 30 mehrere Lidarobjekte, die ebenfalls in den Lidardaten codiert sein können. Radarobjekte 38, auf oder in denen keiner der Konturpunkte 40 liegt, können auch als Nur-Radarobjekte bezeichnet werden. Lidarobjekte, zu denen kein Radarobjekt 38 existiert, können auch als Nur-Lidarobjekte bezeichnet werden. Several objects 50 are located next to the roadway. The objects 50 include radar objects 38 that are encoded in the radar data, contour points 40 that are encoded in the lidar data, and fusion objects 42. One, two, or more of the contour points 40 that are close to each other are representative of a lidar object. Accordingly, the display 30 shows several lidar objects that may also be encoded in the lidar data. Radar objects 38 on or in which none of the contour points 40 is located may also be referred to as radar-only objects. Lidar objects for which no radar object 38 exists may also be referred to as lidar-only objects.

Zu jedem der Konturpunkte 40, der auf oder in einem der Radarobjekte 38 liegt, wird eines der Fusionsobjekte 42 erzeugt. In anderen Worten werden die Radarobjekte 38 und die Lidarobjekte, insbesondere die entsprechenden Radardaten und die entsprechenden Lidardaten, fusioniert, wie mit Bezug zu 5 näher erläutert. Sollten mehrere der Konturpunkte 40, die zu einem der Lidarobjekte korrespondieren, auf oder in einem der Radarobjekte 38 liegen, so kann es sein, dass basierend auf einem der entsprechenden Konturpunkte 40 zusammen mit dem entsprechenden Radarobjekt lediglich eines der Fusionsobjekte 42 erzeugt wird, wobei ein beliebiger dieser Konturpunkte 40 für die Fusion mit dem entsprechenden Radarobjekt 38 verwendet werden kann.For each of the contour points 40 that lies on or in one of the radar objects 38, one of the fusion objects 42 is generated. In other words, the radar objects 38 and the lidar objects, in particular the corresponding radar data and the corresponding lidar data, are fused, as described with reference to 5 explained in more detail. If several of the contour points 40 that correspond to one of the lidar objects are located on or in one of the radar objects 38, it may be that based on one of the corresponding contour points 40 together with the corresponding radar object, only one of the fusion objects 42 is generated, wherein any of these contour points 40 can be used for the fusion with the corresponding radar object 38.

Ferner zeigen 4 und das Display 30 mehrere Geschwindigkeitsvektoren 44, die für die Bewegungsrichtungen und Geschwindigkeiten der Nur-Radarobjekte repräsentativ sind und die in 4 mit einer Strich-Punkt-Linie gezeichnet sind, mehrere Geschwindigkeitsvektoren 46, die für die Bewegungsrichtungen und Geschwindigkeiten der Nur-Liederobjekte repräsentativ sind und die in 4 mit einer gepunkteten Linie gezeichnet sind, und mehrere Geschwindigkeitsvektoren 48, die für die Bewegungsrichtungen und Geschwindigkeiten der Fusionsobjekte 42 repräsentativ sind und die in 4 mit einer durchgezogenen Linie gekennzeichnet sind.Furthermore, 4 and the display 30 several velocity vectors 44 which are representative of the directions of movement and velocities of the radar-only objects and which are in 4 drawn with a dash-dot line, several velocity vectors 46, which are representative of the directions of movement and velocities of the song-only objects and which are in 4 drawn with a dotted line, and several velocity vectors 48, which are representative of the directions of movement and velocities of the fusion objects 42 and which are in 4 marked with a solid line.

5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines speziellen Verfahrens zum Vermeiden oder Vermindern der Kollision des autonomen Kraftfahrzeugs 20 mit dem Objekt 50. 5 shows a flow chart of an embodiment of a special method for avoiding or reducing the collision of the autonomous motor vehicle 20 with the object 50.

In einem Schritt S40 können Radardaten empfangen werden, die für eines oder mehrere der Radarobjekte 38 repräsentativ sind, die in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 liegen. Die Radardaten können von dem Radarsensor erzeugt werden, an das Steuergerät 25 übermittelt werden und von dem Steuergerät 25 empfangen werden. Der Radarsensor kann beispielsweise in dem Kraftfahrzeug 20 angeordnet sein. Optional können die Radardaten von zwei oder mehr Radarsensoren erzeugt werden, die beispielsweise jeweils in dem Kraftfahrzeug 20 angeordnet sein können. Der oder die Radarsensor(en) können Teil eines Radarsystems sein.In a step S40, radar data can be received that is representative of one or more of the radar objects 38 that are located in front of the motor vehicle 20 in the direction of travel. The radar data can be generated by the radar sensor, transmitted to the control unit 25 and received by the control unit 25. The radar sensor can be arranged in the motor vehicle 20, for example. Optionally, the radar data can be generated by two or more radar sensors, which can each be arranged in the motor vehicle 20, for example. The radar sensor(s) can be part of a radar system.

Die Radardaten können in Form einer digitalen Radarobjektliste vorliegen, in der die Radarobjekte 38 aufgelistet sind. Beispielsweise können jedem Radarobjekt in der Radarobjektliste eine eindeutige Kennziffer (ID), eine Größe und/oder eine Position des entsprechenden Radarobjekts zugeordnet werden.The radar data may be in the form of a digital radar object list in which the radar objects 38 are listed. For example, each radar object in the radar object list may be assigned a unique identification number (ID), a size and/or a position of the corresponding radar object.

Ferner können abhängig von den Radardaten Bewegungsrichtungen der Objekte 50, insbesondere der Radarobjekte ermittelt werden. Abhängig von den ermittelten Bewegungsrichtungen können Orientierungen der entsprechenden Objekte 50 ermittelt werden und die Radardaten können so ergänzt werden, dass die Radardaten für die Orientierungen der entsprechenden Objekte 50 repräsentativ sind. Beispielsweise können die Orientierungen den entsprechenden Radarobjekten in der Radarobjektliste zugeordnet werden. Gegebenenfalls können bei dem späteren Fusionieren der Radardaten und der Lidardaten die ergänzten Radardaten mit den Lidardaten fusioniert werden.Furthermore, depending on the radar data, directions of movement of the objects 50, in particular the radar objects, can be determined. Depending on the determined directions of movement, orientations of the corresponding objects 50 can be determined and the radar data can be supplemented so that the radar data are representative of the orientations of the corresponding objects 50. For example, the orientations can be assigned to the corresponding radar objects in the radar object list. If necessary, the supplemented radar data can be merged with the lidar data when the radar data and the lidar data are later merged.

Normalerweise sind die Radardaten ausschließlich repräsentativ für eine Position und Größe des Objekts 50. Anhand von Radardaten, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten, insbesondere aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, erfasst werden, können die Bewegungsrichtungen der Objekte 50, insbesondere der Radarobjekte, ermittelt werden. Falls die Objekte 50 andere Verkehrsteilnehmer sind, beispielsweise andere Fahrzeuge, so können die Orientierungen der Objekte 50 deren Bewegungsrichtungen entsprechen. Die Orientierungen können daher abhängig von den Bewegungsrichtungen beispielsweise ermittelt werden, indem die Orientierungen parallel zu den entsprechenden Bewegungsrichtungen oder identisch zu den entsprechenden Bewegungsrichtungen gewählt werden. Dass eines der Objekte 50 ein anderer Verkehrsteilnehmer ist, kann beispielsweise daran erkannt werden, dass sich das entsprechende Objekt 50 auf der Fahrbahn 32 befindet. Alternativ dazu sind Radarsysteme bekannt, die jeweils einen oder mehrere Radarsensoren und eine entsprechende Auswertelogik aufweisen, wobei die Auswertelogik eine Objekterkennung aufweist, die in der Lage ist, zu erkennen, ob eines oder mehrere der Radarobjekte 38 andere Verkehrsteilnehmer sind oder nicht und/oder um welche(n) Verkehrsteilnehmer es sich bei dem bzw. den Objekten 50 handelt.Normally, the radar data are exclusively representative of a position and size of the object 50. The directions of movement of the objects 50, in particular the radar objects, can be determined using radar data that are recorded at different points in time, in particular successive points in time. If the objects 50 are other road users, for example other vehicles, the orientations of the objects 50 can correspond to their directions of movement. The orientations can therefore be determined depending on the directions of movement, for example by aligning the orientations parallel to the corresponding directions of movement. gen or identical to the corresponding directions of movement. The fact that one of the objects 50 is another road user can be recognized, for example, by the fact that the corresponding object 50 is located on the roadway 32. Alternatively, radar systems are known which each have one or more radar sensors and a corresponding evaluation logic, wherein the evaluation logic has an object recognition which is able to recognize whether one or more of the radar objects 38 are other road users or not and/or which road user(s) the object(s) 50 are.

Insbesondere können die Radardaten für Klassen repräsentativ sein, zu denen die Radarobjekte 38 gehören. Den Klassen von Objekten 50 können Größen der Radarobjekte 38 zugeordnet werden. Die Klassen können beispielsweise „LKW“, „Transporter“, „Auto“, „Kraftrad“, „Fahrrad“ und/oder „Fußgänger“ umfassen, wobei die diesen Klassen zugeordneten (Standard-)Größen in der Aufzählung von der Klasse „LKW“ zu der Klasse „Fußgänger“ kleiner werden. Die Radardaten können so angepasst werden, dass die Radardaten repräsentativ für die Radarobjekte 38 mit den entsprechenden Größen der Radarobjekte 38 sind. Beispielsweise können die Grö-ßen den entsprechenden Radarobjekten in der Radarobjektliste zugeordnet werden. Gegebenenfalls können bei dem Fusionieren der Radardaten mit den Lidardaten die angepassten Radardaten mit den Lidardaten fusioniert werden.In particular, the radar data can be representative of classes to which the radar objects 38 belong. Sizes of the radar objects 38 can be assigned to the classes of objects 50. The classes can include, for example, "truck", "van", "car", "motorcycle", "bicycle" and/or "pedestrian", wherein the (standard) sizes assigned to these classes become smaller in the list from the class "truck" to the class "pedestrian". The radar data can be adapted so that the radar data is representative of the radar objects 38 with the corresponding sizes of the radar objects 38. For example, the sizes can be assigned to the corresponding radar objects in the radar object list. If necessary, when merging the radar data with the lidar data, the adapted radar data can be merged with the lidar data.

Ein Radarsystem, das einen geeigneten Radarsensor aufweist und das die vorgenannten Funktionen bereitstellt, wird derzeit beispielsweise von der Firma „Conti“ vertrieben, beispielsweise das Model ARS 404-21 oder das Model ARS 408-12, die als standardisierte ARS Schnittstellen verwendet werden können und jeweils in der entsprechenden technischen Dokumentation von Conti beschrieben sind, insbesondere in „Technical Documentation, ARS 404-21 (Entry), ARS 408-21 (Premium)“, Version 1.91, May 18, 2018. Diese und Dokumentationen von anderen geeigneten Radarsystemen kann beispielsweise bezogen werden von https://conti-engineering.com/components/ars-408/. Diese Radarsysteme liefern als Ausgaben unter anderem die Position des erfassten Objekts 50, die Größe des erfassten Objekts 50, die Geschwindigkeit des erfassten Objekts 50, die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 20, und die Klasse des erfassten Objekts 50.A radar system that has a suitable radar sensor and that provides the aforementioned functions is currently sold, for example, by the company “Conti”, for example the model ARS 404-21 or the model ARS 408-12, which can be used as standardized ARS interfaces and are each described in the corresponding technical documentation from Conti, in particular in “Technical Documentation, ARS 404-21 (Entry), ARS 408-21 (Premium)”, version 1.91, May 18, 2018. This and documentation of other suitable radar systems can be obtained, for example, from https://conti-engineering.com/components/ars-408/. These radar systems provide as outputs, among other things, the position of the detected object 50, the size of the detected object 50, the speed of the detected object 50, the speed of the motor vehicle 20, and the class of the detected object 50.

In einem Schritt S42 können die Lidardaten empfangen werden, die für eines oder mehrere der Lidarobjekte repräsentativ sind, die in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 liegen. Die Lidardaten können in Form einer digitalen Lidarobjektliste vorliegen, die die Lidarobjekte aufweist. Die Lidardaten können von einem Lidarsensor erzeugt werden, an das Steuergerät 25 übermittelt werden und von dem Steuergerät 25 empfangen werden. Der Lidarsensor kann beispielsweise in dem Kraftfahrzeug 20 angeordnet sein. Optional können die Lidardaten von zwei oder mehr Lidarsensoren erzeugt werden, die beispielsweise jeweils in dem Kraftfahrzeug 20 angeordnet sein können. Die Lidardaten können Konturdaten aufweisen, die für Konturpunkte 40 repräsentativ sind, wobei jedes der Lidarobjekte durch einen oder mehrere der Konturpunkte 40 repräsentiert wird. In der Lidarobjektliste können den Konturpunkten jeweils eine eindeutige Kennziffer (ID), ein Lidarobjekt, eine Geschwindigkeit des entsprechenden Lidarobjekts und eine Position des entsprechenden Lidarobjekts zugeordnet sein.In a step S42, the lidar data can be received that are representative of one or more of the lidar objects that lie in front of the motor vehicle 20 in the direction of travel. The lidar data can be in the form of a digital lidar object list that includes the lidar objects. The lidar data can be generated by a lidar sensor, transmitted to the control unit 25 and received by the control unit 25. The lidar sensor can be arranged in the motor vehicle 20, for example. Optionally, the lidar data can be generated by two or more lidar sensors, each of which can be arranged in the motor vehicle 20, for example. The lidar data can include contour data that are representative of contour points 40, wherein each of the lidar objects is represented by one or more of the contour points 40. In the lidar object list, the contour points can each be assigned a unique identification number (ID), a lidar object, a speed of the corresponding lidar object and a position of the corresponding lidar object.

Ein Lidarsystem, das einen geeigneten Lidarsensor aufweist, wird derzeit beispielsweise von der Firma „ibeo automotive“ vertrieben, beispielsweise aus der Reihe „LUX“, insbesondere der „Ibeo LUX 4L“, und ist in der entsprechenden technischen Dokumentation von ibeo beschrieben, insbesondere in „Interface Specification for ibeo LUX, ibeo LUX systems and ibeo Evaluation Suite“, Version 1.48.2, Juli 28, 2017, erhältlich unterwww.ibeo-as.com. Diese und Dokumentationen von anderen geeigneten Lidarsystemen kann beispielsweise bezogen werden von https://www.ibeo-as.com/en/products/sensors/IbeoLUX. Dieses Lidarsystem liefert als Ausgaben eine Position eines erfassten Objekts, eine Geschwindigkeit des erfassten Objekts, eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und eine Klasse des Kraftfahrzeugs.A lidar system having a suitable lidar sensor is currently sold, for example, by the company “ibeo automotive”, for example from the “LUX” series, in particular the “Ibeo LUX 4L”, and is described in the corresponding technical documentation from ibeo, in particular in “Interface Specification for ibeo LUX, ibeo LUX systems and ibeo Evaluation Suite”, version 1.48.2, July 28, 2017, available at www.ibeo-as.com. This and documentation of other suitable lidar systems can be obtained, for example, from https://www.ibeo-as.com/en/products/sensors/IbeoLUX. This lidar system provides as outputs a position of a detected object, a speed of the detected object, a speed of the motor vehicle and a class of the motor vehicle.

In einem Schritt S44 können die Radardaten, gegebenenfalls die ergänzten Radardaten, und die Lidardaten zu den Sensordaten fusioniert werden, wobei die Sensordaten für eines oder mehrere der Sensorobjekte repräsentativ sind, die zu den Radarobjekten 38 und/oder den Lidarobjekten korrespondieren. Dass die Radardaten und die Lidardaten zu den Sensordaten fusioniert werden, bedeutet, dass die Radardaten und die Lidardaten zusammengefasst werden, beispielsweise um wechselseitig verifiziert zu werden und/oder wechselseitig ergänzt zu werden. Die Sensordaten können in Form der Fusionsliste vorliegen, die die Sensorobjekte aufweist. Bei dem Fusionieren der Radardaten und der Lidardaten zu den Sensordaten kann zu jedem der Konturpunkte 40 geprüft werden, ob der entsprechende Konturpunkt 40 mit einem der Radarobjekte 38 überlappt. Falls einer der Konturpunkte 40 mit einem der Radarobjekte 38 überlappt, so kann zu dem Konturpunkt 40 und allen anderen Konturpunkten 40 desselben Lidarobjekts ein entsprechendes Fusionsobjekt 42 erzeugt und in den Sensordaten codiert werden. Falls keiner der Konturpunkte 40 eines der Lidarobjekte mit einem der Radarobjekte 38 überlappt, so kann zu dem entsprechenden Lidarobjekt ein Nur-Lidarobjekt erzeugt und in den Sensordaten codiert werden. Zu jedem der Radarobjekte 38, zu dem kein überlappender Konturpunkt 40 gefunden wird, kann ein Nur-Radarobjekt erzeugt und in den Sensordaten codiert werden. Somit können die Sensorobjekte klassifiziert sein in die Nur-Radarobjekte, deren entsprechende Radarobjekte 38 zu keinen der Lidarobjekte korrespondieren, in die Nur-Lidarobjekte, deren entsprechenden Lidarobjekte zu keinen der Radarobjekte 38 korrespondieren und/oder in die Fusionsobjekte 42, deren Radarobjekte 38 jeweils zu mindestens einem der Lidarobjekte korrespondieren.In a step S44, the radar data, possibly the supplemented radar data, and the lidar data can be fused to form the sensor data, the sensor data being representative of one or more of the sensor objects that correspond to the radar objects 38 and/or the lidar objects. The fact that the radar data and the lidar data are fused to form the sensor data means that the radar data and the lidar data are combined, for example in order to be mutually verified and/or mutually supplemented. The sensor data can be in the form of the fusion list that contains the sensor objects. When merging the radar data and the lidar data to form the sensor data, it can be checked for each of the contour points 40 whether the corresponding contour point 40 overlaps with one of the radar objects 38. If one of the contour points 40 overlaps with one of the radar objects 38, a corresponding fusion object 42 can be generated for the contour point 40 and all other contour points 40 of the same lidar object and encoded in the sensor data. If none of the contour points 40 of one of the lidar objects overlaps with one of the radar objects 38, a corresponding lidar object, a lidar-only object can be generated and encoded in the sensor data. For each of the radar objects 38 for which no overlapping contour point 40 is found, a radar-only object can be generated and encoded in the sensor data. The sensor objects can thus be classified into the radar-only objects whose corresponding radar objects 38 do not correspond to any of the lidar objects, into the lidar-only objects whose corresponding lidar objects do not correspond to any of the radar objects 38 and/or into the fusion objects 42 whose radar objects 38 each correspond to at least one of the lidar objects.

In anderen Worten kann es sein, dass die Sensorobjekte in die Nur-Radarobjekte 38, die Nur-Lidarobjekte und die Fusionsobjekte 42 unterteilt sind, wobei zu den Nur-Radarobjekten 38 keine entsprechenden Lidarobjekte gefunden wurden, zu den Nur-Lidarobjekten keine entsprechenden Radarobjekte gefunden wurden, und zu den Fusionsobjekten 42 jeweils ein entsprechendes Radarobjekt 38 und mindestens ein entsprechendes Lidarobjekt gefunden wurde. Die Sensordaten können in Form der digitalen Fusionsliste vorliegen, die die Sensorobjekte, insbesondere die Fusionsobjekte 42, die Nur-Radarobjekte 38 und/oder die Nur-Lidarobjekte aufweist.In other words, the sensor objects may be divided into radar-only objects 38, lidar-only objects and fusion objects 42, wherein no corresponding lidar objects were found for radar-only objects 38, no corresponding radar objects were found for lidar-only objects, and a corresponding radar object 38 and at least one corresponding lidar object were found for fusion objects 42. The sensor data may be in the form of the digital fusion list, which includes the sensor objects, in particular fusion objects 42, radar-only objects 38 and/or lidar-only objects.

Die Radardaten können Radarzeitinformationen aufweisen, die den Radarobjekten 38 zugeordnet sind und die für einen ersten Zeitpunkt repräsentativ sind, zu dem die Radarobjekte 38 erfasst wurden. Die Lidardaten können Lidarzeitinformationen aufweisen, die den Lidarobjekten zugeordnet sind und die für einen zweiten Zeitpunkt repräsentativ sind, zu dem die Lidardaten erfasst wurden. Bei dem Fusionieren der Radardaten und der Lidardaten können dann die jüngsten Radardaten und die jüngsten Lidardaten zu den Sensordaten fusioniert werden. Ferner können jedes Mal, wenn neue Radardaten oder Lidardaten empfangen werden, diese neuen Radar- bzw. Lidardaten mit den jüngsten Lidar- bzw. Radardaten fusioniert werden, um eine neue Fusionsliste zu erzeugen oder um die letzte Fusionsliste zu aktualisieren.The radar data may include radar timing information associated with the radar objects 38 and representative of a first time at which the radar objects 38 were detected. The lidar data may include lidar timing information associated with the lidar objects and representative of a second time at which the lidar data was detected. In merging the radar data and the lidar data, the most recent radar data and the most recent lidar data may then be fused into the sensor data. Furthermore, each time new radar data or lidar data is received, this new radar or lidar data may be fused with the most recent lidar or radar data to generate a new fusion list or to update the last fusion list.

Eine ausschließlich auf den Radardaten basierende Detektion der Objekte 50 hat gegenüber einer ausschließlich auf Lidardaten basierenden Detektion der Objekte 50 die Vorteile, dass eindeutig identifizierte Objekte 50 über die Zeit konstant als solche erkannt werden, dass die Wahrscheinlichkeit, dass die erkannten Objekte 50 real sind, relativ hoch ist und dass eine Geschwindigkeit des Radarsensors und damit des Kraftfahrzeugs 20 anhand der Radardaten ermittelt werden kann. Die auf den Radardaten basierende Detektion hat jedoch auch einen Nachteil gegenüber der auf Lidardaten basierenden Detektion, und zwar dass eine Positionsermittlung und/oder eine Größenermittlung der erkannten Objekte 50 relativ schlecht ist.A detection of the objects 50 based exclusively on radar data has the advantages over a detection of the objects 50 based exclusively on lidar data that clearly identified objects 50 are consistently recognized as such over time, that the probability that the detected objects 50 are real is relatively high and that a speed of the radar sensor and thus of the motor vehicle 20 can be determined based on the radar data. However, detection based on radar data also has a disadvantage compared to detection based on lidar data, namely that determining the position and/or size of the detected objects 50 is relatively poor.

Die auf den Lidardaten basierende Detektion der Objekte 50 hat gegenüber der auf den Radardaten basierenden Detektion der Objekte 50 den Vorteil, dass Konturpunktpositionen der Konturpunkte 40 entlang der Konturen der Objekte 50 sehr präzise ermittelt werden können. Die auf den Lidardaten basierende Detektion hat jedoch auch einen Nachteil gegenüber der auf Radardaten basierenden Detektion, und zwar dass eigentlich eindeutig identifizierte Objekte 50 über die Zeit hinweg immer wieder als neue Objekte 50 erkannt werden können, dass kein Rückschluss auf die Geschwindigkeit des Lidarsensors und damit des Kraftfahrzeugs 20 gezogen werden kann und dass Objektpositionen, Objektausmaße und Objektorientierungen von erkannten Objekten 50 relativ schlecht erkannt werden.The detection of the objects 50 based on the lidar data has the advantage over the detection of the objects 50 based on the radar data that contour point positions of the contour points 40 along the contours of the objects 50 can be determined very precisely. However, the detection based on the lidar data also has a disadvantage compared to the detection based on radar data, namely that objects 50 that are actually clearly identified can be recognized again and again as new objects 50 over time, that no conclusion can be drawn about the speed of the lidar sensor and thus of the motor vehicle 20 and that object positions, object dimensions and object orientations of recognized objects 50 are recognized relatively poorly.

Optional kann den Fusionsobjekten 42 eine vorgegebene erste Wahrscheinlichkeit zugeordnet werden, mit der die Fusionsobjekte 42 real existieren, beispielsweise in der Fusionsliste. Optional kann den Nur-Radarobjekten eine vorgegebene zweite Wahrscheinlichkeit zugeordnet werden, mit der die Nur-Radarobjekte real existieren, beispielsweise in der Fusionsliste. Option kann den Nur-Lidarobjekten eine vorgegebene dritte Wahrscheinlichkeit zugeordnet werden, mit der die Nur-Lidarobjekte real existieren, wobei die erste Wahrscheinlichkeit größer als die zweite Wahrscheinlichkeit und größer als die dritte Wahrscheinlichkeit ist. Gegebenenfalls können dann das weiter unten erläuterte Ermitteln, ob sich eines oder mehrere der Sensorobjekte in dem interessierenden Bereich 60 befinden, und/oder das Ermitteln, ob eines oder mehrere der Sensorobjekte, die sich in dem interessierenden Bereich 60 befinden, eine Gefahr für das Kraftfahrzeug 20 darstellt, abhängig von den entsprechenden Wahrscheinlichkeiten erfolgen.Optionally, the fusion objects 42 can be assigned a predefined first probability with which the fusion objects 42 actually exist, for example in the fusion list. Optionally, the radar-only objects can be assigned a predefined second probability with which the radar-only objects actually exist, for example in the fusion list. Optionally, the lidar-only objects can be assigned a predefined third probability with which the lidar-only objects actually exist, wherein the first probability is greater than the second probability and greater than the third probability. If necessary, the determination explained further below of whether one or more of the sensor objects are located in the region of interest 60 and/or the determination of whether one or more of the sensor objects located in the region of interest 60 poses a danger to the motor vehicle 20 can then be carried out depending on the corresponding probabilities.

Beispielsweise ist, wenn eines der Objekte 50, das in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 liegt, sowohl mittels Radars als auch mittels Lidars erkannt wird, die Wahrscheinlichkeit, dass das entsprechende Objekt 50 real existiert und sich real in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 befindet, größer als wenn das Objekt 50 ausschließlich mittels Radars oder ausschließlich mittels Lidars erkannt wird. Diesem Umstand kann mittels Zuordnens der Wahrscheinlichkeiten und insbesondere mittels Zuordnens der größten Wahrscheinlichkeit zu den Fusionsobjekten 42 Rechnung getragen werden.For example, if one of the objects 50 that is located in front of the motor vehicle 20 in the direction of travel is detected by both radar and lidar, the probability that the corresponding object 50 actually exists and is actually located in front of the motor vehicle 20 in the direction of travel is greater than if the object 50 is detected exclusively by radar or exclusively by lidar. This circumstance can be taken into account by assigning the probabilities and in particular by assigning the greatest probability to the fusion objects 42.

Optional kann zu jedem der Fusionsobjekte 42 geprüft werden, ob das entsprechende Fusionsobjekt 42 mindestens ein Fusion-Kreuzen-Kriterium erfüllt, das repräsentativ dafür ist, dass das entsprechende Fusionsobjekt 42 die Fahrbahn 32 vor dem Kraftfahrzeug 20 kreuzt. Zusätzlich zu dem entsprechenden Fusionsobjekt 42 kann dann ein entsprechendes Kreuzen-Fusionsobjekt 42 in den Sensordaten codiert werden, falls das entsprechende Fusionsobjekt 42 das Fusion-Kreuzen-Kriterium erfüllt.Optionally, for each of the fusion objects 42, it can be checked whether the corresponding fusion object 42 satisfies at least one fusion crossing criterion that is representative of the fact that the corresponding fusion object 42 crosses the roadway 32 before the Motor vehicle 20 crosses. In addition to the corresponding fusion object 42, a corresponding crossing fusion object 42 can then be encoded in the sensor data if the corresponding fusion object 42 satisfies the fusion crossing criterion.

Wie vorstehend erläutert, können die Fusionsobjekte 42 in der Fusionsliste gespeichert sein. Die Fusionsobjekte 42 können in der Fusionsliste zunächst als nicht die Fahrbahn 32 kreuzend gekennzeichnet sein. Wenn zu einem der Fusionsobjekte 42 das entsprechende Kreuzen-Fusionsobjekt 42 gefunden wird, so kann das Kreuzen-Fusionsobjekt 42 zusätzlich zu dem entsprechenden Fusionsobjekt 42 in der Fusionsliste gespeichert werden. Optional kann geprüft werden, ob das entsprechende Fusionsobjekt 42 zwei oder mehr der Fusion-Kreuzen-Kriterien erfüllt, die jeweils repräsentativ dafür sind, dass das entsprechende Fusionsobjekt 42 die Fahrbahn 32 vor dem Kraftfahrzeug 20 kreuzt. In diesem Fall kann das Kreuzen-Fusionsobjekt 42 zusätzlich zu dem entsprechenden Fusionsobjekt 42 in den Sensordaten codiert werden, falls das entsprechende Fusionsobjekt 42 ein, zwei oder mehr der Fusion-Kreuzen-Kriterien erfüllt.As explained above, the fusion objects 42 can be stored in the fusion list. The fusion objects 42 can initially be marked in the fusion list as not crossing the roadway 32. If the corresponding crossing fusion object 42 is found for one of the fusion objects 42, the crossing fusion object 42 can be stored in the fusion list in addition to the corresponding fusion object 42. Optionally, it can be checked whether the corresponding fusion object 42 meets two or more of the fusion crossing criteria, each of which is representative of the fact that the corresponding fusion object 42 crosses the roadway 32 in front of the motor vehicle 20. In this case, the crossing fusion object 42 can be encoded in the sensor data in addition to the corresponding fusion object 42 if the corresponding fusion object 42 meets one, two or more of the fusion crossing criteria.

Das bzw. die zu prüfenden Fusion-Kreuzen-Kriterien können beispielsweise aus einer Gruppe stammen, die Gruppe aufweisend: das entsprechende Lidarobjekt ist relevant; das entsprechende Lidarobjekt hat ein Alter, das größer als ein vorgegebener Altersschwellenwert ist, beispielsweise größer als 100 ms, beispielsweise größer als 500 ms, beispielsweise größer als 1000 ms; eine laterale Geschwindigkeit des entsprechenden Lidarobjekts ist größer als ein vorgegebener Lidar-Lateralgeschwindigkeitsschwellenwert, beispielsweise größer als 1 m/s, beispielsweise größer als 1,5 m/s, beispielsweise größer als 1,75 m/s; alle Konturpunkte 40, die zu dem entsprechenden Lidarobjekt gehören, überlappen mit keinem sich bewegenden Radarobjekt 38; eine Existenzwahrscheinlichkeit des entsprechenden Radarobjekts 38 ist größer als ein vorgegebener Radarobjekt-Existenzschwellenwert, beispielsweise größer als 80 %, beispielsweise größer als 85 %, beispielsweise größer als 90 %; eine laterale Geschwindigkeit des entsprechenden Radarobjekts 38 ist größer als ein vorgegebener Radar-Lateralgeschwindigkeitsschwellenwert, beispielsweise größer als 1 m/s, beispielsweise größer als 1,5 m/s, beispielsweise größer als 1,75 m/s; eine longitudinale Geschwindigkeit des entsprechenden Radarobjekts 38 ist kleiner als ein vorgegebener Radar-Longitudinalgeschwindigkeitsschwellenwert, beispielsweise kleiner als 10 m/s, beispielsweise kleiner als 5 m/s, beispielsweise kleiner als 2 m/s; das entsprechende Radarobjekt 38 ist nicht stationär.The fusion crossing criterion(s) to be checked may, for example, originate from a group comprising the group: the corresponding lidar object is relevant; the corresponding lidar object has an age that is greater than a predetermined age threshold, for example greater than 100 ms, for example greater than 500 ms, for example greater than 1000 ms; a lateral velocity of the corresponding lidar object is greater than a predetermined lidar lateral velocity threshold, for example greater than 1 m/s, for example greater than 1.5 m/s, for example greater than 1.75 m/s; all contour points 40 belonging to the corresponding lidar object do not overlap with any moving radar object 38; a probability of existence of the corresponding radar object 38 is greater than a predetermined radar object existence threshold, for example greater than 80%, for example greater than 85%, for example greater than 90%; a lateral velocity of the corresponding radar object 38 is greater than a predetermined radar lateral velocity threshold, for example greater than 1 m/s, for example greater than 1.5 m/s, for example greater than 1.75 m/s; a longitudinal velocity of the corresponding radar object 38 is less than a predetermined radar longitudinal velocity threshold, for example less than 10 m/s, for example less than 5 m/s, for example less than 2 m/s; the corresponding radar object 38 is not stationary.

Das Alter des Lidarobjekts bezieht sich darauf, in wie vielen Lidardaten, die aufeinanderfolgend unmittelbar vor den aktuellen Lidardaten erfasst wurden, das entsprechende Lidarobjekt bereits enthalten ist. In anderen Worten bezieht sich das Alter des Lidarobjekts darauf, in wie vielen Lidarobjektlisten, die aufeinanderfolgend unmittelbar vor der aktuellen Lidarobjektliste erstellt wurden, das entsprechende Lidarobjekt bereits enthalten ist. In je mehr der Lidardaten bzw. Lidarobjektlisten das entsprechende Lidarobjekt enthalten ist, desto älter ist das entsprechende Lidarobjekt.The age of the lidar object refers to how many lidar data that were recorded consecutively immediately before the current lidar data already contain the corresponding lidar object. In other words, the age of the lidar object refers to how many lidar object lists that were created consecutively immediately before the current lidar object list already contain the corresponding lidar object. The more lidar data or lidar object lists the corresponding lidar object is contained in, the older the corresponding lidar object is.

Die Existenzwahrscheinlichkeit des Radarobjekts kann beispielsweise abhängig von einem Alter des Radarobjekts ermittelt werden. Das Alter des Radarobjekts kann beispielsweise korrespondierend zu dem Alter des Lidarobjekts ermittelt werden.The probability of existence of the radar object can be determined, for example, depending on the age of the radar object. The age of the radar object can, for example, be determined corresponding to the age of the lidar object.

Optional kann zu jedem der Nur-Lidarobjekte geprüft werden, ob das entsprechende Nur-Lidarobjekt mindestens ein Lidar-Kreuzen-Kriterium erfüllt, das repräsentativ dafür ist, dass das entsprechende Nur-Lidarobjekt die Fahrbahn 32 vor dem Kraftfahrzeug 20 kreuzt. Gegebenenfalls kann zusätzlich zu dem Nur-Lidarobjekt ein entsprechendes Kreuzen-Nur-Lidarobjekt in den Sensordaten codiert werden, falls das entsprechende Nur-Lidarobjekt das Lidar-Kreuzen-Kriterium erfüllt.Optionally, for each of the lidar-only objects, it can be checked whether the corresponding lidar-only object satisfies at least one lidar crossing criterion that is representative of the fact that the corresponding lidar-only object crosses the roadway 32 in front of the motor vehicle 20. If necessary, in addition to the lidar-only object, a corresponding crossing lidar-only object can be encoded in the sensor data if the corresponding lidar-only object satisfies the lidar crossing criterion.

Wie vorstehend erläutert, können die Nur-Lidarobjekte in der Fusionsliste gespeichert sein. Die Nur-Lidarobjekte können in der Fusionsliste als nicht die Fahrbahn 32 kreuzend gekennzeichnet sein. Wenn zu einem der Nur-Lidarobjekte das entsprechende Lidar-Kreuzen-Fusionsobjekt 42 gefunden wird, so kann das Lidar-Kreuzen-Fusionsobjekt 42 zusätzlich zu dem entsprechenden Nur-Lidarobjekt in der Fusionsliste gespeichert werden. Optional kann geprüft werden, ob das entsprechende Nur-Lidarobjekt zwei oder mehr Lidar-Kreuzen-Kriterien erfüllt, die jeweils repräsentativ dafür sind, dass das entsprechende Nur-Lidarobjekt die Fahrbahn 32 vor dem Kraftfahrzeug 20 kreuzt. In diesem Fall kann das Kreuzen-Nur-Lidarobjekt zusätzlich zu dem entsprechenden Nur-Lidarobjekt in den Sensordaten codiert werden, falls das entsprechende Nur-Lidarobjekt ein, zwei oder mehr der Lidar-Kreuzen-Kriterien erfüllt.As explained above, the lidar-only objects can be stored in the fusion list. The lidar-only objects can be marked in the fusion list as not crossing the roadway 32. If the corresponding lidar crossing fusion object 42 is found for one of the lidar-only objects, the lidar crossing fusion object 42 can be stored in the fusion list in addition to the corresponding lidar-only object. Optionally, it can be checked whether the corresponding lidar-only object meets two or more lidar crossing criteria, each of which is representative of the corresponding lidar-only object crossing the roadway 32 in front of the motor vehicle 20. In this case, the crossing lidar-only object can be encoded in the sensor data in addition to the corresponding lidar-only object if the corresponding lidar-only object meets one, two or more of the lidar crossing criteria.

Das bzw. die zu prüfenden Lidar-Kreuzen-Kriterien können beispielsweise aus einer Gruppe stammen, die Gruppe aufweisend: ein Alter des Nur-Lidarobjekts ist größer als ein vorgegebener Lidaraltersschwellenwert, beispielsweise größer als 100 ms, beispielsweise größer als 500 ms, beispielsweise größer als 1000 ms; ein Abstand des Nur-Lidarobjekts zu dem Kraftfahrzeug 20 ist größer als ein vorgegebener Lidarabstandschwellenwert, von einem Zentrum Z (siehe 9) des Kraftfahrzeugs 20 aus gemessen beispielsweise größer als 1 m, beispielsweise größer als 5 m, beispielsweise ungefähr 6 m; eine Länge des Nur-Lidarobjekts ist kleiner als ein vorgegebener Längenschwellenwert (es ist unwahrscheinlich, dass zu einem sehr langen Lidarobjekt kein entsprechendes Radarobjekt 38 existiert), beispielsweise kleiner als 3 m, beispielsweise kleiner als 2 m, beispielsweise kleiner als 1,5 m; eine Breite des Nur-Lidarobjekts ist kleiner als ein vorgegebener Breitenschwellenwert (es ist unwahrscheinlich, dass zu einem sehr breiten Lidarobjekt kein entsprechendes Radarobjekt 38 existiert), beispielsweise kleiner als 3 m, beispielsweise kleiner als 2 m, beispielsweise kleiner als 1,5 m; eine laterale Geschwindigkeit des Nur-Lidarobjekts ist größer als ein vorgegebener Lidarlateralgeschwindigkeitsschwellenwert beispielsweise größer als 1 m/s, beispielsweise größer als 1,5 m/s, beispielsweise größer als 1,75 m/s; eine relative laterale Geschwindigkeit des Nur-Lidarobjekts ist kleiner als ein vorgegebener Lidarrelativlateralgeschwindigkeitsschwellenwert, beispielsweise kleiner als 5 m/s, beispielsweise kleiner als 2 m/s, beispielsweise ungefähr 1,75 m/s; eine Anzahl der Konturpunkte 40, die zu dem entsprechenden Nur-Lidarobjekt gehören, ist kleiner als ein vorgegebener Nur-Lidar-Anzahlschwellenwert (es ist unwahrscheinlich, dass zu einem sehr großen Lidarobjekt kein entsprechendes Radarobjekt 38 existiert), beispielsweise kleiner als 20, beispielsweise kleiner als 15, beispielsweise kleiner als ungefähr 11.The lidar crossing criteria(s) to be checked may, for example, come from a group comprising: an age of the lidar-only object is greater than a predefined lidar age threshold, for example greater than 100 ms, for example greater than 500 ms, for example greater than 1000 ms; a distance of the lidar-only object to the motor vehicle 20 is greater than a predefined lidar distance threshold, from a center Z (see 9 ) of the motor vehicle 20 measured from, for example, greater than 1 m, for example greater than 5 m, for example approximately 6 m; a length of the lidar-only object is less than a predetermined length threshold (it is unlikely that there is no corresponding radar object 38 for a very long lidar object), for example, less than 3 m, for example, less than 2 m, for example, less than 1.5 m; a width of the lidar-only object is less than a predetermined width threshold (it is unlikely that there is no corresponding radar object 38 for a very wide lidar object), for example, less than 3 m, for example, less than 2 m, for example, less than 1.5 m; a lateral velocity of the lidar-only object is greater than a predetermined lidar lateral velocity threshold, for example, greater than 1 m/s, for example, greater than 1.5 m/s, for example, greater than 1.75 m/s; a relative lateral velocity of the lidar-only object is less than a predetermined lidar relative lateral velocity threshold, for example less than 5 m/s, for example less than 2 m/s, for example approximately 1.75 m/s; a number of contour points 40 belonging to the corresponding lidar-only object is less than a predetermined lidar-only number threshold (it is unlikely that no corresponding radar object 38 exists for a very large lidar object), for example less than 20, for example less than 15, for example less than approximately 11.

Das Alter eines der Nur-Lidarobjekte kann anhand historischer Lidardaten ermittelt werden, wobei geprüft wird, ob das entsprechende Lidarobjekt bereits in früher erfassten Lidardaten codiert ist, insbesondere in früheren Lidardaten, die aufeinanderfolgend und direkt vor den aktuellen Lidardaten erfasst wurden. Dabei kann das Alter als umso länger angenommen werden, in je mehr früheren Lidardaten das entsprechende Lidarobjekt codiert ist. In anderen Worten kann das Alter eines der Nur-Lidarobjekte als umso länger angenommen werden, in je mehr früheren Lidarobjektlisten das entsprechende Lidarobjekt enthalten ist.The age of one of the lidar-only objects can be determined from historical lidar data by checking whether the corresponding lidar object is already encoded in previously acquired lidar data, in particular in previous lidar data that was acquired consecutively and immediately before the current lidar data. The age can be assumed to be longer the more previous lidar data the corresponding lidar object is encoded in. In other words, the age of one of the lidar-only objects can be assumed to be longer the more previous lidar object lists the corresponding lidar object is included in.

Optional kann zu jedem Fusionsobjekt 42, Nur-Radarobjekt und/oder Nur-Lidarobjekt in der Fusionsliste geprüft werden, ob das entsprechende Objekt 50 ein oder mehrere Relevanzkriterien erfüllt. Das entsprechende Fusionsobjekt 42, Nur-Radarobjekt bzw. Nur-Lidarobjekt kann in der Fusionsliste als relevant gekennzeichnet werden, wenn das entsprechende Fusionsobjekt 42, Nur-Radarobjekt bzw. Nur-Lidarobjekt ein oder mehrere der Relevanzkriterien erfüllt. Das entsprechende Fusionsobjekt 42, Nur-Radarobjekt bzw. Nur-Lidarobjekt kann als nicht relevant gekennzeichnet werden, wenn das entsprechende Fusionsobjekt 42, Nur-Radarobjekt bzw. Nur-Lidarobjekt keines der Relevanzkriterien erfüllt.Optionally, for each fusion object 42, radar-only object and/or lidar-only object in the fusion list, it can be checked whether the corresponding object 50 meets one or more relevance criteria. The corresponding fusion object 42, radar-only object or lidar-only object can be marked as relevant in the fusion list if the corresponding fusion object 42, radar-only object or lidar-only object meets one or more of the relevance criteria. The corresponding fusion object 42, radar-only object or lidar-only object can be marked as not relevant if the corresponding fusion object 42, radar-only object or lidar-only object does not meet any of the relevance criteria.

Das bzw. die zu prüfenden Relevanzkriterien können beispielsweise aus einer Gruppe stammen, die Gruppe aufweisend eine erste Untergruppe, die sich auf die Nur-Radarobjekte 38 bezieht, und eine zweite Untergruppe, die sich auf Nur-Lidarobjekte und Fusionsobjekte 42 bezieht.The relevance criterion(s) to be checked may, for example, originate from a group, the group comprising a first subgroup relating to the radar-only objects 38 and a second subgroup relating to lidar-only objects and fusion objects 42.

Die erste Untergruppe kann aufweisen: eine Existenzwahrscheinlichkeit des entsprechenden Radarobjekts 38 ist größer als ein vorgegebener Existenzwahrscheinlichkeitsschwellenwert; das entsprechende Radarobjekt 38 ist in der aktuellen Radarobjektliste enthalten; ein Betrag einer Querschnittsfläche (Radar Cross Section (RCS)) des entsprechenden Radarobjekts 38 ist größer als ein vorgegebener Querschnittsschwellenwert, beispielsweise größer als 1 dBm2, beispielsweise größer als 3 dBm2, beispielsweise größer als 5 dBm2; Informationen über eine Verlässlichkeit eines oder mehrerer dynamische Eigenschaften beschreibender Messwerte, beispielsweise der Geschwindigkeit; das entsprechende Radarobjekt 38 gehört keiner Klasse an, die große Objekte, wie beispielsweise LKWs oder Transporter, umfasst; das entsprechende Radarobjekt 38 ist stationär (es ist sehr unwahrscheinlich, dass zu es zu einem stationären Radarobjekt 38 kein entsprechendes Lidarobjekt gibt).The first subgroup may include: a probability of existence of the corresponding radar object 38 is greater than a predetermined probability of existence threshold; the corresponding radar object 38 is included in the current radar object list; an amount of a cross-sectional area (Radar Cross Section (RCS)) of the corresponding radar object 38 is greater than a predetermined cross-sectional threshold, for example greater than 1 dBm 2 , for example greater than 3 dBm 2 , for example greater than 5 dBm 2 ; information about a reliability of one or more measured values describing dynamic properties, for example the speed; the corresponding radar object 38 does not belong to a class that includes large objects, such as trucks or vans; the corresponding radar object 38 is stationary (it is very unlikely that there is no corresponding lidar object for a stationary radar object 38).

Die zweite Untergruppe kann aufweisen: eine Anzahl von Konturpunkten 40, die zu dem entsprechenden Nur-Lidarobjekt gehören, ist größer als ein vorgegebener Anzahlschwellenwert, beispielsweise größer als 2, beispielsweise größer als 3; eine Dichte von Konturpunkten 40, die zu dem entsprechenden Nur-Lidarobjekt gehören, ist größer als ein vorgegebener Dichteschwellenwert (falls der Abstand des entsprechenden Nur-Lidarobjekts zu dem Kraftfahrzeug 20 kleiner als ein vorgegebener Abstandsschwellenwert ist, beispielsweise kleiner als 2 m, beispielsweise kleiner als 1 m, beispielsweise ungefähr 0,35 m; es gibt mehr als einen Konturpunkt 40 zu dem entsprechenden Nur-Lidarobjekt.The second subgroup may comprise: a number of contour points 40 belonging to the corresponding lidar-only object is greater than a predetermined number threshold, for example greater than 2, for example greater than 3; a density of contour points 40 belonging to the corresponding lidar-only object is greater than a predetermined density threshold (if the distance of the corresponding lidar-only object to the motor vehicle 20 is less than a predetermined distance threshold, for example less than 2 m, for example less than 1 m, for example approximately 0.35 m); there is more than one contour point 40 to the corresponding lidar-only object.

Das Alter eines der Nur-Lidarobjekte kann anhand historischer Lidardaten ermittelt werden, wobei geprüft wird, ob das entsprechende Lidarobjekt bereits in früher erfassten Lidardaten codiert ist, insbesondere in früheren Lidardaten, die aufeinanderfolgend und direkt vor den aktuellen Lidardaten erfasst wurden. Dabei kann das Alter als umso länger angegeben werden, in je mehr früheren Lidardaten das entsprechende Lidarobjekt codiert ist. In anderen Worten kann das Alter eines der Nur-Lidarobjekte als umso größer angenommen werden, in je mehr früheren Lidarobjektlisten das entsprechende Lidarobjekt enthalten ist.The age of one of the lidar-only objects can be determined from historical lidar data by checking whether the corresponding lidar object is already encoded in previously acquired lidar data, in particular in previous lidar data that was acquired consecutively and immediately before the current lidar data. The age can be assumed to be longer the more previous lidar data the corresponding lidar object is encoded in. In other words, the age of one of the lidar-only objects can be assumed to be greater the more previous lidar object lists the corresponding lidar object is included in.

In einem Schritt S46 können die Positionsdaten empfangen werden, die für die aktuelle Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs 20 repräsentativ sind. Die Positionsdaten können korrespondierend zu dem vorstehend erläuterten Schritt S22 empfangen werden.In a step S46, the position data representative of the current vehicle position of the motor vehicle 20 can be received. The position data can be received corresponding to the step S22 explained above.

In einem Schritt S48 können die Geschwindigkeitsdaten empfangen werden, die für eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 20 repräsentativ sind. Die Geschwindigkeitsdaten können korrespondierend zu dem vorstehend erläuterten Schritt S24 empfangen werden.In a step S48, the speed data can be received that is representative of a current speed of the motor vehicle 20. The speed data can be received corresponding to the step S24 explained above.

In einem Schritt S50 kann der interessierende Bereich 60, der sich auf der Fahrbahn 32 in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 befindet, abhängig von den Positionsdaten und/oder den Geschwindigkeitsdaten ermittelt werden, beispielsweise positionsbasiert oder geschwindigkeitsbasiert, wie weiter unten näher erläutert. Der Schritt S50 kann korrespondierend zu dem im Vorhergehenden erläuterten Schritt S6 abgearbeitet werden. Insbesondere kann der Schritt S50 korrespondierend zu den im Vorhergehenden erläuterten Schritten S26, S28 und S30 abgearbeitet werden.In a step S50, the region of interest 60, which is located on the roadway 32 in the direction of travel in front of the motor vehicle 20, can be determined depending on the position data and/or the speed data, for example position-based or speed-based, as explained in more detail below. The step S50 can be processed corresponding to the step S6 explained above. In particular, the step S50 can be processed corresponding to the steps S26, S28 and S30 explained above.

In einem Schritt S52 kann abhängig von den Sensordaten für jedes der Sensorobjekte in der Fusionsliste geprüft werden, ob sich das entsprechende Sensorobjekt in dem interessierenden Bereich 60 befindet oder nicht. Der Schritt S52 kann korrespondierend zu dem im Vorhergehenden erläuterten Schritt S8 oder S32 abgearbeitet werden.In a step S52, depending on the sensor data, it can be checked for each of the sensor objects in the fusion list whether the corresponding sensor object is located in the region of interest 60 or not. The step S52 can be processed corresponding to the step S8 or S32 explained above.

In einem optionalen Schritt S54 kann ermittelt werden, ob eines oder mehrere der Sensorobjekte, die sich in dem interessierenden Bereich 60 befinden, eine Gefahr für das Kraftfahrzeug 20 darstellen. Der Schritt S54 kann korrespondierend zu dem im Vorhergehenden erläuterten Schritt S10 oder S34 abgearbeitet werden.In an optional step S54, it can be determined whether one or more of the sensor objects located in the area of interest 60 pose a danger to the motor vehicle 20. The step S54 can be processed corresponding to the step S10 or S34 explained above.

Falls im Vorhergehenden den Fusionsobjekten 42 die erste Wahrscheinlichkeit, den Nur-Radarobjekten die zweite Wahrscheinlichkeit und/oder den Nur-Lidarobjekten die dritte Wahrscheinlichkeit zugeordnet wird, so können optional nur die Fusionsobjekte, nur die Nur-Radarobjekte bzw. nur die Nur-Lidarobjekte in den Schritten S52 und/oder S54 berücksichtigt werden, deren zugeordnete Wahrscheinlichkeit größer als ein vorgegebener Wahrscheinlichkeitsschwellenwert ist.If in the foregoing the first probability is assigned to the fusion objects 42, the second probability to the radar-only objects and/or the third probability to the lidar-only objects, then optionally only the fusion objects, only the radar-only objects or only the lidar-only objects whose assigned probability is greater than a predetermined probability threshold can be taken into account in steps S52 and/or S54.

Falls im Vorhergehenden zu den Fusionsobjekten 42, den Nur-Radarobjekten und/oder den Nur-Lidarobjekten geprüft wird, ob diese relevant sind, beispielsweise anhand der Relevanzkriterien, so können optional nur die Fusionsobjekte, nur die Nur-Radarobjekte bzw. nur die Nur-Lidarobjekte in den Schritten S52 und/oder S54 berücksichtigt werden, die als relevant beurteilt wurden.If the fusion objects 42, the radar-only objects and/or the lidar-only objects are checked in the preceding to see whether they are relevant, for example based on the relevance criteria, then optionally only the fusion objects, only the radar-only objects or only the lidar-only objects that were assessed as relevant can be taken into account in steps S52 and/or S54.

In einem Schritt S56 kann das Steuersignal für die Bremseinrichtung 24 des Kraftfahrzeugs 20 erzeugt werden, beispielsweise korrespondierend zu den vorstehend erläuterten Schritten S12 oder S36.In a step S56, the control signal for the braking device 24 of the motor vehicle 20 can be generated, for example corresponding to the steps S12 or S36 explained above.

Positionsbasiertes Ermitteln des ROIPosition-based determination of ROI

6 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte Fahrsituation, auf das Kraftfahrzeug 20 und auf den interessierenden Bereich 60 vor dem Kraftfahrzeug 20. Das Kraftfahrzeug 20 hat eine Breite B. Das Kraftfahrzeug 20 bewegt sich auf der Fahrbahn 32, insbesondere auf der ersten Fahrspur 34, in 6 in Fahrtrichtung nach oben. Der interessierende Bereich 60 ist an seinen lateralen Außenseiten von einer ersten Au-ßenbegrenzung 56 und einer zweiten Außenbegrenzung 58 begrenzt. Die erste Au-ßenbegrenzung 56 ist durch miteinander verbundene erste Außenpunkte 52 definiert und die zweite Außenbegrenzung 58 ist durch miteinander verbundene zweite Au-ßenpunkte 54 definiert. 6 shows a plan view of an exemplary driving situation, of the motor vehicle 20 and of the area of interest 60 in front of the motor vehicle 20. The motor vehicle 20 has a width B. The motor vehicle 20 moves on the roadway 32, in particular on the first lane 34, in 6 upwards in the direction of travel. The region of interest 60 is delimited on its lateral outer sides by a first outer boundary 56 and a second outer boundary 58. The first outer boundary 56 is defined by interconnected first outer points 52 and the second outer boundary 58 is defined by interconnected second outer points 54.

Die Länge IROI(in longitudinaler Richtung, senkrecht zu der lateralen Richtung) des interessierenden Bereichs 60 (siehe 10) kann fest vorgegeben sein oder abhängig von der Geschwindigkeit des Kraftahrzeugs 20 ermittelt werden, beispielsweise mittels des weiter unten erläuterten Verfahrens zum Vermeiden oder Vermindern der Kollision des autonomen Kraftfahrzeugs 20, das auf der Fahrbahn 32 fährt, mit dem Objekt 50.The length I ROI (in the longitudinal direction, perpendicular to the lateral direction) of the region of interest 60 (see 10 ) can be fixed or determined depending on the speed of the motor vehicle 20, for example by means of the method explained below for avoiding or reducing the collision of the autonomous motor vehicle 20 traveling on the roadway 32 with the object 50.

7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum positionsbasierten Ermitteln des interessierenden Bereichs 60. 7 shows a flow chart of an embodiment of a method for position-based determination of the region of interest 60.

In einem Schritt S60 können die Positionsdaten empfangen werden, die für die aktuelle Fahrzeugposition und optional für eine Orientierung des Kraftfahrzeugs 20, in anderen Worten eine Fahrzeugorientierung des Kraftfahrzeugs 20, repräsentativ sind. Der Schritt S60 kann korrespondierend zu dem Schritt S22 oder S46 abgearbeitet werden. Die Positionsdaten können für eine Frontposition einer Front 62 (siehe 9) des Kraftfahrzeugs 20 repräsentativ sein. Der interessierende Bereich 60 kann nachfolgend so ermittelt werden, dass er sich ausgehend von der Front 62 in der aktuellen Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 20 erstreckt.In a step S60, the position data can be received which are representative of the current vehicle position and optionally of an orientation of the motor vehicle 20, in other words a vehicle orientation of the motor vehicle 20. The step S60 can be processed corresponding to the step S22 or S46. The position data can be for a front position of a front 62 (see 9 ) of the motor vehicle 20. The region of interest 60 can subsequently be determined such that it extends from the front 62 in the current direction of travel of the motor vehicle 20.

Die Position des Kraftfahrzeugs 20 kann in einem zweidimensionalen Koordinatensystem in Form einer X- und einer Y-Koordinate angegeben sein und die Fahrzeugorientierung kann als Winkel, beispielsweise als Gierwinkel und/oder Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 20, angegeben sein. Das Koordinatensystem kann sich beispielsweise auf das Kraftfahrzeug 20 beziehen, das Zentrum Z oder eine Mitte der Front 62 des Kraftfahrzeugs 20 als Ursprung haben, und/oder als Kraftfahrzeugkoordinatensystem bezeichnet werden. Alternativ dazu kann als Koordinatensystem ein proprietäres Koordinatensystem oder ein Reale-Welt-Koordinatensystem verwendet werden. Somit können die Positionsdaten beispielsweise vorliegen als: x V ( t ) = ( x V ( t ) , y V ( t ) , ψ V ( t ) ) T

Figure DE102022212897A1_0001
wobei xv(t) die X-Position des Kraftfahrzeugs 20 zum Zeitpunkt t, yv(t) die Y-Position des Kraftfahrzeugs 20 zum Zeitpunkt t und ψv(t) der Gierwinkel bzw. die Fahrrichtung des Kraftfahrzeugs 20 zum Zeitpunkt t sind.The position of the motor vehicle 20 can be specified in a two-dimensional coordinate system in the form of an X and a Y coordinate and the vehicle orientation can be specified as an angle, for example as a yaw angle and/or direction of travel of the motor vehicle 20. The coordinate The coordinate system may, for example, refer to the motor vehicle 20, have the center Z or a center of the front 62 of the motor vehicle 20 as the origin, and/or be referred to as a motor vehicle coordinate system. Alternatively, a proprietary coordinate system or a real-world coordinate system may be used as the coordinate system. Thus, the position data may, for example, be present as: x V ( t ) = ( x V ( t ) , y V ( t ) , ψ V ( t ) ) T
Figure DE102022212897A1_0001
where xv(t) is the X-position of the motor vehicle 20 at time t, yv(t) is the Y-position of the motor vehicle 20 at time t and ψv(t) is the yaw angle or the direction of travel of the motor vehicle 20 at time t.

In einem optionalen Schritt S62 können die Geschwindigkeitsdaten empfangen werden, beispielsweise korrespondierend zu dem vorstehend erläuterten Schritt S24 oder S48. Falls die Geschwindigkeitsdaten empfangen werden, kann die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 20 abhängig von den Geschwindigkeitsdaten ermittelt werden und nachfolgend kann die Länge IROI(siehe 9) des interessierenden Bereichs 60 abhängig von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 20 ermittelt werden. Die Länge IROI kann beispielsweise abhängig von der Geschwindigkeit und einer Kollisionszeitdauer ermittelt werden. Die Kollisionszeitdauer kann beispielsweise mittels eines Verfahrens zum Ermitteln der Kollisionszeitdauer ermittelt werden, wie weiter unten näher erläutert. Alternativ oder zusätzlich kann die Länge IROIabhängig von der Geschwindigkeit anhand einer Längennachschlagetabelle ermittelt werden, in der verschiedenen Geschwindigkeiten geeignete Längen IROIdes interessierenden Bereichs 60 zugeordnet sind. Die Länge IROIkann sich beispielweise ausgehend von der Front 62 des Kraftfahrzeugs 20 bis zu einem longitudinalen Ende des interessierenden Bereichs 60 erstrecken.In an optional step S62, the speed data can be received, for example corresponding to the step S24 or S48 explained above. If the speed data are received, the current speed of the motor vehicle 20 can be determined depending on the speed data and subsequently the length I ROI (see 9 ) of the region of interest 60 can be determined depending on the speed of the motor vehicle 20. The length I ROI can, for example, be determined depending on the speed and a collision time duration. The collision time duration can, for example, be determined using a method for determining the collision time duration, as explained in more detail below. Alternatively or additionally, the length I ROI can be determined depending on the speed using a length lookup table in which suitable lengths I ROI of the region of interest 60 are assigned to different speeds. The length I ROI can, for example, extend from the front 62 of the motor vehicle 20 to a longitudinal end of the region of interest 60.

In einem Schritt S64 können Referenzpunktpositionen von Referenzpunkten 94, 96 (siehe 14) entlang der Fahrspur, beispielsweise der ersten Fahrspur 34, ermittelt werden. Die Referenzpunkte 94, 96 können für einen Verlauf der Fahrspur 34, 36 in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 repräsentativ. Beispielsweise können die Referenzpunkte 94, 95 entlang einer Mitte der entsprechenden Fahrspur 34, 36 positioniert sein. Die Referenzpunktpositionen können abhängig von den Positionsdaten anhand einer Fahrspurnachschlagetabelle ermittelt werden, in der die Referenzpunktpositionen den Referenzpunkten 94, 96 zugeordnet sind.In a step S64, reference point positions of reference points 94, 96 (see 14 ) along the lane, for example the first lane 34. The reference points 94, 96 can be representative of a course of the lane 34, 36 in the direction of travel in front of the motor vehicle 20. For example, the reference points 94, 95 can be positioned along a center of the corresponding lane 34, 36. The reference point positions can be determined depending on the position data using a lane lookup table in which the reference point positions are assigned to the reference points 94, 96.

Die Referenzpunktpositionen können jeweils in einem zweidimensionalen Koordinatensystem in Form einer X- und einer Y-Koordinate angegeben sein und eine Orientierung der entsprechenden Fahrspur 34, 36, in anderen Worten eine Fahrspurorientierung, kann als Winkel angegeben sein. Das Koordinatensystem kann beispielsweise ein proprietäres Koordinatensystem oder ein Reale-Welt-Koordinatensystem sein, wobei die Position des Kraftfahrzeugs 20 und die Referenzpunktpositionen entweder im gleichen Koordinatensystem angegeben sind oder in das gleiche Koordinatensystem übertragen werden. Somit können die Referenzpunktpositionen beispielsweise vorliegen als: x L = ( x L y L ψ L l L )

Figure DE102022212897A1_0002
wobei xL die X-Koordinate des entsprechenden Referenzpunkts der Fahrspur L, yL die Y-Koordinate des entsprechenden Referenzpunkts der Fahrspur L, ψL die Fahrspurorientierung der Fahrspur L an dem entsprechenden Referenzpunkt und IL die Länge der Fahrspur L bis zu dem entsprechenden Referenzpunkt sind. Die Fahrspur L kann beispielsweise die erste oder die zweite Fahrspur 34, 36 sein, wobei in diesem Zusammenhang der Index L der Fahrspur 34, 36 beispielsweise gleich 1 für die erste Fahrspur 34 oder 2 für die zweite Fahrspur 36 sein kann.The reference point positions can each be specified in a two-dimensional coordinate system in the form of an X and a Y coordinate, and an orientation of the corresponding lane 34, 36, in other words a lane orientation, can be specified as an angle. The coordinate system can be, for example, a proprietary coordinate system or a real-world coordinate system, wherein the position of the motor vehicle 20 and the reference point positions are either specified in the same coordinate system or are transferred to the same coordinate system. Thus, the reference point positions can be, for example, present as: x L = ( x L y L ψ L l L )
Figure DE102022212897A1_0002
where x L is the X coordinate of the corresponding reference point of the lane L, y L is the Y coordinate of the corresponding reference point of the lane L, ψ L is the lane orientation of the lane L at the corresponding reference point and I L is the length of the lane L up to the corresponding reference point. The lane L can be, for example, the first or the second lane 34, 36, wherein in this context the index L of the lane 34, 36 can be, for example, equal to 1 for the first lane 34 or 2 for the second lane 36.

Das Kraftfahrzeug 20 kann beispielsweise für jede Fahrspur 34, 36, auf der sich das Kraftfahrzeug 20 bewegt, eine separate Fahrspurnachschlagetabelle aufweisen, so dass das Kraftfahrzeug 20 auf jeder Fahrspur 34, 36 den interessierenden Bereich 60 positionsbasiert ermitteln kann. Die entsprechenden Fahrspurnachschlagetabellen können in dem Kraftfahrzeug 20 gespeichert sein, beispielsweise in der Speichereinheit 26 des Steuergeräts 25, oder dem Kraftfahrzeug 20 über eine Kommunikationsverbindung, beispielsweise via Internet, zur Verfügung gestellt werden. Die Fahrspurnachschlagetabellen können im Vorfeld abhängig von den realen Fahrspuren 34, 36 erstellt werden, beispielsweise indem die entsprechenden Fahrspuren 34, 36 vermessen und die relevanten Messergebnisse extrahiert werden und in den entsprechenden Fahrspurnachschlagetabellen gespeichert werden. Die Fahrspurnachschlagetabellen können auch Informationen über eine oder mehrere Kurven, beispielsweise entsprechende Krümmungsdaten aufweisen.The motor vehicle 20 can, for example, have a separate lane lookup table for each lane 34, 36 on which the motor vehicle 20 moves, so that the motor vehicle 20 can determine the area of interest 60 on a position-based basis in each lane 34, 36. The corresponding lane lookup tables can be stored in the motor vehicle 20, for example in the memory unit 26 of the control unit 25, or made available to the motor vehicle 20 via a communication connection, for example via the Internet. The lane lookup tables can be created in advance depending on the real lanes 34, 36, for example by measuring the corresponding lanes 34, 36 and extracting the relevant measurement results and storing them in the corresponding lane lookup tables. The lane lookup tables can also have information about one or more curves, for example corresponding curvature data.

Die Referenzpunktpositionen der Referenzpunkte 94, 96 können beispielsweise durch GPS-Koordinaten in der Fahrspurnachschlagetabelle angegeben sein. Die Referenzpunktpositionen und optional die Referenzpunkte 94, 96 können in der Fahrspurnachschlagetabelle mit Indizes versehen und entsprechend geordnet sein. Beispielsweise kann die Fahrspurnachschlagetabelle für jeden Referenzpunkt einen Index und eine dem Index zugeordnete Referenzpunktposition des Referenzpunkts, beispielsweise innerhalb einer Zeile der Fahrspurnachschlagetabelle, aufweisen. Eine Reihenfolge der Indizes kann dabei einer Reihenfolge der Referenzpunkte 94, 96 auf der Fahrspur 34, 36 in der realen Welt entsprechen, wobei die Länge IL der Fahrspur bis zu dem entsprechenden Referenzpunkt von Referenzpunkt zu Referenzpunkt größer wird. Die Länge IL der Fahrspur bis zu dem entsprechenden Referenzpunkt kann dann unter Berücksichtigung des Abstands zwischen den Referenzpunkten auch als Anzahl von Referenzpunkten angegeben werden. Ebenso kann dann die Länge IROI des interessierenden Bereichs als Anzahl von Referenzpunkten angegeben werden.The reference point positions of the reference points 94, 96 can be specified, for example, by GPS coordinates in the lane lookup table. The reference point positions and optionally the reference points 94, 96 can be provided with indices in the lane lookup table and ordered accordingly. For example, the lane lookup table can have an index for each reference point and a reference point position of the reference point assigned to the index, for example within a row of the Lane lookup table. An order of the indices can correspond to an order of the reference points 94, 96 on the lane 34, 36 in the real world, with the length I L of the lane up to the corresponding reference point increasing from reference point to reference point. The length I L of the lane up to the corresponding reference point can then also be specified as a number of reference points, taking into account the distance between the reference points. Likewise, the length I ROI of the region of interest can then be specified as a number of reference points.

Die Fahrspur 34, 36 zu der der interessierende Bereich 60 ermittelt werden soll, kann ein Teil der Fahrbahn 32 sein kann, die die zwei oder mehr Fahrspuren 34, 36 aufweist. Der interessierende Bereich 60 kann dann so ermittelt werden, dass er sich auf der Fahrspur 34, 36 befindet, auf der das Kraftfahrzeug 20 aktuell fährt, beispielsweise auf der ersten Fahrspur 34. Alternativ dazu kann der interessierende Bereich 60 so ermittelt werden, dass er sich auf der Fahrspur 34, 36 befindet, die neben der Fahrspur 34, 36 ist, auf der das Kraftfahrzeug 20 aktuell fährt, beispielsweise auf der zweiten Fahrspur 36.The lane 34, 36 for which the region of interest 60 is to be determined may be a part of the roadway 32, which has the two or more lanes 34, 36. The region of interest 60 may then be determined to be located in the lane 34, 36 in which the motor vehicle 20 is currently traveling, for example in the first lane 34. Alternatively, the region of interest 60 may be determined to be located in the lane 34, 36 that is adjacent to the lane 34, 36 in which the motor vehicle 20 is currently traveling, for example in the second lane 36.

In einem Schritt S66 kann der interessierende Bereich 60 abhängig von den Referenzpunkten 94, 96 und abhängig von der Breite B des Kraftfahrzeugs 20 ermittelt werden. Beispielsweise kann abhängig von den vorgegebenen Referenzpunkten 94, 96 eine Fahrlinie 90, 92 (siehe 14) auf der Fahrspur 34, 36 ermittelt werden, wobei die Fahrlinie 90, 92 mittels Verbindens der Referenzpunkte 94, 96 ermittelt werden kann. Die Referenzpunktpositionen der Referenzpunkte 94, 96 können in der Fahrspurnachschlagetabelle beispielsweise so vorgegeben sein, dass die Fahrlinie 90, 92 in der Mitte der entsprechenden Fahrspur 34, 36 verläuft. Die Fahrlinie 90, 92 kann beispielsweise parallel zu der Mittellinie 35 der Fahrbahn 32 und/oder parallel zu einem der oder den beiden Seitenrändern 37, 39 der Fahrbahn 32 verlaufen. Beispielsweise können die Referenzpunkte 94, 96 so gewählt sein, dass sie entlang der Fahrlinie 90, 92 einen Abstand von beispielsweise 1 cm bis 20 cm, beispielsweise von 5 cm bis 15 cm, beispielsweise 10 cm haben. Die Breite B des Kraftfahrzeugs 20 ist im Normalfall abhängig von einer tatsächlichen Breite B des Kraftfahrzeugs 20 fest vorgegeben. Die Breite B kann beispielsweise in der Speichereinheit 26 gespeichert sein.In a step S66, the region of interest 60 can be determined depending on the reference points 94, 96 and depending on the width B of the motor vehicle 20. For example, depending on the specified reference points 94, 96, a driving line 90, 92 (see 14 ) on the lane 34, 36, wherein the driving line 90, 92 can be determined by connecting the reference points 94, 96. The reference point positions of the reference points 94, 96 can be specified in the lane lookup table, for example, such that the driving line 90, 92 runs in the middle of the corresponding lane 34, 36. The driving line 90, 92 can, for example, run parallel to the center line 35 of the lane 32 and/or parallel to one of the two side edges 37, 39 of the lane 32. For example, the reference points 94, 96 can be selected such that they are at a distance along the driving line 90, 92 of, for example, 1 cm to 20 cm, for example from 5 cm to 15 cm, for example 10 cm. The width B of the motor vehicle 20 is normally fixed depending on an actual width B of the motor vehicle 20. The width B can, for example, be stored in the memory unit 26.

Im Detail kann der interessierende Bereich 60 abhängig von den Referenzpunkten 94, 96 und abhängig von der Breite B des Kraftfahrzeugs 20 ermittelt werden, indem die erste Außenbegrenzung 56 des interessierenden Bereichs 60 auf der einen Seite der Fahrlinie 90, 92 festgelegt wird und die zweite Außenbegrenzung 58 des interessierenden Bereichs 60 auf der anderen Seite der Fahrlinie 90, 92 festgelegt wird, wobei die Außenbegrenzungen 56, 58 jeweils einen vorgegebenen Abstand zu der Fahrlinie 90, 92 haben, und wobei die Außenbegrenzungen (56, 58) jeweils parallel zu der Fahrlinie (90, 92) verlaufen.In detail, the region of interest 60 can be determined depending on the reference points 94, 96 and depending on the width B of the motor vehicle 20 by defining the first outer boundary 56 of the region of interest 60 on one side of the driving line 90, 92 and the second outer boundary 58 of the region of interest 60 on the other side of the driving line 90, 92, wherein the outer boundaries 56, 58 each have a predetermined distance from the driving line 90, 92, and wherein the outer boundaries (56, 58) each run parallel to the driving line (90, 92).

Insbesondere können die Außenbegrenzungen 56, 58 ermittelt werden, indem zu jedem der Referenzpunkte 94, 96 ein erster Außenpunkt 52 für die erste Außenbegrenzung 56 und ein zweiter Außenpunkt 54 für die zweite Außenbegrenzung 58 ermittelt werden. Die Außenpunkte 52, 54 können so ermittelt werden, dass sie jeweils den vorgegebenen Abstand zu dem entsprechenden Referenzpunkt 94, 96 haben und dass sie jeweils auf einer Geraden liegen, die durch den entsprechenden Referenzpunkt 94, 96 verläuft und die senkrecht auf einer Tangente zu der Fahrlinie 90, 92 an dem entsprechenden Referenzpunkt 94, 96 steht. Anschließend können die ersten Außenpunkte 52 miteinander verbunden werden, um die erste Außenbegrenzung 56 zu bilden, und die zweiten Außenpunkte 54 können miteinander verbunden werden, um die zweite Außenbegrenzung 58 zu bilden.In particular, the outer boundaries 56, 58 can be determined by determining a first outer point 52 for the first outer boundary 56 and a second outer point 54 for the second outer boundary 58 for each of the reference points 94, 96. The outer points 52, 54 can be determined such that they each have the predetermined distance from the corresponding reference point 94, 96 and that they each lie on a straight line that runs through the corresponding reference point 94, 96 and that is perpendicular to a tangent to the driving line 90, 92 at the corresponding reference point 94, 96. The first outer points 52 can then be connected to one another to form the first outer boundary 56, and the second outer points 54 can be connected to one another to form the second outer boundary 58.

Der vorgegebene Abstand kann jeweils mindestens der halben Breite B des Kraftfahrzeugs 20 entsprechen. Der vorgegebene Abstand kann beispielsweise so vorgegeben werden, dass er der Breite B des Kraftfahrzeugs 20 plus eines zusätzlichen Toleranzbereichs entspricht, wobei der Toleranzbereich in einem Bereich liegen kann beispielsweise von 1 cm bis 50 cm, beispielsweise 5 cm bis 25 cm, beispielsweise ungefähr 10 cm, also ungefähr 5 cm auf jeder Seite des Kraftfahrzeugs 20. In anderen Worten kann die Breite des interessierenden Bereichs 60 so vorgegeben werden, dass sie etwas größer ist als die Breite B des Kraftfahrzeugs 20 ist. Der zusätzliche Toleranzbereich kann zu einer Sicherheit des Kraftfahrzeugs 20 beitragen.The predetermined distance can correspond in each case to at least half the width B of the motor vehicle 20. The predetermined distance can, for example, be predetermined such that it corresponds to the width B of the motor vehicle 20 plus an additional tolerance range, wherein the tolerance range can lie in a range, for example, from 1 cm to 50 cm, for example 5 cm to 25 cm, for example approximately 10 cm, i.e. approximately 5 cm on each side of the motor vehicle 20. In other words, the width of the region of interest 60 can be predetermined such that it is slightly larger than the width B of the motor vehicle 20. The additional tolerance range can contribute to the safety of the motor vehicle 20.

Falls der interessierende Bereich 60, wie mit Bezug zu den 6 und 7 erläutert, positionsbasiert ermittelt wird, so kann es besonders günstig sein, anhand des nachfolgend mit Bezug zu 8 erläuterten Verfahrens zu prüfen, ob sich eines oder mehrere der Objekte 50 in dem interessierenden Bereich 60 befinden. Dies gilt beispielsweise, da für diese Prüfung die Außenpunkte 52, 54 herangezogen werden können, die bei der positionsbasierten Ermittlung sowieso zur Verfügung stehen.If the area of interest 60, as with reference to the 6 and 7 explained, is determined position-based, it can be particularly advantageous to use the following with reference to 8th explained method to check whether one or more of the objects 50 are located in the area of interest 60. This applies, for example, because the outer points 52, 54 can be used for this check, which are available anyway in the position-based determination.

8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Ermitteln, ob sich das Objekt 50 in dem interessierenden Bereich 60 in Fahrrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 befindet, das besonders vorteilhaft ist, wenn der interessierende Bereich 60 positionsbasiert ermittelt wird. 8th shows a flow chart of an embodiment of a method for determining whether the object 50 is located in the region of interest 60 in the direction of travel in front of the motor vehicle 20, which is particularly advantageous when the area of interest 60 is determined position-based.

In einem Schritt S67 können die Sensordaten empfangen werden, beispielsweise korrespondierend zu einem der vorstehend erläuterten Schritte S2 oder S20.In a step S67, the sensor data can be received, for example corresponding to one of the steps S2 or S20 explained above.

In einem Schritt S68 kann der interessierende Bereich 60 positionsbasiert ermittelt werden, wie vorstehend erläutert.In a step S68, the region of interest 60 can be determined based on position, as explained above.

In einem Schritt S69 können zwei oder mehr Dreiecke ermittelt werden, die gemeinsam den interessierenden Bereich 60 abdecken. Die Dreiecke können beispielsweise anhand der Außenpunkte 52, 54 ermittelt werden. In anderen Worten kann der interessierende Bereich 60 in Dreiecke unterteilt werden, die gemeinsam den interessierenden Bereich 60 bilden, und die Überprüfung, ob sich das Objekt 50 in dem interessierenden Bereich 60 befindet oder nicht, kann für jedes dieser Dreiecke separat durchgeführt werden. Die Dreiecke können erste Dreiecke und zweite Dreiecke aufweisen, wobei eines der Dreiecke des interessierenden Bereichs 60, insbesondere eines der zweiten Dreiecke, in 6 gezeigt ist.In a step S69, two or more triangles can be determined which together cover the region of interest 60. The triangles can be determined, for example, using the outer points 52, 54. In other words, the region of interest 60 can be divided into triangles which together form the region of interest 60, and the check as to whether the object 50 is located in the region of interest 60 or not can be carried out separately for each of these triangles. The triangles can have first triangles and second triangles, wherein one of the triangles of the region of interest 60, in particular one of the second triangles, in 6 is shown.

Die ersten Dreiecke können jeweils mittels zwei ersten Außenpunkten 52 auf der ersten Außenbegrenzung 56 und einem zweiten Außenpunkt 54 auf der zweiten Außenbegrenzung 58 ermittelt werden. Dabei können die ersten Außenpunkte 52 mittels der Laufvariablen i, die eine natürliche Zahl ist, indiziert werden und die zweiten Au-ßenpunkte 54 können mittels der Laufvariablen j, die eine natürliche Zahl ist, indiziert werden. Somit können die ersten Dreiecke beispielsweise mittels des j-ten zweiten Außenpunkts 54 und mittels der i-ten und (i+1)-ten ersten Außenpunkte 56 ermittelt werden. Im Unterschied dazu können die zweiten Dreiecke jeweils mittels zwei der zweiten Außenpunkte 54 auf der zweiten Außenbegrenzung 58 und einem der ersten Außenpunkte 52 auf der ersten Außenbegrenzung 56 ermittelt werden. Somit können die zweiten Dreiecke beispielsweise mittels des i-ten ersten Außenpunkts 52 und mittels des j-ten und des (j+1)-ten zweiten Außenpunkts 54 ermittelt werden, wie in 6 an einem der Dreiecke gezeigt.The first triangles can each be determined using two first outer points 52 on the first outer boundary 56 and a second outer point 54 on the second outer boundary 58. The first outer points 52 can be indexed using the running variable i, which is a natural number, and the second outer points 54 can be indexed using the running variable j, which is a natural number. Thus, the first triangles can be determined, for example, using the j-th second outer point 54 and using the i-th and (i+1)-th first outer points 56. In contrast, the second triangles can each be determined using two of the second outer points 54 on the second outer boundary 58 and one of the first outer points 52 on the first outer boundary 56. Thus, the second triangles can be determined, for example, using the i-th first outer point 52 and using the j-th and (j+1)-th second outer points 54, as in 6 shown on one of the triangles.

Wie viele Dreiecke anhand der Außenpunkte 52, 54 ermittelt werden, um den interessierenden Bereich 60 abzudecken, kann anhand der Länge IROI des interessierenden Bereichs ermittelt werden. Dabei können die ersten und zweiten Außenpunkte 52, 54 zum Ermitteln der Dreiecke so gewählt werden, dass die Dreiecke einander nicht überlappen und den interessierenden Bereich 60 vollständig überdecken.How many triangles are determined based on the outer points 52, 54 in order to cover the region of interest 60 can be determined based on the length I ROI of the region of interest. The first and second outer points 52, 54 for determining the triangles can be selected such that the triangles do not overlap one another and completely cover the region of interest 60.

In einem Schritt S70 kann sequentiell, also für jedes der ermittelten Dreiecke nacheinander, geprüft werden, ob sich eines oder mehrere der Objekte 50 in einem oder mehreren der Dreiecke befinden, bis alle Dreiecke überprüft sind.In a step S70, it can be checked sequentially, i.e. for each of the determined triangles one after the other, whether one or more of the objects 50 are located in one or more of the triangles, until all triangles have been checked.

Im Anschluss kann optional noch geprüft werden, ob eines oder mehrere der Objekte in dem interessierenden Bereich 60 eine Gefahr für das Kraftfahrzeug darstellen, beispielsweise für den gesamten interessierenden Bereich 60 oder erneut für jedes der Dreiecke separat.Subsequently, it can optionally be checked whether one or more of the objects in the area of interest 60 pose a danger to the motor vehicle, for example for the entire area of interest 60 or again for each of the triangles separately.

Geschwindigkeitsbasiertes Ermitteln des ROISpeed-based ROI determination

9 zeigt ein Fahrzeugmodell des Kraftfahrzeugs 20 zum geschwindigkeitsbasierten Ermitteln des interessierenden Bereichs 60. Das Kraftfahrzeug 20 weist eine Front 62 und ein Heck 64 auf. Ein auf das Kraftfahrzeug 20 bezogenes Koordinatensystem, in anderen Worten ein Kraftfahrzeugkoordinatensystem, weist eine Längsachse auf, die einer longitudinalen Achse V des Kraftfahrzeugs entspricht. Das Kraftfahrzeugkoordinatensystem ist so gewählt, dass das Zentrum Z des Kraftfahrzeugs 20, auch bezeichnet als Fahrzeugbezugspunkt, im Ursprung des Kraftfahrzeugkoordinatensystems liegt. 9 shows a vehicle model of the motor vehicle 20 for speed-based determination of the region of interest 60. The motor vehicle 20 has a front 62 and a rear 64. A coordinate system related to the motor vehicle 20, in other words a motor vehicle coordinate system, has a longitudinal axis that corresponds to a longitudinal axis V of the motor vehicle. The motor vehicle coordinate system is selected such that the center Z of the motor vehicle 20, also referred to as the vehicle reference point, lies at the origin of the motor vehicle coordinate system.

Das Kraftfahrzeug 20 kann eine Vierradlenkung aufweisen. In diesem Fall können die Vorder- und Hinterachse des Kraftfahrzeugs 20, insbesondere die entsprechenden Räder 23, unabhängig voneinander lenken. In diesem Fall ist eine alleinige Berücksichtigung einer Longitudinalgeschwindigkeit vlong und einer Winkelgeschwindigkeit oder Gierrate ωego des Kraftfahrzeugs 20 zur Bestimmung des interessierenden Bereichs 60 nicht sinnvoll, da dies die Seitwärtsbewegung des Kraftfahrzeugs 20 bei den besonderen Fahrmanövern nicht berücksichtigt.The motor vehicle 20 can have four-wheel steering. In this case, the front and rear axles of the motor vehicle 20, in particular the corresponding wheels 23, can steer independently of one another. In this case, solely taking into account a longitudinal speed v long and an angular speed or yaw rate ω ego of the motor vehicle 20 to determine the region of interest 60 is not useful, since this does not take into account the sideways movement of the motor vehicle 20 during the special driving maneuvers.

Ein eleganter Ansatz, auch die Seitwärtsbewegung zu berücksichtigen, ergibt sich aus der Art und Weise, wie Forces die Fahrzeugbewegung parametrisiert, beispielsweise in „A generic vehicle controller“, von A. J. de Graaf, Technical Report (unnumbered), Frog Navigation Systems B.V., September 2003. Unfinished; und/oder in „Steering pole“, A. J. de Graaf, Technical Report (unnumbered), 2getthere B.V., July 2012. Insbesondere definiert Forces das Konzept eines „virtuellen Lenkrads“, das im Rahmen der Ermittlung des interessierenden Bereichs 60 als ein kinematisches Fahrradmodell eines virtuellen Fahrrads mit Vorderradlenkung interpretiert werden kann. Dabei fällt der Hinterradmittelpunkt des virtuellen Fahrrads mit dem Fahrzeugbezugspunkt P zusammen, der im Falle des Kraftfahrzeugs 20 als geometrischer Fahrzeugmittelpunkt gewählt werden kann. Dieses Konzept ist in 9 dargestellt, die eine Draufsicht auf das Kraftfahrzeug 20 und das virtuelle Fahrrad zeigt. Aus 9 geht hervor, dass eine Position und Stellung des virtuellen Fahrrads im Fahrzeugkoordinatensystem mit der longitudinalen Achse V und mit dem Zentrum Z des Kraftfahrzeugs 20 durch die folgenden Variablen bestimmt wird:

  • - ein Seitenwinkel δc, der den Winkel zwischen dem virtuellen Fahrrad und der longitudinalen Achse V beschreibt;
  • - ein Lenkwinkel δs, der den Lenkwinkel des virtuellen Fahrrads mit Vorderradlenkung beschreibt;
  • - eine Länge IF, die einen Abstand zwischen den Vorder- und Hinterrädern des virtuellen Fahrrads darstellt, wobei die Länge IF gleich dem Abstand zwischen dem Zentrum Z und der Vorderachse des Kraftfahrzeugs 20 gewählt wird.
An elegant approach to also take the sideways movement into account arises from the way Forces parameterizes the vehicle movement, for example in “A generic vehicle controller”, by AJ de Graaf, Technical Report (unnumbered), Frog Navigation Systems BV, September 2003. Unfinished; and/or in “Steering pole”, AJ de Graaf, Technical Report (unnumbered), 2getthere BV, July 2012. In particular, Forces defines the concept of a “virtual steering wheel”, which, in the context of determining the region of interest 60, can be interpreted as a kinematic bicycle model of a virtual bicycle with front wheel steering. The rear wheel center of the virtual bicycle coincides with the vehicle reference point P, which in the case of the motor vehicle 20 can be chosen as the geometric vehicle center. This concept is in 9 which shows a plan view of the motor vehicle 20 and the vir current bicycle. From 9 It can be seen that a position and attitude of the virtual bicycle in the vehicle coordinate system with the longitudinal axis V and with the center Z of the motor vehicle 20 is determined by the following variables:
  • - a lateral angle δ c describing the angle between the virtual bicycle and the longitudinal axis V;
  • - a steering angle δ s , which describes the steering angle of the virtual bicycle with front wheel steering;
  • - a length I F representing a distance between the front and rear wheels of the virtual bicycle, the length I F being chosen to be equal to the distance between the center Z and the front axle of the motor vehicle 20.

Bei einer vorgegebenen Länge IF des Rahmens des virtuellen Fahrrads sind die Winkel δc und δs so beschaffen, dass ein momentanes Rotationszentrum (Instantaneous Center of Rotation (ICR)) des virtuellen Fahrrads dem des Kraftfahrzeugs 20 entspricht, wodurch eine einfache Darstellung der Bewegung des Kraftfahrzeugs 20 erreicht werden kann, die eine Grundlage für die Ermittlung des interessierenden Bereichs 60 bietet.For a given length I F of the frame of the virtual bicycle, the angles δ c and δ s are such that an instantaneous center of rotation (ICR) of the virtual bicycle corresponds to that of the motor vehicle 20, whereby a simple representation of the movement of the motor vehicle 20 can be achieved, which provides a basis for determining the region of interest 60.

Es ist zu beachten, dass dieses Konzept zwar die Seitwärtsbewegung des Kraftfahrzeugs 20 mit Hilfe des Seitenwinkel δc beschreiben kann, nicht aber einen sich ändernden Seitenwinkel δc. Daher wird eine Ableitung des Seitenwinkels δc als gleich null angenommen. Diese Annahme impliziert, dass die Winkelgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 20, auch bezeichnet als die Gierrate ωego, mit der Gierrate ω des virtuellen Fahrrads identisch ist.It should be noted that although this concept can describe the sideways motion of the motor vehicle 20 using the side angle δ c , it cannot describe a changing side angle δ c . Therefore, a derivative of the side angle δ c is assumed to be equal to zero. This assumption implies that the angular velocity of the motor vehicle 20, also referred to as the yaw rate ω ego , is identical to the yaw rate ω of the virtual bicycle.

Dem Steuergerät 25 stehen die Longitudinalgeschwindigkeit vlong und die Lateralgeschwindigkeit vlat des Zentrums Z sowie die Gierrate ωego zur Verfügung. Der Seitenwinkel δc ergibt sich dann aus δ c = atan2 ( υ lat , υ long )

Figure DE102022212897A1_0003
The longitudinal velocity v long and the lateral velocity v lat of the center Z as well as the yaw rate ω ego are available to the control unit 25. The side angle δ c is then calculated from δ c = atan2 ( υ lat , υ long )
Figure DE102022212897A1_0003

Bei einer niedrigen Geschwindigkeit vego des Kraftfahrzeugs 20 kann die Berechnung des Seitenwinkels δc aufgrund von Messrauschen in der Praxis oder numerischen Ungenauigkeiten in einer entsprechenden Simulation ungenau sein. Dieses Problem kann gemildert werden, indem der Seitenwinkel δc bei abnehmender Geschwindigkeit auf Null gesetzt wird. Beispielsweise kann eine obere Grenze δlim(v) und eine untere Grenze -δlim(v) des Seitenwinkels δc in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs 20 vorgegeben werden, wobei sich die Geschwindigkeit v des virtuellen Fahrrads ergibt aus υ = υ long 2 + υ lat 2

Figure DE102022212897A1_0004
und wobei die Grenze dann allgemein angegeben werden kann mit δ lim ( υ ) = { δ max , υ υ lim δ max υ lim υ , υ < υ lim ,
Figure DE102022212897A1_0005
und wobei vlim << 1 m/s eine empirisch oder mittels Simulation abstimmbare Geschwindigkeitsgrenze und δmax der maximale Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs 20 ist.At a low speed v ego of the motor vehicle 20, the calculation of the side angle δ c may be inaccurate due to measurement noise in practice or numerical inaccuracies in a corresponding simulation. This problem can be mitigated by setting the side angle δ c to zero as the speed decreases. For example, an upper limit δ lim (v) and a lower limit -δ lim (v) of the side angle δ c can be specified as a function of the speed v of the motor vehicle 20, where the speed v of the virtual bicycle is given by υ = υ long 2 + υ lat 2
Figure DE102022212897A1_0004
and the limit can then be generally specified as δ lim ( υ ) = { δ Max , υ υ lim δ Max υ lim υ , υ < υ lim ,
Figure DE102022212897A1_0005
and where v lim << 1 m/s is a speed limit that can be adjusted empirically or by simulation and δ max is the maximum steering angle of the motor vehicle 20.

Somit kann der Seitenwinkel δc wie folgt ermittelt werden: δ ˜ c = atan2 ( υ lat , υ long )

Figure DE102022212897A1_0006
δ c = { δ lim ( υ ) , δ ˜ c < δ lim ( υ ) δ ˜ c , δ lim ( υ ) δ ˜ c δ lim ( υ ) δ lim ( υ ) , δ ˜ c > δ lim ( υ ) .
Figure DE102022212897A1_0007
Thus, the side angle δ c can be determined as follows: δ ˜ c = atan2 ( υ lat , υ long )
Figure DE102022212897A1_0006
δ c = { δ lim ( υ ) , δ ˜ c < δ lim ( υ ) δ ˜ c , δ lim ( υ ) δ ˜ c δ lim ( υ ) δ lim ( υ ) , δ ˜ c > δ lim ( υ ) .
Figure DE102022212897A1_0007

Um den Lenkwinkel δs zu erhalten, kann die Geschwindigkeit vs einer Mitte S des Vorderrads des virtuellen Fahrrads bestimmt werden. Interpretiert man vs als den Geschwindigkeitsvektor dieser Mitte S im realen Zahlenraum, so ergibt sich υ s = υ + ω × r vs

Figure DE102022212897A1_0008
wobei v der Geschwindigkeitsvektor des Zentrums Z ist, ω der Winkelgeschwindigkeitsvektor und rvs ein Vektor der Länge IF des Rahmens in Längsrichtung des virtuellen Fahrrads ist.To obtain the steering angle δ s , the speed v s of a center S of the front wheel of the virtual bicycle can be determined. If v s is interpreted as the speed vector of this center S in the real number space, the result is υ s = υ + ω × r vs
Figure DE102022212897A1_0008
where v is the velocity vector of the center Z, ω is the angular velocity vector and r vs is a vector of the length I F of the frame in the longitudinal direction of the virtual bicycle.

Nimmt man ein Koordinatensystem an, das aus der Longitudinal- und der Lateralachse des Fahrzeugkoordinatensystems und einer Z-Achse senkrecht zur Fahrzeugebene besteht, kann vs durch seine drei Komponenten ausgedrückt werden, d. h. υ s T = [ υ s ,long υ s ,lat υ s ,2 ]

Figure DE102022212897A1_0009
Assuming a coordinate system consisting of the longitudinal and lateral axes of the vehicle coordinate system and a Z-axis perpendicular to the vehicle plane, v s can be expressed by its three components, i.e. υ s T = [ υ s ,long υ s ,lat υ s ,2 ]
Figure DE102022212897A1_0009

In diesem Koordinatensystem folgt auch, dass υ T = [ υ long υ lat 0 ]

Figure DE102022212897A1_0010
ω T = [ 0 0 ω ]
Figure DE102022212897A1_0011
r vs T = [ l cos δ c l sin δ c 0 ]
Figure DE102022212897A1_0012
In this coordinate system it also follows that υ T = [ υ long υ lat 0 ]
Figure DE102022212897A1_0010
ω T = [ 0 0 ω ]
Figure DE102022212897A1_0011
r vs T = [ l cos δ c l sin δ c 0 ]
Figure DE102022212897A1_0012

Im Ergebnis ergibt sich [ υ s ,long υ s ,lat υ s ,z ] = [ υ long υ lat 0 ] + ω l [ sin δ c cos δ c 0 ]

Figure DE102022212897A1_0013
und die Geschwindigkeit vs des Vorderrads des virtuellen Fahrrads ergibt sich zu υ s = υ s = υ s ,long 2 + υ s ,lat 2
Figure DE102022212897A1_0014
The result is [ υ s ,long υ s ,lat υ s ,z ] = [ υ long υ lat 0 ] + ω l [ sin δ c cos δ c 0 ]
Figure DE102022212897A1_0013
and the speed v s of the front wheel of the virtual bicycle is υ s = υ s = υ s ,long 2 + υ s ,lat 2
Figure DE102022212897A1_0014

Da das virtuelle Fahrrad per Definition eine rein kinematische Bewegung durchführ, entspricht eine Ausrichtung des Vorderrads des virtuellen Fahrrads der Richtung von vs. Daher kann der Lenkwinkel δs als der Winkel zwischen v und vs betrachtet werden, der sich wie folgt bestimmen lässt δ s = atan2 ( υ s ,lat , υ s ,long ) δ c

Figure DE102022212897A1_0015
Since the virtual bicycle by definition performs a purely kinematic movement, an orientation of the front wheel of the virtual bicycle corresponds to the direction of v s . Therefore, the steering angle δ s can be considered as the angle between v and v s , which can be determined as follows δ s = atan2 ( υ s ,lat , υ s ,long ) δ c
Figure DE102022212897A1_0015

Somit ergibt sich δ ˜ s = atan2 ( υ s ,lat , υ s , υ s ,long ) δ c

Figure DE102022212897A1_0016
δ s = { δ lim ( υ ) , δ ˜ s < δ lim ( υ ) δ ˜ s , δ lim ( υ ) δ ˜ s δ lim ( υ ) δ lim ( υ ) , δ ˜ s > δ lim ( υ ) ,
Figure DE102022212897A1_0017
Außerdem kann der Seitenwinkel δc entweder mit oder ohne die im Vorhergehenden erwähnten Grenzen bestimmt werden.This results in δ ˜ s = atan2 ( υ s ,lat , υ s , υ s ,long ) δ c
Figure DE102022212897A1_0016
δ s = { δ lim ( υ ) , δ ˜ s < δ lim ( υ ) δ ˜ s , δ lim ( υ ) δ ˜ s δ lim ( υ ) δ lim ( υ ) , δ ˜ s > δ lim ( υ ) ,
Figure DE102022212897A1_0017
In addition, the side angle δ c can be determined either with or without the limits mentioned above.

Es kann aber auch Steuergeräte 25 geben, denen der Seitenwinkel δc, der Lenkwinkel δs und/oder die Geschwindigkeit vs des Vorderrads des virtuellen Fahrrads bekannt sind, beispielsweise aufgrund einer Sicherheitsfunktion des Steuergeräts, so dass diese Werte direkt vorliegen und nicht wie vorstehend erläutert ermittelt werden müssen.However, there may also be control units 25 for which the lateral angle δ c , the steering angle δ s and/or the speed v s of the front wheel of the virtual bicycle are known, for example due to a safety function of the control unit, so that these values are available directly and do not have to be determined as explained above.

Somit kann der interessierende Bereich 60 vollständig bestimmt werden durch die Geschwindigkeit v = ||v||, die Gierrate ω = ||ω|| und die Ausrichtung des virtuellen Fahrrads in Bezug auf das Kraftfahrzeug 20, die dem Seitenwinkel δc entspricht. Somit kann die Geschwindigkeit v anhand der Komponente vs in Longitudinalrichtung des virtuellen Fahrrads wie folgt angegeben werden υ = υ s cos δ s

Figure DE102022212897A1_0018
Thus, the region of interest 60 can be completely determined by the speed v = ||v||, the yaw rate ω = ||ω|| and the orientation of the virtual bicycle with respect to the motor vehicle 20, which corresponds to the azimuth angle δ c . Thus, the speed v can be specified using the component v s in the longitudinal direction of the virtual bicycle as follows: υ = υ s cos δ s
Figure DE102022212897A1_0018

Auf ähnliche Weise kann die Gierrate ω auf der Grundlage der Komponente vs bestimmt werden, die durch eine Drehung des virtuellen Fahrrads verursacht wird, und angeben werden als ω = υ s sin δ s l

Figure DE102022212897A1_0019
Similarly, the yaw rate ω can be determined based on the component v s caused by rotation of the virtual bicycle and given as ω = υ s sin δ s l
Figure DE102022212897A1_0019

Für diese und die folgenden Berechnungen wird davon ausgegangen, dass das Kraftfahrzeug 20 in Vorwärtsrichtung, und zwar in der ersten Fahrtrichtung, fährt. Das Fahren in Rückwärtsrichtung erfordert eine kleine Anpassung der Berechnungen, wie weiter unten erläutert.For this and the following calculations, it is assumed that the motor vehicle 20 is traveling in a forward direction, namely in the first direction of travel. Traveling in a reverse direction requires a small adjustment of the calculations, as explained below.

Der interessierende Bereich 60 wird durch die voraussichtliche Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs 20 bestimmt, dargestellt durch das virtuelle Fahrrad. Zu diesem Zweck deckt der interessierende Bereich 60 einen Bereich ab, der entlang eines Bogens „gekrümmt“ ist, mit einer Breite, die mit zunehmender Entfernung vom Kraftfahrzeug 20 zunimmt, und der bestimmten, endlichen Länge IROI. Ein Mittelpunkt des interessierenden Bereichs 60 fällt mit dem momentanen Rotationszentrum ICR des Kraftfahrzeugs 20 zusammen.The region of interest 60 is determined by the expected route of the motor vehicle 20, represented by the virtual bicycle. To this end, the region of interest 60 covers an area that is "curved" along an arc, with a width that increases with increasing distance from the motor vehicle 20, and the determined, finite length I ROI . A center of the region of interest 60 coincides with the instantaneous center of rotation ICR of the motor vehicle 20.

10 zeigt eine Prinzipskizze zum Erläutern des geschwindigkeitsbasierten Ermittelns des interessierenden Bereichs 60, insbesondere ein Beispiel für den interessierende Bereich 60, zusammen mit einer Reihe von relevanten Variablen. In 10 sind auch zwei relevante Koordinatensysteme dargestellt: Erstens ein Koordinatensystem P des virtuellen Fahrrads, dessen Ursprung in der Mitte der Hinterachse des virtuellen Fahrrads liegt und mit der Längsachse des Fahrrads ausgerichtet ist, und zweitens ein gedrehtes Koordinatensystem S des virtuellen Fahrrads, das tangential zu einer Mittellinie des interessierenden Bereichs 60 ausgerichtet ist und dessen Ursprung in einer Mitte eines Lenkers des virtuellen Fahrrads liegt. 10 shows a schematic diagram for explaining the speed-based determination of the region of interest 60, in particular an example of the region of interest 60, together with a number of relevant variables. In 10 Two relevant coordinate systems are also shown: first, a coordinate system P of the virtual bicycle, the origin of which lies at the center of the rear axle of the virtual bicycle and is aligned with the longitudinal axis of the bicycle, and second, a rotated coordinate system S of the virtual bicycle, which is aligned tangentially to a center line of the region of interest 60 and the origin of which lies at a center of a handlebar of the virtual bicycle.

Der interessierende Bereich 60 gilt nur für sich vor dem Kraftfahrzeug 20 befindende Objekte 50, d. h. Pxt ≥ lF, wobei Pxt die x-Koordinate des Objekte 50 im Koordinatensystem P ist und die Länge IF der Abstand zwischen der Mitte des Hinterrads und der Mitte des Vorderrads des virtuellen Fahrrads sind, wobei die Länge IF somit der Länge des Rahmens des virtuellen Fahrrads entspricht. Um festzustellen, ob sich eines der Objekte 50 in dem interessierenden Bereich 60 befindet, können ein Zielabstand dt von dem Kraftfahrzeug 20 zu dem Objekt 50 entlang der Mittellinie des interessierenden Bereichs 60 in Bezug auf den Ursprung des Koordinatensystems S und ein Zielradius Rt von dem Rotationszentrum ICR zu dem Objekt 50 ermittelt werden.The region of interest 60 only applies to objects 50 located in front of the motor vehicle 20, i.e. P x t ≥ l F , where P x t is the x-coordinate of the object 50 in the coordinate system P and the length I F is the distance between the center of the rear wheel and the center of the front wheel of the virtual bicycle, the length I F thus corresponding to the length of the frame of the virtual bicycle. To determine whether one of the objects 50 is located in the region of interest 60, a target distance d t from the motor vehicle 20 to the object 50 along the centerline of the region of interest 60 with respect to the origin of the coordinate system S and a target radius R t from the center of rotation ICR to the object 50 can be determined.

Der Zielabstand dt kann beispielsweise angegeben werden als d t = α t R f

Figure DE102022212897A1_0020
wobei Rf ein Radius eines Kreises mit dem Ursprung im Rotationszentrum ICR durch die Mitte des Vorderrads des virtuellen Fahrrades ist und αt > 0 der Winkel zwischen einer vom Rotationszentrum ICR durch die Vorderradmitte und einer Linie vom Rotationszentrum ICR, die auf das Objekt 50 zeigt, ist. Daraus ergibt sich R f = R ICR 2 + l 2
Figure DE102022212897A1_0021
wobei RICR ein Radius einer Bewegung des Hinterrads des virtuellen Fahrrads um das Rotationszentrum ICR ist, und α t = atan 2 ( x S t , R f sgn ( ω ) y S t )
Figure DE102022212897A1_0022
ist, wobei (Sxt, Syt) die Zielposition im gedrehten Koordinatensystem S und ω die Gierrate des Fahrrads sind, die der Gierrate ωego des Kraftfahrzeugs 20 entspricht. Die Drehrichtung des virtuellen Fahrrads wird durch die Vorzeichenfunktion der Gierrate ω berücksichtigt, die im Gegenuhrzeigersinn positiv ist.The target distance d t can be specified as d t = α t R e
Figure DE102022212897A1_0020
where R f is a radius of a circle with the origin at the rotation center ICR through the center of the front wheel of the virtual bicycle and α t > 0 is the win angle between a line from the rotation center ICR through the front wheel center and a line from the rotation center ICR pointing to the object 50. This results in R e = R ICR 2 + l 2
Figure DE102022212897A1_0021
where RIC R is a radius of movement of the rear wheel of the virtual bicycle around the rotation center ICR, and α t = atan 2 ( x S t , R e sgn ( ω ) y S t )
Figure DE102022212897A1_0022
where ( S x t , S y t ) is the target position in the rotated coordinate system S and ω is the yaw rate of the bicycle, which corresponds to the yaw rate ω ego of the motor vehicle 20. The direction of rotation of the virtual bicycle is taken into account by the sign function of the yaw rate ω, which is positive in the counterclockwise direction.

Die Koordinaten der Zielposition im Koordinatensystem S sind gleich [ x S t y S t ] = R ( φ f ) [ x P t l y P t ] , ω 0   ( anti-clockwise )

Figure DE102022212897A1_0023
[ x S t y S t ] = R ( φ f ) [ x P t l y P t ] , ω < 0   ( clockwise ) ,
Figure DE102022212897A1_0024
wobei (Pxt, Pyt) die Position des Objekts 50 im Koordinatensystem P ist, und φ f = arctan ( l R ICR )
Figure DE102022212897A1_0025
der Winkel zwischen der Linie von dem Rotationszentrum ICR durch die Mitte des Hinterrads des virtuellen Fahrrads und der Linie von dem Rotationszentrum ICR durch die Mitte des Vorderrads des virtuellen Fahrrads ist, und R(Θ) eine Rotationsmatrix ist gemäß R ( θ ) = [ cos θ sin θ sin θ cos θ ]
Figure DE102022212897A1_0026
The coordinates of the target position in the coordinate system S are equal [ x S t y S t ] = R ( φ e ) [ x P t l y P t ] , ω 0 ( anti-clockwise )
Figure DE102022212897A1_0023
[ x S t y S t ] = R ( φ e ) [ x P t l y P t ] , ω < 0 ( clockwise ) ,
Figure DE102022212897A1_0024
where ( P x t , P y t ) is the position of the object 50 in the coordinate system P, and φ e = arctan ( l R ICR )
Figure DE102022212897A1_0025
is the angle between the line from the rotation center ICR through the center of the rear wheel of the virtual bicycle and the line from the rotation center ICR through the center of the front wheel of the virtual bicycle, and R(Θ) is a rotation matrix according to R ( θ ) = [ cos θ sin θ sin θ cos θ ]
Figure DE102022212897A1_0026

Somit ergibt sich [ x S t y S t ] = R ( φ ˜ f ) [ x P t l y P t ]

Figure DE102022212897A1_0027
mit φ ˜ f = sgn ( ω ) φ f
Figure DE102022212897A1_0028
so dass man eine geeignete Formulierung für die Koordinaten des Objekts 50 erhält.This results in [ x S t y S t ] = R ( φ ˜ e ) [ x P t l y P t ]
Figure DE102022212897A1_0027
with φ ˜ e = sgn ( ω ) φ e
Figure DE102022212897A1_0028
so that one obtains a suitable formulation for the coordinates of the object 50.

Eine verbleibende unbekannte Variable, die für die Berechnung von dt erforderlich ist, ist der Radius RICR mit dem Rotationszentrum ICR, der wie folgt bestimmt werden kann R ICR = υ | ω |

Figure DE102022212897A1_0029
wobei v die Longitudinalgeschwindigkeit des virtuellen Fahrrads ist. Da das virtuelle Fahrrad per Definition vorwärtsfährt, gilt, dass v ≥ 0 ist.A remaining unknown variable required for the calculation of d t is the radius R ICR with the center of rotation ICR, which can be determined as follows R ICR = υ | ω |
Figure DE102022212897A1_0029
where v is the longitudinal velocity of the virtual bicycle. Since the virtual bicycle moves forward by definition, v ≥ 0.

Außerdem wird neben dt auch der Zielradius Rt in Bezug auf das Rotationszentrum ICR benötigt, um zu bestimmen, ob sich eines der Objekte 50 in dem interessierenden Bereich 60 befindet. Dieser Zielradius Rt ist gleich R t = ( x S t ) 2 + ( R f sgn ( ω ) y S t ) 2 .

Figure DE102022212897A1_0030
In addition to d t , the target radius R t with respect to the center of rotation ICR is also required to determine whether one of the objects 50 is located in the region of interest 60. This target radius R t is equal to R t = ( x S t ) 2 + ( R e sgn ( ω ) y S t ) 2 .
Figure DE102022212897A1_0030

Zu diesem Zeitpunkt sind der Zielabstand dt entlang der Mittellinie des interessierenden Bereichs 60 und der Zielradius Rt bekannt. Allerdings kann es bei den vorstehenden Berechnungen Probleme geben, wenn das Kraftfahrzeug 20 geradeaus fährt (v > 0, ω = 0) und stillsteht (v = ω = 0). Diese beiden Fälle werden im Folgenden separat betrachtet.At this point, the target distance d t along the centerline of the region of interest 60 and the target radius R t are known. However, the above calculations may encounter problems when the motor vehicle 20 is traveling straight (v > 0, ω = 0) and is stationary (v = ω = 0). These two cases are considered separately below.

Beim geradeaus Fahren geht RICR gegen Unendlich. Da nicht alle Steuergeräte 25 damit umgehen können, kann ein Maximalwert RICR,max für den Zielradius Rt eingeführt werden, der beispielsweise auf 106 m festgelegt werden kann, was fast einer Geradeausfahrt entspricht. Da eine einfache Begrenzung von RICR immer noch bedeuten würde, dass die RICR zuerst berechnet werden müsste, kann die Obergrenze auf andere Weise eingeführt werden, wie nachfolgend erläutert.When driving straight ahead, R ICR tends to infinity. Since not all control units 25 can handle this, a maximum value R ICR,max can be introduced for the target radius R t , which can be set to 10 6 m, for example, which almost corresponds to driving straight ahead. Since a simple limit on R ICR would still mean that the R ICR would have to be calculated first, the upper limit can be introduced in another way, as explained below.

Zunächst kann ein Begriff der „gemessenen Gierrate“ ωm eingeführt werden, die entweder gemessen oder ermittelt werden kann und angeben werden kann als ω m = υ s sin δ s l

Figure DE102022212897A1_0031
First, a concept of “measured yaw rate” ω m can be introduced, which can either be measured or determined and can be specified as ω m = υ s sin δ s l
Figure DE102022212897A1_0031

Anschließend kann eine Untergrenze für den absoluten Wert der gemessenen Gierrate ωm festgelegt werden: ω = { ω m , | ω m | υ R ICR , max msgn ( ω m ) υ R ICR , max , | ω m | < υ R ICR , max ,

Figure DE102022212897A1_0032
wobei msgn(x) (mit x = ωm) eine modifizierte Version der Signum-Funktion bezeichnet: msgn ( x ) = { 1, x 0 1, x < 0,
Figure DE102022212897A1_0033
Infolgedessen ist eine Obergrenze RICR,max für RICR eingeführt, wodurch numerische oder rechnerische Probleme bei der Geradeausfahrt vermieden werden können.A lower limit for the absolute value of the measured yaw rate ω m can then be set: ω = { ω m , | ω m | υ R ICR , Max msgn ( ω m ) υ R ICR , Max , | ω m | < υ R ICR , Max ,
Figure DE102022212897A1_0032
where msgn(x) (with x = ω m ) denotes a modified version of the Signum function: msgn ( x ) = { 1, x 0 1, x < 0,
Figure DE102022212897A1_0033
As a result, an upper limit R ICR,max for R ICR is introduced, which can avoid numerical or computational problems when driving straight ahead.

Beim Abbremsen bis zum Stillstand können zwei weitere Probleme bei den vorstehenden Berechnungen auftreten. Erstens muss beim Stillstand, d. h. v = 0, gelten, dass ωm = 0 ist und somit ω = 0 ist, wodurch RICR unbestimmt bleibt. Zweitens werden sowohl die Geschwindigkeit v als auch die Gierrate ω beim Abbremsen bis zum Stillstand oder bei niedrigen Geschwindigkeiten sehr klein. Folglich kann das Steuergerät 25 bei der Berechnung von RICR sehr empfindlich auf Lenkvorgänge sowie auf ein Messrauschen bei der Geschwindigkeit v und/oder ωm reagieren.When braking to a standstill, two further problems may arise with the above calculations. First, at standstill, ie v = 0, ω m = 0 must hold and thus ω = 0, leaving R ICR undetermined. Second, both the speed v and the yaw rate ω become very small when braking to a standstill or at low speeds. Consequently, the controller 25 may be very sensitive to steering operations as well as to measurement noise at the speed v and/or ω m when calculating R ICR .

Es kann verhindert werden, dass RICR beim Stillstand unbestimmt bleibt, indem eine Mindestgeschwindigkeit vROI,min > 0 eingeführt wird, woraus folgt ω = { ω m , | ω m | υ ROI , min R ICR , max msgn ( ω m ) υ ROI , min R ICR , max , | ω m | < υ ROI , min R ICR , max

Figure DE102022212897A1_0034
wodurch das erste Problem gelöst ist.It can be prevented that R ICR remains indeterminate at standstill by introducing a minimum speed v ROI,min > 0, which results in ω = { ω m , | ω m | υ ROI , min R ICR , Max msgn ( ω m ) υ ROI , min R ICR , Max , | ω m | < υ ROI , min R ICR , Max
Figure DE102022212897A1_0034
which solves the first problem.

Das zweite Problem, d. h. die Empfindlichkeit der Messungen gegenüber dem Rauschen bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten, kann bis zu einem gewissen Grad gemildert werden, indem RICR bei niedrigen Geschwindigkeiten auf RICR,max gesetzt wird. Ferner kann eine geschwindigkeitsabhängige Untergrenze RICR,lb(v) für RICR eingeführt werden. Daraus ergibt sich R ICR = { R ICR , max , υ | ω | R ICR , max υ | ω | , R ICR , lb ( υ ) υ | ω | < R ICR , max R ICR , lb ( υ ) , υ | ω | < R ICR , lb ( υ ) ,

Figure DE102022212897A1_0035
The second problem, i.e. the sensitivity of the measurements to noise at very low speeds, can be mitigated to some extent by setting R ICR to R ICR,max at low speeds. Furthermore, a speed-dependent lower limit R ICR,lb (v) for R ICR can be introduced. This gives R ICR = { R ICR , Max , υ | ω | R ICR , Max υ | ω | , R ICR , lb ( υ ) υ | ω | < R ICR , Max R ICR , lb ( υ ) , υ | ω | < R ICR , lb ( υ ) ,
Figure DE102022212897A1_0035

Ferner kann RICR,min als Mindestradius beispielsweise gleich einem Mindestwenderadius des Kraftfahrzeugs 20 gewählt werden, wodurch RICR,lb(v) angegeben werden kann durch R ICR , lb ( υ ) = { R ICR , min , υ υ ROI , min R ICR , max R ICR , max R ICR , min υ ROI , min υ < υ ROI , min ,

Figure DE102022212897A1_0036
Dennoch kann es sein, dass die Grenzen des interessierenden Bereichs 60 bei niedrigen Geschwindigkeiten aufgrund der Empfindlichkeit der Berechnung des RICR bei Lenkbewegungen immer noch relativ ungenau werden können. Um eine gleichmäßige Reaktion auf diese Lenkvorgänge zu erzielen, kann die gemessene Gierrate ωm mit einem Tiefpassfilter gefiltert werden, beispielsweise gemäß dem folgenden diskreten Zeitfilter erster Ordnung: ω m ( k + 1 ) = e t s / τ ω ω m ( k ) + ( 1 e t s / τ ω ) ω m , r ( k )
Figure DE102022212897A1_0037
wobei ωm,r eine "rohe" gemessene Gierrate, ts eine Abtastzeit des Steuergeräts 25 und τω eine Zeitkonstante sind, und k ∈ Z die diskrete Zeit bezeichnet. Die gleiche Art von Filter kann auch auf die Longitudinalgeschwindigkeit vlong angewandt werden.Furthermore, R ICR,min can be chosen as a minimum radius, for example equal to a minimum turning radius of the motor vehicle 20, whereby R ICR,lb (v) can be given by R ICR , lb ( υ ) = { R ICR , min , υ υ ROI , min R ICR , Max R ICR , Max R ICR , min υ ROI , min υ < υ ROI , min ,
Figure DE102022212897A1_0036
However, the boundaries of the region of interest 60 may still become relatively inaccurate at low speeds due to the sensitivity of the calculation of the R ICR to steering movements. To achieve a smooth response to these steering movements, the measured yaw rate ω m may be filtered with a low-pass filter, for example according to the following first order discrete time filter: ω m ( k + 1 ) = e t s / τ ω ω m ( k ) + ( 1 e t s / τ ω ) ω m , r ( k )
Figure DE102022212897A1_0037
where ω m,r is a "raw" measured yaw rate, t s is a sampling time of the controller 25, τ ω is a time constant, and k ∈ Z denotes the discrete time. The same type of filter can also be applied to the longitudinal velocity v long .

Die Grenzen des interessierenden Bereichs 60 können beschrieben werden, indem dessen Außenbegrenzungen 56, 58 mathematisch beschrieben werden. Dies kann beispielsweise dazu verwendet werden, um den interessierenden Bereich 60 zu visualisieren. Die erste Außenbegrenzung 56, die in den Figuren die rechte Außenbegrenzung des interessierenden Bereichs 60 ist, kann durch die parametrisierten Koordinaten (Pxr, Pyr) beschrieben und die zweite Außenbegrenzung 58, die in den Figuren die linke Außenbegrenzung des interessierenden Bereichs 60 ist, kann durch die parametrisierten Koordinaten (Pxl, Pyl) beschrieben werden, jeweils im Koordinatensystem P des virtuellen Fahrrads. Somit können die Außenbegrenzungen 56, 58 angegeben werden durch x P l = ( R f sgn ( ω ) 1 2 ω ROI ( d ) ) sin φ

Figure DE102022212897A1_0038
y P l = sgn ( ω ) ( R ICR ( R f sgn ( ω ) 1 2 ω ROI ( d ) ) cos φ )
Figure DE102022212897A1_0039
x P r = ( R f + sgn ( ω ) 1 2 ω ROI ( d ) ) sin φ
Figure DE102022212897A1_0040
y P r = sgn ( ω ) ( R ICR ( R f + sgn ( ω ) 1 2 ω ROI ( d ) ) cos φ )
Figure DE102022212897A1_0041
wobei d ∈ [0, IROI(v)] die Bogenentfernung entlang der Mittellinie des interessierenden Bereichs 60 ist, gemessen vom Vorderrad des virtuellen Fahrrads, und wobei der Winkel φ zwischen einer Linie vom Rotationszentrum ICR durch einen Punkt an der linken oder rechten Außenbegrenzung 56, 58 und einer Linie vom Rotationszentrum durch die Mitte des Hinterrads des virtuellen Fahrrads ist. D. h., der Winkel φ kann angeben werden durch φ = d R f + φ f
Figure DE102022212897A1_0042
The boundaries of the region of interest 60 can be described by mathematically describing its outer boundaries 56, 58. This can be used, for example, to visualize the region of interest 60. The first outer boundary 56, which in the figures is the right outer boundary of the region of interest 60, can be described by the parameterized coordinates ( P x r , P y r ) and the second outer boundary 58, which in the figures is the left outer boundary of the region of interest 60, can be described by the parameterized coordinates ( P x l , P y l ), each in the coordinate system P of the virtual bicycle. Thus, the outer boundaries 56, 58 can be specified by x P l = ( R e sgn ( ω ) 1 2 ω ROI ( d ) ) sin φ
Figure DE102022212897A1_0038
y P l = sgn ( ω ) ( R ICR ( R e sgn ( ω ) 1 2 ω ROI ( d ) ) cos φ )
Figure DE102022212897A1_0039
x P r = ( R e + sgn ( ω ) 1 2 ω ROI ( d ) ) sin φ
Figure DE102022212897A1_0040
y P r = sgn ( ω ) ( R ICR ( R e + sgn ( ω ) 1 2 ω ROI ( d ) ) cos φ )
Figure DE102022212897A1_0041
where d ∈ [0, I ROI (v)] is the arc distance along the centerline of the region of interest 60, measured from the front wheel of the virtual bicycle, and where the angle φ between a line from the center of rotation ICR through a point on the left or right outer boundary 56, 58 and a line from the center of rotation through the center of the hin terrain of the virtual bicycle. That is, the angle φ can be given by φ = d R e + φ e
Figure DE102022212897A1_0042

11 zeigt ein Diagramm ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum geschwindigkeitsbasierten Ermitteln des interessierenden Bereichs. Der interessierende Bereich 60 befindet sich auf der Fahrbahn 32 in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 und wird voraussichtlich von dem Kraftfahrzeug 20 zeitnah überfahren. 11 shows a diagram of a flow chart of an embodiment of a method for speed-based determination of the region of interest. The region of interest 60 is located on the roadway 32 in the direction of travel in front of the motor vehicle 20 and is expected to be driven over by the motor vehicle 20 in the near future.

In einem Schritt S71 können die Geschwindigkeitsdaten empfangen werden, die für eine aktuelle Geschwindigkeit vego des Kraftfahrzeugs 20 repräsentativ sind, beispielsweise korrespondierend zu dem Schritt S24.In a step S71, the speed data representative of a current speed v ego of the motor vehicle 20 can be received, for example corresponding to the step S24.

In einem Schritt S72 können Gierdaten empfangen werden, die für die Gierrate ωego des Kraftfahrzeugs 20 repräsentativ sind. Die Gierrate ωego des Kraftfahrzeugs 20 kann beispielsweise mittels eine Gierratensensors, eines Magnetsensors, beispielsweise einem Kompass, GPS, und/oder mittels einer inertialen Messeinheit (Inertial Measurement Unit (IMU) erzeugt werden, an das Steuergerät 25 übermittelt werden und von dem Steuergerät 25 empfangen werden.In a step S72, yaw data can be received that is representative of the yaw rate ω ego of the motor vehicle 20. The yaw rate ω ego of the motor vehicle 20 can be generated, for example, by means of a yaw rate sensor, a magnetic sensor, for example a compass, GPS, and/or by means of an inertial measurement unit (IMU), transmitted to the control unit 25 and received by the control unit 25.

In einem Schritt S72 kann der Seitenwinkel δc abhängig von den Geschwindigkeitsdaten ermittelt werden, beispielsweise anhand der im Vorhergehenden erläuterten Formeln, wobei der Seitenwinkel δc der Winkel zwischen einem Rahmen eines vorgegebenen virtuellen Fahrrads und der longitudinalen Achse V des Kraftfahrzeugs 20 ist. Dabei kann das virtuelle Fahrrad so vorgeben werden, dass die Hinterachse des virtuellen Fahrrads durch das geometrische Zentrum Z des Kraftfahrzeugs 20 verläuft und dass die Länge lF des Rahmens des virtuellen Fahrrads einem Abstand des Zentrums Z zu der Vorderachse des Kraftfahrzeugs 20 entspricht.In a step S72, the side angle δ c can be determined depending on the speed data, for example using the formulas explained above, where the side angle δ c is the angle between a frame of a given virtual bicycle and the longitudinal axis V of the motor vehicle 20. The virtual bicycle can be specified such that the rear axle of the virtual bicycle runs through the geometric center Z of the motor vehicle 20 and that the length l F of the frame of the virtual bicycle corresponds to a distance from the center Z to the front axle of the motor vehicle 20.

Die aktuelle Geschwindigkeit vego des Kraftfahrzeugs 20 kann in Form einer lateralen Geschwindigkeit vlat und einer longitudinalen Geschwindigkeit vlong des Zentrums Z in den Geschwindigkeitsdaten codiert sein. Der Seitenwinkel δc kann dann abhängig von der lateralen Geschwindigkeit vlat und der longitudinalen Geschwindigkeit vlong des Zentrums Z ermittelt werden. Beispielsweise kann der Seitenwinkel δc mittels einer Umkehrfunktion der Winkelfunktion Tangens abhängig von der lateralen Geschwindigkeit vlat und der longitudinalen Geschwindigkeit vlong ermittelt werden, wie im Vorhergehenden erläutert.The current speed v ego of the motor vehicle 20 can be encoded in the speed data in the form of a lateral speed v lat and a longitudinal speed v long of the center Z. The side angle δ c can then be determined depending on the lateral speed v lat and the longitudinal speed v long of the center Z. For example, the side angle δ c can be determined by means of an inverse function of the angular function tangent depending on the lateral speed v lat and the longitudinal speed v long , as explained above.

In einem Schritt S74 kann der interessierende Bereich 60 abhängig von dem Seitenwinkel δc und der Gierrate ω oder ωego ermittelt werden, beispielsweise anhand der im Vorhergehenden erläuterten Formeln.In a step S74, the region of interest 60 can be determined depending on the azimuth angle δ c and the yaw rate ω or ω ego , for example using the formulas explained above.

Nachfolgend kann einfach geprüft werden, ob sich eines der Objekte 50 in dem geschwindigkeitsbasiert ermittelten interessierenden Bereich 60 befindet. Beispielsweise kann das Objekt 50 als sich in dem interessierenden Bereich 60 befindend klassifiziert werden, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind: d t l ROI ( υ )

Figure DE102022212897A1_0043
| R t R f | 1 2 ω ROI ( d t )
Figure DE102022212897A1_0044
wobei IROI(v) die, optional geschwindigkeitsabhängige, Länge, insbesondere die Bogenlänge, des interessierenden Bereichs 60 ist und ωROI(dt) die, optional entfernungsabhängige Bogenbreite an der Position des Objekts 50 ist. Die Länge lROI(v) kann beispielsweise bestimmt werden auf der Grundlage des Anhaltewegs des Kraftfahrzeugs 20 bei maximaler Verzögerung. Bei geringem Abstand vom Kraftfahrzeug 20 zum Objekt 50 kann ωROI(dt) beispielsweise durch eine Breite der entsprechenden Fahrspur 34, 36 oder durch die Breite B des Kraftfahrzeugs 20 bestimmt werden. Bei größeren Abständen vom Kraftfahrzeug 20 zum Objekt 50 kann die Ermittlung des interessierenden Bereichs 60 zunehmend ungenauer werden, was durch einen breiteren interessierenden Bereich 60 kompensiert werden kann. Der interessierende Bereich 60 kann näherungsweise als links/rechts-symmetrisch in Bezug auf einen voraussichtlichen Weg des Kraftfahrzeugs 20 angenommen werden.It is then easy to check whether one of the objects 50 is located in the speed-based region of interest 60. For example, the object 50 can be classified as being located in the region of interest 60 if the following conditions are met: d t l ROI ( υ )
Figure DE102022212897A1_0043
| R t R e | 1 2 ω ROI ( d t )
Figure DE102022212897A1_0044
where I ROI (v) is the, optionally speed-dependent, length, in particular the arc length, of the region of interest 60 and ω ROI (d t ) is the, optionally distance-dependent arc width at the position of the object 50. The length l ROI (v) can, for example, be determined on the basis of the stopping distance of the motor vehicle 20 at maximum deceleration. If the distance from the motor vehicle 20 to the object 50 is small, ω ROI (d t ) can, for example, be determined by a width of the corresponding lane 34, 36 or by the width B of the motor vehicle 20. At greater distances from the motor vehicle 20 to the object 50, the determination of the region of interest 60 can become increasingly less accurate, which can be compensated for by a wider region of interest 60. The region of interest 60 can be approximately assumed to be left/right symmetrical with respect to an expected path of the motor vehicle 20.

Falls das Kraftfahrzeug 20 in Rückwärtsrichtung fährt, so können die vorstehend erläuterten Formeln unverändert verwendet werden, um den interessierenden Bereich 60 zu ermitteln und/oder um zu prüfen, ob sich eines der Objekte 50 in dem interessierenden Bereich 60 befindet, wobei lediglich das Vorzeichen der gemessenen Gierrate ωm geändert werden muss.If the motor vehicle 20 is traveling in reverse, the formulas explained above can be used unchanged to determine the region of interest 60 and/or to check whether one of the objects 50 is located in the region of interest 60, wherein only the sign of the measured yaw rate ω m has to be changed.

SpurdetektorTrack detector

12 zeigt ein Beispiel von zwei der im Vorhergehenden erläuterten Fahrlinien 90, 92 für das Kraftfahrzeug 92. Die erste Fahrlinie 90 ist durch die ersten Referenzpunkte 94 gekennzeichnet und die zweite Fahrlinie 92 ist durch die zweiten Referenzpunkte 96 gekennzeichnet. Die erste Fahrlinie 90 ist repräsentativ für die erste Fahrspur 34. Die zweite Fahrlinie 92 ist repräsentativ für die zweite Fahrspur 36. Das Kraftfahrzeug 20 kann sich gemäß einem Geschwindigkeitsvektor 98 in Fahrtrichtung beispielsweise entlang der ersten Fahrlinie 90 bewegen. 12 shows an example of two of the previously explained driving lines 90, 92 for the motor vehicle 92. The first driving line 90 is marked by the first reference points 94 and the second driving line 92 is marked by the second reference points 96. The first driving line 90 is representative of the first lane 34. The second driving line 92 is representative of the second lane 36. The motor vehicle 20 can move according to a velocity vector 98 in the direction of travel, for example along the first travel line 90.

13 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Ermitteln der Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug 20 auf einer der Fahrspuren 34, 36, beispielsweise auf der ersten Fahrspur 34, befindet. 13 shows a flow chart of an embodiment of a method for determining the probability with which the motor vehicle 20 is located on one of the lanes 34, 36, for example on the first lane 34.

In einem Schritt S80 können die Positionsdaten empfangen werden, die für die aktuelle Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs 20 repräsentativ sind, beispielsweise korrespondierend zu den vorstehend erläuterten Schritten S22, S46 oder S60. Wie vorstehend erläutert können die Positionsdaten in Form von X- und Y-Koordinaten vorliegen. Falls die Positionsdaten für die Fahrzeugorientierung des Kraftfahrzeugs 20 repräsentativ sind, so können die Positionsdaten die aktuelle Fahrzeugorientierung, insbesondere in Form des Gierwinkels, aufweisen.In a step S80, the position data that are representative of the current vehicle position of the motor vehicle 20 can be received, for example corresponding to the steps S22, S46 or S60 explained above. As explained above, the position data can be in the form of X and Y coordinates. If the position data are representative of the vehicle orientation of the motor vehicle 20, the position data can include the current vehicle orientation, in particular in the form of the yaw angle.

In einem Schritt S82 kann eine Referenzpunktposition eines der Referenzpunkte 94, 96 entlang der Fahrspur 34, 36 ermittelt werden. Die Referenzpunktposition kann abhängig von den Positionsdaten anhand einer ersten Fahrspurnachschlagetabelle ermittelt werden, die der entsprechenden Fahrspur 34, 36 zugeordnet ist und in der den Referenzpunkten 94, 96 die entsprechende Referenzpunktpositionen zugeordnet sind. Die Referenzpunkte 94, 96 können für einen Verlauf der entsprechenden Fahrspur 34, 36 in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 repräsentativ sein. Die Referenzpunktposition und der entsprechende Referenzpunkt 94,96 können so ermittelt werden, dass die Referenzpunktposition der aktuellen Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs 20 am nächsten liegt, verglichen mit den Referenzpunktpositionen der anderen Referenzpunkte 94,96 in der ersten Fahrspurnachschlagetabelle.In a step S82, a reference point position of one of the reference points 94, 96 along the lane 34, 36 can be determined. The reference point position can be determined depending on the position data using a first lane lookup table that is assigned to the corresponding lane 34, 36 and in which the reference points 94, 96 are assigned the corresponding reference point positions. The reference points 94, 96 can be representative of a course of the corresponding lane 34, 36 in the direction of travel in front of the motor vehicle 20. The reference point position and the corresponding reference point 94, 96 can be determined such that the reference point position is closest to the current vehicle position of the motor vehicle 20, compared to the reference point positions of the other reference points 94, 96 in the first lane lookup table.

Die ersten Referenzpunkte 94 können zusammen mit ihren Referenzpunktpositionen, beispielsweise in Form von X- und Y-Koordinaten, mit den Fahrspurorientierungen an den entsprechenden ersten Referenzpunkten 94 und optional mit den Längen lL der ersten Fahrspur 34 an den entsprechenden ersten Referenzpunkten 94 in der ersten Fahrspurnachschlagetabelle gespeichert sein. Die zweiten Referenzpunkte 96 können zusammen mit ihren Referenzpunktpositionen, beispielsweise in Form von X- und Y-Koordinaten, mit den Fahrspurorientierungen an den entsprechenden zweiten Referenzpunkten 96 und optional mit den Längen lL der zweiten Fahrspur 36 an den entsprechenden zweiten Referenzpunkten 96 in der einer zweiten Fahrspurnachschlagetabelle gespeichert sein.The first reference points 94 can be stored in the first lane lookup table together with their reference point positions, for example in the form of X and Y coordinates, with the lane orientations at the corresponding first reference points 94 and optionally with the lengths l L of the first lane 34 at the corresponding first reference points 94. The second reference points 96 can be stored in a second lane lookup table together with their reference point positions, for example in the form of X and Y coordinates, with the lane orientations at the corresponding second reference points 96 and optionally with the lengths l L of the second lane 36 at the corresponding second reference points 96.

Falls in den Fahrspurnachschlagetabellen den Referenzpunkten 94, 96 jeweils die Fahrspurorientierung der entsprechenden Fahrspur 34, 36 an den entsprechenden Referenzpunkten 94, 96 zugeordnet ist, so kann in dem Schritt S82 anhand der ersten Fahrspurnachschlagetabelle zusätzlich zu der Referenzpunktposition die Fahrspurorientierung an der ermittelten Referenzpunktposition, die dem entsprechenden Referenzpunkt 94, 96 zugeordnet ist und die der aktuellen Kraftfahrzeugposition am nächsten liegt, ermittelt werden.If the lane orientation of the corresponding lane 34, 36 at the corresponding reference points 94, 96 is assigned to the reference points 94, 96 in the lane lookup tables, then in step S82, in addition to the reference point position, the lane orientation at the determined reference point position that is assigned to the corresponding reference point 94, 96 and that is closest to the current motor vehicle position can be determined using the first lane lookup table.

Die erste und gegebenenfalls weitere Fahrspurnachschlagetabellen können im Vorfeld abhängig von den realen Fahrspuren 34, 36 erstellt werden, beispielsweise indem die entsprechenden Fahrspuren 34, 36 vermessen und die relevanten Messergebnisse extrahiert werden und in den entsprechenden Fahrspurnachschlagetabellen gespeichert werden. Die Fahrspurnachschlagetabellen können auch Informationen über eine oder mehrere Kurven, beispielsweise entsprechende Krümmungsdaten aufweisen, wobei die Krümmungsdaten in Form der Fahrspurorientierungen in der entsprechenden Fahrspurnachschlagetabelle abgespeichert sein können.The first and possibly further lane lookup tables can be created in advance depending on the real lanes 34, 36, for example by measuring the corresponding lanes 34, 36 and extracting the relevant measurement results and storing them in the corresponding lane lookup tables. The lane lookup tables can also contain information about one or more curves, for example corresponding curvature data, wherein the curvature data can be stored in the form of the lane orientations in the corresponding lane lookup table.

In einem Schritt S84 kann ein Abstand der ermittelten Referenzpunktposition zu der aktuellen Fahrzeugposition ermittelt werden. Beispielsweise können die Referenzpunktposition und die aktuelle Fahrzeugposition in kartesischen Koordinaten desselben Koordinatensystems vorliegen und der Abstand kann anhand einfacher bekannter mathematischer Methoden ermittelt werden. Beispielsweise kann der Abstand als euklidischer Abstand ermittelt werden und/oder angegeben werden.In a step S84, a distance between the determined reference point position and the current vehicle position can be determined. For example, the reference point position and the current vehicle position can be in Cartesian coordinates of the same coordinate system and the distance can be determined using simple, known mathematical methods. For example, the distance can be determined and/or specified as a Euclidean distance.

Falls die Positionsdaten für die Fahrzeugorientierung des Kraftfahrzeugs 20 repräsentativ sind und in dem Schritt S82 anhand der ersten Fahrspurnachschlagetabelle zusätzlich zu der Referenzpunktposition die Fahrspurorientierung an der ermittelten Referenzpunktposition ermittelt wird, so kann in dem Schritt S84 zusätzlich zu dem Abstand eine Abweichung der aktuellen Fahrzeugorientierung von der ermittelten Fahrspurorientierung ermittelt werden.If the position data are representative of the vehicle orientation of the motor vehicle 20 and in step S82 the lane orientation at the determined reference point position is determined using the first lane lookup table in addition to the reference point position, then in step S84 a deviation of the current vehicle orientation from the determined lane orientation can be determined in addition to the distance.

Wenn man davon ausgeht, dass die Ausgabewerte der verwendeten Sensoren und/oder des entsprechenden Steuergeräts normalverteilt sind, so können der Abstand und die Abweichung gemäß einer Gaußverteilung angegeben werden als x V ( t ) x L ( t ) N ( | 0 , Σ )

Figure DE102022212897A1_0045
wobei xv(t) und xL(t) die im Vorhergehenden eingeführten Vektoren zum Zeitpunkt t sind, die die Fahrzeugposition und -orientierung bzw. die Referenzpunktposition und Fahrspurorientierung angeben.If one assumes that the output values of the sensors used and/or the corresponding control unit are normally distributed, the distance and the deviation can be specified according to a Gaussian distribution as x V ( t ) x L ( t ) N ( | 0 , Σ )
Figure DE102022212897A1_0045
where xv(t) and x L (t) are the vectors introduced above at time t, which represent the driving vehicle position and orientation or the reference point position and lane orientation.

Daraus folgt, dass die quadrierte Norm der Zustandsabweichungen in Bezug auf eine Präzisionsmatrix Σ-1 gemäß der Chi-Quadrat-Verteilung mit k = 3 Freiheitsgraden verteilt ist, weswegen gilt δ Σ 2 ( x V , x L ) ( x V , x L ) T Σ 1 ( x V , x L ) χ 2 ( ; k )

Figure DE102022212897A1_0046
In einem Schritt S86 kann die Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug 20 auf der entsprechenden Fahrspur 34, 36 befindet, abhängig von dem Abstand ermittelt werden. Beispielsweise kann die Wahrscheinlichkeit anhand einer vorgegebenen Abstandnachschlagetabelle, in der verschiedenen Abständen entsprechende Wahrscheinlichkeiten zugeordnet sind, ermittelt werden. Die Abstandnachschlagetabelle kann im Vorfeld empirisch oder mittels Simulation ermittelt werden und beispielsweise auf der Speichereinheit 26 gespeichert werden. Die Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug 20 auf der entsprechenden Fahrspur 34, 36 befindet, kann beispielsweise verwendet werden, um den interessierenden Bereich 60 positionsbasiert zu ermitteln, wie im Vorhergehenden erläutert.It follows that the squared norm of the state deviations with respect to a precision matrix Σ -1 is distributed according to the chi-square distribution with k = 3 degrees of freedom, which is why δ Σ 2 ( x V , x L ) ( x V , x L ) T Σ 1 ( x V , x L ) χ 2 ( ; k )
Figure DE102022212897A1_0046
In a step S86, the probability with which the motor vehicle 20 is located in the corresponding lane 34, 36 can be determined depending on the distance. For example, the probability can be determined using a predetermined distance lookup table in which corresponding probabilities are assigned to different distances. The distance lookup table can be determined in advance empirically or by means of simulation and stored, for example, on the storage unit 26. The probability with which the motor vehicle 20 is located in the corresponding lane 34, 36 can, for example, be used to determine the region of interest 60 based on position, as explained above.

Falls in dem Schritt S84 die Abweichung der Fahrzeugorientierung von der Fahrspurorientierung ermittelt wird, so kann die Wahrscheinlichkeit anhand der vorgegebenen Abstandnachschlagetabelle ermittelt werden, wobei in diesem Zusammenhang in der Abstandnachschlagetabelle verschiedenen Abständen und/oder verschiedenen Abweichungen entsprechende Wahrscheinlichkeiten zugeordnet sind, ermittelt werden.If the deviation of the vehicle orientation from the lane orientation is determined in step S84, the probability can be determined using the predetermined distance lookup table, wherein in this context different distances and/or different deviations are assigned corresponding probabilities in the distance lookup table.

Alternativ dazu können der Abstand und die Abweichung gemeinsam berücksichtigt werden in Form von γ Σ ( x V , x L ) 1 0 δ Σ 2 ( x V , x L ) χ 2 ( x ; k ) d x

Figure DE102022212897A1_0047
wobei γΣ ein Konfidenzwert ist, der als Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug 20 auf der Fahrspur 34, 36 befindet, interpretiert und verwendet werden kann.Alternatively, the distance and the deviation can be considered together in the form of γ Σ ( x V , x L ) 1 0 δ Σ 2 ( x V , x L ) χ 2 ( x ; k ) d x
Figure DE102022212897A1_0047
where γ Σ is a confidence value that can be interpreted and used as the probability that the motor vehicle 20 is in the lane 34, 36.

Optional kann in dem Schritt S86 die ermittelte Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug 20 auf der Fahrspur 34, 36 befindet, mit einem vorgegebenen Fahrspurschwellenwert verglichen werden. Wenn die ermittelte Wahrscheinlichkeit kleiner als der vorgegebene Fahrspurschwellenwert ist, so kann das Kraftfahrzeug 20 als sich nicht auf der entsprechenden Fahrspur 34, 36 befindend klassifiziert werden. Wenn die Wahrscheinlichkeit gleich wie oder größer als der vorgegebene Fahrspurschwellenwert ist, kann das Kraftfahrzeug 20 als sich auf der entsprechenden Fahrspur 34, 36 befindend klassifiziert werden. Der vorgegebene Fahrspurschwellenwert kann beispielsweise größer als 80 %, beispielsweise größer als 85 %, beispielsweise größer als 90 % vorgegeben werden und maximal 100 % betragen.Optionally, in step S86, the determined probability with which the motor vehicle 20 is located in the lane 34, 36 can be compared with a predetermined lane threshold value. If the determined probability is less than the predetermined lane threshold value, the motor vehicle 20 can be classified as not being in the corresponding lane 34, 36. If the probability is equal to or greater than the predetermined lane threshold value, the motor vehicle 20 can be classified as being in the corresponding lane 34, 36. The predetermined lane threshold value can be specified, for example, to be greater than 80%, for example greater than 85%, for example greater than 90%, and can be a maximum of 100%.

Optional kann das Kraftfahrzeug 20 dazu konfiguriert sein, auf der entsprechenden Fahrspur 34, 36 wahlweise in eine erste Fahrtrichtung oder in eine der ersten Fahrtrichtung entgegengesetzten zweiten Fahrtrichtung zu fahren, wobei die erste Fahrspurnachschlagetabelle für den Verlauf der ersten Fahrspur 34 in der ersten Fahrtrichtung repräsentativ sein kann und eine zweite Fahrspurnachschlagetabelle für den Verlauf der erste Fahrspur 34 in der zweiten Fahrtrichtung repräsentativ sein kann. In diesem Zusammenhang kann die aktuelle Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 20 beispielsweise anhand der Positionsdaten, insbesondere der aktuellen Fahrzeugorientierung, insbesondere dem aktuellen Gierwinkel, ermittelt werden. Anhand der Fahrtrichtung kann dann zum Ermitteln der Referenzpunktposition, die der aktuellen Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs 20 am nächsten liegt, die erste oder die zweite Fahrspurnachschlagetabelle ausgewählt werden. Insbesondere kann die Referenzpunktposition, die der aktuellen Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs 20 am nächsten liegt, anhand der ersten Fahrspurnachschlagetabelle ermittelt werden, wenn die aktuelle Fahrtrichtung der ersten Fahrtrichtung entspricht, und die Referenzpunktposition kann anhand der zweiten Fahrspurnachschlagetabelle ermittelt werden, wenn die aktuelle Fahrtrichtung der zweiten Fahrtrichtung entspricht, wobei in der zweiten Fahrspurnachschlagetabelle die Referenzpunktpositionen den ersten Referenzpunkten 94 zugeordnet sind, die für den Verlauf der ersten Fahrspur 34 in der zweiten Fahrtrichtung repräsentativ sind.Optionally, the motor vehicle 20 can be configured to travel on the corresponding lane 34, 36 either in a first direction of travel or in a second direction of travel opposite to the first direction of travel, wherein the first lane lookup table can be representative of the course of the first lane 34 in the first direction of travel and a second lane lookup table can be representative of the course of the first lane 34 in the second direction of travel. In this context, the current direction of travel of the motor vehicle 20 can be determined, for example, based on the position data, in particular the current vehicle orientation, in particular the current yaw angle. Based on the direction of travel, the first or the second lane lookup table can then be selected to determine the reference point position that is closest to the current vehicle position of the motor vehicle 20. In particular, the reference point position closest to the current vehicle position of the motor vehicle 20 can be determined from the first lane lookup table when the current direction of travel corresponds to the first direction of travel, and the reference point position can be determined from the second lane lookup table when the current direction of travel corresponds to the second direction of travel, wherein in the second lane lookup table the reference point positions are assigned to the first reference points 94 which are representative of the course of the first lane 34 in the second direction of travel.

Falls die Fahrbahn 32 als Fahrspur die erste Fahrspur 34 und mindestens die zweite Fahrspur 36 direkt neben der ersten Fahrspur 34 aufweist, so kann mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens zum Ermitteln der Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug 20 auf der Fahrspur 34, 36 der Fahrbahn 32 befindet, geprüft werden, ob sich das Kraftfahrzeug 20 auf der zweiten Fahrspur 36 befindet. Beispielsweise kann die Referenzpunktposition, die der aktuellen Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs 20 am nächsten liegt, anhand einer dritten Fahrspurnachschlagetabelle ermittelt werden, wobei in der dritten Fahrspurnachschlagetabelle die Referenzpunktpositionen den zweiten Referenzpunkten 96 zugeordnet sind, die für einen Verlauf der zweiten Fahrspur 36 in der zweiten Fahrtrichtung repräsentativ sind. Ferner kann eine vierte Fahrspurnachschlagetabelle hinterlegt sein, in der die Referenzpunktpositionen den zweiten Referenzpunkten 96 zugeordnet sind, die für den Verlauf der zweiten Fahrspur 36 in der ersten Fahrtrichtung repräsentativ sind.If the roadway 32 has the first lane 34 and at least the second lane 36 directly next to the first lane 34, the method described above for determining the probability that the motor vehicle 20 is in the lane 34, 36 of the roadway 32 can be used to check whether the motor vehicle 20 is in the second lane 36. For example, the reference point position that is closest to the current vehicle position of the motor vehicle 20 can be determined using a third lane lookup table, wherein in the third lane lookup table the reference point positions are assigned to the second reference points 96 that are representative of a course of the second lane 36 in the second direction of travel. Furthermore, a fourth lane lookup table can be stored in which the reference point positions are assigned to the second reference points 96 that are representative of the course of the second Lane 36 in the first direction of travel is representative.

Somit kann nicht nur in der ersten Fahrspurnachschlagetabelle nach der Referenzpunktposition gesucht werden, die der aktuellen Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs 20 am nächsten liegt, sondern auch in der zweiten, dritten und/oder vierten Fahrspurnachschlagetabelle. Beispielsweise kann nach der Referenzpunktposition, die der aktuellen Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs 20 am nächsten liegt, in der vierten Fahrspurnachschlagetabelle gesucht werden, wenn das Kraftfahrzeug 20 in der ersten Fahrtrichtung fährt und der Abstand der aktuellen Fahrzeugposition zu der naheliegendsten Referenzpunktposition aus der ersten Fahrspurnachschlagetabelle größer als der vorgegebene Fahrspurschwellenwert ist. Sollte dann der Abstand der aktuellen Fahrzeugposition zu der naheliegendsten Referenzpunktposition aus der vierten Fahrspurnachschlagetabelle kleiner als der vorgegebene Fahrspurschwellenwert sein, so wird das Kraftfahrzeug 20 als sich auf der zweiten Fahrspur 36 befindend klassifiziert. Sollte jedoch bereits der Abstand der aktuellen Fahrzeugposition zu der naheliegendsten Referenzpunktposition aus der ersten Fahrspurnachschlagetabelle kleiner als der vorgegebene Fahrspurschwellenwert sein, so kann auf eine Konsultation der vierten Fahrspurnachschlagetabelle verzichtet werden und das Kraftfahrzeug 20 kann als sich auf der ersten Fahrspur 34 befindend klassifiziert werden.Thus, the reference point position closest to the current vehicle position of the motor vehicle 20 may be searched not only in the first lane lookup table, but also in the second, third and/or fourth lane lookup table. For example, the reference point position closest to the current vehicle position of the motor vehicle 20 may be searched in the fourth lane lookup table if the motor vehicle 20 is traveling in the first direction of travel and the distance of the current vehicle position to the closest reference point position from the first lane lookup table is greater than the predetermined lane threshold. If the distance of the current vehicle position to the closest reference point position from the fourth lane lookup table is then less than the predetermined lane threshold, the motor vehicle 20 is classified as being in the second lane 36. However, if the distance of the current vehicle position to the closest reference point position from the first lane lookup table is already smaller than the predetermined lane threshold value, consultation of the fourth lane lookup table can be dispensed with and the motor vehicle 20 can be classified as being in the first lane 34.

Alternativ können der der aktuellen Fahrzeugposition naheliegendste erste Referenzpunkt 94 aus der ersten Fahrspurnachschlagetabelle und der der aktuellen Fahrzeugposition naheliegendste zweite Referenzpunkt 96 aus der vierten Fahrspurnachschlagetabelle gesucht werden, und die entsprechenden Abstände zu der aktuellen Fahrzeugposition können ermittelt werden. Falls der Abstand zwischen der aktuellen Fahrzeugposition und dem ermittelten ersten Referenzpunkt 94 kleiner ist als der Abstand zwischen der aktuellen Fahrzeugposition und dem ermittelten zweiten Referenzpunkt 96 so kann das Kraftfahrzeug 20 als sich auf der ersten Fahrspur 34 befindend klassifiziert werden. Falls der Abstand zwischen der aktuellen Fahrzeugposition und dem ermittelten erste Referenzpunkt 94 größer ist als der Abstand zwischen der aktuellen Fahrzeugposition und dem ermittelten zweiten Referenzpunkt 96, so kann das Kraftfahrzeug 20 als sich auf der zweiten Fahrspur 36 befindend klassifiziert werden. Sollten jedoch beide Abstände größer als der vorgegebene Fahrspurschwellenwert sein, so kann das Kraftfahrzeug 20 als sich weder auf der ersten noch auf der zweiten Fahrspur 34, 36 befindend klassifiziert werden.Alternatively, the first reference point 94 closest to the current vehicle position from the first lane lookup table and the second reference point 96 closest to the current vehicle position from the fourth lane lookup table may be searched for and the corresponding distances to the current vehicle position may be determined. If the distance between the current vehicle position and the determined first reference point 94 is less than the distance between the current vehicle position and the determined second reference point 96, the motor vehicle 20 may be classified as being in the first lane 34. If the distance between the current vehicle position and the determined first reference point 94 is greater than the distance between the current vehicle position and the determined second reference point 96, the motor vehicle 20 may be classified as being in the second lane 36. However, if both distances are greater than the predetermined lane threshold, the motor vehicle 20 may be classified as being in neither the first nor the second lane 34, 36.

Falls für die Überprüfung, auf welcher Fahrspur 34, 36 sich das Kraftfahrzeug 20 aktuell befindet, mittels des im Vorhergehenden erläuterten Konfidenzwerts γΣ ermittelt wird und somit sowohl der Abstand zwischen der Position des Kraftfahrzeugs 20 und dem naheliegendsten Referenzpunkt 94, 96 als auch die Abweichung zwischen der aktuellen Fahrzeugorientierung und der Fahrspurorientierung in dem naheliegendsten Referenzpunkt 94, 96 bei der Überprüfung berücksichtigt werden, so kann beispielsweise der Konfidenzwert γΣ für alle Fahrspuren 34, 36 und Fahrtrichtungen, insbesondere anhand der ersten bis vierten Fahrspurnachschlagetabellen, ermittelt werden. Nachfolgend kann das Kraftfahrzeug 20 als sich auf der Fahrspur 34, 36 befindend klassifiziert werden, zu der der Konfidenzwert γΣ am höchsten ist. Optional kann das Kraftfahrzeug 20 als sich auf keiner der Fahrspuren 34, 36 befindend klassifiziert werden, wenn der höchste Konfidenzwert γΣ kleiner als der vorgegebene Fahrspurschwellenwert ist.If the check to determine which lane 34, 36 the motor vehicle 20 is currently in is determined using the confidence value γ Σ explained above and thus both the distance between the position of the motor vehicle 20 and the closest reference point 94, 96 and the deviation between the current vehicle orientation and the lane orientation in the closest reference point 94, 96 are taken into account in the check, then, for example, the confidence value γ Σ can be determined for all lanes 34, 36 and directions of travel, in particular using the first to fourth lane lookup tables. The motor vehicle 20 can then be classified as being in the lane 34, 36 for which the confidence value γ Σ is highest. Optionally, the motor vehicle 20 may be classified as not being in any of the lanes 34, 36 if the highest confidence value γ Σ is less than the predetermined lane threshold.

Der Fahrspurschwellenwert kann beispielsweise ermittelt werden, indem zunächst festgelegt wird, wie weit das Kraftfahrzeug 20 bezüglich seiner Position und Orientierung von der Fahrspur 34, 36 abweichen darf, um gerade noch als sich auf der entsprechenden Fahrspur 34, 36 befindend klassifiziert werden zu können. Beispielsweise können entsprechende Schwellenwerte im Vorfeld empirisch und/oder per Simulation ermittelt werden und in dem Steuergerät 25 gespeichert werden. Beispielsweise kann ein maximaler Abstand der X-Koordinate und der Y-Koordinate der Position des Kraftfahrzeugs 20 von der X-Koordinate bzw. der Y-Koordinate der Referenzpunktposition des entsprechenden Referenzpunkts 94, 96 mit jeweils 0,2 m vorgegeben werden, und eine maximale Abweichung der aktuellen Fahrzeugorientierung von der Fahrspurorientierung an dem entsprechenden Referenzpunkt 94, 96 kann mit 0,108 rad vorgegeben werden. Daraus ergibt sich die Konfidenzmatrix Σ V = ( 0.2 2 0 0 0 0.2 2 0 0 0 0.108 2 )

Figure DE102022212897A1_0048
Daraus ergibt sich als Kovarianz im Beobachtungsraum = ( cos ψ V sin ψ V 0 sin ψ V cos ψ V 0 0 0 1 ) V ( cos ψ V sin ψ V 0 sin ψ V cos ψ V 0 0 0 1 )
Figure DE102022212897A1_0049
Falls erkannt werden soll, dass das Kraftfahrzeug 20 nur dann als sich auf einer der Fahrbahnen 34, 36 befinden klassifiziert werden soll, wenn die Abstände und/oder Abweichungen innerhalb festgelegter Grenzen liegen, so kann von einem z-Score z°=°1 ausgegangen werden. Damit ergibt sich der Fahrspurschwellenwert beispielsweise zu γ t h r = 1 0 z 2 χ 2 ( x ; 3 ) d x = 1 0 1 χ 2 ( x ; 3 ) d x = 0.8012519
Figure DE102022212897A1_0050
The lane threshold value can be determined, for example, by first determining how far the motor vehicle 20 can deviate from the lane 34, 36 in terms of its position and orientation in order to just be classified as being in the corresponding lane 34, 36. For example, corresponding threshold values can be determined empirically and/or by simulation in advance and stored in the control unit 25. For example, a maximum distance of the X coordinate and the Y coordinate of the position of the motor vehicle 20 from the X coordinate or the Y coordinate of the reference point position of the corresponding reference point 94, 96 can be specified as 0.2 m each, and a maximum deviation of the current vehicle orientation from the lane orientation at the corresponding reference point 94, 96 can be specified as 0.108 rad. This results in the confidence matrix Σ V = ( 0.2 2 0 0 0 0.2 2 0 0 0 0.108 2 )
Figure DE102022212897A1_0048
This results in the covariance in the observation space = ( cos ψ V sin ψ V 0 sin ψ V cos ψ V 0 0 0 1 ) V ( cos ψ V sin ψ V 0 sin ψ V cos ψ V 0 0 0 1 )
Figure DE102022212897A1_0049
If it is to be recognized that the motor vehicle 20 should only be classified as being on one of the lanes 34, 36 if the distances and/or deviations are within specified If the lane threshold is within the specified limits, a z-score of z°=°1 can be assumed. This results in the lane threshold value, for example, γ t H r = 1 0 z 2 χ 2 ( x ; 3 ) d x = 1 0 1 χ 2 ( x ; 3 ) d x = 0.8012519
Figure DE102022212897A1_0050

Wenn γ Σ ( x V , x L ) > γ t h r

Figure DE102022212897A1_0051
gilt, kann dann das Kraftfahrzeug als sich auf der entsprechenden Fahrspur 34, 36 befindend klassifiziert werden.If γ Σ ( x V , x L ) > γ t H r
Figure DE102022212897A1_0051
applies, the motor vehicle can then be classified as being in the corresponding lane 34, 36.

TTC und Länge ROITTC and length ROI

14 zeigt ein Diagramm, in dem mehrere beispielhafte Verläufe von geschwindigkeitsabhängigen Zeitschwellenwerten in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 20 dargestellt sind, wobei die Zeitschwellenwerte angegeben sind in Form von Δ t ¯ c , i

Figure DE102022212897A1_0052
wobei i repräsentativ für eine Fahrsituation ist und beispielsweise die Werte A für eine erste Fahrsituation, B für eine zweite Fahrsituation und C für eine dritte Fahrsituation annehmen kann und wobei Δ t c
Figure DE102022212897A1_0053
die Zeitdauer ist, die vergeht, bis es zu einer Kollision mit einem der Objekte 50 kommt. Das Diagramm gemäß 14 und insbesondere die Verläufe der geschwindigkeitsabhängigen Zeitschwellenwerte können beispielsweise mittels den einzelnen Fahrsituation entsprechenden Simulationen oder empirisch im Vorfeld ermittelt werden, beispielsweise von einem Hersteller des Steuergeräts 25 und/oder des Kraftfahrzeugs 20. 14 shows a diagram in which several exemplary curves of speed-dependent time threshold values are shown as a function of the speed of the motor vehicle 20, wherein the time threshold values are indicated in the form of Δ t ¯ c , i
Figure DE102022212897A1_0052
where i is representative of a driving situation and can, for example, take the values A for a first driving situation, B for a second driving situation and C for a third driving situation and where Δ t c
Figure DE102022212897A1_0053
is the time that passes until a collision with one of the objects 50 occurs. The diagram according to 14 and in particular the courses of the speed-dependent time threshold values can be determined in advance, for example by means of simulations corresponding to the individual driving situation or empirically, for example by a manufacturer of the control unit 25 and/or the motor vehicle 20.

Somit können zu einer oder mehreren Geschwindigkeiten vego des Kraftfahrzeugs 20 entsprechend ein oder mehr erste Zeitschwellenwerte für die erste Fahrsituation A, ein oder mehr zweite Zeitschwellenwerte für die zweite Fahrsituation B, und/oder ein oder mehr dritte Zeitschwellenwerte für die dritte Fahrsituation C ermittelt werden. Die erste Fahrsituation A kann sich beispielsweise darauf beziehen, dass sich das Kraftfahrzeug 20 dem Objekt 50 nähert und das Objekt 50 stationär ist. Die zweite Fahrsituation B kann sich beispielsweise darauf beziehen, dass das Objekt 50 ein dem Kraftfahrzeug 20 entgegenkommendes Kraftfahrzeug 20 ist, wobei im Vorliegenden Fall bei der Simulation der zweiten Fahrsituation B nur Geschwindigkeiten vego des Kraftfahrzeugs 20 bis 5,56 m/s berücksichtigt wurden, weswegen der entsprechende Verlauf in dem Diagramm gemäß 14 bei diesem Wert endet. Die dritte Fahrsituation C kann sich beispielsweise darauf beziehen, dass das Objekt 50 ein verwundbarer Verkehrsteilnehmer, auch bezeichnet als „Vulnerable Road User (VRU)“, ist, der dem Kraftfahrzeug 20 entgegenkommt. Eine vierte Fahrsituation kann sich beispielsweise darauf beziehen, dass das Objekt 50 ein Fußgänger ist, der die Fahrbahn 32 kreuzt, wobei diese vierte Fahrsituation in dieser Beschreibung als gleich der ersten Fahrsituation A angenommen wird, da sich in den entsprechenden Simulationen für beide Fahrsituationen die gleichen Werte ergeben haben.Thus, for one or more speeds v ego of the motor vehicle 20, one or more first time threshold values for the first driving situation A, one or more second time threshold values for the second driving situation B, and/or one or more third time threshold values for the third driving situation C can be determined. The first driving situation A can, for example, relate to the fact that the motor vehicle 20 is approaching the object 50 and the object 50 is stationary. The second driving situation B can, for example, relate to the fact that the object 50 is a motor vehicle 20 coming towards the motor vehicle 20, whereby in the present case, when simulating the second driving situation B, only speeds v ego of the motor vehicle 20 up to 5.56 m/s were taken into account, which is why the corresponding curve in the diagram according to 14 ends at this value. The third driving situation C can, for example, refer to the fact that the object 50 is a vulnerable road user, also referred to as a "Vulnerable Road User (VRU)", who is coming towards the motor vehicle 20. A fourth driving situation can, for example, refer to the fact that the object 50 is a pedestrian who is crossing the roadway 32, wherein this fourth driving situation is assumed in this description to be the same as the first driving situation A, since the corresponding simulations resulted in the same values for both driving situations.

Anhand des in 14 dargestellten Diagramms, insbesondere anhand der entsprechenden Daten, kann eine Zeitschwellenwertnachschlagetabelle erzeugt werden. In der Zeitschwellenwertnachschlagetabelle kann den verschiedenen Geschwindigkeiten vego der jeweilige erste Zeitschwellenwert zugeordnet werden, wenn dieser erste Zeitschwellenwert bei der entsprechenden Geschwindigkeit vego größer als der entsprechende zweite und der entsprechende dritte Zeitschwellenwert ist; den verschiedenen Geschwindigkeiten vego kann in der Zeitschwellenwertnachschlagetabelle der jeweilige zweite Zeitschwellenwert zugeordnet werden, wenn dieser zweite Zeitschwellenwert größer als der entsprechende erste und der entsprechende dritte Zeitschwellenwert ist; und den verschiedenen Geschwindigkeiten vego kann in der Zeitschwellenwertnachschlagetabelle der jeweilige dritte Zeitschwellenwert zugeordnet werden, wenn dieser dritte Zeitschwellenwert größer als der entsprechende erste und der entsprechende zweite Zeitschwellenwert ist. Somit kann den verschiedenen Geschwindigkeiten vego jeweils der größte der entsprechenden Zeitschwellenwerte zugeordnet werden.Based on the 14 A time threshold lookup table can be generated from the diagram shown, in particular from the corresponding data. In the time threshold lookup table, the various speeds v ego can be assigned the respective first time threshold if this first time threshold is greater than the corresponding second and third time thresholds for the corresponding speed v ego ; the various speeds v ego can be assigned the respective second time threshold in the time threshold lookup table if this second time threshold is greater than the corresponding first and third time thresholds; and the various speeds v ego can be assigned the respective third time threshold in the time threshold lookup table if this third time threshold is greater than the corresponding first and second time thresholds. The various speeds v ego can thus be assigned the largest of the corresponding time thresholds.

Als Gesamt-Zeitschwellenwert bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit vego des Kraftfahrzeugs 20 kann somit der größte der Zeitschwellenwerte bei der vorgegebenen Geschwindigkeit vego gewählt werden, beispielsweise gemäß Δ t ¯ c ( υ ego ) = max i S Δ t ¯ c , i ( υ ego )

Figure DE102022212897A1_0054
15 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines speziellen Verfahrens zum Vermeiden oder Vermindern der Kollision des autonomen Kraftfahrzeugs 20 mit dem Objekt 50, das auf der Fahrbahn 32 fährt.The largest of the time threshold values at the given speed v ego can thus be selected as the total time threshold value at a given speed v ego of the motor vehicle 20, for example according to Δ t ¯ c ( υ ego ) = Max i S Δ t ¯ c , i ( υ ego )
Figure DE102022212897A1_0054
15 shows a flow chart of an embodiment of a special method for avoiding or reducing the collision of the autonomous motor vehicle 20 with the object 50 traveling on the roadway 32.

In einem Schritt S80 können die Sensordaten empfangen werden, die dafür repräsentativ sind, dass sich in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 das Objekt 50 befindet. Der Schritt S80 kann beispielsweise korrespondierend zu den Schritten S2, S20 oder S67 abgearbeitet werden.In a step S80, the sensor data can be received which are representative of the fact that the object 50 is located in front of the motor vehicle 20 in the direction of travel. The step S80 can be processed, for example, corresponding to the steps S2, S20 or S67.

In einem Schritt S82 können die Geschwindigkeitsdaten empfangen werden, die für die aktuelle Geschwindigkeit vego des Kraftfahrzeugs 20 repräsentativ sind. Die aktuelle Geschwindigkeit vego kann beispielsweise anhand der Radardaten ermittelt werden oder von der Speichereinheit 26 abgerufen werden.In a step S82, the speed data representative of the current speed v ego of the motor vehicle 20 can be received. The current speed v ego can be determined, for example, from the radar data or retrieved from the storage unit 26.

In einem Schritt S84 kann die Zeitdauer TTC ermittelt werden, die vergeht, bis das Kraftfahrzeug 20 mit dem Objekt 50 kollidiert, abhängig von den Sensordaten und den Geschwindigkeitsdaten. Die Zeitdauer TTC kann definiert sein als Δtc(t) in der Form Δ t c ( t ) : = { 0, d ( t ) < d s d ( t ) d s | d ˙ ( t ) | , d ( t ) d s ,   d ˙ ( t ) < 0 , otherwise

Figure DE102022212897A1_0055
wobei ein Abstand d(t) von dem Kraftfahrzeug zu dem Objekt 50 angegeben werden kann mit d ( t ) = q tgt ( t ) q ego ( t )
Figure DE102022212897A1_0056
wobei qtgt(t) die Position des Objekts 50 zum Zeitpunkt t und qego(t) die Position des Kraftfahrzeugs 20 zum Zeitpunkt t beschreibt. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass qego(t) dem vorstehend erläuterten Positionsvektor x V ( t )
Figure DE102022212897A1_0057
ohne die Fahrzeugorientierung, insbesondere ohne den Gierwinkel des Kraftfahrzeugs 20, entspricht. Die Position qego(t) des Objekts 50 kann anhand der Sensordaten und der Positionsdaten ermittelt werden. Die Position qego(t) des Objekts 50 kann einem voraussichtlichen Aufprallpunkt an dem Objekt 50 entsprechen. Die Position qego(t) des Kraftfahrzeugs 20 kann sich beispielsweise auf eine Position der Mitte des vorderen Stoßfängers des Kraftfahrzeugs 20 beziehen. Der Parameter ds kann sich auf einen vorgegebenen Sicherheitsabstand beziehen, der zu dem Objekt 50 eingehalten werden soll, wenn das Kraftfahrzeug 20 nach dem Bremsen zum Stillstand gekommen ist. Mit ds wird ein virtueller Stoßfänger für das Kraftfahrzeug 20 eingeführt, von dem der Zeitschwellenwert nicht beeinflusst wird, weswegen nachfolgend ds = 0 gesetzt wird.In a step S84, the time period TTC can be determined which elapses until the motor vehicle 20 collides with the object 50, depending on the sensor data and the speed data. The time period TTC can be defined as Δt c (t) in the form Δ t c ( t ) : = { 0, d ( t ) < d s d ( t ) d s | d ˙ ( t ) | , d ( t ) d s , d ˙ ( t ) < 0 , otherwise
Figure DE102022212897A1_0055
where a distance d(t) from the motor vehicle to the object 50 can be specified with d ( t ) = q tgt ( t ) q ego ( t )
Figure DE102022212897A1_0056
where q tgt (t) describes the position of the object 50 at time t and q ego (t) describes the position of the motor vehicle 20 at time t. In this context, it should be noted that q ego (t) corresponds to the position vector explained above x V ( t )
Figure DE102022212897A1_0057
without the vehicle orientation, in particular without the yaw angle of the motor vehicle 20. The position q ego (t) of the object 50 can be determined based on the sensor data and the position data. The position q ego (t) of the object 50 can correspond to a probable point of impact on the object 50. The position q ego (t) of the motor vehicle 20 can, for example, refer to a position of the center of the front bumper of the motor vehicle 20. The parameter d s can refer to a predetermined safety distance that should be maintained from the object 50 when the motor vehicle 20 has come to a standstill after braking. With d s, a virtual bumper for the motor vehicle 20 is introduced, which does not influence the time threshold, which is why d s = 0 is set below.

Folglich gibt die Zeitdauer TTC bzw. Δtc(t) das Zeitintervall von einem aktuellen Zeitpunkt t bis zu einem Moment t+Δtc(t) an, in dem der Sicherheitsabstand ds verletzt wird, wobei davon ausgegangen wird, dass sowohl das Kraftfahrzeug 20 als auch das Objekt 50 eine konstante Geschwindigkeit beibehalten und dass auf Kollisionskurs sind.Consequently, the time period TTC or Δt c (t) indicates the time interval from a current point in time t to a moment t+Δt c (t) at which the safety distance d s is violated, assuming that both the motor vehicle 20 and the object 50 maintain a constant speed and that they are on a collision course.

In dem Schritt S86 kann der geschwindigkeitsabhängige Zeitschwellenwert Δt c,i abhängig von den Geschwindigkeitsdaten, insbesondere abhängig von der Geschwindigkeit vego des Kraftfahrzeugs 20, ermittelt werden. Der geschwindigkeitsabhängige Zeitschwellenwert Δt c,i kann beispielsweise anhand der Zeitschwellenwertnachschlagetabelle ermittelt werden.In step S86, the speed-dependent time threshold value Δt c,i depending on the speed data, in particular depending on the speed v ego of the motor vehicle 20. The speed-dependent time threshold value Δt For example , c,i can be determined using the time threshold lookup table.

In einem Schritt S87 kann geprüft werden, ob die ermittelte Zeitdauer TTC kleiner als der ermittelte Zeitschwellenwert ist. Ist die Bedingung des Schritts S87 erfüllt, so kann die Bearbeitung erneut in dem Schritt S80 fortgesetzt werden. Ist die Bedingung des Schritts S87 nicht erfüllt, so kann die Bearbeitung in einem Schritt S88 fortgesetzt werden.In a step S87, it can be checked whether the determined time period TTC is less than the determined time threshold value. If the condition of step S87 is met, processing can be continued again in step S80. If the condition of step S87 is not met, processing can be continued in a step S88.

In einem Schritt S88 kann das Steuersignal für die Bremseinrichtung 24 des Kraftfahrzeugs 20 erzeugt werden.In a step S88, the control signal for the braking device 24 of the motor vehicle 20 can be generated.

Falls die Sensordaten dafür repräsentativ sind, dass sich in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 zwei oder mehr der Objekte 50 befinden, kann zu jedem der Objekte 50 die Zeitdauer TTC ermittelt werden, die vergeht, bis das Kraftfahrzeug 20 mit dem entsprechenden Objekt 50 kollidiert, abhängig von den Sensordaten und den Geschwindigkeitsdaten. Das Steuersignal für die Bremseinrichtung 24 kann dann erzeugt werden, falls eine der ermittelten Zeitdauern TTC kleiner als der ermittelte Zeitschwellenwert ist.If the sensor data are representative of the fact that two or more of the objects 50 are located in the direction of travel in front of the motor vehicle 20, the time period TTC that elapses until the motor vehicle 20 collides with the corresponding object 50 can be determined for each of the objects 50, depending on the sensor data and the speed data. The control signal for the braking device 24 can then be generated if one of the determined time periods TTC is less than the determined time threshold value.

16 zeigt ein Diagramm, in dem mehrere beispielhafte Längen IROI des interessierenden Bereichs 60 in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit vego des Kraftfahrzeugs 20 dargestellt sind. Das Diagramm gemäß 16 und insbesondere die Verläufe der Längen IROI können beispielsweise mittels den einzelnen Fahrsituation entsprechenden Simulationen oder empirisch im Vorfeld ermittelt werden, beispielsweise von dem Hersteller des Steuergeräts 25 und/oder des Kraftfahrzeugs 20. 16 shows a diagram in which several exemplary lengths I ROI of the region of interest 60 are shown as a function of the speed v ego of the motor vehicle 20. The diagram according to 16 and in particular the courses of the lengths I ROI can be determined, for example, by means of simulations corresponding to the individual driving situation or empirically in advance, for example by the manufacturer of the control unit 25 and/or the motor vehicle 20.

Die Längen IROI des interessierenden Bereichs 60 zu einer der Fahrsituationen i können beispielsweise ermittelt werden gemäß l ROI , i ( υ ego ) = d ¯ i ( υ ego ) + 0.8 υ ego , i S

Figure DE102022212897A1_0058
wobei d l einem Auslöseabstand in der entsprechenden Fahrsituation entspricht, i wieder die Fahrsituation A, B, C angibt, und der Zusatzterm „0,8vego“ vorgesehen ist, der verhindert, dass das Bremsen des Kraftfahrzeugs 20 aufgrund eines der Objekte 50 genau in dem Moment ausgelöst wird, in dem das entsprechende Objekt 50 in den interessierenden Bereich 60 eintritt, was eine kleine Verzögerung bei der Auslösung des Bremsvorgangs verursachen könnte. Dieser Zusatzterm, insbesondere sein Betrag, kann beispielsweise empirisch oder mittels Simulation ermittelt und dann vorgeben werden. Somit ergeben sich zu den verschiedenen Geschwindigkeiten vego je drei verschiedene Längen IROI des interessierenden Bereichs, insbesondere erste Längen IROI,1 für die erste Fahrsituation A, zweite Längen IROI,2 für die zweite Fahrsituation B und dritte Längen IROI,3 für die Fahrsituation C.The lengths I ROI of the region of interest 60 for one of the driving situations i can be determined, for example, according to l ROI , i ( υ ego ) = d ¯ i ( υ ego ) + 0.8 υ ego , i S
Figure DE102022212897A1_0058
where d l corresponds to a triggering distance in the corresponding driving situation, i again indicates the driving situation A, B, C, and the additional term "0.8v ego " is provided, which prevents the braking of the motor vehicle 20 due to one of the objects 50 from being triggered at the exact moment in which the corresponding object 50 enters the area of interest 60, which could cause a small delay in the triggering of the braking process. This additional term, in particular its amount, can be determined empirically or by means of Simulation and then specified. This results in three different lengths I ROI of the area of interest for the different speeds v ego , in particular first lengths I ROI,1 for the first driving situation A, second lengths I ROI,2 for the second driving situation B and third lengths I ROI,3 for the driving situation C.

Anhand des in 16 dargestellten Diagramms, insbesondere anhand der entsprechenden Daten, kann eine Längennachschlagetabelle erzeugt werden. In der Längennachschlagetabelle kann den verschiedenen Geschwindigkeiten vego die jeweilige erste Länge lROI,1 zugeordnet werden, wenn diese erste Länge lROI,1 bei der entsprechenden Geschwindigkeit vego größer als die entsprechende zweite und dritte Länge lROI,2, lROI,3 ist; den verschiedenen Geschwindigkeiten vego kann die jeweilige zweite Länge lROI,2 zugeordnet werden, wenn diese zweite Länge lROI,2 bei der entsprechenden Geschwindigkeit vego größer als die entsprechende erste und dritte Länge lROI,1, lROI,3 ist; und den verschiedenen Geschwindigkeiten vego kann die jeweilige dritte Länge lROI,3 zugeordnet werden, wenn diese dritte Länge lROI,3 bei der entsprechenden Geschwindigkeit vego größer als die entsprechende erste und zweite Länge lROI,1, lROI,2 ist. Somit kann den verschiedenen Geschwindigkeiten vego Längennachschlagetabelle jeweils die größte der entsprechenden Längen Länge lROI,i zugeordnet werden.Based on the 16 A length lookup table can be generated from the diagram shown, in particular on the basis of the corresponding data. In the length lookup table, the various speeds v ego can be assigned the respective first length l ROI,1 if this first length l ROI,1 is greater than the corresponding second and third lengths l ROI,2 , l ROI,3 at the corresponding speed v ego ; the various speeds v ego can be assigned the respective second length l ROI,2 if this second length l ROI,2 is greater than the corresponding first and third lengths l ROI,1 , l ROI,3 at the corresponding speed v ego ; and the various speeds v ego can be assigned the respective third length l ROI,3 if this third length l ROI,3 is greater than the corresponding first and second lengths l ROI,1 , l ROI,2 at the corresponding speed v ego . The various speeds v ego length lookup table can thus be assigned the largest of the corresponding lengths length l ROI, i in each case.

Für die Ermittlung des interessierenden Bereichs 60, insbesondere für die Ermittlung dessen Länge lROI kann somit die größte Länge lROI,i in den Fahrsituationen i bei der Geschwindigkeit vego des Kraftfahrzeugs 20 verwendet werden, beispielsweise gemäß l ROI ( υ ego ) = max i S l ROI , i ( υ ego )

Figure DE102022212897A1_0059
17 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines speziellen Verfahrens zum Vermeiden oder Vermindern der Kollision des autonomen Kraftfahrzeugs 20 mit dem Objekt 50.For determining the region of interest 60, in particular for determining its length l ROI , the greatest length l ROI,i in the driving situations i at the speed v ego of the motor vehicle 20 can thus be used, for example according to l ROI ( υ ego ) = Max i S l ROI , i ( υ ego )
Figure DE102022212897A1_0059
17 shows a flow chart of an embodiment of a special method for avoiding or reducing the collision of the autonomous motor vehicle 20 with the object 50.

Ein Schritt S90 kann korrespondierend zu dem Schritt S80 abgearbeitet werden.A step S90 can be processed corresponding to the step S80.

In einem Schritt S91 können die Positionsdaten, die für die aktuelle Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs 20 repräsentativ sind, empfangen werden, beispielsweise korrespondierend zu dem Schritt S22.In a step S91, the position data representative of the current vehicle position of the motor vehicle 20 can be received, for example corresponding to the step S22.

In einem Schritt S91 können die Geschwindigkeitsdaten empfangen werden, beispielsweise korrespondierend zu dem Schritt S24.In a step S91, the speed data can be received, for example corresponding to the step S24.

In einem Schritt S93 kann die Zeitdauer TTC ermittelt werden, beispielsweise korrespondierend zu dem Schritt S84.In a step S93, the time period TTC can be determined, for example corresponding to the step S84.

In einem Schritt S94 kann der Zeitschwellenwert ermittelt werden, beispielsweise korrespondierend zu dem Schritt S86.In a step S94, the time threshold value can be determined, for example corresponding to step S86.

In einem Schritt S95 kann die Länge IROI des interessierenden Bereichs 60, der sich auf der Fahrbahn 32 in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 20 befindet, abhängig von der Zeitdauer TTC und den Geschwindigkeitsdaten ermittelt werden, beispielsweise anhand der Längennachschlagetabelle. Alternativ oder zusätzlich kann die Länge IROI des interessierenden Bereichs 60 ermittelt werden, indem abhängig von der Geschwindigkeit vego des Kraftfahrzeugs 20 und dem ermittelten Zeitschwellenwert ein Auslöseabstand ermittelt wird, wobei der Auslöseabstand der Abstand zwischen dem Objekt 50 und dem Kraftfahrzeug 20 ist, den das Objekt 50 zu dem Kraftfahrzeug 20 hat, wenn die Zeitdauer TTC den entsprechenden Zeitschwellenwert unterschreitet. Dabei kann die Länge IROI so gewählt werden, dass sie größer als der Auslöseabstand ist.In a step S95, the length I ROI of the region of interest 60, which is located on the roadway 32 in the direction of travel in front of the motor vehicle 20, can be determined depending on the time period TTC and the speed data, for example using the length lookup table. Alternatively or additionally, the length I ROI of the region of interest 60 can be determined by determining a trigger distance depending on the speed v ego of the motor vehicle 20 and the determined time threshold value, wherein the trigger distance is the distance between the object 50 and the motor vehicle 20 that the object 50 has from the motor vehicle 20 when the time period TTC falls below the corresponding time threshold value. The length I ROI can be selected so that it is greater than the trigger distance.

In einem Schritt S96 kann der interessierende Bereich 60 mit der ermittelten Länge IROI abhängig von den Positionsdaten ermittelt werden, insbesondere positionsbasiert, wie im Vorhergehenden erläutert.In a step S96, the region of interest 60 with the determined length I ROI can be determined depending on the position data, in particular position-based, as explained above.

In einem Schritt S97 kann geprüft werden, ob sich das Objekt 50 in dem interessierenden Bereich 60 befindet, abhängig von den Sensordaten, beispielsweise korrespondierend zu dem Schritt S66 und/oder korrespondierend zu dem mit Bezug zu 8 erläuterten Verfahren.In a step S97, it can be checked whether the object 50 is located in the region of interest 60, depending on the sensor data, for example corresponding to the step S66 and/or corresponding to the step S66 with reference to 8th explained procedures.

In einem Schritt S99 kann das Steuersignal für die Bremseinrichtung 24 erzeugt werden, beispielsweise korrespondierend zu einem der Schritte S12, S36 oder S56.In a step S99, the control signal for the braking device 24 can be generated, for example corresponding to one of the steps S12, S36 or S56.

Das im Vorhergehenden erläuterte allgemeine Verfahren zum Vermeiden oder Vermindern der Kollision des autonomen Kraftfahrzeugs 20 mit dem Objekt 50, die im Vorhergehenden erläuterten speziellen Verfahren zum Vermeiden oder Vermindern der Kollision des autonomen Kraftfahrzeugs 20 mit dem Objekt 50 und/oder die anderen im Vorhergehenden erläuterten Verfahren können beliebig miteinander kombiniert werden. Beispielsweise kann das allgemeine Verfahren als Grundgerüst dienen und die speziellen Verfahren können wahlweise, beispielsweise abhängig von der speziellen Anwendung, als Bausteine des Grundgerüst dienen. Beispielsweise kann bei dem mit Bezug zu 2 erläuterten Verfahren überprüft werden, ob der interessierende Bereich 60 positionsbasiert oder geschwindigkeitsbasiert ermittelt werden soll, beispielsweise wie bei dem mit Bezug zu 3 erläuterten Verfahren. Alternativ oder zusätzlich können bei dem mit Bezug zu 2 erläuterten Verfahren die Sensordaten fusioniert werden, wie bei dem mit Bezug zu 5 erläuterten Verfahren. Alternativ oder zusätzlich kann bei dem mit Bezug zu 2 erläuterten Verfahren der interessierende Bereich 60 positionsbasiert ermittelt werden, beispielsweise wie bei dem mit Bezug zu 8 erläuterten Verfahren. Alternativ oder zusätzlich kann bei dem mit Bezug zu 2 erläuterten Verfahren geprüft werden, ob sich das Objekt 50 in dem interessierenden Bereich 60 befindet oder nicht, beispielsweise wie bei dem mit Bezug zu 9 erläuterten Verfahren. Alternativ oder zusätzlich kann bei dem mit Bezug zu 2 erläuterten Verfahren der interessierende Bereich 60 geschwindigkeitsbasiert ermittelt werden, beispielsweise wie bei dem mit Bezug zu 11 erläuterten Verfahren. Alternativ oder zusätzlich kann bei dem mit Bezug zu 2 erläuterten Verfahren geprüft werden, ob sich das Kraftfahrzeug 20 aktuell auf der Fahrspur 34, 36 befindet, beispielsweise wie bei dem mit Bezug zu 13 erläuterten Verfahren. Alternativ oder zusätzlich kann bei dem mit Bezug zu 2 erläuterten Verfahren die Zeitdauer TTC ermittelt werden, beispielsweise wie bei dem mit Bezug zu 15 erläuterten Verfahren. Alternativ oder zusätzlich kann bei dem mit Bezug zu 2 erläuterten Verfahren die Länge IROI des interessierenden Bereichs 60 ermittelt werden, beispielsweise wie bei dem mit Bezug zu 17 erläuterten Verfahren.The general method explained above for avoiding or reducing the collision of the autonomous motor vehicle 20 with the object 50, the special methods explained above for avoiding or reducing the collision of the autonomous motor vehicle 20 with the object 50 and/or the other methods explained above can be combined with each other as desired. For example, the general method can serve as a basic framework and the special methods can optionally serve as building blocks of the basic framework, for example depending on the specific application. For example, in the case of the method described with reference to 2 The method explained above can be used to check whether the region of interest 60 is position-based or speed-based determination, for example as in the case of 3 Alternatively or additionally, the procedure described in 2 explained method, the sensor data are fused, as in the case of the one with reference to 5 Alternatively or additionally, the procedure described in 2 explained methods, the region of interest 60 can be determined position-based, for example as in the case with reference to 8th Alternatively or additionally, the procedure described in 2 It can be checked whether the object 50 is located in the region of interest 60 or not, for example as in the method described with reference to 9 Alternatively or additionally, the procedure described in 2 explained methods, the region of interest 60 can be determined based on speed, for example as in the case with reference to 11 Alternatively or additionally, the procedure described in 2 It can be checked whether the motor vehicle 20 is currently in the lane 34, 36, for example as in the case with reference to 13 Alternatively or additionally, the procedure described in 2 The time period TTC can be determined using the method explained, for example as in the case of the method referred to 15 Alternatively or additionally, the procedure described in 2 The length I ROI of the region of interest 60 can be determined using the method explained above, for example as in the method described with reference to 17 explained procedures.

Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „ein“, „einer“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be noted that "having" does not exclude other elements or steps and "a", "an" or "an" does not exclude a plurality. It should also be noted that features or steps that have been described with reference to one of the above embodiments can also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be regarded as a limitation.

BezugszeichenReference symbols

2020
KraftfahrzeugMotor vehicle
2121
PassagierkabinePassenger cabin
2222
Türdoor
2323
RäderWheels
2424
BremseinrichtungBraking device
2525
SteuergerätControl unit
2626
SpeichereinheitStorage unit
2727
Prozessorprocessor
3030
DisplayDisplay
3232
Fahrbahnroadway
3434
erste Fahrspurfirst lane
3535
MittellinieCenterline
3636
zweite Fahrspursecond lane
3737
erster Seitenrandfirst page margin
3838
RadarobjektRadar object
3939
zweiter Seitenrandsecond page margin
4040
KonturpunktContour point
4242
FusionsobjektFusion object
4444
Geschwindigkeitsvektor Nur-RadarobjektVelocity vector radar-only object
4646
Geschwindigkeitsvektor Nur-LidarobjektVelocity vector lidar-only object
4848
Geschwindigkeitsvektor FusionsobjektVelocity vector fusion object
5050
Objektobject
5252
erster Außenpunktfirst outer point
5454
zweiter Außenpunktsecond outer point
5656
erste Außenbegrenzungfirst outer boundary
5858
zweite Außenbegrenzungsecond outer boundary
6060
interessierender Bereicharea of interest
6262
Frontfront
6464
HeckRear
9090
erste Fahrliniefirst route
9292
zweite Fahrliniesecond route
9494
erster Referenzpunktefirst reference points
9696
zweite Referenzpunktesecond reference points
9898
Geschwindigkeitsvektor KraftfahrzeugVelocity vector motor vehicle
VV
longitudinale Achse des Kraftfahrzeugslongitudinal axis of the motor vehicle
LL
Index der FahrspurenIndex of lanes
vlongvlong
Longitudinalgeschwindigkeit des ZentrumsLongitudinal velocity of the center
vegovego
Geschwindigkeit des KraftfahrzeugsSpeed of the motor vehicle
ωegoωego
Gierrate des KraftfahrzeugsYaw rate of the vehicle
ωmωm
gemessene Gierratemeasured yaw rate
IROIIROI
Länge des interessierenden BereichsLength of the area of interest
lFlF
Länge des Rahmens des virtuellen FahrradsLength of the frame of the virtual bike
lLlL
Länge der entsprechenden Fahrspur bis zu dem entsprechenden ReferenzpunktLength of the corresponding lane to the corresponding reference point
TTCTTC
ZeitdauerDuration
ZZ
geometrisches Zentrum des Kraftfahrzeugsgeometric center of the motor vehicle
dtengl
Zielabstand zum ObjektTarget distance to object
RICRRICR
Radius RICR um RotationszentrumRadius R ICR around rotation center
j, ij, i
Laufvariable, natürliche ZahlenRunning variables, natural numbers
S2-S99S2-S99
Schritte zwei bis neunundneunzigSteps two to ninety-nine

Claims (8)

Verfahren zum Ermitteln einer Wahrscheinlichkeit, mit der sich ein autonomes Kraftfahrzeug (20) auf einer Fahrspur (34, 36) einer Fahrbahn (32) befindet, das Verfahren aufweisend: Empfangen von Positionsdaten, die für eine aktuelle Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs (20) repräsentativ sind; Ermitteln mindestens einer Referenzpunktposition eines Referenzpunkts (94, 96) entlang der Fahrspur (34, 36), anhand einer ersten Fahrspurnachschlagetabelle, die der Fahrspur (34, 36) zugeordnet ist und in der Referenzpunkten (94, 96) entsprechende Referenzpunktpositionen zugeordnet sind, abhängig von den Positionsdaten, wobei die Referenzpunkte (94, 96) für einen Verlauf der Fahrspur (34, 36) in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug (20) repräsentativ sind und wobei die ermittelte Referenzpunktposition der aktuellen Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs (20) am nächsten liegt; Ermitteln eines Abstands der ermittelten Referenzpunktposition zu der aktuellen Fahrzeugposition; und Ermitteln der Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug (20) auf der Fahrspur (34) befindet, abhängig von dem Abstand.Method for determining a probability with which an autonomous motor vehicle (20) is located in a lane (34, 36) of a roadway (32), the method comprising: Receiving position data that are representative of a current vehicle position of the motor vehicle (20); Determining at least one reference point position of a reference point (94, 96) along the lane (34, 36) using a first lane lookup table that is assigned to the lane (34, 36) and in which reference points (94, 96) are assigned corresponding reference point positions, depending on the position data, wherein the reference points (94, 96) are representative of a course of the lane (34, 36) in the direction of travel in front of the motor vehicle (20) and wherein the determined reference point position is closest to the current vehicle position of the motor vehicle (20); Determining a distance of the determined reference point position to the current vehicle position; and Determining the probability that the motor vehicle (20) is in the lane (34) depending on the distance. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug (20) auf der Fahrspur (34, 36) befindet, mit einem vorgegebenen Fahrspurschwellenwert verglichen wird; das Kraftfahrzeug (20) als sich nicht auf der Fahrspur (34, 36) befindend klassifiziert wird, wenn die Wahrscheinlichkeit kleiner als der Fahrspurschwellenwert ist; und das Kraftfahrzeug (20) als sich auf der Fahrspur (34, 36) befindend klassifiziert wird, wenn die Wahrscheinlichkeit gleich wie oder größer als der Fahrspurschwellenwert ist.Procedure according to Claim 1 , wherein the probability with which the motor vehicle (20) is in the lane (34, 36) is compared with a predetermined lane threshold value; the motor vehicle (20) is classified as not being in the lane (34, 36) if the probability is less than the lane threshold value; and the motor vehicle (20) is classified as being in the lane (34, 36) if the probability is equal to or greater than the lane threshold value. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Positionsdaten für eine aktuelle Kraftfahrzeugorientierung des Kraftfahrzeugs (20) repräsentativ sind; in der ersten Fahrspurnachschlagetabelle den Referenzpunkten (94, 96) jeweils eine Fahrspurorientierung der Fahrspur (34, 36) an den entsprechenden Referenzpunkten (94, 96) zugeordnet ist; die Fahrspurorientierung an der Referenzpunktposition, die dem entsprechenden Referenzpunkt (94, 96) zugeordnet ist und die der aktuellen Kraftfahrzeugposition am nächsten liegt, anhand der ersten Fahrspurnachschlagetabelle ermittelt wird; eine Abweichung der aktuellen Kraftfahrzeugorientierung von der ermittelten Fahrspurorientierung ermittelt wird; und die Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug (20) auf der Fahrspur (34, 36) befindet, abhängig von der Abweichung ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the position data are representative of a current motor vehicle orientation of the motor vehicle (20); in the first lane lookup table, the reference points (94, 96) are each assigned a lane orientation of the lane (34, 36) at the corresponding reference points (94, 96); the lane orientation at the reference point position that is assigned to the corresponding reference point (94, 96) and that is closest to the current motor vehicle position is determined using the first lane lookup table; a deviation of the current motor vehicle orientation from the determined lane orientation is determined; and the probability with which the motor vehicle (20) is in the lane (34, 36) is determined depending on the deviation. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug (20) dazu konfiguriert ist, auf der Fahrspur (34, 36) wahlweise in eine erste Fahrtrichtung oder in eine der ersten Fahrtrichtung entgegengesetzten zweiten Fahrtrichtung zu fahren; die erste Fahrspurnachschlagetabelle für den Verlauf der Fahrspur (34, 36) in der ersten Fahrtrichtung repräsentativ ist; eine aktuelle Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs (20) ermittelt wird; die Referenzpunktposition, die der aktuellen Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs (20) am nächsten liegt, anhand der ersten Fahrspurnachschlagetabelle ermittelt wird, wenn die aktuelle Fahrtrichtung der ersten Fahrtrichtung entspricht; und die Referenzpunktposition, die der aktuellen Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs (20) am nächsten liegt, anhand einer zweiten Fahrspurnachschlagetabelle ermittelt wird, wenn die aktuelle Fahrtrichtung der zweiten Fahrtrichtung entspricht, wobei in der zweiten Fahrspurnachschlagetabelle Referenzpunktpositionen Referenzpunkten (94, 96) zugeordnet sind, die für einen Verlauf der Fahrspur (34, 36) in der zweiten Fahrtrichtung repräsentativ sind.Method according to one of the preceding claims, wherein the motor vehicle (20) is configured to drive on the lane (34, 36) optionally in a first direction of travel or in a second direction of travel opposite to the first direction of travel; the first lane lookup table is representative of the course of the lane (34, 36) in the first direction of travel; a current direction of travel of the motor vehicle (20) is determined; the reference point position that is closest to the current vehicle position of the motor vehicle (20) is determined using the first lane lookup table if the current direction of travel corresponds to the first direction of travel; and the reference point position that is closest to the current vehicle position of the motor vehicle (20) is determined using a second lane lookup table if the current direction of travel corresponds to the second direction of travel, wherein in the second lane lookup table reference point positions are assigned to reference points (94, 96) that are representative of a course of the lane (34, 36) in the second direction of travel. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Fahrbahn (32) als erste Fahrspur (34) die Fahrspur (34) und mindestens eine zweite Fahrspur (36) direkt neben der ersten Fahrspur (34) aufweist; und die Referenzpunktposition, die der aktuellen Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs (20) am nächsten liegt, anhand einer dritten Fahrspurnachschlagetabelle ermittelt wird, wobei in der dritten Fahrspurnachschlagetabelle Referenzpunktpositionen Referenzpunkten (94, 96) zugeordnet sind, die für einen Verlauf der zweiten Fahrspur (36) repräsentativ sind.Method according to one of the preceding claims, wherein the roadway (32) has the lane (34) as the first lane (34) and at least one second lane (36) directly next to the first lane (34); and the reference point position that is closest to the current vehicle position of the motor vehicle (20) is determined using a third lane lookup table, wherein reference point positions in the third lane lookup table are assigned to reference points (94, 96) that are representative of a course of the second lane (36). Steuergerät (25) zum Ermitteln einer Wahrscheinlichkeit, mit der sich ein autonomes Kraftfahrzeug (20) auf einer Fahrspur (34, 36) einer Fahrbahn (32) befindet, das Steuergerät (22) aufweisend: eine Speichereinheit (26) zum Speichern von Positionsdaten und mindestens einer Fahrspurnachschlagetabelle, die der Fahrspur (34, 36) zugeordnet ist und in der Referenzpunkten (94, 96) entsprechende Referenzpunktpositionen zugeordnet sind, wobei die Referenzpunkte (94, 96) für einen Verlauf der Fahrspur (34, 36) in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug (20) repräsentativ sind; und einen Prozessor (27), der dazu konfiguriert ist, das Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche abzuarbeiten.Control device (25) for determining a probability with which an autonomous motor vehicle (20) is on a lane (34, 36) of a vehicle lane (32), the control unit (22) comprising: a memory unit (26) for storing position data and at least one lane lookup table which is assigned to the lane (34, 36) and in which reference points (94, 96) are assigned corresponding reference point positions, wherein the reference points (94, 96) are representative of a course of the lane (34, 36) in the direction of travel in front of the motor vehicle (20); and a processor (27) which is configured to execute the method according to one of the preceding claims. Computerprogramm zum Ermitteln einer Wahrscheinlichkeit, mit der sich ein autonomes Kraftfahrzeug (20) auf einer Fahrspur (34, 36) einer Fahrbahn (32) befindet, wobei das Computerprogramm Instruktionen aufweist, die bewirken, dass das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 abgearbeitet wird, wenn sie von einem Steuergerät (22) nach Anspruch 6 ausgeführt werden.Computer program for determining a probability with which an autonomous motor vehicle (20) is located on a lane (34, 36) of a roadway (32), wherein the computer program has instructions which cause the method according to one of the Claims 1 until 5 is processed when it is sent from a control unit (22) to Claim 6 be executed. Computerlesbares Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm nach Anspruch 7 gespeichert ist.Computer-readable storage medium on which a computer program is Claim 7 is stored.
DE102022212897.4A 2022-11-30 2022-11-30 Method, control device and computer program for determining a probability with which an autonomous motor vehicle is located in a lane of a roadway, and computer-readable storage medium Pending DE102022212897A1 (en)

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