EP3439933A2 - Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines fahrzeugs

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Publication number
EP3439933A2
EP3439933A2 EP17713278.4A EP17713278A EP3439933A2 EP 3439933 A2 EP3439933 A2 EP 3439933A2 EP 17713278 A EP17713278 A EP 17713278A EP 3439933 A2 EP3439933 A2 EP 3439933A2
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EP
European Patent Office
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vehicle
control
parameter
partially automated
operated
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17713278.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heiko Freienstein
Joerg Moennich
Gian Antonio D'addetta
Florian Oesterle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3439933A2 publication Critical patent/EP3439933A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60W2556/65—Data transmitted between vehicles

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for operating a
  • Driving functions can be performed highly automated.
  • the transverse and / or longitudinal guidance can be regulated automatically, so that only a few interventions by the driver are necessary.
  • a method for a vehicle is presented with which a determination is made as to whether an additional vehicle located in an environment of the vehicle is operated at least partially automated.
  • the method comprises the following steps:
  • the inventive method has the advantage that it can be determined whether there are other vehicles in the vicinity of the vehicle, which are operated at least partially automated. Under partially automated operation is understood here that the transverse and or longitudinal guidance of the other vehicle automated. Examples of corresponding systems are
  • Cruise control Cruise control, lane departure warning, construction site assistants, systems such as Adaptive Cruise Control, traffic jam assistants, etc.
  • the other vehicle can also be operated highly automated or fully automated, so that the driver has to intervene only occasionally or not at all in the vehicle guidance.
  • measures can be taken in the vehicle, for example, issued signals or warnings or intervene in driving dynamics of the vehicle done that make driving safer overall and
  • the vehicle is equipped with a Car2x communication module with which at least one parameter of the further vehicle is detected.
  • This embodiment of the method offers the advantage that a determination as to whether the further vehicle is operated at least partially automated can be carried out very easily.
  • the received signal which receives information about the degree of automation of the other vehicle, the determination of whether the other vehicle is operated at least partially automated, be performed directly in the vehicle.
  • the degree of automation of a vehicle indicates whether a vehicle is operated at least partially automated or highly automated or fully automated. Possibly. can he
  • Degree of automation also contain detailed information about active driving functions of the vehicles or individual systems or components that are automatically operated or controlled.
  • the vehicle is with a
  • Vehicle is operated at least partially automated, even without a special communication tool can be done, with which the vehicle can communicate with the other vehicle.
  • the other vehicle does not have to actively give out a signal that describes its state.
  • the detection of the degree of automation, or whether the other vehicle is operated at least partially automated can be done independently of the configuration of the other vehicle.
  • the parameters detected by means of the environment sensor system may be, for example, the position, the speed, the braking or acceleration behavior, the presence or the position of a driver of the further vehicle.
  • the surroundings of the vehicle can be understood as the detection area of the surroundings sensor system. If a Car2x communication module is installed, the environment can also describe a certain radius around the vehicle or freely definable areas in front of and behind the vehicle. The dimensions of the areas can depend on the traffic situation and the speed.
  • Parameter a detected by means of the environment sensor driving trajectory of the other vehicle offers the advantage that an analysis of the driving behavior of the further vehicle can be carried out on the basis of the parameter which includes the driving trajectory. On the basis of trajectory conclusions about the degree of automation can be concluded and it can thus determine whether the other vehicle is operated at least partially automated. For example, that can
  • the determined trajectory can be based on artificial or
  • the determination is made as to whether the further vehicle is operated at least partially automated based on
  • This profile is determined on the basis of the acquired driving trajectory.
  • This embodiment of the invention has the advantage that an analysis of the braking or acceleration profile for determining whether the further vehicle is operated at least partially automated, is used.
  • predetermined braking or acceleration profile may differ from a profile typical of a human driver. An indication of this would be
  • a uniform acceleration or maximum values of the acceleration which guarantee, for example, a certain comfort of the vehicle occupants.
  • the determination is made as to whether the further vehicle is operated at least partially automated based on
  • This embodiment of the invention has the advantage that, based on recurrent patterns in the driving behavior of the other vehicle conclusions on the
  • Degree of automation can be closed.
  • the recurring patterns may be in repeated braking or acceleration operations, each performed with equal or very similar intensity.
  • reactions of the other vehicle on the driving behavior of the vehicle can be examined for patterns. For example, it can be analyzed how the other vehicle reacts to steering, acceleration or braking operations of the vehicle. If both the vehicle and the other vehicle are at least partially automated, then it could be in possibly resulting
  • Vehicles can be used for the determination.
  • Repetitive patterns in which the vehicle or the other vehicle repeatedly performs actions having an opposite effect also indicate the degree of automation of the other vehicle. Such or similar patterns are used in the
  • control loops Also referred to as control loops below.
  • Another aspect of the present invention is a method for operating an at least partially automated vehicle, comprising the following steps:
  • Vehicle in an environment of the vehicle
  • the procedure contributes to increasing traffic safety in situations involving several semi-automated guided vehicles.
  • this situation can be defused early. This is done according to the invention by an intervention in the driving dynamics of the vehicle, depending on the determined conflict and / or
  • Conceivable conflict situations are, for example, non-regulated situations in terms of traffic law, in which an agreement can be achieved by human communication when driving by human drivers, for example in unexplained priority situations at an intersection, when parking or when changing lanes.
  • conflict situations can also occur in regulated traffic situations, for example when it comes to planning the best possible trajectories in order to maintain the most reliable distances between the vehicles.
  • it can be independent of one
  • An intervention in the driving dynamics can be realized in different ways. Possible, for example, interventions in the longitudinal and / or
  • Transverse dynamics of the vehicle braking, accelerating, adjusting a steering angle or steering torque.
  • An intervention in the driving dynamics of the vehicle also takes place when individual control parameters of the vehicle are changed, either for detecting the environment, such as a changed sampling rate, or at least partially automated operation of the
  • a change of control parameters for example, can cause the vehicle to execute a driving action faster or delayed.
  • An intervention in the driving dynamics therefore also includes all actions or changes of parameters which change the resulting driving trajectory of the vehicle.
  • Regulating loops are detected in the vehicle control of the vehicle or the other vehicle and can be intervened based on the detected system feedback or control loops in the vehicle dynamics.
  • System feedbacks are hereby understood to be repeated control processes in the system of the vehicle or of the further vehicle, which are attributable to at least partially automated control processes of the respective other vehicle. For example, repetitive braking due to a
  • Rule loops are understood to be repetitive patterns in which the vehicle or other vehicle repeatedly performs actions that have conflicting or self-reinforcing effects.
  • the vehicle is operated based on at least one control parameter.
  • the intervention in the driving dynamics is based on a change of the at least one control parameter.
  • Hazardous situation which could arise from system feedback or control loops is defused or resolved by a change in the at least one control parameter.
  • the at least one control parameter regulates
  • At least one subfunction which for the operation of at least semi-automated vehicle is used.
  • the at least one control parameter for example a time interval between the recognition of a meaningful intervention in the driving dynamics of the vehicle and the execution of the intervention in the driving dynamics, a system feedback or a control loop can be interrupted / resolved.
  • Cycle time changes the change of the scan (eg the position of further vehicles), the number of cycles until a control strategy becomes active (regulation not after every scan, but for example after every 5th scan), the change of measurement cycles or a change the attenuation of individual control parameters are understood.
  • the choice of parameters can be comparable to a change of parameters in control engineering, for example in PID controllers with proportional elements, integration elements or
  • Intervene longitudinal dynamics of the vehicle For example. For example, speeds, acceleration values, steering moments or steering angles or distances to lateral or in front of the vehicle objects can be changed.
  • the change of the at least one control parameter takes place in such a way that the control parameter is selected from a defined one by a randomly selected new control parameter
  • Control parameter space is replaced.
  • This embodiment further contributes to resolving system feedbacks or loops.
  • a replacement of the control parameter here means that the parameter is changed.
  • any rule parameter from the rule parameter space used to the previous one is changed.
  • a random value can be added to the previous rule parameter or subtracted from the rule parameter, or the previous rule parameter multiplied by a random value. It can of course also be determined whether a control parameter should be larger or smaller. The exact values can then be determined at random. However, the newly created value of the control parameter should be able to be found after its change in the previously defined control parameter space.
  • the control parameter space can for example consist of an upper and a lower limit / barrier.
  • the randomness of the new value can be realized in various ways. To implement this method, common algorithms can be used to generate a random number from a defined interval.
  • a method for preparing a control of a restraint system of a vehicle is also claimed.
  • the activation of the restraint system is prepared when an at least partially automated operated further vehicle is detected in an environment of the vehicle.
  • Vehicle occupant of the vehicle is increased.
  • the at least one existing in the vehicle restraint system is prepared so that the restraint system can be used in the event of an accident best adapted to the situation.
  • Semi-automated operated further vehicle using the method described above to determine whether a located in an environment of the vehicle further vehicle is operated at least partially automated, detects.
  • the preparation of the activation of the restraint system by a change in the number of Thresholds and / or an increase or decrease of thresholds and / or an activation of reversible and / or irreversible actuators and / or an increase of pressures in braking and / or steering systems.
  • Such a preparation can for example be a change of
  • Triggering thresholds in airbag deployment algorithms The same applies to algorithms for triggering belt tensioners, for intervening in the driving dynamics (eg ESP) or for positioning the driver (belt, active seat, etc.). It is also conceivable to adjust pressures in the vehicle, which are useful, for example, for controlling the steering, the ESP or other actuators. It is also conceivable that reversible retaining means such as electric belt tensioners are controlled.
  • a control device is additionally claimed, which is set up to carry out at least one of the methods according to the invention or its embodiments.
  • a further aspect of the present invention is a computer program which is set up to carry out at least one of the methods according to the invention or embodiments thereof.
  • Another aspect of the invention is a machine-readable storage medium storing the computer program of the present invention.
  • FIG. 1 shows a possible conflict or dangerous situation between two vehicles.
  • FIG. 2 shows a possible conflict or dangerous situation between two vehicles.
  • FIG. 3 shows a possible conflict situation between two vehicles.
  • FIG. 4 shows a method diagram for recognizing a vehicle.
  • FIG. 5 shows a method diagram for intervention in the vehicle dynamics.
  • FIG. 6 shows a process diagram for the preparation of restraint systems.
  • Fig. 1 an embodiment is shown in which a vehicle 101 and another vehicle 102 drive on two different lanes 103, 104. Both vehicles 101, 102 are operated at least partially automated, so that the longitudinal and transverse guidance is automatically controlled. Vehicle 102 in this example would like to ascend by way of example along a route 106 onto a motorway, vehicle
  • no system of the two vehicles 101, 102 which is responsible for the at least partially automated guidance of the respective vehicle 101, 102, recognizes a priority control, so that both vehicles 101, 102 attempt to solve the situation in such a way Reaction of the other vehicle 101, 102 is received. If the control settings are identical or very similar in both systems, it could happen that system feedback occurs. For example, both vehicles 101, 102 could accelerate or decelerate in front of or behind the other vehicle 101, respectively.
  • the method implemented in the vehicle 101 can prevent a comparable scenario.
  • the vehicle 101 recognizes at an early stage that the further vehicle 102 is an at least partially automated vehicle 102. This is determined in carrying out the method depicted in FIG. 4:
  • step 401 The method starts in step 401.
  • step 402 At least one parameter of the further vehicle 102 is detected by the vehicle 101.
  • the vehicle 101 is equipped with an environment sensor, with which the driving trajectory of the other vehicle 102 is recorded.
  • This trajectory is examined for constant acceleration or braking profiles. This also includes accelerations of 0 m / s 2 , so kontante
  • Acceleration values Furthermore, it can be investigated how the further vehicle 102 reacts to external influences, for example to additional vehicles or to the reactions of the vehicle 101.
  • the behavior of the additional vehicles can be determined by means of environmental sensors, for example the
  • the vehicle 101 is a Car2x
  • step 403 it is determined in step 403 whether the further vehicle 102 is operated at least partially automated. The determination takes place in this example on the basis of an evaluation of the parameter received via the communication module. This contains
  • step 404 the vehicle 101 is equipped with a restraint system and in the vehicle 101, the process illustrated in FIG. 6 is carried out. The method starts in step 601.
  • step 602 further vehicles 102 are searched in the environment of the vehicle 101, which are operated at least partially automated.
  • the detection of further vehicles 102 can be carried out according to the method illustrated in FIG. 4.
  • Preparation of a control of the restraint system instead. This can take place, for example, in the form of a change of triggering thresholds or the adaptation of pressures for braking or steering operations.
  • the triggering of reversible or irreversible restraint systems is conceivable.
  • the method ends in step 604.
  • step 501 the method illustrated in FIG. 5 is also executed in vehicle 101. This starts in step 501.
  • step 502 the at least partially automated vehicle 102 is detected in the vicinity of the vehicle 101.
  • the detection can take place, for example, by means of the method illustrated in FIG. 4.
  • step 503 it is determined whether the vehicle 102 can lead to a danger and / or conflict situation or has already arrived.
  • the driving behavior of the further vehicle 102 is examined in more detail, for example in the form of the analysis of its trajectory, which is recorded by means of the environmental sensor system of the vehicle 101. For example, if it is found that unusual system feedbacks or looping occurs, there is one
  • System feedback and control loops can occur both in the further vehicle 102 and in the vehicle 101 and can be detected in each case (by analyzing the driving behavior of the vehicle 101 and of the further vehicle 102 based on its trajectory).
  • both vehicles 101 and 102 could simultaneously accelerate or decelerate in order to overtake the respective other vehicle 101, 102 or scuff it in behind the vehicle 101.
  • the control systems could sway each other, so that an excessively long or strong
  • step 504 At least one control parameter which is used in the vehicle 101 for at least partially automated operation is changed.
  • the change of the control parameter can take place for example in the form of an increase or decrease of the control parameter.
  • the value of the rule parameter is changed randomly with a new value from a predefined control parameter space.
  • Exemplary control parameters could be the reaction times of the system for the at least partially automated guidance of the vehicle.
  • the time ranges can be between recognizing a situation that requires a response and performing that reaction. For example, recognizing that the vehicle 101 should accelerate to pass vehicle 102. If the control parameter in vehicle 101 is changed, after which the reaction should take place, then vehicle 102 would accelerate earlier. Before vehicle 101 would perform the response, a re-examination of the new situation could be made. This would lead to the result that instead of an acceleration one
  • step 504 By changing the at least one control parameter in step 504, an intervention in the driving dynamics of the vehicle 101 takes place at the same time, for example by a time-delayed acceleration, by a wait or a preferred steering intervention.
  • the intervention in the driving dynamics of the vehicle 101 does not have to be done directly by the change of the control parameter, but may also result from an altered information resulting from the change. If, for example, the scanning for the detection of the environment is changed, a better assessment of the traffic situation is possible, whereby a possibly new control strategy is used, which would have resulted from the control strategy with unchanged sampling. This also intervenes in the driving dynamics of the vehicle 101.
  • the method ends in step 505.
  • FIG. 2 shows another possible danger or conflict situation.
  • the upper picture shows the vehicle 201 and the further vehicle 202 at the time t_l. Both vehicles 201, 202 drive at least partially automated with similar
  • both vehicles 201, 202 would possibly again make a similar adjustment of the speed, thereby maintaining the conflict situation.
  • the vehicles 201, 202 would either collide at the intersection 203 or lock each other to a standstill.
  • the three methods according to the invention which are implemented in the vehicle 201, recognize in good time that the further vehicle 202 is operated at least partially automated. As a precaution, therefore, there is a preparation of the restraint systems installed in the vehicle 201. In this case, some thresholds for the detection of a frontal crash and / or a side crash are reduced, so that in case of a collision, the retaining means are activated in time.
  • the vehicle 101 recognizes that the systems of the vehicle 201 and the further vehicle 202 mutually down-regulate and system feedback arise. Consequently, the vehicle 101 therefore changes control parameters. It 201 shortens the time until the next change in its speed and leads the
  • FIG. 3 shows another possible conflict situation.
  • the vehicle 301 drives behind the further vehicle 302, which in turn is behind an additional vehicle 303.
  • Both the vehicle 301 and the further vehicle 302 signal at the time t_l that they want to overtake the additional vehicle 302 or the additional vehicle 303. At least that
  • Semi-automated operated vehicle 301 as well as the at least semi-automated operated vehicle 302 recognize at the time t_2> t_l that the other vehicle 301, 302 also signals an overtaking request. Both vehicles 301, 302 therefore cancel their overtaking and continue on their lane. After the same cycle time both vehicles 301, 302 signal theirs again
  • the planned overtaking operation of the further vehicle 302 is therefore not interrupted by a recognized overtaking request of the vehicle 301 and the other vehicle 302 may shuffle to overtake the additional vehicle 303.

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Abstract

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren für ein Fahrzeug vorgestellt, mit welchem eine Bestimmung durchgeführt wird, ob ein sich in einem Umfeld des Fahrzeugs befindliches weiteres Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert betrieben wird. Das Verfahren umfasst den Schritt des Erfassens (402) wenigstens eines Parameters des weiteren Fahrzeugs und den Schritt des Bestimmens(403), ob das weitere Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert betrieben wird, basierend auf dem wenigstens einen Parameter.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines
Fahrzeugs.
Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeuge bekannt, bei denen einzelne
Fahrfunktionen hochautomatisiert durchgeführt werden können. Beispielsweise kann die Quer- und/oder Längsführung automatisiert geregelt werden, sodass nur noch wenige Eingriffe des Fahrers notwendig sind.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren für ein Fahrzeug vorgestellt, mit welchem eine Bestimmung durchgeführt wird, ob ein sich in einem Umfeld des Fahrzeugs befindliches weiteres Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert betrieben wird. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
Erfassen wenigstens eines Parameters des weiteren Fahrzeugs;
Bestimmen, ob das weitere Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert betrieben wird, basierend auf dem wenigstens einen Parameter.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass festgestellt werden kann, ob sich in der Umgebung des Fahrzeugs weitere Fahrzeuge befinden, die zumindest teilautomatisiert betrieben werden. Unter teilautomatisiert betrieben wird hierbei verstanden, dass das die Quer- und oder Längsführung des weiteren Fahrzeugs automatisiert durchgeführt wird. Beispiele für entsprechenden Systeme sind
Tempomaten, Spurhalteassistenten, Baustellenassistenten, Systeme wie Adaptive Cruise Control, Stauassistenten, etc. Das weitere Fahrzeug kann jedoch auch hochautomatisiert oder vollautomatisiert betrieben werden, sodass der Fahrer nur noch vereinzelt oder überhaupt nicht mehr in die Fahrzeugführung eingreifen muss.
Durch die gewonnene Information, dass das weitere Fahrzeug zumindest
teilautomatisiert betrieben wird, können Maßnahmen im Fahrzeug getroffen werden, beispielsweise Signale oder Warnungen ausgegeben oder Eingriffe in Fahrdynamik des Fahrzeugs erfolgen, die das Fahren insgesamt sicherer machen und zur
Vermeidung von Unfällen beitragen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Fahrzeug mit einem Car2x Kommunikationsmodul ausgestattet, mit welchem wenigstens ein Parameter des weiteren Fahrzeugs erfasst wird.
Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet den Vorteil, dass eine Bestimmung, ob das weitere Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert betrieben wird, sehr einfach durchführbar ist. Durch das Erfassen eines Parameters, hier in Form eines
empfangenen Signals, welches Informationen über den Automatisierungsgrad des weiteren Fahrzeugs erhält, kann die Bestimmung, ob das weitere Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert betrieben wird, direkt im Fahrzeug durchgeführt werden. Durch ein Senden von Signalen mit Informationen über den eigenen Automatisierungsgrad und/oder ein Empfangen von Informationen bzgl. des Automatisierungsgrades weiterer Fahrzeuge, kann ein optimierter Austausch von Informationen stattfinden, der zur Sicherheit aller Verkehrsteilnehmer beitragen kann. Der Automatisierungsgrad eines Fahrzeugs gibt hierbei an, ob ein Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert oder hochautomatisiert oder vollautomatisiert betrieben wird. Ggf. kann der
Automatisierungsgrad auch detaillierte Informationen über aktive Fahrfunktionen der Fahrzeuge oder einzelne Systeme oder Komponenten enthalten, die automatisiert betrieben oder angesteuert werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Fahrzeug mit einer
Umfeldsensorik ausgestattet, mit welcher wenigstens ein Parameter des weiteren Fahrzeugs erfasst wird.
Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Erkennung, ob das weitere
Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert betrieben wird, auch ohne ein spezielles Kommunikationstool erfolgen kann, mit welchem das Fahrzeug mit dem weiteren Fahrzeug kommunizieren kann. Das weitere Fahrzeug muss in diesem Fall nicht aktiv ein Signal nach außen geben, dass seinen Zustand beschreibt. Die Erkennung des Automatisierungsgrades, bzw. ob das weitere Fahrzeug zumindest teilautomatisiert betrieben wird, kann unabhängig von der Konfiguration des weiteren Fahrzeugs erfolgen. Zudem ist es möglich, anhand optischer Merkmale des weiteren Fahrzeugs Rückschlüsse auf dessen Automatisierungsgrad ziehen zu können. Ist beim weiteren Fahrzeug beispielsweise eine Leuchtvorrichtung angebracht, die Rückschlüsse auf dessen Automatisierungsgrad zulässt, so kann diese Information als Parameter erfasst und ausgewertet werden.
Zudem ist es möglich, anhand des Fahrverhaltens des weiteren Fahrzeugs
Rückschlüsse auf dessen Automatisierungsgrad zu ziehen. Bei dem mittels der Umfeldsensorik erfassten Parameter kann es sich beispielsweise um die Position, die Geschwindigkeit, das Brems- oder Beschleunigungsverhalten, das Vorhandensein oder die Position eines Fahrers des weiteren Fahrzeugs handeln.
Unter dem Umfeld des Fahrzeugs kann beispielsweise der Erfassungsbereich der Umfeldsensorik verstanden werden. Falls ein Car2x Kommunikationsmodul verbaut ist, kann das Umfeld auch einen bestimmten Radius um das Fahrzeug beschreiben oder frei definierbare Bereiche vor und hinter dem Fahrzeug. Die Ausmaße der Bereiche können von der Verkehrssituation und der Geschwindigkeit abhängen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst wenigstens ein
Parameter eine mittels der Umfeldsensorik erfasste Fahrtrajektorie des weiteren Fahrzeugs. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass anhand des Parameters, welcher die Fahrtrajektorie umfasst, eine Analyse des Fahrverhaltens des weiteren Fahrzeugs durchgeführt werden kann. Anhand der Trajektorie lassen sich Rückschlüsse über den Automatisierungsgrad schließen und es lässt sich somit ermitteln, ob das weitere Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert betrieben wird. Beispielsweise kann das
Lenkverhalten oder die Dauer der Reaktion des Fahrzeugs auf ebenfalls analysierte Verkehrssituationen ermittelt werden. Beispielsweise kann ermittelt werden, wie schnell eine weiteres Fahrzeug auf Bremslichter eines vorausfahrenden Fahrzeugs reagiert, wie groß die Abstände zum vorausfahrenden Fahrzeug sind, wann ein Spurwechsel stattfindet, wie groß die Lücken bei einem Spurwechsel sind und ähnliche Details. Eine Auswertung dieser Details lässt Rückschlüsse auf den Automatisierungsgrad des weiteren Fahrzeugs zu. Die ermittelte Trajektorie kann auf künstliche oder
mathematische Bereiche hin untersucht werden, die sich beispielsweise durch sehr glatte Verläufe der Geschwindigkeit, des Lenkwinkels oder Kurvenradius auszeichnen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Bestimmung, ob das weitere Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert betrieben wird, basierend auf
wenigstens einem konstanten Beschleunigungs- und/oder Bremsprofil. Dieses Profil wird anhand der erfassten Fahrtrajektorie ermittelt.
Diese Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, dass eine Analyse des Bremsoder Beschleunigungsprofils zur Bestimmung, ob das weitere Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert betrieben wird, herangezogen wird. Ein von einem Regelungssystem, ausgebildet zur wenigstens teilautomatisierten Führung eines Fahrzeugs,
vorgegebenes Brems- oder Beschleunigungsprofil kann sich von einem für einen menschlichen Fahrer typischen Profil unterscheiden. Ein Indiz hierfür wäre
beispielsweise eine gleichförmige Beschleunigung oder eingehaltene Maximalwerte der Beschleunigung, die bspw. einen gewissen Komfort der Fahrzeuginsassen garantieren.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Bestimmung, ob das weitere Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert betrieben wird, basierend auf
wenigstens einem wiederkehrenden Muster in der Fahrtrajektorie. Diese Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, dass anhand wiederkehrender Muster im Fahrverhalten des weiteren Fahrzeugs Rückschlüsse auf dessen
Automatisierungsgrad geschlossen werden können. Die wiederkehrenden Muster können sich beispielsweise in wiederholten Brems- oder Beschleunigungsvorgängen zeigen, die jeweils mit gleicher oder sehr ähnlicher Intensität durchgeführt werden.
Gleiches gilt für Abstände zu vorausfahrenden Fahrzeugen, dem Abstand zu
Fahrbahnmarkierungen, sich neben dem weiteren Fahrzeug befindlichen Fahrzeugen oder anderen Begrenzungen der Fahrbahn.
Auch Reaktionen des weiteren Fahrzeugs auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs können auf Muster untersucht werden. Beispielsweise kann analysiert werden, wie das weitere Fahrzeug auf Lenk, Beschleunigungs- oder Bremsvorgänge des Fahrzeugs reagiert. Werden sowohl das Fahrzeug als auch das weitere Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert gesteuert, so könnte es in möglicherweise entstehenden
Konfliktsituationen zwischen dem Fahrzeug und dem weiteren Fahrzeug zu
Rückkopplungen in der Regelung beider Systeme kommen. Diese Rückkopplungen können analysiert und zur Bestimmung des Automatisierungsgrades des weiteren Fahrzeugs verwendet werden. Sowohl die Rückkopplungen oder Muster im
Zusammenspiel beider Systeme, Rückkopplungen oder Muster nur im System des weiteren Fahrzeugs und Rückkopplungen oder Muster im eigenen System des
Fahrzeugs können zur Bestimmung verwendet werden. Sich wiederholende Muster, in denen das Fahrzeug oder das weitere Fahrzeug wiederholt Aktionen ausführt, die gegensätzliche Wirkung haben, lassen ebenfalls auf den Automatisierungsgrad des weiteren Fahrzeugs schließen. Solche oder vergleichbare Muster, werden im
Folgenden auch als Regelschleifen bezeichnet.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines zumindest teilautomatisiert betriebenen Fahrzeugs, welches folgende Schritte umfasst:
Erfassen eines weiteren wenigstens teilautomatisiert betriebenen
Fahrzeugs in einem Umfeld des Fahrzeugs;
Ermitteln einer durch das weitere Fahrzeug entstehenden Konflikt- und/oder Gefahrensituation; Eingreifen in die Fahrdynamik des Fahrzeugs in Abhängigkeit der ermittelten Konflikt- und/oder Gefahrensituation.
Das Verfahren trägt zur Erhöhung der Verkehrssicherheit in Situation bei, an denen mehrere teilautomatisiert geführte Fahrzeuge beteiligt sind. Durch das
Erfassen eines sich in einem Umfeld des Fahrzeugs befindlichen wenigstens teilautomatisiert betriebenen weiteren Fahrzeugs und das Ermitteln einer entstehenden Konflikt- und/oder Gefahrensituation kann diese Situation frühzeitig entschärft werden. Dies geschieht erfindungsgemäß durch einen Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs, in Abhängigkeit der ermittelten Konflikt- und/oder
Gefahrensituation.
Denkbare Konfliktsituationen sind beispielsweise verkehrsrechtlich nicht geregelte Situationen, in denen im Fahrbetrieb durch menschliche Fahrer eine Einigung durch menschliche Kommunikation erzielt werden kann, beispielsweise in ungeklärten Vorfahrtssituationen an einer Kreuzung, beim Einparken oder beim Wechseln von Fahrspuren. Konfliktsituationen können aber auch in geregelten Verkehrssituationen eintreten, wenn es beispielsweise darum geht, bestmögliche Trajektorien zu planen um möglichst sichere Abstände zwischen den Fahrzeugen einzuhalten. Hier kann es unabhängig von einer
Verkehrsregelung zu Konflikten in der Fahrzeugführung mehrere Fahrzeuge kommen.
Ein Eingriff in die Fahrdynamik kann auf unterschiedliche Weise realisiert werden. Möglich sind beispielsweise Eingriffe in die Längs- und/oder
Querdynamik des Fahrzeugs, Bremsen, Beschleunigen, Einstellen eines Lenkwinkels oder Lenkmoments. Ein Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs findet auch dann statt, wenn einzelne Regelparameter des Fahrzeugs verändert werden, die entweder zur Erfassung des Umfelds, beispielsweise einer veränderten Abtastrate, oder zum wenigstens teilautomatisierten Betrieb des
Fahrzeugs beitragen. So kann eine Veränderung von Regelparametern bspw. bewirken, dass das Fahrzeug schneller oder verzögert eine Fahraktion ausführt. Unter einen Eingriff in die Fahrdynamik fallen deshalb auch alle Aktionen oder Änderungen von Parametern, welche die resultierende Fahrtrajektorie des Fahrzeugs verändern. In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens, wird der
Automatisierungszustand des weiteren Fahrzeugs anhand des oben
beschriebenen Verfahrens zur Bestimmung, ob ein sich ein einem Umfeld des Fahrzeugs befindliches weiteres Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert betrieben wird, bestimmt und das weitere, wenigstens teilautomatisiert betriebene
Fahrzeug erfasst.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird die entstehende
Konflikt- und/oder Gefahrensituation anhand auftretender Regelschleifen
und/oder Systemrückkopplungen ermittelt.
Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass Systemrückkopplungen oder
Regelschleifen in der Fahrzeugsteuerung des Fahrzeugs oder des weiteren Fahrzeugs erkannt werden und basierend auf den erkannten Systemrückkopplungen oder Regelschleifen in die Fahrdynamik eingegriffen werden kann. Unter
Systemrückkopplungen werden hierbei wiederholte Steuerungsvorgänge im System des Fahrzeugs oder des weiteren Fahrzeugs verstanden, die auf wenigstens teilautomatisierte Steuerungsvorgänge des jeweils anderen Fahrzeugs zurückzuführen sind. Beispielsweise sich wiederholende Bremsvorgänge aufgrund eines
Bremsvorgangs des weiteren Fahrzeugs oder sich wiederholende Anpassungen der Geschwindigkeit aufgrund der Anpassung der Geschwindigkeit des jeweils anderen Fahrzeugs. Unter Regelschleifen werden sich wiederholende Muster verstanden, in denen das Fahrzeug oder das weitere Fahrzeug wiederholt Aktionen ausführt, die gegensätzliche oder sich selbst verstärkende Wirkung haben.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Fahrzeug basierend auf wenigstens einem Regelparameter betrieben. Das Eingreifen in die Fahrdynamik erfolgt basierend auf einer Änderung des wenigstens einen Regelparameters.
Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Konflikt- oder
Gefahrensituation, welche durch Systemrückkopplungen oder Regelschleifen entstehen könnte, durch eine Änderung des wenigstens einen Regelparameters entschärft oder aufgelöst wird. Der wenigstens eine Regelparameter regelt
zumindest eine Teilfunktion, welche für den Betrieb des wenigstens teilautomatisiert betriebenen Fahrzeugs eingesetzt wird. Durch eine Änderung des wenigstens einen Regelparameters, beispielsweise einer Zeitspanne zwischen dem Erkennen eines sinnvollen Eingriffs in die Fahrdynamik des Fahrzeugs und der Ausführung des Eingriffs in die Fahrdynamik, kann eine Systemrückkopplung oder eine Regelschleife unterbrochen / aufgelöst werden.
Unter einer Änderung von Regelparametern können zudem bspw.
Zykluszeitänderungen, die Änderung der Abtastung (bspw. der Position weiterer Fahrzeuge), die Anzahl der Zyklen, bis eine Regelstrategie aktiv wird (Regelung nicht nach jeder Abtastung, sondern bspw. erst nach jeder 5. Abtastung), die Änderung von Messzyklen oder eine Veränderung der Dämpfung von einzelnen Regelparametern verstanden werden. Die Wahl der Parameter kann vergleichbar mit einer Veränderung von Parametern in der Regelungstechnik, beispielsweise bei PID-Reglern mit Proportionalgliedern, Integrationsgliedern oder
Differenzierungsliedern erfolgen. Es sind auch Änderungen von
Regelparametern möglich, die direkten Einfluss in die Quer- und/oder
Längsdynamik des Fahrzeugs eingreifen. Bspw. können Geschwindigkeiten, Beschleunigungswerte, Lenkmomente oder Lenkwinkel oder Abstände zu seitlichen oder sich vor dem Fahrzeug befindlichen Objekten verändert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Änderung des wenigstens einen Regelparameters derart, dass der Regelparameter durch einen zufällig gewählten neuen Regelparameter aus einem definierten
Regelparameterraum ersetzt wird.
Diese Ausführungsform trägt weiter dazu bei, dass Systemrückkopplungen oder eine Regelschleifen aufgelöst werden können. Durch eine zufällige Wahl des Regelparameters, aus einem vorher sinnvoll definierten Regelparameterraum, kann vermieden werden, dass die Systeme zum wenigstens teilautomatisierten Steuern der Fahrzeuge die gleiche Änderung der Regelparameter durchführen. Würden sich die Regelparameter in den Fahrzeugen identisch verändern, so könnte dies zu weiteren Systemrückkopplungen oder Regelschleifen führen.
Unter einem Ersetzen des Regelparameters wird hierbei verstanden, dass der Parameter verändert wird. Beispielsweise kann ein beliebiger Regelparameter aus dem Regelparameterraum verwendet werden, um den vorherigen
Regelparameter zu ersetzen. Genauso gut kann ein zufälliger Wert zu dem vorherigen Regelparameter hinzuaddiert oder von dem Regelparameter abgezogen werden oder der vorherige Regelparameter mit einem zufälligen Wert multipliziert werden. Es kann selbstverständlich auch festgelegt werden, ob ein Regelparameter größer oder kleiner werden soll. Die exakten Werte können dann zufällig ermittelt werden. Der auf diese Weise neu entstehende Wert des Regelparameters sollte sich jedoch nach seiner Veränderung in dem zuvor Definierten Regelparameterraum wiederfinden lassen. Der Regelparameterraum kann beispielsweise aus einer oberen und einer unteren Grenze / Schranke bestehen. Die Zufälligkeit des neuen Wertes kann auf verschiedene Weise realisiert werden. Für die Realisierung dieses Verfahrens können gängige Algorithmen zur Erstellung einer Zufallszahl aus einem definierten Intervall verwendet werden.
Erfindungsgemäß wird zudem ein Verfahren zur Vorbereitung einer Ansteuerung eines Rückhaltesystems eines Fahrzeugs beansprucht. Die Ansteuerung des Rückhaltesystems wird vorbereitet, wenn ein wenigstens teilautomatisiert betriebenes weiteres Fahrzeugs in einem Umfeld des Fahrzeugs erfasst wird.
Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Sicherheit der
Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs erhöht wird. Beim Vorhandensein eines wenigstens teilautomatisiert betriebenen weiteren Fahrzeugs wird das wenigstens eine im Fahrzeug vorhandene Rückhaltesystem derart vorbereitet, dass das Rückhaltesystem im Falle eines Unfalls bestmöglich an die Situation angepasst eingesetzt werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens, wird das zumindest
teilautomatisiert betriebene weitere Fahrzeug anhand des oben beschriebenen Verfahrens zur Bestimmung, ob ein sich ein einem Umfeld des Fahrzeugs befindliches weiteres Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert betrieben wird, erfasst.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Vorbereitung der Ansteuerung des Rückhaltesystems durch eine Veränderung der Anzahl von Schwellwerten und/oder eine Hoch- oder Herabsetzung von Schwellwerten und/oder eine Aktivierung reversibler und/oder irreversibler Aktuatoren und/oder eine Erhöhung von Drücken in Brems- und/oder Lenksystemen.
Eine derartige Vorbereitung kann beispielweise eine Veränderung von
Auslöseschwellen in Airbagauslösealgorithmen sein. Gleiches gilt für Algorithmen zur Auslösung von Gurtstraffern, zum Eingriff in die Fahrdynamik (bspw. ESP) oder zur Positionierung des Fahrers (Gurt, aktiver Sitz, etc.). Es ist ebenfalls denkbar, Drücke im Fahrzeug anzupassen, die beispielsweise zur Ansteuerung der Lenkung, des ESP oder weiterer Aktuatoren nützlich sind. Es ist ebenfalls denkbar, dass reversible Rückhaltemittel wie elektrische Gurtstraffer angesteuert werden.
Erfindungsgemäß wird zudem ein Steuergerät beansprucht, welches dazu eingerichtet ist, wenigstens eines der erfindungsgemäßen Verfahren oder deren Ausführungsformen auszuführen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogramm, welches eingerichtet ist, wenigstens eines der erfindungsgemäßen Verfahren oder deren Ausführungsformen auszuführen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm der vorliegenden Erfindung gespeichert ist.
Zeichnungen
Figur 1 zeigt eine mögliche Konflikt- oder Gefahrensituation zwischen zwei Fahrzeugen.
Figur 2 zeigt eine mögliche Konflikt- oder Gefahrensituation zwischen zwei Fahrzeugen.
Figur 3 zeigt eine mögliche Konfliktsituation zwischen zwei Fahrzeugen.
Figur 4 zeigt ein Verfahrensdiagramm zum Erkennen eines Fahrzeugs. Figur 5 zeigt ein Verfahrensdiagramm zum Eingriff in die Fahrzeugdynamik.
Figur 6 zeigt ein Verfahrensdiagramm zur Vorbereitung von Rückhaltesystemen.
Ausführungsbeispiel
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, in welchem ein Fahrzeug 101 und ein weiteres Fahrzeug 102 auf zwei unterschiedlichen Fahrspuren 103, 104 fahren. Beide Fahrzeuge 101, 102 werden wenigstens teilautomatisiert betrieben, sodass die Längsund Querführung automatisiert gesteuert wird. Fahrzeug 102 möchte in diesem Beispiel exemplarisch entlang der Route 106 auf eine Autobahn auffahren, Fahrzeug
101 entlang der Route 105 von der Autobahn abfahren.
In diesem Ausführungsbeispiel wird von keinem System der beiden Fahrzeuge 101, 102, welches für die wenigstens teilautomatisierte Führung des jeweiligen Fahrzeugs 101, 102 verantwortlich ist, eine Vorfahrtsregelung erkannt, sodass beide Fahrzeuge 101, 102 die Situation derart zu lösen versuchen, in dem auf die Reaktion des jeweils anderen Fahrzeugs 101, 102 eingegangen wird. Sind die Regeleinstellungen in beiden Systemen identisch oder sehr ähnlich programmiert, könnte es passieren, dass es zu Systemrückkopplungen kommt. Beispielsweise könnten beide Fahrzeuge 101, 102 beschleunigen oder abbremsen, um jeweils vor oder hinter das andere Fahrzeug 101,
102 zu gelangen. Führen beide Fahrzeuge 101, 102 diese Bewegungsänderungen zu gleichen Zeiten durch, so könnte kein Spurwechsel stattfinden und die Fahrzeuge 101, 102 würden am Ende der Fahrbahnabschnitte, in denen ein Spurwechsel möglich ist, zum Stehen kommen oder auf ihrer jeweiligen Spur 103, 104 weiterfahren.
Durch das im Fahrzeug 101 implementierte Verfahren kann ein vergleichbares Szenario verhindert werden. Das Fahrzeug 101 erkennt frühzeitig, dass es sich bei dem weiteren Fahrzeug 102 um ein zumindest teilautomatisiertes Fahrzeug 102 handelt. Dies wird beim Durchführen des in Fig. 4 abgebildeten Verfahrens ermittelt:
Das Verfahren startet in Schritt 401. Im nächsten Schritt 402 wird vom Fahrzeug 101 wenigstens ein Parameter des weiteren Fahrzeugs 102 erfasst. In diesem
Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug 101 mit einer Umfeldsensorik ausgestattet, mit welcher die Fahrtrajektorie des weiteren Fahrzeugs 102 aufgezeichnet wird. Zunächst wird diese Trajektorie auf konstante Beschleunigungs- oder Bremsprofile hin untersucht. Hierunter fallen auch Beschleunigungen von 0 m/s2, also kontante
Geschwindigkeiten des weiteren Fahrzeugs 102. Wird bei dieser Untersuchung festgestellt, dass die Beschleunigungen über einen gewissen Zeitraum, welcher im Millisekunden- aber auch im Minutenbereich liegen kann, annähernd konstant sind, so lässt dies eine automatisierte Führung des Fahrzeugs in Längsrichtung vermuten.
Alternativ oder ergänzend zur Untersuchung der Trajektorie nach konstanten
Beschleunigungsprofilen, wird diese auf wiederkehrende Muster untersucht. Hierbei wird nach Regelmäßigkeiten gesucht, wie beispielsweise einem wiederkehrenden Brems- oder Beschleunigungsmuster, mit sehr ähnlichen oder identischen
Beschleunigungswerten. Weiterhin kann untersucht werden, wie das weitere Fahrzeug 102 auf Einflüsse von außen, beispielsweise auf zusätzliche Fahrzeuge oder auf die Reaktionen des Fahrzeugs 101 reagiert. Hierfür kann mittels der Umfeldsensorik das Verhalten der zusätzlichen Fahrzeuge ermittelt werden, beispielsweise das
Aufleuchten von Bremslichtern des Fahrzeugs vor dem weiteren Fahrzeug 102, und die Reaktion des weiteren Fahrzeugs 102 auf dieses Verhalten (anhand dessen Trajektorie) analysiert werden. Denkbar wäre auch eine Ermittlung des Abstands des weiteren Fahrzeugs 102 zum Fahrzeug 101 oder zusätzlichen Fahrzeugen, sowohl in Längs- als auch in Querrichtung. Mit Hilfe des wenigstens einen erfassten Parameters oder aller gesammelten Indizien / Informationen erfolgt in Schritt 403 eine zuverlässige Bestimmung, ob das weitere Fahrzeug 102 wenigstens teilautomatisiert betrieben wird. Das Verfahren endet in Schritt 404. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug 101 mit einem Car2x
Kommunikationsmodul ausgestattet. Mit diesem wird in Schritt 402 wenigstens ein Parameter des weiteren Fahrzeugs 102 empfangen. Mittels dieses Parameters wird in Schritt 403 bestimmt, ob das weitere Fahrzeug 102 wenigstens teilautomatisiert betrieben wird. Die Bestimmung findet in diesem Beispiel anhand einer Auswertung des über das Kommunikationsmodul empfangenen Parameters statt. Dieser enthält
Informationen über den Automatisierungsgrad des weiteren Fahrzeugs 102, sodass sehr einfach ermittelt werden kann, welche Funktionen des weiteren Fahrzeugs 102 automatisiert betrieben werden. Das Verfahren endet in Schritt 404. Zur Erhöhung der Sicherheit der Fahrzeuginsassen, ist das Fahrzeug 101 mit einem Rückhaltesystem ausgestattet und im Fahrzeug 101 wird das in Fig. 6 abgebildete Verfahren ausgeführt. Das Verfahren startet in Schritt 601.
In Schritt 602 wird im Umfeld des Fahrzeugs 101 nach weiteren Fahrzeugen 102 gesucht, welche wenigstens teilautomatisiert betrieben werden. Die Erfassung weiterer Fahrzeuge 102 kann entsprechend dem in Fig. 4 dargestellten Verfahren erfolgen.
Wird wenigstens ein weiteres Fahrzeug 102, welches wenigstens teilautomatisiert betrieben wird, im Umfeld des Fahrzeugs 101 erfasst, findet in Schritt 603 eine
Vorbereitung einer Ansteuerung des Rückhaltesystems statt. Diese kann bspw. in Form einer Änderung von Auslöseschwellen oder der Anpassung von Drücken für Brems- oder Lenkvorgänge erfolgen. Auch die Auslösung von reversiblen oder irreversiblen Rückhaltesystemen ist denkbar. Das Verfahren endet in Schritt 604.
Zur Vermeidung einer aus Fig. 1 möglicherweise resultierenden Gefahren- oder Konfliktsituation wird in Fahrzeug 101 zudem das in Fig. 5 dargestellte Verfahren ausgeführt. Dieses startet in Schritt 501.
In Schritt 502 wird im Umfeld des Fahrzeugs 101 das wenigstens teilautomatisierte Fahrzeug 102 erfasst. Die Erfassung kann bspw. mittel des in Fig. 4 dargestellten Verfahrens erfolgen.
In Schritt 503 wird ermittelt, ob es durch das weitere Fahrzeug 102 zu einer Gefahren- und/oder Konfliktsituation kommen kann oder bereits gekommen ist. Hierfür wird das Fahrverhalten des weiteren Fahrzeugs 102 näher untersucht, bspw. in Form der Analyse seiner Trajektorie, welche mittels der Umfeldsensorik des Fahrzeugs 101 aufgezeichnet wird. Wird beispielsweise festgestellt, dass es zu ungewöhnlichen Systemrückkopplungen kommt oder sich Regelschleifen bilden, liegt eine
Konfliktsituation vor. Systemrückkopplungen und Regelschleifen können sowohl im weiteren Fahrzeug 102 als auch im Fahrzeug 101 auftreten und jeweils erfasst werden (durch Analyse des Fahrverhaltens vom Fahrzeug 101 und vom weiteren Fahrzeug 102 anhand dessen Trajektorie). Bei der in Fig. 1 dargestellten Situation könnten beispielsweise beide Fahrzeuge 101 und 102 gleichzeitig beschleunigen oder abbremsen, um das jeweils andere Fahrzeug 101, 102 zu überholen oder hinter dem Fahrzeug 101. 102 einzuscheren. Um tatsächlich am jeweils anderen Fahrzeug 101, 102 vorbeizukommen könnten sich die Regelsysteme gegenseitig aufschaukeln, sodass eine übermäßig lange oder starke
Beschleunigung auftreten würde. Gleiches könnte bei einem Abbremsvorgang geschehen, bei welchem beide Fahrzeuge 101, 102 am Ende zum Stillstand kommen würden.
Diese oder vergleichbare Arten der Systemrückkopplung oder des Auftretens von Regelschleifen werden in Schritt 503 ermittelt, woraufhin in Schritt 504 wenigstens ein Regelparameter, welcher im Fahrzeug 101 zum wenigstens teilautomatisierten Betrieb verwendet wird, verändert wird. Die Veränderung des Regelparameters kann beispielsweise in Form einer Erhöhung oder Herabsetzungen des Regelparameters erfolgen. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Wert des Regel parameters mit einem neuen Wert aus einem vordefinierten Regelparameterraum zufällig verändert.
Hierdurch entstehen auch bei zwei identischen Regelungssystemen keine
Rückkopplungen oder Regelschleifen, da sich die Regelparameter jeweils
unterschiedlich ändern. Es können auch zufällig viele Regelparameter verändert werden oder die Anzahl der Regelparameter verändert werden.
Beispielhafte Regelparameter könnten die Reaktionszeiten des Systems zur wenigstens teilautomatisierten Führung des Fahrzeugs sein. Unter Reaktionszeiten können die Zeitbereiche zwischen dem Erkennen einer Situation, die einer Reaktion bedarf und dem Ausführen dieser Reaktion sein. Beispielsweise dem Erkennen, dass das Fahrzeug 101 beschleunigen sollte, um an Fahrzeug 102 vorbeizukommen. Wird der Regelparameter in Fahrzeug 101 verändert, nach welchem die Reaktion erfolgen sollte, so würde Fahrzeug 102 früher beschleunigen. Bevor Fahrzeug 101 die Reaktion ausführen würde, könnte eine erneute Prüfung der neuen Situation durchgeführt werden. Diese hätte zum Ergebnis, dass anstelle einer Beschleunigung eine
Verzögerung sinnvoll wäre, um die Spur zu wechseln. Somit wäre die Konfliktsituation gelöst. Durch die Veränderung des wenigstens einen Regelparameters in Schritt 504 findet gleichzeitig ein Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs 101 statt, beispielsweise durch eine zeitlich verzögerte Beschleunigung, durch ein Abwarten oder einen vorgezogenen Lenkeingriff. Der Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs 101 muss nicht unmittelbar durch die Änderung des Regel parametes erfolgen, sondern kann sich auch aus einer durch die Änderung resultierenden veränderten Information ergeben. Wird beispielweise die Abtastung für die Erfassung des Umfelds verändert, so ist eine bessere Einschätzung der Verkehrssituation möglich, wodurch eine möglicherweise neue Regelstrategie zur Anwendung kommt, die sich von der Regelstrategie bei unveränderter Abtastung ergeben hätte. Hierdurch wird ebenfalls in die Fahrdynamik des Fahrzeugs 101 eingegriffen. Das Verfahren endet in Schritt 505.
In Figur 2 ist eine weitere mögliche Gefahren- oder Konfliktsituation dargestellt. Das obere Bild zeigt das Fahrzeug 201 und das weitere Fahrzeug 202 zum Zeitpunkt t_l. Beide Fahrzeuge 201, 202 fahren wenigstens teilautomatisiert mit ähnlicher
Geschwindigkeit auf eine Kreuzung 203 zu. Würden beide Fahrzeuge 201, 202 ihre Geschwindigkeit beibehalten, würden die Fahrzeuge 201, 202 an der Kreuzung 203 kollidieren. Sowohl das Fahrzeug 201 als auch das weitere Fahrzeug 202 könnten durch eine geregelte Bremsung die Situation entschärfen und eine Kollision vermeiden. Deshalb verringern beide Fahrzeuge 201, 202 ihre Geschwindigkeit um etwa den gleichen Wert. Folglich befinden sich die Fahrzeuge 201, 202 noch immer auf
Kollisionskurs.
Im nächsten Schritt würden beide Fahrzeuge 201, 202 möglicherweise wieder eine ähnliche Anpassung der Geschwindigkeit durchführen, wodurch die Konfliktsituation bestehen bliebe. Letztlich würden die Fahrzeuge 201, 202 entweder an der Kreuzung 203 kollidieren oder sich gegenseitig in den Stillstand regeln.
Durch die drei erfindungsgemäßen Verfahren, welche im Fahrzeug 201 implementiert sind, erkennt dieses jedoch frühzeitig, dass das weitere Fahrzeug 202 wenigstens teilautomatisiert betrieben wird. Vorsorglich erfolgt deshalb eine Vorbereitung der im Fahrzeug 201 verbauten Rückhaltesysteme. Hierbei werden einige Schwellen für die Erkennung eines Frontalcrashs und/oder eines seitlichen Crashs herabgesetzt, sodass im Falle einer Kollision die Rückhaltemittel rechtzeitig aktiviert werden. Zudem erkennt das Fahrzeug 101, dass sich die Systeme des Fahrzeugs 201 und des weiteren Fahrzeugs 202 gegenseitig herunterregeln und Systemrückkopplungen entstehen. Folglich ändert das Fahrzeug 101 deshalb Regelparameter. Es 201 verkürzt die Zeitdauer bis zur nächsten Änderung seiner Geschwindigkeit und führt die
Änderung mit einer stärkeren Verzögerung aus. Die genaue Verkürzung der Zeitdauer / Zykluszeit und die Stärke der Erhöhung der Verzögerung werden hierbei zufällig aus einem vordefinierten Wertebereich gewählt, sodass mit großer Wahrscheinlichkeit bei einer ebenfalls durchgeführten Änderung von Regelparametern im weiteren Fahrzeug 202, unterschiedliche Änderungen vorgenommen werden und somit keine weiteren Systemrückkopplungen entstehen.
Im unteren Bild in Fig. 2 sieht man die Fahrzeuge 201, 202 zum Zeitpunkt t_2 > t_l. Durch die Veränderung der Regelparameter im Fahrzeug 101 konnte die
Konfliktsituation aufgelöst werden. Im weiteren Fahrzeug 202 wurde erkannt, dass bei einer Erhöhung seiner Geschwindigkeit die Kreuzung 203 sicher vor dem Fahrzeug 201 überquert werden kann. Folglich kommt das weitere Fahrzeug 202 wesentlich früher an der Kreuzung 203 an und kann dieses ohne eine Kollisionsgefahr mit dem Fahrzeug 201 überqueren.
In Figur 3 ist eine weitere mögliche Konfliktsituation dargestellt. Das Fahrzeug 301 fährt hinter dem weiteren Fahrzeug 302 her, welches sich wiederum hinter einem zusätzlichen Fahrzeug 303 befindet. Sowohl das Fahrzeug 301 als auch das weitere Fahrzeug 302 signalisieren zum Zeitpunkt t_l, dass sie das weitere Fahrzeug 302 bzw. das zusätzlich Fahrzeug 303 überholen möchten. Sowohl das wenigstens
teilautomatisiert betriebene Fahrzeug 301 als auch das wenigstens teilautomatisiert betriebene Fahrzeug 302 erkennen zum Zeitpunkt t_2 > t_l, dass das jeweils andere Fahrzeug 301, 302 ebenfalls einen Überholwunsch signalisiert. Beide Fahrzeuge 301, 302 brechen deshalb ihren Überholvorgang ab und fahren auf ihrer Spur weiter. Nach der gleichen Zykluszeit signalisieren beide Fahrzeuge 301, 302 erneut ihren
Überholwunsch, erkennen erneut, dass das jeweils andere Fahrzeug 301, 302 ebenfalls überholen möchte und brechen den Überholvorgang erneut ab. Aufgrund des im Fahrzeug 301 implementierten Verfahrens erkennt dieses anhand der entstandenen Systemrückkopplung und der Regelschleife, dass das weitere Fahrzeug 302 wenigstens teilautomatisiert betrieben ist und passt deshalb seine Regelparameter an. Im Fahrzeug 301 wird die Zeitspanne erhöht, nach welcher ein erneuter
Überholwunsch signalisiert werden soll.
Zum Zeitpunkt t_3 > t_2 signalisiert das weitere Fahrzeug 302 erneut seinen
Überholwunsch. Da sich die Zeitspanne im Fahrzeug 301 erhöht hat, signalisiert dieses zum Zeitpunkt t_3 noch keinen Überholwunsch, sondern erkennt lediglich den
Überholwunsch des weiteren Fahrzeugs 302. Der geplante Überholvorgang des weiteren Fahrzeugs 302 wird folglich nicht durch einen erkannten Überholwunsch des Fahrzeugs 301 unterbrochen und das weitere Fahrzeug 302 kann ausscheren, um das zusätzliche Fahrzeug 303 zu überholen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren für ein Fahrzeug zur Bestimmung, ob ein sich in einem Umfeld des Fahrzeugs befindliches weiteres Fahrzeug wenigstens
teilautomatisiert betrieben wird, umfassend die Schritte:
Erfassen wenigstens eines Parameters des weiteren Fahrzeugs;
Bestimmen, ob das weitere Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert betrieben wird, basierend auf dem wenigstens einen Parameter.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug mit einem Car2x Kommunikationsmodul ausgestattet ist, wobei wenigstens ein Parameter des weiteren Fahrzeugs mittels des Kommunikationsmoduls erfasst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Fahrzeug mit einer Umfeldsensorik ausgestattet ist, wobei wenigstens ein Parameter des weiteren Fahrzeugs mittels der Umfeldsensorik erfasst wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Parameter eine mittels der Umfeldsensorik erfasste Fahrtrajektorie des weiteren Fahrzeugs umfasst.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung, ob das weitere Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert betrieben wird, basierend auf wenigstens einem konstanten Beschleunigungs- und/oder Bremsprofil erfolgt, welches anhand der erfassten Fahrtrajektorie ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung, ob das weitere Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert betrieben wird, basierend auf wenigstens einem wiederkehrenden Muster in der Fahrtrajektorie erfolgt.
7. Verfahren zum Betreiben eines zumindest teilautomatisiert betriebenen Fahrzeugs umfassend die Schritte: Erfassen eines weiteren wenigstens teilautomatisiert betriebenen Fahrzeugs in einem Umfeld des Fahrzeugs;
Ermitteln einer durch das weitere Fahrzeug entstehenden Konflikt- und/oder Gefahrensituation;
Eingreifen in die Fahrdynamik des Fahrzeugs in Abhängigkeit der ermittelten Konflikt- und/oder Gefahrensituation.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere
Fahrzeug mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 erfasst wird.
9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die entstehende Konflikt- und/oder Gefahrensituation anhand auftretender Regelschleifen und/oder Systemrückkopplungen ermittelt wird.
10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Fahrzeug basierend auf wenigstens einem Regelparameter betrieben wird und das Eingreifen in die Fahrdynamik durch eine Änderung des Regel parameters erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Regelparameters derart erfolgt, dass der Regelparameter durch einen zufällig gewählten neuen Regelparameter aus einem definierten Regelparameterraum ersetzt wird.
12. Verfahren zur Vorbereitung einer Ansteuerung eines Rückhaltesystems eines Fahrzeugs, wobei die Ansteuerung des Rückhaltesystems vorbereitet wird, wenn zumindest ein teilautomatisiert betriebenes weiteres Fahrzeugs in einem Umfeld des Fahrzeugs erfasst wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest ein teilautomatisiert betriebene weitere Fahrzeug mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 erfasst wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbereitung der Ansteuerung des Rückhaltesystems durch eine Veränderung der Anzahl von Schwellwerten und/oder eine Hoch- oder Herabsetzung von Schwellwerten und/oder eine Aktivierung reversibler und/oder irreversibler Aktuatoren und/oder eine Erhöhung von Drücken in Brems- und/oder
Lenksystemen erfolgt.
15. Steuergerät, welches dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und/oder einem der Ansprüche 7 bis 11 und/oder einem der Ansprüche 12 bis 14 auszuführen.
EP17713278.4A 2016-04-05 2017-03-23 Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines fahrzeugs Withdrawn EP3439933A2 (de)

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