EP3776514B1 - Verfahren und vorrichtung zum abstimmen von fahrmanövern zwischen kraftfahrzeugen - Google Patents

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EP3776514B1
EP3776514B1 EP19715034.5A EP19715034A EP3776514B1 EP 3776514 B1 EP3776514 B1 EP 3776514B1 EP 19715034 A EP19715034 A EP 19715034A EP 3776514 B1 EP3776514 B1 EP 3776514B1
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EP
European Patent Office
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motor vehicle
priority
trajectory
driving
travel
Prior art date
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EP19715034.5A
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EP3776514A1 (de
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Steffen Knapp
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PSA Automobiles SA
Original Assignee
PSA Automobiles SA
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Publication of EP3776514B1 publication Critical patent/EP3776514B1/de
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/161—Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication
    • G08G1/163—Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication involving continuous checking
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/167—Driving aids for lane monitoring, lane changing, e.g. blind spot detection

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the decentralized coordination of driving maneuvers between at least two motor vehicles.
  • a method for the decentralized coordination of driving maneuvers of at least two motor vehicles is known.
  • a planned trajectory and a desired trajectory are transmitted from a first motor vehicle to a second motor vehicle using vehicle-to-vehicle communication.
  • a driving trajectory of the second motor vehicle is compared with the desired trajectory of the first motor vehicle.
  • the driving trajectory of the second motor vehicle is adjusted to an adjusted driving trajectory as long as the desired trajectory of the first motor vehicle collides with the driving trajectory of the second motor vehicle and as long as an overall cost function is optimized by the adjustment.
  • the total cost function includes at least one cost function of the first and the second motor vehicle.
  • the method is based on the idea of providing three different trajectories for a motor vehicle involved in a driving maneuver coordination.
  • the driving trajectory and the desired trajectory of the first motor vehicle or the adapted driving trajectory of the second motor vehicle must always be compatible with a strategic trajectory of the respective motor vehicle directed towards a strategic goal.
  • the second motor vehicle With the transmission of the planned and desired trajectory of the first motor vehicle to the second motor vehicle, the second motor vehicle is able to relate the cost advantages of the first motor vehicle by executing the desired trajectory instead of the driving trajectory to the costs of adapting its own driving trajectory.
  • An evaluation of the corresponding total cost function optimizes the entire traffic situation as a whole in the interaction of the vehicles involved.
  • the invention is based on the object of providing an alternative, efficient, cooperative coordination of driving maneuvers between at least two motor vehicles, which is characterized by comparatively lean message transmission with a reduced scope of information.
  • the object is achieved by a method for coordinating driving maneuvers between at least two motor vehicles. At least one driving trajectory of a first motor vehicle and one driving trajectory of a second motor vehicle are continuously updated and continuously exchanged between the at least two motor vehicles in the vicinity of the motor vehicles by means of vehicle-to-vehicle communication.
  • the travel trajectory of the first motor vehicle is updated using a maneuver planning device in the first motor vehicle
  • the travel trajectory of the second motor vehicle is updated using a maneuver planning device in the second motor vehicle.
  • both travel trajectories in the maneuver planning devices of the two motor vehicles are compared with a first comparison.
  • a priority motor vehicle is determined from among the first and the second motor vehicle on the basis of at least one evaluation criterion, which motor vehicle has priority over the other motor vehicle for executing its driving trajectory .
  • the motor vehicle that does not have priority is determined in a corresponding manner.
  • a first avoidance trajectory is planned by the maneuver planning device of the motor vehicle that has priority, which avoidance trajectory is collision-free with respect to the respective travel trajectory of the motor vehicle that does not have priority.
  • the first avoidance trajectory is optimized by minimizing a cost function of the motor vehicle that has priority.
  • the maneuver planning device of the motor vehicle that has priority is used to determine whether the cost function of the motor vehicle that has priority falls below a cost limit value.
  • the planned first avoidance trajectory is transmitted to the motor vehicle without priority as an updated travel trajectory of the motor vehicle with priority.
  • trajectory is to be understood as a mathematical description of a movement in distance and time, with which driving maneuvers of motor vehicles in particular can preferably be described.
  • a trajectory projected into the future thus allows a prediction of a local position of a motor vehicle depending on a future point in time.
  • a currently planned driving maneuver is described with a driving trajectory, with which a nearest intermediate destination is to be reached when a motor vehicle is navigating.
  • An intermediate destination can, for example, be a waypoint or turning point on a planned route.
  • a driving trajectory is preferably with a certain frequency, i. H. updated cyclically after a fixed repetition time (RT).
  • the travel trajectories can be updated in at least two different ways, i.e. on the one hand by updating the current travel trajectory or on the other hand by replanning a travel trajectory.
  • a travel trajectory can be replanned if, for example, a next intermediate destination could be reached more quickly or more cost-effectively with the newly planned travel trajectory than with a previous travel trajectory.
  • the named avoidance trajectory which is offered by the motor vehicle that does not have priority for the cooperative coordination of driving maneuvers, can also be referred to as a replanning of a previous driving trajectory.
  • the travel trajectory planned by the maneuver planning device of the motor vehicle describes a driving maneuver intended by the motor vehicle, with which a nearest intermediate destination is to be reached as efficiently as possible.
  • the travel trajectory cannot always be traversed, particularly when the intended travel trajectory would lead to a collision with other motor vehicles.
  • the maneuver planning devices of the motor vehicles are each connected to a vehicle-to-vehicle communication device, with which the continuously updated driving trajectories between the at least two motor vehicles are continuously exchanged.
  • the period of time between two of the continuous transmissions of the travel trajectories and the repetition time for the continuous updating of travel trajectories do not necessarily have to be of the same length.
  • each motor vehicle uses vehicle-to-vehicle communication to exchange the travel trajectory planned and continuously updated with its maneuver planning device with the other motor vehicles in its local area.
  • the transmitted travel trajectories do not collide with each other, there is no need for action.
  • Each motor vehicle travels along its transmitted travel trajectory.
  • the travel trajectories are divided into time slots, the length of which corresponds to the repetition time.
  • a first time slot is transferred to a travel controller, and the travel trajectory is correspondingly projected into the future by a new time slot. Only a collision between travel trajectories indicates a need for action, which is to be resolved cooperatively with the method according to the invention. In this respect, a collision of travel trajectories can be viewed as an implicit cooperation request.
  • the resolution of an impending collision between two motor vehicles is initially based on the idea that one of the two motor vehicles has priority over the other motor vehicle when executing the planned driving maneuver.
  • the motor vehicle that has priority can react to the imminent collision by offering an avoidance trajectory, while the motor vehicle that has no priority would have to react to the collision in case of doubt.
  • a traffic situation and the traffic regulations or, in particular, priority rules to be applied to this situation can be used as evaluation criteria with which the motor vehicle that has priority and the motor vehicle that does not have priority can be determined will.
  • the traffic situation could be recorded by means of an environment analysis, so that a suitable set of priority rules can be checked algorithmically. It is also conceivable to use a time factor when determining which motor vehicle has priority. Based on these evaluation criteria, it is always possible to clearly determine the motor vehicle that has priority for executing its travel trajectory.
  • Priority vehicles can, but do not have to, react to imminent collisions.
  • the non-preemption vehicles must avoid an imminent collision if the preemption motor vehicle fails to cooperate by not responding to the imminent collision.
  • the evaluation criteria are generally valid for all motor vehicles and can therefore be checked for the other motor vehicles.
  • the cost function can be used to estimate the cost of an avoidance trajectory in relation to the travel trajectory of the motor vehicle with priority, so that if there are several alternative evasion trajectories, the most cost-effective trajectory is used for cooperation with the motor vehicle that does not have priority. For example, time, energy requirements and/or other factors can be taken into account in the cost function.
  • the decision as to whether or not the motor vehicle with priority takes over the planned avoidance trajectory as an updated one in favor of cooperation with the motor vehicle without priority depends only on the cost function and the cost limit value of the motor vehicle with priority.
  • the cost function and the cost limit are individual decision criteria for a motor vehicle that has priority, which need not be able to be checked for the other motor vehicle(s).
  • the maneuver decision based on cost limits is basically suitable for automated driving functions as well as for assisted driving.
  • the costs determined by means of a cost function for an optimized avoidance trajectory for cooperation with another motor vehicle can be displayed to a driver of a priority motor vehicle using a human-machine interface (HMI), so that a respective cost limit value can be queried using an input device can.
  • HMI human-machine interface
  • a cost limit can be calculated by taking various parameters into account. The cost limit could be dependent on a time deviation in connection with a planned route, be adjusted to a particular traffic situation, or be dependent on whether the priority motor vehicle has already requested cooperation from other motor vehicles, etc.
  • the method according to the invention is characterized, among other things, by the implicit coordination of maneuvers among the motor vehicles.
  • Cooperation is implicitly requested by one of the non-preferred motor vehicles.
  • the cooperation can be concluded implicitly in that the motor vehicle which has priority transmits the planned first avoidance trajectory as an updated travel trajectory to the motor vehicle which does not have priority.
  • the driving trajectory of the motor vehicle with priority can be updated by updating its driving trajectory if the cost function of the motor vehicle with priority does not fall below the cost limit value. After updating by means of updating, the travel trajectory of the motor vehicle that has priority is transmitted to the motor vehicle that does not have priority.
  • the driving trajectory of the non-priority motor vehicle and the driving trajectory of the motor vehicle that has priority can be continuously updated within a voting interval and continuously transmitted between the two motor vehicles.
  • the driving trajectory of the priority motor vehicle received from the non-priority motor vehicle can be continuously checked in the maneuver planning device of the non-priority motor vehicle with a first check for freedom from collision with the driving trajectory of the non-priority motor vehicle.
  • the voting interval can take into account, for example, that the decision of the priority motor vehicle to provide an alternative trajectory for cooperation with the non-priority motor vehicle or not can take longer than the repetition time or the time between two transmission cycles.
  • the driving trajectory of the motor vehicle that does not have priority can thus be updated within the coordination interval by continuously updating its driving trajectory.
  • a collision between the driving trajectory of the motor vehicle that has priority and a driving trajectory of another motor vehicle is an indication for the motor vehicle that does not have priority that the maneuver coordination may not have been completed yet.
  • the coordination interval ends as soon as it is determined in the maneuver coordination device of the non-priority motor vehicle that the travel trajectory of the priority motor vehicle does not collide with any travel trajectory of another motor vehicle received from the surroundings.
  • the coordination interval is ended as soon as, after the detection of a collision between the travel trajectory of the motor vehicle with priority and a travel trajectory of another motor vehicle received from the environment by the maneuver coordination device of the non-priority motor vehicle, it is determined in one of the other first checks that the travel trajectories of the priority and non-priority motor vehicles collide with each other again.
  • the voting interval is terminated as soon as an expired voting counter has been determined.
  • a voting counter is decremented with each transmission cycle or after each cyclic update of the travel trajectories, so that the voting interval is ended when the counter value reaches zero.
  • a timer could also be started that expires within a specific time interval.
  • the voting interval is that after a defined period of time, all collisions within a localized radius must have resolved. If the voting interval is over, at least the non-priority motor vehicle may rely on a cooperation of the originally priority motor vehicle. According to a further development of the method, the maneuver planning device of the non-priority motor vehicle plans a collision-free second avoidance trajectory for the non-priority motor vehicle with respect to the driving trajectory of the priority motor vehicle if, in a last of the first checks at the end of the coordination interval, a collision between driving trajectories of the priority motor vehicle and of the non-priority motor vehicle is determined.
  • the avoidance trajectory can also be optimized by a cost function of the motor vehicle that does not have priority.
  • the maneuver planning device of the motor vehicle with priority can first be used to check whether the planned first avoidance trajectory collides with a transmitted further travel trajectory of another motor vehicle. If a collision is detected between the first avoidance trajectory and further travel trajectory of the other motor vehicle, an alternative travel trajectory is first planned before the planned first avoidance trajectory as the updated travel trajectory of the motor vehicle with priority and the planned alternative Driving trajectory are transmitted side by side.
  • the alternative travel trajectory is generated by updating the travel trajectory of the motor vehicle that has priority.
  • an additional need for coordination with another motor vehicle can be explicitly signaled to the motor vehicle that does not have priority.
  • the driving trajectory of the non-priority motor vehicle and the driving trajectory as well as the alternative driving trajectory of the priority motor vehicle can be updated cyclically within a voting interval.
  • the cyclically updated driving trajectories can be transmitted cyclically between the two motor vehicles.
  • the driving trajectories of the priority motor vehicle received from the non-priority motor vehicle can be cyclically checked in the maneuver planning device of the non-priority motor vehicle with a first cyclic check for freedom from collision with the driving trajectory of the non-priority motor vehicle.
  • the time delay caused by a necessary second maneuver coordination can be taken into account by the coordination interval.
  • the coordination interval can be ended as soon as it is determined in the maneuver planning device of the motor vehicle that does not have priority that only one travel trajectory has been transmitted from the motor vehicle that has priority.
  • a collision-free second avoidance trajectory can be planned by the maneuver planning device of the non-priority vehicle if a collision between travel trajectories of the vehicle with priority and the vehicle with non-priority is detected.
  • the success or failure of its implicit cooperation requests can be explicitly signaled to the non-priority motor vehicle .
  • a maneuver planning device for a motor vehicle for planning and coordinating driving maneuvers with at least one second motor vehicle, comprising a data interface for a vehicle-to-vehicle communication device and a computing unit and program code for carrying out the method .
  • the object is achieved by a computer program which, when it is executed on a computing unit within a maneuver planning device, instructs the respective computing unit to carry out the method.
  • the object is achieved by a computer program product with a program code for carrying out the method, which is stored on a computer-readable medium.
  • FIG. 1a to 1d a traffic situation is shown, based on the method according to the invention for coordinating driving maneuvers between at least two motor vehicles should be explained.
  • the Figure 1a shows, for example, a motorway with three lanes for one direction of travel in the local area of a motorway entrance.
  • a first motor vehicle 10 is driving on the acceleration lane, with a driving maneuver being planned by the maneuver planning device of the first motor vehicle 10 for merging into the right-hand lane.
  • the flowchart shown shows a first phase in which cooperative coordination of a driving maneuver is initialized.
  • a method step 110 the first driving trajectory 11 of the first motor vehicle 10 and a second driving trajectory 21 of a second motor vehicle 20 are updated according to a defined time cycle and in a subsequent step 120 by means of vehicle-to-vehicle communication between the two motor vehicles or transmitted in their local area.
  • a repetition time with which the travel trajectories are updated can be 100 ms, for example, with the update cycles between the two motor vehicles not having to be synchronized.
  • Both motor vehicles update their travel trajectories independently of each other in their respective 100 ms repetition time segment.
  • each vehicle is provided with a current driving trajectory that is at least not older than 100 ms.
  • Step 130 includes a collision check, which is carried out in the maneuver planning devices of both motor vehicles 10, 20 independently of one another. For this purpose, one's own driving trajectory is compared with the received driving trajectory of the other motor vehicle. If no collision was detected between the compared trajectories, no reconciliation is necessary, so the process is ended.
  • step 140 it is determined in step 140 in the maneuver planning devices of both motor vehicles in each case which of the two vehicles has priority when executing its planned driving maneuver with regard to a possible collision.
  • the applicable right-of-way rules are used to determine which of the two motor vehicles has the right of way. It can be seen from the traffic situation shown in FIG. 1a that the first motor vehicle 10 is planning to change lanes to the right lane of the freeway. Because according to the applicable traffic rules a lane may only be changed if other road users are not endangered, the first motor vehicle does not have priority and the second motor vehicle has priority according to traffic regulations.
  • the first motor vehicle is therefore obliged to avoid the imminent collision, and the second motor vehicle can offer its cooperation in order to avoid the collision.
  • an avoidance trajectory is planned in the maneuver planning device of the second motor vehicle 10 which is collision-free with respect to the planned first travel trajectory 11 of the first motor vehicle 10 which does not have priority.
  • the priority second motor vehicle 20 has two alternatives, which could be offered to the non-priority first motor vehicle 10 for cooperation as a collision-free alternative.
  • the second motor vehicle with priority would release the right lane for the first motor vehicle without priority by changing lanes to the middle lane, so that the first driving trajectory 11 becomes collision-free.
  • the second motor vehicle that has priority could reduce its speed in such a way that there is a sufficient gap for the first motor vehicle 10 to merge into the right-hand lane, as illustrated by the shortened arrow of the alternative avoidance trajectory 22a.
  • the evasion options are evaluated using a cost function of the second motor vehicle that has priority, so that an evasion trajectory with the lowest costs is determined. From the Figure 1b It can be seen that the avoidance trajectory 22 compared to the second travel trajectory 21 represents at least no loss of time for the second motor vehicle 20 that has the right of way, so that this is preferable to the alternative avoidance trajectory after a cost comparison.
  • step 160 the maneuver planning device of the second motor vehicle 20 with priority checks whether or not the costs of the avoidance trajectory 22 compared to the second travel trajectory 21 fall below an individual cost limit value of the second motor vehicle 20 with priority.
  • step 170 the planned avoidance trajectory is taken over as the updated driving trajectory 21 of the second motor vehicle 20 which has priority and is transmitted to the first motor vehicle 10 which does not have priority by means of vehicle-to-vehicle communication.
  • the non-preferred first motor vehicle 10 hold on to its now collision-free first travel trajectory 11 and basically drive off it.
  • the planned avoidance trajectory 22 is discarded in step 180 and the second travel trajectory 21 is retained.
  • the motor vehicle 10 that does not have priority must adapt its first driving trajectory 11 so that it is collision-free with respect to the second driving trajectory 21 of the second motor vehicle 20 that has priority.
  • the first motor vehicle 10 plans a maneuver in which it cuts in behind the second motor vehicle 20 .
  • the coordination of driving maneuvers between the at least two motor vehicles 10 and 20 does not necessarily have to be completed within a repetition time segment of, for example, 100 ms.
  • a maneuver coordination can take several 100 ms intervals, especially if, as shown by the Figures 3a to 3d will be explained later, a third travel trajectory of a further third motor vehicle must be taken into account.
  • the travel trajectories 11 and 21 of the motor vehicles 10 and 20 involved can be updated according to the repetition time within a timed coordination interval.
  • a repetition time section of a travel trajectory that is closest in time is traversed by the respective motor vehicle when it is transferred to a travel control device, and the intended driving maneuver described with the travel trajectory is deemed to have been completed.
  • the travel trajectories are correspondingly updated with each cyclic update by a new repetition time section on their time horizon.
  • the maneuver planning device of the first motor vehicle 10 that does not have priority does not have to react to an existing collision with the second travel trajectory 21 .
  • the first motor vehicle 10 may wait to see whether the transmission of a second travel trajectory 21 colliding first travel trajectory 11 implicitly asked cooperation request is successful or not.
  • the flowchart shown shows a second phase of the method according to the invention, in which a cooperative coordination of driving maneuvers between at least two motor vehicles is finalized.
  • the traffic scenario outlined shows that a first motor vehicle 10 that does not have priority should not be able to rely on being able to carry out the planned driving maneuver immediately when a collision-free state is first determined between the first driving trajectory 11 and the second driving trajectory 21 .
  • a first driving trajectory 11, which describes an intended driving maneuver is transmitted from the first motor vehicle 10 to the other motor vehicles in its vicinity using vehicle-to-vehicle communication.
  • the first travel trajectory collides with the second travel trajectory 21 of the second motor vehicle 20.
  • the maneuver planning devices of the first and second motor vehicles 10 and 20 a collision between the first and the second travel trajectory 11 and 21 and a priority of the second occurs in parallel and independently of one another Motor vehicle 20 found. Due to the implicit request for cooperation by the first motor vehicle 10 that does not have priority, the maneuver planning device of the second motor vehicle 20 that has priority has decided to cooperate and, accordingly, to adopt and transmit a collision-free exit trajectory as the second driving trajectory 21 .
  • the second travel trajectory 21 collides with the third travel trajectory 31 of the third motor vehicle 30.
  • the collision between the second and third travel trajectories 21 and 23 caused by the intended cooperation between the first and the second motor vehicle 10 and 20 must therefore be resolved, before the first motor vehicle can rely on the validity of a collision-free second travel trajectory and can complete its planned driving maneuver.
  • the impending collision between the second and the third motor vehicle is resolved with a second application of the maneuver coordination method according to the invention.
  • the second motor vehicle 20 is now the non-priority motor vehicle, while the third motor vehicle 30 has priority when executing of his driving manoeuvre. If the second maneuver coordination between the second and third motor vehicles 20 and 30 has been successful and the second motor vehicle can change to the middle lane of the highway according to the planning of the first maneuver coordination between the first and second motor vehicles 10 and 20, the first maneuver coordination is also successful.
  • a successful maneuver double vote between the three motor vehicles 10, 20 and 30 is in the Figure 3c sketched.
  • the first maneuver coordination between the first and second motor vehicles 10 and 20 may also fail Figure 3d
  • the first motor vehicle 10 which does not have priority over the second motor vehicle 20, detects another collision between the first travel trajectory 11 and the second travel trajectory.
  • the first motor vehicle 10 must plan a collision-free avoidance trajectory with respect to the second travel trajectory 21 of the second motor vehicle 20 that has the right of way and transmit it to the motor vehicles in the area by means of vehicle-to-vehicle communication.
  • the one in the figure 4 The second phase of the method according to the invention shown is based, among other things, on the idea of a timed coordination interval, after the end of which a non-privileged motor vehicle can finally rely on the success or failure of its implicit cooperation request.
  • a cooperation counter At the beginning of the figure 4 illustrated method sequence is initiated in step 200, a cooperation counter.
  • the cooperation counter is set to a defined starting value and decremented with each subsequent cyclic update of the travel trajectory.
  • the cooperation counter can be initiated in step 200, for example, if in step 140 (cf. figure 2 ) the privileges between the first motor vehicle 10 and the second motor vehicle 20 have been determined.
  • step 210 the maneuver planning device of the first motor vehicle 10 that does not have priority updates the first travel trajectory 11 by updating the first travel trajectory 11 from the chronologically preceding repetition time section. This means that a section of the travel trajectory 11 that has been traveled or that has been transferred to a travel control device is replaced by a new section on the time horizon of the travel trajectory 11 .
  • the cooperation counter is decremented.
  • step 220 the updated, i.e. updated, travel trajectory 11 is transmitted to the second motor vehicle 20 that does not have priority by means of the vehicle-to-vehicle communication device of the first motor vehicle 10 that does not have priority.
  • the current driving trajectory of the second motor vehicle 20 with priority received by the vehicle-to-vehicle communication device of the first motor vehicle 10 that does not have priority and the driving trajectories of other motor vehicles in the vicinity of the first motor vehicle 10 that does not have priority are updated in the maneuver planning device, i.e. for example from a buffer memory of the Vehicle-to-vehicle communication device retrieved.
  • step 230 the maneuver planning device of the first motor vehicle 10 that does not have priority checks whether the first travel trajectory 11 collides with the second travel trajectory 21 . As soon as it has been established that there is no collision between the first and the second travel trajectory 11 and 21 , at least one confidence condition is checked in step 240 using the maneuver planning device of the first motor vehicle 10 which does not have priority. As soon as at least one confidence condition is present, it can be assumed that the cooperation between the first and second motor vehicles was finally successful or finally unsuccessful, so that the coordination interval can be finalized before the cooperation counter expires. Correspondingly, the cooperation counter is reset to zero in step 250 if a confidence condition was determined in step 240 .
  • a first confidence condition is present if, for the first time in an update cycle, in the maneuver planning device of the first motor vehicle 10 that does not have priority, there is no collision between the first travel trajectory 11 and the second travel trajectory 21 and if it is determined in a second check of step 240 that the second travel trajectory 21 with no further travel trajectory of a motor vehicle collides in the area.
  • a second confidence condition is present if it is determined in an update cycle that the driving trajectories 11 and 21 of the non-priority first and second priority motor vehicle 10 and 20 collide with each other again after it was determined in one of the previous update cycles that the second driving trajectory 21 with another travel trajectory 31 collides.
  • step 260 the maneuver planning device of the first motor vehicle 10 that does not have priority checks whether the cooperation counter has expired . If the cooperation counter has not yet expired, step 210 is carried out again.
  • step 270 the maneuver planning device of the first motor vehicle 10 that does not have priority finally checks whether the first travel trajectory 11 collides with the second travel trajectory 21 . If the travel trajectories 11 and 21 are collision-free, then the non-preferred first motor vehicle 10 may rely on a final success of its cooperation request and drive the first travel trajectory 11 in step 280 . If a collision between the first and second travel trajectories 11 and 21 is detected during collision check 270 after the last update cycle, then in step 290 the maneuver planning device of first motor vehicle 10 that does not have priority plans a collision-free avoidance trajectory for second travel trajectory 21 .
  • a cooperation counter can also run in the maneuver planning device of the second motor vehicle 20 that has priority, so that after both cooperation counters have expired, it is ensured that the second motor vehicle 20 no longer has priority in the event of a renewed collision between the first and second travel trajectories 11 and 21, i.e. with in other words, has waived his right of way.
  • the figure 5 shows the mode of operation of a maneuver planning device for a motor vehicle for planning and coordinating driving maneuvers with at least one second motor vehicle using a state diagram.
  • the maneuver planning device is initialized by planning its own travel trajectory for starting a motor vehicle to which the maneuver planning device is assigned. Furthermore, a cooperation counter is reset. After completion of the initialization, the maneuver planning device goes into a send/receive state 301, during which the driver's own driving trajectory is exchanged with driving trajectories of at least one other motor vehicle by means of vehicle-to-vehicle communication.
  • state 302 checks whether the maneuver planning device is currently in a coordination interval by checking whether the cooperation counter is active, ie has a value greater than zero. If the cooperation counter is not active, the maneuver planning device branches to a collision check state 303. During the collision check state 303, it is checked whether there is a collision between one's own travel trajectory and a received travel trajectory of another motor vehicle. If a collision is detected during collision check state 303, the maneuver planning device branches to an evaluation state 304. If no collision is detected during collision check state 303, the maneuver planning device branches to an update state 307, in which its own travel trajectory is updated and thus updated.
  • evaluation state 304 at least one evaluation criterion is used to check whether the driver's own motor vehicle has priority over the other motor vehicle that transmitted the one colliding journey trajectory for executing its own journey trajectory, or whether it does not have priority. If the driver's own motor vehicle has priority, the maneuver planning device changes to a state 305 .
  • a cost-optimized first avoidance trajectory is planned, which is collision-free with respect to the received travel trajectory of the other motor vehicle.
  • the avoidance trajectory is evaluated with a cost function to determine whether a cost limit value is not reached. If it has been established that the cost limit is not reached, a transition is made to a state 306 . In state 306, the avoidance trajectory is adopted as the updated own travel trajectory. A jump is then made back to the send/receive state 301 . If it is determined during state 305 that the cost limit is not undershot, the maneuver planning device branches to update state 307.
  • the maneuver planning device changes to state 320 .
  • state 320 the cooperation counter is set to a defined starting value.
  • the driver's own travel trajectory is then updated during update state 307 .
  • the maneuver planning device branches to a collision check state 310, during which it is checked whether a previously existing collision between one's own travel trajectory and the received travel trajectory of the other motor vehicle still exists or no longer exists. If no collision is detected, the maneuver planning device branches to a success state 311 in which the cooperation counter is reset to zero. After a transition to update state 307, your own travel trajectory is updated.
  • the maneuver planning device changes to the cooperation counter check state 312 . If it is determined in the cooperation counter check state 312 that the cooperation counter has expired, the cooperation request has failed. Accordingly, the maneuver planning device changes to state 314, during which a collision-free avoidance trajectory is planned, which is adopted as a separate travel trajectory.
  • the cooperation counter is decremented with a transition to the state 313 .
  • the maneuver planning device then changes to the update state 307 .
  • a first motor vehicle 10 that does not have priority is planning a lane change maneuver in order to merge from the acceleration lane of the motorway section shown into the right-hand lane of the motorway.
  • the first travel trajectory 11 of the first motor vehicle 10 that does not have priority collides with the second travel trajectory 21 of the second motor vehicle 20 that has priority.
  • FIG 6a 1 shows the situation after the maneuver planning device of the vehicle with priority 20 has decided with the non-priority one Motor vehicle 10 to cooperate. Accordingly, in accordance with the figure 2 In the planning step 150 shown, a collision-free first avoidance trajectory for the first travel trajectory 21 is planned, which is transmitted as an updated second travel trajectory 21 .
  • an alternative second travel trajectory 21' is also transmitted by the second motor vehicle 20.
  • the maneuver planning device of the first motor vehicle 10 that does not have priority is to be signaled, among other things, that there is a further need for coordination with at least one further motor vehicle.
  • a further intermediate step is provided according to the alternative embodiment of the method.
  • the maneuver planning device of the second motor vehicle 20 with priority first checks whether the planned first avoidance trajectory collides with a transmitted further travel trajectory of a further motor vehicle. Unless, as in the Figure 6a is shown, there is a collision between the first avoidance trajectory and a third travel trajectory 31 of a third motor vehicle (30) and the collision is detected by the maneuver planning device of the priority second motor vehicle 20, the alternative travel trajectory 21' is planned by the maneuver planning device.
  • the alternative travel trajectory 21' is generated by updating the previously valid second travel trajectory 21 of the second motor vehicle 20 with priority.
  • step 170 the planned first avoidance trajectory 22 as an updated travel trajectory 21 of the motor vehicle 20 with priority and the planned alternative travel trajectory 21' are displayed side by side by means of vehicle-to-vehicle Communication in the environment of the second motor vehicle 20 transmitted to the first motor vehicle 10 and to the third motor vehicle.
  • a cooperation request is implicitly directed to the maneuver planning device of the third motor vehicle 30 as a result of the second travel trajectory 21 colliding with the third travel trajectory 31 .
  • the transmission of two alternative second travel trajectories 21 and 21 ′ signals to the first motor vehicle 10 that does not have priority that the implicit request for cooperation from the first motor vehicle 10 has not yet been completed.
  • the third motor vehicle 30 which has priority over the second motor vehicle 20 in a planned lane change from the right to the middle lane, may or may not offer cooperation depending on its cost function. If the third motor vehicle 30 cooperates and transmits a planned alternative trajectory as the third travel trajectory 31, which does not collide with the second travel trajectory 21 of the second motor vehicle 20, then the maneuver planning device of the second motor vehicle 20 rejects the alternative second travel trajectory 21'.
  • the third motor vehicle 30 does not cooperate with the second motor vehicle and transmits a third travel trajectory 31 that collides with the second travel trajectory 21 . Consequently, the maneuver planning device of the second motor vehicle 20 discards the second travel trajectory 21 and adopts the alternative second travel trajectory 21′ as the avoidance trajectory. This avoidance trajectory is continually updated and transmitted as the second travel trajectory 21 over the further course of time.
  • the non-preferred first motor vehicle 30 must, as in Figure 6d shown, adapt the first travel trajectory 11 to the second travel trajectory 21 without collision.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum dezentralen Abstimmen von Fahrmanövern zwischen wenigstens zwei Kraftfahrzeugen.
  • Aus der WO 2017/076593 A1 ist ein Verfahren zum dezentralen Abstimmen von Fahrmanövern von mindestens zwei Kraftfahrzeugen bekannt. Bei diesem Verfahren werden eine Plan- und eine Wunschtrajektorie von einem ersten Kraftfahrzeug an ein zweites Kraftfahrzeug mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation übermittelt. In dem zweiten Kraftfahrzeug wird eine Fahrtrajektorie des zweiten Kraftfahrzeugs mit der Wunschtrajektorie des ersten Kraftfahrzeugs verglichen. Die Fahrtrajektorie des zweiten Kraftfahrzeugs wird zu einer angepassten Fahrtrajektorie angepasst, solange die Wunschtrajektorie des ersten Kraftfahrzeugs mit der Fahrtrajektorie des zweiten Kraftfahrzeugs kollidiert und solange eine Gesamtkostenfunktion durch das Anpassen optimiert wird. Die Gesamtkostenfunktion umfasst dabei zumindest eine Kostenfunktion des ersten und des zweiten Kraftfahrzeugs.
  • Das Verfahren beruht auf dem Gedanken, drei verschiedene Trajektorien für ein an einer Fahrmanöverabstimmung beteiligtes Kraftfahrzeug bereitzustellen. Die Fahrtrajektorie und die Wunschtrajektorie des ersten Kraftfahrzeugs bzw. die angepasste Fahrtrajektorie des zweiten Kraftfahrzeugs müssen dabei stets mit einer auf ein strategisches Ziel gerichteten strategischen Trajektorie des jeweiligen Kraftfahrzeugs vereinbar sein. Mit der Übermittlung von Plan- und Wunschtrajektorie des ersten Kraftfahrzeugs an das zweite Kraftfahrzeug wird das zweite Kraftfahrzeug in die Lage versetzt, Kostenvorteile des ersten Kraftfahrzeugs durch ein Ausführen der Wunschtrajektorie anstelle der Fahrtrajektorie mit den Kosten durch eine Anpassung der eigenen Fahrtrajektorie im Beziehung zu setzen. Eine Bewertung über die entsprechende Gesamtkostenfunktion optimiert die gesamte Verkehrssituation als Ganzes im Zusammenspiel der beteiligten Kraftfahrzeuge.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine alternative effiziente kooperative Abstimmung von Fahrmanövern zwischen mindestens zwei Kraftfahrzeugen bereitzustellen, die sich durch eine vergleichsweise schlanke Nachrichtenübermittlung mit reduziertem Informationsumfang auszeichnet.
  • Vorgeschlagen wird dementsprechend ein Verfahren zum Abstimmen von Fahrmanövern zwischen wenigstens zwei Kraftfahrzeugen gemäß dem Hauptanspruch sowie durch eine Vorrichtung gemäß dem Nebenanspruch. Weiterführende Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Abstimmen von Fahrmanövern zwischen wenigstens zwei Kraftfahrzeugen. Dabei werden wenigstens eine Fahrtrajektorie eines ersten Kraftfahrzeugs und eine Fahrtrajektorie eines zweiten Kraftfahrzeugs fortwährend aktualisiert und mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation unter den wenigstens zwei Kraftfahrzeugen im Umfeld der Kraftfahrzeuge fortwährend ausgetauscht.
  • In einem ersten Schritt des Verfahrens werden die Fahrtrajektorie des ersten Kraftfahrzeugs mittels einer Manöverplanungseinrichtung des ersten Kraftfahrzeugs und die Fahrtrajektorie des zweiten Kraftfahrzeugs mittels einer Manöverplanungseinrichtung des zweiten Kraftfahrzeugs aktualisiert. Anschließend werden die Fahrtrajektorien zwischen den beiden Kraftfahrzeugen übermittelt.
  • In einem weiteren Schritt werden mit einem ersten Vergleich beide Fahrtrajektorien in den Manöverplanungseinrichtungen der beiden Kraftfahrzeuge verglichen.
  • Sofern bei dem ersten Vergleich eine Kollision zwischen der Fahrtrajektorie des ersten Kraftfahrzeugs und der Fahrtrajektorie des zweiten Kraftfahrzeugs festgestellt wurde, wird unter dem ersten und dem zweiten Kraftfahrzeug ein bevorrechtigtes Kraftfahrzeug anhand wenigstens eines Bewertungskriteriums ermittelt, das zum Ausführen seiner Fahrtrajektorie gegenüber dem andern Kraftfahrzeug bevorrechtigt ist. In entsprechender Weise wird auch das nicht bevorrechtigte Kraftfahrzeug ermittelt.
  • Durch die Manöverplanungseinrichtung des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs wird eine erste Ausweichtrajektorie geplant, die zu der jeweiligen Fahrtrajektorie des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs kollisionsfrei ist. Dabei wird die erste Ausweichtrajektorie durch Minimierung einer Kostenfunktion des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs optimiert.
  • Nach der Planung und Optimierung der Ausweichtrajektorie wird mittels der Manöverplanungseinrichtung des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs ermittelt, ob die Kostenfunktion des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs einen Kostengrenzwert unterschreitet.
  • Sobald festgestellt wurde, dass der Kostengrenzwert des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs unterschritten wird, wird die geplante erste Ausweichtrajektorie als aktualisierte Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs an das nicht bevorrechtigte Kraftfahrzeug übermittelt.
  • Unter dem Begriff Trajektorie ist im Sinne der Erfindung eine mathematische Beschreibung einer Bewegung in Weg und Zeit zu verstehen, mit der insbesondere Fahrmanöver von Kraftfahrzeugen bevorzugt beschrieben werden können. Eine in die Zukunft projizierte Trajektorie erlaubt somit eine Prädiktion einer örtlichen Position eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit eines zukünftigen Zeitpunktes.
  • Mit einer Fahrtrajektorie wird ein aktuell geplantes Fahrmanöver beschrieben, mit dem ein nächstgelegenes Zwischenziel bei der Navigation eines Kraftfahrzeugs erreicht werden soll. Ein Zwischenziel kann beispielsweise ein Weg- oder Abbiegepunkt einer geplanten Route sein. Eine Fahrtrajektorie wird vorzugsweise mit einer bestimmten Frequenz, d. h. nach einer festgelegten Repetitionszeit (engl. Repetition Time (RT)) zyklisch aktualisiert.
  • Eine Aktualisierung der Fahrtrajektorien kann auf wenigstens zwei unterschiedliche Arten erfolgen, d.h. zum einen durch ein Fortschreiben der aktuellen Fahrtrajektorie oder zum anderen durch eine Neuplanung einer Fahrtrajektorie. Eine Fahrtrajektorie kann neu geplant werden, wenn zum Beispiel ein nächstes Zwischenziel mit der neu geplanten Fahrtrajektorie schneller oder kostensparender als mit einer vorherigen Fahrtrajektorie erreicht werden würde. Auch die gennannte Ausweichtrajektorie, die zur kooperativen Abstimmung von Fahrmanövern von dem nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeug angeboten wird, kann als eine Neuplanung einer vorherigen Fahrtrajektorie bezeichnet werden.
  • Die von der Manöverplanungseinrichtung der Kraftfahrzeuge geplante Fahrtrajektorie beschreibt jeweils ein vom dem Kraftfahrzeug beabsichtigtes Fahrmanöver, mit dem ein nächstgelegenes Zwischenziel möglichst effizient erreicht werden soll. Allerdings kann die Fahrtrajektorie nicht immer abgefahren werden, insbesondere dann, wenn die beabsichtigte Fahrtrajektorie zu einer Kollision mit anderen Kraftfahrzeugen führen würde. Im Fall einer drohenden Kollision zwischen zwei Kraftfahrzeugen kann oder muss wenigstens eines der beiden Kraftfahrzeuge die drohende Kollision auflösen und seine geplante Fahrtrajektorie zu einer kollisionsfreien Ausweichtrajektorie anpassen.
  • Zur Abstimmung von Fahrmanövern mit denen eine solche drohende Kollision aufgelöst werden kann, stehen die Manöverplanungseinrichtungen der Kraftfahrzeuge jeweils mit einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung in Verbindung, mit denen die fortwährend aktualisierten Fahrtrajektorien zwischen den wenigstens zwei Kraftfahrzeugen fortwährend ausgetauscht werden. Der Zeitraum zwischen zwei der fortwährenden Übertragungen der Fahrtrajektorien und die Repetitionszeit zur fortwährenden Aktualisierung Fahrtrajektorien müssten nicht zwingend gleich lang sein.
  • Eine Idee hinter dem ersten Aspekt der Erfindung ist, dass jedes Kraftfahrzeug die mit seiner Manöverplanungseinrichtung geplante und fortwährend aktualisierte Fahrtrajektorie mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit den anderen Kraftfahrzeugen in seiner örtlichen Umgebung austauscht. Solange die ausgesendeten Fahrtrajektorien nicht miteinander kollidieren, besteht kein Handlungsbedarf. Jedes Kraftfahrzeug fährt seine ausgesendete Fahrtrajektorie ab. Die Fahrtrajektorien unterteilen sich dabei in Zeitschlitze, deren zeitliche Länge der Repetitionszeit entspricht. Mit jeder fortwährenden Aktualisierung der Fahrtrajektorien wird ein erster Zeitschlitz an eine Fahrreglung übergeben, und die Fahrtrajektorie wird um einen neuen Zeitschlitz entsprechend in die Zukunft projiziert. Erst eine Kollision zwischen Fahrtrajektorien zeigt einen Handlungsbedarf auf, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kooperativ aufgelöst werden soll. Insofern kann eine Kollision von Fahrtrajektorien als eine implizite Kooperations-Anfrage angesehen werden.
  • Die Auflösung einer drohenden Kollision zweier Kraftfahrzeuge, die durch die Kollision der in die Zukunft projizierten Fahrtrajektorien erkannt wird, beruht zunächst auf dem Gedanken, dass jeweils eines der beiden Kraftfahrzeuge bei dem Ausführen der geplanten Fahrmanöver gegenüber dem anderen Kraftfahrzeug bevorrechtigt ist. Somit kann das bevorrechtigte Kraftfahrzeug durch das Anbieten einer Ausweichtrajektorie auf die drohende Kollision reagieren, während das nicht bevorrechtigte Kraftfahrzeug im Zweifelsfall auf die Kollision reagieren müsste.
  • Als Bewertungskriterien, mit denen das bevorrechtigte Kraftfahrzeug sowie das nicht bevorrechtigte Kraftfahrzeug ermittelt werden, können eine Verkehrssituation sowie die auf die diese Situation anzuwendenden Verkehrs- bzw. insbesondre Vorfahrtsregeln herangezogen werden. Die Verkehrssituation könnte mittels einer Umfeldanalyse erfasst werden, so dass ein passendes Vorfahrtsregelwerk algorithmisch durchgeprüft werden kann. Ferner ist denkbar, einen Zeitfaktor bei der Ermittlung des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs heranzuziehen. Auf Basis dieser Bewertungskriterien lässt sich immer eindeutig das Kraftfahrzeug ermitteln, das zum Ausführen seiner Fahrtrajektorie bevorrechtigt ist. Bevorrechtigte Kraftfahrzeuge können auf drohende Kollisionen reagieren, müssen dies aber nicht. Die nicht bevorrechtigten Fahrzeuge müssen einer drohenden Kollision ausweichen, falls das bevorrechtigte Kraftfahrzeug nicht kooperiert, indem es nicht auf die drohende Kollision reagiert. Die Bewertungskriterien sind über alle Kraftfahrzeuge hinweg allgemeingültig und somit für die anderen Kraftfahrzeuge überprüfbar.
  • Mit der Kostenfunktion kann der Aufwand einer Ausweichtrajektorie gegenüber der Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs abgeschätzt werden, so dass bei mehreren alternativen Ausweichtrajektorien die kostengünstigste Trajektorie für eine Kooperation mit dem nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeug herangezogen wird. In die Kostenfunktion können beispielsweise Zeit-, Energiebedarf und/oder weitere Faktoren berücksichtigt werden.
  • Die Entscheidung, ob das bevorrechtigte Kraftfahrzeug zugunsten einer Kooperation mit dem nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeug die geplante Ausweichtrajektorie als aktualisierte übernimmt oder nicht, ist nur von der Kostenfunktion und dem Kostengrenzwert des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs abhängig. Die Kostenfunktion und der Kostengrenzwert sind individuelle Entscheidungskriterien eines bevorrechtigten Kraftfahrzeugs, die für das bzw. die anderen Kraftfahrzeuge nicht überprüfbar sein müssen.
  • Die kostengrenzwertbasierte Manöverentscheidung ist grundsätzlich für automatisierte Fahrfunktionen, als auch für das assistierte Fahren geeignet. Die mittels Kostenfunktion ermittelten Kosten für eine optimierte Ausweichtrajektorie zur Kooperation mit einem anderen Kraftfahrzeug können mittels Mensch-Maschine-Schnittstelle (eng. Human Machine Interface, HMI) einem Fahrer eines bevorrechtigten Kraftfahrzeugs zur Anzeige gebracht werden, so dass ein jeweiliger Kostengrenzwert mittels Eingabeeinrichtung abgefragt werden kann. Im automatisierten Fahrbetrieb kann ein Kostengrenzwert durch Berücksichtigung verschiedener Parameter errechnet werden. Der Kostengrenzwert könnte abhängig von einer Zeitabweichung im Zusammenhang mit einer geplanten Route sein, einer jeweiligen Verkehrssituation angepasst werden oder abhängig davon sein, ob das bevorrechtigte Kraftfahrzeug selbst schon Kooperationen von anderen Kraftfahrzeugen beansprucht hat etc.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich unter anderem durch die implizite Manöverabstimmung unter den Kraftfahrzeugen. Eine Kooperation wird implizit durch eine des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs angefragt. Die Kooperation kann implizit dadurch abgeschlossen werden, indem das bevorrechtigte Kraftfahrzeug die geplante erste Ausweichtrajektorie als aktualisierte Fahrtrajektorie an das nicht bevorrechtigte Kraftfahrzeug übermittelt.
  • Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens kann die Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs durch Fortschreiben seiner Fahrtrajektorie aktualisiert werden, wenn die Kostenfunktion des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs den Kostengrenzwert nicht unterschreitet. Nach der Aktualisierung mittels Fortschreiben wird die Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs an das nicht bevorrechtigte Kraftfahrzeug übermittelt.
  • Somit kann eine Kooperation durch das bevorrechtigte Kraftfahrzeug implizit abgelehnt werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung des Verfahren können innerhalb eines Abstimmungsintervalls die Fahrtrajektorie des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs und die Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs fortwährend aktualisiert und zwischen den beiden Kraftfahrzeugen fortwährend übermittelt werden. Die von dem nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeug empfangene Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs kann in der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs mit einer ersten Überprüfung fortwährend auf eine Kollisionsfreiheit mit der Fahrtrajektorie des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs geprüft werden.
  • Durch das Abstimmungsintervall kann beispielsweise berücksichtigt werden, dass die Entscheidung des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs, eine Ausweichtrajektorie zur Kooperation mit dem nichtbevorrechtigten Kraftfahrzeug bereitzustellen oder nicht, zeitlich länger dauern kann als die Repetitionszeit bzw. die Zeit zwischen zwei Übertragungszyklen.
  • Die Fahrtrajektorie des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs kann somit gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens innerhalb des Abstimmungsintervalls durch ein fortwährendes Fortschreiben seiner Fahrtrajektorie aktualisiert werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung des vorhergehenden Aspektes kann nach Feststellen einer Kollisionsfreiheit zwischen der Fahrtrajektorie des nicht bevorrechtigen Kraftfahrzeugs und der Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs in einer der ersten Überprüfungen, in einer zweiten fortwährenden Überprüfung in der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs fortwährend überprüft werden, ob die Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs mit wenigstens einer von dem nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeug aus dem Umfeld der beiden Kraftfahrzeuge empfangenen Fahrtrajektorie eines weiteren Kraftfahrzeugs kollidiert.
  • Eine Kollision zwischen der Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs und einer Fahrtrajektorie eines weiteren Kraftfahrzeugs ist für das nicht bevorrechtigte Kraftfahrzeug ein Indiz dafür, dass die Manöverabstimmung möglicherweise noch nicht vollendet ist.
  • Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird das Abstimmungsintervall beendet, sobald in der Manöverabstimmungseinrichtung des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs festgestellt wird, dass die Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs mit keiner aus dem Umfeld empfangenen Fahrtrajektorie eines weiteren Kraftfahrzeugs kollidiert.
  • Im Fall einer Kollisionsfreiheit der Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs kann von dem nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeug implizit davon ausgegangen werden, dass seine Kooperations-Anfrage erfolgreich gewesen ist. Somit wird kein weiterer Bedarf für eine weitere Abstimmung bestehen, so dass das Abstimmungsintervall beendet und die Fahrtrajektorien beider Kraftfahrzeuge abgefahren werden können.
  • Gemäß einer alternativen Weiterbildung des Verfahrens wird das Abstimmungsintervall beendet, sobald nach dem Feststellen einer Kollision zwischen der Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs und einer aus dem Umfeld empfangenen Fahrtrajektorie eines weiteren Kraftfahrzeugs durch die Manöverabstimmungseinrichtung des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs in einer der weiteren ersten Überprüfungen festgestellt wird, dass die Fahrtrajektorien des bevorrechtigten und des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs erneut miteinander kollidieren.
  • Mit einer erneuten Kollision zwischen den Fahrtrajektorien des bevorrechtigten und des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs innerhalb des Abstimmungsintervalls ist eine Kooperations-Anfrage des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs gescheitert.
  • Gemäß einer weiteren Alternative wird das Abstimmungsintervall beendet, sobald ein abgelaufener Abstimmungszähler festgestellt wurde.
  • Ein Abstimmungszähler wird ausgehend von einem definierten Startwert mit jedem Übertragungszyklus oder nach jeder zyklischen Aktualisierung der Fahrtrajektorien dekrementiert, so dass das Abstimmungsintervall bei Erreichen des Zählerwertes null beendet wird. Alternativ könnte auch ein Timer gestartet werden, der innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls abläuft.
  • Eine Idee hinter dem Abstimmungsintervall ist, dass sich nach Ablauf einer definierten Zeitspanne alle Kollisionen innerhalb eines örtlich begrenzten Umkreises aufgelöst haben müssen. Ist das Abstimmungsintervall beendet, darf zumindest das nicht bevorrechtigte Kraftfahrzeug auf eine Kooperation des ursprünglich bevorrechtigten Kraftfahrzeugs vertrauen. Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird mit der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs eine zu der Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs kollisionsfreie zweite Ausweichtrajektorie für das nicht bevorrechtigte Kraftfahrzeug geplant, sofern in einer letzten der ersten Überprüfungen mit der Beendigung des Abstimmungsintervalls eine Kollision zwischen Fahrtrajektorien des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs und des nichtbevorrechtigten Kraftfahrzeugs festgestellt wird.
  • Somit wird dem geltenden Prinzip Rechnung getragen, dass ein nicht bevorrechtigtes Kraftfahrzeug eine Kollision mit einem bevorrechtigten Kraftfahrzeug verhindern muss, sofern seine Kooperations-Anfrage nicht erfolgreich war. Die Ausweichtrajektorie kann auch durch eine Kostenfunktion des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs optimiert werden.
  • Gemäß einer Alternative des Verfahrens kann, sobald festgestellt wurde, dass der Kostengrenzwert des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs unterschritten wird, mit der Manöverplanungseinrichtung des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs zunächst geprüft werden, ob die geplante erste Ausweichtrajektorie mit einer übermittelten weiteren Fahrtrajektorie eines weiteren Kraftfahrzeugs kollidiert. Sofern eine Kollision zwischen der ersten Ausweichtrajektorie und weiteren Fahrtrajektorie des weiteren Kraftfahrzeugs festgestellt wird, wird zunächst eine alternative Fahrtrajektorie geplant, bevor die geplante erste Ausweichtrajektorie als aktualisierte Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs und die geplante alternative Fahrtrajektorie nebeneinander übermittelt werden. Die alternative Fahrtrajektorie durch ein Fortschreiben der Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs erzeugt wird.
  • Durch diese alternative Ausgestaltung des Verfahrens kann dem nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeug ein zusätzlicher Abstimmungsbedarf mit einem weiteren Kraftfahrzeug explizit signalisiert werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der vorstehend beschriebenen Alternative können innerhalb eines Abstimmungsintervalls die Fahrtrajektorie des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs und die Fahrtrajektorie sowie die alternative Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs zyklisch aktualisiert werden. Die zyklisch aktualisierten Fahrtrajektorien können zwischen den beiden Kraftfahrzeugen zyklisch übermittelt werden. Die von dem nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeug empfangenen Fahrtrajektorien des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs können in der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs mit einer ersten zyklischen Überprüfung zyklisch auf eine Kollisionsfreiheit mit der Fahrtrajektorie des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs geprüft werden.
  • Durch das Abstimmungsintervall kann der Zeitverzug berücksichtigt werden, der durch eine notwendige zweite Manöverabstimmung hervorgerufen wird.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann das Abstimmungsintervall beendet werden, sobald in der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs festgestellt wird, dass von dem bevorrechtigten Kraftfahrzeug nur noch eine Fahrtrajektorie übermittelt wurde. Nach der Beendigung des Abstimmungsintervalls kann eine kollisionsfreie zweite Ausweichtrajektorie durch die Manöverplanungseinrichtung der nicht bevorrechtigten geplant werden, sofern eine Kollision zwischen Fahrtrajektorien des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs und des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs festgestellt wird.
  • Durch die Übermittlung einer mit der Fahrtrajektorie des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs nicht kollidierenden Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs oder einer mit der Fahrtrajektorie des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs kollidierenden alternativen Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs kann dem nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeug explizit ein Erfolg oder ein Misserfolg seiner impliziten Kooperations-Anfragen signalisiert werden.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Manöverplanungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Planen und Abstimmen von Fahrmanövern mit wenigstens einem zweiten Kraftfahrzeug, umfassend eine Datenschnittstelle für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung sowie eine Recheneinheit und einen Programmcode zur Durchführung des Verfahrens.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Computerprogramm, das, wenn es auf einer Recheneinheit innerhalb einer Manöverplanungseinrichtung ausgeführt wird, die jeweilige Recheneinheit anleitet, das Verfahren auszuführen.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens, der auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist.
  • Weitere Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    einen Anlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer ersten Verkehrssituation;
    Fig. 2
    ein Flussdiagramm mit einer Initialisierungsphase;
    Fig. 3
    einen Anlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer zweiten Verkehrssituation;
    Fig. 4
    ein Flussdiagramm mit einer Finalisierungsphase,
    Fig. 5
    ein einer Manöverplanungseinrichtung,
    Fig. 6
    einen Anlauf einer Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der zweiten Verkehrssituation.
  • In den Figuren 1a bis 1d ist eine Verkehrssituation dargestellt, anhand der das erfindungsgemäße Verfahren zum Abstimmen von Fahrmanövern zwischen wenigstens zwei Kraftfahrzeugen erläutert werden soll. Die Figur 1a zeigt beispielsweise eine Autobahn mit drei Fahrspuren für eine Fahrtrichtung im örtlichen Beriech einer Autobahnauffahrt. Ein erstes Kraftfahrzeug 10 fährt auf dem Beschleunigungsstreifen, wobei zum Einfädeln auf die rechte Fahrspur durch die Manöverplanungseinrichtung des ersten Kraftfahrzeugs 10 ein Fahrmanöver geplant wird.
  • Das in der Figur 2 dargestellte Flussdiagramm zeigt eine erste Phase, in der eine kooperative Abstimmung eines Fahrmanövers initialisiert wird. Im einem Verfahrensschritt 110 werden die erste Fahrtrajektorie 11 des ersten Kraftfahrzeugs 10 und eine zweite Fahrtrajektorie 21 eines zweiten Kraftfahrzeugs 20, entsprechend eines definierten zeitlichen Zyklus, aktualisiert und in einem nachfolgenden Schritt 120 mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zwischen den beiden Kraftfahrzeugen bzw. in ihrem örtlichen Umfeld übertragen. Eine Repetitionszeit, mit der die Fahrtrajektorien aktualisiert werden, kann zum Beispiel 100 ms betragen, wobei die Aktualisierungszyklen zwischen den beiden Kraftfahrzeugen nicht synchronisiert sein müssen. Beide Kraftfahrzeuge aktualisieren ihre Fahrtrajektorien unabhängig zueinander in ihrem jeweiligen 100 ms Repetitionszeitabschnitt. Nach erfolgreicher Übermittlung steht jedem Fahrzeug eine aktuelle Fahrtrajektorie bereit, die zumindest nicht älter als 100 ms ist.
  • Der Schritt 130 beinhaltet eine Kollisionsprüfung, die in den Manöverplanungseinrichtungen beider Kraftfahrzeuge 10, 20 unabhängig voneinander durchgeführt werden. Dazu wird die eigene Fahrtrajektorie mit der empfangenen Fahrtrajektorie des anderen Kraftfahrzeugs verglichen. Sofern keine Kollision zwischen den verglichenen Trajektorien festgestellt wurde, ist keine Abstimmung notwendig, so dass der Ablauf beendet wird.
  • Sobald bei der Kollisionsprüfung 130 festgestellt wurde, dass die erste Fahrtrajektorie 11 - wie in der Figur 1a dargestellt - mit der zweiten Fahrtrajektorie 21 kollidiert, dann wird in Schritt 140 in den Manöverplanungseinrichtungen beider Kraftfahrzeuge jeweils ermittelt, welches der beiden Fahrzeuge beim Ausführen seines geplanten Fahrmanövers im Hinblick auf eine mögliche Kollision bevorrechtig ist. Nach einer Analyse der Verkehrssituation, die zum Beispiel mittels karten- und sensorbasierter Umfeldanalyse erfolgt, wird mit den geltenden Vorfahrtregeln ermittelt, welches der beiden Kraftfahrzeuge Vorfahrt hat. Aus der in Figur 1a dargestellten Verkehrssituation ist ersichtlich, dass das erste Kraftfahrzeug 10 einen Spurwechsel auf die rechte Spur der Autobahn plant. Da nach den geltenden Verkehrsregeln ein Fahrstreifen nur gewechselt werden darf, wenn eine Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer ausgeschlossen ist, ist das erste Kraftfahrzeug nicht bevorrechtigt und das zweite Kraftfahrzeug ist gemäß Verkehrsregeln das bevorrechtigte Kraftfahrzeug.
  • Somit ist das erste Kraftfahrzeug in der Pflicht, die drohende Kollision zu vermeiden, das zweite Kraftfahrzeug kann zur Vermeidung der Kollision seine Kooperation anbieten. Dazu wird in dem Schritt 150 eine Ausweichtrajektorie in der Manöverplanungseinrichtung des zweite Kraftfahrzeugs 10 geplant, die zu der geplanten ersten Fahrtrajektorie 11 des nicht bevorrechtigen ersten Kraftfahrzeugs 10 kollisionsfrei ist. Wie in der Figur 1b zu erkennen ist, hat das bevorrechtigte zweite Kraftfahrzeug 20 zwei Alternativen, die als kollisionsfreie Ausweichmöglichkeit dem nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeug 10 zur Kooperation angeboten werden könnten. Mit der Ausweichtrajektorie 22 würde das bevorrechtigte zweite Kraftfahrzeug mit einem Spurwechsel auf die mittlere Fahrspur dem nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeug die rechte Fahrspur freigeben, so dass die erste Fahrtrajektorie 11 kollisionsfrei wird. Alternativ könnte das bevorrechtigte zweite Kraftfahrzeug seine Geschwindigkeit derart reduzieren, dass eine ausreichende Lücke zum Einfädeln für das erste Kraftfahrzeug 10 auf der rechten Fahrspur entsteht, wie durch den verkürzten Pfeil der alternativen Ausweichtrajektorie 22a verdeutlicht wird.
  • Während einer Optimierung in dem Planungsschritt 150 werden die Ausweichmöglichkeiten mittels einer Kostenfunktion des bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs bewertetet, so dass eine Ausweichtrajektorie mit den geringsten Kosten ermittelt wird. Aus der Figur 1b ist zu erkennen, dass die Ausweichtrajektorie 22 gegenüber der zweiten Fahrtrajektorie 21 zumindest keinen Zeitverlust für das bevorrechtigte zweite Kraftfahrzeug 20 darstellt, so dass diese der alternativen Ausweichtrajektorie nach einem Kostenvergleich vorzuziehen ist.
  • In dem Schritt 160 wird in der Manöverplanungseinrichtung des bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 20 geprüft, ob die Kosten der Ausweichtrajektorie 22 gegenüber der zweiten Fahrtrajektorie 21 einen individuellen Kostengrenzwert des bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 20 unterschreiten oder nicht.
  • Sobald durch die Manöverplanungseinrichtung des bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 20 festgestellt wurde, dass die Kosten der geplanten Ausweichtrajektorie 22 den individuellen Kostengrenzwert des bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 20 unterschreiten, wird in Schritt 170 die geplante Ausweichtrajektorie als aktualisierte Fahrtrajektorie 21 des bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 20 übernommen und mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation an das nicht bevorrechtigte erste Kraftfahrzeug 10 übermittelt. Somit kann, wie in der Figur 1c dargestellt ist, das nicht bevorrechtigte erste Kraftfahrzeug 10 an seiner nun kollisionsfreien ersten Fahrtrajektorie 11 festhalten und diese grundsätzlich Abfahren.
  • Sobald durch die Manöverplanungseinrichtung des bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 20 festgestellt wird, dass der individuelle Kostengrenzwert des bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 20 nicht unterschritten wird, wird die geplante Ausweichtrajektorie 22 im Schritt 180 verworfen und die zweite Fahrtrajektorie 21 beibehalten. Wie aus der Figur 1d ersichtlich ist, muss das nicht bevorrechtigte Kraftfahrzeug 10 seine erste Fahrtrajektorie 11 anpassen, so dass diese zu der zweiten Fahrtrajektorie 21 des bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 20 kollisionsfrei wird. Bei dem in der Figur 1d dargestellten Beispiel plant das erste Kraftfahrzeug 10 ein Manöver, bei dem es hinter dem zweiten Kraftfahrzeug 20 einschert.
  • Die Abstimmung von Fahrmanövern zwischen den wenigstens zwei Kraftfahrzeugen 10 und 20 muss nicht zwingend innerhalb eines Repetitionszeitabschnitts von beispielsweise 100 ms abgeschlossen sein. Eine Manöverabstimmung kann hingegen mehrere 100 ms Intervalle beanspruchen, insbesondere dann, wenn, wie anhand der Figuren 3a bis 3d noch erläutert werden wird, eine dritte Fahrtrajektorie eines weiteren dritten Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden muss.
  • Innerhalb eines zeitlichen Abstimmungsintervalls können die Fahrtrajektorien 11 und 21 der beteiligten Kraftfahrzeuge 10 und 20 entsprechend der Repetitionszeit aktualisiert werden. Ein jeweils zeitlich nächstgelegener Repetitionszeitabschnitt einer Fahrtrajektorie, wird mit Übergabe an eine Fahrregelungseinrichtung durch das jeweilige Kraftfahrzeug abgefahren und fällt aus dem mit der Fahrtrajektorie beschriebenen beabsichtigten Fahrmanöver als erledigt raus. Die Fahrtrajektorien werden mit jeder zyklischen Aktualisierung um einen neuen Repetitionszeitabschnitt an ihrem zeitlichen Horizont entsprechend fortgeschrieben. Während des Abstimmungsintervalls braucht die Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeugs 10 nicht auf eine bestehende Kollision mit der zweiten Fahrtrajektorie 21 zu reagieren. Innerhalb des Abstimmungsintervalls darf das erste Kraftfahrzeug 10 abwarten, ob die durch das Übermitteln einer mit der zweiten Fahrtrajektorie 21 kollidierenden ersten Fahrtrajektorie 11 implizit gestellte Kooperationsanfrage Erfolg hat oder nicht.
  • Das in der Figur 4 dargestellte Flussdiagramm, zeigt eine zweite Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens, in der eine kooperative Abstimmung von Fahrmanöver zwischen wenigstens zwei Kraftfahrzeugen finalisiert wird. Mit einem Blick auf das in den Figuren 3a bis 3d skizzierte Verkehrsscenario wird ersichtlich, dass ein nicht bevorrechtigtes erstes Kraftfahrzeug 10 nicht bei einem ersten zeitlichen Feststellen einer Kollisionsfreiheit zwischen der ersten Fahrtrajektorie 11 und der zweiten Fahrtrajektorie 21 darauf vertrauen darf, das geplanten Fahrmanöver auch unmittelbar durchführen zu können.
  • Gemäß der zuvor beschriebenen ersten Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine erste Fahrtrajektorie 11, die ein beabsichtigtes Fahrmanöver beschreibt, von dem ersten Kraftfahrzeug 10 mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation an die andern Kraftfahrzeuge in seinem Umfeld übermittelt. Wie in der Figur 3a dargestellt ist, kollidiert die erste Fahrtrajektorie mit der zweiten Fahrtrajektorie 21 des zweiten Kraftfahrzeugs 20. In den Manöverplanungseinrichtungen des ersten und zweiten Kraftfahrzeugs 10 und 20 wird parallel und voneinander unabhängig eine Kollision zwischen der ersten und der zweiten Fahrtrajektorie 11 und 21 und eine Bevorrechtigung des zweiten Kraftfahrzeugs 20 festgestellt. Aufgrund der impliziten Kooperationsanfrage durch das nicht bevorrechtigte erste Kraftfahrzeug 10, hat die Manöverplanungseinrichtung des bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 20 entscheiden, zu kooperieren und dementsprechend eine kollisionsfreie Ausweihtrajektorie als zweite Fahrtrajektorie 21 zu übernehmen und zu übermitteln.
  • Wie in der Figur 3b zu erkennen ist, kollidiert die zweite Fahrtrajektorie 21 mit der dritten Fahrtrajektorie 31 des dritten Kraftfahrzeugs 30. Somit muss die durch die beabsichtigte Kooperation zwischen dem ersten und dem zweiten Kraftfahrzeug 10 und 20 entstandene Kollision zwischen der zweiten und dritten Fahrtrajektorie 21 und 23 aufgelöst werden, bevor das erste Kraftfahrzeug auf die Gültigkeit einer kollisionsfreien zweiten Fahrtrajektorie vertrauen darf und sein geplantes Fahrmanöver abfahren kann.
  • Die drohende Kollision zwischen dem zweiten und dem dritten Kraftfahrzeug wird mit einer zweiten Anwendung des erfindungsgemäßen Manöverabstimmungsverfahrens aufgelöst. In einer solchen zweiten Instanz des Verfahrens ist das zweite Kraftfahrzeug 20 nun das nicht bevorrechtigt Kraftfahrzeug, während das dritte Kraftfahrzeug 30 Vorrang beim Ausführen seines Fahrmanövers hat. Wenn die zweite Manöverabstimmung zwischen dem zweiten und dritten Kraftfahrzeug 20 und 30 erfolgreich gewesen ist und das zweite Kraftfahrzeug gemäß der Planung der aus ersten Manöverabstimmung zwischen dem ersten und zweiten Kraftfahrzeug 10 und 20 auf die mittlere Fahrspur der Autobahn wechseln kann, ist auch die erste Manöverabstimmung erfolgreich. Eine erfolgreiche Manöverdoppelabstimmung zwischen den drei Kraftfahrzeugen 10, 20 und 30 ist in der Figur 3c skizziert. Ist die zweite Manöverabstimmung zwischen dem zweiten und dritten Kraftfahrzeug 20 und 30 nicht erfolgreich, so scheitert ggf. auch die erste Manöverabstimmung zwischen dem ersten und zweiten Kraftfahrzeug 10 und 20. Wie aus der Figur 3d ersichtlich wird, stellt das gegenüber dem zweiten Kraftfahrzeug 20 nicht bevorrechtigte erste Kraftfahrzeug 10 eine erneute Kollision zwischen der ersten Fahrtrajektorie 11 und der zweiten Fahrtrajektorie fest. In diesem Fall muss das erste Kraftfahrzeug 10 eine zu der zweiten Fahrtrajektorie 21 der bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 20 kollisionsfreie Ausweichtrajektorie planen und an die Kraftfahrzeuge im Umfeld mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation übermitteln.
  • Die in der Figur 4 dargestellte zweite Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens basiert unter anderem auf der Idee eines zeitlichen Abstimmungsintervalls, nach dessen Ablauf ein jeweils nicht bevorrechtigtes Kraftfahrzeug abschließend auf den Erfolg bzw. auf den Nichterfolg seiner impliziten Kooperationsanfrage vertrauen darf.
  • Zu Beginn des in der Figur 4 dargestellten Verfahrensablaufes wird in dem Schritt 200 ein Kooperationszähler initiiert. Der Kooperationszähler wird auf einen definierten Startwert gesetzt und mit jeder der nachfolgenden zyklischen Aktualisierung der Fahrtrajektorie dekrementiert. Die Initiierung des Kooperationszählers im Schritt 200 kann beispielsweise dann erfolgen, wenn im Schritt 140 (vgl. Figur 2) die Bevorrechtigungen zwischen dem ersten Kraftfahrzeug 10 und dem zweiten Kraftfahrzeug 20 ermittelt worden sind.
  • Die Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeugs 10 aktualisiert in dem Schritt 210 die erste Fahrtrajektorie 11 durch Fortschreiben der ersten Fahrtrajektorie 11 aus dem zeitlich vorhergehenden Repetitionszeitabschnitt. D.h. ein abgefahrener bzw. an eine Fahrregelungseinrichtung übergebener Abschnitt der Fahrtrajektorie 11 wird durch einen neuen Abschnitt am zeitlichen Horizont der Fahrtrajektorie 11 ersetzt. Der Kooperationszähler wird dekrementiert.
  • In dem Schritt 220 wird die aktualisierte, d.h. fortgeschriebene Fahrtrajektorie 11 mittels der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung des nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeugs 10 an das bevorrechtigte zweite Kraftfahrzeug 20 übermittelt. Die von der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung des nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeugs 10 empfangene aktuelle Fahrtrajektorie des bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 20 sowie die Fahrtrajektorien weiterer Kraftfahrzeuge aus dem Umfeld des nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeugs 10 werden in der Manöverplanungseinrichtung aktualisiert, d.h. beispielsweise aus einem Zwischenspeicher der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung abgerufen.
  • In dem Schritt 230 wird in der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeugs 10 geprüft, ob die erste Fahrtrajektorie 11 mit der zweiten Fahrtrajektorie 21 kollidiert. Sobald eine Kollisionsfreiheit zwischen der ersten und der zweiten Fahrtrajektorie 11 und 21 festgestellt wurde, wird im Schritt 240 mit der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeugs 10 wenigstens eine Konfidenzbedingung geprüft. Sobald wenigstens eine Konfidenzbedingung vorliegt, kann davon ausgegangen werden, dass die Kooperation zwischen dem ersten und zweiten Kraftfahrzeug endgültig erfolgreich oder endgültig nicht erfolgreich war, so dass das Abstimmungsintervall schon vor einem Ablauf des Kooperationszählers finalisiert werden kann. Entsprechender Weise wird in dem Schritt 250 der Kooperationszähler auf null zurückgesetzt, sofern im Schritt 240 eine Konfidenzbedingung festgestellt wurde.
  • Eine erste Konfidenzbedingung liegt vor, wenn in der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeugs 10 in einem Aktualisierungszyklus erstmalig eine Kollisionsfreiheit zwischen der ersten Fahrtrajektorie 11 und der zweiten Fahrtrajektorie 21 und wenn in einer zweiten Überprüfung des Schritts 240 festgestellt wird, dass die zweite Fahrtrajektorie 21 mit keiner weiteren Fahrtrajektorie eines Kraftfahrzeugs im Umfeld kollidiert.
  • Eine zweite Konfidenzbedingung liegt vor, wenn in einem Aktualisierungszyklus festgestellt wird, dass die Fahrtrajektorien 11 und 21 des nicht bevorrechtigten ersten und des bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 10 und 20 erneut miteinander kollidieren, nachdem in einem der vorhergehenden Aktualisierungszyklen festgestellt wurde, dass die zweite Fahrtrajektorie 21 mit einer weiteren Fahrtrajektorie 31 kollidiert.
  • Wenn in dem Schritt 230 eine Kollision festgestellt wurde oder wenn in dem Schritt 240 keine Konfidenzbedingung erkannt wurde und/oder wenn der Schritt 250 durchlaufen wurde, wird in dem Schritt 260 von der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeugs 10 geprüft, ob der Kooperationszähler abgelaufen ist. Sofern der Kooperationszähler noch nicht abgelaufen ist, wird der Schritt 210 erneut ausgeführt.
  • Nach dem Ablauf bzw. dem Zurücksetzen des Kooperationszählers wird in dem Schritt 270 durch die Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeugs 10 abschließend geprüft, ob die erste Fahrtrajektorie 11 mit der zweiten Fahrtrajektorie 21 kollidiert. Sind die Fahrtrajektorien 11 und 21 kollisionsfrei, so darf das nicht bevorrechtigte erste Kraftfahrzeug 10 auf einen finalen Erfolg seiner Kooperationsanfrage vertrauen und in Schritt 280 die erste Fahrtrajektorie 11 fahren. Wird während der Kollisionsprüfung 270 nach dem letzten Aktualisierungszyklus eine Kollision zwischen der ersten und der zweiten Fahrtrajektorien 11 und 21 festgestellt, so wird in Schritt 290 von der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeugs 10 eine zu der zweiten Fahrtrajektorie 21 kollisionsfreie Ausweichtrajektorie geplant.
  • Auch in der Manöverplanungseinrichtung des bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 20 kann ein Kooperationszähler mitlaufen, so dass nach Ablauf beider Kooperationszähler sichergestellt wird, dass das zweite Kraftfahrzeug 20 im Falle einer erneuten Kollision zwischen der ersten und der zweiten Fahrtrajektorie 11 und 21 nicht mehr bevorrechtigt ist, also mit anderen Worten auf sein Vorfahrtsrecht verzichtet hat.
  • Die Figur 5 zeigt die Arbeitsweise einer Manöverplanungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Planen und Abstimmen von Fahrmanövern mit wenigstens einem zweiten Kraftfahrzeug anhand eines Zustandsdiagramms (engl. state diagram).
  • Während eines Startzustands 300 wird die Manöverplanungseinrichtung initialisiert, indem eine eigene Fahrtrajektorie zum Anfahren eines Kraftfahrzeugs geplant wird, dem die Manöverplanungseinrichtung zugeordnet ist. Desweitern wird ein Kooperationszähler zurückgesetzt. Nach dem Abschluss der Initialisierung geht die Manöverplanungseinrichtung in einen Send-/Empfangszustand 301 über, während dem die eigene Fahrtrajektorie mit Fahrtrajektorien wenigstens eines anderen Kraftfahrzeugs mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ausgetauscht wird.
  • Nach dem Austauschen der Fahrtrajektorien wird während des Zustandes 302 geprüft, ob sich die Manöverplanungseinrichtung aktuell in einem Abstimmungsintervall befindet, indem geprüft wird, ob der Kooperationszähler aktiv ist, also einen Wert größer als null aufweist. Ist der Kooperationszähler nicht aktiv, verzweigt die Manöverplanungseinrichtung zu einem Kollisionsprüfzustand 303. Während des Kollisionsprüfzustands 303 wird geprüft, ob eine Kollision zwischen der eigenen Fahrtrajektorie und einer empfangenen Fahrtrajektorie eines anderen Kraftfahrzeugs vorliegt. Wird während des Kollisionsprüfzustands 303 eine Kollision erkannt, verzweigt die Manöverplanungseinrichtung auf einen Bewertungszustand 304. Wird während des Kollisionsprüfzustands 303 keine Kollision erkannt, verzweigt die Manöverplanungseinrichtung auf einen Fortschreibungszustand 307, in dem die eigene Fahrtrajektorie fortgeschrieben und somit aktualisiert wird.
  • Während des Bewertungszustands 304 wird anhand wenigstens eines Bewertungskriteriums geprüft, ob das eigene Kraftfahrzeug gegenüber dem einen anderen Kraftfahrzeug, das die eine kollidierenden Fahrtrajektorie übermittelt hat, zum Ausführen der eigenen Fahrtrajektorie bevorrechtigt ist oder ob es nicht bevorrechtigt ist. Ist das eigene Kraftfahrzeug bevorrechtigt, geht die Manöverplanungseinrichtung in einen Zustand 305 über.
  • Während des Zustands 305 wird eine kostenoptimierte erste Ausweichtrajektorie geplant, die zu der empfangenen Fahrtrajektorie des anderen Kraftfahrzeugs kollisionsfrei ist. Mit einer Kostenfunktion wird während des Zustandes 305 die Ausweichtrajektorie dahingehend bewertet, ob ein Kostengrenzwert unterschritten wird. Sofern festgestellt wurde, dass der Kostengrenzwert unterschritten wird, wird auf einen Zustand 306 übergegangen. Im Zustand 306 wird die Ausweichtrajektorie als aktualisierte eigene Fahrtrajektorien übernommen. Anschließend wird auf den Send-/Empfangszustand 301 zurückgesprungen. Wird während des Zustands 305 festgestellt, dass der Kostengrenzwert nicht unterschritten wird, verzweigt die Manöverplanungseinrichtung zu dem Fortschreibungszustand 307.
  • Wird während des Bewertungszustands 304 festgestellt, dass das eigene Kraftfahrzeug nicht bevorrechtigt ist, geht die Manöverplanungseinrichtung in den Zustand 320 über. In dem Zustand 320 wird der Kooperationszähler auf einen definierten Startwert gesetzt. Anschließend wird die eigene Fahrtrajektorie während des Fortschreibungszustands 307 fortgeschrieben.
  • Wird in dem Zustand 302 festgestellt, dass der Kooperationszähler aktiv ist, verzweigt die Manöverplanungseinrichtung zu einem Kollisionsprüfzustand 310, während dem geprüft wird, ob eine zuvor bestandene Kollision zwischen der eigenen Fahrtrajektorie und der empfangenen Fahrtrajektorien des anderen Kraftfahrzeugs noch vorliegt oder nicht mehr vorliegt. Wird keine Kollision erkannt, verzweigt die Manöverplanungseinrichtung auf einen Erfolgszustand 311, in dem der Kooperationszähler auf null zurückgesetzt wird. Nach einem Übergang auf den Fortschreibungszustand 307 wird die eigene Fahrtrajektorie fortgeschrieben.
  • Wird während des Kollisionsprüfzustandes 310 weiterhin eine Kollision erkannt, geht die Manöverplanungseinrichtung in den Kooperationszählerprüfzustand 312 über. Wird in dem Kooperationszählerprüfzustand 312 festgestellt, dass der Kooperationszähler abgelaufen ist, ist die Kooperationsanfrage gescheitert. Dementsprechend geht die Manöverplanungseinrichtung auf den Zustand 314 über, während dem eine kollisionsfreie Ausweichtrajektorie geplant wird, die als eigene Fahrtrajektorie übernommen wird.
  • Wird während des Kooperationszählerprüfzustands 312 festgestellt, dass der Kooperationszähler noch nicht abgelaufen ist, wird der Kooperationszähler mit Übergang auf den Zustand 313 dekrementiert. Anschließend geht die Manöverplanungseinrichtung auf den Fortschreibungszustand 307 über.
  • In den Figuren 6a bis 6d ist eine Verkehrssituation dargestellt, anhand der eine alternative Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Abstimmen von Fahrmanövern erläutert werden soll.
  • Die Ausgangslage ist im Wesentlichen mit dem in der Figur 3a dargestellten Szenario identisch. Ein nicht bevorrechtigtes erstes Kraftfahrzeug 10 plant ein Spurwechselmanöver, um vom Beschleunigungstreifen des dargestellten Autobahnabschnittes auf die rechte Fahrspur der Autobahn einzufädeln. Die erste Fahrtrajektorie 11 des nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeugs 10 kollidiert mit der zweiten Fahrtrajektorie 21 des bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 20.
  • In der Figur 6a ist die Situation dargestellt, nachdem durch die Manöverplanungseinrichtung des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs 20 entschieden wurde, mit dem nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeug 10 zu kooperieren. Dementsprechend wurde gemäß dem in der Figur 2 dargestellten Planungsschritt 150 eine zu der ersten Fahrtrajektorie 21 kollisionsfreie erste Ausweichtrajektorie geplant, die als aktualisierte zweite Fahrtrajektorie 21 übermittelt wird.
  • Wie in der Figur 6a im Unterschied zu der Figur 3b zu erkennen ist, wird neben der zweiten Fahrtrajektorie 21 zusätzlich eine alternative zweite Fahrtrajektorie 21' durch das zweite Kraftfahrzeug 20 übermittelt. Mit der alternativen zweiten Fahrtrajektorie 21' soll der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeugs 10 unter anderem ein weiterer Abstimmungsbedarf mit wenigstens einem weiteren Kraftfahrzeug signalisiert werden.
  • Zwischen den in der Figur 2 dargestellten Schritten 150 und 160 ist gemäß der alternativen Ausführung des Verfahrens ein weiterer Zwischenschritt vorgesehen. In diesem Zwischenschritt wird durch die Manöverplanungseinrichtung des bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 20 zunächst geprüft, ob die geplante erste Ausweichtrajektorie mit einer übermittelten weiteren Fahrtrajektorie eines weiteren Kraftfahrzeugs kollidiert. Sofern, wie in der Figur 6a dargestellt ist, eine Kollision zwischen der ersten Ausweichtrajektorie und einer dritten Fahrtrajektorie 31 eines dritten Kraftfahrzeugs (30) vorliegt und die Kollision durch die Manöverplanungseinrichtung des bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 20 festgestellt wird, wird durch die Manöverplanungseinrichtung die alternative Fahrtrajektorie 21' geplant. Die alternative Fahrtrajektorie 21' wird durch Fortschreiben der bisher gültigen zweiten Fahrtrajektorie 21 des bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 20 erzeugt. Nachdem im Schritt 160 festgestellt wurde, dass der individuelle Kostengrenzwert der bevorrechtigten zweiten Kraftfahrzeugs 20 unterschritten wird, werden im Schritt 170 die geplante erste Ausweichtrajektorie 22 als aktualisierte Fahrtrajektorie 21 des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs 20 und die geplante alternative Fahrtrajektorie21' nebeneinander mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation im Umfeld des zweiten Kraftfahrzeugs 20 an das erste Kraftfahrzeug 10 und an das dritte Kraftfahrzeug übermittelt.
  • Durch die mit der dritten Fahrtrajektorie 31 kollidierende zweite Fahrtrajektorie 21 wird implizit eine Kooperationsanfrage an die Manöverplanungseinrichtung des dritten Kraftfahrzeugs 30 gerichtet. Dem nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeug 10 wird mittels Übermittlung von zwei alternativen zweiten Fahrtrajektorien 21 und 21' signalisiert, dass die implizite Kooperationsanfrage des ersten Kraftfahrzeugs 10 noch nicht abgeschlossen ist.
  • Wie in den Figuren 6b und 6c dargestellt ist, kann das dritte Kraftfahrzeug 30, das dem zweiten Kraftfahrzeug 20 bei einem geplanten Fahrspurwechsel von der rechten auf die mittlere Fahrspur bevorrechtigt ist, abhängig von seiner Kostenfunktion eine Kooperation anbieten oder nicht. Kooperiert das dritte Kraftfahrzeug 30 und übermittelt eine geplante Ausweichtrajektorie als dritte Fahrtrajektorie 31, die mit der zweiten Fahrtrajektorie 21 des zweiten Kraftfahrzeugs 20 kollisionsfrei ist, so wird von der Manöverplanungseinrichtung des zweiten Kraftfahrzeugs 20 die alternative zweite Fahrtrajektorie 21' verworfen.
  • Wie in Figur 6b zu erkennen ist, wird lediglich die zweite Fahrtrajektorie 21 übermittelt und im weiteren zeitlichen Verlauf fortwährend fortgeschrieben. Die erste Fahrtrajektorie 11 des ersten Kraftfahrzeugs ist nun kollisionsfrei und kann gefahren werden.
  • In Figur 6c ist dargestellt, dass das dritte Kraftfahrzeug 30 mit dem zweiten Kraftfahrzeug nicht kooperiert und eine mit der zweiten Fahrtrajektorie 21 kollidierende dritte Fahrtrajektorie 31 übermittelt. Folglich verwirft die Manöverplanungseinrichtung des zweiten Kraftfahrzeugs 20 die zweite Fahrtrajektorie 21 und übernimmt die alternative zweite Fahrtrajektorie 21' als Ausweichtrajektorie. Diese Ausweichtrajektorie wird im weiteren zeitlichen Verlauf fortwährend als zweite Fahrtrajektorie 21 fortgeschrieben und übermittelt. Das nicht bevorrechtigte erste Kraftfahrzeug 30 muss, wie in Figur 6d dargestellt ist, die erste Fahrtrajektorie 11 zur zweiten Fahrtrajektorie 21 kollisionsfrei anpassen.
  • Obwohl der Gegenstand im Detail durch Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche definiert wird.
    • Bezugszeichen
    • 10
    nicht bevorrechtigtes erstes Kraftfahrzeug
    11
    erste Fahrtrajektorie
    20
    bevorrechtigtes zweites Kraftfahrzeug
    21
    zweite Fahrtrajektorie
    22
    Ausweichtrajektorie
    22a
    alternativen Ausweichtrajektorie
    30
    drittes Kraftfahrzeug
    31
    dritte Fahrtrajektorie
    110
    Aktualisieren von Fahrtrajektorien
    120
    Übermitteln von Fahrtrajektorien
    130
    Kollisionsprüfung
    140
    Ermitteln von Bevorrechtigungen
    150
    Ausweichtrajektorienplanung
    160
    Kostengrenzwertprüfung
    170
    Übermitteln Fahrtrajektorie
    180
    Übermitteln Fahrtrajektorie
    200
    Kooperationszählerinitiierung
    210
    Aktualisieren der Fahrtrajektorie
    220
    Übermitteln von Fahrtrajektorien
    230
    Kollisionsprüfung
    240
    Konfidenzprüfung
    250
    Zurücksetzen des Kooperationszählers
    260
    Kooperationszählerprüfung
    270
    Kollisionsprüfung
    280
    erfolgreiche Kooperation
    290
    Ausweichtrajektorienplanung
    300
    Startzustand
    301
    Send-/Empfangszustand
    302
    Zustand
    303
    Kollisionsprüfzustand
    304
    Bewertungszustand
    305
    Zustand: Ausweichtrajektorienplanung
    306
    Zustand: Übernahme Ausweichtrajektorie
    307
    Fortschreibungszustand
    310
    Kollisionsprüfzustande
    311
    Erfolgszustand
    312
    Kooperationszählerprüfzustand
    313
    Zustand: Kooperationszähler dekrementieren
    314
    Zustand: Ausweichtrajektorienplanung
    320
    Zustand: Kooperationszähler setzen

Claims (15)

  1. Verfahren zum Abstimmen von Fahrmanövern zwischen wenigstens zwei Kraftfahrzeugen, wobei wenigstens eine Fahrtrajektorie eines ersten Kraftfahrzeugs und eine Fahrtrajektorie eines zweiten Kraftfahrzeugs fortwährend aktualisiert und mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation unter den wenigstens zwei Kraftfahrzeugen im Umfeld der Kraftfahrzeuge fortwährend ausgetaucht werden, umfassend folgende Schritte:
    a) Aktualisieren (110) der Fahrtrajektorie des ersten Kraftfahrzeugs mittels einer Manöverplanungseinrichtung des ersten Kraftfahrzeugs und der Fahrtrajektorie des zweiten Kraftfahrzeugs mittels einer Manöverplanungseinrichtung des zweiten Kraftfahrzeugs und gegenseitiges Übermitteln 120) der Fahrtrajektorien zwischen den beiden Kraftfahrzeugen,
    b) Vergleichen (130) in einem ersten Vergleich beider Fahrtrajektorien in den Manöverplanungseinrichtungen beider Kraftfahrzeuge,
    c) Ermitteln (140), sofern bei dem ersten Vergleich eine Kollision zwischen der Fahrtrajektorie des ersten Kraftfahrzeugs und der Fahrtrajektorie des zweiten Kraftfahrzeugs festgestellt wurde, eines bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20), das zum Ausführen seiner Fahrtrajektorie bevorrechtigt ist, und eines entsprechend nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) unter dem ersten und dem zweiten Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Bewertungskriterium,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner folgende Schritte umfasst:
    d) Planen (150) einer ersten Ausweichtrajektorie (22, 22a), die zu einer Fahrtrajektorie (11) des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) kollisionsfrei ist, durch die Manöverplanungseinrichtung des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20), wobei die erste Ausweichtrajektorie (22, 22a) durch Minimierung einer Kostenfunktion des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) optimiert wird,
    e) Ermitteln (160) mittels der Manöverplanungseinrichtung des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs, ob die Kostenfunktion des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) einen Kostengrenzwert unterschreitet,
    f) Übermitteln (170), sobald festgestellt wurde, dass der Kostengrenzwert des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) unterschritten wird, der geplanten ersten Ausweichtrajektorie (22) als aktualisierte Fahrtrajektorie (21) des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) an das nicht bevorrechtigte Kraftfahrzeug (10).
  2. Verfahren gemäß dem vorstehenden Anspruch 1, wobei die Fahrtrajektorie (21) des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs durch Fortschreiben seiner Fahrtrajektorie (21) aktualisiert wird und wobei die Fahrtrajektorie (21) des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) nach der Aktualisierung an das nicht bevorrechtigte Kraftfahrzeug (10) übermittelt (180) wird, wenn die Kostenfunktion des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) den Kostengrenzwert nicht unterschreitet.
  3. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 oder 2, wobei innerhalb eines Abstimmungsintervalls die Fahrtrajektorie (11) des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) und die Fahrtrajektorie (21) des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) zyklisch aktualisiert werden (210) und wobei die zyklisch aktualisierten Fahrtrajektorien zwischen den beiden Kraftfahrzeugen zyklisch übermittelt (220) werden, wobei die von dem nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeug (10) empfangene Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) in der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) mit einer ersten zyklischen Überprüfung (230) zyklisch auf eine Kollisionsfreiheit mit der Fahrtrajektorie des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) geprüft wird.
  4. Verfahren gemäß dem vorstehenden Anspruch 3, wobei die Fahrtrajektorie (11) des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) innerhalb des Abstimmungsintervalls durch ein zyklisches Fortschreiben der Fahrtrajektorie aktualisiert wird
  5. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 3 oder 4, wobei nach einem ersten Feststellen einer Kollisionsfreiheit zwischen der Fahrtrajektorie des nicht bevorrechtigen Kraftfahrzeugs (10) und der Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) in einer der ersten zyklischen Überprüfungen (230) in einer zweiten zyklischen Überprüfung (240) in der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) zyklisch überprüft wird, ob die Fahrtrajektorie (21) des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) mit wenigstens einer von dem nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeug (10) aus dem Umfeld der beiden Kraftfahrzeuge (10, 20) empfangenen Fahrtrajektorie (31) eines weiteren Kraftfahrzeugs (30) kollidiert.
  6. Verfahren gemäß dem vorstehenden Anspruch 5, wobei das Abstimmungsintervall beendet wird, sobald in der Manöverabstimmungseinrichtung des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) festgestellt wird, dass die Fahrtrajektorie (21) des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) mit keiner aus dem Umfeld empfangenen Fahrtrajektorie (31) eines weiteren Kraftfahrzeugs (30) kollidiert.
  7. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 5 oder 6, wobei das Abstimmungsintervall beendet wird, sobald nach dem Feststellen einer Kollision zwischen der Fahrtrajektorie (21) des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) und einer aus dem Umfeld empfangenen Fahrtrajektorie (31) eines weiteren Kraftfahrzeugs (30) durch die Manöverabstimmungseinrichtung des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) in einer der weiteren ersten zyklischen Überprüfungen festgestellt wird, dass die Fahrtrajektorien (21) des bevorrechtigten und des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10, 20) erneut miteinander kollidieren.
  8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei ein Abstimmungszähler zu Beginn des Abstimmungsintervalls mit einem definierten Startwert initiiert (200) wird, wobei der Abstimmungszähler nach jeder zyklischen Aktualisierung der Fahrtrajektorien dekrementiert (210) wird, und wobei das Abstimmungsintervall beendet wird, sobald ein abgelaufener Abstimmungszähler festgestellt (260) wurde.
  9. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 8, wobei mit der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) eine zu der Fahrtrajektorie (21) des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) kollisionsfreie zweite Ausweichtrajektorie für das nicht bevorrechtigte Kraftfahrzeug (10) geplant (290) wird, sofern in einer letzten zyklischen Überprüfung mit der Beendigung des Abstimmungsintervalls eine Kollision zwischen Fahrtrajektorien des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) und des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) festgestellt (270) wird.
  10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei sobald festgestellt wurde, dass der Kostengrenzwert des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) unterschritten wird, mit der Manöverplanungseinrichtung des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) zunächst geprüft, ob die geplante erste Ausweichtrajektorie (22) mit einer übermittelten weiteren Fahrtrajektorie eines weiteren Kraftfahrzeugs (30) kollidiert, und wobei, sofern eine Kollision zwischen der ersten Ausweichtrajektorie (22) und weiteren Fahrtrajektorie eines weiteren Kraftfahrzeugs (30) festgestellt wird, zunächst eine alternative Fahrtrajektorie geplant wird, bevor die geplante erste Ausweichtrajektorie (22) als aktualisierte Fahrtrajektorie (21) des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) und die geplante alternative Fahrtrajektorie nebeneinander übermittelt (170) werden, wobei die alternative Fahrtrajektorie durch ein Fortschreiben der Fahrtrajektorie (21) des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) erzeugt wird.
  11. Verfahren gemäß vorstehendem Anspruch 10, wobei innerhalb eines Abstimmungsintervalls die Fahrtrajektorie (11) des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) und die Fahrtrajektorie (21) des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) sowie die alternative Fahrtrajektorie des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) zyklisch aktualisiert werden (210) und wobei die zyklisch aktualisierten Fahrtrajektorien zwischen den beiden Kraftfahrzeugen zyklisch übermittelt (220) werden, wobei die von dem nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeug (10) empfangenen Fahrtrajektorien (21) des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) in der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) mit einer ersten zyklischen Überprüfung (230) zyklisch auf eine Kollisionsfreiheit mit der Fahrtrajektorie des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs geprüft werden.
  12. Verfahren gemäß vorstehendem Anspruch 11, wobei das Abstimmungsintervall beendet wird, sobald in der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) festgestellt wird, das von dem bevorrechtigten Kraftfahrzeug (20) nur noch eine Fahrtrajektorie übermittelt wurde, und wobei nach der Beendigung des Abstimmungsintervalls eine kollisionsfreie zweite Ausweichtrajektorie durch die Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) geplant wird, sofern eine Kollision zwischen Fahrtrajektorien (21) des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs und des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) festgestellt wird.
  13. Manöverplanungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Planen und Abstimmen von Fahrmanövern mit wenigstens einem zweiten Kraftfahrzeug, umfassend eine Datenschnittstelle für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung sowie eine Recheneinheit und einen Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
  14. Computerprogramm, das, wenn es auf einer Recheneinheit innerhalb einer Manöverplanungseinrichtung ausgeführt wird, die jeweilige Recheneinheit anleitet, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen.
  15. Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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