WO2019145200A1 - Verfahren zum erzeugen einer fahrstrategie eines fahrzeugs - Google Patents

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WO2019145200A1
WO2019145200A1 PCT/EP2019/051035 EP2019051035W WO2019145200A1 WO 2019145200 A1 WO2019145200 A1 WO 2019145200A1 EP 2019051035 W EP2019051035 W EP 2019051035W WO 2019145200 A1 WO2019145200 A1 WO 2019145200A1
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vehicle
collision
driving
driving strategy
trajectory
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PCT/EP2019/051035
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Fabian Fuchs
Cedric Langer
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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Publication date
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    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/095—Predicting travel path or likelihood of collision
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • G—PHYSICS
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    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
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    • B60K2360/175—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40—Photo or light sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/408—

Definitions

  • the present invention relates to a method for generating a driving strategy of a vehicle.
  • the present invention relates to a method in which a driving strategy is established based on a possible or compelling collision.
  • the present invention further relates to a drive assisting system configured to perform such a method.
  • the present invention further relates to a vehicle equipped with such a driving assistance system.
  • interest is focused on driving support systems or on procedures that can be carried out by them, and in particular on those intended to prevent a collision with other vehicles.
  • this document describes a method for operating a
  • Motor vehicle in which it is determined whether a turning operation is initiated during a journey of the motor vehicle and there is a risk of collision with an oncoming road user. In case of a determined
  • an automatic braking intervention is triggered.
  • a speed difference and a maximum braking time duration are given and the automatic braking intervention is aborted when the driving speed of the motor vehicle during the automatic braking intervention to the
  • DE 10 2007 015 032 A1 describes a method for assessing the criticality of a traffic situation, in which, based on environmental data acquired from an own vehicle, an object located on a crossing collision course with the own vehicle is identified and a collision zone lying on the collision course and, based on a detected current state of motion of the own vehicle and the object Overlapping period is predicted as a time range in which the own vehicle and the object will be simultaneously in the collision zone, wherein for the own vehicle and / or the object several possible acceleration values
  • Vehicle acceleration or vehicle deceleration or an object acceleration or object delay can be specified as a parameter that for each
  • Acceleration value pair of the acceleration values predefined as parameters an associated overlap period is predicted, and that all predicted overlap periods are based on the evaluation of the criticality.
  • Combination can constitute an object of the invention, if the context does not clearly indicate the opposite.
  • a collision with a collision object can be prevented in a particularly effective, adaptable and comfortable way.
  • the present invention thus relates to a method for generating a driving strategy of a vehicle and in particular on a path from an actual position to a target position, wherein the actual position is spaced from the target position.
  • An actual position is to be understood in particular as a spatial point at which the vehicle is located at a given point in time, for example at which the said steps are at least partially initiated, whereas the destination point is approximately one spatial point, which may be the destination or the end point of a trip, such as the input into a navigation system destination point, or even a selectable waypoint on the route to the endpoint.
  • the method described above is in particular executable by a
  • Driving assistance system so that it is possible by the method, to give driving information to a driver of the vehicle to perform a semi-autonomous driving or to drive the vehicle fully autonomous.
  • the method described comprises the method steps as described below.
  • Procedural steps are basically performed in the order described, at least partially at the same time or in a different order, if this is not explicitly or the context following excluded.
  • the method comprises determining at least one destination point, which is at a distance from an actual position. This step can be in
  • the destination is an end point of a journey and is entered into a navigation system and from this to the
  • the destination point may be a waypoint that can be selected by the driving assistance system, which is located in front of the vehicle in the direction of travel and approximately at another travel point of the road, on a way to an end point and / or further.
  • the method further comprises performing an environmental observation by at least one sensor of the vehicle, the environment being examined for vehicles as potential collision objects on at least one path from the actual position to the destination point.
  • the vehicles can then be classified as collision objects if it is possible or certain that the vehicles can at least temporarily be on a possible driving trajectory to the destination point.
  • a determination is made as to whether further vehicles are located in the surroundings of the vehicle and, in particular, at a position which is a possible path or, as described below, optionally predetermined path as collision objects, ie as objects which potentially pose a risk of collision for your own vehicle.
  • the method further comprises the creation of a
  • Driving strategy for achieving the at least one target point starting from the actual position using a graph search by means of a graph search algorithm, wherein using the graph search algorithm for creating the driving strategy in a step, a driving trajectory and a velocity profile is created such that an enlargement, reduction or Maintaining a current applied speed and maintaining the direction of travel, a steering angle in the direction of travel to the left and a steering angle in the direction of travel to the right into account.
  • the driving strategy includes, as otherwise described in detail a prevailrajek torie, ie a distance traveled, and also a speed profile, the target point being approached starting from the actual position by the driving strategy.
  • a graph search algorithm using a graph search is used to determine the driving strategy.
  • a graph search or under a graph search algorithm is to be understood in a manner known per se to those skilled in the art an algorithm that attempts starting from at least one start position to achieve at least one target position via a graph structure.
  • the graph structure can be calculated in advance or, as it may be advantageous in the vorlie lowing method, be used only implicitly. The latter may in particular mean special that the graph is not calculated, but from a position reached, or the actual position, the positions are determined, the ei ner ner discrete amount of actions, as described below, achieved who can.
  • positions are the nodes that can be reached by the movable paths, wherein the movable paths paths correspond to edges.
  • any graph search algorithm can be used.
  • a driving trajectory and a speed profile is created such that equally increasing, decreasing or maintaining a currently anlie lowing speed and maintaining the direction of travel, a steering angle in the direction of travel left and a steering angle in the direction of travel to the right in be drawn.
  • a driving trajectory and a speed profile is created, not only, as is known from the prior art, based on a determined driving trajectory, the speed fits, such as by accelerating or braking, but the driving strategy can be completely redesigned.
  • the method can be based on environmental data provided by one or more corresponding environmental observation sensors or also by data of the navigation system.
  • environmental data provided by one or more corresponding environmental observation sensors or also by data of the navigation system.
  • the driving strategy for reaching the end position is created over several steps by approaching different waypoints as a target position after each other or the driving strategy is successively created over several re waypoints. Accordingly, the driving trajectory can be traversed with a defined velocity profile. Furthermore, it can always be determined again whether a collision-free ride is possible by, for example, carrying out the method again and again after each other.
  • navigation data of a navigation system can be used or data from
  • Vehicle sensors or environment sensors for determining the own vehicle speed, vehicle acceleration, vehicle decelerations, steering wheel angle and / or yaw rate.
  • Environmental sensor and / or the other vehicle sensors and / or by means of a so-called vehicle-to-vehicle communication unit as environmental data and object characteristics of the approaching object, such.
  • parameters or data of the own vehicle and of the collision object it is also possible to determine further characteristic parameters of the own vehicle and / or of the approaching object as parameters which are derived from one of the determined vehicle characteristics and / or object characteristics and / or proportional thereto. This makes it possible to determine in a suitable manner and thus to determine or at least estimate whether the target point can be reached without collision.
  • a vehicle will, for example, make a change of direction.
  • This may for example be based on the type of a crossing road, that is, whether it is a main road or a side road, or whether a property located on a road, an object is present, which is a higher probability of a visit such as supermarkets.
  • empirical values can be used that represent past traffic flows that can be easily determined, for example, via records of traffic flows.
  • step c) is based on at least one of a defined initial travel trajectory and a specified initial velocity profile.
  • step c) in this embodiment, the creation of a vehicle based on an initial driving strategy adapted driving strategy of a vehicle from an actual point to a destination.
  • an initial driving trajectory can be created approximately based on
  • Driving trajectory which can be executed as a first measure to get to the target position. It may be provided as known from the prior art that the initial driving trajectory to achieve the target position is created over several steps by different waypoints are approached in succession or the driving trajectory is successively created over several waypoints. In this case, the driving trajectory with a defined
  • the further travel trajectory can already be taken into account when approaching a collision area far in advance of an evasive maneuver, thus allowing the route to be traveled to be matched to the final destination or the waypoint to be approached subsequently.
  • a steering intervention for departing an adapted driving trajectory to avoid a collision can be performed as a function of and based on the initial driving trajectory, so that the next or a following waypoint on the initial driving trajectory is reached without collision can, can be approached by the adapted driving strategy particularly advantageous.
  • it is not merely a dodge, in which a steering intervention based on the mere prevention of collision, but it is particularly in the Vor- an adapted driving strategy with an appropriate driving trajectory planned to make a short-term avoidance unnecessary.
  • method step c) may be performed if it is determined that the target point, while maintaining the specified initial travel trajectory and a fixed initial velocity profile with respect to at least one
  • Collision object can not be achieved without collision.
  • the selected initial driving strategy ie the planned path along which the vehicle will travel, and thereby the selected planned speed, are suitable for achieving collision-free travel to the waypoint.
  • step c) At least one of the established ini tial driving strategy and the driving strategy created according to step c) based on data of a navigation system, as described above.
  • method step d) provision may be made for method step d) to take place, taking into account a prioritization of possible parameters for the creation of the driving strategy.
  • a prioritization of possible parameters for the creation of the driving strategy.
  • the selection of possible driving strategies can be done after a prioritization.
  • the prioritization can basically be carried out with selectable parameters. Examples of parameters for creating the driving strategy to summarize about the least possible time, a minimum distance or the highest possible safety gain.
  • the speed profile can be created according to adjusted based on prioritized parameters, such as based on the prioritization, whether an acceleration or deceleration should take place, if the highest possible safety gain is to be made possible or if, for example, a small loss of time to be enabled.
  • method step c) takes place using a cost function.
  • a cost function can be applied, for example, as a prioritization as described above. In this embodiment can thus be determined for each possible action to be performed, ie from the possible variants of changing the speed and / or a steering intervention, which trajectory is traversed with which speed profile or at what time the own vehicle at what point and what costs go along with it.
  • Possible cost parameters include, for example, the probability of a collision with the collision object, the length of a route to be traveled, the influence of possible acceleration processes, and other cost factors which can advantageously make it possible to avoid a collision.
  • a destination point is classified as not being reachable without collision, or an adapted driving strategy is created when a real collision state is safe, possibly with a probability to be included, as described elsewhere.
  • This embodiment differs from an inevitable collision state known from the prior art in that in the latter case all possible actions must always be calculated in order to check whether the collision state is to be classified as unavoidable. As a result, the computational effort can be reduced in the embodiment described here.
  • a collision warning is often complex with different comfortably shortness and to be adapted parameters, it may be provided in particular special that the reaction to the determination that the waypoint can not be controlled without collision, by means of a steering wheel engagement and a brake or gas intervention by a semi-autonomous or fully autonomous driving.
  • the at least one destination point is not the end point of the initial travel trajectory.
  • the described method can be carried out based on at least one substantially freely selectable waypoint as a target point, the path to this with respect to a collision being examined. This refinement makes it possible, for example, to select the at least one waypoint based on the conditions of the environment in such a way that a collision can be assessed particularly effectively.
  • step c) is carried out with a plurality of waypoints as target points before the target position of the initial ones
  • Driving trajectory The more waypoints are used, the more accurately a collision can be prevented over the entire trajectory. For example, in a region in which heavy traffic is present or in which generally higher collision probabilities are to be expected, a more narrow network of waypoints can be used and, in principle, a lower probability of collision can be assumed in an area in which there is less traffic which are reduced in number of waypoints. Furthermore, a narrower density of waypoints can be selected for example at a plurality of driving track intersections, curves or the like, as for example in a long straight route without intersections or junctions.
  • the number and spatial location of the waypoints are selected as target points for method step c) based on the ambient conditions of the vehicle.
  • a risk of collision can be counteracted particularly effectively.
  • the computing power can be kept very low, which can have a positive effect on the correctness of the evaluation of a collision.
  • the result of checking the waypoints for reaching the same with or without collision at least temporarily stored, such as in a control unit or a memory thereof. Then these results do not need to be recalculated for further path planning.
  • This can be of particular advantage if, for example, a collision is to be feared in the case of a first path to be investigated and a further waypoint must be examined in accordance with whether it is suitable for an adapted driving strategy.
  • Already examined waypoints need then in this embodiment, if they were already under investigation, no longer be considered.
  • the driving strategy can be created with a comparatively low computational effort.
  • a path search can be done online at any time.
  • a collision probability is considered in method step c). According to this embodiment, it is thus not only strictly determined whether a collision takes place or not, but it can be determined on the basis of ver Kunststoffenster factors a probability with which a colli sion takes place. This allows between a strict "yes” or "no" realize a lot of number intermediate stages, which can be beneficial for a corresponding timetable. For example, in principle, in a city center area or in an area with high traffic density, the probability of a collision can be assumed higher than in areas with a low traffic density.
  • a probability can be estimated to be particularly low when a behavior of another vehicle is determined by means of a car-to-car communication, since it is possible in this case to determine exactly how the other vehicle will behave in relation to its own vehicle , It can also be determined based on which action, ie changing the speed and / or a Lenchtgriffs the probability of a collision can be reduced particularly effective. Basically, the assessment of the collision probability is in no way limited to the above examples.
  • an A * algorithm is used as the graph search algorithm.
  • an A * algorithm for example by adding a heuristic, a trajectory planning or a speed planning can be carried out in an effective and reliable manner, taking into account both a change in direction of travel and a change in speed.
  • safe driving strategy planning that is to say trajectory planning and speed planning, can thus be carried out, which makes the method particularly safe.
  • the A * algorithm may be an extension of the hybrid A * algorithm as described in the research article by Dmitri Dolgoc et al. Entitled Path Planning for Autonomous Vehicles in Unknown Semi-Structured Environments, appearing in The International Journal of Robotics Research 29, Number 5 (2010).
  • the advantage here is the combination of discrete graph search algorithm using exact vehicle positions and speeds.
  • the A * algorithm can thus provide the path including a VELOCITY control starting from an actual position to a target position or a waypoint. This can be realized by providing possible control actions as described above.
  • method step b) takes place using at least one sensor which is selected from the group consisting of ultrasonic sensors, cameras, lidar-based sensors, in particular laser scanners, Radar sensors or other sensors known in the art for monitoring the environment.
  • a sensor may be provided or may be provided a plurality of sensors, wherein the plurality of sensors may be configured the same or different.
  • the subject of the present invention is also a driving assistance system for establishing a driving strategy of a vehicle, in particular for preventing a collision with a vehicle as a collision object, wherein the
  • Driver support system at least one environment sensor for a
  • the driver assistance system may be part of a vehicle, such as a passenger car.
  • the driver assistance system may in particular be designed to prevent a collision with another vehicle as a collision object, as described in detail above with regard to the method.
  • the driving support system has at least one environmental sensor.
  • the environmental sensor may preferably be part of the
  • the at least one environmental sensor may, for example, be any suitable sensor known in the art. In this case, only one or a plurality of different or the same sensors can be used to monitor the environment, which form a sensor arrangement of one or more environmental sensors.
  • the at least one environmental sensor can be any suitable sensor known in the art. In this case, only one or a plurality of different or the same sensors can be used to monitor the environment, which form a sensor arrangement of one or more environmental sensors.
  • the at least one environmental sensor can be any suitable sensor known in the art. In this case, only one or a plurality of different or the same sensors can be used to monitor the environment, which form a sensor arrangement of one or more environmental sensors.
  • the at least one environmental sensor can be any suitable sensor known in the art. In this case, only one or a plurality of different or the same sensors can be used to monitor the environment, which form a sensor arrangement of one or more environmental sensors.
  • the at least one environmental sensor can be any suitable sensor known in the art. In this case, only one or a pluralit
  • sensors which are selected from the group consisting of ultrasonic sensors, cameras, lidar-based sensors, in particular
  • Laser scanners, radar sensors or other sensors known in the art for monitoring the environment are known in the art for monitoring the environment.
  • control unit such as a processor, is provided.
  • the control unit is for evaluating the delivered by the one or more sensors
  • a communication device can be provided which can communicate with other vehicles, for example, which are potential collision objects, and thus data relating to the driving behavior, that is to say in particular path and path data
  • speed information of the collision object may be forwarded to the control unit so that it may use data for creating a driving strategy.
  • the driving support system can effectively prevent a collision with vehicles other than collision objects.
  • Part of the invention is further a vehicle, in particular a motor vehicle, with a driving support system for establishing a driving strategy of a vehicle, for example for preventing a collision of the vehicle with a
  • the driver assistance system is configured as described above.
  • the driving support system can effectively create a driving strategy, particularly with respect to other vehicles, as potential collision objects and thus effectively prevent a collision.
  • the vehicle can thereby be driven by the driver assistance system as described above by a driver, with only indications regarding a changed driving strategy being output, or semi-autonomous driving can take place, for example by the driving assistance system performing driving interventions, such as steering interventions or speed interventions , or a fully autonomous driving can be performed.
  • driving interventions such as steering interventions or speed interventions
  • Fig. 1 shows a schematic view showing the implementation of the method according to the invention in a first embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic view showing the implementation of the method according to the invention in a further embodiment
  • Fig. 3 is a diagram showing a variation of a velocity profile for a method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram which shows an embodiment of the method according to the invention.
  • a vehicle 10 is shown that is equipped with a driving assistance system.
  • the driving assistance system serves, in particular, for the initial approval of a driving strategy for the vehicle.
  • an embodiment is shown in FIG. 1, in which the driving support system is used to create a customized driving strategy of the vehicle 10 based on an initial driving trajectory 12 as part of an initial driving strategy.
  • the method can also be carried out without specifying an initial driving trajectory, for example if only one destination point is determined, as described below, without taking account of destinations that follow further.
  • the driver assistance system has at least one environment sensor for an environmental observation and a control unit, wherein the
  • Driver support system is adapted to perform a method, as described below.
  • the method that can be carried out by the driving support system thus serves in the embodiment according to FIG. 1 to create a customized driving strategy of the vehicle 10 based on an initial driving strategy or driving trajectory 12.
  • the aim is to prevent a collision with a vehicle 14, which is classified as a collision object and thus potentially collide with the vehicle 10.
  • the initialization is done
  • Driving strategy and thus an initial driving trajectory 12.
  • the driving trajectory 12 runs from an actual point 16 to an end point 18. Further, it is shown that the vehicle 10 moves along a driving trajectory 20.
  • step b the method described here takes place
  • a sensor may be provided or a plurality of identical or different sensors, consisting of approximately from the group consisting of Ultrasonic sensors, cameras, radar sensors and lidar-based sensors
  • a waypoint 22 2 as Zilereteyak, in this embodiment as waypoint 22 2 of the initial driving trajectory 12, whether this waypoint 22 2 with respect to the collision object or the vehicle 14 can be achieved without collision at a given speed on the initial driving trajectory 12th
  • the waypoint 22 2 is a selectable waypoint 22 2 from a plurality of waypoints 22 i, 22 2 , 22 3 , which may be selected based on the environmental conditions of the vehicle 10.
  • FIG. 1 shows in the embodiment a) that it is determined that the waypoint 22i can be reached without collision, but the waypoint 22 2 with respect to the collision object or the vehicle 14 can not be reached without collision at a given speed on the vehicle Initial driving trajectory 12.
  • the vehicles 10, 12 would collide at the waypoint 22 2 , which is a collision point 24.
  • an adapted driving strategy is created according to method step c), wherein the created driving strategy may have a modified driving trajectory 26 and / or a modified speed profile of the vehicle 10.
  • the waypoint 22 2 can also be freely selectable, so that the driving trajectory 26 is created as part of a driving strategy, without being based on an initial driving strategy.
  • step c) ie the creation of the adapted driving strategy for example, is performed using a graph search by means of a graph search algorithm, wherein the driving trajectory 26 and a velocity profile are created in such a way using the graph search algorithm for creating the driving strategy in one step, that equally zoom in, zoom out or maintain a currently applied Speed and maintaining the direction of travel, a steering angle in the direction of travel to the left and a steering angle in the direction of travel to the right into consideration.
  • This can be realized, for example, using an A * algorithm, for example by adding a heuristic.
  • FIG. 1 shows in particular in FIG. 1 a) the trajectory profile based on the initial trajectory 12 and in FIG. 1 b) the trajectory profile based on the driving strategy adapted in this embodiment.
  • the same procedure for the waypoint 22 3 can be performed or the waypoint 22 3 can be traveled as a parameter in the creation of the modified driving strategy included.
  • FIG. 2 shows that the adapted driving strategy has both a different driving trajectory 26 and a changed speed of the vehicle 10.
  • both steering intervention and speed change take place.
  • This makes it possible in turn for the former collision point 24 on the driving trajectories 12, which was a waypoint 22 2 of the trajectory 12 in FIG. 2 a), to no longer be located on the trajectory 12.
  • a collision of the vehicles 10, 14 can thus be prevented.
  • the same procedure for the waypoint 22 3 can be performed or the waypoint 22 3 can be used as a parameter in the creation of the modified driving strategy included.
  • the embodiment in which the method is carried out can be controllable by prioritizing the corresponding parameters changed for a customized driving strategy.
  • a cost function may be used to control the action of the vehicle 10, which reflects the adapted driving strategy.
  • a speed profile of an adapted driving trajectory 26- can be realized, for example, such that a defined speed is maintained over defined time intervals, but different values are used in the different intervals.
  • Figure 3 shows a diagram showing time on the x-axis and acceleration on the y-axis.
  • the line 28 shows a constant over time negative acceleration
  • the line 30 shows an acceleration profile that can be chosen at defined intervals differently.
  • the intervals may correspond to driving from one tested waypoint to another tested waypoint. Thereby, a greater freedom for preventing a collision at a collision point 32 can be made possible.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Fahrstrategie eines Fahrzeugs (10), aufweisend die Verfahrensschritte: a) Festlegen wenigstens eines Zielpunkts, der von einer Ist-Position beabstandet ist; b) Durchführen einer Umfeldbeobachtung durch wenigstens einen Sensor des Fahrzeugs (10), wobei das Umfeld auf Fahrzeuge (14) als potentielle Kollisionsobjekte auf wenigstens einem Weg von der Ist-Position zu dem Zielpunkt untersucht wird; und c) Erstellen einer Fahrstrategie zum Erreichen des wenigstens einen Zielpunkts startend von der Ist-Position (16), unter Verwendung einer Graphsuche mittels eines Graphsuchalgorithmus, wobei unter Verwendung des Graphsuchalgorithmus zum Erstellen der Fahrstrategie in einem Schritt eine Fahrtrajektorie (26) und ein Geschwindigkeitsprofil derart erstellt wird, dass gleichermaßen ein Vergrößern, Verkleinern oder Beibehalten einer aktuell anliegenden Geschwindigkeit und ein Beibehalten der Fahrtrichtung, ein Lenkeinschlag in Fahrtrichtung nach links und ein Lenkeinschlag in der Fahrtrichtung nach rechts in Betracht gezogen werden.

Description

Verfahren zum Erzeugen einer Fahrstrategie eines Fahrzeugs
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Fahrstrategie eines Fahrzeugs. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren, bei welchem eine Fahrstrategie basierend auf einer möglichen oder zwingenden Kollision erstellt wird. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrunterstützungssystem, das zum Durchführen eines derartigen Verfahrens ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug, das mit einem derartigen Fahrunterstützungssystem ausgestattet ist.
Vorliegend richtet sich das Interesse auf Fahrunterstützungssysteme beziehungsweise auf durch diese durchführbare Verfahren und dabei insbesondere auf solche, die dazu dienen, eine Kollision mit anderen Fahrzeugen zu verhindern.
DE 10 201 1 109 697 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs und ein Fahrerassistenzsystem zum Durchführen eines derartigen Verfahrens.
Insbesondere beschreibt dieses Dokument ein Verfahren zum Betreiben eines
Kraftfahrzeuges, bei dem ermittelt wird, ob während einer Fahrt des Kraftfahrzeuges ein Abbiegevorgang eingeleitet wird und dabei eine Gefahr einer Kollision mit einem entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer besteht. Im Falle einer ermittelten
Kollisionsgefahr wird ein automatischer Bremseingriff ausgelöst. Dabei werden eine Geschwindigkeitsdifferenz und eine maximale Bremszeitdauer vorgegeben und der automatische Bremseingriff wird abgebrochen, wenn sich die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges während des automatischen Bremseingriffs um die
Geschwindigkeitsdifferenz reduziert hat oder, andernfalls, wenn die Dauer des automatischen Bremseingriffs die vorgegebene maximale Bremszeitdauer erreicht.
DE 10 2007 015 032 A1 beschreibt ein Verfahren zur Bewertung der Kritikalität einer Verkehrssituation, bei dem anhand von Umgebungsdaten, die von einem eigenen Fahrzeug aus erfasst werden, ein sich auf einem kreuzenden Kollisionskurs zum eigenen Fahrzeug befindliches Objekt identifiziert und eine auf dem Kollisionskurs liegende Kollisionszone ermittelt werden, und bei dem basierend auf einem erfassten aktuellen Bewegungszustand des eigenen Fahrzeugs und des Objekts ein Überlappungszeitraum als Zeitbereich prädiziert wird, in dem sich das eigene Fahrzeug und das Objekt gleichzeitig in der Kollisionszone befinden werden, wobei für das eigene Fahrzeug und/oder das Objekt mehrere mögliche Beschleunigungswerte einer
Fahrzeugbeschleunigung oder Fahrzeugverzögerung bzw. einer Objektbeschleunigung oder Objektverzögerung als Parameter vorgegeben werden, dass für jedes
Beschleunigungswertepaar der als Parameter vorgegebenen Beschleunigungswerte ein zugehöriger Überlappungszeitraum prädiziert wird, und dass sämtliche prädizierte Überlappungszeiträume der Bewertung der Kritikalität zugrunde gelegt werden.
Beschrieben ist auch ein Eingriff in ein Lenksystem des eigenen Fahrzeugs, um dieses auf einen die Kollisionszone umfahrenden Kurs zu bringen. Dieser Eingriff ist jedoch ein bloßes Ausweichen ohne dabei die weiteren Wegpunkte der initialen Trajektorie zu beachten.
Ferner ist es aus einem Tagungsbeitrag von C. Hubmann et al., mit dem Titel„A Generic Driving Strategy for Urban Environments“, 2016 IEEE, 19th International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC 2016), bekannt, dass eine analytische Kalkulation von nicht-verhinderbaren Kollisionszuständen für eine Suche eines Fahrverhaltens in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten mittels eines A*- Algorithmus verarbeitet wird.
Derartige aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen können jedoch noch weiteres Verbesserungspotential bieten, insbesondere hinsichtlich der Erzeugung einer
Fahrstrategie.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, durch welche auf effektive Weise eine Unterstützung eines Fahrers und/oder ein semiautonomes Fahren und/oder ein vollautonomes Fahren ermöglicht werden kann im Hinblick auf eine Verbesserung einer Kollisionsverhinderung.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 . Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß ferner durch ein Fahrunterstützungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruch 15. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung oder den Figuren beschrieben, wobei weitere in den Unteransprüchen oder in der Beschreibung oder den Figuren beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder in einer beliebigen
Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, wenn sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt.
Es wird vorgeschlagen ein Verfahren zum Erstellen einer Fahrstrategie eines
Fahrzeugs, aufweisend die Verfahrensschritte:
a) Festlegen wenigstens eines Zielpunkts, der von einer Ist-Position beabstandet ist;
b) Durchführen einer Umfeldbeobachtung durch wenigstens einen Sensor des Fahrzeugs, wobei das Umfeld auf Fahrzeuge als potentielle Kollisionsobjekte auf wenigstens einem Weg von der Ist-Position zu dem Zielpunkt untersucht wird; und
c) Erstellen einer Fahrstrategie zum Erreichen des wenigstens einen Zielpunkts startend von der Ist-Position, unter Verwendung einer Graphsuche mittels eines Graphsuchalgorithmus, wobei unter Verwendung des Graphsuchalgorithmus zum Erstellen der Fahrstrategie in einem Schritt eine Fahrtrajektorie und ein Geschwindigkeitsprofil derart erstellt wird, dass gleichermaßen ein Vergrößern, Verkleinern oder Beibehalten einer aktuell anliegenden Geschwindigkeit und ein Beibehalten der Fahrtrichtung, ein Lenkeinschlag in Fahrtrichtung nach links und ein Lenkeinschlag in der Fahrtrichtung nach rechts in Betracht gezogen werden.
Insbesondere durch ein vorstehend beschriebenes Verfahren kann auf besonders effektive, anpassbare und komfortable Weise eine Kollision mit einem Kollisionsobjekt verhindert werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Erzeugen einer Fahrstrategie eines Fahrzeugs und dabei insbesondere auf einem Weg von einer Ist-Position zu einer Zielposition, wobei die Ist-Position von der Zielposition beabstandet ist.
Unter einer Ist-Position ist insbesondere ein räumlicher Punkt zu verstehen, an dem sich das Fahrzeug zu einem gegebenen Zeitpunkt befindet, etwa an dem die genannten Schritte zumindest teilweise initiiert werden, wohingegen der Zielpunkt etwa ein räumlicher Punkt sein kann, der das Ziel beziehungsweise der Endpunkt einer Fahrt sein kann, wie beispielsweise der in ein Navigationssystem eingegebene Zielpunkt, oder auch ein wählbarer Wegpunkt auf der Strecke zum Endpunkt.
Das vorbeschriebene Verfahren ist insbesondere ausführbar durch ein
Fahrunterstützungssystem, so dass es durch das Verfahren möglich ist, einem Fahrer des Fahrzeugs Fahrhinweise zu geben, ein semi-autonomes Fahren durchzuführen oder das Fahrzeug vollautonom zu fahren.
Das beschriebene Verfahren umfasst die Verfahrensschritte, wie diese nachfolgend beschrieben sind. Dabei können die einzelnen Schritte beziehungsweise
Verfahrensschritte grundsätzlich in der beschriebenen Reihenfolge, zumindest teilweise zeitgleich oder auch in einer abweichenden Reihenfolge durchgeführt werden, wenn dies nicht explizit oder dem Zusammenhang folgend ausgeschlossen ist.
Gemäß Verfahrensschritt a) umfasst das Verfahren das Festlegen wenigstens eines Zielpunkts, der von einer Ist-Position beabstandet ist. Dieser Schritt kann in
grundsätzlich bekannter Weise erfolgen, etwa indem der Zielpunkt ein Endpunkt einer Fahrt ist und in ein Navigationssystem eingegeben wird und von diesem an das
Fahrunterstützungssystem weitergegeben wird. Ferner kann der Zielpunkt ein von dem Fahrunterstützungssystem wählbarer Wegpunkt sein, der sich in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug befindet und etwa an einem weiteren Reisepunkt der Straße liegt, auf einem Weg zu einem Endpunkt und/oder weiteres.
Gemäß Verfahrensschritt b) umfasst das Verfahren weiterhin das Durchführen einer Umfeldbeobachtung durch wenigstens einen Sensor des Fahrzeugs, wobei das Umfeld auf Fahrzeuge als potentielle Kollisionsobjekte auf wenigstens einem Weg von der Ist- Position zu dem Zielpunkt untersucht wird. Insbesondere können die Fahrzeuge dann als Kollisionsobjekte eingestuft werden, wenn es möglich oder sicher ist, dass sich die Fahrzeuge zumindest zeitweise auf einer möglichen Fahrtrajektorie zu dem Zielpunkt befinden können. Somit erfolgt in diesem Verfahrensschritt ein Bestimmen, ob sich in dem Umfeld des Fahrzeugs weitere Fahrzeuge befinden und dabei insbesondere auf einer Position, die einem möglichen, oder, wie dies nachstehend beschrieben ist, optional vorbestimmten, Weg als Kollisionsobjekte befinden, also als Objekte, die potentiell eine Kollisionsgefährdung für das eigene Fahrzeug darstellen können. Gemäß Verfahrensschritt c) umfasst das Verfahren ferner das Erstellen einer
Fahrstrategie zum Erreichen des wenigstens einen Zielpunkts startend von der Ist- Position, unter Verwendung einer Graphsuche mittels eines Graphsuchalgorithmus, wobei unter Verwendung des Graphsuchalgorithmus zum Erstellen der Fahrstrategie in einem Schritt eine Fahrtrajektorie und ein Geschwindigkeitsprofil derart erstellt wird, dass gleichermaßen ein Vergrößern, Verkleinern oder Beibehalten einer aktuell anliegenden Geschwindigkeit und ein Beibehalten der Fahrtrichtung, ein Lenkeinschlag in Fahrtrichtung nach links und ein Lenkeinschlag in der Fahrtrichtung nach rechts in Betracht gezogen werden.
Die Fahrstrategie umfasst dabei wie anderweitig im Detail beschrieben eine Fahrtrajek torie, also einen abzufahrenden Weg, und ferner ein Geschwindigkeitsprofil, wobei der Zielpunkt startend von der Ist-Position durch die Fahrstrategie angefahren wird.
Dabei wird zur Ermittlung der Fahrstrategie eine Graphsuche mittels eines Graphsuch algorithmus verwendet. Unter einer Graphsuche beziehungsweise unter einem Graph suchalgorithmus ist dabei in für den Fachmann auf diesem Gebiet an sich bekannter Weise ein Algorithmus zu verstehen, der ausgehend von wenigstens einer Startposition versucht, über eine Graphstruktur wenigstens eine Zielposition zu erreichen. Hierbei kann die Graphstruktur vorab berechnet werden oder, wie es vorteilhaft in dem vorlie genden Verfahren der Fall sein kann, nur implizit genutzt werden. Letzteres kann insbe sondere bedeuten, dass der Graph nicht berechnet wird, sondern von einer erreichten Position, beziehungsweise der Ist-Position, die Positionen ermittelt werden, die bei ei ner diskreten Menge an Aktionen, wie dies nachstehend beschrieben ist, erreicht wer den können. Dabei sind in dem hier beschriebenen Verfahren beispielsweise Positionen die Knoten, die durch die durch fahrbare Pfade erreicht werden können, wobei die fahr baren Pfade Kanten entsprechen. Grundsätzlich kann dabei jeder Graphsuchalgorith mus verwendet werden.
Gemäß Verfahrensschritt c) ist es vorgesehen, dass für das Ermitteln der Fahrstrategie in einem Schritt eine Fahrtrajektorie und ein Geschwindigkeitsprofil derart erstellt wird, dass gleichermaßen ein Vergrößern, Verkleinern oder Beibehalten einer aktuell anlie genden Geschwindigkeit und ein Beibehalten der Fahrtrichtung, ein Lenkeinschlag in Fahrtrichtung nach links und ein Lenkeinschlag in der Fahrtrichtung nach rechts in Be- tracht gezogen werden. Somit wird nicht erst, wie im Stand der Technik bekannt, zu nächst eine Fahrtrajektorie ermittelt, basierend auf welcher anschließend eine Ge schwindigkeit gewählt wird, sondern die Fahrtrajektorie kann in einem Schritt mit einem zu wählenden Geschwindigkeitsprofil ermittelt werden.
Bezüglich der vorgenannten Aktionen, welche bei der Graphsuche verwendet werden, sind daher gleichermaßen ein Vergrößern, Verkleinern oder Beibehalten einer aktuell anliegenden Geschwindigkeit und ein Beibehalten der Fahrtrichtung, ein Lenkeinschlag in Fahrtrichtung nach links und ein Lenkeinschlag in der Fahrtrichtung nach rechts zu verwenden. Dem Vorstehend folgend kann in Abhängigkeit der ermittelten Fahrstrategie eine oder eine geeignete Kombination der vorstehenden Aktionen ausführbar sein kann.
Durch das vorbeschriebene Verfahren wird es ermöglicht, dass eine Kollision mit einem Fahrzeug als Kollisionsobjekt besonders sicher verhindert werden kann.
Denn dadurch, dass gemäß Verfahrensschritt c) unter Verwendung des Graphsuchalgo rithmus zum Erstellen der Fahrstrategie in einem Schritt eine Fahrtrajektorie und ein Geschwindigkeitsprofil erstellt wird, wird nicht nur, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist, basierend auf einer ermittelten Fahrtrajektorie die Geschwindigkeit ange passt, etwa durch ein Beschleunigen oder durch ein Abbremsen, sondern die Fahrstra tegie kann vollständig neu geplant werden.
Dadurch können durch eine gleichzeitige Ermittlung von Fahrtrajektorie und Geschwin digkeitsprofil deutlich mehr Freiheitsgrade der Planung der Fahrstrategie möglich wer den, was eine weitere Fahrt hinsichtlich vieler Faktoren, wie etwa Zeit oder Kosten, von Vorteil sein kann.
Dadurch ist eine signifikante Steigerung der Variabilität gegeben, um die geplanten Fahrstrategie an wählbare Parameter anzupassen und dadurch an gegebenenfalls vor liegende Vorgaben anzupassen.
Das Verfahren kann dabei basieren auf Umgebungsdaten, die durch einen oder mehre re entsprechende Umfeldbeobachtungssensoren oder auch durch Daten des Navigati onssystems bereitgestellt werden. Somit kann effektiv eine Möglichkeit bestimmt wer den, entlang welchen Wegs das Fahrzeug bewegt werden soll, um von dem Ist-Punkt zu dem Zielpunkt zu gelangen. Dabei können parallel mehrere Wege werden ermittelt be ziehungsweise untersucht.
Es kann vorgesehen sein, dass die Fahrstrategie zum Erreichen der Endposition über mehrere Schritte erstellt wird, indem verschiedene Wegpunkte als Zielposition nachei nander angefahren werden beziehungsweise die Fahrstrategie sukzessive über mehre re Wegpunkte erstellt wird. Entsprechend kann die Fahrtrajektorie mit einem definierten Geschwindigkeitsprofil abgefahren werden. Ferner kann stets erneut ermittelt werden,, ob eine kollisionsfreie Fahrt möglich ist, indem etwa das Verfahren stets erneut nachei nander durchgeführt wird.
Diesbezüglich kann es möglich sein, dass hierzu beispielsweise Navigationsdaten eines Navigationssystems herangezogen werden können oder Daten von
Fahrzeugsensoren beziehungsweise Umfeldsensoren zur Bestimmung der eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung, Fahrzeugverzögerungen, von Lenkradwinkel und/oder Gierrate. Darüber hinaus können mittels des
Umgebungssensors und/oder der weiteren Fahrzeugsensoren und/oder mittels einer so genannten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinheit als Umgebungsdaten und Objektkennwerte des sich annähernden Objektes, wie z.B. Lage des Objektes zum eigenen Fahrzeug, Objektgeschwindigkeit, Objektbeschleunigung, Objektverzögerung oder Objektabmessungen, ermittelt und für eine Kollisionsabschätzung mit Fahrzeugen als dynamischen Objekten verwendet werden.
Als Kenngrößen oder Daten des eigenen Fahrzeuges und des Kollisionsobjekts können darüber hinaus auch weitere, aus einer der ermittelten Fahrzeugkenngrößen und/oder Objektkenngrößen abgeleitete und/oder zu diesen proportionale Kenngrößen des eigenen Fahrzeuges und/oder des sich annähernden Objektes als Kenngrößen, ermittelt werden. Dadurch lässt sich in geeigneter Weise ermitteln und damit feststellen oder zumindest abschätzen, ob der Zielpunkt kollisionsfrei erreicht werden kann.
Ferner kann in Betracht gezogen werden, mit welcher Wahrscheinlich ein Fahrzeug beispielsweise einen Fahrtrichtungswechsel durchführen wird. Dies kann beispielsweise auf der Art eine kreuzenden Straße basieren, also ob diese etwa eine Hauptstraße oder eine Nebenstraße ist, oder auch ob an einem Grundstück, welches sich an einer Straße befindet, ein Objekt vorliegt, welches eine höhere Wahrscheinlichkeit eines Besuchs aufweist, wie etwa Supermärkte. Grundsätzlich können dabei etwa Erfahrungswerte verwendet werden, welche vergangene Verkehrsflüsse repräsentieren, die etwa über Aufzeichnungen von Verkehrsflüssen problemlos ermittelbar sind.
Bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass Verfahrensschritt c) basiert auf wenigstens einem von einer festgelegten initialen Fahrtrajektorie und einem festgelegten initialen Geschwindigkeitsprofil. In anderen Worten erfolgt bei Verfahrensschritt c) in dieser Ausgestaltung das Erstellen einer auf einer initialen Fahrstrategie basierenden angepassten Fahrstrategie eines Fahrzeugs von einem Ist-Punkt zu einem Zielpunkt.
Somit kann eine initiale Fahrtrajektorie erstellt werden etwa basierend auf
Umgebungsdaten, die durch einen oder mehrere entsprechende
Umfeldbeobachtungssensoren oder auch durch Daten des Navigationssystems bereitgestellt werden. Somit wird in diesem Schritt eine Möglichkeit bestimmt, entlang welchen Wegs das Fahrzeug bewegt werden soll, um von dem Ist-Punkt zu dem Zielpunkt zu gelangen. Eine derartige initiale Fahrtrajektorie ist somit eine
Fahrtrajektorie, welche als erste Maßnahme ausgeführt werden kann, um zu der Zielposition zu gelangen. Dabei kann es wie aus dem Stand der Technik bekannt vorgesehen sein, dass die initiale Fahrtrajektorie zum Erreichen der Zielposition über mehrere Schritte erstellt wird, indem verschiedene Wegpunkte nacheinander angefahren werden beziehungsweise die Fahrtrajektorie sukzessive über mehrere Wegpunkte erstellt wird. Dabei kann die Fahrtrajektorie mit einem definierten
Geschwindigkeitsprofil abgefahren werden.
Dadurch können bereits bei einem Annähern an einen Kollisionsbereich weit vor einem Ausweichvorgang die weitere Fahrtrajektorie beachtet werden und so der zu fahrende Weg an das Endziel beziehungsweise den anschließend anzufahrenen Wegpunkt an gepasst werden. In anderen Worten kann ein Lenkeingriff zum Abfahren einer ange passten Fahrtrajektorie, um eine Kollision zu vermeiden, durchgeführt werden in Abhän gigkeit von und basierend auf der initialen Fahrtrajektorie, so dass der nächste oder ein folgender Wegpunkt auf der initialen Fahrtrajektorie, der nicht kollisionsfrei erreicht wer den kann, durch die angepasste Fahrstrategie besonders vorteilhaft angefahren werden kann. Es erfolgt somit nicht lediglich ein bloßes Ausweichen, bei dem ein Lenkeingriff basiert auf dem bloßen Verhindern der Kollision, sondern es wird insbesondere im Vor- feld eine angepasste Fahrstrategie mit einer entsprechenden Fahrtrajektorie geplant, um ein kurzfristiges Ausweichen unnötig zu machen.
Diesbezüglich kann Verfahrensschritt c) dann ausgeführt werden, wenn ermittelt wird, dass der Zielpunkt bei Beibehalten der festgelegten initialen Fahrtrajektorie und einem festgelegten initialen Geschwindigkeitsprofil mit Bezug auf wenigstens ein
Kollisionsobjekt nicht kollisionsfrei erreicht werden kann. Somit wird ermittelt, ob die gewählte initiale Fahrstrategie, also der geplante Weg, entlang dem das Fahrzeug fahren wird, und dabei die gewählte geplante Geschwindigkeit, geeignet sind, um eine kollisionsfreie Fahrt zu dem Wegpunkt zu erreichen. Somit wird bei einem definierten Wertepaar von räumlicher Position und Zeit bei der Ist-Position und einem Wertepaar von räumlicher Position und Zeit bei dem Zielpunkt basierend auf der initialen
Fahrtrajektorie und bei gegebener Geschwindigkeit eine Kollision mit einem
Kollisionsobjekt detektiert.
Beispielsweise, wenn der geplante Zielpunkt, der grundsätzlich frei wählbar sein kann, kollisionsfrei erreicht werden kann, kann die geplante Fahrt entlang der initialen
Fahrtrajektorie und mit der gewählten Geschwindigkeit beziehungsweise mit dem gewählten Geschwindigkeitsprofil weitergeführt werden. Falls eine Kollision möglich oder wahrscheinlich ist, kann die Kollision durch Verfahrensschritt c) verhindert werden, indem eine Fahrstrategie erstellt beziehungsweise angepasst wird.
Durch diesen Schritt kann es ermöglicht werden, dass eine Kollision mit dem Kollisions objekt verhindert wird, da eine angepasste Fahrstrategie zu dem Zielpunkt oder einem weiter entfernten Zielpunkt auf der initialen Fahrtrajektorie verwendet wird, bei welcher der jeweilige Zielpunkt mit Bezug auf das Kollisionsobjekt kollisionsfrei erreicht werden kann.
Grundsätzlich kann es vorgesehen sein, dass wenigstens eines von der festgelegten ini tialen Fahrstrategie und der gemäß Verfahrensschritt c) erstellten Fahrstrategie basiert auf Daten eines Navigationssystems, wie dies vorstehend beschrieben ist.
Ferner kann es vorgesehen sein, dass Verfahrensschritt d) erfolgt unter Berücksichti gung einer Priorisierung von möglichen Parametern zur Erstellung der Fahrstrategie. In anderen Worten kann es beachtet werden, dass dann, wenn ein Zielpunkt durch eine bestimmte Fahrstrategie aufgrund einer Kollision nicht angefahren werden soll, es meh rere Möglichkeiten geben kann, die Fahrstrategie anzupassen beziehungsweise zu er stellen. In dieser Ausgestaltung kann die Auswahl aus möglichen Fahrstrategien nach einer Priorisierung erfolgen. Die Priorisierung kann grundsätzlich mit wählbaren Para metern ausgeführt werden. Beispiele für Parameter zum Erstellen der Fahrstrategie um fassen etwa einen möglichst geringen Zeitaufwand, eine möglichst geringe Strecke oder auch einen möglichst hohen Sicherheitsgewinn. Auch kann das Geschwindigkeitsprofil entsprechend angepasst basierend auf priorisierten Parametern erstellt werden, etwa basierend auf der Priorisierung, ob ein Beschleunigen oder ein Abbremsen erfolgen soll, ob ein möglichst hoher Sicherheitsgewinn ermöglicht werden soll oder ob beispielsweise ein geringer Zeitverlust ermöglicht werden soll.
Es kann ferner bevorzugt sein, dass Verfahrensschritt c) erfolgt unter Verwendung einer Kostenfunktion. Eine Kostenfunktion kann dabei etwa als eine wie vorstehend beschrie bene Priorisierung angewandt werden. In dieser Ausgestaltung kann somit für jede mög liche durchzuführende Aktion, also aus den möglichen Varianten der Veränderung der Geschwindigkeit und/oder eines Lenkeingriffs ermittelt werden, welche Trajektorie mit welchem Geschwindigkeitsprofil abgefahren wird beziehungsweise zu welcher Zeit das eigene Fahrzeug an welchem Punkt ist und welche Kosten damit einhergehen. Mögliche Kostenparameter umfassen etwa die Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit dem Kollisi onsobjekt, die Länge einer zu fahrenden Strecke, den Einfluss möglicher Beschleuni gungsvorgänge, und weitere Kostenfaktoren, welche es auf vorteilhafte Weise ermögli chen können, eine Kollision zu vermeiden.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass ein Zielpunkt als nicht kollisionsfrei erreichbar eingestuft wird, beziehungsweise eine angepasste Fahrstrategie erstellt wird, wenn ein wirklicher Kollisionszustand sicher ist, gegebenenfalls mit einer einzubeziehenden Wahrscheinlichkeit, wie dies an anderer Stelle beschrieben ist. Diese Ausgestaltung un terscheidet sich von einem aus dem Stand der Technik bekannten unausweichlichen Kollisionszustand, indem bei letzterem stets alle möglichen Aktionen berechnet werden müssen um zu überprüfen, ob der Kollisionszustand als unausweichlich einzustufen ist. Dadurch kann in der hier beschriebenen Ausgestaltung der Rechenaufwand reduziert werden. Da insbesondere eine Kollisionswarnung oftmals komplex mit verschiedenen einzustel lenden beziehungsweise anzupassenden Parametern ausgestaltet ist, kann es insbe sondere vorgesehen sein, dass die Reaktion auf das Ermitteln, dass der Wegpunkt nicht kollisionsfrei angesteuert werden kann, mittels eines Lenkradeingriffs und einen Brems oder Gaseingriffs durch ein semiautonomes oder vollständig autonomes Fahren rea giert.
Es kann besonders bevorzugt sein, dass der wenigstens eine Zielpunkt nicht der End punkt der initialen Fahrtrajektorie ist. In dieser Ausgestaltung kann somit das beschrie bene Verfahren ausgeführt werden basierend auf wenigstens einem im Wesentlichen frei wählbaren Wegpunkt als Zielpunkt, wobei der Weg zu diesem bezüglich einer Kolli sion untersucht wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht beispielsweise, basierend auf den Bedingungen der Umgebung den wenigstens einen Wegpunkt derart zu wählen, dass eine Kollision besonders effektiv beurteilt werden kann.
Es kann besonders bevorzugt sein, wenn Verfahrensschritt c) durchgeführt wird mit ei ner Vielzahl von Wegpunkten als Zielpunkten vor der Zielposition der initialen
Fahrtrajektorie. Je mehr Wegpunkte verwendet werden, desto genauer kann eine Kolli sion über die gesamte Trajektorie verhindert werden. Beispielsweise kann in einem Be reich, in welchem starker Verkehr vorliegt oder bei dem grundsätzlich höhere Kollisi onswahrscheinlichkeiten zu erwarten sind, ein engmaschigeres Netz an Wegpunkten verwendet werden und kann in einem Bereich, in dem weniger Verkehr vorliegt und et wa grundsätzlich eine geringere Kollisionswahrscheinlichkeit anzunehmen ist, die An zahl an Wegpunkten reduziert werden. Ferner kann etwa bei einer Vielzahl von Fahr bahnkreuzungen, Kurven oder Ähnlichem eine engere Dichte an Wegpunkten gewählt werden, als etwa bei einer langen geraden Strecke ohne Kreuzungen beziehungsweise Einmündungen.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass für jeden der Wegpunkte als Zielpunkte geprüft wird, ob diese bei der entsprechenden Prüfung kollisionsfrei erreicht werden können. Eine Prüfung eines Wegpunktes kann daher stets erneut erfolgen, wenn ein Wegpunkt erreicht wurde. In anderen Worten wird ein Wegpunkt angefahren, wenn dieser kollisi onsfrei erreicht werden kann, woraufhin die Prüfung für einen weiteren Wegpunkt er folgt. Daraus kann resultieren, dass die angepasste Fahrstrategie stets bis zum Errei- chen eines zuvor geprüften Wegpunkts beibehalten wird und anschließend eine neue Prüfung mit einem neuen Wegpunkt beginnt.
Somit kann es weiterhin bevorzugt sein, dass die Anzahl und räumliche Lage der Weg punkte als Zielpunkte für Verfahrensschritt c) ausgewählt wird basierend auf den Umge bungsbedingungen des Fahrzeugs. In dieser Ausgestaltung kann zum Einen einer Kolli sionsgefahr besonders effektiv entgegengewirkt werden. Auf der anderen Seite kann die Rechenleistung besonders gering gehalten werden, was sich positiv auf die Korrektheit der Evaluierung einer Kollision auswirken kann.
Beispielsweise kann das Ergebnis des Prüfens der Wegpunkte bezüglich eines Errei- chens derselben mit oder ohne Kollision zumindest temporär gespeichert werden, etwa in einer Steuereinheit beziehungsweise einem Speicher hiervon. Dann brauchen diese Ergebnisse bei einer weiteren Wegplanung nicht erneut berechnet werden. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn etwa bei einem ersten untersuchten Weg punkt eine Kollision zu befürchten ist und ein weiterer Wegpunkt entsprechend unter sucht werden muss, ob dieser für eine angepasste Fahrstrategie geeignet ist. Bereits untersuchte Wegpunkte brauchen dann in dieser Ausgestaltung, wenn sie bereits unter sucht wurden, nicht mehr weiter beachtet werden. Dadurch kann die Fahrstrategie mit einem vergleichsweise geringen Rechenaufwand erstellt werden. Ferner kann eine Pfadsuche zu jeder Zeit online erfolgen.
Es kann weiterhin bevorzugt sein, dass bei Verfahrensschritt c) eine Kollisionswahr scheinlichkeit in Betracht gezogen wird. Gemäß dieser Ausgestaltung wird somit nicht nur strikt ermittelt, ob eine Kollision stattfindet oder nicht, sondern es kann anhand ver schiedenster Faktoren eine Wahrscheinlichkeit ermittelt werden, mit welcher eine Kolli sion stattfindet. Dadurch lassen sich zwischen einem strikten„ja“ oder„nein“ eine Viel zahl Zwischenstufen realisieren, welche für eine entsprechende Fahrplanung von Vorteil sein können. Beispielsweise kann grundsätzlich in einem innerstädtischen Bereich oder in einem Bereich mit hoher Verkehrsdichte die Wahrscheinlichkeit für eine Kollision hö her angenommen werden, als bei Bereichen mit einer geringen Verkehrsdichte. So kann beispielsweise eine Wahrscheinlichkeit besonders gering eingeschätzt werden, wenn ein Verhalten eines anderen Fahrzeugs mittels einer car-to-car Kommunikation ermittelt wird, da etwa in diesem Fall genau ermittelt werden kann, wie das andere Fahrzeug sich im Verhältnis zu dem eigenen Fahrzeug verhalten wird. Ferner kann ermittelt werden, basierend auf welcher Aktion, also Verändern der Geschwindigkeit und/oder eines Len keingriffs die Wahrscheinlichkeit einer Kollision besonders effektiv gesenkt werden kann. Grundsätzlich ist die Beurteilung der Kollisionswahrscheinlichkeit in keiner Weise auf die vorstehenden Beispiele beschränkt.
Dadurch, dass eine Kollisionswahrscheinlichkeit in Betracht gezogen wird, kann das Er stellen einer Fahrstrategie noch anpassbarer sein, wobei beispielsweise aus den mögli chen Varianten der Veränderung der Geschwindigkeit und/oder eines Lenkeingriffs der art gewählt werden kann, dass eine möglichst geringe Wahrscheinlichkeit einer Kollision erfolgt.
Weiterhin kann es bevorzugt sein, dass als Graphsuchalgorithmus ein A*-Algorithmus verwendet wird. Durch einen A*-Algorithmus kann, etwa unter Hinzuziehen einer Heuris tik, auf effektive und sichere Weise eine Trajektorieplanung beziehungsweise eine Ge schwindigkeitsplanung erfolgen, welche sowohl eine Fahrtrichtungsänderung als auch eine Geschwindigkeitsänderung in Betracht ziehen. Insbesondere unter Verwendung ei nes A*-Algorithmus kann somit eine sichere Fahrstrategieplanung, also Trajektoriepla nung und Geschwindigkeitsplanung erfolgen, was das Verfahren besonders sicher ma chen kann.
Insbesondere kann es sich bei dem A*-Algorithmus um eine Erweiterung des hybriden A*-Algorithmus handeln wie im Forschungsartikel von Dmitri Dolgoc et al., mit dem Titel Path Planning for Autonomous Vehicles in Unknown Semi-structured Environments, er schienen in The International Journal of Robotics Research 29, Nummer 5 (2010) be schrieben. Vorteilhaft ist hierbei die Kombination von diskretem Graphsuchalgorithmus unter Verwendung von exakten Fahrzeugpositionen und Geschwindigkeiten.
Insbesondere kann der A*-Algorithmus somit ausgehend von einer Ist-Position zu einer Zielposition beziehungsweise einem Wegpunkt den Pfad inklusive einer Geschwindig keitssteuerung bereitstellen. Dies kann realisiert werden, indem mögliche Steuerungsak tionen bereitgestellt werden, wie vorstehend beschrieben.
Es kann weiterhin bevorzugt sein, dass Verfahrensschritt b) erfolgt unter Verwendung wenigstens eines Sensors, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ultra- schallsensoren, Kameras, Lidar-basierten Sensoren, wie insbesondere Laserscannern, Radarsensoren oder weiteren auf dem Fachgebiet bekannten Sensoren zum Überwa chen der Umgebung. Beispielsweise kann ein Sensor vorgesehen sein oder kann eine Mehrzahl an Sensoren vorgesehen sein, wobei die Mehrzahl an Sensoren gleich oder unterschiedlich ausgestaltet sein kann.
Insbesondere unter Verwendung derartiger Sensoren kann eine sichere und verlässli che Umfeldbeobachtung erfolgen und dadurch effektiv eine Kollision verhindert werden. Darüber hinaus liegen derartige Sensoren in Fahrzeugen ohnehin oftmals vor bezie hungsweise sind Bestandteil von Fahrunterstützungssystemen von Fahrzeugen.
Dadurch kann es insbesondere in dieser Ausgestaltung ermöglicht werden, dass keine zusätzlichen Sensoren für das beschriebene Verfahren benötigt werden. Daher kann es insbesondere in dieser Ausgestaltung ermöglicht werden, dass zur Durchführung des Verfahrens bestehende Peripherie genutzt werden kann und lediglich das Steuersystem des Fahrunterstützungssystems für das Verfahren angepasst werden braucht.
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Verfahrens wird auf die Ausführungen mit Bezug auf das Fahrunterstützungssystem, das Fahrzeug und auf die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Fahrunterstützungssystem zum Erstellen einer Fahrstrategie eines Fahrzeugs, insbesondere zum Verhindern einer Kollision mit einem Fahrzeug als Kollisionsobjekt, wobei das
Fahrerunterstützungssystem mindestens einen Umgebungssensor für eine
Umfeldbeobachtung und eine Steuereinheit zum Auswerten von dem
Umgebungssensor gelieferter Daten aufweist, wobei das Fahrerunterstützungssystem dazu geeignet ist, ein vorstehend beschriebenes Verfahren auszuführen.
Das Fahrerunterstützungssystem kann Teil eines Fahrzeugs sein, wie beispielsweise eines Personenkraftwagens. Das Fahrerunterstützungssystem kann insbesondere zum Verhindern einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug als Kollisionsobjekt ausgestaltet sein, wie dies vorstehend mit Bezug auf das Verfahren im Detail beschrieben ist.
Für eine Umfeldbeobachtung weist das Fahrunterstützungssystem mindestens einen Umgebungssensor auf. Der Umgebungssensor kann vorzugsweise Teil des
Fahrerunterstützungssystem sein, das auch das Verfahren ausführt beziehungsweise die Fahrtrajektorie erstellt. Der mindestens eine Umgebungssensor kann beispielsweise ein beliebiger geeigneter auf dem Fachgebiet bekannter Sensor sein. Dabei kann zum Überwachen der Umgebung nur ein oder können mehrere verschiedene oder gleiche Sensoren verwendet werden, die eine Sensoranordnung aus einem oder mehreren Umgebungssensoren bilden. Der mindestens eine Umgebungssensor kann
beispielsweise aufweisen oder bestehen aus einem oder mehreren gleichen oder unterschiedlichen Sensoren, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Ultraschallsensoren, Kameras, Lidar-basierten Sensoren, wie insbesondere
Laserscannern, Radarsensoren oder weiteren Sensoren, die auf dem Fachgebiet zum Überwachen der Umgebung bekannt sind.
Ferner wird eine Steuereinheit, wie beispielsweise ein Prozessor, bereitgestellt. Die Steuereinheit ist zum Auswerten der von dem oder den Sensoren gelieferten
Sensordaten und zum Erstellen und Ausgeben einer Fahrstrategie eingerichtet.
Weiterhin kann eine Kommunikationseinrichtung vorgesehen sein, welche etwa mit anderen Fahrzeugen, welche potentielle Kollisionsobjekte sind, kommunizieren kann und so Daten betreffend das Fahrverhalten, also insbesondere Pfad- und
Geschwindigkeitsinformationen, des Kollisionsobjekts etwa an die Steuereinheit weiterleiten kann, so dass diese Daten für das Erstellen einer Fahrstrategie verwenden können.
Somit kann durch das Fahrunterstützungssystem auf effektive Weise eine Kollision mit anderen Fahrzeugen als Kollisionsobjekte verhindert werden.
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Fahrunterstützungssystems wird auf die Ausführungen mit Bezug auf das Verfahren, das Fahrzeug und auf die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.
Teil der Erfindung ist ferner ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einem Fahrunterstützungssystem zum Erstellen einer Fahrstrategie eines Fahrzeugs, beispielsweise zum Verhindern einer Kollision des Fahrzeugs mit einem
Kollisionsobjekt, wobei das Fahrerassistenzsystem wie vorstehend beschrieben ausgestaltet ist. Somit kann es erreicht werden, dass durch das Fahrunterstützungssystem auf effektive Weise das Erstellen einer Fahrstrategie insbesondere in Hinblick auf andere Fahrzeuge als potentielle Kollisionsobjekte erstellt und eine Kollision so effektiv verhindert werden kann.
Das Fahrzeug kann dabei durch das Fahrunterstützungssystem wie vorstehend beschrieben durch einen Fahrer gefahren werden, wobei lediglich Hinweise betreffend eine geänderte Fahrstrategie ausgegeben werden, oder es kann ein halb autonomes Fahren stattfinden, indem etwa das Fahrunterstützungssystem Fahreingriffe, wie etwa Lenkeingriffe oder Eingriffe betreffend die Geschwindigkeit durchführt, oder es kann ein vollautonomes Fahren durchgeführt werden.
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Fahrzeugs wird auf die Ausführungen mit Bezug auf das Fahrunterstützungssystem, das Verfahren und auf die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert, wobei die beschriebenen Merkmale einzeln oder in einer beliebigen
Kombination ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung sein können, insoweit sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Ansicht zeigend die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer ersten Ausgestaltung;
Fig. 2 eine schematische Ansicht zeigend die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer weiteren Ausgestaltung; und
Fig. 3 ein Diagramm zeigend eine Veränderung eines Geschwindigkeitsprofils für ein Verfahren gemäß der Erfindung.
In der Figur 1 ist ein schematisches Diagramm gezeigt, welches eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt. Insbesondere ist ein Fahrzeug 10 gezeigt, das mit einem Fahrunterstützungssystem ausgestattet ist. Das Fahrunterstützungssystem dient insbesondere dem Ersteillen einer Fahrstrategie für das Fahrzeug. Dabei ist in der Figur 1 eine Ausgestaltung gezeigt, bei der das Fahrunterstützungssystem dem Erstellen einer auf einer initialen Fahrtrajektorie 12 als Bestandteil einer initialen Fahrstrategie basierenden angepassten Fahrstrategie des Fahrzeugs 10 dient.
Grundsätzlich ist das Verfahren auch durchführbar ohne das Festlegen einer initialen Fahrtrajektorie, etwa wenn nur ein Zielpunkt festgelegt wird, wie dies nachfolgend beschrieben ist, ohne auf weiter folgende Zielpunkte Rücksicht zu nehmen.
Hierzu weist das Fahrerunterstützungssystem mindestens einen Umgebungssensor für eine Umfeldbeobachtung und eine Steuereinheit auf, wobei das
Fahrerunterstützungssystem dazu geeignet ist, ein Verfahren durchzuführen, wie dieses nachstehend beschrieben ist.
Das durch das Fahrunterstützungssystem durchführbare Verfahren dient somit in der Ausgestaltung nach Figur 1 dem Erstellen einer auf einer initialen Fahrstrategie beziehungsweise Fahrtrajektorie 12 basierenden angepassten Fahrstrategie des Fahrzeugs 10. Ziel ist es eine Kollision mit einem Fahrzeug 14 zu verhindern, welches als Kollisionsobjekt eingestuft ist und somit potentiell mit dem Fahrzeug 10 kollidieren kann.
Gemäß dem hier beschriebenen Verfahren erfolgt das Erstellen der initialen
Fahrstrategie und damit einer initialen Fahrtrajektorie 12. Die Fahrtrajektorie 12 verläuft von einem Ist-Punkt 16 zu einem Endpunkt 18. Ferner ist gezeigt, dass das Fahrzeug 10 sich entlang einer Fahrtrajektorie 20 bewegt.
Gemäß Verfahrensschritt b) erfolgt bei dem hier beschriebenen Verfahren das
Durchführen einer Umfeldbeobachtung durch wenigstens einen Sensor des Fahrzeugs 10, wobei das Umfeld auf Fahrzeuge 14 als potentielle Kollisionsobjekte untersucht wird. Dabei kann das Fahrzeug 14 detektiert werden, welches möglicherweise mit dem Fahrzeug 10 kollidiert. Hierzu kann ein Sensor vorgesehen sein oder eine Mehrzahl an gleichen oder verschiedenen Sensoren, die etwa aus der Gruppe bestehend aus Ultraschallsensoren, Kameras, Radarsensoren und Lidar-basierten Sensoren
ausgewählt sein können.
Da das Fahrzeug 14 als Kollisionsobjekt detektiert wurde, erfolgt insbesondere das Ermitteln, ob eine Kollision des Fahrzeugs 10 mit dem Fahrzeug 14 erfolgt oder wahrscheinlich ist. Entsprechend erfolgt ein Ermitteln für einen Wegpunkt 222 als Zilepunkt, in dieser Ausgestaltung als Wegpunkt 222 der der initialen Fahrtrajektorie 12, ob dieser Wegpunkt 222 mit Bezug auf das Kollisionsobjekt beziehungsweise das Fahrzeug 14 kollisionsfrei erreicht werden kann bei gegebener Geschwindigkeit auf der initialen Fahrtrajektorie 12.
Es ist gezeigt, dass der Wegpunkt 222 ein wählbarer Wegpunkt 222 aus einer Vielzahl von Wegpunkten 22i, 222, 223 ist, welche ausgewählt werden können basierend auf den Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs 10.
In der Figur 1 ist in der Ausgestaltung a) gezeigt, dass es ermittelt wird, dass der Wegpunkt 22i kollisionsfrei erreicht werden kann, der Wegpunkt 222 mit Bezug auf das Kollisionsobjekt beziehungsweise das Fahrzeug 14 jedoch nicht kollisionsfrei erreicht werden kann bei gegebener Geschwindigkeit auf der initialen Fahrtrajektorie 12. Denn die Fahrzeuge 10, 12 würden an dem Wegpunkt 222, welcher einen Kollisionspunkt 24 darstellt, kollidieren.
Um dies zu verhindern wird gemäß Verfahrensschritt c) eine angepasste Fahrstrategie erstellt, wobei die erstellte Fahrstrategie eine geänderte Fahrtrajektorie 26 und/oder ein geändertes Geschwindigkeitsprofil des Fahrzeugs 10 aufweisen kann. Grundsätzlich kann der Wegpunkt 222 auch frei wählbar sein, so dass die Fahrtrajektorie 26 als Teil einer Fahrstrategie erstellt wird, ohne auf einer initialen Fahrstrategie zu basieren.
Dabei ist es vorgesehen, dass Verfahrensschritt c), also das Erstellen der beispielsweise angepassten Fahrstrategie, durchgeführt wird unter Verwendung einer Graphsuche mittels eines Graphsuchalgorithmus, wobei unter Verwendung des Graphsuchalgorithmus zum Erstellen der Fahrstrategie in einem Schritt die Fahrtrajektorie 26 und ein Geschwindigkeitsprofil derart erstellt wird, dass gleichermaßen ein Vergrößern, Verkleinern oder Beibehalten einer aktuell anliegenden Geschwindigkeit und ein Beibehalten der Fahrtrichtung, ein Lenkeinschlag in Fahrtrichtung nach links und ein Lenkeinschlag in der Fahrtrichtung nach rechts in Betracht gezogen werden. Dies kann beispielsweise unter Heranziehen eines A*- Algorithmus realisiert werden, etwa unter Hinzuziehen einer Heuristik.
Dabei zeigt Figur 1 insbesondere in Figur 1 a) den Trajektorieverlauf basierend auf der initialen Trajektorie 12 und in Figur 1 b) den Trajektorieverlauf basierend auf der in dieser Ausgestaltung angepassten Fahrstrategie.
Dabei ist zu erkennen, dass der ehemalige Kollisionspunkt 24 auf den Trajektorien 12, 20, der in Figur 1 a) ein Wegpunkt 222 der Trajektorie 12 war, nunmehr nicht mehr auf der Trajektorie 26, die in diesem Fall der Trajektorie 12 entspricht. Eine Kollision der Fahrzeuge 10, 14 kann so verhindert werden. Dabei ist gezeigt, dass die Kollision in Figur 1 verhindert wird, indem bei gleichbleibenden Fahrverhalten des Fahrzeugs 14 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 erhöht wird, die Trajektorie 12 beziehungsweise 26 beziehungsweise der abgefahrene Pfad jedoch gleich bleibt.
Anschließend kann das gleiche Verfahren für den Wegpunkt 223 durchgeführt werden oder der Wegpunkt 223 kann bereist als Parameter in die Erstellung der geänderten Fahrstrategie mit einfließen.
In der Figur 2 ist eine andere Ausgestaltung des Verfahrens gezeigt, wobei in Figur 2 mit Bezug auf Figur 1 gleiche oder vergleichbare Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
In der Figur 2 ist gezeigt, dass die angepasste Fahrstrategie sowohl eine andere Fahrtrajektorie 26 aufweist, als auch eine geänderte Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10. Somit findet bei dem Fahrzeug 10 in der Figur 2 sowohl ein Lenkeingriff, als auch eine Veränderung der Geschwindigkeit statt. Dadurch kann es wiederum ermöglicht werden, dass der ehemalige Kollisionspunkt 24 auf den Fahrtrajektorien 12, der in Figur 2a) ein Wegpunkt 222 der T rajektorie 12 war, nunmehr nicht mehr auf der T rajektorie 12 liegt. Eine Kollision der Fahrzeuge 10, 14 kann so verhindert werden. Anschließend kann wiederum das gleiche Verfahren für den Wegpunkt 223 durchgeführt werden oder der Wegpunkt 223 kann bereist als Parameter in die Erstellung der geänderten Fahrstrategie mit einfließen.
In welcher Ausgestaltung das Verfahren durchgeführt wird, kann steuerbar sein durch eine Priorisierung der entsprechenden für eine angepasste Fahrstrategie geänderten Parameter. Beispielsweise kann eine Kostenfunktion zur Steuerung der Aktion des Fahrzeugs 10 verwendet werden, welche die angepasste Fahrstrategie wiederspiegelt.
Ein Geschwindigkeitsprofil einer angepassten Fahrtrajektorie 26- kann etwa derart reali siert werden, dass eine definierte Geschwindigkeit über definierte Zeitintervalle jeweils beibehalten wird, in den unterschiedlichen Intervallen jedoch unterschiedliche Werte verwendet werden. Dies ist in der Figur 3 gezeigt, welche ein Diagramm zeigt, das auf der x-Achse die Zeit zeigt und auf der y-Achse die Beschleunigung. Dabei zeigt die Linie 28 eine über die Zeit konstante negative Beschleunigung, wohingegen die Linie 30 ein Beschleunigungsprofil zeigt, das in definierten Intervallen unterschiedlich gewählt wer den kann. Die Intervalle können dabei dem Fahren von einem geprüften Wegpunkt zu einem weiteren geprüften Wegpunkt entsprechen. Dadurch kann eine größere Freiheit zur Verhinderung einer Kollision an einem Kollisionspunkt 32 ermöglicht werden.
Bezugszeichen
10 Fahrzeug
12 Fahrtrajektorie
14 Fahrzeug
16 Ist-Punkt
18 Endpunkt
20 Fahrtrajektorie
221 Wegpunkt
222 Wegpunkt
223 Wegpunkt
24 Kollisionspunkt
26 Fahrtrajektorie
28 Linie
30 Linie
32 Kollisionspunkt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erstellen einer Fahrstrategie eines Fahrzeugs (10), aufweisend die Verfahrensschritte:
a) Festlegen wenigstens eines Zielpunkts, der von einer Ist-Position beabstandet ist;
b) Durchführen einer Umfeldbeobachtung durch wenigstens einen Sensor des Fahrzeugs (10), wobei das Umfeld auf Fahrzeuge (14) als potentielle
Kollisionsobjekte auf wenigstens einem Weg von der Ist-Position zu dem Zielpunkt untersucht wird; und
c) Erstellen einer Fahrstrategie zum Erreichen des wenigstens einen Zielpunkts startend von der Ist-Position (16), unter Verwendung einer Graphsuche mittels eines Graphsuchalgorithmus, wobei unter Verwendung des
Graphsuchalgorithmus zum Erstellen der Fahrstrategie in einem Schritt eine Fahrtrajektorie (26) und ein Geschwindigkeitsprofil derart erstellt wird, dass gleichermaßen ein Vergrößern, Verkleinern oder Beibehalten einer aktuell anliegenden Geschwindigkeit und ein Beibehalten der Fahrtrichtung, ein Lenkeinschlag in Fahrtrichtung nach links und ein Lenkeinschlag in der Fahrtrichtung nach rechts in Betracht gezogen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Verfahrensschritt c) basiert auf wenigstens einem von einer festgelegten initialen Fahrtrajektorie (12) und einem festgelegten initialen Geschwindigkeitsprofil.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Verfahrensschritt c) durchgeführt wird, wenn ermittelt wird, dass der Zielpunkt bei Beibehalten der festgelegten initialen Fahrtrajektorie (12) und einem festgelegten initialen
Geschwindigkeitsprofil mit Bezug auf wenigstens ein Kollisionsobjekt nicht kollisionsfrei erreicht werden kann.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Verfahrensschritt c) durchgeführt wird mit einer Vielzahl von Wegpunkten (22i, 222, 223) als Zielpunkten vor der Endposition (18) der initialen Fahrtrajektorie (12).
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl und die räumliche Lage der Wegpunkte (22i, 222, 223) für Verfahrensschritt c) ausgewählt wird basierend auf den Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs (10).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verfahrensschritt c) eine Kollisionswahrscheinlichkeit in Betracht gezogen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass Verfahrensschritt c) erfolgt unter Berücksichtigung einer Priorisierung von möglichen Parametern zur Erstellung der Fahrstrategie.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Verfahrensschritt c) erfolgt unter Verwendung einer Kostenfunktion.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kostenfunktion verwendet wird unter Einbeziehung einer Kollisionswahrscheinlichkeit mit dem Kollisionsobjekt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Graphsuchalgorithmus ein A* Algorithmus verwendet wird.
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Verfahrensschritt b) erfolgt unter Verwendung eines oder mehrerer gleicher oder verschiedener Sensoren der Gruppe bestehend aus Ultraschallsensoren, Kameras, Radarsensoren und Lidar-basierten Sensoren.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines von der festgelegten initialen Fahrstrategie und der gemäß Verfahrensschritt c) erstellten Fahrstrategie basiert auf Daten eines
Navigationssystems.
13. Fahrerunterstützungssystem zum Erstellen einer Fahrstrategie eines Fahrzeugs (10), insbesondere zum Verhindern einer Kollision mit einem Fahrzeug (14) als Kollisionsobjekt, wobei das Fahrerunterstützungssystem mindestens einen Umgebungssensor für eine Umfeldbeobachtung und eine Steuereinheit zum Auswerten von dem Umgebungssensor gelieferter Daten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerunterstützungssystem dazu geeignet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.
14. Fahrerunterstützungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Umgebungssensor ausgewählt der Gruppe bestehend aus Ultraschallsensoren, Kameras, Radarsensoren und Lidar-basierten Sensoren.
15. Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, aufweisend ein
Fahrerunterstützungssystem zum Erstellen einer Fahrstrategie eines Fahrzeugs (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerunterstützungssystem ausgestaltet ist nach Anspruch 13 oder 14.
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