WO2019192909A1 - Verfahren und vorrichtung zum abstimmen von fahrmanövern zwischen kraftfahrzeugen - Google Patents

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WO2019192909A1
WO2019192909A1 PCT/EP2019/057737 EP2019057737W WO2019192909A1 WO 2019192909 A1 WO2019192909 A1 WO 2019192909A1 EP 2019057737 W EP2019057737 W EP 2019057737W WO 2019192909 A1 WO2019192909 A1 WO 2019192909A1
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motor vehicle
privileged
trajectory
driving
driving trajectory
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PCT/EP2019/057737
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Steffen Knapp
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Psa Automobiles Sa
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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/161—Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication
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    • 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 tuning of driving maneuvers between at least two motor vehicles.
  • a method for the decentralized tuning of driving maneuvers of at least two motor vehicles is known.
  • a plan and a desired trajectory are transmitted from a first motor vehicle to a second motor vehicle by means of 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 adapted to an adapted driving trajectory as long as the desired trajectory of the first motor vehicle collides with the trajectory of the second motor vehicle and as long as an overall cost function is optimized by the adaptation.
  • 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 driving maneuvering.
  • the driving trajectory and the desired trajectory of the first motor vehicle or the adapted trajectory of the second motor vehicle must always be compatible with a strategic trajectory of the respective motor vehicle directed at a strategic target.
  • the second motor vehicle is enabled to set cost advantages of the first motor vehicle by executing the desired trajectory instead of the driving trajectory with the costs by adjusting the own driving trajectory in relation .
  • An evaluation of the corresponding total cost function optimizes the entire traffic situation as a whole in the interaction of the participating motor vehicles.
  • the object of the invention is to provide an alternative, efficient, cooperative coordination of driving maneuvers between at least two motor vehicles, which is characterized by a comparatively lean message transmission with a reduced scope of information.
  • Proposed is accordingly a method for adjusting driving maneuvers between at least two motor vehicles according to the main claim and by a device according to the independent claim. Further embodiments are the subject of the respective dependent claims.
  • the object is achieved by a method for adjusting driving maneuvers between at least two motor vehicles.
  • at least one driving trajectory of a first motor vehicle and a driving trajectory of a second motor vehicle are continuously updated and continually exchanged by means of vehicle-to-vehicle communication among the at least two motor vehicles in the vicinity of the motor vehicles.
  • the driving trajectory of the first motor vehicle is updated by means of a maneuver planning device of the first motor vehicle and the driving trajectory of the second motor vehicle by means of a maneuver planning device of the second motor vehicle. Subsequently, the driving trajectories are transmitted between the two motor vehicles.
  • both driving trajectories in the maneuver planning devices of the two motor vehicles are compared with a first comparison.
  • a preferred motor vehicle is determined under the first and the second motor vehicle on the basis of at least one evaluation criterion which is preferred for carrying out its driving trajectory with respect to the other motor vehicle , In a corresponding way, the non-privileged motor vehicle is determined.
  • a first evasion trajectory is planned, which corresponds to the respective driving trajectory of the non-privileged Motor vehicle is collision-free.
  • the first evasion trajectory is optimized by minimizing a cost function of the privileged motor vehicle.
  • the maneuver planning device of the preferential motor vehicle is used to determine whether the cost function of the preferential motor vehicle falls below a cost limit value.
  • the planned first evasion trajectory is transmitted as updated Why the cost limit value of the privileged motor vehicle is undershot.
  • trajectory is to be understood as meaning a mathematical description of a movement in travel and time with which, in particular, driving maneuvers of motor vehicles can preferably be described.
  • a trajectory projected into the future thus permits a prediction of a local position of a motor vehicle as a function of a future point in time.
  • a driving trajectory a currently planned driving maneuver is described with which a nearest intermediate destination is to be achieved in the navigation of a motor vehicle.
  • An interim destination may be, for example, a waypoint or turn off point of a planned route.
  • a driving trajectory is preferably at a certain frequency, i. H. updated cyclically after a defined repetition time (RT).
  • An updating of the driving trajectories may be done in at least two different ways, i. on the one hand by updating the current driving trajectory or on the other hand by redesigning a driving trajectory.
  • a driving trajectory can be rescheduled if, for example, a next intermediate destination with the newly planned driving trajectory would be achieved faster or more cost-effectively than with a previous driving trajectory.
  • the aforementioned avoidance trajectory which is offered for the cooperative coordination of driving maneuvers by the non-privileged motor vehicle, can also be referred to as a re-planning of a previous driving trajectory.
  • the driving trajectory planned by the maneuver planning device of the motor vehicles in each case describes a driving maneuver intended by the motor vehicle with which the closest intermediate target is to be achieved as efficiently as possible.
  • the driving trajectory can not always be worn, especially if the intended Driving trajectory would lead to a collision with other motor vehicles.
  • at least one of the two motor vehicles can or must dissolve the imminent collision and adapt its planned driving trajectory to a collision-free avoidance trajectory.
  • the maneuver planning devices of the motor vehicles each communicate with 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 between two of the continuous transmission of the driving trajectories and the repetition time for the continuous updating of driving trajectories need not necessarily be the same length.
  • each motor vehicle exchanges the driving trajectory planned and continually updated with its maneuver planning device by means of vehicle-to-vehicle communication with the other motor vehicles in its local environment.
  • Every motor vehicle drives off its transmitted driving trajectory.
  • the driving trajectories are subdivided into time slots whose duration corresponds to the repetition time.
  • a first time slot is passed to a driving control, and the driving trajectory is projected into the future by a new time slot. Only a collision between driving 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 driving trajectories can be regarded as an implicit cooperation request.
  • the resolution of an imminent collision of two motor vehicles which is detected by the collision of the projected in the future andrajektorien, based initially on the idea that each one of the two motor vehicles in carrying out the planned driving maneuvers over the other motor vehicle is preferred.
  • the privileged motor vehicle can respond to the imminent collision by offering an avoidance trajectory, while the non-privileged motor vehicle would have to respond to the collision in case of doubt.
  • Assessment criteria used to determine the privileged motor vehicle and the non - preferential motor vehicle may be a traffic situation and those on the be taken into account in this situation.
  • the traffic situation could be detected by means of an environment analysis, so that a suitable right of way rule can be checked algorithmically.
  • Preferential motor vehicles can respond to imminent collisions, but they do not have to.
  • the non-privileged vehicles must avoid an imminent collision, if the preferential motor vehicle does not cooperate by not responding to the impending collision.
  • the evaluation criteria are universally applicable across all motor vehicles and thus verifiable for the other motor vehicles.
  • the expense of avoidance trajectory compared to the driving trajectory of the privileged motor vehicle can be estimated so that in several alternative evasion trajectories the most cost T rajektorie for cooperation with the non-privileged motor vehicle is used.
  • the cost function for example, time, energy requirements and / or other factors can be considered.
  • the decision as to whether or not the privileged motor vehicle will take over the planned evasion trajectory in favor of cooperation with the non-privileged motor vehicle is only dependent on the cost function and the cost limit of the privileged motor vehicle.
  • the cost function and the cost limit are individual decision criteria of a preferential motor vehicle which need not be verifiable for the other motor vehicle (s).
  • the cost limit-based maneuver decision is basically suitable for automated driving functions, as well as for assisted driving.
  • the costs determined by cost function for an optimized avoidance trajectory for cooperation with another motor vehicle can be displayed to a driver of a preferential motor vehicle by means of human-machine interfaces (HMI), so that a respective cost limit value is queried by means of an input device can.
  • HMI human-machine interfaces
  • a cost limit can be calculated by considering various parameters.
  • the cost limit could be dependent on a time deviation in connection with a planned route, be adapted to a particular traffic situation or be dependent on whether the privileged vehicle itself has already claimed cooperations of other motor vehicles, etc.
  • the method according to the invention is characterized among other things by the implicit maneuvering of the motor vehicles. Cooperation is implicitly requested by one of the non-privileged motor vehicle. The cooperation can be concluded implicitly by the privileged motor vehicle transmitting the planned first alternative trajectory as an updated driving trajectory to the non-preferred motor vehicle.
  • the driving trajectory of the preferential motor vehicle can be updated by updating its driving trajectory if the cost function of the preferential motor vehicle does not fall below the cost limit value.
  • the driving trajectory of the privileged motor vehicle is transmitted to the non-privileged motor vehicle.
  • the driving trajectory of the non-privileged motor vehicle and the driving trajectory of the privileged motor vehicle can be continuously updated and transmitted continuously between the two motor vehicles.
  • the driver trajectory of the preferential motor vehicle received by the non-privileged motor vehicle can be checked continuously in the maneuver planning device of the non-privileged motor vehicle with a first check for freedom from collision with the driving trajectory of the non-privileged motor vehicle.
  • tuning interval can be considered, for example, that the decision of the privileged motor vehicle to provide an evasion trajectory for cooperation with the non-privileged motor vehicle or not, may take longer in time than the repetition time or the time between two transmission cycles.
  • the driving trajectory of the non-privileged motor vehicle can thus be updated according to a development of the method within the tuning interval by a continuous updating of its driving trajectory.
  • a development of the preceding aspect after determining a collision freedom between the driving trajectory of the non-preferential motor vehicle and the driving trajectory of the privileged motor vehicle in one of the first checks, in a second continuous review in the maneuvering planning of the non-privileged motor vehicle can be continuously checked whether the driving trajectory of privileged motor vehicle collides with at least one received from the non-privileged motor vehicle from the environment of the two motor vehicles notedrajektorie another motor vehicle.
  • a collision between the driving trajectory of the privileged motor vehicle and a driving trajectory of another motor vehicle is an indication for the non-privileged motor vehicle that the maneuvering may not have been completed.
  • the tuning interval is terminated as soon as it is determined in the maneuvering device of the non-preferred motor vehicle that the driving trajectory of the preferred motor vehicle does not collide with any travel trajectory of another motor vehicle received from the surroundings.
  • the tuning interval is terminated as soon as, after the determination of a collision between the driving trajectory of the privileged motor vehicle and a driving trajectory of another motor vehicle received by the maneuvering device of the non-privileged motor vehicle, it is determined in one of the further first checks that the driving trajectories of the privileged and non-privileged motor vehicle collide again with each other.
  • the voting interval is ended as soon as an expired voting counter has been detected.
  • a voting counter could be decremented from a defined starting value with each transmission cycle or after each cyclic updating of the driving trajectories so that the voting interval is terminated when the counter value reaches zero.
  • a timer could be started, which runs within a certain time interval.
  • voting interval After a defined period of time, all collisions must have resolved within a localized perimeter. Once the voting interval has ended, at least the non-privileged motor vehicle may trust in a cooperation of the originally preferred motor vehicle.
  • a second avoidance trajectory for the non-privileged motor vehicle is planned with the maneuver planning device of the non-privileged motor vehicle, if in a last of the first checks with the termination of the voting interval a collision between travel trajectories of the privileged motor vehicle and of the non-accused motor vehicle.
  • the existing principle is taken into account that a non-preferential motor vehicle must prevent a collision with a privileged motor vehicle, if his cooperation request was unsuccessful.
  • the evasion trajectory can also be optimized by a cost function of the non-privileged motor vehicle.
  • the maneuver planning device of the preferential motor vehicle first of all checks whether the planned first avoidance trajectory conflicts with a transmitted further travel trajectory of another motor vehicle. If a collision between the first evasion trajectory and further driving trajectory of the further motor vehicle is determined, an alternative driving trajectory is initially planned before the planned first evasive trajectory is transmitted as updated driving trajectory of the privileged motor vehicle and the planned alternative trajectory side by side. The alternative driving trajectory is generated by updating the driving trajectory of the privileged motor vehicle.
  • the non-preferred motor vehicle an additional vote need to be explicitly signaled with another motor vehicle.
  • the driving trajectory of the non-privileged motor vehicle and the driving trajectory and the alternative driving trajectory of the privileged motor vehicle can be cyclically updated within a tuning interval.
  • the cyclically updated driving trajectories can be transmitted cyclically between the two motor vehicles.
  • the driving trajectories of the preferential motor vehicle received by the non-privileged motor vehicle can be checked cyclically in the maneuver planning device of the non-privileged motor vehicle with a first cyclical check for freedom from collision with the driving trajectory of the non-privileged motor vehicle.
  • the voting interval can take into account the time delay caused by a necessary second maneuvering.
  • the voting interval can be ended as soon as it has been established in the maneuver planning device of the non-preferential motor vehicle that only one driving trajectory has been transmitted from the preferred motor vehicle.
  • a collision-free second avoidance trajectory can be planned by the maneuver planning device of the non-privileged one, if a collision between driving trajectories of the privileged motor vehicle and the non-privileged motor vehicle is determined.
  • the non-privileged motor vehicle can be explicitly signaled a success or failure of its implicit cooperation requests ,
  • a maneuver planning device for a motor vehicle for planning and tuning driving maneuvers at least one second motor vehicle comprising a data interface for a vehicle-to-vehicle communication device and a computing unit and a program code for performing the method.
  • the object is achieved by a computer program which, when executed on a computing unit within a maneuver planning device, instructs the respective computing unit to execute 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. 1 shows a start-up of the method according to the invention on the basis of a first traffic situation
  • FIG. 2 is a flow chart with an initialization phase
  • FIG. 3 shows a start-up of the method according to the invention on the basis of a second traffic situation
  • FIG. 6 shows a start-up of an alternative of the method according to the invention on the basis of the second traffic situation.
  • FIGS. 1 a to 1 d show a traffic situation with the aid of which the method according to the invention for adjusting driving maneuvers between at least two motor vehicles is to be explained.
  • FIG. 1 a shows, for example, a motorway with three lanes for a direction of travel in the local area of a motorway driveway.
  • a first motor vehicle 10 travels on the acceleration strip, with threading on the right Lane is planned by the maneuver planning device of the first motor vehicle 10 a driving maneuver.
  • the flowchart shown in FIG. 2 shows a first phase in which a cooperative tuning 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, corresponding to a defined time cycle, are updated and in a subsequent step 120 by means of vehicle-to-vehicle communication between the vehicles two vehicles or transferred in their local environment.
  • a repetition time to update the driving trajectories may be 100 ms, with the update cycles between the two vehicles not having to be synchronized. Both vehicles independently update their driving trajectories in their respective 100 ms repetition period.
  • each vehicle is provided with a current driving trajectory that is at least not older than 100 ms.
  • Step 130 includes a collision check performed independently in the maneuver planning devices of both vehicles 10, 20.
  • the own driving trajectory is compared with the received driving trajectory of the other motor vehicle. If no collision between the compared trajectories has been determined, no tuning is necessary, so that the process is terminated.
  • step 140 in the maneuver planning facilities of both vehicles, which of the two vehicles when executing his planned driving maneuver with regard to a possible collision is preferential.
  • the maneuver planning facilities of both vehicles After an analysis of the traffic situation, which is done for example by means of card and sensor-based environmental analysis, it is determined with the prevailing priority rules which of the two motor vehicles has priority. It can be seen from the traffic situation illustrated in FIG. 1 a that the first motor vehicle 10 plans a lane change on the right lane of the freeway.
  • the first motor vehicle is not preferred and the second motor vehicle is the privileged vehicle according to traffic rules.
  • the first motor vehicle is obliged to avoid the impending collision, the second motor vehicle can offer its cooperation to avoid the collision.
  • an avoidance trajectory in the maneuver planning device of the second motor vehicle 10 is planned in step 150, which is collision-free to the planned first driving trajectory 1 1 of the non-privileged first motor vehicle 10.
  • the preferred second motor vehicle 20 has two alternatives that could be offered to the non-privileged first motor vehicle 10 for cooperation as a collision-free alternative option.
  • the privileged second motor vehicle with a lane change to the middle lane would release the right lane to the non-privileged first motor vehicle, so that the first driving trajectory 1 1 becomes collision-free.
  • the privileged second motor vehicle could reduce its speed such that a sufficient gap for threading for the first motor vehicle 10 in the right lane arises, as illustrated by the shortened arrow of the alternate avoidance trajectory 22a.
  • the alternatives are evaluated by means of a cost function of the privileged second motor vehicle, so that an avoidance trajectory with the lowest costs is determined. It can be seen from FIG. 1 b that the evasion trajectory 22 represents at least no loss of time for the privileged second motor vehicle 20 compared with the second driving trajectory 21, so that it is preferable to the alternative evasion trajectory after a cost comparison.
  • step 160 it is checked in the maneuver planning device of the preferred second motor vehicle 20 whether or not the cost of avoidance trajectory 22 with respect to second travel trajectory 21 is less than an individual cost limit of preferential second motor vehicle 20.
  • the planned avoidance trajectory is adopted as updated driving trajectory 21 of the privileged second motor vehicle 20 in step 170 and for vehicle communication to the non-privileged first motor vehicle 10 transmitted.
  • the non-privileged first motor vehicle 10 at its now collision-free first driving trajectory 1 1 hold and this basically shut down.
  • the maneuver planning device of the preferred second motor vehicle 20 determines that the individual cost limit value of the preferred second motor vehicle 20 is not exceeded, the planned avoidance trajectory 22 is rejected in step 180 and the second driving trajectory 21 is maintained. As can be seen from FIG.
  • the non-preferred motor vehicle 10 must adapt its first driving trajectory 11 so that it becomes collision-free with respect to the second driving trajectory 21 of the privileged second motor vehicle 20.
  • the first motor vehicle 10 plans a maneuver in which it engages 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 period of, for example, 100 ms.
  • maneuvering can take several 100 ms intervals, in particular if, as will be explained with reference to FIGS. 3 a to 3 d, a third driving trajectory of a further third motor vehicle must be taken into account.
  • the driving trajectories 1 1 and 21 of the participating motor vehicles 10 and 20 can be updated in accordance with the repetition time.
  • a respective temporally nearest repetition time section of a driving trajectory is traversed by transfer to a cruise control device by the respective motor vehicle and falls out of the intended driving maneuver described with the consequentrajektorie done out.
  • the driving trajectories are updated with each cyclical update by a new repetition period on their time horizon accordingly.
  • the maneuver planning device of the non-privileged first motor vehicle 10 need not respond to an existing collision with the second driving trajectory 21.
  • the first motor vehicle 10 may wait to see whether the cooperation request implicitly made by transmitting a first driving trajectory 1 1 colliding with the second driving trajectory 21 is successful or not.
  • FIG. 4 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.
  • a first driving trajectory 11 describing an intended driving maneuver is transmitted from the first motor vehicle 10 by means of vehicle-to-vehicle communication to the other motor vehicles in its surroundings.
  • the first driving trajectory collides with the second driving trajectory 21 of the second motor vehicle 20.
  • the maneuvering planning devices of the first and second motor vehicle 10 and 20 a collision between the first and the second trajectory 1 1 and 21 and a preemption of the second motor vehicle 20 found. Due to the implicit cooperation request by the non-privileged first motor vehicle 10, the maneuver planning device of the privileged second motor vehicle 20 has decided to cooperate and accordingly to adopt and transmit a collision-free design trajectory as the second driving trajectory 21.
  • the second driving trajectory 21 collides with the third trajectory 31 of the third motor vehicle 30.
  • the collision between the second and third trajectory 21 caused by the intended cooperation between the first and the second motor vehicle 10 and 20 must be and 23 before the first motor vehicle is allowed to rely on the validity of a collision-free second travel trajectory and can exit its planned driving maneuver.
  • the imminent collision between the second and the third motor vehicle is resolved with a second application of the maneuvering method according to the invention.
  • the second motor vehicle 20 is now the non-privileged motor vehicle, while the third motor vehicle 30 has priority in performing its driving maneuver. If the second maneuvering 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 maneuvering between the first and second motor vehicles 10 and 20, then the first maneuvering is also done successful.
  • a successful maneuver duplication between the three vehicles 10, 20 and 30 is outlined in FIG. 3c. If the second maneuvering adjustment between the second and third motor vehicle 20 and 30 is unsuccessful, the first maneuvering between the first and second motor vehicle 10 and 20 may also fail.
  • this is compared to the second one Motor vehicle 20 not preferred first motor vehicle 10 a renewed collision between the first driving trajectory 1 1 and the second driving trajectory fixed.
  • the first motor vehicle 10 must plan a collision-free avoidance trajectory to the second driving trajectory 21 of the privileged second motor vehicle 20 and transmit it to the motor vehicles in the environment by means of vehicle-to-vehicle communication.
  • the second phase of the method according to the invention shown in FIG. 4 is based, inter alia, on the idea of a timing interval, after which a respective non-privileged motor vehicle may finally rely on the success or on the failure of its implicit cooperation request.
  • a cooperation counter is initiated in step 200.
  • the cooperation counter is set to a defined starting value and decoded with each subsequent cyclical updating of the driving trajectory.
  • the initiation of the cooperation counter in step 200 can take place, for example, if the preconditions between the first motor vehicle 10 and the second motor vehicle 20 have been determined in step 140 (see FIG.
  • the maneuver planning device of the non-privileged first motor vehicle 10 updates the first driving trajectory 11 in step 210 by updating the first driving trajectory 11 from the chronologically preceding repetition time section. That a ab rawer or passed to a travel control device portion of the driving trajectory 1 1 is replaced by a new section on the time horizon of the driving trajectory 1 1.
  • the cooperation counter is decremented.
  • step 220 the updated, ie updated, driving trajectory 1 1 is transmitted to the privileged second motor vehicle 20 by means of the vehicle-to-vehicle communication device of the non-privileged first motor vehicle 10.
  • the current driving trajectory of the privileged second motor vehicle 20 received by the vehicle-to-vehicle communication device of the non-privileged first motor vehicle 10 and the driving trajectories of other motor vehicles from the environment of the non-privileged first motor vehicle 10 are updated in the maneuver planning device, ie, for example Cached the vehicle-to-vehicle communication device retrieved.
  • it is checked in the maneuver planning device of the non-privileged first motor vehicle 10 whether the first driving trajectory 1 1 collides with the second driving trajectory 21.
  • step 240 At least one confidence condition is checked in step 240 with the maneuver planning device of the non-privileged first motor vehicle 10. As soon as there is at least one confidence condition, it can be assumed that the cooperation between the first and second motor vehicle was finally successful or definitely not successful, so that the voting interval can be finalized even before the expiry of the cooperation counter.
  • step 250 the cooperation counter is reset to zero if a confidence condition has been established in step 240.
  • a first confidence condition exists when in the maneuver planning device of the non-privileged first motor vehicle 10 in an update cycle for the first time a collision freedom between the first driving trajectory 1 1 and the second driving trajectory 21 and if it is determined in a second check of step 240 that the second driving trajectory 21 collided with no further driving trajectory of a motor vehicle in the environment.
  • a second confidence condition exists when it is determined in an update cycle that the driving trajectories 1 1 and 21 of the non-privileged first and privileged second motor vehicles 10 and 20 collide again after it has been determined in one of the preceding update cycles that the second driving trajectory 21 collided with anotherêtrajektorie 31.
  • step 260 the maneuver scheduler of the non-privileged first motor vehicle 10 checks to see if the cooperation counter has expired , If the cooperation counter has not yet expired, step 210 is executed again.
  • the maneuver planning device of the non-privileged first motor vehicle 10 After the expiry or the resetting of the cooperation counter, the maneuver planning device of the non-privileged first motor vehicle 10 finally checks in step 270 whether the first driving trajectory 1 1 collides with the second trajectory 21. If the driving trajectories 1 1 and 21 are collision-free, then the non-privileged first motor vehicle 10 can trust in a final success of its cooperation request and in step 280 drive the first driving trajectory 11. Goes to 270 during collision check the collision between the first and the second driving trajectories 1 1 and 21 is detected in the last update cycle, an avoidance trajectory free of collision with the second driving trajectory 21 is planned by the maneuver planning device of the non-privileged first motor vehicle 10 in step 290.
  • a cooperation counter can run along, so that after expiry of both cooperation counter ensures that the second motor vehicle 20 in the event of a collision between the first and the second driving trajectory 1 1 and 21 is no longer preferred, ie in other words, has renounced his right of way.
  • FIG. 5 shows the operation of a maneuver planning device for a motor vehicle for planning and adjusting driving maneuvers with at least one second motor vehicle on the basis of a state diagram.
  • the maneuver planning device is initialized by planning a separate driving 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 transitions to a send / receive state 301, during which the own travel trajectory is exchanged with travel trajectories of at least one other motor vehicle by means of vehicle-to-vehicle communication.
  • the maneuver planning device After exchanging the driving trajectories, it is checked during the state 302 whether the maneuver planning device is currently in a tuning 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 checking state 303. During the collision checking state 303, it is checked whether there is a collision between the own driving trajectory and a received driving trajectory of another motor vehicle. If a collision is detected during the collision check state 303, the maneuver scheduler branches to an assessment state 304. If no collision is detected during the collision check state 303, the maneuver scheduler branches to an update state 307 in which the own travel trajectory is updated and thus updated.
  • the evaluation state 304 it is checked on the basis of at least one evaluation criterion whether the own motor vehicle is privileged over the another motor vehicle which has transmitted the one colliding travel trajectory for executing the own trajectory or if it is not preferred. If the own motor vehicle is privileged, the maneuver planning device changes to a state 305.
  • a cost optimized first avoidance trajectory is planned that is collision free to the received travel trajectory of the other motor vehicle.
  • the avoidance trajectory is assessed as to whether a cost limit is undercut. If it has been determined that the cost threshold is undershot, a transition is made to a state 306. In state 306, the avoidance trajectory is adopted as updated own driving trajectories. Subsequently, the system returns to the send / receive state 301. If it is determined during the state 305 that the cost limit value is not undershot, the maneuver planning device branches to the update state 307.
  • the maneuver planning device enters the state 320.
  • the cooperation counter is set to a defined starting value. Subsequently, the own constitutionalrajektorie is updated during the update state 307.
  • the maneuver planning device branches to a collision checking state 310, during which it is checked whether a previously existing collision between the own driving trajectory and the received driving trajectories of the other motor vehicle is still present or no longer exists. If no collision is detected, the maneuver planning device branches to a success state 31 1, in which the cooperation counter is reset to zero. After a transition to the update state 307, the own travel trajectory is updated.
  • the maneuver scheduler enters 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 scheduler transitions to state 314, during which a collision-free avoidance trajectory is planned, which is adopted as a separate trajectory. If it is determined during cooperation counter check state 312 that the cooperation counter has not yet expired, the cooperation counter is decremented with transition to state 313. The maneuver planning device then transfers to the update state 307.
  • FIGS. 6a to 6d A traffic situation is illustrated in FIGS. 6a to 6d, with the aid of which an alternative embodiment of the method according to the invention for adjusting driving maneuvers is to be explained.
  • the starting position is essentially identical to the scenario shown in FIG. 3a.
  • a non-privileged first motor vehicle 10 plans a lane change maneuver to thread from the acceleration strip of the highway section shown to the right lane of the highway.
  • the first driving trajectory 1 1 of the non-privileged first motor vehicle 10 collides with the second traction trajectory 21 of the privileged second motor vehicle 20.
  • FIG. 6 a shows the situation after the maneuver planning device of the preferential motor vehicle 20 has decided to cooperate with the non-preferential motor vehicle 10. Accordingly, according to the planning step 150 shown in FIG. 2, a first avoidance trajectory free of collision with the first driving trajectory 21 has been planned, which is transmitted as an updated second driving trajectory 21.
  • an alternative second driving trajectory 21 is additionally transmitted by the second motor vehicle 20.
  • the maneuver planning device of the non-privileged first motor vehicle 10 is to be signaled among other things 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 preferred second motor vehicle 20 first of all checks whether the planned first avoidance trajectory collides with a transmitted further travel trajectory of another motor vehicle. If, as shown in Figure 6a, a collision between the first avoidance trajectory and a third Driving trajectory 31 of a third motor vehicle (30) is present and the collision is determined by the maneuvering planning device of the privileged second motor vehicle 20, the maneuver planning device, the alternative suprarajektorie 21 'is planned.
  • the alternative driving trajectory 21 ' is generated by updating the previously valid second driving trajectory 21 of the privileged second motor vehicle 20.
  • step 170 the planned first evasion trajectory 22 as updated driving trajectory 21 of the privileged motor vehicle 20 and the planned alternative driving trajectory 21 'next to each other by means of vehicle-to-vehicle Communication in the environment of the second motor vehicle 20 to the first motor vehicle 10 and transmitted to the third motor vehicle.
  • a cooperation request is implicitly directed to the maneuvering planning device of the third motor vehicle 30.
  • the non-privileged first motor vehicle 10 is signaled by transmitting two alternative second driving trajectories 21 and 21 'that the implicit cooperation request of the first motor vehicle 10 is not yet completed.
  • the third motor vehicle 30 which is preferred to 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 evasion trajectory as a third driving trajectory 31, which is collision-free with the second driving trajectory 21 of the second motor vehicle 20, then the alternative second traveling trajectory 21 'is discarded by the maneuver planning device of the second motor vehicle 20.
  • FIG. 6c shows that the third motor vehicle 30 does not cooperate with the second motor vehicle and transmits a third driving trajectory 31 which collides with the second driving trajectory 21. Consequently, the maneuver planning device of the second motor vehicle 20 discards the second driving trajectory 21 and adopts the alternative second driving trajectory 21 'as an evasion trajectory. This evasion trajectory will continue over time continuously updated as second driving trajectory 21 and transmitted.
  • the non-preferred first motor vehicle 30 must, as shown in FIG. 6 d, adapt the first driving trajectory 11 to the second driving trajectory 21 without collision.

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Abstract

Die Erfindung betrifft 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. Wird durch Manöverplanungseinrichtungen des ersten und des zweiten Kraftfahrzeugs (10 und 20) während eines ersten Vergleichs (130) eine Kollision zwischen der Fahrtrajektorie des ersten Kraftfahrzeugs und der Fahrtrajektorie des zweiten Kraftfahrzeugs festgestellt, wird unter dem ersten und dem zweiten Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Bewertungskriterium ein bevorrechtigtes Kraftfahrzeug (20) ermittelt, das zum Ausführen seiner Fahrtrajektorie bevorrechtigt ist. Die Manöverplanungseinrichtung des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) plant (150) eine erste Ausweichtrajektorie, die zu einer Fahrtrajektorie (11) des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) kollisionsfrei ist. Die geplante erste Ausweichtrajektorie wird als aktualisierte Fahrtrajektorie (21) des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) an das nicht bevorrechtigte Kraftfahrzeug (10) übermittelt, sofern ein Kostengrenzwert des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) unterschritten wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abstimmen von Fahrmanövern zwischen Kraftfahrzeugen
Beschreibung
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 der 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, Kosten vorteile 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-Kommu- nikation 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 den 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 T rajektorie 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-Schnittsteile (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 Fährbetrieb 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 Ausweich- trajektorie 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 Fahr- trajektorien 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 könnte ausgehend von einem definierten Startwert mit jedem Übertragungszyklus oder nach jeder zyklischen Aktualisierung der Fahrtrajektorien dekrementiert werden, so dass Abstimmungsintervall bei Erreichen des Zählerwertes null beendet wird. Alternativ könnte auch ein Timer gestartete 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 Ausweich- trajektorie 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 Fahr- zeug-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 1 a bis 1 d ist eine Verkehrssituation dargestellt, anhand der das erfindungsgemäße Verfahren zum Abstimmen von Fahrmanövern zwischen wenigstens zwei Kraftfahrzeugen erläutert werden soll. Die Figur 1 a 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 1 10 werden die erste Fahrtrajektorie 1 1 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-Kommunika- tion 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 1 1 - wie in der Figur 1 a 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 1 a 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 1 1 des nicht bevorrechtigen ersten Kraftfahrzeugs 10 kollisionsfrei ist. Wie in der Figur 1 b zu erkennen ist, hat das bevorrechtigte zweite Kraftfahrzeug 20 zwei Alternativen, die als kollisionsfreie Ausweichmöglichkeit dem nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeug 10 zur Kooperation an- geboten 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 1 1 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 1 b 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-Kom- munikation an das nicht bevorrechtigte erste Kraftfahrzeug 10 übermittelt. Somit kann, wie in der Figur 1 c dargestellt ist, das nicht bevorrechtigte erste Kraftfahrzeug 10 an seiner nun kollisionsfreien ersten Fahrtrajektorie 1 1 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 1 1 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 1 1 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 1 1 implizit gestellte Kooperationsanfrage Erfolg hat o- der 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 1 1 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 1 1 , 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 1 1 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 1 1 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 dekre- mentiert. 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 1 1 durch Fortschreiben der ersten Fahrtrajektorie 1 1 aus dem zeitlich vorhergehenden Repetitionszeitabschnitt. D.h. ein abgefahrener bzw. an eine Fahrregelungseinrichtung übergebener Abschnitt der Fahrtrajektorie 1 1 wird durch einen neuen Abschnitt am zeitlichen Horizont der Fahrtrajektorie 1 1 ersetzt. Der Kooperationszähler wird dekrementiert.
In dem Schritt 220 wird die aktualisierte, d.h. fortgeschriebene Fahrtrajektorie 1 1 mittels der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung des nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeugs 10 an das bevorrechtigte zweite Kraftfahrzeug 20 übermittelt. Die von der Fahr- zeug-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-Kommunikations- einrichtung abgerufen. ln dem Schritt 230 wird in der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeugs 10 geprüft, ob die erste Fahrtrajektorie 1 1 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 1 1 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 1 1 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 1 1 mit der zweiten Fahrtrajektorie 21 kollidiert. Sind die Fahrtrajektorien 1 1 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 1 1 fahren. Wird während der Kollisionsprüfung 270 nach dem letzten Aktualisierungszyklus eine Kollision zwischen der ersten und der zweiten Fahrtrajektorien 1 1 und 21 festgestellt, so wird in Schritt 290 von der Manöverplanungseinrichtung des nicht bevorrechtigten ersten Kraftfahrzeugs 10 eine zu der zweiten Fahrtrajek- torie 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 1 1 und 21 nicht mehr bevorrechtigt ist, also mit anderen Worten auf seine 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-Kommunika- tion 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 Fahrtrajekto- rie 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 31 1 , 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 1 1 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 Aus- weichtrajektorie 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-Kommu- nikation 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 Be- grenzung 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 und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
Bezugszeichen
10 nicht bevorrechtigtes erstes Kraftfahrzeug
1 1 erste Fahrtrajektorie
20 bevorrechtigtes zweites Kraftfahrzeug
21 zweite Fahrtrajektorie
22 Ausweichtrajektorie
22a alternativen Ausweichtrajektorie
30 drittes Kraftfahrzeug
31 dritte Fahrtrajektorie
1 10 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 Zustand: Übernahme Ausweichtrajektorie Fortschreibungszustand
Kollisionsprüfzustande
Erfolgszustand
Kooperationszählerprüfzustand
Zustand: Kooperationszähler dekrementieren Zustand: Ausweichtrajektorienplanung Zustand: Kooperationszähler setzen

Claims

Patentansprüche
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 (1 10) 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 Fahrtrajekto- rien 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 Ausfuhren seiner Fahrtrajektorie bevorrechtigt ist, und eines entsprechend nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeug (10) unter dem ersten und dem zweiten Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Bewertungskriterium, d) Planen (150) einer ersten Ausweichtrajektorie (22, 22a), die zu einer Fahrtrajektorie (1 1 ) 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 (1 1 ) des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) und die Fahrtrajektorie (21 ) des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) zyklisch aktualisiert werden (210) und wobei die zyklisch aktualisierten Fahrtrajekto- rien 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 (1 1 ) des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) innerhalb des Abstimmungsintervalls durch ein zyklisches Fortschreiben der seiner Fahrtrajektorie aktualisiert wird.
5. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 3 oder 4, wobei nach einem ersten Feststellen einer Koalitionsfreiheit 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 bevorrechtig- ten 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 Fahr- trajektorien (21 ) des bevorrechtigten und des nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10, 20) erneut miteinander kollidieren.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, 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, wo bei die alternative Fahrtrajektorie durch ein Fortschreiben der Fahrtrajektorie (21 ) des bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (20) erzeugt wird.
11. Verfahren gemäß vorstehendem Anspruch 10 wobei innerhalb eines Abstimmungs intervalls 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 bevor rechtigten 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 ge prüft werden.
12. Verfahren gemäß vorstehendem Anspruch 1 1 , wobei das Abstimmungsintervall be endet 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 Ma növerplanungseinrichtung der nicht bevorrechtigten Kraftfahrzeugs (10) geplant wird, sofern eine Kollision zwischen Fahrtrajektorien (21 ) des bevorrechtigten Kraftfahr zeugs 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 Daten schnittstelle für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung sowie eine Recheneinheit und einen Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach ei nem der Ansprüche 1 bis 12.
14. Computerprogramm, das, wenn es auf einer Recheneinheit innerhalb einer Manöver planungseinrichtung ausgeführt wird, die jeweilige Recheneinheit anleitet, ein Verfah ren 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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