WO2023275401A1 - Simulation of road users with emotions - Google Patents

Simulation of road users with emotions Download PDF

Info

Publication number
WO2023275401A1
WO2023275401A1 PCT/EP2022/068398 EP2022068398W WO2023275401A1 WO 2023275401 A1 WO2023275401 A1 WO 2023275401A1 EP 2022068398 W EP2022068398 W EP 2022068398W WO 2023275401 A1 WO2023275401 A1 WO 2023275401A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
road
road user
computer
implemented method
road users
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/068398
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Alexander Knorr
Lukas Brostek
Isabelle Garzorz
Original Assignee
cogniBIT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by cogniBIT GmbH filed Critical cogniBIT GmbH
Publication of WO2023275401A1 publication Critical patent/WO2023275401A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20Design optimisation, verification or simulation
    • G06F30/27Design optimisation, verification or simulation using machine learning, e.g. artificial intelligence, neural networks, support vector machines [SVM] or training a model
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/36Preventing errors by testing or debugging software
    • G06F11/3668Software testing
    • G06F11/3672Test management
    • G06F11/3688Test management for test execution, e.g. scheduling of test suites
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/004Artificial life, i.e. computing arrangements simulating life
    • G06N3/006Artificial life, i.e. computing arrangements simulating life based on simulated virtual individual or collective life forms, e.g. social simulations or particle swarm optimisation [PSO]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/02Neural networks
    • G06N3/08Learning methods

Definitions

  • Various examples of the disclosure relate generally to simulating road user behavior taking into account road user emotions. Based on this, training or an evaluation of a driver assistance functionality of a motor vehicle can take place.
  • ADAS systems automated or autonomous driver assistance functionalities
  • traffic situations can be taken into account when designing an ADAS system if appropriate decision logic is programmed or trained.
  • different traffic situations can also be taken into account when validating an ADAS system if the programmed decision logic is already available and its performance is to be checked.
  • Emotional states are taken into account for road users. These emotional states, such as aggression, anger, confusion, nervousness, fear, sadness, joy, tiredness, exhaustion, or stress, can affect the decision-making process of road users (sometimes referred to as agents) regarding actions to be taken to interact with the simulation world. This makes it possible to examine how the various road users interact with the environment and with each other if subjective (ie agent-specific) boundary conditions or influences on behavior in the form of emotional states are taken into account. Depending on their character and environmental situation, different road users can carry out actions that are largely guided by different emotional states.
  • a computer-implemented method includes simulating a dynamic behavior of a large number of road users in a simulation field and during a simulation period.
  • the simulation for each road user of the multiplicity of road users includes the determination of dynamic values of one or more emotional states during the simulation period.
  • the simulating also includes, for each road user of the plurality of road users, determining actions of the respective road user to interact with the simulation world based on the dynamic values of the one or more emotion states.
  • the computer-implemented method also includes generating user data for training or for evaluating an automated or autonomously acting driver assistance functionality of a motor vehicle based on the dynamic behavior of the large number of road users.
  • a computer program or a computer program product or a computer-readable storage medium includes program code.
  • the program code can be loaded and executed by a processor. This causes the Processor executes a computer-implemented method.
  • the method includes simulating a dynamic behavior of a large number of road users in a simulation world and during a simulation period.
  • the simulation for each road user of the large number of road users includes the determination of dynamic values of one or more emotional states during the simulation period.
  • the simulation also includes, for each road user of the plurality of road users, determining actions of the respective road user to interact with the simulation world based on the dynamic values of the one or more emotion states.
  • the computer-implemented method also includes generating user data for training or for evaluating an automated or autonomously acting driver assistance functionality of a motor vehicle based on the dynamic behavior of the large number of road users.
  • a device includes a process and a memory.
  • the processor can load and execute program code from memory. This causes the processor to simulate dynamic behavior of a large number of road users in a simulation world and during a simulation period.
  • the simulation for each road user of the large number of road users includes the determination of dynamic values of one or more emotional states during the simulation period.
  • the simulation also includes, for each road user of the plurality of road users, determining actions of the respective road user for interaction with the simulation world based on the dynamic values of the one or more emotion states.
  • the processor is set up to generate user data for training or for evaluating an automated or autonomously acting driver assistance functionality of a motor vehicle based on the dynamic behavior of the large number of road users.
  • FIG. 1 schematically illustrates an apparatus for data processing according to various examples.
  • FIG. 2 is a flowchart of an example method.
  • FIG. 3 schematically illustrates an agent model of a road user with multiple modules according to various examples.
  • FIG. 4 schematically illustrates several exemplary transfer functions that describe a change in the value for an emotional state based on an environmental situation for various static physiological-psychological properties.
  • FIG. 5 schematically illustrates a change in a dynamic emotion state over time according to various examples.
  • FIG. 6 illustrates a traffic situation with several road users according to various examples.
  • FIG. 7 illustrates aspects related to decision making depending on the value of an emotion state according to various examples.
  • FIG. 8 illustrates an exemplary statistical frequency for the occurrence of certain values of a physiological-psychological property.
  • the behavior of road users driving passenger vehicles, trucks or bicycles can be simulated. It the behavior of pedestrians or playing children could also be simulated.
  • a trajectory i.e. the movement path
  • Other interactions of road users with other road users or elements of the simulation world can also be simulated.
  • the techniques described herein make it possible to determine payload data based on the simulation.
  • the user data can be determined based on the dynamic behavior of the large number of road users and can, for example, describe the trajectories of the road users through the simulation world.
  • the user data can therefore describe a sequence of positions of the road users.
  • the user data can also contain other information obtained from the simulation, for example information on the internal status of the various road users, which, for example, makes the decision-making process of the road users plausible, which leads to a specific action.
  • the ADAS system can be an automated driver assistance functionality, for example.
  • an automated driver assistance functionality could support the driver of a motor vehicle in certain specific driving situations, such as when driving on the freeway, when keeping a distance from a vehicle in front (adaptive cruise control), when turning (turning assistant), when driving through a narrow alley, etc.
  • the ADAS system could be designed for autonomous driving, for example according to the Society of Automotive Engineers classification "Level 1" to "Level 5".
  • the ADAS system can include a machine-learned algorithm, such as an artificial neural network.
  • a machine-learned algorithm such as an artificial neural network.
  • the artificial neural network can, for example, receive sensor data from environment sensors of a motor vehicle as input and, based on this, generate control instructions for the operation of the motor vehicle.
  • sensor data can be simulated based on the user data.
  • the user data can be loaded, for example, from a rendering program and then sensor data can be simulated by the rendering program.
  • a ground truth can be generated from control instructions by an expert using the simulated sensor data as input and based on a deviation between the control instructions output by the artificial neural network and the ground truth (a corresponding loss function can be defined ) weights of the artificial neural network can be adjusted with a gradient descent method.
  • Such techniques can be helpful not only in connection with the training of an artificial neural network, but also, for example, in connection with the computer-assisted design (CAD) of manually parameterized algorithms.
  • CAD computer-assisted design
  • Another application scenario relates to testing an ADAS system, for example.
  • the ADAS system can be confronted with traffic situations that are mapped by the user data. It can then be checked whether control instructions generated by the ADAS system achieve a desired result. In such a case, too, an emulation of sensor data can be carried out as an input into the ADAS system based on the user data.
  • a degree of reliability can be determined. For example, many traffic situations of a specific class of traffic situations can be used to generate correspondingly simulated sensor data. It can then be checked within the class of traffic situations with what reliability (e.g. percentage) the ADAS system within a specific target responds.
  • the simulation can include a sequence of time steps. For each time step, one or more internal states can be determined for each road user and based on this, one or more actions for the interaction of the respective road user with the simulation world can be determined.
  • the one or more internal states may be determined according to an agent model.
  • the one or more internal states also include one or more dynamic emotion states.
  • the agent model neuronal and cognitive steps of signal processing in humans when participating in road traffic (e.g. as a car driver) can be simulated.
  • the agent model can include several modules, e.g. for perception, cognition, and action (engl perceive-think-act).
  • the dynamic emotion states can be formed and/or taken into account in one or more such modules of the agent model. This means that, for example, perception and/or processing/cognition and/or action can be influenced by dynamic emotional states.
  • dynamic emotional states are eg aggression; Fury; confusion; Nervousness; Fear; Sadness; Joy; Fatigue; Exhaustion; and stress. If one or more such dynamic emotional states are used, they can each be assigned a value or level, where the value changes over time (e.g. if the driver becomes aggressive due to an external stimulus).
  • the one or more internal states also include physiological and/or psychological properties (PP properties).
  • PP properties can be assigned statically to the various road users (ie, in contrast to the dynamic emotional states, show no change over time).
  • the PP properties can, for example, describe certain boundary conditions or limitations for the agent-specific signal processing in the agent model, such as restricted field of view, reaction and processing times, typical errors in distance or speed estimation, limited short-term memory, etc.
  • the PP properties can eg be selected from: age, physical condition, influence of intoxicants, driving experience, compliance with rules, general driving style, comfort, distractibility.
  • the individual modules of the agent model can be parameterized individually for each road user.
  • the values for the PP properties can be chosen differently depending on the road user. Factors such as age, -, alcohol influence, driving style (aggressive vs. defensive) can be adjusted by the user for the different road users. It would also be possible to parameterize the PP properties for the large number of road users with a statistical frequency distribution. These factors are then converted into individual internal states that quantitatively influence the algorithms within the modules. In principle, different techniques are possible to determine current values for the one or more emotional states per time step. The dimensioning of the one or more emotion states (i.e. the setting of Values for the one or more emotion states) can be done in an emotion module of the agent model.
  • the emotion module evaluates the internal representation of the agent (his individual idea of the current traffic situation, which may deviate from reality) with regard to relevant variables of other road users (their trajectories, distances to each other and to the ego agent). , their light and warning signals).
  • Your own status current speed, current position/lane on the road, current driving manoeuvre, etc.
  • a target status with the difference influencing the emotional status. This therefore means that the one or more dynamic emotion states can be determined depending on an influencing of a respectively planned trajectory and/or speed by an environmental situation of the respective road user in the simulation world.
  • the determination of values for the one or more dynamic emotion states can take place, in particular, taking into account the one or more PP properties. For example, it would be conceivable that for each road user a subjective perception of a dynamic environment situation of the respective road user in the simulation world is determined as a function of the one or more PP properties of the respective road user. The one or more dynamic emotional states for the road users can then be determined based on the respective subjective perception of the dynamic situation in the environment. This means that it would be possible to dimension one or more emotional states depending on the perception of the surrounding situation. Next, a concrete example to illustrate such and other dependencies is outlined. For example, there can be two emotional states: aggression (cautious vs. risky behavior), and anxiety. Aggression and anxiety can have different values.
  • the influence of the subjective Perception of the surrounding situation on the dimensioning of aggression and anxiety on the two emotional states can in turn be parameterized agent-specifically, so that, for example, the same traffic situation (e.g. hesitation from behind) leads to increasing aggressiveness in the first road user and increasing anxiety in the other.
  • This influence of the dynamic environmental situation on the dimensioning of one or more emotional states can be described by an appropriately defined transfer function.
  • the transfer function can in turn be defined subjectively, namely as a function of one or more PP properties.
  • the same subjectively perceived environmental situation can increase the level of aggression in a driver who is under the influence of alcohol, but the level of anxiety in a tired driver.
  • different basic levels of aggression and anxiety could also be mapped depending on the PP properties.
  • the values of the two dynamic emotional states influence the agent's decision-making in each journal, ie the one or more actions performed.
  • decision thresholds can be shifted during the risk assessment step, so that, for example, higher aggression leads to riskier decisions and vice versa.
  • Anxiety has an effect on the decision-making process, for example by shifting decision thresholds, but at the same time by giving greater weight to the uncertainty present in the internal representation.
  • FIG. 1 schematically illustrates an apparatus 90 for data processing that can be used for various techniques described herein.
  • Device 90 includes a processor 92. This could be implemented as a CPU or GPU, for example.
  • the device 90 also includes a memory 93 and the processor 92 can load and execute program code from the memory.
  • processor 92 executes the program code, that is, processor 92 performs techniques as described herein, for example: simulating the dynamic behavior of a variety of road users; Parameterization of internal states of an agent model of the road users based, for example, on a user input received via an interface 91; generating user data 165 based on a dynamic behavior of the plurality of road users; Evaluation or training of an ADAS system based on the user data 165.
  • FIG. 2 is a flowchart of an example method.
  • the method of FIG. 2 can be executed by one processor.
  • the method of FIG. 2 are executed by processor 92 of device 90 based on program code that processor 92 loads from memory 93.
  • the method enables the dynamic behavior of road users to be simulated in a simulation world, taking into account emotional states. Time-varying values for one or more emotional states can be assigned to each road user. The movements and thus the behavior of road users depend on these time-varying values.
  • the emotional states can thus be referred to as dynamic emotional states.
  • box 3005 the dynamic behavior of a large number of road users is simulated in a simulation world during a simulation period. For this purpose, the movements of road users on their way through the simulation world are determined.
  • user data is then generated based on the dynamic behavior of the road users.
  • This user data can, for example, indicate the positions and location of road users as a function of time.
  • this user data can also contain one or more internal States of an agent model of the various road users include sen.
  • the user data it would be possible for the user data to specify the dynamic values for one or more emotional states of the various road users as a function of time.
  • the payload could indicate the level of aggression or anger for different road users as a function of time.
  • the user data could indicate whether a corresponding road user was distracted or not.
  • the user data could, for example, indicate the line of sight of road users. Events such as collisions, high acceleration, strong braking/steering interventions can also be indicated.
  • a cause analysis for a specific behavior of the various road users can then be carried out in box 3015 .
  • the user data is then optionally used.
  • the user data it would be possible for the user data to be used for a computer-assisted development process for an ADAS system.
  • specific operating parameters of the ADAS system could be set in such a way that the ADAS system also provides reliable assistance in specific situations that are shaped or influenced by the emotional behavior of other road users.
  • an ADAS system it would also be conceivable for an ADAS system to be evaluated in box 3015 based on the user data. This means that, for example, the operation of the ADAS system can be tested, i.e.
  • the ADAS system could be checked whether the ADAS system also achieves a desirable result for situations that are significantly characterized by emotionally conditioned decisions and the squabbles of different road users are.
  • a validation of the ADAS system could also take place; ie it it could be checked whether a desired result is achieved for a large number of traffic situations with a sufficient frequency.
  • the ADAS system could also be used to control a motor vehicle.
  • feedback 3020 of the use of the user data in box 3015 to the execution of the simulation box 3005 is implemented.
  • a specific class of traffic situations is identified in which the ADAS system only has reduced reliability.
  • Such a class of traffic situations can be characterized by a specific behavior of the various road users.
  • Such a class of traffic situations could also be characterized by a certain static environment, for example a certain type of road, certain road layout, certain environmental conditions (e.g. heavy rain), special intersections, etc.
  • the simulation in box 3005 can be time-discrete for multiple time steps during a simulation period. For each time step, a series of internal states of each road user can be determined using an agent model and then the change in the position and / o the situation and / or speed of the respective road user in the Simulation world can be derived based on one or more corresponding actions. Details on the agent model are given below in connection with FIG. 3 described.
  • FIG. 3 illustrates aspects relating to an agent model 105.
  • the agent model 105 is used to determine a series of internal states for each road user per time step 251.
  • the agent model includes a module 120 for determining a subjective perception of an environment situation of the respective road user in the simulation world.
  • the agent model 105 also includes a module 130 for determining actions by the respective road user based on their perception of the surrounding situation (dependency 902).
  • modules 120 for perception and module 130 for action, which module enables cognitive processing of perceived information from module 120 .
  • the agent model 105 also includes a module 140 for determining dynamic values of one or more emotion states 161 during the simulation period.
  • the actions are then determined in module 130 based on the dynamic values of the one or more emotion states from module 140 (dependency 925).
  • the actions then describe the dynamic behavior of the road users and it is possible to generate the user data 165 based on this dynamic behavior.
  • the action of the respective road user is determined based on the dynamic values of the one or more emotional states 161 (dependency 925).
  • the subjective perception of the surrounding situation of the respective road user is determined based on the one or more emotional states from module 140 (dependency 906).
  • FIG. 3 also shows that it is possible for the agent model 105 to take PP properties 162 into account. In principle, these can influence both the determination of the subjective perception in module 120 and the determination of values for one or more emotional states 161 in module 140, and/or the determination of actions in module 130.
  • TAB. 1 Various examples of emotional states 161 .
  • the influences of the respective emotional states on perception or action are also presented. The corresponding examples are illustrative and other dependencies are conceivable.
  • Various techniques have been described above in which actions of the respective road user for interaction with the simulation world are determined as a function of dynamic values of one or more emotional states 181 and/or the subjective perception of the environmental situation of the respective road user in the simulation world is determined .
  • other modules of the agent model 105 for example a module for determining the cognitive processing of perceived information relating to the environment from module 120, could operate as a function of the dynamic values of one or more emotional states.
  • one or more modules of an agent model can have a dependency on dynamic values of one or more emotional states.
  • Such static PP properties could be formed, for example, from the following group: age; physical condition; intoxicant influence; driver experience; regulatory compliance; general driving style; Convenience; distractibility.
  • Corresponding values for one or more PP properties can be initialized or set once at the beginning of the simulation and then remain constant during the simulation period.
  • TAB. 2 Different examples of PP properties and their influence on the subjective perception, which is determined in module 120.
  • the qualitative dependencies presented are purely illustrative and other qualitative dependencies would be conceivable. Techniques were described above as to how the subjective perception of the surrounding situation in module 120 can be influenced as a function of one or more PP properties 162 . This subjective perception of the surrounding situation can then have several influences on the agent model 105, as shown in FIG. 3 shown.
  • the subjective perception from module 120 may affect the dynamic values of the emotion states 161 (dependency 905).
  • the subjective perception from module 120 may also influence decision making for determining actions, module 130 (dependency 902).
  • the subjective perception from module 120 could cause a road user to perceive the perceived environmental situation as an intrusion into an ego area of the respective road user.
  • actions by other road users can be perceived as an intrusion into their ego.
  • Such an event meaning the intervention in the respective area of the ego, can then result in a change in the values of one or more specific emotional states, for example increased aggressiveness or increased anxiety.
  • An example would be that other road users come comparatively close to the respective road user.
  • a corresponding distance threshold could be determined depending on PP properties 162 .
  • a corresponding distance threshold value could also be determined depending on the current values of the emotion states 161 .
  • Another example of an intrusion into the ego area would be the use of a headlight flasher or horn by other road users.
  • the anticipation of a corresponding action by other road users can be determined as a function of PP properties 162 and/or emotional states 161 .
  • such one or more subjective interventions in the ego area could be selected from the following group: audio signals from another road user; Light signals from another road user; sudden approach of another road user; changes in the performance of a lane change maneuver; inability to pursue a desired speed; Violation of traffic rules by another road user.
  • FIG. 4 illustrates aspects in connection with transfer functions 311, 312, which map a respective environmental situation of a road user or a subjective perception of the environmental situation of a road user to values of one or more dynamic emotional states 161.
  • the use of the transfer functions 311, 312 can therefore have the dependency 905 describe.
  • the respective transfer function can be selected in the emotion module 140, depending on the PP properties 162 and according to the dependency 903.
  • two transfer functions 311, 312 are shown (continuous and dashed lines), each of which translates a distance 301 to neighboring road users (or a subjective perception of the distance 301) into a value of aggressiveness 161.
  • the two transfer functions 311, 312 are each selected as a function of the PP properties 162 .
  • the transfer function 311 which basically results in a higher level of aggressiveness, could be chosen for a road user who is under the influence of intoxicants; while the transfer function 312 could be chosen for a non-intoxicated road user.
  • the PP properties 162 can therefore have an influence on the values of one or more emotional states 161 .
  • FIG. 4 shows a one-dimensional transfer function (which translates distance 301 into aggressiveness level), it would generally be possible to use higher-dimensional transfer functions that translate one or more properties of the environmental situation into one or more values of one or more emotional states 161.
  • FIG. 4 shows an example in which a certain value for the distance 301 causes a certain level of aggressiveness as an emotion state 161. It would also be possible in various examples as an alternative or in addition for the transfer functions 311, 312 to describe a rate of change of one or more values of subjective emotional states 161 based on a persistence period of the respective environmental situation (or a subjective perception of the respective environmental situation). This therefore means that if the distance 301 falls below a specific threshold value 350 for a longer (shorter) period of time, the aggressiveness level of the respective road user can increase to a greater (lesser) extent. In other words the transfer function could be implemented as first-order differential equations in the period.
  • the transfer functions 311, 312 are designed as linear functions (that is, the aggressiveness increases linearly for decreasing distance 301).
  • the threshold distance 350 depends on the PP properties 162 .
  • a basic level 351 it would also be conceivable for a basic level 351 to depend on the PP properties. It would also be conceivable that the steepness of the linear course depends on the PP properties.
  • a time profile 165 of the dynamic emotion states results from such a consideration of the environmental situation—which changes over time for the road users—when determining dynamic values of one or more emotion states 161 . This is in FIG. 5 for the simulation period 250, for the example of aggressiveness.
  • FIG. 6 illustrates aspects related to determining values for one or more emotion states 161.
  • FIG. 6 particularly illustrates how the accessibility of certain flanges can affect emotional states (see branch 910 in FIG. 3).
  • FIG. 6 schematically illustrates an excerpt from a simulation world 210 with two road users 211, 212.
  • the road users 211, 212 are vehicles that are driving side by side—in adjacent lanes—on a road in the same direction.
  • a respectively planned trajectory 221, 231 is assigned to both road users 211, 212.
  • the trajectory 221 of the road user 211 includes a planned lane change 272.
  • this lane change 272 is one Action that is not possible because otherwise there would be a collision with road user 212 or at least the other road user would be “cut”.
  • An action that corresponds to driving straight ahead 271 along a deviating trajectory 222 (dashed arrow) is therefore primarily possible. This corresponds to an influencing of the trajectory 221 of the road user 211 by the road user 212.
  • the dynamic values of the one or more dynamic emotional states 161 may be determined in the simulation world 210 as a function of the influences on the respectively planned trajectory by an environmental situation of the respective road user. It would therefore be possible for one or more desired lane-changing maneuvers to be determined for each road user based on the respectively planned trajectory, and one or more possible lane-changing maneuvers to be determined based on the dynamic environment situation. Then, the values of the one or more dynamic emotion states may be determined based on a deviation between the one or more desired lane change maneuvers from the one or more possible lane change maneuvers.
  • a subjective perception of the surrounding situation based on one or more PP properties 162 can be determined in module 120 (dependency 904 in FIG. 3). It has also been described how values of one or more emotional states 161 can be taken into account when determining the subjective perception of the surrounding situation (dependency 906 in FIG. 3). It has also been described how the values of the one or more emotional states 161 can be influenced as a function of the surrounding situation and in particular of a subjective perception of the surrounding situation (dependency 905 in FIG. 3).
  • module 130 A description is given below of how one or more behaviors of the respective road user can be determined in module 130, for example taking into account the values of one or more emotional states 161 (dependency 925 in FIG. 3) and/or taking into account the static PP-Ei - properties 162 (dependency 920 in FIG. 3).
  • a decision-making algorithm can be used to determine one or more changes in the module 130 .
  • Different decision-making algorithms are conceivable. For example, it would be possible to perform an iterative numerical optimization that causes a particular objective function to be maximized or minimized. This target function could depend, for example, on a deviation of the actual trajectory from a planned trajectory.
  • Such numerical iterative optimization algorithms could be implemented, for example, using a simplex method or a genetic optimization algorithm. A gradient descent method could be used.
  • Another example of a decision making algorithm would be using an artificial neural network.
  • a convolutional network could be used.
  • the different input variables for example values of one or more emotional states 161 and/or PP properties 162 and/or the perception of the surrounding situation, can be used as different channels are entered into the artificial neural network.
  • a rule-based procedure would also be possible, for example a benefit-risk assessment.
  • it can be checked how great the benefit of the respective action is and how great the risk of the respective action is. This can also be referred to as a cost-based formalism.
  • the decision-making algorithm determines the one or more actions based on the values of the one or more dynamic emotion states 161 as boundary conditions, regardless of the specific implementation of the decision-making algorithm.
  • boundary conditions can, for example, limit the possible actions actually chosen.
  • FIG. 7 illustrates an example of a decision making algorithm.
  • the decision-making algorithm is implemented rule-based.
  • a benefit-risk assessment is carried out. This means that different actions can each be evaluated in terms of benefit. For example, it could be checked whether the planned trajectory can be followed by the respective action or can be followed as well as possible, and based on this check the benefit of the respective action could be determined.
  • a risk assessment can also be carried out for each of the various actions. This means that, for example, it is possible to check the risk with which the respective action will lead to an accident (criticality). The assessment of the criticality of an action could depend on the subjective perception of the surrounding situation by the respective road user, as discussed above.
  • a corresponding threshold value 505 from which the benefit-risk assessment recognizes a specific action as permissible, is shown in FIG. 7 plotted as a function of the aggressiveness level as an example of a dynamic emotional state 161. From FIG. 7 it can be seen that more actions are accepted for a higher level of aggressiveness, i.e. fewer requirements are placed on a risk-benefit ratio.
  • a risk that is accepted depending on the benefit can depend on the values of the one or more dynamic emotional states 161 of the respective road user.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

Disclosed are techniques for simulating actions of road users taking into account dynamic values of one or more emotional states (161) of road users. Examples of emotional states that can be taken into account are aggressiveness or anxiety. A subjective perception of a situation in the surroundings of the road users can also be simulated on the basis of the dynamic values of the one or more emotional states.

Description

SIMULATION VON VERKEHRSTEILNEHMERN MIT EMOTIONEN SIMULATION OF ROAD USER WITH EMOTIONS
TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA
Verschiedene Beispiele der Offenbarung betreffen im Allgemeinen die Simulation des Verhaltens von Verkehrsteilnehmern unter Berücksichtigung von Emotionen der Verkehrsteilnehmer. Basierend darauf kann ein T raining oder eine Evaluation einer Fahrerassistenzfunktionalität eines Kraftfahrzeugs erfolgen. Various examples of the disclosure relate generally to simulating road user behavior taking into account road user emotions. Based on this, training or an evaluation of a driver assistance functionality of a motor vehicle can take place.
HINTERGRUND BACKGROUND
Die Verwendung von automatisierten oder autonom agierenden Fahrerassistenz funktionalitäten (ADAS-Systeme) ist weit verbreitet und nimmt weiter zu. Um ADAS-Systeme sicher zu entwickeln, kann es typischerweise hilfreich sein, eine große Anzahl von unterschiedlichen Verkehrssituationen zu berücksichti gen. Beispielsweise können unterschiedliche Verkehrssituationen beim Design eines ADAS-Systems berücksichtigt werden, wenn entsprechende Entschei dungslogiken programmiert oder trainiert werden. Unterschiedliche Verkehrssitu- ationen können aber auch bei der Validierung eines ADAS-Systems berücksich tigt werden, wenn die programmierte Entscheidungslogik bereits vorhanden ist und deren Leistungsfähigkeit überprüft werden soll. The use of automated or autonomous driver assistance functionalities (ADAS systems) is widespread and continues to increase. In order to develop ADAS systems safely, it can typically be helpful to consider a large number of different traffic situations. For example, different traffic situations can be taken into account when designing an ADAS system if appropriate decision logic is programmed or trained. However, different traffic situations can also be taken into account when validating an ADAS system if the programmed decision logic is already available and its performance is to be checked.
Dies kann zum Beispiel durch die Verwendung von Prototypen in Feldtests er möglicht werden. Alternativ sind auch Techniken bekannt, um das dynamische Verhalten einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern in einer Simulationswelt zu si mulieren. Basierend auf der Simulation können dann Nutzdaten erzeugt werden und ist es möglich, das ADAS-System basierend auf den Nutzdaten zu trainieren und/oder zu evaluieren, d.h. zu validieren oder zu testen. This can be made possible, for example, by using prototypes in field tests. Alternatively, techniques are also known for simulating the dynamic behavior of a large number of road users in a simulation world. User data can then be generated based on the simulation and it is possible to train and/or evaluate, ie validate or test, the ADAS system based on the user data.
Die Verwendung einer Simulation weist im Gegensatz zum Feldtest den Vorteil auf, dass das Verhalten eines ADAS-Systems in Bezug auf eine besonders große Vielzahl von unterschiedlichen Verkehrssituationen zügig überprüft werden kann. Es können mehr Verkehrssituationen erfasst werden. Es können gezielt auch kri tische Verkehrssituationen nachgebildet werden. Deshalb kann das Verhalten von ADAS-Systemen auf Grundlage von Simulationen grundsätzlich genauer und zuverlässiger trainiert oder evaluiert werden. Dennoch wurde beobachtet, dass manchmal die Simulationen des dynamischen Verhaltens von Verkehrsteilnehmern nicht besonders genau sind oder systema tische Unterschiede zum Verhalten von realen Verkehrsteilnehmern aufweisen können. KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG In contrast to the field test, the use of a simulation has the advantage that the behavior of an ADAS system can be quickly checked in relation to a particularly large number of different traffic situations. More traffic situations can be detected. Critical traffic situations can also be simulated in a targeted manner. Therefore, the behavior of ADAS systems can be trained or evaluated more accurately and reliably on the basis of simulations. However, it has been observed that sometimes the simulations of the dynamic behavior of road users are not particularly accurate or may show systematic differences to the behavior of real road users. BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
Deshalb besteht ein Bedarf für verbesserte Techniken zum Simulieren des dyna mischen Verhaltens einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern. Insbesondere be steht ein Bedarf für solche Techniken, welche das dynamische Verhalten von Verkehrsteilnehmern besonders genau und realistisch simulieren können. Diese Aufgabe wird gelöst von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprü che. Die Merkmale der abhängigen Patentansprüche definieren Ausführungsfor men. Therefore, there is a need for improved techniques for simulating the dynamic behavior of a variety of road users. In particular, there is a need for techniques that can simulate the dynamic behavior of road users in a particularly accurate and realistic manner. This object is solved by the features of the independent patent claims. The features of the dependent claims define embodiments.
Nachfolgend werden Techniken zur Simulation eines zeitveränderlichen, das heißt dynamischen Verhaltens einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern in einer Simulationswelt beschrieben. Dabei werden für die Verkehrsteilnehmer Emoti onszustände berücksichtigt. Diese Emotionszustände, zum Beispiel Aggression, Wut, Konfusion, Nervosität, Angst, Traurigkeit, Freude, Müdigkeit, Erschöpfung oder Stress können die Entscheidungsfindung der Verkehrsteilnehmer (manch- mal auch als Agenten bezeichnet) betreffend auszuführender Handlungen zur Interaktion mit der Simulationswelt beeinflussen. Dadurch kann es ermöglicht werden, zu untersuchen, wie die verschiedenen Verkehrsteilnehmer mit der Um gebung und miteinander interagieren, wenn subjektive (d.h. Agenten-spezifische) Randbedingungen bzw. Einflüsse auf das Verhalten in Form der Emotionszu- stände berücksichtigt werden. Unterschiedliche Verkehrsteilnehmer können da bei je nach Charakter und Umfeldsituation Handlungen ausführen, die maßgeb lich von unterschiedlichen Emotionszuständen geleitet sind. Techniques for simulating a time-varying, i.e. dynamic, behavior of a large number of road users in a simulation world described. Emotional states are taken into account for road users. These emotional states, such as aggression, anger, confusion, nervousness, fear, sadness, joy, tiredness, exhaustion, or stress, can affect the decision-making process of road users (sometimes referred to as agents) regarding actions to be taken to interact with the simulation world. This makes it possible to examine how the various road users interact with the environment and with each other if subjective (ie agent-specific) boundary conditions or influences on behavior in the form of emotional states are taken into account. Depending on their character and environmental situation, different road users can carry out actions that are largely guided by different emotional states.
Ein Computer-implementiertes Verfahren umfasst das Simulieren eines dynami schen Verhaltens einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern in einer Simulations- weit und während eines Simulationszeitraums. Dabei umfasst das Simulieren für jeden Verkehrsteilnehmer der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern das Bestimmen von dynamischen Werten von ein oder mehreren Emotionszuständen während des Simulationszeitraums. Das Simulieren umfasst außerdem für jeden Ver kehrsteilnehmer der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern das Bestimmen von Handlungen des jeweiligen Verkehrsteilnehmers zur Interaktion mit der Simulati onswelt basierend auf den dynamischen Werten der ein oder mehreren Emoti onszustände. Das Computer-implementierte Verfahren umfasst ferner das Er zeugen von Nutzdaten zum Training oder zur Evaluation einer automatisierten oder autonom agierenden Fahrerassistenzfunktionalität eines Kraftfahrzeugs ba- sierend auf dem dynamischen Verhalten der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern.A computer-implemented method includes simulating a dynamic behavior of a large number of road users in a simulation field and during a simulation period. In this case, the simulation for each road user of the multiplicity of road users includes the determination of dynamic values of one or more emotional states during the simulation period. The simulating also includes, for each road user of the plurality of road users, determining actions of the respective road user to interact with the simulation world based on the dynamic values of the one or more emotion states. The computer-implemented method also includes generating user data for training or for evaluating an automated or autonomously acting driver assistance functionality of a motor vehicle based on the dynamic behavior of the large number of road users.
Ein Computerprogramm oder ein Computerprogramm-Produkt oder ein compu terlesbares Speichermedium umfasst Programmcode. Der Programmcode kann von einem Prozessor geladen und ausgeführt werden. Dies bewirkt, dass der Prozessor ein Computer-implementiertes Verfahren ausführt. Das Verfahren um fasst das Simulieren eines dynamischen Verhaltens einer Vielzahl von Verkehrs teilnehmern in einer Simulationswelt und während eines Simulationszeitraums. Dabei umfasst das Simulieren für jeden Verkehrsteilnehmer der Vielzahl von Ver- kehrsteilnehmern das Bestimmen von dynamischen Werten von ein oder mehre ren Emotionszuständen während des Simulationszeitraums. Das Simulieren um fasst außerdem für jeden Verkehrsteilnehmer der Vielzahl von Verkehrsteilneh mern das Bestimmen von Handlungen des jeweiligen Verkehrsteilnehmers zur Interaktion mit der Simulationswelt basierend auf den dynamischen Werten der ein oder mehreren Emotionszustände. Das Computer-implementierte Verfahren umfasst ferner das Erzeugen von Nutzdaten zum Training oder zur Evaluation einer automatisierten oder autonom agierenden Fahrerassistenzfunktionalität ei nes Kraftfahrzeugs basierend auf dem dynamischen Verhalten der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern. Eine Vorrichtung umfasst einen Prozess und einen Speicher. Der Prozessor kann Programmcode aus dem Speicher laden und ausführen. Dies bewirkt, dass der Prozessor ein dynamisches Verhalten einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern in einer Simulationswelt und während eines Simulationszeitraums simuliert. Dabei umfasst das Simulieren für jeden Verkehrsteilnehmer der Vielzahl von Verkehrs- teilnehmern das Bestimmen von dynamischen Werten von ein oder mehreren Emotionszuständen während des Simulationszeitraums. Das Simulieren umfasst außerdem für jeden Verkehrsteilnehmer der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern das Bestimmen von Handlungen des jeweiligen Verkehrsteilnehmers zur Inter aktion mit der Simulationswelt basierend auf den dynamischen Werten der ein oder mehreren Emotionszustände. Außerdem ist der Prozessor eingerichtet, Nutzdaten zum Training oder zur Evaluation einer automatisierten oder autonom agierenden Fahrerassistenzfunktionalität eines Kraftfahrzeugs basierend auf dem dynamischen Verhalten der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern zu erzeugen. Die oben dargelegten Merkmale und Merkmale, die nachfolgend beschrieben werden, können nicht nur in den entsprechenden explizit dargelegten Kombina tionen verwendet werden, sondern auch in weiteren Kombinationen oder isoliert, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. A computer program or a computer program product or a computer-readable storage medium includes program code. The program code can be loaded and executed by a processor. This causes the Processor executes a computer-implemented method. The method includes simulating a dynamic behavior of a large number of road users in a simulation world and during a simulation period. In this case, the simulation for each road user of the large number of road users includes the determination of dynamic values of one or more emotional states during the simulation period. The simulation also includes, for each road user of the plurality of road users, determining actions of the respective road user to interact with the simulation world based on the dynamic values of the one or more emotion states. The computer-implemented method also includes generating user data for training or for evaluating an automated or autonomously acting driver assistance functionality of a motor vehicle based on the dynamic behavior of the large number of road users. A device includes a process and a memory. The processor can load and execute program code from memory. This causes the processor to simulate dynamic behavior of a large number of road users in a simulation world and during a simulation period. In this case, the simulation for each road user of the large number of road users includes the determination of dynamic values of one or more emotional states during the simulation period. The simulation also includes, for each road user of the plurality of road users, determining actions of the respective road user for interaction with the simulation world based on the dynamic values of the one or more emotion states. In addition, the processor is set up to generate user data for training or for evaluating an automated or autonomously acting driver assistance functionality of a motor vehicle based on the dynamic behavior of the large number of road users. The features set out above and features described below can be used not only in the corresponding combinations explicitly set out, but also in further combinations or in isolation without departing from the protective scope of the present invention.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
FIG. 1 illustriert schematisch eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung gemäß ver schiedenen Beispielen. FIG. 1 schematically illustrates an apparatus for data processing according to various examples.
FIG. 2 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens. FIG. 3 illustriert schematisch ein Agentenmodell eines Verkehrsteilnehmers mit mehreren Modulen gemäß verschiedenen Beispielen. FIG. 2 is a flowchart of an example method. FIG. 3 schematically illustrates an agent model of a road user with multiple modules according to various examples.
FIG. 4 illustriert schematisch mehrere beispielhafte Übertragungsfunktionen, die eine Veränderung des Werts für einen Emotionszustand basierend auf einer Um feldsituation für verschiedene statische physiologisch-psychologischen Eigen- schäften beschreiben. FIG. 4 schematically illustrates several exemplary transfer functions that describe a change in the value for an emotional state based on an environmental situation for various static physiological-psychological properties.
FIG. 5 illustriert schematisch eine Veränderung eines dynamischen Emotionszu stands über der Zeit gemäß verschiedenen Beispielen. FIG. 5 schematically illustrates a change in a dynamic emotion state over time according to various examples.
FIG. 6 illustriert eine Verkehrssituation mit mehreren Verkehrsteilnehmern ge mäß verschiedenen Beispielen. FIG. 7 illustriert Aspekte im Zusammenhang mit der Entscheidungsfindung in Ab hängigkeit des Werts eines Emotionszustands gemäß verschiedenen Beispielen.FIG. 6 illustrates a traffic situation with several road users according to various examples. FIG. 7 illustrates aspects related to decision making depending on the value of an emotion state according to various examples.
FIG. 8 illustriert eine beispielhafte statistische Häufigkeit für das Auftreten von bestimmten Werten einer physiologisch-psychologischen Eigenschaft. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFUHRUNGSFORMEN FIG. 8 illustrates an exemplary statistical frequency for the occurrence of certain values of a physiological-psychological property. DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausfüh rungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wer den. The properties, features and advantages of this invention described above, and the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the exemplary embodiments that are explained in more detail in connection with the drawings.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungs formen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente. Die Figuren sind schematische Repräsentationen verschiedener Ausführungsformen der Er findung. In den Figuren dargestellte Elemente sind nicht notwendigerweise maß stabsgetreu dargestellt. Vielmehr sind die verschiedenen in den Figuren darge stellten Elemente derart wiedergegeben, dass ihre Funktion und genereller Zweck dem Fachmann verständlich wird. In den Figuren dargestellte Verbindun gen und Kopplungen zwischen funktionellen Einheiten und Elementen können auch als indirekte Verbindung oder Kopplung implementiert werden. Eine Verbin dung oder Kopplung kann drahtgebunden oder drahtlos implementiert sein. Funktionale Einheiten können als Hardware, Software odereine Kombination aus Hardware und Software implementiert werden. The present invention is based on preferred forms of execution explained in more detail with reference to the drawings. In the figures, the same reference symbols designate the same or similar elements. The figures are schematic representations of various embodiments of the invention. Elements depicted in the figures are not necessarily drawn to scale. Rather, the various elements shown in the figures are reproduced in such a way that their function and general purpose can be understood by those skilled in the art. Connections and couplings between functional units and elements shown in the figures can also be implemented as an indirect connection or coupling. A connection or coupling can be implemented wired or wireless. Functional units can be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software.
Nachfolgend werden Techniken beschrieben, um das dynamische, das heißt zeitveränderliche Verhalten einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern in einer Si mulationswelt während eines Simulationszeitraums zu simulieren. Dieses bildet sich aus der Vielzahl von Handlungen, die die verschiedenen Verkehrsteilnehmer während des Simulationszeitraums unternehmen. Techniques are described below for simulating the dynamic, i.e. time-varying, behavior of a large number of road users in a simulation world during a simulation period. This is formed from the large number of actions undertaken by the various road users during the simulation period.
Beispielsweise kann das Verhalten von Verkehrsteilnehmern, die Personenkraft fahrzeuge, Lastkraftfahrzeuge oder Fahrräder fahren, simuliert werden. Es könnte auch das Verhalten von Fußgängern oder spielenden Kindern simuliert werden. For example, the behavior of road users driving passenger vehicles, trucks or bicycles can be simulated. It the behavior of pedestrians or playing children could also be simulated.
Insbesondere kann eine Trajektorie, d.h. der Bewegungspfad, der Verkehrsteil nehmer durch die Simulationswelt simuliert werden. Es können auch sonstige Interaktionen der Verkehrsteilnehmer mit anderen Verkehrsteilnehmern oder Ele menten der Simulationswelt simuliert werden. In particular, a trajectory, i.e. the movement path, of road users can be simulated through the simulation world. Other interactions of road users with other road users or elements of the simulation world can also be simulated.
Die hierin beschriebenen Techniken ermöglichen es, basierend auf der Simula tion Nutzdaten zu bestimmen. Die Nutzdaten können basierend auf dem dyna mischen Verhalten der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern bestimmt werden und können beispielsweise die Trajektorien der Verkehrsteilnehmer durch die Simu lationswelt beschreiben. Die Nutzdaten können also eine Abfolge von Positionen der Verkehrsteilnehmer beschreiben. Die Nutzdaten können alternativ oder zu sätzlich auch andere aus der Simulation erhaltene Informationen beinhalten, zum Beispiel Informationen zum internen Zustand der verschiedenen Verkehrsteilneh- mer, die z.B. die Entscheidungsfindung der Verkehrsteilnehmer, die zu einer be stimmten Handlung führt, plausibilisieren. The techniques described herein make it possible to determine payload data based on the simulation. The user data can be determined based on the dynamic behavior of the large number of road users and can, for example, describe the trajectories of the road users through the simulation world. The user data can therefore describe a sequence of positions of the road users. As an alternative or in addition, the user data can also contain other information obtained from the simulation, for example information on the internal status of the various road users, which, for example, makes the decision-making process of the road users plausible, which leads to a specific action.
Basierend auf solchen Nutzdaten können unterschiedliche Anwendungsszena rien ermöglicht werden. Insbesondere wäre es möglich, dass die Nutzdaten zum Training oder zur Evaluation (d.h. Testen und/oder Validieren) eines ADAS-Sys- tems verwendet werden. Das ADAS-System kann zum Beispiel eine automati sierte Fahrerassistenzfunktionalität sein. Beispielsweise könnte eine solche au tomatisierte Fahrerassistenzfunktionalität den Fahrer eines Kraftfahrzeugs bei bestimmten, spezifischen Fahrsituationen unterstützen, etwa bei der Fahrt auf der Autobahn, beim Abstandhalten von einem vorausfahrenden Fahrzeug (adap- tive Geschwindigkeitsregelung), beim Abbiegen (Abbiege-Assistent), beim Fah ren durch eine enge Gasse, usw. Zum Beispiel könnte das ADAS-System für das autonome Fahren ausgebildet sein, zum Beispiel gemäß der Society of Automo tive Engineers -Klassifikation „Level 1“ bis „Level 5“. Beispielsweise wäre es möglich, dass das ADAS-System einen maschinenge lernten Algorithmus umfasst, beispielsweise ein künstliches neuronales Netz werk. Dieses kann basierend auf den Nutzdaten trainiert werden. Das künstliche neuronale Netzwerk kann zum Beispiel Sensordaten von Umfeldsensoren eines Kraftfahrzeugs als Eingabe erhalten und basierend darauf Steueranweisungen für den Betrieb des Kraftfahrzeugs generieren. Solche Sensordaten können ba sierend auf den Nutzdaten simuliert werden. Dazu können die Nutzdaten bei spielsweise von einem Rendering-Programm geladen werden und dann Sensor daten von dem Rendering-Programm simuliert werden. Dann kann eine Ground- Truth von Steueranweisungen von einem Experten erzeugt werden, die simulier ten Sensordaten als Eingabe verwendet werden, und basierend auf einer Abwei chung zwischen den vom künstlichen neuronalen Netzwerk ausgegebenen Steu eranweisungen und der Ground-Truth (eine entsprechende Verlustfunktion kann definiert werden) Gewichte des künstlichen neuronalen Netzwerks mit einem Gradientenabstiegsverfahren angepasst werden. Solche Techniken können nicht nur im Zusammenhang mit dem Training eines künstlichen neuronalen Netz werks hilfreich sein, sondern beispielsweise auch im Zusammenhang mit dem Computer-assistierten Design (CAD) von manuell parametrisierten Algorithmen.Based on such user data, different application scenarios can be made possible. In particular, it would be possible for the user data to be used for training or for evaluation (ie testing and/or validating) of an ADAS system. The ADAS system can be an automated driver assistance functionality, for example. For example, such an automated driver assistance functionality could support the driver of a motor vehicle in certain specific driving situations, such as when driving on the freeway, when keeping a distance from a vehicle in front (adaptive cruise control), when turning (turning assistant), when driving through a narrow alley, etc. For example, the ADAS system could be designed for autonomous driving, for example according to the Society of Automotive Engineers classification "Level 1" to "Level 5". For example, it would be possible for the ADAS system to include a machine-learned algorithm, such as an artificial neural network. This can be trained based on the user data. The artificial neural network can, for example, receive sensor data from environment sensors of a motor vehicle as input and, based on this, generate control instructions for the operation of the motor vehicle. Such sensor data can be simulated based on the user data. For this purpose, the user data can be loaded, for example, from a rendering program and then sensor data can be simulated by the rendering program. Then a ground truth can be generated from control instructions by an expert using the simulated sensor data as input and based on a deviation between the control instructions output by the artificial neural network and the ground truth (a corresponding loss function can be defined ) weights of the artificial neural network can be adjusted with a gradient descent method. Such techniques can be helpful not only in connection with the training of an artificial neural network, but also, for example, in connection with the computer-assisted design (CAD) of manually parameterized algorithms.
Ein weiteres Anwendungsszenario betrifft zum Beispiel das Testen eines ADAS- Systems. Dabei kann das ADAS-System mit Verkehrssituationen konfrontiert werden, die durch die Nutzdaten abgebildet werden. Dann kann überprüft wer den, ob vom ADAS-System erzeugte Steueranweisungen ein gewünschtes Er gebnis erzielen. Auch in einem solchen Fall kann basierend auf den Nutzdaten eine Emulation von Sensordaten als Eingabe in das ADAS-System durchgeführt werden. Another application scenario relates to testing an ADAS system, for example. The ADAS system can be confronted with traffic situations that are mapped by the user data. It can then be checked whether control instructions generated by the ADAS system achieve a desired result. In such a case, too, an emulation of sensor data can be carried out as an input into the ADAS system based on the user data.
Neben einem solchen Testen von individuellen Verkehrssituationen wäre auch ein Validieren des ADAS-Systems basierend auf den Nutzdaten denkbar. Bei ei- ner solchen Validierung kann ein Zuverlässigkeitsgrad ermittelt werden. Zum Bei spiel können viele Verkehrssituationen einer bestimmten Klasse von Verkehrssi tuationen verwendet werden, um entsprechend simulierte Sensordaten zu erzeu gen. Dann kann innerhalb der Klasse von Verkehrssituationen überprüft werden, mit welcher Zuverlässigkeit (zum Beispiel Angabe in Prozent) das ADAS-System innerhalb einer bestimmten Zielvorgabe reagiert. In addition to such testing of individual traffic situations, validation of the ADAS system based on the user data would also be conceivable. at a With such a validation, a degree of reliability can be determined. For example, many traffic situations of a specific class of traffic situations can be used to generate correspondingly simulated sensor data. It can then be checked within the class of traffic situations with what reliability (e.g. percentage) the ADAS system within a specific target responds.
Die Simulation kann eine Abfolge von Zeitschritten umfassen. Für jeden Zeit schritt können für jeden Verkehrsteilnehmer ein oder mehrere interne Zustände bestimmt werden und basierend darauf können dann ein oder mehrere Handlun- gen zur Interaktion des jeweiligen Verkehrsteilnehmers mit der Simulationswelt bestimmt werden. Die ein oder mehreren internen Zustände können gemäß eines Agentenmodells bestimmt werden. The simulation can include a sequence of time steps. For each time step, one or more internal states can be determined for each road user and based on this, one or more actions for the interaction of the respective road user with the simulation world can be determined. The one or more internal states may be determined according to an agent model.
Gemäß verschiedenen Beispielen umfassen die ein oder mehreren internen Zu stände auch ein oder mehrere dynamische Emotionszustände. Im Agentenmo- dell können also neuronale und kognitive Schritte der Signalverarbeitung im Men schen bei der Teilnahme am Straßenverkehr (z.B. als Autofahrer) nachgebildet werden. According to various examples, the one or more internal states also include one or more dynamic emotion states. In the agent model, neuronal and cognitive steps of signal processing in humans when participating in road traffic (e.g. as a car driver) can be simulated.
Im Detail kann das Agentenmodell mehrere Module umfassen, z.B. für die Wahr nehmung, die Kognition, und die Handlung (engl perceive-think-act). In ein oder mehreren solcher Module des Agentenmodells können die dynamischen Emoti onszustände gebildet und/oder berücksichtigt werden. Das bedeutet also, dass z.B. die Wahrnehmung und/oder die Verarbeitung/Kognition und/oder die Hand lung beeinflusst sein kann von den dynamischen Emotionszuständen. In detail, the agent model can include several modules, e.g. for perception, cognition, and action (engl perceive-think-act). The dynamic emotion states can be formed and/or taken into account in one or more such modules of the agent model. This means that, for example, perception and/or processing/cognition and/or action can be influenced by dynamic emotional states.
Beispiele für solche dynamischen Emotionszustände sind z.B. Aggression; Wut; Konfusion; Nervosität; Angst; Traurigkeit; Freude; Müdigkeit; Erschöpfung; und Stress. Wenn ein oder mehrere solche dynamischen Emotionszustände verwen det werden, kann diesen jeweils ein Wert bzw. Niveau zugeordnet sein, wobei sich der Wert über der Zeit verändert (beispielsweise wenn der Fahrer aggressi ver wird, aufgrund einer äußeren Reizung). Examples of such dynamic emotional states are eg aggression; Fury; confusion; Nervousness; Fear; Sadness; Joy; Fatigue; Exhaustion; and stress. If one or more such dynamic emotional states are used, they can each be assigned a value or level, where the value changes over time (e.g. if the driver becomes aggressive due to an external stimulus).
Gemäß verschiedenen Beispielen umfassen die ein oder mehreren internen Zu stände auch physiologische und/oder psychologische Eigenschaften (PP-Eigen- schäften). Diese können insbesondere den verschiedenen Verkehrsteilnehmern statisch zugeordnet sein (d.h. also, im Gegensatz zu den dynamischen Emoti onszuständen, keine Veränderung über der Zeit aufweisen). Die PP-Eigenschaf- ten können z.B. bestimmte Randbedingungen oder Einschränkungen für die Agenten-spezifische Signalverarbeitung im Agentenmodell beschreiben, etwa eingeschränktes Sichtfeld, Reaktions- und Verarbeitungszeiten, typische Fehler bei der Distanz- oder Geschwindigkeitsschätzung, begrenztes Kurzzeitgedächt nis usw. Die PP-Eigenschaften können z.B. ausgewählt sein aus: Alter, körperli che Verfassung, Rauschmitteleinfluss, Fahrerfahrung, Regelkonformität, allge meiner Fahrstil, Bequemlichkeit, Ablenkbarkeit. Um die gesamte Bandbreite menschlicher Verkehrsteilnehmer abzubilden, sind die einzelnen Module des Agentenmodell für jeden Verkehrsteilnehmer individu ell parametrierbar. Das bedeutet, dass die Werte für die PP-Eigenschaften je nach Verkehrsteilnehmer unterschiedlich gewählt werden können. Es können also Faktoren wie z.B. Alter, -, Alkoholeinfluss, Fahrstil (Aggressiv vs. Defensiv) vom Nutzer für die verschiedenen Verkehrsteilnehmer angepasst werden. Es wäre auch eine Parametrierung der PP-Eigenschaften für die Vielzahl von Ver kehrsteilnehmer mit einer statistischen Häufigkeitsverteilung möglich. Diese Fak toren werden dann in einzelne interne Zustände umgesetzt, die die Algorithmen innerhalb der Module quantitativ beeinflussen. Grundsätzlich sind unterschiedliche Techniken möglich, um aktuelle Werte für die ein oder mehreren Emotionszustände pro Zeitschritt zu bestimmen. Die Di mensionierung der ein oder mehreren Emotionszustände (d.h. das Setzen von Werten für die ein oder mehreren Emotionszustände) kann in einem Emotions modul des Agentenmodells erfolgen. Das Emotionsmodul wertet also z.B. in je dem Simulationszeitschritt die interne Repräsentation des Agenten (dessen indi viduelle Vorstellung der aktuellen Verkehrssituation, die von der Realität ggf. ab- weichen kann) bezüglich relevanter Größen anderer Verkehrsteilnehmer (deren Trajektorien, Abstände zueinander und zum Ego-Agenten, deren Licht- und Warnsignale) aus. Der eigene Zustand (aktuelle Geschwindigkeit, aktuelle Posi tion/Spur auf der Straße, aktuelles Fahrmanöver usw.) wird dabei permanent mit einem Sollzustand abgeglichen, wobei die Differenz die Emotionszustände be- einflusst. Das bedeutet also, dass die ein oder mehreren dynamischen Emotions zustände in Abhängigkeit von einer Beeinflussung einer jeweils geplanten Trajek- torie und/oder Geschwindigkeit durch eine Umfeldsituation des jeweiligen Ver kehrsteilnehmers in der Simulationswelt bestimmt sein kann. According to various examples, the one or more internal states also include physiological and/or psychological properties (PP properties). In particular, these can be assigned statically to the various road users (ie, in contrast to the dynamic emotional states, show no change over time). The PP properties can, for example, describe certain boundary conditions or limitations for the agent-specific signal processing in the agent model, such as restricted field of view, reaction and processing times, typical errors in distance or speed estimation, limited short-term memory, etc. The PP properties can eg be selected from: age, physical condition, influence of intoxicants, driving experience, compliance with rules, general driving style, comfort, distractibility. In order to map the entire range of human road users, the individual modules of the agent model can be parameterized individually for each road user. This means that the values for the PP properties can be chosen differently depending on the road user. Factors such as age, -, alcohol influence, driving style (aggressive vs. defensive) can be adjusted by the user for the different road users. It would also be possible to parameterize the PP properties for the large number of road users with a statistical frequency distribution. These factors are then converted into individual internal states that quantitatively influence the algorithms within the modules. In principle, different techniques are possible to determine current values for the one or more emotional states per time step. The dimensioning of the one or more emotion states (i.e. the setting of Values for the one or more emotion states) can be done in an emotion module of the agent model. For example, in each simulation time step, the emotion module evaluates the internal representation of the agent (his individual idea of the current traffic situation, which may deviate from reality) with regard to relevant variables of other road users (their trajectories, distances to each other and to the ego agent). , their light and warning signals). Your own status (current speed, current position/lane on the road, current driving manoeuvre, etc.) is constantly compared with a target status, with the difference influencing the emotional status. This therefore means that the one or more dynamic emotion states can be determined depending on an influencing of a respectively planned trajectory and/or speed by an environmental situation of the respective road user in the simulation world.
Die Bestimmung von Werten für die ein oder mehreren dynamischen Emotions- zustände kann insbesondere unter Berücksichtigung der ein oder mehreren PP- Eigenschaften erfolgen. Beispielsweise wäre es denkbar, dass für jeden Ver kehrsteilnehmer eine subjektive Wahrnehmung einer dynamischen Umfeldsitua tion des jeweiligen Verkehrsteilnehmers in der Simulationswelt in Abhängigkeit von den ein oder mehreren PP-Eigenschaften des jeweiligen Verkehrsteilneh- mers bestimmt wird. Dann können die ein oder mehreren dynamischen Emoti onszustände für die Verkehrsteilnehmer jeweils basierend auf der jeweiligen sub jektiven Wahrnehmung der dynamischen Umfeldsituation bestimmt werden. Das bedeutet also, dass es möglich wäre, je nach Empfinden der Umfeldsituation die ein oder mehreren Emotionszustände zu dimensionieren. Als nächstes wird ein konkretes Beispiel zur Illustration solcher und weiterer Ab hängigkeiten skizziert. Z.B. kann es zwei Emotionszustände geben: Aggression (vorsichtiges vs. riskantes Verhalten), und Ängstlichkeit. Aggression und Ängst lichkeit können unterschiedliche Werte annehmen. Der Einfluss der subjektiven Wahrnehmung der Umfeldsituation auf die Dimensionierung von Aggression und Ängstlichkeit auf die beiden Emotionszustände kann wiederum agentenspezi fisch parametriert werden, sodass z.B. dieselbe Verkehrssituation (z.B. Drängier von hinten) bei einem ersten Verkehrsteilnehmer zu einer steigenden Aggressi- vität, beim anderen zu steigender Ängstlichkeit führt. Dieser Einfluss der dynami schen Umfeldsituation auf die Dimensionierung der ein oder mehreren Emotions zustände kann durch eine entsprechend definierte Übertragungsfunktion be schrieben werden. Die Übertragungsfunktion kann wiederum subjektiv definiert sein, nämlich in Abhängigkeit von ein oder mehreren PP-Eigenschaften. Z.B. kann dieselbe subjektiv wahrgenommene Umfeldsituation bei einem unter Alko holeinfluss stehenden Fahrerdas Aggresionsniveau heraufsetzen, bei einem mü den Fahrer aber das Ängstlichkeitsniveau. Alternativ oder zusätzlich könnten auch unterschiedliche Grundniveaus an Aggression und Ängstlichkeit je nach PP-Eigenschaften abgebildet werden können. Die Werte der beiden dynami- sehen Emotionszustände beeinflussen wiederum in jedem Zeitschrift die Ent scheidungsfindung des Agenten, d.h. die ein oder mehreren ausgeführten Hand lungen. Dabei können in Abhängigkeit von den ein oder mehreren Emotionszu ständen Entscheidungsschwellen beim Schritt der Risikoabwägung verschoben werden, sodass z.B. höhere Aggression zu riskanteren Entscheidungen führt und andersherum. Ängstlichkeit wirkt sich dabei beispielsweise durch die Verschie bung von Entscheidungsschwellen, aber zugleich durch eine höhere Gewichtung der in der internen Repräsentation vorhandenen Unsicherheit auf die Entschei dungsfindung aus. The determination of values for the one or more dynamic emotion states can take place, in particular, taking into account the one or more PP properties. For example, it would be conceivable that for each road user a subjective perception of a dynamic environment situation of the respective road user in the simulation world is determined as a function of the one or more PP properties of the respective road user. The one or more dynamic emotional states for the road users can then be determined based on the respective subjective perception of the dynamic situation in the environment. This means that it would be possible to dimension one or more emotional states depending on the perception of the surrounding situation. Next, a concrete example to illustrate such and other dependencies is outlined. For example, there can be two emotional states: aggression (cautious vs. risky behavior), and anxiety. Aggression and anxiety can have different values. The influence of the subjective Perception of the surrounding situation on the dimensioning of aggression and anxiety on the two emotional states can in turn be parameterized agent-specifically, so that, for example, the same traffic situation (e.g. hesitation from behind) leads to increasing aggressiveness in the first road user and increasing anxiety in the other. This influence of the dynamic environmental situation on the dimensioning of one or more emotional states can be described by an appropriately defined transfer function. The transfer function can in turn be defined subjectively, namely as a function of one or more PP properties. For example, the same subjectively perceived environmental situation can increase the level of aggression in a driver who is under the influence of alcohol, but the level of anxiety in a tired driver. Alternatively or additionally, different basic levels of aggression and anxiety could also be mapped depending on the PP properties. The values of the two dynamic emotional states, in turn, influence the agent's decision-making in each journal, ie the one or more actions performed. Depending on the one or more emotional states, decision thresholds can be shifted during the risk assessment step, so that, for example, higher aggression leads to riskier decisions and vice versa. Anxiety has an effect on the decision-making process, for example by shifting decision thresholds, but at the same time by giving greater weight to the uncertainty present in the internal representation.
FIG. 1 illustriert schematisch eine Vorrichtung 90 zur Datenverarbeitung, die für verschiedene hierin beschriebene Techniken verwendet werden kann. Die Vor richtung 90 umfasst einen Prozessor 92. Dieser könnte zum Beispiel als CPU oder GPU implementiert sein. Außerdem umfasst die Vorrichtung 90 auch einen Speicher 93 und der Prozessor 92 kann Programmcode aus dem Speicher laden und ausführen. Wenn der Prozessor 92 den Programmcode ausführt, bewirkt dies, dass der Prozessor 92 Techniken ausführt, wie sie hierin beschrieben sind, zum Beispiel: Simulieren des dynamischen Verhaltens einer Vielzahl von Ver kehrsteilnehmern; Parametrisieren von internen Zuständen eines Agentenmo dells der Verkehrsteilnehmer basierend beispielsweise auf einer Benutzerein- gäbe, die über eine Schnittstelle 91 empfangen wird; Erzeugen von Nutzdaten 165 basierend auf einem dynamischen Verhalten der Vielzahl von Verkehrsteil nehmer; Evaluation oder Training eines ADAS-Systems basierend auf den Nutz daten 165. FIG. 1 schematically illustrates an apparatus 90 for data processing that can be used for various techniques described herein. Device 90 includes a processor 92. This could be implemented as a CPU or GPU, for example. In addition, the device 90 also includes a memory 93 and the processor 92 can load and execute program code from the memory. When the processor 92 executes the program code, that is, processor 92 performs techniques as described herein, for example: simulating the dynamic behavior of a variety of road users; Parameterization of internal states of an agent model of the road users based, for example, on a user input received via an interface 91; generating user data 165 based on a dynamic behavior of the plurality of road users; Evaluation or training of an ADAS system based on the user data 165.
FIG. 2 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens. Das Verfahren aus FIG. 2 kann von einem Prozessor ausgeführt werden. Beispielsweise könnte das Verfahren aus FIG. 2 vom Prozessor 92 der Vorrichtung 90 ausgeführt werden, basierend auf Programmcode, den der Prozessor 92 aus dem Speicher 93 lädt. Das Verfahren ermöglicht das Simulieren des dynamischen Verhaltens von Ver kehrsteilnehmern in einer Simulationswelt unter Berücksichtigung von Emotions- zuständen. Jedem Verkehrsteilnehmer können zeitveränderliche Werte für ein oder mehrere Emotionszustände zugeordnet sein. Die Flandlungen und damit das Verhalten der Verkehrsteilnehmer hängen danach von diesen zeitveränder lichen Werten. Die Emotionszustände können also als dynamische Emotionszu stände bezeichnet werden. Zunächst erfolgt in Box 3005 das Simulieren des dynamischen Verhaltens einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern in einer Simulationswelt während eines Simu lationszeitraums. Dazu werden die Flandlungen der Verkehrsteilnehmer auf ih rem Weg durch die Simulationswelt bestimmt. FIG. 2 is a flowchart of an example method. The method of FIG. 2 can be executed by one processor. For example, the method of FIG. 2 are executed by processor 92 of device 90 based on program code that processor 92 loads from memory 93. The method enables the dynamic behavior of road users to be simulated in a simulation world, taking into account emotional states. Time-varying values for one or more emotional states can be assigned to each road user. The movements and thus the behavior of road users depend on these time-varying values. The emotional states can thus be referred to as dynamic emotional states. First, in box 3005, the dynamic behavior of a large number of road users is simulated in a simulation world during a simulation period. For this purpose, the movements of road users on their way through the simulation world are determined.
In Box 3010 werden anschließend basierend dem dynamischen Verhalten der Verkehrsteilnehmer Nutzdaten erzeugt. Diese Nutzdaten können zum Beispiel die Positionen und Lage der Verkehrsteilnehmer als Funktion der Zeit angeben alternativ oder zusätzlich können diese Nutzdaten auch ein oder mehrere interne Zustände eines Agentenmodells der verschiedenen Verkehrsteilnehmer umfas sen. Beispielsweise wäre es möglich, dass die Nutzdaten die dynamischen Werte für ein oder mehrere Emotionszustände der verschiedenen Verkehrsteilnehmer als Funktion der Zeit angeben. Zum Beispiel könnten die Nutzdaten das Aggres- sionsniveau oder das Wutniveau für die verschiedenen Verkehrsteilnehmer als Funktion der zeit angeben. Beispielsweise könnten die Nutzdaten angeben, ob ein entsprechender Verkehrsteilnehmer abgelenkt war oder nicht. Die Nutzdaten könnten zum Beispiel eine Blickrichtung der Verkehrsteilnehmer indizieren. Auch Ereignisse, wie z.B. Kollision, hohe Beschleunigung, starke Brems-/Lenkein- griffe, können indiziert werden. In box 3010, user data is then generated based on the dynamic behavior of the road users. This user data can, for example, indicate the positions and location of road users as a function of time. Alternatively or additionally, this user data can also contain one or more internal States of an agent model of the various road users include sen. For example, it would be possible for the user data to specify the dynamic values for one or more emotional states of the various road users as a function of time. For example, the payload could indicate the level of aggression or anger for different road users as a function of time. For example, the user data could indicate whether a corresponding road user was distracted or not. The user data could, for example, indicate the line of sight of road users. Events such as collisions, high acceleration, strong braking/steering interventions can also be indicated.
Durch die Ausgabe solcher und/oder anderer innerer Zustände des Agentenmo dells kann anschließend in Box 3015 eine Ursachenanalyse für ein bestimmtes Verhalten der verschiedenen Verkehrsteilnehmer erfolgen. By outputting such and/or other internal states of the agent model, a cause analysis for a specific behavior of the various road users can then be carried out in box 3015 .
In Box 3015 erfolgt anschließend optional die Verwendung der Nutzdaten. Grundsätzlich sind unterschiedlichste Verwendungen denkbar. Beispielsweise wäre es möglich, dass die Nutzdaten für einen Computer-assistierten Entwick lungsprozess für ein ADAS-System verwendet werden. Beispielsweise könnten bestimmte Betriebsparameter des ADAS-Systems so eingestellt werden, dass das ADAS-System eine sichere Assistenz auch in bestimmten Situationen bereit- stellt, welche durch emotionales Verhalten anderer Verkehrsteilnehmer geprägt oder beeinflusst sind. Es wäre auch denkbar, dass in Box 3015 eine Evaluation eines ADAS-Systems basierend auf den Nutzdaten durchgeführt wird. Dies be deutet, dass zum Beispiel der Betrieb des ADAS-Systems getestet werden kann, das heißt es könnte überprüft werden, ob das ADAS-System ein wünschenswer- tes Ergebnis auch für Situationen erzielt, die signifikant von emotional bedingten Entscheidungen und Flandlungen verschiedener Verkehrsteilnehmer geprägt sind. Es könnte auch eine Validierung des ADAS-Systems erfolgen; d.h. es könnte überprüft werden, ob für eine Vielzahl von Verkehrssituationen einer hin reichenden Häufigkeit ein gewünschtes Ergebnis erzielt wird. Optional könnte im Anschluss an den Computer-assistierten Entwicklungsprozess für das ADAS- System auch eine Verwendung des ADAS-Systems zum Steuern eines Kraftfahr- zeugs erfolgen. In box 3015, the user data is then optionally used. In principle, a wide variety of uses are conceivable. For example, it would be possible for the user data to be used for a computer-assisted development process for an ADAS system. For example, specific operating parameters of the ADAS system could be set in such a way that the ADAS system also provides reliable assistance in specific situations that are shaped or influenced by the emotional behavior of other road users. It would also be conceivable for an ADAS system to be evaluated in box 3015 based on the user data. This means that, for example, the operation of the ADAS system can be tested, i.e. it could be checked whether the ADAS system also achieves a desirable result for situations that are significantly characterized by emotionally conditioned decisions and the squabbles of different road users are. A validation of the ADAS system could also take place; ie it it could be checked whether a desired result is achieved for a large number of traffic situations with a sufficient frequency. Optionally, following the computer-assisted development process for the ADAS system, the ADAS system could also be used to control a motor vehicle.
Insbesondere wäre es in manchen Szenarien denkbar, dass eine Rückkopplung 3020 der Verwendung der Nutzdaten in Box 3015 auf das Durchführen der Si mulationen Box 3005 implementiert wird. Beispielsweise wäre es denkbar, dass bei einer Validierung eines ADAS-Systems eine bestimmte Klasse von Verkehrs- Situationen identifiziert wird, bei denen das ADAS-System nur eine reduzierte Zu verlässigkeit aufweist. Eine solche Klasse von Verkehrssituationen kann charak terisiert sein durch ein bestimmtes Verhalten der verschiedenen Verkehrsteilneh mer. Eine solche Klasse von Verkehrssituationen könnte auch charakterisiert sein durch ein bestimmtes statisches Umfeld, zum Beispiel einem bestimmten Straßentyp, bestimmte Straßenführung, bestimmte Umweltbedingungen (z.B. Starkregen), spezielle Kreuzungen, usw. Dann wäre es denkbar, dass die Simu lation in Box 3005 erneut innerhalb dieser Klasse von Verkehrssituationen durch geführt wird, zum Beispiel mit einer höheren Zeitauflösung, höheren Genauigkeit oder größeren Abtastrate in Bezug auf den entsprechenden Parameterraum. Es könnten leichte Variationen in den Simulationsparametern vorgenommen werden oder die Ausgangssituation variiert werden. Basierend auf den derart erhaltenen Nutzdaten könnte dann eine genauere Validierung in Box 3015 erfolgen, oder es wäre sogar denkbar, dass das Design des ADAS-Systems angepasst wird.In particular, it would be conceivable in some scenarios that feedback 3020 of the use of the user data in box 3015 to the execution of the simulation box 3005 is implemented. For example, it would be conceivable that when an ADAS system is validated, a specific class of traffic situations is identified in which the ADAS system only has reduced reliability. Such a class of traffic situations can be characterized by a specific behavior of the various road users. Such a class of traffic situations could also be characterized by a certain static environment, for example a certain type of road, certain road layout, certain environmental conditions (e.g. heavy rain), special intersections, etc. Then it would be conceivable that the simulation in box 3005 again within of this class of traffic situations, for example with a higher time resolution, higher accuracy or higher sampling rate in relation to the corresponding parameter space. Slight variations in the simulation parameters could be made or the initial situation could be varied. Based on the user data obtained in this way, a more precise validation could then take place in box 3015, or it would even be conceivable for the design of the ADAS system to be adapted.
Das Simulieren in Box 3005 kann zeitdiskrete für mehrere Zeitschritte während eines Simulationszeitraums erfolgen. Dabei kann für jeden Zeitschritt eine Reihe von internen Zuständen eines jeden Verkehrsteilnehmers mittels eines Agenten modells bestimmt werden und daraus dann die Veränderung der Position und/o der Lage und/oder Geschwindigkeit des jeweiligen Verkehrsteilnehmers in der Simulationswelt basierend auf ein oder mehreren entsprechenden Handlungen abgeleitet werden. Details zum Agentenmodell werden nachfolgend im Zusam menhang mit FIG. 3 beschrieben. The simulation in box 3005 can be time-discrete for multiple time steps during a simulation period. For each time step, a series of internal states of each road user can be determined using an agent model and then the change in the position and / o the situation and / or speed of the respective road user in the Simulation world can be derived based on one or more corresponding actions. Details on the agent model are given below in connection with FIG. 3 described.
FIG. 3 illustriert Aspekte in Bezug auf ein Agentenmodell 105. Das Agentenmo- dell 105 wird dazu verwendet, um eine Reihe von internen Zuständen für jeden Verkehrsteilnehmer pro Zeitschritt 251 zu bestimmen. Das Agentenmodell um fasst ein Modul 120 zum Bestimmen einer subjektiven Wahrnehmung einer Um feldsituation des jeweiligen Verkehrsteilnehmers in der Simulationswelt. Außer dem umfasst das Agentenmodell 105 auch ein Modul 130 zum Bestimmen von Handlungen des jeweiligen Verkehrsteilnehmers basierend auf dessen Wahrneh mung der Umfeldsituation (Abhängigkeit 902). FIG. 3 illustrates aspects relating to an agent model 105. The agent model 105 is used to determine a series of internal states for each road user per time step 251. The agent model includes a module 120 for determining a subjective perception of an environment situation of the respective road user in the simulation world. In addition, the agent model 105 also includes a module 130 for determining actions by the respective road user based on their perception of the surrounding situation (dependency 902).
Das sind nur beispielhafte Module. Zum Beispiel wäre es denkbar, dass zwischen dem Modul 120 für die Wahrnehmung und dem Modul 130 für die Handlung ein weiteres Modul angeordnet ist (in Fig. 3 nicht gezeigt), welches eine kognitive Verarbeitung von wahrgenommener Information aus dem Modul 120 ermöglicht.These are only exemplary modules. For example, it would be conceivable for a further module (not shown in FIG. 3 ) to be arranged between module 120 for perception and module 130 for action, which module enables cognitive processing of perceived information from module 120 .
Das Agentenmodell 105 umfasst im dargestellten Szenario außerdem auch ein Modul 140 zum Bestimmen von dynamischen Werten von ein oder mehreren Emotionszuständen 161 während des Simulationszeitraums. Die Handlungen werden dann im Modul 130 basierend auf den dynamischen Werten der ein oder mehreren Emotionszustände aus dem Modul 140 bestimmt (Abhängigkeit 925). Die Handlungen beschreiben dann das dynamische Verhalten der Verkehrsteil nehmer und es ist möglich basierend auf diesem dynamischen Verhalten die Nutzdaten 165 zu erzeugen. In the scenario shown, the agent model 105 also includes a module 140 for determining dynamic values of one or more emotion states 161 during the simulation period. The actions are then determined in module 130 based on the dynamic values of the one or more emotion states from module 140 (dependency 925). The actions then describe the dynamic behavior of the road users and it is possible to generate the user data 165 based on this dynamic behavior.
Im Beispiel der FIG. 3 werden also die Handlung des jeweiligen Verkehrsteilneh- mers basierend auf den dynamischen Werten der ein oder mehreren Emotions zustände 161 bestimmt (Abhängigkeit 925). Alternativ oder zusätzlich wäre es auch denkbar, dass die subjektive Wahrnehmung der Umfeldsituation des jewei ligen Verkehrsteilnehmers basierend auf den ein oder mehreren Emotionszu ständen aus dem Modul 140 bestimmt werden (Abhängigkeit 906). In the example of FIG. 3, the action of the respective road user is determined based on the dynamic values of the one or more emotional states 161 (dependency 925). Alternatively or additionally it would be it is also conceivable that the subjective perception of the surrounding situation of the respective road user is determined based on the one or more emotional states from module 140 (dependency 906).
In FIG. 3 ist außerdem dargestellt, dass es möglich ist, dass das Agentenmodell 105 PP-Eigenschaften 162 berücksichtigt. Diese können grundsätzlich sowohl das Bestimmen der subjektiven Wahrnehmung im Modul 120 beeinflussen, wie auch das Bestimmen von Werten der ein oder mehreren Emotionszustände 161 im Modul 140, und/oder das Bestimmen von Handlungen im Modul 130. In FIG. 3 also shows that it is possible for the agent model 105 to take PP properties 162 into account. In principle, these can influence both the determination of the subjective perception in module 120 and the determination of values for one or more emotional states 161 in module 140, and/or the determination of actions in module 130.
Beispiele für Emotionszustände 161 und deren möglicher Einfluss auf das Be- stimmen von Handlungen und/oder die Wahrnehmung 120 (Abhängigkeiten 925 und 906) sind nachfolgend in TAB. 1 beschrieben.
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000021_0001
Examples of emotional states 161 and their possible influence on determining actions and/or perception 120 (dependencies 925 and 906) are in TAB below. 1 described.
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000021_0001
TAB. 1 : Verschiedene Beispiele für Emotionszustände 161 . Außerdem sind auch Einflüsse der jeweiligen Emotionszustände auf die Wahrnehmung oder die Hand lung dargelegt. Die entsprechenden Beispiele sind illustrativ und andere Abhän gigkeiten sind denkbar. Voranstehend wurden verschiedene Techniken beschrieben, bei denen in Ab hängigkeit von dynamischen Werten von ein oder mehreren Emotionszuständen 181 Handlungen des jeweiligen Verkehrsteilnehmers zur Interaktion mit der Si mulationswelt bestimmt werden und/oder die subjektive Wahrnehmung der Um- weltsituation des jeweiligen Verkehrsteilnehmers in der Simulationswelt bestimmt wird. Alternativ oder zusätzlich könnte noch andere Module des Agentenmodells 105, beispielsweise ein Modul zur Bestimmung der kognitiven Verarbeitung von wahrgenommener Informationen betreffend das Umfeld aus Modul 120, in Ab hängigkeit von den dynamischen Werten von ein oder mehreren Emotionszu- ständen operieren. Allgemein formuliert können also ein oder mehrere Module eines Agentenmodells eine Abhängigkeit von dynamischen Werten von ein oder mehreren Emotionszuständen aufweisen. TAB. 1 : Various examples of emotional states 161 . In addition, the influences of the respective emotional states on perception or action are also presented. The corresponding examples are illustrative and other dependencies are conceivable. Various techniques have been described above in which actions of the respective road user for interaction with the simulation world are determined as a function of dynamic values of one or more emotional states 181 and/or the subjective perception of the environmental situation of the respective road user in the simulation world is determined . Alternatively or additionally, other modules of the agent model 105, for example a module for determining the cognitive processing of perceived information relating to the environment from module 120, could operate as a function of the dynamic values of one or more emotional states. Generally formulated, one or more modules of an agent model can have a dependency on dynamic values of one or more emotional states.
Grundsätzlich wäre es möglich, dass neben solchen transienten Emotionszu ständen, das heißt Emotionszuständen mit dynamischen Werten, auch statische PP-Eigenschaften 162 berücksichtigt werden, vergleiche FIG. 3. In principle, it would be possible for static PP properties 162 to be taken into account in addition to such transient emotional states, ie emotional states with dynamic values, compare FIG. 3.
Dabei gibt es, als allgemeine Regel, unterschiedliche Möglichkeiten, um statische PP-Eigenschaften 162 im Zusammenhang mit dem Agentenmodell 105 zu be rücksichtigen. Beispielsweise wäre es denkbar, dass für jeden Verkehrsteilneh mer die subjektive Wahrnehmung der Umfeldsituation in Abhängigkeit von ein oder mehreren entsprechenden statischen PP-Eigenschaften 162 des jeweiligen Verkehrsteilnehmers bestimmt wird (Abhängigkeit 904). Alternativ oder zusätz lich wäre es auch denkbar, dass die Werte für die ein oder mehreren Emotions zustände 161 im Modul 140 basierend auf den PP-Eigenschaften 162 bestimmt werden (Abhängigkeit 903). Alternativ oder zusätzlich wäre es auch möglich, dass beim Bestimmen von Handlungen des jeweiligen Verkehrsteilnehmers zur Interaktion des jeweiligen Verkehrsteilnehmers mit der Umfeldsituation der Simu lationswelt im Modul 130 ein oder mehrere PP-Eigenschaften 162 berücksichtigt werden (Abhängigkeit 920). Solche statischen PP-Eigenschaften könnten zum Beispiel ausgebildet sein aus folgender Gruppe: Alter; körperliche Verfassung; Rauschmittel Einfluss; Fahrer fahrung; Regelkonformität; allgemeiner Fahrstil; Bequemlichkeit; Ablenkbarkeit. Entsprechende Werte für ein oder mehrere PP-Eigenschaften können zu Beginn der Simulation einmal initialisiert bzw. gesetzt werden und dann konstant verblei ben, während des Simulationszeitraums. There are, as a general rule, different ways to account for static PP properties 162 in the context of the agent model 105. It would be conceivable, for example, for the subjective perception of the surrounding situation to be determined for each road user as a function of one or more corresponding static PP properties 162 of the respective road user (dependency 904). Alternatively or additionally, it would also be conceivable for the values for the one or more emotion states 161 to be determined in module 140 based on the PP properties 162 (dependency 903). Alternatively or additionally, it would also be possible for one or more PP properties 162 to be taken into account in module 130 (dependency 920) when determining actions by the respective road user for the interaction of the respective road user with the environmental situation of the simulation world. Such static PP properties could be formed, for example, from the following group: age; physical condition; intoxicant influence; driver experience; regulatory compliance; general driving style; Convenience; distractibility. Corresponding values for one or more PP properties can be initialized or set once at the beginning of the simulation and then remain constant during the simulation period.
Details zu beispielhaften Implementierungen der Abhängigkeit 904 der subjekti ven Wahrnehmung aus Modul 120 von ein oder mehreren PP-Eigenschaften 162 sind nachfolgend in TAB. 2 beschrieben.
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000025_0001
Figure imgf000026_0001
Details on example implementations of the subjective perception dependency 904 of module 120 on one or more PP properties 162 are in TAB below. 2 described.
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000025_0001
Figure imgf000026_0001
TAB. 2: Verschiedene Beispiele für PP-Eigenschaften und deren Einfluss auf die subjektive Wahrnehmung, die Modul 120 bestimmt wird. Die dargelegten quali tativen Abhängigkeiten sind rein illustrativ und andere qualitative Abhängigkeiten wären denkbar. Obenstehend wurden Techniken beschrieben, wie in Abhängigkeit von ein oder mehreren PP-Eigenschaften 162 die subjektive Wahrnehmung der Umfeldsitua tion in Modul 120 beeinflusst werden kann. Diese subjektive Wahrnehmung der Umfeldsituation kann dann mehrere Einflüsse auf das Agentenmodell 105 haben, wie in FIG. 3 dargestellt. Die subjektive Wahrnehmung aus Modul 120 kann zum Beispiel die dynamischen Werte der Emotionszustände 161 beeinflussen (Ab hängigkeit 905). Die subjektive Wahrnehmung aus Modul 120 kann auch die Ent scheidungsfindung zur Bestimmung von Handlungen, Modul 130, beeinflussen (Abhängigkeit 902). TAB. 2: Different examples of PP properties and their influence on the subjective perception, which is determined in module 120. The qualitative dependencies presented are purely illustrative and other qualitative dependencies would be conceivable. Techniques were described above as to how the subjective perception of the surrounding situation in module 120 can be influenced as a function of one or more PP properties 162 . This subjective perception of the surrounding situation can then have several influences on the agent model 105, as shown in FIG. 3 shown. For example, the subjective perception from module 120 may affect the dynamic values of the emotion states 161 (dependency 905). The subjective perception from module 120 may also influence decision making for determining actions, module 130 (dependency 902).
Als nächstes wird ein Beispiel für die Abhängigkeit 905 erläutert, das heißt einen Einfluss, den die subjektive Wahrnehmung der Umweltsituation aus Modul 120 auf die Bestimmung von Werten für ein oder mehrere Emotionszustände 161 in Modul 140 haben kann. Next, an example of the dependency 905 is explained, ie an influence that the subjective perception of the environmental situation from module 120 can have on the determination of values for one or more emotional states 161 in module 140 .
Beispielsweise könnte die subjektive Wahrnehmung aus Modul 120 bewirken, dass ein Verkehrsteilnehmer die wahrgenommene Umfeldsituation als Eingriff in einen Egobereich des jeweiligen Verkehrsteilnehmers empfindet. Insbesondere können Handlungen von anderen Verkehrsteilnehmern als Eingriff in den Egobe reich empfunden werden. Ein solches Ereignis, das heißt der Eingriff in den je weiligen Egobereich, kann dann eine Veränderung von Werten von ein oder meh reren bestimmten Emotionszuständen, zum Beispiel eine erhöhte Aggressivität oder erhöhte Ängstlichkeit, bewirken. Ein Beispiel wäre, dass andere Verkehrs teilnehmer vergleichsweise nahe an den jeweiligen Verkehrsteilnehmer heran kommen. Ein entsprechender Entfernungsschwellenwert könnte in Abhängigkeit von PP-Eigenschaften 162 bestimmt sein. Ein entsprechender Entfernungs- Schwellenwert könnte auch in Abhängigkeit von den aktuellen Werten der Emo tionszustände 161 bestimmt sein. Ein weiteres Beispiel für einen Eingriff in den Egobereich wäre zum Beispiel die Verwendung einer Lichthupe oder Hupe durch andere Verkehrsteilnehmer. Auch hier kann die Antizipation einer entsprechen den Handlung von anderen Verkehrsteilnehmern in Abhängigkeit von PP-Eigen- schäften 162 und/oder Emotionszuständen 161 bestimmt werden. For example, the subjective perception from module 120 could cause a road user to perceive the perceived environmental situation as an intrusion into an ego area of the respective road user. In particular, actions by other road users can be perceived as an intrusion into their ego. Such an event, meaning the intervention in the respective area of the ego, can then result in a change in the values of one or more specific emotional states, for example increased aggressiveness or increased anxiety. An example would be that other road users come comparatively close to the respective road user. A corresponding distance threshold could be determined depending on PP properties 162 . A corresponding distance threshold value could also be determined depending on the current values of the emotion states 161 . Another example of an intrusion into the ego area would be the use of a headlight flasher or horn by other road users. Here, too, the anticipation of a corresponding action by other road users can be determined as a function of PP properties 162 and/or emotional states 161 .
Allgemein formuliert könnten solche ein oder mehreren subjektiven Eingriffe in den Egobereich aus folgender Gruppe ausgewählt sein: Tonsignale eines weite ren Verkehrsteilnehmers; Lichtsignale eines weiteren Verkehrsteilnehmers; plötzliche Annäherung eines weiteren Verkehrsteilnehmers; Änderungen der Durchführung eines Fahrspurwechsel-Manövers; Hinderung am Verfolgen einer Wunschgeschwindigkeit; Missachtung von Verkehrsregeln durch einen anderen Verkehrsteilnehmer. In general terms, such one or more subjective interventions in the ego area could be selected from the following group: audio signals from another road user; Light signals from another road user; sudden approach of another road user; changes in the performance of a lane change maneuver; inability to pursue a desired speed; Violation of traffic rules by another road user.
Als nächstes werden weitere Details zum Bestimmen von Werten von ein oder mehreren dynamischen Emotionszuständen 161 im Zusammenhang mit den nachfolgenden Figuren bestimmt. Next, further details for determining values of one or more dynamic emotion states 161 are provided in connection with the subsequent figures.
FIG. 4 illustriert Aspekte im Zusammenhang mit Übertragungsfunktionen 311, 312, die eine jeweilige Umfeldsituation eines Verkehrsteilnehmers odereine sub jektive Wahrnehmung der Umfeldsituation eines Verkehrsteilnehmers abbilden auf Werte von ein oder mehreren dynamischen Emotionszuständen 161. Die Ver- Wendung der Übertragungsfunktionen 311, 312 kann also die Abhängigkeit 905 beschreiben. Die jeweilige Übertragungsfunktion kann im Emotionsmodul 140 gewählt werden, in Abhängigkeit der PP-Eigenschaften 162 und gemäß Abhän gigkeit 903. Im Beispiel der FIG. 4 sind zwei Übertragungsfunktionen 311, 312 dargestellt (durchgezogene und gestrichelte Linie), die jeweils einen Abstand 301 zu be nachbarten Verkehrsteilnehmern (oder eine subjektive Wahrnehmung des Ab stands 301 ) übersetzen in einen Wert der Aggressivität 161. Die beiden Übertra- gungsfunktionen 311, 312 sind jeweils in Abhängigkeit von den PP-Eigenschaf- ten 162 gewählt. Beispielsweise könnte die Übertragungsfunktion 311 , die grund sätzlich in einem höheren Aggressivitätsniveau resultiert, gewählt werden für ei nen Verkehrsteilnehmer, der unter Rauschmitteleinfluss steht; während die Über tragungsfunktion 312 gewählt werden könnte für einen Verkehrsteilnehmer, der nicht unter Rauschmitteleinfluss steht. Derart können also die PP-Eigenschaften 162 einen Einfluss auf die Werte von ein oder mehreren Emotionszuständen 161 aufweisen. FIG. 4 illustrates aspects in connection with transfer functions 311, 312, which map a respective environmental situation of a road user or a subjective perception of the environmental situation of a road user to values of one or more dynamic emotional states 161. The use of the transfer functions 311, 312 can therefore have the dependency 905 describe. The respective transfer function can be selected in the emotion module 140, depending on the PP properties 162 and according to the dependency 903. In the example of FIG. 4 two transfer functions 311, 312 are shown (continuous and dashed lines), each of which translates a distance 301 to neighboring road users (or a subjective perception of the distance 301) into a value of aggressiveness 161. The two transfer functions 311, 312 are each selected as a function of the PP properties 162 . For example, the transfer function 311, which basically results in a higher level of aggressiveness, could be chosen for a road user who is under the influence of intoxicants; while the transfer function 312 could be chosen for a non-intoxicated road user. In this way, the PP properties 162 can therefore have an influence on the values of one or more emotional states 161 .
Während in FIG. 4 eine eindimensionale Übertragungsfunktion dargestellt ist (die den Abstand 301 übersetzt in das Aggressivitätsniveau), wäre es im Allgemeinen möglich, höherdimensionale Übertragungsfunktionen zu verwenden, die ein oder mehrere Eigenschaften der Umfeldsituation übersetzen in ein oder mehrere Werte von ein oder mehreren Emotionszuständen 161. While in FIG. 4 shows a one-dimensional transfer function (which translates distance 301 into aggressiveness level), it would generally be possible to use higher-dimensional transfer functions that translate one or more properties of the environmental situation into one or more values of one or more emotional states 161.
In FIG. 4 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem ein bestimmter Wert für den Abstand 301 ein bestimmtes Aggressivitätsniveau als Emotionszustand 161 bewirkt. Da- bei wäre es in verschiedenen Beispielen alternativ oder zusätzlich auch möglich, dass die Übertragungsfunktionen 311, 312 eine Änderungsrate von ein oder mehreren Werten von subjektiven Emotionszuständen 161 basierend auf einer Persistenzdauer der jeweiligen Umfeldsituation (oder einer subjektiven Wahrneh mung der jeweiligen Umfeldsituation) beschreiben. Das bedeutet also, dass, wenn der Abstand 301 für eine längere (kürzere) Zeitdauer einen bestimmten Schwellenwert 350 unterschreitet, das Aggressivitätsniveau des jeweiligen Ver kehrsteilnehmers stärker (weniger stark) zunehmen kann. Anders formuliert könnte die Übertragungsfunktion als Differenzialgleichungen erster Ordnung im Zeitraum umgesetzt werden. In FIG. 4 shows an example in which a certain value for the distance 301 causes a certain level of aggressiveness as an emotion state 161. It would also be possible in various examples as an alternative or in addition for the transfer functions 311, 312 to describe a rate of change of one or more values of subjective emotional states 161 based on a persistence period of the respective environmental situation (or a subjective perception of the respective environmental situation). This therefore means that if the distance 301 falls below a specific threshold value 350 for a longer (shorter) period of time, the aggressiveness level of the respective road user can increase to a greater (lesser) extent. In other words the transfer function could be implemented as first-order differential equations in the period.
Im Beispiel der FIG. 4 sind die Übertragungsfunktionen 311 , 312 als lineare Funk tionen (das heißt die Aggressivität nimmt linear für abnehmenden Abstand 301 zu) ausgebildet. Dabei gibt es einen Schwellenwert-Abstand 350, ab dem der lineare Verlauf einsetzt („Knick“). Beispielsweise wäre es denkbar, dass der Schwellenwert-Abstand 350 von den PP-Eigenschaften 162 abhängt. Alternativ oder zusätzlich wäre es auch denkbar, dass ein Grundniveau 351 von den PP- Eigenschaften abhängt. Es wäre auch denkbar, dass die Steilheit des linearen Verlaufs von den PP-Eigenschaften abhängt. In the example of FIG. 4, the transfer functions 311, 312 are designed as linear functions (that is, the aggressiveness increases linearly for decreasing distance 301). There is a threshold distance 350 from which the linear progression begins (“kink”). For example, it would be conceivable that the threshold distance 350 depends on the PP properties 162 . Alternatively or additionally, it would also be conceivable for a basic level 351 to depend on the PP properties. It would also be conceivable that the steepness of the linear course depends on the PP properties.
Aus einer solchen Berücksichtigung der Umfeldsituation - die sich während des Zeitverlaufs für die Verkehrsteilnehmer ändert - beim Bestimmen von dynami schen Werten von ein oder mehreren Emotionszuständen 161 resultiert ein Zeit verlauf 165 der dynamischen Emotionszustände. Das ist in FIG. 5 für den Simu- lationszeitraum 250 dargestellt, für das Beispiel der Aggresivität. A time profile 165 of the dynamic emotion states results from such a consideration of the environmental situation—which changes over time for the road users—when determining dynamic values of one or more emotion states 161 . This is in FIG. 5 for the simulation period 250, for the example of aggressiveness.
FIG. 6 illustriert Aspekte im Zusammenhang mit dem Bestimmen von Werten für ein oder mehrere Emotionszustände 161. FIG. 6 illustriert insbesondere, wie die Zugänglichkeit von bestimmten Flandlungen, was die Emotionszustände beein flussen kann (vgl. Zweig 910 in FIG. 3). FIG. 6 illustriert schematisch einen Ausschnitt aus einer Simulationswelt 210 mit zwei Verkehrsteilnehmern 211, 212. Die Verkehrsteilnehmer 211, 212 sind Fahr zeuge, die nebeneinander - in benachbarten Fahrspuren - auf einer Straße in dieselbe Richtung fahren. FIG. 6 illustrates aspects related to determining values for one or more emotion states 161. FIG. 6 particularly illustrates how the accessibility of certain flanges can affect emotional states (see branch 910 in FIG. 3). FIG. 6 schematically illustrates an excerpt from a simulation world 210 with two road users 211, 212. The road users 211, 212 are vehicles that are driving side by side—in adjacent lanes—on a road in the same direction.
Beiden Verkehrsteilnehmern 211, 212 ist eine jeweils geplante Trajektorie 221, 231 zugeordnet. Die Trajektorie 221 des Verkehrsteilnehmers 211 umfasst einen geplanten Fahrspurwechsel 272. Dieser Fahrspurwechsel 272 ist aber eine Handlung, die nicht möglich ist, weil es sonst zu einer Kollision mit dem Verkehrs teilnehmer 212 käme oder zumindest der andere Verkehrsteilnehmer „geschnit ten“ werden würde. Damit ist primär eine Handlung, die einem Geradeausfahren 271 entlang einer abweichenden Trajektorie 222 (gestrichelter Pfeil) entspricht, möglich. Dies entspricht einer Beeinflussung der Trajektorie 221 des Verkehrs teilnehmers 211 durch den Verkehrsteilnehmer 212. A respectively planned trajectory 221, 231 is assigned to both road users 211, 212. The trajectory 221 of the road user 211 includes a planned lane change 272. However, this lane change 272 is one Action that is not possible because otherwise there would be a collision with road user 212 or at least the other road user would be “cut”. An action that corresponds to driving straight ahead 271 along a deviating trajectory 222 (dashed arrow) is therefore primarily possible. This corresponds to an influencing of the trajectory 221 of the road user 211 by the road user 212.
Allgemein formuliert wäre es möglich, dass die dynamischen Werte der ein oder mehreren dynamischen Emotionszustände 161 in Abhängigkeit von Beeinflus sungen der jeweils geplanten Trajektorie durch eine Umfeldsituation des jeweili- gen Verkehrsteilnehmers in der Simulationswelt 210 bestimmt sind. Es wäre also möglich, dass für jeden Verkehrsteilnehmer ein oder mehrere gewünschte Fahr spurwechsel-Manöver basierend auf der jeweils geplanten Trajektorie bestimmt werden, sowie ein oder mehrere möglichen Fahrspurwechsel-Manöver basierend auf der dynamischen Umfeldsituation bestimmt werden. Dann können die Werte der ein oder mehreren dynamischen Emotionszustände basierend auf einer Ab weichung zwischen den ein oder mehreren gewünschten Fahrspurwechsel-Ma növern von den ein oder mehreren möglichen Fahrspurwechsel-Manövern be stimmt werden. In general terms, it would be possible for the dynamic values of the one or more dynamic emotional states 161 to be determined in the simulation world 210 as a function of the influences on the respectively planned trajectory by an environmental situation of the respective road user. It would therefore be possible for one or more desired lane-changing maneuvers to be determined for each road user based on the respectively planned trajectory, and one or more possible lane-changing maneuvers to be determined based on the dynamic environment situation. Then, the values of the one or more dynamic emotion states may be determined based on a deviation between the one or more desired lane change maneuvers from the one or more possible lane change maneuvers.
Neben einer solchen Überwachung der Abweichung von möglichen Fahrspur- wechsel-Manövern von gewünschten Fahrspurwechsel-Manövern wäre es aber auch denkbar, dass alternativ oder zusätzlich andere Zielgrößen berücksichtigt werden, beispielsweise eine Geschwindigkeit. Als Beispiel wäre zum Beispiel zu nennen, dass ein Verkehrsteilnehmer (zum Beispiel aufgrund der PP-Eigen- schaften 162) mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf der Autobahn fahren möchte, dies aber nicht kann, weil ein anderer Verkehrsteilnehmer mit einer ge ringeren Geschwindigkeit auf der entsprechenden Spur fährt. In addition to such monitoring of the deviation of possible lane-changing maneuvers from desired lane-changing maneuvers, it would also be conceivable, however, for other target variables to be taken into account as an alternative or in addition, for example a speed. An example would be that a road user (e.g. due to the PP properties 162) would like to drive at a certain speed on the freeway, but cannot do so because another road user is driving at a lower speed on the corresponding one track drives.
Voranstehend wurden Techniken beschrieben, wie basierend auf ein oder meh reren PP-Eigenschaften 162 eine subjektive Wahrnehmung der Umfeldsituation in Modul 120 bestimmt werden kann (Abhängigkeit 904 in FIG. 3). Außerdem wurde beschrieben, wie Werte von ein oder mehreren Emotionszuständen 161 beim Bestimmen der subjektiven Wahrnehmung der Umfeldsituation berücksich tigt werden können (Abhängigkeit 906 in FIG. 3). Es wurde außerdem beschrie- ben, wie die Werte der ein oder mehreren Emotionszustände 161 in Abhängigkeit von der Umfeldsituation und insbesondere von einer subjektiven Wahrnehmung der Umfeldsituation beeinflusst werden können (Abhängigkeit 905 in FIG. 3).Techniques were described above, such as a subjective perception of the surrounding situation based on one or more PP properties 162 can be determined in module 120 (dependency 904 in FIG. 3). It has also been described how values of one or more emotional states 161 can be taken into account when determining the subjective perception of the surrounding situation (dependency 906 in FIG. 3). It has also been described how the values of the one or more emotional states 161 can be influenced as a function of the surrounding situation and in particular of a subjective perception of the surrounding situation (dependency 905 in FIG. 3).
Nachfolgend wird beschrieben, wie im Modul 130 ein oder mehrere Flandlungen des jeweiligen Verkehrsteilnehmers bestimmt werden können, zum Beispiel unter Berücksichtigung der Werte der ein oder mehreren Emotionszustände 161 (Ab hängigkeit 925 in FIG. 3) und/oder unter Berücksichtigung der statischen PP-Ei- genschaften 162 (Abhängigkeit 920 in FIG. 3). A description is given below of how one or more behaviors of the respective road user can be determined in module 130, for example taking into account the values of one or more emotional states 161 (dependency 925 in FIG. 3) and/or taking into account the static PP-Ei - properties 162 (dependency 920 in FIG. 3).
Grundsätzlich kann zum Bestimmen von ein oder mehreren Flandlungen im Mo dul 130 ein Entscheidungsfindungsalgorithmus verwendet werden. Dabei sind unterschiedliche Entscheidungsfindungsalgorithmen denkbar. Es wäre zum Bei spiel möglich, dass eine iterative numerische Optimierung durchgeführt wird, die bewirkt, dass eine bestimmte Zielfunktion maximiert oder minimiert wird. Diese Zielfunktion könnte zum Beispiel abhängig sein von einer Abweichung der tat sächlichen Trajektorie von einer geplanten Trajektorie. Solche numerischen ite- rativen Optimierungsalgorithmen könnten zum Beispiel über ein Simplex-Verfah ren oder einen genetischen Optimierungsalgorithmus implementiert werden. Ein Gradientabstiegsverfahren könnte verwendet werden. In principle, a decision-making algorithm can be used to determine one or more changes in the module 130 . Different decision-making algorithms are conceivable. For example, it would be possible to perform an iterative numerical optimization that causes a particular objective function to be maximized or minimized. This target function could depend, for example, on a deviation of the actual trajectory from a planned trajectory. Such numerical iterative optimization algorithms could be implemented, for example, using a simplex method or a genetic optimization algorithm. A gradient descent method could be used.
Ein weiteres Beispiel für einen Entscheidungsfindungsalgorithmus wäre die Ver wendung eines künstlichen neuronalen Netzwerks. Zum Beispiel könnte ein Fal- tungsnetzwerk verwendet werden. Die unterschiedlichen Eingangsgrößen, zum Beispiel Werte von ein oder mehreren Emotionszuständen 161 und/oder PP-Ei- genschaften 162 und/oder die Wahrnehmung der Umfeldsituation, können als unterschiedliche Kanäle in das künstliche neuronale Netzwerk eingegeben wer den. Another example of a decision making algorithm would be using an artificial neural network. For example, a convolutional network could be used. The different input variables, for example values of one or more emotional states 161 and/or PP properties 162 and/or the perception of the surrounding situation, can be used as different channels are entered into the artificial neural network.
Es wäre auch ein regelbasiertes Verfahren möglich, zum Beispiel eine Nutzen- Risiko-Abwägung. Dabei kann für verschiedene mögliche Handlungen überprüft werden, wie groß der Nutzen der jeweiligen Handlung ist und wie groß das Risiko der jeweiligen Handlung ist. Dies kann auch als Kosten-basierter Formalismus bezeichnet werden. Durch einen Vergleich des Nutzens mit dem Risiko, zum Bei spiel gegenüber einem vorgegebenen Nutzen-Risiko-Schwellenwert, kann dann ermittelt werden, welche von mehreren Kandidaten-Handlungen möglich sind. Grundsätzlich wäre es möglich, dass - unabhängig von der konkreten Implemen tierung des Entscheidungsfindungsalgorithmus - der Entscheidungsfindungsal gorithmus die ein oder mehreren Handlungen basierend auf den Werten der ein oder mehreren dynamischen Emotionszustände 161 als Randbedingungen be stimmt. Solche Randbedingungen können zum Beispiel die möglichen tatsächlich gewählten Handlungen einschränken. Es wäre alternativ oder zusätzlich auch denkbar, dass solche Randbedingungen bestimmte Vorgaben für die grundsätz liche Ausgangssituation unter welcher der Entscheidungsfindungsalgorithmus operiert, treffen (bias). Ein Beispiel hierzu ist in FIG. 7 näher erläutert. A rule-based procedure would also be possible, for example a benefit-risk assessment. For various possible actions, it can be checked how great the benefit of the respective action is and how great the risk of the respective action is. This can also be referred to as a cost-based formalism. By comparing the benefit with the risk, for example against a predetermined benefit-risk threshold value, it can then be determined which of a number of candidate actions are possible. In principle, it would be possible for the decision-making algorithm to determine the one or more actions based on the values of the one or more dynamic emotion states 161 as boundary conditions, regardless of the specific implementation of the decision-making algorithm. Such boundary conditions can, for example, limit the possible actions actually chosen. Alternatively or additionally, it would also be conceivable for such boundary conditions to meet certain specifications for the basic initial situation under which the decision-making algorithm operates (bias). An example of this is shown in FIG. 7 explained in more detail.
FIG. 7 illustriert ein Beispiel für einen, Entscheidungsfindungsalgorithmus. Im Beispiel der FIG. 7 ist der Entscheidungsfindungsalgorithmus regelbasiert imple mentiert. Im Beispiel der FIG. 7 wird eine Nutzen-Risiko-Abwägung durchgeführt. Das bedeutet, dass unterschiedliche Handlungen jeweils hinsichtlich Nutzen be wertet werden können. Beispielsweise könnte überprüft werden, ob die geplante Trajektorie durch die jeweilige Handlung verfolgt werden kann oder möglichst gut verfolgt werden kann, und basierend auf dieser Überprüfung könnte der Nutzen der jeweiligen Handlung ermittelt werden. Außerdem können für die verschiedenen Handlungen jeweils eine Risikobewer tung durchgeführt werden. Das bedeutet, dass zum Beispiel überprüft werden kann, mit welchem Risiko die jeweilige Handlung in einem Unfall mündet (Kriti- kalität). Die Beurteilung der Kritikalität einer Handlung könnte dabei abhängig sein von der subjektiven Wahrnehmung der Umfeldsituation durch den jeweiligen Verkehrsteilnehmer, wie obenstehend diskutiert. Es könnte zum Beispiel alterna tiv oder zusätzlich überprüft werden, mit welcher Wahrscheinlichkeit die jeweilige Handlung von einem anderen Verkehrsteilnehmer als Eingriff in den Egobereich des jeweiligen Verkehrsteilnehmers empfunden wird. Es ist dann möglich, dass der Nutzen im Verhältnis zum Risiko gesetzt wird. Das bedeutet, dass zum Beispiel ermittelt werden kann, ob ein besonders großer Nut zen ein besonders großes Risiko rechtfertigt. Ein entsprechender Schwellenwert 505, ab dem die Nutzen-Risiko-Abwägung eine bestimmte Handlung als zulässig erkennt, ist in FIG. 7 aufgetragen, und zwar als Funktion des Aggressivitätsni- veaus als Beispiel für einen dynamischen Emotionszustand 161. Aus FIG. 7 ist ersichtlich, dass für ein größeres Aggressivitätsniveau mehr Handlungen akzep tiert werden, das heißt es werden geringere Anforderungen an ein Nutzen-Risiko- Verhältnis gestellt. FIG. 7 illustrates an example of a decision making algorithm. In the example of FIG. 7 the decision-making algorithm is implemented rule-based. In the example of FIG. 7, a benefit-risk assessment is carried out. This means that different actions can each be evaluated in terms of benefit. For example, it could be checked whether the planned trajectory can be followed by the respective action or can be followed as well as possible, and based on this check the benefit of the respective action could be determined. A risk assessment can also be carried out for each of the various actions. This means that, for example, it is possible to check the risk with which the respective action will lead to an accident (criticality). The assessment of the criticality of an action could depend on the subjective perception of the surrounding situation by the respective road user, as discussed above. For example, alternatively or additionally, it could be checked with what probability the respective action is perceived by another road user as an intrusion into the ego area of the respective road user. It is then possible for the benefit to be set in relation to the risk. This means that it can be determined, for example, whether a particularly large benefit justifies a particularly large risk. A corresponding threshold value 505, from which the benefit-risk assessment recognizes a specific action as permissible, is shown in FIG. 7 plotted as a function of the aggressiveness level as an example of a dynamic emotional state 161. From FIG. 7 it can be seen that more actions are accepted for a higher level of aggressiveness, i.e. fewer requirements are placed on a risk-benefit ratio.
Allgemeiner formuliert kann ein in Abhängigkeit vom Nutzen akzeptiertes Risiko abhängen von den Werten der ein oder mehreren dynamischen Emotionszu stände 161 des jeweiligen Verkehrsteilnehmers. In more general terms, a risk that is accepted depending on the benefit can depend on the values of the one or more dynamic emotional states 161 of the respective road user.
Das könnte zum Beispiel konkret am Beispiel der FIG. 6 erläutert werden. Dort könnte zum Beispiel beurteilt werden, dass das Risiko für ein Spurwechsel-Ma növer 272 zum Folgen der geplanten Trajektorie 221 vergleichsweise hoch ist, denn der Verkehrsteilnehmer 212 würde dann vom Verkehrsteilnehmer 211 ge schnitten werden und es könnte unter Umständen sogar zu einer Kollision kom men, z.B. wenn der Verkehrsteilnehmer 212 weiter beschleunigt. Für einen Ver kehrsteilnehmer 211 mit vergleichsweise hohem Aggressivitätsniveau könnte aufgrund des hohen Nutzens und des hohen Risikos trotzdem ein entsprechend vorgegebener Kosten-Nutzen-Schwellenwert 505 überschritten werden, und deshalb das Spurwechsel-Manöver 272 durchgeführt werden. Die entspre chende Kritikalität einer solchen Handlung kann wiederum in Abhängigkeit von der subjektiven Wahrnehmung des Verkehrsteilnehmers in der Simulationswelt 210 bestimmt sein. This could, for example, be concrete using the example of FIG. 6 will be explained. There it could be assessed, for example, that the risk of a lane change maneuver 272 to follow the planned trajectory 221 is comparatively high, because the road user 212 would then be cut off by the road user 211 and under certain circumstances a collision could even occur , for example if road user 212 continues to accelerate. For a traffic participant 211 with a comparatively high level of aggressiveness because of the high benefit and the high risk, a correspondingly predetermined cost-benefit threshold value 505 is nevertheless exceeded, and the lane change maneuver 272 is therefore carried out. The corresponding criticality of such an action can in turn be determined as a function of the subjective perception of the road user in the simulation world 210 .
Voranstehend wurden verschiedene Techniken beschrieben, die es ermöglichen, zeitveränderliche, das heißt dynamische Werte für Emotionszustände 161 für verschiedene Verkehrsteilnehmer zu bestimmen. Grundsätzlich wäre es möglich, dass diese Werte zufällig initialisiert werden, also z.B. zufällige Werte für ver schiedene Verkehrsteilnehmer ausgewählt werden. Es wäre auch denkbar, dass diese Werte basierend auf den PP-Eigenschaften initialisiert werden, zu Beginn des Simulationszeitraums (vgl. FIG. 3: Abhängigkeit 903). Beispielsweise kann ein entsprechendes Grundniveau gewählt werden. Insbesondere in einem sol- chen Fall wäre es dann möglich, dass zu Beginn der Simulation die PP-Eigen- schaften für die verschiedenen Verkehrsteilnehmer in Abhängigkeit einer vorge gebenen statistischen Häufigkeitsverteilungsfunktion 601 initialisiert werden (vgl. FIG. 8). Eine entsprechende statistische Verteilungsfunktion 601 könnte basie rend auf empirischen Werten für die Häufigkeit des Auftretens von zum Beispiel entscheidungsfreudigen Fahrern oder Fahrern unter Alkoholeinfluss beruhen.Various techniques have been described above which make it possible to determine time-varying, ie dynamic, values for emotional states 161 for different road users. In principle, it would be possible for these values to be initialized randomly, e.g. for different road users to be randomly selected. It would also be conceivable that these values are initialized based on the PP properties at the beginning of the simulation period (cf. FIG. 3: dependency 903). For example, a corresponding basic level can be selected. In such a case in particular, it would then be possible for the PP properties for the various road users to be initialized at the start of the simulation as a function of a predefined statistical frequency distribution function 601 (cf. FIG. 8). A corresponding statistical distribution function 601 could be based on empirical values for the frequency of the occurrence of, for example, decisive drivers or drivers under the influence of alcohol.
Selbstverständlich können die Merkmale der vorab beschriebenen Ausführungs formen und Aspekte der Erfindung miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale nicht nur in den beschriebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder für sich genommen verwendet werden, ohne das Gebiet der Erfindung zu verlassen. Of course, the features of the embodiment described above can be combined with one another and aspects of the invention. In particular, the features can be used not only in the combinations described, but also in other combinations or taken on their own, without departing from the field of the invention.

Claims

P AT E N TA N S P R Ü C H E P AT E N T A N S P R U C H E
1. Computer-implementiertes Verfahren, das umfasst: 1. Computer-implemented method that includes:
- Simulieren eines dynamischen Verhaltens einer Vielzahl von Verkehrs teilnehmern (211, 212) in einer Simulationswelt (210) während eines Simulati onszeitraums (250), wobei das Simulieren umfasst: - Simulating a dynamic behavior of a large number of road users (211, 212) in a simulation world (210) during a simulation period (250), the simulation comprising:
- für jeden Verkehrsteilnehmer (211, 212) der Vielzahl von Ver kehrsteilnehmern (211, 212): Bestimmen (140) von dynamischen Werten von ein oder mehreren Emotionszuständen (161) während des Simulationszeit raums (250), und - for each road user (211, 212) of the plurality of road users (211, 212): determining (140) dynamic values of one or more emotional states (161) during the simulation period (250), and
- für jeden Verkehrsteilnehmer (211, 212) der Vielzahl von Ver kehrsteilnehmern (211, 212): Bestimmen von Handlungen (241, 271, 272) des jeweiligen Verkehrsteilnehmers (211 , 212) zur Interaktion mit der Simulations welt (210) basierend auf (925) den dynamischen Werten der ein oder mehreren Emotionszustände (161), und - For each road user (211, 212) of the plurality of road users (211, 212): determining actions (241, 271, 272) of the respective road user (211, 212) to interact with the simulation world (210) based on ( 925) the dynamic values of the one or more emotion states (161), and
- basierend auf dem dynamischen Verhalten der Vielzahl von Verkehrs teilnehmern (211, 212): Erzeugen von Nutzdaten (165) zum Training oder zur Evaluation einer automatisierten oder autonom agierenden Fahrerassistenz funktionalität eines Kraftfahrzeugs. - Based on the dynamic behavior of the large number of road users (211, 212): generating user data (165) for training or for evaluating an automated or autonomous driver assistance functionality of a motor vehicle.
2. Computer-implementiertes Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Ver fahren weiterhin umfasst: 2. Computer-implemented method according to claim 1, wherein the method further comprises:
- Durchführen (3015) des Trainings der automatisierten oder autonom agierenden Fahrerassistenzfunktionalität des Kraftfahrzeugs. - Carrying out (3015) the training of the automated or autonomously acting driver assistance functionality of the motor vehicle.
3. Computer-implementiertes Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verfahren weiterhin umfasst: 3. A computer-implemented method according to claim 1 or 2, the method further comprising:
- Durchführen (3015) der Evaluation der automatisierten oder autonom agierenden Fahrerassistenzfunktionalität des Kraftfahrzeugs. 4. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Simulieren weiterhin umfasst: - Carrying out (3015) the evaluation of the automated or autonomously acting driver assistance functionality of the motor vehicle. 4. Computer-implemented method according to one of the preceding claims, wherein the simulating further comprises:
- für jeden Verkehrsteilnehmer (211, 212) der Vielzahl von Verkehrsteil nehmern (211, 212): Bestimmen (120) einer subjektiven Wahrnehmung einer Umfeldsituation des jeweiligen Verkehrsteilnehmers (211, 212) in der Simulati onswelt (210) basierend auf (906) den ein oder mehreren Emotionszuständen (161). - For each road user (211, 212) of the plurality of road users (211, 212): determining (120) a subjective perception of an environmental situation of the respective road user (211, 212) in the simulati onswelt (210) based on (906) the one or more emotional states (161).
5. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Simulieren weiterhin umfasst: 5. Computer-implemented method according to any one of the preceding claims, wherein the simulating further comprises:
- für jeden Verkehrsteilnehmer (211, 212) der Vielzahl von Verkehrsteil nehmern (211 , 212): Bestimmen einer subjektiven Wahrnehmung einer Umfeld situation des jeweiligen Verkehrsteilnehmers (211, 212) in der der Simulations welt (210) in Abhängigkeit von (904) ein oder mehreren entsprechenden stati schen physiologisch-psychologischen Eigenschaften (162) des jeweiligen Ver kehrsteilnehmers (211, 212), wobei die dynamischen Werte der ein oder mehreren Emotionszustände für jeden Verkehrsteilnehmer jeweils basierend auf der jeweiligen subjektiven Wahrnehmung der Umfeldsituation bestimmt werden. - For each road user (211, 212) of the plurality of road users (211, 212): determining a subjective perception of an environmental situation of the respective road user (211, 212) in the simulation world (210) as a function of (904). or several corresponding static physiological-psychological properties (162) of the respective road user (211, 212), wherein the dynamic values of the one or more emotional states for each road user are determined based on the respective subjective perception of the surrounding situation.
6. Computer-implementiertes Verfahren nach Anspruch 5, wobei die ein oder mehreren statischen physiologisch-psychologischen Eigenschaften (161) ausgewählt sind aus folgender Gruppe: Alter, körperliche Verfassung, Rauschmitteleinfluss, Fahrerfahrung, Regelkonformität, allgemei ner Fahrstil, Bequemlichkeit, Ablenkbarkeit. 6. Computer-implemented method according to claim 5, wherein the one or more static physiological-psychological properties (161) are selected from the following group: age, physical condition, influence of intoxicants, driving experience, compliance with rules, general driving style, comfort, distractibility.
7. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die dynamischen Werte der ein oder mehreren Emotionszustände7. Computer-implemented method according to one of claims 4 to 6, wherein the dynamic values of the one or more emotional states
(161) als Reaktion auf ein oder mehrere subjektive Eingriffen von weiteren Ver kehrsteilnehmern (211, 212) der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern (211 , 212) in einen Egobereich des jeweiligen Verkehrsteilnehmers (211 , 212) basierend auf der subjektiven Wahrnehmung der Umfeldsituation bestimmt sind. (161) in response to one or more subjective interventions by other road users (211, 212) of the plurality of road users (211, 212) in an ego area of the respective road user (211, 212) are determined based on the subjective perception of the surrounding situation.
8. Computer-implementiertes Verfahren nach Anspruch 7, wobei die ein oder mehreren subjektiven Eingriffe ausgewählt sind aus folgender Gruppe: Tonsignale eines weiteren Verkehrsteilnehmers; Lichtsignale eines weiteren Verkehrsteilnehmers; plötzliche Annäherung eines weiteren Ver kehrsteilnehmers; Hinderung an der Durchführung von Fahrspurwechseln; Hin derung am Fahren der Wunschgeschwindigkeit; Missachtung von Verkehrsre geln. 8. Computer-implemented method according to claim 7, wherein the one or more subjective interventions are selected from the following group: audio signals of another road user; Light signals from another road user; sudden approach of another road user; preventing lane changes from being made; preventing you from driving at the desired speed; Disobeying traffic rules.
9. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die dynamischen Werte der ein oder mehreren Emotionszustände (161 ) basierend auf (905) einer jeweiligen Umfeldsituation der Verkehrsteilneh mer (211 , 212) in der Simulationswelt und unter Verwendung von ein oder meh reren subjektiven Übertragungsfunktionen (311 , 312), die die jeweilige dynami sche Umfeldsituation (301 ) der Verkehrsteilnehmer (211 , 212) abbilden auf die dynamischen Werte der jeweiligen ein oder mehreren Emotionszustände (161 ), bestimmt werden, wobei die ein oder mehreren subjektiven Übertragungsfunktionen (311 , 312) in Abhängigkeit von ein oder mehreren statischen physiologisch-psycholo gischen Eigenschaften (162) des jeweiligen Verkehrsteilnehmers (211 , 212) be stimmt sind. 9. Computer-implemented method according to any one of the preceding claims, wherein the dynamic values of the one or more emotional states (161) based on (905) a respective environmental situation of the traffic participants (211, 212) in the simulation world and using one or meh reren subjective transfer functions (311, 312), which map the respective dynamic environmental situation (301) of the road users (211, 212) to the dynamic values of the respective one or more emotional states (161), are determined, the one or more subjective transfer functions (311, 312) are determined as a function of one or more static physiological-psychological properties (162) of the respective road user (211, 212).
10. Computer-implementiertes Verfahren nach Anspruch 9, wobei die ein oder mehreren Übertragungsfunktionen (311 , 312) eine Veränderung der dynamischen Werte der ein oder mehreren Emotionszustände (161 ) basierend auf einer Persistenzdauer der jeweiligen Umfeldsituation be schreiben. 11. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei jedem Verkehrsteilnehmer (211, 212) ein oder mehrere statische physiologisch-psychologische Eigenschaften (162) zugeordnet sind, wobei ein oder mehrere Grundniveaus (351) der ein oder mehreren Emo tionszustände (161) abhängen von den ein oder mehreren statischen physiolo gisch-psychologischen Eigenschaften (162). 12. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei jedem Verkehrsteilnehmer (211, 212) der Vielzahl von Verkehrs teilnehmern (211, 212) eine jeweilige geplante Trajektorie (221) in der Simulati onswelt (210) zugeordnet ist, wobei die dynamischen Werte der ein oder mehreren Emotionszustände in Abhängigkeit von einer Beeinflussung (222) der jeweiligen geplanten Trajek torie (221) durch eine Umfeldsituation des jeweiligen Verkehrsteilnehmers (211, 212) in der Simulationswelt (210) bestimmt sind. 13. Computer-implementiertes Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Si mulieren weiterhin umfasst: 10. Computer-implemented method according to claim 9, wherein the one or more transfer functions (311, 312) describe a change in the dynamic values of the one or more emotional states (161) based on a persistence period of the respective environmental situation. 11. Computer-implemented method according to one of the preceding claims, wherein each road user (211, 212) is assigned one or more static physiological-psychological properties (162), wherein one or more basic levels (351) of the one or more emotional states (161 ) depend on the one or more static physiological-psychological properties (162). 12. Computer-implemented method according to any one of the preceding claims, wherein each road user (211, 212) of the plurality of road users (211, 212) is assigned a respective planned trajectory (221) in the simulati onswelt (210), wherein the dynamic Values of the one or more emotional states are determined in the simulation world (210) as a function of an influence (222) on the respective planned trajectory (221) by a situation surrounding the respective road user (211, 212). 13. The computer-implemented method of claim 12, wherein the simulating further comprises:
- für jeden Verkehrsteilnehmer (211, 212): Bestimmen von ein oder meh reren gewünschten Fahrspurwechsel-Manövern (272) und/oder Geschwindig keiten basierend auf der jeweiligen geplanten Trajektorie (221) und Bestimmen von ein oder mehreren möglichen Fahrspurwechsel-Manövern (271) und/oder Geschwindigkeiten basierend auf der Umfeldsituation, wobei die dynamischen Werte der ein oder mehreren Emotionszustände (161) basierend auf einer Abweichung zwischen den ein oder mehreren ge wünschten Fahrspurwechsel-Manövern (272) und/oder Geschwindigkeiten von den ein oder mehreren möglichen Fahrspurwechsel-Manövern (271) und/oder Geschwindigkeiten bestimmt werden. - For each road user (211, 212): determining one or more desired lane-changing maneuvers (272) and/or speeds based on the respective planned trajectory (221) and determining one or more possible lane-changing maneuvers (271) and/or speeds based on the environmental situation, the dynamic values of the one or more emotional states (161) based on a deviation between the one or more desired lane-changing maneuvers (272) and/or speeds of the one or more possible lane change maneuvers (271) and/or speeds are determined.
14. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei jedem Verkehrsteilnehmer (211, 212) ein oder mehrere statische physiologisch-psychologische Eigenschaften (162) zugeordnet sind, wobei das Bestimmen der jeweiligen Handlungen abhängt von den ent sprechenden ein oder mehreren statischen physiologisch-psychologischen Ei genschaften (162). 14. Computer-implemented method according to any one of the preceding claims, wherein each road user (211, 212) is assigned one or more static physiological-psychological properties (162), wherein the determination of the respective actions depends on the corresponding one or more static physiological - psychological properties (162).
15. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Handlungen des jeweiligen Verkehrsteilnehmers (211, 212) ba sierend auf einem Entscheidungsfindungsalgorithmus bestimmt werden, der Randbedingungen für die Handlungen basierend auf den dynamischen Werten der ein oder mehreren Emotionszuständen (161) bestimmt. 15. Computer-implemented method according to one of the preceding claims, wherein the actions of the respective road user (211, 212) are determined based on a decision-making algorithm that determines boundary conditions for the actions based on the dynamic values of the one or more emotional states (161). .
16. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei jedem Verkehrsteilnehmer (211, 212) der Vielzahl von Verkehrs teilnehmern (211, 212) eine jeweilige geplante Trajektorie (221, 231) in der Si mulationswelt (210) zugeordnet ist, wobei das Bestimmen der Handlungen (271 , 272) für die Verkehrsteil nehmer (211, 212) jeweils eine Nutzen-Risiko-Abwägung umfasst, wobei der Nutzen der Nutzen-Risiko-Abwägung in Abhängigkeit von ei ner Abweichung von der geplanten Trajektorie (221, 231) bestimmt ist, wobei das Risiko der Nutzen-Risiko-Abwägung in Abhängigkeit von einer Kritikalität der verschiedenen Handlungen (271, 272) bestimmt ist, wobei ein in Abhängigkeit vom Nutzen akzeptiertes Risiko (505) abhängt von den dynamischen Werten der ein oder mehreren Emotionszustände (161) des jeweiligen Verkehrseilnehmers (211 , 212). 16. Computer-implemented method according to any one of the preceding claims, wherein each road user (211, 212) of the plurality of road users (211, 212) is assigned a respective planned trajectory (221, 231) in the simulation world (210), wherein the determination of the actions (271, 272) for the road users (211, 212) each includes a benefit/risk assessment, the benefit of the benefit/risk assessment depending on a deviation from the planned trajectory (221, 231 ) is determined, whereby the risk of the benefit-risk assessment is determined depending on the criticality of the various actions (271, 272), wherein a risk (505) accepted as a function of the benefit depends on the dynamic values of the one or more emotional states (161) of the respective road user (211, 212).
17. Computer-implementiertes Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Kritikalität der verschiedenen Handlungen in Abhängigkeit ei ner subjektiven Wahrnehmung des jeweiligen Verkehrsteilnehmers in der Simu lationswelt (210) bestimmt ist. 17. Computer-implemented method according to claim 16, wherein the criticality of the various actions is determined as a function of a subjective perception of the respective road user in the simulation world (210).
18. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die ein oder mehreren Emotionszustände (161 ) ausgewählt sind aus folgender Gruppe: Aggression; Wut; Konfusion; Nervosität; Angst; Traurig keit; Freude; Müdigkeit; Erschöpfung; und Stress. 18. Computer-implemented method according to one of the preceding claims, wherein the one or more emotional states (161) are selected from the following group: aggression; Fury; confusion; Nervousness; Fear; sadness; Joy; Fatigue; Exhaustion; and stress.
19. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei jedem Verkehrsteilnehmer (211 , 212) ein oder mehrere statische physiologisch-psychologische Eigenschaften (162) zugeordnet sind, wobei das Verfahren weiterhin umfasst: 19. Computer-implemented method according to one of the preceding claims, wherein each road user (211, 212) is assigned one or more static physiological-psychological properties (162), the method further comprising:
- Parametrisieren der ein oder mehreren statischen physiologisch-psy chologischen Eigenschaften (162) für die Vielzahl der Verkehrsteilnehmer (161 , 162) in Abhängigkeit einer vorgegebenen statistischen Häufigkeitsverteilungs funktion (601 ). - Parameterizing the one or more static physiological-psychological properties (162) for the large number of road users (161, 162) as a function of a predetermined statistical frequency distribution function (601).
20. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Nutzdaten (165) die Positionen und Lage der Verkehrsteilneh mer (211 , 212) umfassen. 21. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Nutzdaten (165) ein oder mehrere interne Zustände eines Agentenmodells (105) der verschiedenen Verkehrsteilnehmer (211, 212) umfas- sen. 20. Computer-implemented method according to one of the preceding claims, wherein the useful data (165) include the positions and location of the road users (211, 212). 21. Computer-implemented method according to one of the preceding claims, wherein the user data (165) comprises one or more internal states of an agent model (105) of the various road users (211, 212).
PCT/EP2022/068398 2021-07-02 2022-07-04 Simulation of road users with emotions WO2023275401A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021117086.9A DE102021117086A1 (en) 2021-07-02 2021-07-02 Simulation of road users with emotions
DE102021117086.9 2021-07-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023275401A1 true WO2023275401A1 (en) 2023-01-05

Family

ID=82703208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2022/068398 WO2023275401A1 (en) 2021-07-02 2022-07-04 Simulation of road users with emotions

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102021117086A1 (en)
WO (1) WO2023275401A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200074230A1 (en) * 2018-09-04 2020-03-05 Luminar Technologies, Inc. Automatically generating training data for a lidar using simulated vehicles in virtual space

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200074230A1 (en) * 2018-09-04 2020-03-05 Luminar Technologies, Inc. Automatically generating training data for a lidar using simulated vehicles in virtual space

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AL-SHIHABI TALAL ET AL: "Toward More Realistic Driving Behavior Models for Autonomous Vehicles in Driving Simulators", TRANSPORTATION RESEARCH RECORD., vol. 1843, no. 1, 1 January 2003 (2003-01-01), US, pages 41 - 49, XP093005777, ISSN: 0361-1981, Retrieved from the Internet <URL:http://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.3141/1843-06> DOI: 10.3141/1843-06 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021117086A1 (en) 2023-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3970077B1 (en) Method for training at least one algorithm for a control unit of a motor vehicle, computer program product, motor vehicle and system
DE102018128289B4 (en) METHOD AND DEVICE FOR AUTONOMOUS SYSTEM PERFORMANCE AND CLASSIFICATION
DE102006044086A1 (en) Traffic situation e.g. accident-critical driving situation, simulating system, has reference vehicle, where behavior of vehicle temporally takes place based on information detected by detection unit during simulated traffic situation
AT523834B1 (en) Method and system for testing a driver assistance system
WO2021058223A1 (en) Method for applying automated driving functions efficiently and in a simulated manner
DE102019124018A1 (en) Method for optimizing tests of control systems for automated vehicle dynamics systems
WO2020187563A1 (en) Method for training at least one algorithm for a control unit of a motor vehicle, computer program product, motor vehicle and system
DE102019134053A1 (en) Process for the continuous validation of automated driving functions applied in driving tests
DE102013200116A1 (en) Method for developing and/or testing driver assistance system for motor vehicle, involves determining motor vehicle parameter, and transferring control function of vehicle between rider and corresponding driver assistance system
WO2022077042A1 (en) Method and a system for testing a driver assistance system for a vehicle
WO2023275401A1 (en) Simulation of road users with emotions
WO2023099066A1 (en) Simulation for validating an automating driving function for a vehicle
WO2022184363A1 (en) Computer-implemented method for training at least one algorithm for a control unit of a motor vehicle, computer program product, control unit, and motor vehicle
WO2022251890A1 (en) Method and system for testing a driver assistance system for a vehicle
EP4302197A1 (en) Method and system for producing scenario data for the testing of a driver assistance system of a vehicle
EP4047316A1 (en) Method for evaluating the extent to which a route is known and electronic calculating device
WO2021089499A1 (en) Method and system for checking an automated driving function by reinforcement learning
DE102020202404A1 (en) Detection of a non-active reaction of a driver to adapt at least one parameter of an automated driving function of a vehicle
EP3622451A1 (en) Product maturity determination in a technical system and in particular in an autonomously driving vehicle
DE102022201853A1 (en) Detection of critical traffic situations with Petri nets
DE112020007528T5 (en) Device and method for driving monitoring
EP4214642A1 (en) Method for providing a machine-learned control function for vehicle control on the basis of available vehicle sensor data
DE102021123597A1 (en) Process and control unit for the automated application of driver assistance systems in series production
DE102022203422A1 (en) Testing an automatic driving control function using semi-real traffic data
DE102021209394A1 (en) Validating a ride control function for automatic operation of a vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22747604

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1