DE102018002609B4 - Method and device for coordinating driving maneuvers between a vehicle and at least one Alius vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Abstimmung von Fahrmanövern zwischen einem Fahrzeug (A) und mindestens einem Alius-Fahrzeug (B, C, D), mit folgenden Schritten- Ermitteln (50) eines geplanten Fahrpfades des Fahrzeugs (A),- Ermitteln von Umgebungsinformationen des Fahrzeugs (A) auf der Grundlage von Umgebungssensoren des Fahrzeugs (52),- Bestimmen einer Ideal-Trajektorie (40A) für einen vorgegebenen Zeit- oder Wegbereich (60) entlang des Fahrpfades auf der Grundlage des Fahrpfades und der Umgebungsinformationen,- Bestimmen einer Zöger-Trajektorie (42A) entlang des gleichen Fahrpfades (60), wobei die Zöger-Trajektorie (42A) gegenüber der Ideal-Trajektorie (40A) den gleichen Fahrpfad und eine geringere Länge aufgrund einer zeitlichen Verzögerung durch verminderte Fahrgeschwindigkeit aufweist,- Übermitteln der Ideal-Trajektorie (40A) und der Zöger-Trajektorie (42A) an die Alii-Fahrzeuge (62),- Empfangen (64) der Ideal-Trajektorie (40B, 40C, 40D) und der Zöger-Trajektorie (42B, 42C, 42D) der Alii-Fahrzeuge (B, C, D),- Ermitteln, ob eine Konfliktsituation vorliegt, wenn sich das Fahrzeug (A) und die Alii-Fahrzeuge (B, C, D) gemäß ihrer Ideal-Trajektorien (40A, 40B, 40C, 40D) bewegen (68),- bei Feststellung (68) einer Konfliktsituation Bestimmen eines konfliktfreien Vorgabe-Trajektorien-Satzes für alle Fahrzeuge (A, B, C, D), die auf der Grundlage eines für alle Fahrzeuge (A, B, C, D) identischen Regelsatzes für jedes Fahrzeug (A, B, C, D) ausgewählt wird aus der Ideal-Trajektorie oder der Zöger-Trajektorie (40, 42),- Bewegen des Fahrzeugs (A) entlang der dafür bestimmten Vorgabe-Trajektorie (70), dadurch gekennzeichnet, dass der Regelsatz eine Regel umfasst, wonach ein Fahrzeug mit einer abknickenden Ideal-Trajektorie oder einem innerhalb eines vorgegebenen Zeitbereiches abknickenden Fahrpfad eine Priorität auf der Zöger-Trajektorie besitzt.Method for coordinating driving maneuvers between a vehicle (A) and at least one Alius vehicle (B, C, D), with the following steps - determining (50) a planned travel path for the vehicle (A), - determining information about the surroundings of the vehicle (A ) on the basis of environmental sensors of the vehicle (52), - determination of an ideal trajectory (40A) for a predetermined time or distance range (60) along the travel path on the basis of the travel path and the environmental information, - determination of a hesitant trajectory ( 42A) along the same travel path (60), the hesitation trajectory (42A) having the same travel path and a shorter length compared to the ideal trajectory (40A) due to a time delay due to reduced travel speed, - transmission of the ideal trajectory (40A) ) and the Zöger trajectory (42A) to the Alii vehicles (62), - receiving (64) the ideal trajectory (40B, 40C, 40D) and the Zöger trajectory (42B, 42C, 42D) of the Alii vehicles (B. , C, D), - Determine whether there is a conflict situation when the vehicle (A) and the Alii vehicles (B, C, D) move according to their ideal trajectories (40A, 40B, 40C, 40D) (68 ), - upon determination (68) of a conflict situation, determining a conflict-free default trajectory set for all vehicles (A, B, C, D) based on a rule set that is identical for all vehicles (A, B, C, D) for each vehicle (A, B, C, D) is selected from the ideal trajectory or the Zöger trajectory (40, 42), - moving the vehicle (A) along the predetermined trajectory (70) intended for this, characterized that the rule set includes a rule according to which a vehicle with a kinking ideal trajectory or a driving path kinking within a predetermined time range has a priority on the hesitant trajectory.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abstimmung von Fahrmanövern zwischen einem Fahrzeug und mindestens einem Alius-Fahrzeug.The invention relates to a method and a device for coordinating driving maneuvers between a vehicle and at least one Alius vehicle.
Im Zuge einer zunehmenden Automatisierung der Steuerung von Kraftfahrzeugen ist eine kooperative Manöverabstimmung von benachbarten Fahrzeugen wünschenswert, damit das eigene Fahrzeug nicht nur auf die mittels Umgebungssensoren erfassten Bewegungen anderer Fahrzeuge reagieren muss sondern vielmehr benachbarte Fahrzeuge Daten mittels Kommunikationssystemen (V2V oder V2X) austauschen und aufgrund ihrer jeweils vorgegebenen geplanten Fahrpfade gemeinsam eine Abstimmung der kurzfristigen Bewegungen bzw. Trajektorien in einem Zeithorizont von einigen Sekunden vornehmen und danach die so ermittelten Trajektorien abfahren.In the course of increasing automation of the control of motor vehicles, a cooperative maneuver coordination of neighboring vehicles is desirable so that the own vehicle not only has to react to the movements of other vehicles detected by means of environmental sensors, but rather neighboring vehicles exchange data using communication systems (V2V or V2X) and based on them each predetermined planned travel paths jointly coordinate the short-term movements or trajectories in a time horizon of a few seconds and then travel over the trajectories determined in this way.
Aus der
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Abstimmung von Fahrmanövern zwischen einem Fahrzeug und mindestens einem Alius-Fahrzeug bereitzustellen, das sich durch einen geringen Abstimmungs- und damit Berechnungsaufwand auszeichnet und die Abstimmung unabhängig von Kostengesichtspunkten vornimmt.The object of the invention is to provide a method for coordinating driving maneuvers between a vehicle and at least one Alius vehicle, which is characterized by a low coordination and thus calculation effort and which performs the coordination independently of cost aspects.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. The dependent claims relate to advantageous developments and refinements. Further features, possible applications and advantages of the invention emerge from the following description and the explanation of exemplary embodiments of the invention which are shown in the figures.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Abstimmung von Fahrmanövern zwischen einem Fahrzeug und mindestens einem Alius-Fahrzeug mit folgenden Schritten vorgeschlagen:
- - Ermitteln eines geplanten Fahrpfades eines Fahrzeugs,
- - Ermitteln von Umgebungsinformationen des Fahrzeugs auf der Grundlage von Umgebungssensoren des Fahrzeugs,
- - Bestimmen einer Ideal-Trajektorie für einen vorgegebenen Zeit- oder Wegbereich entlang des Fahrpfades auf der Grundlage des Fahrpfades und der Umgebungsinformationen,
- - Bestimmen einer Zöger-Trajektorie entlang des gleichen Fahrpfades, wobei die Zöger-Trajektorie gegenüber der Ideal-Trajektorie den gleichen Fahrpfad und eine geringere Länge aufgrund einer zeitlichen Verzögerung durch verminderte Fahrgeschwindigkeit aufweist,
- - Übermitteln der Ideal-Trajektorie und der Zöger-Trajektorie an die Alii-Fahrzeuge,
- - Empfangen der Ideal-Trajektorie und der Zöger-Trajektorie der Alii-Fahrzeuge,
- - Ermitteln, ob eine Konfliktsituation vorliegt, wenn sich das Fahrzeug und die Alii-Fahrzeuge gemäß ihrer Ideal-Trajektorien bewegen,
- - bei Feststellung einer Konfliktsituation Bestimmen eines konfliktfreien Vorgabe-Trajektorien-Satzes für alle Fahrzeuge, die auf der Grundlage eines für alle Fahrzeuge identischen Regelsatzes für jedes Fahrzeug ausgewählt wird aus der Ideal-Trajektorie oder der Zöger-Trajektorie,
- - Bewegen des Fahrzeugs entlang der dafür bestimmten Vorgabe-Trajektorie, wobei der Regelsatz eine Regel umfasst, wonach ein Fahrzeug mit einer abknickenden Ideal-Trajektorie oder einem innerhalb eines vorgegebenen Zeitbereiches abknickenden Fahrpfad eine Priorität auf der Zöger-Trajektorie besitzt.
- - Determining a planned route of a vehicle,
- - Determination of environmental information of the vehicle on the basis of environmental sensors of the vehicle,
- - Determination of an ideal trajectory for a predetermined time or distance range along the driving path on the basis of the driving path and the information about the surroundings,
- - Determination of a Zöger trajectory along the same driving path, the Zöger trajectory having the same driving path and a shorter length compared to the ideal trajectory due to a time delay due to reduced driving speed,
- - Transmission of the ideal trajectory and the Zöger trajectory to the Alii vehicles,
- - Receiving the ideal trajectory and the Zöger trajectory of the Alii vehicles,
- - Determine whether there is a conflict situation when the vehicle and the Alii vehicles are moving according to their ideal trajectories,
- - If a conflict situation is determined, determination of a conflict-free default trajectory set for all vehicles, which is selected on the basis of a rule set that is identical for all vehicles for each vehicle from the ideal trajectory or the hesitant trajectory,
- - Moving the vehicle along the specified default trajectory, the rule set comprising a rule according to which a vehicle with a kinking ideal trajectory or a travel path kinking within a predetermined time range has a priority on the hesitant trajectory.
Unter einer Trajektorie wird in Zusammenhang mit dieser Erfindung eine Wegstrecke mit einer Zeit- oder Geschwindigkeitszuordnung über einen Zeitraum von einigen Sekunden verstanden. Dieser Zeitraum kann dabei auch geschwindigkeitsabhängig sein, insbesondere bei höheren kürzer als bei niedrigeren Geschwindigkeiten, vorzugsweise im Bereich von 3 - 8 sek. Die Trajektorie berücksichtigt auch die Maße des Fahrzeugs, da eine Prüfung auf Kollisionen zwischen den Trajektorien verschiedener Fahrzeuge auch die Breite und Länge der Fahrzeuge mit einem sicheren Seitenabstand von einigen Dezimetern berücksichtigen muss. Schließlich muss das für die Kollisionsfreiheit erforderliche Fahrzeugmaß nach vorne hin einen Sicherheitsabstand umfassen.In connection with this invention, a trajectory is understood to mean a distance with a time or speed allocation over a period of a few seconds. This period of time can also be speed-dependent, in particular shorter at higher speeds than at lower speeds, preferably in the range of 3 to 8 seconds. The trajectory also takes into account the dimensions of the vehicle, since a check for collisions between the trajectories of different vehicles must also take into account the width and length of the vehicles with a safe side distance of a few decimeters. Finally, the vehicle dimensions required to avoid collisions must include a safety distance to the front.
Die Grundidee der Erfindung besteht darin, anstelle der zwei in der
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass aus Sicherheitsgründen die Geschwindigkeit geringer werden soll, was so auch dem manuellen Fahrverhalten entspricht. Die Zöger-Trajektorie soll Kollisionen vermeiden. Kollisionen entstehen, wenn sich Fahrzeuge in ihrem Schattenriss zuzüglich eines Sicherheitsrahmens berühren. Der Sicherheitsrahmen ist in Fahrtrichtung geschwindigkeitsabhängig.The invention is based on the consideration that the speed should be reduced for safety reasons, which also corresponds to the manual driving behavior. The Zöger trajectory is intended to avoid collisions. Collisions occur when vehicles touch each other in their silhouette plus a safety frame. The safety frame is speed-dependent in the direction of travel.
Die Bestimmung der Zöger-Trajektorie kann auf verschiedene Arten erfolgen. Es kann beispielsweise eine Geschwindigkeitsreduzierung um 10 - 20% oder eine definierte Verzögerung zugrunde gelegt werden oder eine gewünschte Wegverkürzung der Zöger-Trajektorie gegenüber der Ideal-Trajektorie um eine vorgegebene Strecke oder Anzahl an Fahrzeuglängen. Eine Rechenregel zur Bestimmung der Zöger-Trajektorie kann konstant sein oder eine Funktion der Geschwindigkeit sein, beispielsweise bei 100 km/h eine Geschwindigkeitsreduzierung um 5%, bei 50 km/h von 10% innerhalb des Trajektorienzeitraumes ansetzen. Der Zeitraum der Ideal- und Zöger-Trajektorie beträgt etwa 2 bis 10 sek., vorzugsweise 4 bis 6 sek.The Zöger trajectory can be determined in various ways. For example, a speed reduction of 10-20% or a defined delay can be used as a basis, or a desired shortening of the delay trajectory compared to the ideal trajectory by a predetermined distance or number of vehicle lengths. A computation rule for determining the Zöger trajectory can be constant or a function of the speed, for example a speed reduction of 5% at 100 km / h and 10% at 50 km / h within the trajectory period. The period of the ideal and Zöger trajectories is about 2 to 10 seconds, preferably 4 to 6 seconds.
Die Verzögerung sollte jedenfalls so gewählt werden, dass die Zöger-Trajektorie zum gleichen Zeitpunkt um mindestens die Länge des Sicherheitsrahmens kürzer ist. Alternativ kann der Sicherheitsabstand auf der Grundlage der Straßenverkehrsordnung bestimmt werden, also außerhalb geschlossener Ortschaften „Halber Tacho“ und innerhalb geschlossener Ortschaften drei Pkw-Längen.In any case, the delay should be chosen so that the Zöger trajectory is shorter by at least the length of the safety frame at the same point in time. Alternatively, the safety distance can be determined on the basis of the road traffic regulations, ie “half the speedometer” outside built-up areas and three car lengths within built-up areas.
Alle Fahrzeuge (also das Ego-Fahrzeug und alle Alii-Fahrzeuge) in einer Abstimmungssituation bewerten (jeder für sich) die empfangene Schar von Ideal- und Zöger-Trajektorien und ermitteln einen konfliktfreien Trajektoriensatz, der dann von den Fahrzeugen jeweils gefahren wird, d.h. jedes Fahrzeug fährt für sich die so bestimmte Vorgabe-Trajektorie.All vehicles (i.e. the ego vehicle and all Alii vehicles) evaluate (each for himself) the received family of ideal and hesitant trajectories in a coordination situation and determine a conflict-free set of trajectories, which is then driven by the vehicles, i.e. each The vehicle drives the specified trajectory for itself.
Die Bestimmung des konfliktfreien Vorgabe-Trajektorien-Satzes erfolgt auf der Grundlage eines für alle Fahrzeuge identischen Regelsatzes durch numerische Analyse der Trajektorienschar aller Fahrzeuge unter Berücksichtigung der vorgegebenen Regeln.The determination of the conflict-free default trajectory set takes place on the basis of a rule set that is identical for all vehicles by numerical analysis of the family of trajectories of all vehicles, taking into account the specified rules.
Durch eine Priorität auf der Zöger-Trajektorie, im Falle eines abknickenden Fahrpfad, wird berücksichtigt, dass ein Fahrzeug, welches an einer nahen Abzweigung oder Kreuzung abbiegen möchte, mit größerer Wahrscheinlichkeit sowieso zeitnah abbremsen wird und damit durch Auswahl der Zöger-Trajektorie als Vorgabe-Trajektorie gar nicht beeinträchtigt wird.By giving priority to the Zöger trajectory, in the case of a kinking path, it is taken into account that a vehicle that wants to turn at a nearby junction or intersection is more likely to brake promptly anyway and thus by selecting the Zöger trajectory as the default Trajectory is not affected at all.
Die durch die Fahrzeugsensorik und Kommunikationssysteme erfassten Bewegungen der Alii-Fahrzeuge werden zur Erkennung/Bestätigung der gefahrenen Trajektorien genutzt. Dabei werden die anderen Fahrzeuge über eine temporäre Fahrzeugidentifikation (Fahrzeug-ID) verfolgt. Wenn die erfassten Bewegungen dem erwarteten konfliktfreien Trajektoriensatz entsprechend bestätigt sind, kann die Aussendung der Trajektorienpaare eingestellt werden.The movements of the Alii vehicles recorded by the vehicle sensors and communication systems are used to recognize / confirm the trajectories driven. The other vehicles are tracked via a temporary vehicle identification (vehicle ID). If the recorded movements are confirmed according to the expected conflict-free set of trajectories, the transmission of the trajectory pairs can be stopped.
Die erfindungsgemäße Lösung basiert nur auf einem Pfad und ist damit wenig rechenintensiv, bedingt auch durch die numerische Analyse im Abstimmungsprozeß. Gegenüber herkömmlichen Systemen ergibt sich damit ein reduzierter Rechenaufwand, was sich bei einer größeren Anzahl berücksichtigter Fahrzeuge zu einer schnelleren Bereitstellung des Vorgabe-Trajektorien-Satzes führt und damit auch zu einer geringeren Zykluszeit und der Möglichkeit, die Abstimmung der Fahrzeuge häufiger auszuführen. Dies wiederum führt zu einer erhöhten Verkehrssicherheit, zumal die Fahrzeuge im Zweifel durch Verzögerung in einen sichereren Fahrzustand gelangen.The solution according to the invention is based on only one path and is therefore not very computationally intensive, also due to the numerical analysis in the coordination process. Compared to conventional systems, this results in a reduced computational effort, which leads to a faster provision of the default trajectory set with a larger number of vehicles considered and thus also to a shorter cycle time and the possibility of carrying out the coordination of the vehicles more frequently. This in turn leads to increased traffic safety, especially since the vehicles are in doubt get into a safer driving state through deceleration.
Es sind Taktraten von 10-100 Hz erreichbar. Und in Zweifelssituationen gehen die Fahrzeuge in einen sicheren Fahrzustand über. Diese Lösung ist auch zu anderen Systemen kompatibel, beispielsweise zu den in der Beschreibungseinleitung beschriebenen vorbekannten Systemen.Clock rates of 10-100 Hz can be achieved. And in doubtful situations, the vehicles go into a safe driving condition. This solution is also compatible with other systems, for example with the previously known systems described in the introduction to the description.
Gemäß einer Ausbildung der Erfindung wird der erfindungsgemäße Abstimmungsprozess zwischen Fahrzeugen nur initiiert, wenn durch die Fahrzeugsensorik eine Konfliktsituation festgestellt wird, insbesondere dass andere Fahrzeuge im Umfeld (Position) und deren Bewegungsrichtung (Heading) im eigenen Fahrweg festgestellt werden, oder verkehrsrelevante Objekte in aktueller Fahrbahn oder Straßennetzknoten, wie Kreuzungen, Ein/ Ausfahrten jeglicher Art detektiert oder aus elektronischen Karten extrahiert werden oder eine Manöver-Koordinations-Meldung aus dem Fahrzeugumfeld empfangen wurde.According to one embodiment of the invention, the coordination process according to the invention between vehicles is only initiated when the vehicle sensors detect a conflict situation, in particular that other vehicles in the vicinity (position) and their direction of movement (heading) are detected in their own route, or traffic-relevant objects in the current lane or road network nodes, such as intersections, entrances / exits of any kind, are detected or extracted from electronic maps or a maneuver coordination message has been received from the vehicle environment.
Alternativ kann die Aussendung der Trajektorienpaare auch permanent erfolgen.Alternatively, the trajectory pairs can also be transmitted permanently.
Jedes Fahrzeug entscheidet selbst, ob es an einer Abstimmung mitwirkt und äußert seine Entscheidung durch das Aussenden des Trajektorienpaares. Die Entscheidung basiert auf der geografischen Situationsanalyse und nimmt im ersten Schritt alle Fahrzeuge für die Abstimmung an, die sich in der Straßen-Situation (im Beispiel in Zufahrt auf eine Kreuzung) befinden. Endgültig erfolgt die Bestätigung durch die Alii-Fahrzeuge, indem diese ihre Trajektorienpaare senden und diese geografisch in die Situation gehören.Each vehicle decides for itself whether it participates in a vote and expresses its decision by sending out the pair of trajectories. The decision is based on the geographical situation analysis and in the first step accepts all vehicles for the vote that are in the street situation (in the example in the approach to an intersection). The final confirmation is made by the Alii vehicles by sending their trajectory pairs and these geographically belong in the situation.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Regelsatz eine Regel umfasst, wonach ein Vorgabe-Trajektoriensatz bestimmt wird, der die größte Anzahl an Ideal-Trajektorien umfasst. Mit anderen Worten, wenn es mehrere Lösungen von Vorgabe-Trajektoriensätzen gibt, wird derjenige ausgewählt, der die größte Anzahl an Ideal-Trajektorien umfasst. Damit wird eine für alle beteiligten Fahrzeuge geringst-mögliche Beeinträchtigung durch Bremsmanöver sichergestellt.A preferred development of the invention provides that the rule set includes a rule according to which a default trajectory set is determined which includes the largest number of ideal trajectories. In other words, if there are several solutions of default trajectory sets, the one that comprises the greatest number of ideal trajectories is selected. This ensures the least possible impairment from braking maneuvers for all vehicles involved.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass für Alii-Fahrzeuge, die störungsbedingt nur eine Trajektorie aussenden, diese als Ideal-Trajektorie des Alius-Fahrzeugs berücksichtigt wird. Hierdurch wird die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch möglich, wenn einzelne Fahrzeuge aufgrund irgendwelcher Störungen, sei es hinsichtlich Übertragungsstörungen oder Systemfehlern, nur eine Trajektorie senden.A preferred development of the invention provides that for Alii vehicles which only emit one trajectory due to a malfunction, this is taken into account as the ideal trajectory of the Alius vehicle. This also makes it possible to use the method according to the invention when individual vehicles only send one trajectory due to any disturbances, be it with regard to transmission disturbances or system errors.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Regelsatz eine Regel umfasst wonach, wenn kein konfliktfreier Vorgabe-Trajektoriensatz bestimmbar ist, ein Fahrzeug bestimmt wird, das für einen vorgegebenen kurzen Zeitraum abbremst und anschließend das Verfahren erneut durchlaufen wird. Da es nicht auszuschließen ist, dass bei Auswahl der beiden pro Fahrzeug zur Verfügung stehenden Trajektorien keine konfliktfreie Lösung erzielbar ist, also ein „Deadlock“-Zustand eintritt, muss für diese Situation eine Lösung ermittelt werden. Dazu wird gemäß dieser Ausbildung ein Fahrzeug ausgewählt, z.B. das langsamste oder schnellste oder ein nicht-vorfahrtsberechtigtes oder bald abbiegendes, welches isoliert zum Abbremsen gebracht wird und anschließend in einem neuen Durchlauf auf der Grundlage des sich ergebenden Zustandes mit neuen Trajektorien die Bestimmung eines konfliktfreien Vorgabe-Trajektorien-Satzes versucht wird.A preferred development of the invention provides that the rule set includes a rule according to which, if no conflict-free default trajectory set can be determined, a vehicle is determined that brakes for a predetermined short period and then the method is run through again. Since it cannot be ruled out that a conflict-free solution cannot be achieved when the two trajectories available for each vehicle are selected, ie a “deadlock” state occurs, a solution must be determined for this situation. For this purpose, a vehicle is selected according to this training, e.g. the slowest or fastest or one that does not have right of way or one that is soon turning, which is brought to decelerate in isolation and then in a new run based on the resulting state with new trajectories, the determination of a conflict-free specification Trajectory set is attempted.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass für das Bestimmen der Ideal-Trajektorie des Fahrzeugs Informationen aus einer gespeicherten Straßenkarte und/oder über Kommunikationsmittel empfangene Informationen berücksichtigt werden.A preferred development of the invention provides that information from a stored road map and / or information received via communication means is taken into account in order to determine the ideal trajectory of the vehicle.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Fahrzeug überprüft, ob eine Abstimmungssituation mit mindestens einem Alius-Fahrzeug vorliegt und es sich an einem Abstimmungsprozess nicht beteiligt, falls seine Trajektorien konfliktfrei sind. Damit wird erreicht, dass ein Fahrzeug, das sich zwar in räumlicher Nähe mit Alii-Fahrzeugen befindet aber dessen Trajektorien keinen Konflikt mit den Trajektorien anderer Fahrzeuge aufweist, an einem Abstimmungsprozess der Bestimmung eines konfliktfreien Vorgabe-Trajektorien-Satzes nicht teilnimmt.A preferred development of the invention provides that the vehicle checks whether there is a coordination situation with at least one Alius vehicle and it does not participate in a coordination process if its trajectories are conflict-free. This ensures that a vehicle that is in spatial proximity to Alii vehicles but whose trajectories do not conflict with the trajectories of other vehicles does not take part in a coordination process for determining a conflict-free set of default trajectories.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Abstimmung von Fahrmanövern zwischen einem Fahrzeug und mindestens einem Alius-Fahrzeug gelöst, umfassend:
- - eine Fahrsituationsanalyseeinrichtung zum Ermitteln eines geplanten Fahrpfades des Fahrzeugs sowie zum Ermitteln von Umgebungsinformationen des Fahrzeugs auf der Grundlage von Umgebungssensoren des Kraftfahrzeugs,
- - eine Trajektorienbestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer Ideal-Trajektorie für einen vorgegebenen Zeit- oder Wegbereich entlang des Fahrpfades auf der Grundlage des Fahrpfades und der Umgebungsinformationen, ferner zum Bestimmen einer Zöger-Trajektorie entlang des gleichen Fahrpfades, wobei die Zöger-Trajektorie gegenüber der Ideal-Trajektorie den gleichen Fahrpfad und eine geringere Länge aufgrund einer zeitlichen Verzögerung durch verminderte Fahrgeschwindigkeit aufweist,
- - eine Kommunikationseinrichtung zur Kommunikation mit anderen Fahrzeugen in der Umgebung (Alii-Fahrzeuge), die ausgebildet ist zum Übermitteln der Ideal-Trajektorie und der Zöger-Trajektorie an die Alii-Fahrzeuge sowie zum Empfangen der Ideal-Trajektorie und der Zöger-Trajektorie der Alii-Fahrzeuge,
- - eine Trajektorienbewertungseinrichtung, die ausgebildet ist zu ermitteln, ob eine Konfliktsituation vorliegt, wenn sich das Fahrzeug und die Alii-Fahrzeuge gemäß ihrer Ideal-Trajektorien bewegen und ausgebildet ist, bei Feststellung einer Konfliktsituation zur Bestimmung eines konfliktfreien Vorgabe-Trajektorien-Satzes für alle Fahrzeuge, die auf der Grundlage eines für alle Fahrzeuge identischen Regelsatzes für jedes Fahrzeug ausgewählt wird aus der Ideal-Trajektorie oder der Zöger- Trajektorie,
- - eine Signalausgabeeinrichtung, welche an eine anschließbare Fahrzeugkontrolleinrichtung die für das Fahrzeug ermittelte Vorgabe-Trajektorie zu deren Abfahren ausgibt beziehungsweise dem Fahrzeugführer direkte Fahranweisungen ausgibt.
- - a driving situation analysis device for determining a planned travel path of the vehicle and for determining environmental information of the vehicle on the basis of environmental sensors of the motor vehicle,
- - A trajectory determination device for determining an ideal trajectory for a predetermined time or distance range along the travel path on the basis of the travel path and the environmental information, furthermore for determining a hesitation trajectory along the same travel path, the hesitation Compared to the ideal trajectory, the trajectory has the same driving path and a shorter length due to a time delay due to reduced driving speed,
- - A communication device for communication with other vehicles in the area (Alii vehicles), which is designed to transmit the ideal trajectory and the Zöger trajectory to the Alii vehicles and to receive the ideal trajectory and the Zöger trajectory of the Alii -Vehicles,
- - A trajectory evaluation device which is designed to determine whether a conflict situation exists when the vehicle and the Alii vehicles move according to their ideal trajectories and is designed to determine a conflict-free default trajectory set for all vehicles when a conflict situation is determined which is selected on the basis of a rule set that is identical for all vehicles for each vehicle from the ideal trajectory or the Zöger trajectory,
- a signal output device which outputs the specified trajectory determined for the vehicle to a connectable vehicle control device for driving it or outputs direct driving instructions to the vehicle driver.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnungen - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details emerge from the following description in which at least one exemplary embodiment is described in detail - possibly with reference to the drawings. Identical, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference symbols.
Es zeigen:
-
1 : ein Blockdiagramm der logischen Module der erfindungsgemäßen Vorrichtung; -
2 : ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens; -
3 . ein Ablaufdiagramm eines Teils des Verfahrens von2 ; -
4 : eine schematische Darstellung eines Trajektorienpaares; -
5 : ein Anwendungsbeispiel einer Verkehrssituation an einer Kreuzung.
-
1 : a block diagram of the logic modules of the device according to the invention; -
2 : a flow chart of the method according to the invention; -
3 . FIG. 3 is a flow diagram of part of the method of FIG2 ; -
4th : a schematic representation of a pair of trajectories; -
5 : an application example of a traffic situation at an intersection.
In
Ferner umfasst die Abstimmungsvorrichtung
Die Trajektorienbewertungseinheit
Alternativ kann bei Fahrzeugen mit niedrigeren Automatisierungsgraden auch eine Fahreranweisung über eine geeignete Mensch-Maschine-Schnittstelle, zum Beispiel eine akustische oder visuelle Ausgabeeinrichtung oder auch ein haptisches Gaspedal gegeben werden.Alternatively, in vehicles with a lower level of automation, driver instructions can also be given via a suitable human-machine interface, for example an acoustic or visual output device or a haptic accelerator pedal.
Eine Überwachungseinheit
Gemäß
Im Schritt
Im Schritt
Wenn bestimmt wird, dass kein Abstimmungsbedarf besteht, wird zum Schritt
Wird hingegen im Schritt
Gemäß
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
Wenn ein konfliktfreier Vorgabe-Trajektoriensatz bestimmt werden kann, so wird das Fahrzeug im Schritt
Wenn jedoch kein konfliktfreier Vorgabe-Trajektoriensatz bestimmt werden kann, so wird im Schritt
Zurückkommend auf
Im Schritt
Im Schritt
In
Durch die im Schritt
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offen-barten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.Although the invention has been illustrated and explained in more detail by preferred exemplary embodiments, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention. It is therefore clear that there is a multitude of possible variations. It is also clear that embodiments cited by way of example really only represent examples which are not to be interpreted in any way as a limitation, for example, of the scope, the possible applications or the configuration of the invention. Rather, the preceding description and the description of the figures enable the person skilled in the art to implement the exemplary embodiments in concrete terms, whereby the person skilled in the art can make various changes, for example with regard to the function or the arrangement of individual elements mentioned in an exemplary embodiment, with knowledge of the disclosed inventive concept without leaving the scope of protection which is defined by the claims and their legal equivalents, such as further explanations in the description.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- AbstimmungsvorrichtungVoting device
- 1212
- UmfeldeinheitSurrounding unit
- 1414th
- elektronische Straßenkarteelectronic road map
- 1616
- KommunikationseinheitCommunication unit
- 1818th
- UmgebungssensorenEnvironmental sensors
- 2020th
- FahrsituationsanalyseeinheitDriving situation analysis unit
- 2222nd
- TrajektoriengenerierungseinheitTrajectory generation unit
- 2424
- TrajektorienbewertungseinheitTrajectory evaluation unit
- 2626th
- ÜberwachungseinheitMonitoring unit
- 2828
- ManöverentscheidungseinheitManeuver decision unit
- 3030th
- FahrzeugsteuereinheitVehicle control unit
- 3232
- Fahrbahnkreuzung Lane crossing
- 4040
- Ideal-TrajektorieIdeal trajectory
- 4242
- Zöger-Trajektorie Hesitant trajectory
- 50, 52, 54, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 80, 82, 84, 8650, 52, 54, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 80, 82, 84, 86
- VerfahrensschritteProcedural steps
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