DE102021213429A1 - Method of providing a fully autonomous evasive maneuver control system for a ego vehicle - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Bereitstellen eines vollautonomen Ausweichmanöver-Steuersystems für ein Ego-Fahrzeug, das auf einer Straße fährt, vorgeschlagen. In einem ersten Teil wird Erkennung und Detektion einer Umgebung des Ego-Fahrzeugs ausgeführt, um eine digitale Umgebung zu erstellen. Ferner werden zusätzliche Informationen aus der digitalen Umgebung extrahiert, um das Verhalten anderer Straßennutzer vorherzusagen, die in der digitalen Umgebung erkannt worden sind. Auch werden Positions- und Karteninformationen erfasst, um Informationen über eine Verfügbarkeit eines oder mehrerer potentieller Ausweichfelder in der Nähe des Ego-Fahrzeugs bereitzustellen, wobei die potentiellen Ausweichfelder nicht auf Ränder der Straße beschränkt sind. In einem zweiten Teil wird ein Kollisionsrisiko mit einem oder mehreren anderen Straßennutzern geschätzt und auf Basis des vorhergesagten Verhaltens der Straßennutzer, die in der digitalen Umgebung erkannt worden sind, ausgewertet. Falls eine Kollision des Ego-Fahrzeugs mit einem oder mehreren anderen Straßennutzern vorhergesagt wird, werden Positions- und Karteninformationen aus dem ersten Teil verwendet, um ein Zielausweichfeld zu identifizieren, und mindestens eine Zieltrajektorie wird berechnet, damit das Zielausweichfeld erreicht wird. Auf Basis der Trajektorie wird ein autonomes Manöver des Ego-Fahrzeugs bestimmt, und Untersysteme des Ego-Fahrzeugs werden auf das Durchführen des autonomen Manövers vorbereitet. In einem dritten Teil wird die Zieltrajektorie aus dem zweiten Teil empfangen, und die Bewegungsaktuatoren des Ego-Fahrzeugs werden gesteuert, um die Längs-, Seiten- und Vertikal-Fahrzeugdynamiken zu steuern, so dass das Ausweichfeld autonom erreicht wird.A method for providing a fully autonomous evasive maneuver control system for a ego vehicle traveling on a road is proposed. In a first part, an environment of the ego vehicle is recognized and detected in order to create a digital environment. Furthermore, additional information is extracted from the digital environment to predict the behavior of other road users identified in the digital environment. Position and map information is also recorded in order to provide information about the availability of one or more potential alternative areas in the vicinity of the ego vehicle, the potential alternative areas not being limited to the edges of the road. In a second part, a risk of collision with one or more other road users is estimated and evaluated based on the predicted behavior of the road users detected in the digital environment. If a collision of the ego vehicle with one or more other road users is predicted, position and map information from the first part is used to identify a target avoidance field and at least one target trajectory is calculated in order to reach the target avoidance field. An autonomous maneuver of the ego vehicle is determined based on the trajectory, and subsystems of the ego vehicle are prepared for performing the autonomous maneuver. In a third part, the target trajectory is received from the second part and the motion actuators of the ego vehicle are controlled to control the longitudinal, lateral and vertical vehicle dynamics so that the avoidance field is reached autonomously.
Description
Diese Anmeldung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bereitstellen eines vollautonomen Ausweichmanöver-Steuersystems für ein Ego-Fahrzeug.This application relates to a method for providing a fully autonomous evasive maneuver control system for a host vehicle.
Moderne Fahrerassistenzsysteme (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) und autonomes Fahren (Autonomous Driving, AD) sind nicht nur führende Automotiv-Technologien, sondern können auch lebensrettende Systeme sein. Ein hochmodernes Assistenzsystem ist das allgemein bekannte Evasive Maneuver Assist (EMA), bei dem Unfälle mit Objekten und Hindernissen dadurch vermieden werden, dass das Fahrzeug Hindernisse lokal und spontan detektiert, und über intelligente Algorithmen, die dem Fahrer helfen, nachdem er das Manöver durch Beginnen des Lenkens initiiert hat.Modern driver assistance systems (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) and autonomous driving (Autonomous Driving, AD) are not only leading automotive technologies, but can also be life-saving systems. A state-of-the-art assistance system is the well-known Evasive Maneuver Assist (EMA), which avoids accidents with objects and obstacles by the vehicle detecting obstacles locally and spontaneously, and via intelligent algorithms that help the driver after starting the maneuver of steering initiated.
Wie der Name EMA nahelegt, unterstützt das System (d. h. zum Teil autonom) den Fahrer aktiv, indem ein spezifisches Drehmoment auf das Lenkrad/die Lenksäule angewendet wird, um die Eingabe des Fahrers so zu kompensieren, dass ein Unfall vermieden wird.As the name EMA suggests, the system (i.e. partially autonomous) actively assists the driver by applying a specific torque to the steering wheel/column to compensate for the driver's input in a way that avoids an accident.
Aktuell ist kein Ausweichmanöver-Steuersystem verfügbar, das vollautonom handeln kann, d. h. ohne irgendeinen Eingriff des Nutzers. Somit ist es Gegenstand dieser Erfindung, ein vollautonomes Ausweichmanöver-Steuersystem für ein Ego-Fahrzeug bereitzustellen. Dieser Gegenstand wird durch die Charakteristiken der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.There is currently no evasive maneuver control system available that can act fully autonomously, i. H. without any user intervention. Thus, it is an object of this invention to provide a fully autonomous evasive maneuver control system for a ego vehicle. This object is achieved by the characteristics of the independent patent claims. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.
Es wird ein Verfahren zum Bereitstellen eines vollautonomen Ausweichmanöver-Steuersystems für ein Ego-Fahrzeug, das auf einer Straße fährt, vorgeschlagen. In einem ersten Teil wird Erkennung und Detektion einer Umgebung des Ego-Fahrzeugs ausgeführt, um eine digitale Umgebung zu erstellen. Ferner werden zusätzliche Informationen aus der digitalen Umgebung extrahiert, um das Verhalten anderer Straßennutzer vorherzusagen, die in der digitalen Umgebung erkannt worden sind. A method for providing a fully autonomous evasive maneuver control system for a ego vehicle traveling on a road is proposed. In a first part, an environment of the ego vehicle is recognized and detected in order to create a digital environment. Furthermore, additional information is extracted from the digital environment to predict the behavior of other road users identified in the digital environment.
Auch werden Positions- und Karteninformationen erfasst, um Informationen über eine Verfügbarkeit eines oder mehrerer potentieller Ausweichfelder in der Nähe des Ego-Fahrzeugs bereitzustellen, wobei die potentiellen Ausweichfelder nicht auf Ränder der Straße beschränkt sind. In einem zweiten Teil wird ein Kollisionsrisiko mit einem oder mehreren anderen Straßennutzern geschätzt und auf Basis des vorhergesagten Verhaltens der Straßennutzer, die in der digitalen Umgebung erkannt worden sind, ausgewertet. Falls eine Kollision des Ego-Fahrzeugs mit einem oder mehreren anderen Straßennutzern vorhergesagt wird, werden Positions- und Karteninformationen aus dem ersten Teil verwendet, um ein Zielausweichfeld zu identifizieren, und mindestens eine Zieltrajektorie wird berechnet, damit das Zielausweichfeld erreicht wird. Auf Basis der Trajektorie wird ein autonomes Manöver des Ego-Fahrzeugs bestimmt, und Untersysteme des Ego-Fahrzeugs werden auf das Durchführen des autonomen Manövers vorbereitet. In einem dritten Teil wird die Zieltrajektorie aus dem zweiten Teil empfangen, und die Bewegungsaktuatoren des Ego-Fahrzeugs werden gesteuert, um die Längs-, Seiten- und Vertikal-Fahrzeugdynamiken zu steuern, so dass das Zielausweichfeld autonom erreicht wird.Position and map information is also recorded in order to provide information about the availability of one or more potential alternative areas in the vicinity of the ego vehicle, the potential alternative areas not being limited to the edges of the road. In a second part, a risk of collision with one or more other road users is estimated and evaluated based on the predicted behavior of the road users detected in the digital environment. If a collision of the ego vehicle with one or more other road users is predicted, position and map information from the first part is used to identify a target avoidance field and at least one target trajectory is calculated in order to reach the target avoidance field. An autonomous maneuver of the ego vehicle is determined based on the trajectory, and subsystems of the ego vehicle are prepared for performing the autonomous maneuver. In a third part, the target trajectory is received from the second part and the motion actuators of the ego vehicle are controlled to control the longitudinal, lateral and vertical vehicle dynamics such that the target avoidance field is reached autonomously.
Mit dem vorgeschlagenen vollautonomen Ausweichmanöver-Steuersystem wird ein verbessertes Fahrerassistenzsystem bereitgestellt, das gegenüber bekannten Systemen einen vergrößerten Ausweichbereich aufweist.With the proposed fully autonomous evasive maneuver control system, an improved driver assistance system is provided, which has an enlarged evasive range compared to known systems.
Gemäß einem Aspekt werden im ersten Teil zusätzliche Informationen aus der V2X-Kommunikation erfasst und verwendet, um die digitale Umgebung zu erstellen. Das Verwenden von V2X-Kommunikation (V2X = Vehicle to Everything, was auch andere Fahrzeuge, d. h. V2V-Kommunikation, einschließt) ermöglicht es dem Ego-Fahrzeug, den Umfang an erfassten Informationen signifikant zu vergrößern. Somit kann eine zuverlässigere digitale Umgebung erstellt werden.According to one aspect, in the first part, additional information from the V2X communication is collected and used to create the digital environment. Using V2X communication (V2X=Vehicle to Everything, which also includes other vehicles, i.e. V2V communication) enables the ego vehicle to significantly increase the amount of information collected. Thus, a more reliable digital environment can be created.
Gemäß einem Aspekt sind verfügbare Ausweichfelder leere Fahrspuren und/oder Brachfelder und/oder Räume mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem anderen Objekt, z. B. Fahrzeugen, Fußgängern, Wänden und anderen Objekten, die dem Ego-Fahrzeug, insbesondere seinen Passagieren, schaden könnten. According to one aspect, available avoidance fields are empty lanes and/or fallow fields and/or areas with a certain probability of a collision with another object, e.g. B. vehicles, pedestrians, walls and other objects that could harm the ego vehicle, especially its passengers.
Gemäß einem Aspekt werden, falls eine Kollision des Ego-Fahrzeugs mit einem oder mehreren anderen Straßennutzern vorhergesagt wird, Informationen an mindestens einen Passagier des Ego-Fahrzeugs in Form eines Warnsignals und/oder eine Information in Bezug auf die Aktion, die das Ego-Fahrzeug ausführen wird, abgesetzt.In one aspect, if a collision of the ego vehicle with one or more other road users is predicted, information is provided to at least one passenger of the ego vehicle in the form of a warning signal and/or information related to the action the ego vehicle is taking is executed.
Gemäß einem Aspekt werden, falls eine Kollision des Ego-Fahrzeugs mit einem oder mehreren anderen Straßennutzern vorhergesagt wird, Informationen an einen oder mehrere Straßennutzer in Form eines Warnsignals und/oder eine Information, in welche Richtung sich das Ego-Fahrzeug bewegen wird, abgesetzt.According to one aspect, if a collision of the ego vehicle with one or more other road users is predicted, information is provided to one or more road users in the form of a warning signal and/or information in which direction the ego vehicle will move.
Gemäß einem Aspekt sind andere Straßennutzer Fahrzeuge und/oder Fußgänger. Somit ist das Verfahren nicht darauf beschränkt, eine Kollision mit Fahrzeugen zu vermeiden.In one aspect, other road users are vehicles and/or pedestrians. Thus the method is not limited to avoiding a collision with vehicles.
Gemäß einem Aspekt werden neuronale Netzwerke verwendet, um das Verhalten anderer Straßennutzer, die in der digitalen Umgebung erkannt worden sind, vorherzusagen.In one aspect, neural networks are used to predict the behavior of other road users identified in the digital environment.
Ferner wird ein Computerprogramm mit Software vorgeschlagen, um alle Schritte des Verfahrens durchzuführen, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird.Furthermore, a computer program with software is proposed to carry out all the steps of the method when run on a computer.
Ferner wird ein autonomes Ausweichmanöver-Steuersystem eines Ego-Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei das System zum Ausführen des Verfahrens angepasst ist. Gemäß einem Aspekt werden die Schritte des Verfahrens durch Verwenden mindestens einer der Steuereinheiten des Ego-Fahrzeugs und/oder durch Verwenden mindestens einer separat bereitgestellten Steuereinheit ausgeführt.Furthermore, an autonomous evasive maneuver control system of an ego vehicle is proposed, wherein the system is adapted to carry out the method. According to one aspect, the steps of the method are performed using at least one of the control units of the ego vehicle and/or using at least one separately provided control unit.
Ferner wird ein Ego-Fahrzeug vorgeschlagen, das Folgendes umfasst: mindestens einen Sensorensatz, der dazu angepasst ist, die Umgebungen des Ego-Fahrzeugs zu überwachen, und Aktuatoren, die dazu angepasst sind, die Seiten- und Längsbewegung des Ego-Fahrzeugs zu steuern, und mindestens eine Steuereinheit, die dazu angepasst ist, die Schritte des Verfahrens zu berechnen, und die in der Lage ist, mit dem Sensorensatz zum Empfangen von abgetasteten Daten und mit den Aktuatoren zu kommunizieren, um sie vollautonom auf Basis der auszuführenden berechneten Aktion zu aktivieren.Furthermore, an ego vehicle is proposed, comprising: at least one set of sensors adapted to monitor the surroundings of the ego vehicle and actuators adapted to control the lateral and longitudinal movement of the ego vehicle, and at least one control unit adapted to calculate the steps of the method and capable of communicating with the set of sensors to receive sampled data and with the actuators to activate them fully autonomously based on the calculated action to be performed .
Ausführungsform dieser Offenbarung werden als Beispiel und nicht einschränkend in den Figuren der zugehörigen Zeichnungen veranschaulicht, in denen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen und wobei gilt:
- Die
1 stellt ein Schema bereit, das das Verfahren zum Bereitstellen eines autonomen Ausweichmanöver-Steuersystems für ein Ego-Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. - Die
2 stellt ein Schema bereit, das das Verfahren zum Bereitstellen eines autonomen Ausweichmanöver-Steuersystems für ein Ego-Fahrzeug gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. - Die
3 stellt ein Diagramm bereit, das Schritte des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
- The
1 provides a schematic illustrating the method for providing an autonomous evasive maneuver control system for a host vehicle according to an embodiment of the invention. - The
2 provides a schematic illustrating the method for providing an autonomous evasive maneuver control system for a ego vehicle according to another embodiment of the invention. - The
3 provides a diagram illustrating steps of the method according to an embodiment of the invention.
Es ist anzumerken, dass in den Figuren die gleichen Bezugszeichen die gleichen Merkmale bezeichnen.It should be noted that in the figures the same reference numbers denote the same features.
Die wichtigste Errungenschaft der vorliegenden Erfindung ist es, ein vollautonomes Ausweichmanöver-Steuersystem bereitzustellen, d. h. Level 5, das die Bewegung des Ego-Fahrzeugs 1 vollständig steuern kann, d. h. in Seiten-, Längs- und Vertikalrichtung. Auch ist das vom Ego-Fahrzeug 1 auszuführende Ausweichmanöver nicht auf die Ränder der Fahrpuren L1, L2 und/oder der Straße beschränkt. Die Lösung, wie sie im Folgenden beschrieben wird, stellt ein autonomes aktives Sicherheitsmerkmal in Fällen bereit, bei denen eine Notbremsung aus irgendeinem Grund nicht möglich ist.The main achievement of the present invention is to provide a fully autonomous evasive maneuver control system, i. H. Level 5 that can fully control the movement of the
Das vollautonome Ausweichmanöver-Steuersystem wird als ein Softwareprodukt (Computerprogramm) implementiert, das von einem Computer ausgeführt werden kann. Dieses Softwareprodukt führt ein Verfahren unter Verwendung von Hardware des Ego-Fahrzeugs 1 und von Softwarekomponenten sowie Informationen aus, die von außerhalb des Ego-Fahrzeugs 1 hergeleitet werden. Das Ziel ist, eine Aktion zu berechnen, die vom Ego-Fahrzeug 1 in einer tatsächlichen Situation auszuführen ist, zu entscheiden, was zu tun ist, und vollautonom zu handeln. Zusätzlich kann eine Warnung zu einer bevorstehenden auszuführenden Aktion als Information an die Passagiere des Ego-Fahrzeugs 1, z. B. als ein einfaches Warnsignal, und/oder an einen oder mehrere andere Straßennutzer 2 - 4, die von der Aktion betroffen sind, bereitgestellt werden. Allerdings kann auch die Aktion, d. h. die Bewegung selbst, den Passagieren des Ego-Fahrzeugs 1 und/oder einem oder mehreren anderen Straßennutzern 2-4, die von der Aktion betroffen sind, bereitgestellt werden.The fully autonomous evasive maneuver control system is implemented as a software product (computer program) executable by a computer. This software product executes a method using hardware of the
Im Allgemeinen umfasst das Verfahren drei Teile, wobei der erste Teil der SEHEN-Teil, der zweite Teil der DENKEN-Teil und der dritte Teil der HANDELN-Teil ist, wie in der
In allen Ausführungsformen kann das vollautonome Ausweichmanöver-Steuersystem, das im Folgenden als EMC bezeichnet wird, mit den Sensorensätzen des Ego-Fahrzeugs 1 kommunizieren, die zum Überwachen der Umgebung des Autos verwendet werden. Solche Sensoren können sein (die Liste ist nicht beschränkt): Kameras (vorne, seitlich, hinten ...), Radare (vorne, seitlich, hinten ...), Lidars (vorne, seitlich, hinten ...), Ultraschallsensoren (vorne, seitlich, hinten ...). Auch kann das EMC mit Aktuatoren des Ego-Fahrzeugs 1 kommunizieren und Kartendateninformationen verwenden, die vom Ego-Fahrzeug 1 bereitgestellt werden. Es kann auch ermöglicht werden, mit externen Einrichtungen, wie etwa Servern (z. B. für Verkehrs-, Karteninformationen), anderen Fahrzeugen usw., zu kommunizieren (OTA, Over the Air).In all embodiments, the fully autonomous evasive maneuver control system, hereinafter referred to as EMC, can communicate with the sensor sets of the
In dem ersten Teil SEHEN verwendet das System nicht nur die fahrzeugseitigen Sensorensätze des Ego-Fahrzeugs 1, um die Umgebung des Ego-Fahrzeugs 1 zu detektieren und die digitale Umgebung zu erstellen, sondern nutzt auch z. B. tiefe neuronale Netzwerke, um weitere Merkmale zu extrahieren und das Verhalten von anderen (nicht vollautonom fahrenden) Straßennutzern 2 - 4 vorherzusagen, z. B., ob ein Fahrer im Gegenverkehr ein riskantes Überholmanöver beabsichtigt oder nicht.In the first part, SEE, the system uses not only the vehicle's sensors Sets of the
Der intelligente SEHEN-Teil verwendet auch Positions- und Karteninformationen, die vom Ego-Fahrzeug 1 hergeleitet werden. Das Ego-Fahrzeug 1 kann auch eine V2V- und V2X-Kommunikation aufbauen, z. B. mit externen Servern („Cloud“) und Fahrzeugen, um nützliche Informationen zu empfangen, wie etwa Positions- und Karteninformationen, die dem SEHEN-Teil ermöglichen, den Umfang an empfangenen Informationen signifikant zu vergrößern, was das Erstellen einer zuverlässigeren digitalen Umgebung ermöglicht. Der wichtigste Zweck des Nutzens dieser Informationen ist, dem zweiten Teil DENKEN die Verfügbarkeit von Ausweichfeldern in der Nähe des Ego-Fahrzeugs 1 bereitzustellen, auf die es sicher autonom lenken kann, um einen Unfall zu vermeiden. Diese Ausweichfelder 100 können sowohl ein Bereich auf der Straße als auch abseits der Straße sein, z. B. ein Mais- oder Brachfeld an der Seite der Straße.The intelligent VIEW part also uses position and map information derived from the
Im zweiten Teil DENKEN nutzt das System tiefe neuronale Netzwerke (AI, Artificial Intelligence, künstliche Intelligenz), um weitere Merkmale zu extrahieren und das Verhalten unterschiedlicher Straßennutzer 2 - 4 vorherzusagen. Erst dann können die gesamten komplexen Informationen ohne Weiteres verarbeitet werden, und eine Aktion kann auf Basis der tatsächlichen Situation und der Situation in naher Zukunft berechnet werden. Wie zum Beispiel in der
In dem dritten Teil HANDELN wird die Ausweichzieltrajektorie T aus dem DENKEN-Teil empfangen. Dieser Teil empfängt alle Informationen, die nötig sind, um eine auszuführende Aktion auf Basis der verfügbaren Informationen zu berechnen. Die Verantwortlichkeit des HANDELN-Teils liegt dann im Steuern der Bewegungsaktuatoren des Ego-Fahrzeugs 1, um die Längs-, Seiten- und Vertikal-Fahrzeugdynamiken zu steuern (um die Stabilität sicherzustellen), um die Zieltrajektorie T auszuführen und das gewünschte Zielausweichfeld 100 zu erreichen.In the third part ACTION, the alternative target trajectory T is received from the THINK part. This part receives all the information needed to calculate an action to be taken based on the available information. The responsibility of the ACTION part then lies in controlling the motion actuators of the
Die
Damit es in der Lage ist, diese Aktion durchzuführen, wird im ersten Teil SEHEN eine digitale Umgebung auf Basis der Erkennung und Detektion einer Umgebung des Ego-Fahrzeugs 1 erstellt. In diesem Fall wird auf der Fahrspur L1 Gegenverkehr in Form eines Lastwagens 3 und eines Motorrads 2 detektiert. Auch werden zusätzliche Informationen aus der digitalen Umgebung extrahiert, indem neuronale Netzwerke genutzt werden, um das Verhalten anderer Straßennutzer 2 - 4 vorherzusagen, die in der digitalen Umgebung erkannt worden sind (von den Sensoren des Sensorensatzes des Ego-Fahrzeugs 1 oder von anderen Sensoren, die mit dem Ego-Fahrzeug 1 kommunizieren). Außerdem werden Positions- und Karteninformationen erfasst, um Informationen über eine Verfügbarkeit eines oder mehrerer potentieller Ausweichfelder in der Nähe des Ego-Fahrzeugs 1 bereitzustellen, wobei die potentiellen Ausweichfelder nicht auf Ränder der Straße beschränkt sind. Die Positions- und Karteninformationen können aus dem Ego-Fahrzeug 1 und/oder aus externen Instanzen hergeleitet werden.In order for it to be able to carry out this action, a digital environment is created in the first part SEEING based on the recognition and detection of an environment of the
In dem zweiten Teil DENKEN wird geschätzt und ausgewertet, ob, falls das Motorrad 2 den Lastwagen 3 überholt (im Teil SEHEN vorhergesagtes Verhalten), eine Kollision zwischen dem Ego-Fahrzeug 1 und dem Motorrad 2 riskiert würde oder nicht. Auch wird ein Zielausweichfeld 100 aus den potentiellen Ausweichfeldern gewählt, wie sie im ersten Teil SEHEN aus dem Sensorensatz des Ego-Fahrzeugs 1 und zusätzlichen Informationen, z. B. aus Karten und/oder von anderen Fahrzeugen, falls verfügbar, hergeleitet worden sind. Die Ausweichfelder, einschließlich des Zielausweichfelds 100, sind nicht auf Ränder der Straße oder der Straßenspuren L1, L2 beschränkt, sondern können auch ein Brachfeld oder irgendein freier Raum sein, der ohne Kollision für das Ego-Fahrzeug 1 zugänglich ist. Ferner wird mindestens eine Ausweichzieltrajektorie T (angegeben durch den Pfeil zwischen P1 und P2) von der aktuellen Position P1 des Ego-Fahrzeugs 1 zum Erreichen des Zielausweichfelds berechnet, d. h. die Position P2 des Ego-Fahrzeugs 1. Um so schnell wie möglich zu reagieren, wird außerdem ein autonomes Manöver des Ego-Fahrzeugs 1 bestimmt, und Untersysteme des Ego-Fahrzeugs 1 werden auf das Durchführen des autonomen Manövers vorbereitet, falls nötig.In the second part THINK, it is estimated and evaluated whether, if the
Schließlich wird im dritten Teil HANDELN die Zieltrajektorie T aus dem zweiten Teil DENKEN empfangen, und die Bewegungsaktuatoren des Ego-Fahrzeugs 1 werden gesteuert, um die Längs-, Seiten- und Vertikal-Fahrzeugdynamiken zu steuern, so dass das Zielausweichfeld 100 vollautonom erreicht wird. Der HANDELN-Teil wird nur aktiv, falls eine Kollision z. B. mit einer vordefinierten Wahrscheinlichkeit vorhergesagt wird.Finally, in the third part ACTION, the target trajectory T is received from the second part THINK, and the motion actuators of the
Die
Im zweiten Teil DENKEN wird ein Kollisionsrisiko mit einem oder mehreren anderen Straßennutzern 2 - 4 geschätzt und auf Basis des vorhergesagten Verhaltens der anderen Straßennutzer 2 - 4, die in der digitalen Umgebung erkannt worden sind, ausgewertet. In diesem Fall soll das Ego-Fahrzeug 1 geradeaus auf seiner aktuellen Fahrspur L2 fahren (angegeben durch den Pfeil 10). Ferner wird vorhergesagt, dass der Lastwagen 3 dem Ego-Fahrzeug 1 nicht ausweicht, sondern seine Fahrspur L2 kreuzen wird (angegeben durch den Pfeil 30). Für das Motorrad 2, das hinter dem Lastwagen 3 fährt, wird vorhergesagt, dass es geradeaus fährt, d. h. auf seiner Fahrspur L1 bleibt (angegeben durch den Pfeil 20). Für die Fußgänger 4 wird vorhergesagt, dass sie die Straße kreuzen. Aufgrund der Tatsache, dass für den Lastwagen 3 vorhergesagt wird, dass er die Fahrspur L2 des Ego-Fahrzeugs 1 kreuzt, wird ein Kollisionsrisiko bestimmt. Somit wird ein Zielausweichfeld 100 aus den potentiellen Ausweichfeldern identifiziert und gewählt, wie sie im ersten Teil SEHEN durch den Sensorensatz des Ego-Fahrzeugs 1 und anhand von zusätzlichen Informationen, z. B. aus Karten und/oder von anderen Fahrzeugen, falls verfügbar, hergeleitet worden sind. In diesem Fall wird das Ausweichfeld 100 jenseits der Fahrspur L1 des Lastwagens 3 als verfügbar bestimmt. In dieser Ausführungsform sind auch die Ausweichfelder, einschließlich des Zielausweichfelds 100, nicht auf Ränder der Straße oder der Straßenspuren L1, L2 beschränkt, sondern können auch ein Brachfeld oder irgendein freier Raum sein, der ohne Kollision für das Ego-Fahrzeug 1 zugänglich ist.In the second part THINKING, a collision risk with one or more other road users 2-4 is estimated and evaluated on the basis of the predicted behavior of the other road users 2-4 that have been recognized in the digital environment. In this case, the
Somit berechnet das EMC eine Trajektorie T zum Erreichen des Zielausweichfelds 100, d. h. zum Bewegen von seiner aktuellen Position P1 zur neuen Position P2, ohne andere Straßennutzer zu treffen, in diesem Fall das Motorrad 2 und die Fußgänger 4. Um so schnell wie möglich zu reagieren, wird außerdem ein autonomes Manöver des Ego-Fahrzeugs 1 bestimmt, und Untersysteme des Ego-Fahrzeugs 1 werden auf das Durchführen des autonomen Manövers vorbereitet, falls nötig.Thus, the EMC calculates a trajectory T for reaching the target
Schließlich wird im dritten Teil HANDELN die Zieltrajektorie T aus dem zweiten Teil DENKEN empfangen, und die Bewegungsaktuatoren des Ego-Fahrzeugs 1 werden gesteuert, um die Längs-, Seiten- und Vertikal-Fahrzeugdynamiken zu steuern, so dass das Zielausweichfeld 100 vollautonom erreicht wird.Finally, in the third part ACTION, the target trajectory T is received from the second part THINK, and the motion actuators of the
Falls eine Kollision des Ego-Fahrzeugs 1 mit einem oder mehreren anderen Straßennutzern 2 - 4 vorhergesagt wird, können in allen Ausführungsformen Informationen an mindestens einen Passagier des Ego-Fahrzeugs 1 und/oder einen oder mehrere Straßennutzer 2 - 4 in Form eines Warnsignals, wie etwa eines visuellen, akustischen usw. Signals, und eine Information in Bezug auf die Aktion, die das Ego-Fahrzeug 1 ausführen wird, z. B. in welche Richtung sich das Ego-Fahrzeug 1 bewegen wird, abgesetzt werden.If a collision of the
In allen Ausführungsformen sind die verfügbaren Ausweichfelder 100 leere Fahrspuren und/oder Brachfelder und/oder Räume mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem anderen Objekt. Vorzugsweise ist die bestimmte Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem anderen Objekt null. Allerdings wird, falls eine Kollision nicht vermieden werden kann, eine Entscheidung in Bezug darauf getroffen, mit welchem der anderen Straßennutzer 2 - 4 das Ego-Fahrzeug 1 kollidieren wird. Diese Entscheidung ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, sie muss jedoch getroffen werden, wenn das System konzipiert wird, insbesondere der DENKEN-Teil, und kann Gegenstand gesetzlicher und/oder moralischer Anforderungen sein.In all embodiments, the
Zusätzliche Informationen können auch durch Kommunikation mit externen Ressourcen hergeleitet werden, die nützliche Informationen zum Berechnen der auszuführenden Aktion haben, z. B. Cloud-Dienste. Dies eröffnet die Möglichkeit, Zugang zu weiteren nützlichen Informationen zu haben, wie Verkehrszustände, Baustellen, Karten usw. Auch kann Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V)-Kommunikation als zusätzliche Information verwendet werden, um Informationen über Straßenzustände und Straßennutzer usw. gemeinsam zu nutzen.Additional information can also be derived by communicating with external resources that have useful information for calculating the action to be taken, e.g. B. Cloud Services. This opens up the possibility of having access to other useful information, such as traffic conditions, construction sites, maps, etc. Also, vehicle-to-vehicle (V2V) communication can be used as additional information to share information about road conditions and road users, etc .
Gemäß der Erfindung wird auch ein Ego-Fahrzeug 1 bereitgestellt, das Folgendes umfasst: mindestens einen Sensorensatz, der dazu angepasst ist, die Umgebungen des Ego-Fahrzeugs zu überwachen, und Aktuatoren, die dazu angepasst sind, die Seiten- und Längsbewegung des Ego-Fahrzeugs 1 zu steuern, und mindestens eine Steuereinheit, die dazu angepasst ist, die Schritte des Verfahrens zu berechnen, und die in der Lage ist, mit dem Sensorensatz zum Empfangen von abgetasteten Daten und mit den Aktuatoren zu kommunizieren, um sie vollautonom auf Basis der auszuführenden berechneten Aktion zu aktivieren.According to the invention there is also provided an
Das vorgeschlagene Verfahren kann in allen Arten von Fahrzeugen verwendet werden, insbesondere in Personenkraftwagen sowie in Lastwagen und Motorrädern. The proposed method can be used in all types of vehicles, in particular in passenger cars as well as in trucks and motorcycles.
Voraussetzung ist, dass das Fahrzeug in der Lage ist, vollautonom zu handeln, zumindest beim Ausführen des Ausweichmanövers. Ein Vorteil ist, dass das Ausweichmanöver nicht auf Ränder der Straße beschränkt ist. Somit eröffnet sich ein viel größerer Ausweichbereich zum Vermeiden einer Kollision zwischen Straßennutzern.The prerequisite is that the vehicle is able to act fully autonomously, at least when performing the evasive manoeuvre. An advantage is that the evasive maneuver is not limited to edges of the road. This opens up a much larger avoidance area for avoiding a collision between road users.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Ego-Fahrzeugego vehicle
- 2 - 42 - 4
-
andere Straßennutzer (Lastwagen 2, Motorrad 3, Fußgänger 4)other road users (
trucks 2,motorcycles 3, pedestrians 4) - 100100
- ZielausweichfeldTarget Dodge
- 1010
- Pfad des Ego-Fahrzeugspath of the ego vehicle
- 2020
- Pfad des Motorradspath of the motorcycle
- 3030
- Pfad des Lastwagenspath of the truck
- P1, P2P1, P2
- Position des Ego-FahrzeugsPosition of the ego vehicle
- L1, L2L1, L2
- Straßenspurenroad tracks
- TT
- Zieltrajektorietarget trajectory
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021213429.7A DE102021213429A1 (en) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | Method of providing a fully autonomous evasive maneuver control system for a ego vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102021213429.7A DE102021213429A1 (en) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | Method of providing a fully autonomous evasive maneuver control system for a ego vehicle |
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DE102021213429A1 true DE102021213429A1 (en) | 2023-06-01 |
Family
ID=86317137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021213429.7A Pending DE102021213429A1 (en) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | Method of providing a fully autonomous evasive maneuver control system for a ego vehicle |
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Citations (5)
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DE102013213171A1 (en) | 2013-07-04 | 2015-01-08 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for operating a motor vehicle in an automated driving operation |
DE102014008662A1 (en) | 2014-06-13 | 2015-12-17 | Daimler Ag | Method and device at least for reducing the consequences of a collision of a vehicle |
DE102018117561A1 (en) | 2018-07-20 | 2020-01-23 | Zf Active Safety Gmbh | Automated collision avoidance method |
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-
2021
- 2021-11-29 DE DE102021213429.7A patent/DE102021213429A1/en active Pending
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