DE102021213432A1

DE102021213432A1 - Verfahren und Steuersystem zum automatisierten Steuern eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102021213432A1
Application number: DE102021213432.7A
Authority: DE
Inventors: Johannes Habermehl
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-11-29
Filing date: 2021-11-29
Publication date: 2022-12-01

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren und ein Steuersystem (200) zum automatisierten Steuern eines Fahrzeugs (100). Ein Verkehrsteilnehmer (10) wird in einer Verkehrssituation (2) erkannt, an welcher das Fahrzeug (100) beteiligt ist. Ein Mobilitätszustand (12) des erkannten Verkehrsteilnehmers (10) wird in der Verkehrssituation (2) bestimmt. Eine stochastische Kooperationsanforderung an das Fahrzeug (100) für ein kooperatives Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) in der Verkehrssituation (2) wird festgelegt. Ein Steuerbefehl wird an eine Fahrzeugkomponente (130) des Fahrzeugs (100) zum Ausführen des kooperativen Fahrmanövers in der Verkehrssituation (2) ausgegeben. Die Erfindung beschreibt zudem ein Fahrzeug (100) mit einem derartigen Steuersystem (200).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Steuersystem zum automatisierten Steuern eines Fahrzeugs.
Stand der Technik
Im Verkehr können Gefahrensituationen durch ein kooperatives Fahren eines Verkehrsteilnehmers, bei welchem dieser mit einem weiteren Verkehrsteilnehmer kooperiert, vermieden werden. Dabei kann das kooperative Fahren üblicherweise auf einer Interaktion der Verkehrsteilnehmer basieren. Die Interaktion der Verkehrsteilnehmer kann eine direkte Kommunikation zwischen den Verkehrsteilnehmern aufweisen.
Aus der DE 10 2014 111 023 A1 ist es bekannt, dass Verkehrsteilnehmer in einer mehrdeutigen Verkehrssituation interagieren, um ein automatisiertes Fahrzeug basierend darauf in der mehrdeutigen Verkehrssituation zu steuern. Aus der DE 10 2018 217 932 A1 ist es zudem bekannt, eine Fahrstrategie eines automatisierten Fahrzeugs in Abhängigkeit eines Gefährdungspotentials für Verkehrsteilnehmer zu bestimmen.
Aus der DE 10 2017 201 048 A1 ist es weiter bekannt, einen Verkehrsfluss in einem Kreisverkehr basierend auf einer Priorisierung von Verkehrsteilnehmern zu optimieren. Aus der DE 10 2018 222 601 A1 ist es ferner bekannt, eine Kollision eines Fahrzeugs mit anderen Verkehrsteilnehmern basierend auf historischen Verkehrsdaten in einem erfassten Umfeld des Fahrzeugs zu vermeiden.
Nach dem Stand der Technik kann es jedoch erforderlich sein, Entscheidungen zum Steuern eines Fahrzeugs anhand vorgegebener Regeln zu treffen, um ein kooperatives Verhalten eines automatisiert gesteuerten Fahrzeugs zu ermöglichen beziehungsweise Gefahrensituationen in Verkehrssituationen zu vermeiden. Entscheidungen anhand vorgegebener Regeln können jedoch nicht ausreichend sein, um ein erfolgreiches Kooperatives Verhalten eines derartigen Fahrzeugs herbeizuführen.
Darstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem Aspekt ein Verfahren zum automatisierten Steuern eines Fahrzeugs. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein automatisiert betreibbares Fahrzeug handeln. Bei dem Fahrzeug kann es sich auch um ein autonomes oder teilautonomes Fahrzeug handeln, wobei das Verfahren zum autonomen oder teilautonomen Betreiben des Fahrzeugs durchgeführt werden kann. Das Fahrzeug kann grundsätzlich jedes bekannte nicht-schienengebundene Fahrzeug oder jedes bekannte schienengebundene Fahrzeug sein.
Das Verfahren weist als einen Schritt ein Erkennen eines Verkehrsteilnehmers in einer Verkehrssituation auf, an welcher das Fahrzeug beteiligt ist. Bei der Verkehrssituation kann es sich um eine mehrdeutige Verkehrssituation handeln, welche ein kooperatives Fahrmanöver von mindestens einem Verkehrsteilnehmer oder dem Fahrzeug erfordert, um die mehrdeutige Verkehrssituation aufzulösen. Bei der Verkehrssituation kann es sich auch um eine Verkehrssituation handeln, in welcher der Verkehrsteilnehmer mindestens einem weiteren Verkehrsteilnehmer Vorfahrt gewähren muss. Bei dem Fahrzeug kann es sich auch um den weiteren Verkehrsteilnehmer handeln.
Die Verkehrssituation kann an einem Knotenpunkt im Verkehr, beispielsweise an einem Kreisverkehr, einer Kreuzung oder einem Fußgängerüberweg, auftreten. Die Verkehrssituation kann auch auf einem mehrspurigen Verkehrsweg, beispielsweise einer Schnellstraße beziehungsweise einer Autobahn, auftreten. Der Verkehrsteilnehmer kann ein weiteres Fahrzeug sein. Bei dem weiteren Fahrzeug kann es sich auch um jedes bekannte nicht-schienengebundene Fahrzeug oder jedes bekannte schienengebundene Fahrzeug handeln. Der Verkehrsteilnehmer kann auch ein Fußgänger sein. Bei dem Fußgänger kann es sich um einen im Verkehr benachteiligten Verkehrsteilnehmer, beispielsweise einen körperlich beeinträchtigten Menschen oder ein Kind, handeln. Bei dem benachteiligten Verkehrsteilnehmer kann es sich daher um einen in der Verkehrssituation systematisch benachteiligten Verkehrsteilnehmer handeln.
Im Schritt des Erkennens des Verkehrsteilnehmers in der Verkehrssituation kann der Verkehrsteilnehmer mit einer auf dem Fahrzeug angeordneten Umfelderfassungssensorik erfasst werden. Der Verkehrsteilnehmer kann basierend auf mit der Umfelderfassungssensorik im Umfeld des Fahrzeugs erfassten Messdaten automatisiert erkannt werden. Die Umfelderfassungssensorik kann einen bildgebenden Sensor aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Umfelderfassungssensorik einen distanzmessenden Sensor aufweisen.
Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Bestimmen oder Klassifizieren eines Mobilitätszustands des erkannten Verkehrsteilnehmers in der Verkehrssituation auf. Der Mobilitätszustand des erkannten Verkehrsteilnehmers kann eine Rangordnung des Verkehrsteilnehmers in der Verkehrssituation aufweisen. Bei der Rangordnung kann es sich um eine Vorfahrtsrangordnung handeln. Der Mobilitätszustand kann daher eine Mobilitätsinformation zu einem Vorfahrtsrang des erkannten Verkehrsteilnehmers in der Verkehrssituation aufweisen. Alternativ oder zusätzlich zu der Rangordnung kann der Mobilitätszustand des erkannten Verkehrsteilnehmers eine Behinderung des Verkehrsteilnehmers aufweisen. Bei der Behinderung kann es sich um eine Mobilitätsbehinderung handeln. Bei der Behinderung kann es sich um eine körperliche Beeinträchtigung des Verkehrsteilnehmers, beispielsweise eine Sehbehinderung oder eine Gehbehinderung, handeln. Handelt es sich bei dem Verkehrsteilnehmer um einen Fußgänger, kann der Mobilitätszustand basierend auf einer erkannten Mobilitätshilfe, beispielsweise einer Gehhilfe oder Rollstuhls, bestimmt werden. Die Mobilitätshilfe kann von der Umfelderfassungssensorik automatisiert erfasst werden. Handelt es sich bei dem erkannten Verkehrsteilnehmer um ein Fahrzeug, kann der Mobilitätszustand basierend auf einem erkannten Fahrzeugtyp oder einem erkannten Anhänger des Fahrzeugs bestimmt werden. Bei dem erkannten Fahrzeugtyp kann es sich um ein einspuriges Fahrzeug handeln.
Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Festlegen einer stochastischen Kooperationsanforderung an das Fahrzeug für ein kooperatives Fahrmanöver des Fahrzeugs in der Verkehrssituation auf. Bei der stochastischen Kooperationsanforderung kann es sich um eine statistische Kooperationsanforderung zum statistischen Durchführen des kooperativen Fahrmanövers mit dem Fahrzeug handeln. Bei der stochastischen Kooperationsanforderung kann es sich um eine auf einem Zufallsprinzip basierende Kooperationsanforderung zu einem auf dem Zufallsprinzip basierenden Durchführen des kooperativen Fahrmanövers mit dem Fahrzeug handeln.
Der Schritt des Festlegens der stochastischen Kooperationsanforderung an das Fahrzeug kann von einem Zufallsgenerator durchgeführt werden, welcher die stochastische Kooperationsanforderung basierend auf dem Zufallsprinzip und basierend auf dem bestimmten Mobilitätszustand des erkannten Verkehrsteilnehmers festlegt. Der Schritt des Festlegens der stochastischen Kooperationsanforderung an das Fahrzeug kann auch basierend auf einer Look-Up-Tabelle durchgeführt werden, welche die stochastische Kooperationsanforderung statistisch und basierend auf dem bestimmten Mobilitätszustand des erkannten Verkehrsteilnehmers festlegt.
Das Festlegen der stochastischen Kooperationsanforderung ist somit keine vorgegebene Entscheidung, das kooperative Fahrmanöver des Fahrzeugs in der Verkehrssituation auszuführen. Vielmehr kann das Festlegen der stochastischen Kooperationsanforderung basierend auf einer Zufallsgröße durchgeführt werden. Das Ausführen des kooperativen Fahrmanövers des Fahrzeugs kann daher basierend auf einer Zufallsentscheidung festgelegt und ausgeführt werden.
Der Schritt des Festlegens der stochastischen Kooperationsanforderung wird basierend auf dem bestimmten oder klassifizierten Mobilitätszustand des erkannten Verkehrsteilnehmers durchgeführt. Die stochastische Kooperationsanforderung kann in Abhängigkeit des Mobilitätszustands festgelegt werden. Somit kann die stochastische Kooperationsanforderung in Abhängigkeit oder proportional zum Mobilitätszustand festgelegt werden. Eine Wahrscheinlichkeit zum Ausführen des kooperativen Fahrmanövers mit dem Fahrzeug kann ferner in Abhängigkeit des Mobilitätszustands festgelegt werden. Bei der Wahrscheinlichkeit kann es sich um eine Ausführungswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs für ein Ausführen des kooperativen Fahrmanövers des Fahrzeugs in der Verkehrssituation handeln.
Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Ausgeben eines Steuerbefehls an mindestens eine Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs zum Ausführen des kooperativen Fahrmanövers in der Verkehrssituation auf. Bei dem Ausführen des kooperativen Fahrmanövers kann es sich um ein unmittelbares oder verzögertes Ausführen des kooperativen Fahrmanövers handeln. Bei der Fahrzeugkomponente kann es sich um eine Längsdynamikkomponente des Fahrzeugs oder um eine Querdynamikkomponente des Fahrzeugs handeln. Die Längsdynamikkomponente des Fahrzeugs kann jede Komponente eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs sein. Die Querdynamikkomponente kann beispielsweise eine Lenkung des Fahrzeugs sein. Das kooperative Fahrmanöver kann mindestens eines von einem Lenken des Fahrzeugs, einer Fahrspurwahl durch das Fahrzeug, einem Abbremsen oder Beschleunigen des Fahrzeugs oder einem Anhalten des Fahrzeugs aufweisen. Das kooperative Fahrmanöver kann ein Verzichten auf ein vorgegebenes Fahrmanöver aufweisen.
Der Schritt des Ausgebens des Steuerbefehls wird in Abhängigkeit der festgelegten stochastischen Kooperationsanforderung durchgeführt. Das Ausgeben des Steuerbefehls kann somit basierend auf dem Zufallsprinzip durchgeführt werden. Bei dem Ausgeben kann es sich daher um ein stochastisches Ausgeben des Steuerbefehls handeln. Im Schritt des Ausgebens des Steuerbefehls kann der Steuerbefehl mit einer Ausgabewahrscheinlichkeit ausgegeben werden, welche von der festgelegten stochastischen Kooperationsanforderung abhängen kann. Bei der stochastischen Kooperationsanforderung kann es sich ferner um die Ausgabewahrscheinlichkeit des Steuerbefehls handeln.
Mit der Erfindung kann ein kooperatives Fahrmanöver basierend auf einer Stochastik mit einer Ausführungswahrscheinlichkeit durchgeführt werden, mit welcher das Fahrzeug in der Verkehrssituation automatisiert gesteuert werden kann. Ein tatsächliches Ausführen des kooperativen Fahrmanövers kann in Abhängigkeit der festgelegten stochastischen Kooperationsanforderung an das Fahrzeug durchgeführt werden. Ein Ausführen des kooperativen Fahrmanövers hängt weiter von dem Mobilitätszustand beziehungsweise einer Kooperationsbedürftigkeit des Verkehrsteilnehmers ab. Das Ausführen des kooperativen Fahrmanövers kann basierend auf einer Entscheidungswahrscheinlichkeit durchgeführt werden. Bei der Entscheidungswahrscheinlichkeit kann es sich um eine vordefinierte Entscheidungswahrscheinlichkeit handeln. Die Akzeptanz für ein kooperierendes automatisiert gesteuertes Fahrzeug kann somit mit der Erfindung gesteigert werden.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens weist dieses als einen weiteren Schritt ein Erkennen der Verkehrssituation auf, in welcher ein kooperationsbedürftiger Verkehrsteilnehmer beteiligt sein kann. Bei dem erkannten Verkehrsteilnehmer kann es sich um den kooperationsbedürftigen Verkehrsteilnehmer handeln. Der kooperationsbedürftige Verkehrsteilnehmer kann einen entsprechend eingeschränkten Mobilitätszustand aufweisen. Der Mobilitätszustand des kooperationsbedürftigen Verkehrsteilnehmers kann eine Benachteiligung des Verkehrsteilnehmers in der erkannten Verkehrssituation aufweisen. Bei der erkannten Verkehrssituation kann es sich um jede der beschriebenen Verkehrssituationen handeln, an welcher das Fahrzeug beteiligt ist.
Gemäß dieser Ausführungsform können die weiteren Schritte des Verfahrens in Abhängigkeit davon durchgeführt werden, ob die Verkehrssituation erkannt wird. Die weiteren Schritte des Verfahrens können somit dann durchgeführt werden, wenn es sich bei der Verkehrssituation um eine solche handelt, bei welcher der kooperationsbedürftige Verkehrsteilnehmer beteiligt ist. Basierend darauf kann eine Durchführung der weiteren Schritte des Verfahrens zum Steuern des Fahrzeugs aktiviert werden, um den Schritt des Ausgebens des Steuerbefehls durchzuführen. Das Verfahren kann somit in besonderer Weise ressourcenschonend zum automatisierten Steuern des Fahrzeugs mit einem auf dem Fahrzeug angeordneten Steuersystem durchgeführt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird im Schritt des Bestimmens des Mobilitätszustands des erkannten Verkehrsteilnehmers eine stochastische Kooperationsbedürftigkeit des Verkehrsteilnehmers in der Verkehrssituation bestimmt. Die stochastische Kooperationsbedürftigkeit des Verkehrsteilnehmers kann eine statistische Kooperationsbedürftigkeit des Verkehrsteilnehmers aufweisen. Die stochastische Kooperationsbedürftigkeit des Verkehrsteilnehmers kann eine Wahrscheinlichkeit angeben, mit welcher der Verkehrsteilnehmer ohne ein kooperatives Fahrmanöver in der Verkehrssituation nicht mehr benachteiligt, beispielsweise nicht mehr blockiert, ist. Das Bestimmen des Mobilitätszustands beziehungsweise der stochastischen Kooperationsbedürftigkeit kann auf mindestens einem von einer Verkehrsdichte, einer Priorisierung des Verkehrsteilnehmers und einem Verkehrsverhalten des Verkehrsteilnehmers, beispielsweise einem kooperativen oder nicht-kooperativen Verkehrsverhalten, basieren. Das Bestimmen der stochastischen Kooperationsbedürftigkeit kann auf mindestens einem von der Vorfahrtsrangordnung und dem Mobilitätszustand basieren. Die Priorisierung des Verkehrsteilnehmers kann darauf beruhen, dass der Verkehrsteilnehmer ein Einsatzfahrzeug mit einem Sondersignal ist. Die Priorisierung des Verkehrsteilnehmers kann auch darauf beruhen, welchen Fahrzeugtyp beziehungsweise welche Motorisierung der Verkehrsteilnehmer aufweist.
Der Schritt des Festlegens der stochastischen Kooperationsanforderung kann basierend auf der bestimmten stochastischen Kooperationsbedürftigkeit des Verkehrsteilnehmers durchgeführt werden. Die stochastische Kooperationsanforderung kann in Abhängigkeit oder proportional zu der stochastischen Kooperationsbedürftigkeit festgelegt werden. Ein kooperatives Fahrmanöver kann somit in Abhängigkeit einer Kooperationsbedürftigkeit des Verkehrsteilnehmers durchgeführt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Bestimmens des Mobilitätszustands des Verkehrsteilnehmers eine Vorfahrtsrangordnung des Verkehrsteilnehmers in der Verkehrssituation bestimmt werden. Die bestimmte Vorfahrtsrangordnung des Verkehrsteilnehmers kann einen Nachrang des Verkehrsteilnehmers gegenüber dem Fahrzeug aufweisen. Die bestimmte Vorfahrtsrangordnung des Verkehrsteilnehmers kann alternativ oder zusätzlich zu dem Nachrang gegenüber dem Fahrzeug einen Nachrang gegenüber einem weiteren Verkehrsteilnehmer aufweisen.
Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Festlegens der stochastischen Kooperationsanforderung basierend auf der bestimmten Vorfahrtsrangordnung des Verkehrsteilnehmers durchgeführt werden. Weist der erkannte Verkehrsteilnehmer eine niedrige Vorfahrtsrangordnung auf, kann eine hohe stochastische Kooperationsanforderung an das Fahrzeug für das kooperative Fahrmanöver festgelegt werden. Eine Ausführungswahrscheinlichkeit eines kooperativen Fahrmanövers gegenüber dem benachteiligten Verkehrsteilnehmer kann entsprechend hoch festgesetzt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Bestimmens des Mobilitätszustands des erkannten Verkehrsteilnehmers eine Mobilitätsbehinderung des Verkehrsteilnehmers bestimmt werden. Die bestimmte Mobilitätsbehinderung des Verkehrsteilnehmers kann einen höheren Grad an einer Mobilitätsbehinderung gegenüber mindestens einem weiteren Verkehrsteilnehmer aufweisen.
Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Festlegens der stochastischen Kooperationsanforderung basierend auf der bestimmten Mobilitätsbehinderung des Verkehrsteilnehmers durchgeführt werden. Weist der erkannte Verkehrsteilnehmer eine höheren Grad an einer Mobilitätsbehinderung gegenüber dem mindestens einen weiteren Verkehrsteilnehmer auf, kann eine hohe stochastische Kooperationsanforderung an das Fahrzeug für das kooperative Fahrmanöver festgelegt werden. Eine Ausführungswahrscheinlichkeit eines kooperativen Fahrmanövers gegenüber dem benachteiligten Verkehrsteilnehmer kann entsprechend hoch festgesetzt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Festlegens der stochastischen Kooperationsanforderung an das Fahrzeug eine Ausführungswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs für ein Ausführen des kooperativen Fahrmanövers des Fahrzeugs in der Verkehrssituation festgelegt werden. Die Ausführungswahrscheinlichkeit kann festlegen, mit welcher Wahrscheinlichkeit das Fahrzeug das kooperative Fahrmanöver tatsächlich in der Verkehrssituation ausführt. Das Ausführen des kooperativen Fahrmanövers des Fahrzeugs kann somit in Abhängigkeit der Ausführungswahrscheinlichkeit durchgeführt werden.
Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Ausgebens des Steuerbefehls in Abhängigkeit, beispielsweise in stochastischer beziehungsweise statistischer Abhängigkeit, der festgelegten Ausführungswahrscheinlichkeit durchgeführt werden. Das Ausgeben des Steuerbefehls kann somit mit der festgelegten Ausführungswahrscheinlichkeit ausgegeben werden, um das kooperative Fahrmanöver basierend auf der Ausführungswahrscheinlichkeit tatsächlich durchzuführen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Festlegens der stochastischen Kooperationsanforderung an das Fahrzeug eine Erfolgswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs für ein Ausführen des kooperativen Fahrmanövers des Fahrzeugs in der Verkehrssituation festgelegt werden. Die Erfolgswahrscheinlichkeit kann festlegen, mit welcher Wahrscheinlichkeit das kooperative Fahrmanöver des Fahrzeugs zielführend ist. Unter dem Begriff zielführend kann verstanden werden, dass mit dem kooperativen Fahrmanöver dem Verkehrsteilnehmer ermöglicht wird, wieder an dem Verkehr in der Verkehrssituation teilzunehmen. Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Ausgebens des Steuerbefehls in stochastischer beziehungsweise statistischer Abhängigkeit der festgelegten Erfolgswahrscheinlichkeit durchgeführt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Ausgeben eines Steuersignals an eine Signalisierungseinrichtung des Fahrzeugs zum Signalisieren des in der Verkehrssituation mit dem Fahrzeug auszuführenden kooperativen Fahrmanövers aufweisen. Der Schritt kann vor dem Schritt des Ausgebens des Steuerbefehls an die mindestens eine Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs durchgeführt werden. Bei der Signalisierungseinrichtung kann es sich um eine visuelle Signalisierungseinrichtung zum Ausgeben eines visuellen Signals in der Verkehrssituation handeln. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei der Signalisierungseinrichtung um eine akustische Signalisierungseinrichtung zum Ausgeben eines akustischen Signals in der Verkehrssituation handeln. Somit kann dem Verkehrsteilnehmer das auszuführende kooperative Fahrmanöver effizient signalisiert werden. Das Steuersignal kann in einem weiteren Schritt des Verfahrens auch an ein weiteres Fahrzeug, beispielsweise ein automatisiert betreibbares Fahrzeug, kommuniziert werden, um das weitere Fahrzeug basierend auf dem kommunizierten Steuersignal anzusteuern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann das Fahrzeug ein Steuersystem aufweisen, welches die Schritte des Verfahrens autark durchführen kann. Das Verfahren kann somit unabhängig von einer Interaktion des Fahrzeugs mit dem Verkehrsteilnehmer durchgeführt werden. Daher kann auch das kooperative Fahrmanöver autark und unabhängig von einer Interaktion des Fahrzeugs mit dem Verkehrsteilnehmer durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren somit unabhängig von einer Interaktion des Fahrzeugs mit einer Infrastruktur in der Verkehrssituation durchgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Steuersystem zum automatisierten Steuern eines Fahrzeugs. Das Steuersystem kann eingerichtet sein, um das Verfahren gemäß dem vorhergehenden Aspekt durchzuführen. Das Steuersystem kann entsprechende Einrichtungen und Schnittstellen aufweisen, um jeden Schritt von den zu dem Verfahren gemäß dem vorhergehenden Aspekt beschriebenen Schritten durchzuführen.
Das Steuersystem weist eine Erkennungseinrichtung zum Erkennen eines Verkehrsteilnehmers in einer Verkehrssituation auf. Die Erkennungseinrichtung kann die zu dem vorhergehenden Aspekt beschriebene Umfelderfassungssensorik aufweisen. Das Fahrzeug kann an der Verkehrssituation beteiligt sein. Das Steuersystem weist eine Steuereinrichtung zum Ausgeben eines Steuerbefehls an mindestens eine Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs zum Ausführen eines kooperativen Fahrmanövers in der Verkehrssituation auf. Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um einen Mobilitätszustand des erkannten Verkehrsteilnehmers in der Verkehrssituation zu bestimmen.
Die Steuereinrichtung ist eingerichtet, um eine stochastische Kooperationsanforderung an das Fahrzeug für ein kooperatives Fahrmanöver des Fahrzeugs in der Verkehrssituation festzulegen. Die stochastische Kooperationsanforderung kann basierend auf dem bestimmten Mobilitätszustand des erkannten Verkehrsteilnehmers festgelegt werden. Die Steuereinrichtung ist zudem eingerichtet, um den Steuerbefehl in Abhängigkeit der festgelegten stochastischen Kooperationsanforderung bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Fahrzeug, welches ein Steuersystem gemäß dem vorhergehenden Aspekt zum automatisierten Steuern des Fahrzeugs aufweist. Das Fahrzeug kann, wie zu den vorhergehenden Aspekten beschrieben, ausgebildet sein. Ausführungsformen und Merkmale eines Aspekts der vorliegenden Erfindung können entsprechende Ausführungsformen und Merkmale eines anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung bilden.
Figurenliste

1 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit einem Steuersystem gemäß einer jeweiligen Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Verfahrensschritten zum Durchführen eines Verfahrens zum automatisierten Steuern des Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 100, welches ein Steuersystem 200 zum automatisierten Steuern des Fahrzeugs 100 aufweist. Das Steuersystem 200 weist eine Steuereinrichtung 120 zum Steuern einer Fahrzeugkomponente 130 auf. Bei der Fahrzeugkomponente 130 handelt es sich gemäß einer Ausführungsform um eine Längsdynamikkomponente des Fahrzeugs 100. Bei der Fahrzeugkomponente 130 handelt es sich gemäß einer weiteren Ausführungsform um eine Querdynamikkomponente des Fahrzeugs 100. Das Steuersystem 200 weist zudem eine Erkennungseinrichtung 110 zum Erkennen eines Verkehrsteilnehmers 10 auf, welcher sich im Umfeld des Fahrzeugs 100 aufhält. Die Erkennungseinrichtung 110 weist gemäß einer Ausführungsform eine Umfelderfassungssensorik zum Erfassen des Verkehrsteilnehmers 10 auf.
Das Fahrzeug 100 und der Verkehrsteilnehmer 10 halten sich in einer Verkehrssituation 2 auf. Die Verkehrssituation 2 weist eine in 1 nicht gezeigte Verkehrsinfrastruktur auf, in welchem sich das Fahrzeug 100 und der Verkehrsteilnehmer 10 aufhalten. Bei der Verkehrsinfrastruktur handelt es sich gemäß einer Ausführungsform um einen Knoten im Verkehr, beispielsweise um eine Kreuzung, einen Kreisverkehr oder eine Fußgängerüberweg. Gemäß einer Ausführungsform hat der Verkehrsteilnehmer 10 in der Verkehrssituation 2 Nachrang gegenüber dem Fahrzeug 100.
Der Verkehrsteilnehmer 10 weist in der Verkehrssituation 2 einen Mobilitätszustand 12 auf. Gemäß einer Ausführungsform ist der Mobilitätszustand 12 eine Vorfahrtsrangordnung des Verkehrsteilnehmers 10 gegenüber dem Fahrzeug 100, wobei der Verkehrsteilnehmer 10 Nachrang gegenüber dem Fahrzeug 100 aufweist. Mit anderen Worten, das Fahrzeug 100 ist gegenüber dem Verkehrsteilnehmer 2 vorfahrtsberechtigt. Das Fahrzeug 100 ist eingerichtet, ein kooperatives Fahrmanöver ausführen zu können, mit welchem dem Verkehrsteilnehmer 10 Vorrang gewährt wird, obwohl der Verkehrsteilnehmer 10 gegenüber dem Fahrzeug 100 in der Verkehrssituation 2 Nachrang hat. Das Fahrzeug 100 weist eine Signalisierungseinrichtung 105 auf, mit welcher das Fahrzeug 100 dem Verkehrsteilnehmer 10 signalisiert, dass es das kooperative Fahrmanöver ausführt, um dem Verkehrsteilnehmer 10 Vorrang zu gewähren.
2 zeigt schematisch Verfahrensschritte S0 bis S5 in einer zeitlichen Abfolge zum automatisierten Steuern des Fahrzeugs 100. Die Verfahrensschritte werden von dem Steuersystem 200, welches auf dem Fahrzeug 100 angeordnet ist, autark durchgeführt.
In einem ersten Verfahrensschritt S0 wird von der Erkennungseinrichtung 110 erkannt, dass die Verkehrssituation 2 vorliegt, in welcher der Verkehrsteilnehmer 10 gegenüber dem Fahrzeug 100 einen eingeschränkten Mobilitätszustand aufweist. Der eingeschränkte Mobilitätszustand resultiert gemäß einer Ausführungsform aus dem Nachrang des Verkehrsteilnehmers 10 gegenüber dem Fahrzeug 100. In einem weiteren Schritt S1 wird der Verkehrsteilnehmer 10 in der Verkehrssituation 2 von der Erkennungseinrichtung 110 erkannt.
Noch in einem weiteren Schritt S2 wird von der Steuereinrichtung 120 der Mobilitätszustand 12 des Verkehrsteilnehmers 10 in der Verkehrssituation 2 bestimmt. In einem darauffolgenden Schritt S3 wird eine stochastische Kooperationsanforderung 102 an das Fahrzeug für das kooperative Fahrmanöver des Fahrzeugs 100 in der Verkehrssituation 2 festgelegt. Die stochastische Kooperationsanforderung 102 wird in Abhängigkeit des Mobilitätszustands 12 festgelegt.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Steuereinrichtung 120 einen nicht gezeigten Zufallsgenerator auf, welcher die stochastische Kooperationsanforderung 102 in Abhängigkeit des bestimmten Mobilitätszustands 12 festlegt. Gemäß einem weiteren Schritt S4 gibt die Steuereinrichtung 120 einen Steuerbefehl an die Fahrzeugkomponente 130 aus, um das kooperative Fahrmanöver in der Verkehrssituation 2 auszuführen. Das Ausgeben des Steuerbefehls wird in Abhängigkeit der stochastischen Kooperationsanforderung 102 durchgeführt.
In einem weiteren optionalen Schritt S5 gibt die Steuereinrichtung 120 ein Steuersignal an die Signalisierungseinrichtung 105 aus, um dem Verkehrsteilnehmer 10 mit dieser das kooperative Fahrmanöver zu signalisieren. Der Schritt S5 kann parallel oder vor dem Schritt S4 durchgeführt werden.
Bezugszeichenliste

2: Verkehrssituation
10: Verkehrsteilnehmer
12: Mobilitätszustand
100: Fahrzeug
102: stochastische Kooperationsanforderung
105: Signalisierungseinrichtung
110: Erkennungseinrichtung
120: Steuereinrichtung
130: Fahrzeugkomponente
200: Steuersystem
S0: Erkennen Verkehrssituation
S1: Erkennen Verkehrsteilnehmer
S2: Bestimmen Mobilitätszustand
S3: Festlegen Kooperationsanforderung
S4: Ausgeben Steuerbefehl
S5: Ausgeben Steuersignal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014111023 A1 [0003]
DE 102018217932 A1 [0003]
DE 102017201048 A1 [0004]
DE 102018222601 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum automatisierten Steuern eines Fahrzeugs (100), mit den Schritten: Erkennen (S1) eines Verkehrsteilnehmers (10) in einer Verkehrssituation (2), an welcher das Fahrzeug (100) beteiligt ist, Bestimmen (S2) eines Mobilitätszustands (12) des erkannten Verkehrsteilnehmers (10) in der Verkehrssituation (2), gekennzeichnet durch die weiteren Schritte: Festlegen (S3) einer stochastischen Kooperationsanforderung (102) an das Fahrzeug (100) für ein kooperatives Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) in der Verkehrssituation (2), wobei der Schritt des Festlegens (S3) der stochastischen Kooperationsanforderung (102) basierend auf dem bestimmten Mobilitätszustand (12) des erkannten Verkehrsteilnehmers (10) durchgeführt wird, und Ausgeben (S4) eines Steuerbefehls an mindestens eine Fahrzeugkomponente (130) des Fahrzeugs (100) zum Ausführen des kooperativen Fahrmanövers in der Verkehrssituation (2), wobei der Schritt des Ausgebens (S4) des Steuerbefehls in Abhängigkeit der festgelegten stochastischen Kooperationsanforderung (102) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt eines Erkennens (S0) der Verkehrssituation (2), in welcher ein kooperationsbedürftiger Verkehrsteilnehmer beteiligt sein kann, wobei die weiteren Schritte des Verfahrens in Abhängigkeit davon durchgeführt werden, ob die Verkehrssituation (2) erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Bestimmens (S2) des Mobilitätszustands (12) des erkannten Verkehrsteilnehmers (10) eine stochastische Kooperationsbedürftigkeit des Verkehrsteilnehmers (10) in der Verkehrssituation (2) bestimmt wird, wobei der Schritt des Festlegens (S3) der stochastischen Kooperationsanforderung (102) basierend auf der bestimmten stochastischen Kooperationsbedürftigkeit des Verkehrsteilnehmers (10) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Bestimmens (S2) des Mobilitätszustands (12) des erkannten Verkehrsteilnehmers (10) eine Vorfahrtsrangordnung des Verkehrsteilnehmers (10) in der Verkehrssituation (2) bestimmt wird, wobei der Schritt des Festlegens (S3) der stochastischen Kooperationsanforderung (102) basierend auf der bestimmten Vorfahrtsrangordnung des Verkehrsteilnehmers (10) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Bestimmens (S2) des Mobilitätszustands (12) des erkannten Verkehrsteilnehmers (10) eine Mobilitätsbehinderung des Verkehrsteilnehmers (10) bestimmt wird, wobei der Schritt des Festlegens (S3) der stochastischen Kooperationsanforderung (102) basierend auf der bestimmten Mobilitätsbehinderung des Verkehrsteilnehmers (10) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Festlegens (S3) der stochastischen Kooperationsanforderung (102) an das Fahrzeug (100) eine Ausführungswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs (100) für ein Ausführen des kooperativen Fahrmanövers des Fahrzeugs (100) in der Verkehrssituation (2) festgelegt wird, und der Schritt des Ausgebens (S4) des Steuerbefehls in Abhängigkeit der festgelegten Ausführungswahrscheinlichkeit durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt eines Ausgebens (S5) eines Steuersignals an eine Signalisierungseinrichtung (105) des Fahrzeugs (100) zum Signalisieren des in der Verkehrssituation (2) mit dem Fahrzeug (100) auszuführenden kooperativen Fahrmanövers.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (100) ein Steuersystem (200) aufweist, welches die Schritte des Verfahrens autark durchführt.
Steuersystem (200) zum automatisierten Steuern eines Fahrzeugs (100), mit einer Erkennungseinrichtung (110) zum Erkennen eines Verkehrsteilnehmers (10) in einer Verkehrssituation (2), an welcher das Fahrzeug (100) beteiligt ist, und einer Steuereinrichtung (120) zum Ausgeben eines Steuerbefehls an mindestens eine Fahrzeugkomponente (130) des Fahrzeugs (100) zum Ausführen eines kooperativen Fahrmanövers in der Verkehrssituation (2), wobei die Steuereinrichtung (120) eingerichtet ist, um einen Mobilitätszustand (12) des erkannten Verkehrsteilnehmers (10) in der Verkehrssituation (2) zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (120) eingerichtet ist, um eine stochastische Kooperationsanforderung (102) an das Fahrzeug (100) für ein kooperatives Fahrmanöver des Fahrzeugs (100) in der Verkehrssituation (2) festzulegen, wobei die stochastischen Kooperationsanforderung (102) basierend auf dem bestimmten Mobilitätszustand (12) des erkannten Verkehrsteilnehmers (10) festgelegt wird, und dass die Steuereinrichtung (120) eingerichtet ist, um den Steuerbefehl in Abhängigkeit der festgelegten stochastischen Kooperationsanforderung (102) bereitzustellen.
Fahrzeug (100), welches ein Steuersystem (200) nach Anspruch 9 zum automatisierten Steuern des Fahrzeugs (100) aufweist.