用于将车辆导引到有限地看得到的交通节点的方法与流程

本发明涉及一种用于通过控制器使车辆慢进到目标位置、特别是慢进到交通节点前的方法。此外，本发明还涉及一种控制器、一种计算机程序以及一种能机读的存储介质。

背景技术：

在城市交通中，自动运行的车辆也应当在没有优先行驶权的情况下有能力拐弯或并入交通空隙。没有优先行驶权的行驶操作在这种相互关系下也称为不安全的行驶操作。

在大多数的交通状况中，自动运行的车辆需要在开始不安全的行驶操作之前停在停车线或规定的停止位置处。

这种做法可能是不利的，因为在停车线处，车辆传感装置的检测范围的尺寸经常受到障碍物的限制。此外，有提高的交通流量的交通状况可能会额外妨碍车辆传感装置的检测范围并且使诸如并入交通空隙之类的未来的行驶操作变得困难。

技术实现要素：

本发明的任务可以在于，建议一种用于最大化车辆传感器的检测范围并且用于提高交通安全性的方法。

该任务借助独立权利要求的相应的主题解决。本发明的有利的设计方案是各从属权利要求的主题。

按照本发明的一个方面，提供了一种用于通过控制器使车辆慢进到目标位置、特别是慢进到交通节点之前的方法。控制器在此可以承担起车辆的行为规划或者设计成行为规划模块的形式。

交通节点可以例如是十字路口、引道、环岛交通等。交通节点在此可以从车辆的停车位置在驶过交通节点之前能有限地看到。

控制器在此可以开始或结束能自动运行的车辆的开动或者到停车线或停止位置的慢进或缓慢接近。控制器尤其可以确保对能自动运行的车辆的合规的控制。

在一个步骤中，在车辆停在停止位置处时，接收车辆传感装置的和/或基础设施侧的传感装置的传感器数据。在此可以检查，车辆传感装置的检测范围是否受限或者是否被物体或障碍物遮蔽。这可以通过对物体的识别借助所接收到的传感器数据求出。停止位置可以优选处在停车线处，停车线在驶过交通节点之前通过评估传感器数据探测到。

借助所接收到的传感器数据，对超过停车位置和慢进到沿行驶方向布置在停车位置后的目标位置执行风险/效用计算。

在风险/效用计算时，根据与停止位置的距离求出风险和效用并且紧接着进行对比。风险和效用的这种对比可以以减法的形式或通过算法完成。通过风险和效用的对比可以求出风险/效用计算的结果。若风险/效用计算的结果在间距-距离表中示出，那么所述结果优选具有最大值，其表明效用与风险的特别是最优的比。

优选可以在与停止位置的这种距离中确定目标位置，在目标位置处，间距-距离表的值或风险/效用计算的结果相比在停止位置处的结果变大。

备选或附加地可以在与停止位置的这种间距中确定目标位置，间距-距离表的最大值处在该目标位置处。

例如可以将检测范围的尽可能大的尺寸视作效用并且将碰撞概率视作风险。风险在此能以相反的形式作为安全因子在风险/效用计算中考虑到。碰撞概率和可用的检测范围的大小或尺寸可以被抽象化并且可选加权，以便实现对冲或对比。

当检测范围的尺寸尽可能接近周围环境传感装置的理论上最大可能的尺寸并且碰撞概率可忽略地很小时，风险/效用计算的结果例如可以是最大值。

在针对目标位置的风险/效用计算时可以考虑到，车辆插入到横向交通的车道中有多远并且由此权衡相对形式为检测范围的变大的尺寸的效用的可能的碰撞风险或事故风险。

优选仅当车辆向前行驶和/或超过停止位置对车辆而言是安全的是，才超过停止位置。由此可以防止，慢进到交通节点中是车辆的一种安全风险。检查超过停止位置对车辆而言是否安全，可以例如通过评估涉及到靠近的交通参与者的测量数据和求出与所述交通参与者或靠近的交通参与者的碰撞风险完成。当所求出的碰撞风险低于预定的阈值时，超过例如就被评估为是安全的。

紧接着，当风险/效用计算的结果相比在停止位置处的风险/效用计算的结果改进时，开始使车辆从停止位置逐步靠近至少一个目标位置。因此当车辆传感装置的检测范围的尺寸相比车辆传感装置在停车线处的检测范围的尺寸有所改进或扩大时，由此才能驶过停止位置或停车线。为了作出这一决定，控制器可以针对与停车线间隔开的不同的目标位置模拟车辆传感装置的检测范围的面积或体积。紧接着可以执行对相应的所模拟的可见度的对比。尽可能提前识别靠近的交通参与者可以考虑作为所述对比的标准。在模拟时，可以求出在不同的目标位置处的车辆传感装置的检测范围的尺寸并且将其用于风险/效用计算。碰撞风险的计算在此可以与在目标位置处的检测范围的变大的尺寸的效用进行对比，以便获得风险/效用计算的结果。

风险/效用计算的结果可以例如具有在0至1或0%至100%的值域内的任意的值。风险/效用计算的特别正面的结果可以是具有1或100%的值并且风险/效用计算的特别负面的结果具有0或0%的值。在此，在风险/效用计算的正面的结果下，优点或效用占主导。在风险/效用计算的负面的结果下，风险、特别是可能的碰撞风险占主导。

在风险/效用计算中，可以特别是权衡，车辆传感装置的检测范围的尺寸变大的优点是否证明在驶过横向交通的车道时的更高的事故风险。

通过所述方法可以使自动运行的车辆谨慎地靠近看不清楚的或能见度很差的交通节点，以便实施不安全的行驶操作。尤其可以通过所述方法提前探测到交通参与者并且因此获得足够的时间窗口来实现行驶操作。通过使车辆谨慎靠近与该车辆交叉的车道，可以使这个车辆更为快速地并入到交通空隙中。同时可以通过所述方法禁止过长时间堵塞十字路口。

车辆传感装置的检测范围在不受限制的车辆周围设计成圆形、椭圆形、矩形、三角形、多边形等。车辆传感装置的检测范围或扫描范围的尺寸尤其由相应的车辆传感器的最大的工作半径和扫描角形成。视车辆周围环境而定，检测范围可能受到限制或被遮蔽，检测范围的尺寸因此变小。

所述方法可以优选实现为是通用的和能实时的方案，其考虑到了静态的和/或动态的障碍物和车辆传感装置的检测范围的限制。

所述方法例如可以使用在不同的不安全的行驶操纵中。这种不安全的行驶操纵可以是在红灯阶段的右转弯或左转弯、从辅道切入到或并入到主道、不安全地通过道路的十字路口、驶过没有交通指示牌的十字路口等。

此外，自动运行的车辆可以借助所述方法通过谨慎地靠近交通节点实施人类行为，所述人类行为优化了车辆传感装置的可见度并且在遵循安全方面的同时实现了车辆的动态操作。

按照本发明的另一个方面，提供了一种控制器，其中，该控制器设置用于，实施所述方法。控制器可以例如是车辆侧的控制器、车辆外部的控制器或车辆外部的服务器单元，如云系统。

此外，按照本发明的一个方面，还提供了一种计算机程序，其包括指令，指令在通过计算机或控制器运行计算机程序时促使这个计算机实施按本发明的方法。按照本发明的另一个方面，还提供了一种能机读的存储介质，其上储存有按本发明的计算机程序。

车辆在此可以按照bast标准辅助地、部分自动地、高度自动地和/或全自动地或者无人驾驶地运行。车辆例如可以设计成陆上车辆，如机器人、无人机、轨道车辆、自动驾驶出租车、工业机器人、商用车辆、公共汽车，设计成空中车辆或者设计成水上车辆。

在一种实施例中，根据停止位置的间距确定风险和效用。紧接着求出间距，在该间距下，存在形式为风险/效用计算的结果的效用和风险的对冲的最大值。在另一个步骤中，确定了与停止位置有间距的目标位置，在该间距下，风险/效用计算的结果构成最大值。紧接着控制器可以产生相应的控制指令来驶向所确定的目标位置。由此可以连续地或者在限定的步骤中从停止位置出发扩大间距并且针对相应的间距计算出风险/效用计算的相应的结果。这可以通过编制结果-间距表完成，其绘出了风险/效用计算的与间距相关的结果。若在结果-间距表中探测到了最大值，那么可以中断间距的进一步扩大并且在最大值下的间距用于从停止位置起设置目标位置。

与状况相关地计算风险/效用计算的结果。

尤其可以针对不同的目标位置实时地通过车辆的运动或者通过模拟相应的目标位置处车辆传感装置的检测范围求出风险/效用计算。风险/效用计算可以优选提供对车辆传感装置的可用程度的评估。受物体强烈妨碍的车辆传感装置的风险/效用计算例如要比不受妨碍的车辆传感装置的风险/效用计算更差。车辆传感装置的检测范围的最大的尺寸和也能探测到远距离的交通参与者的可能性尤其对风险/效用计算起决定作用。

可以例如借助车辆传感装置的检测范围的当前的或模拟的尺寸相比所述检测范围的理论上不受阻碍的或最大可能的尺寸求出车辆传感装置的可用程度。

目标位置可以连续地或者在限定的或分散的步骤中进行。每个步骤可以与在交叉的车道和停车线之间的例如几厘米或几米的间距相关。

车辆传感装置的涉及到一条或多条车道的检测范围优选可能对计算风险/效用计算很重要。横跨车辆的车道例如可以为了尽可能提前探测到交通参与者而用作是对风险/效用计算的计算重要的车道。

按照另一种实施方式，在达到目标位置时和/或风险/效用计算的最大的结果时，产生了用于让车辆停车或用于执行驶入到与车辆的车道交叉的道路上的驶入操作的控制指令。驶入操作在此可以是不安全的行驶操作。通过达到风险/效用计算的最大的结果可以特别快速地并入或驶入到新的车道上和/或实现车辆传感装置涉及到所规划的车道的检测范围的特别大的尺寸。

按照另一个实施例，在超过停止位置时，通过车辆连续地执行风险/效用计算。优选求出在可能的目标位置处车辆传感装置的不同的检测范围以识别碰撞风险，其中，基于车辆传感装置的检测范围的最大的尺寸计算目标位置，由车辆驶向该目标位置。对此控制器位置产生了控制指令，车辆通过该控制指令驶向所固定的目标位置。

可以优选以小的速度、例如步速来驶向其中一个固定的或多个固定的目标位置。通过设置目标位置可以在不同的位置处评估车辆传感装置的可能的检测范围。此外，可以在任意目标位置处求出针对车辆的风险和优点。优选可以选择使车辆驶向这样的目标位置，在该目标位置处，风险最小并且优点最大。

按照另一种实施方式，当车辆传感装置的检测范围的尺寸预计变大和/或到与车辆的车道交叉的车道上的驶入预计简化时，开始慢进到目标位置。通过这种措施可以除了扩大车辆传感装置的检测范围的尺寸外也将特别简单和快速地进入到车道上作为是计算风险/效用计算的起决定作用的标准。检测范围的尺寸的扩大可以例如通过增加检测范围的面积和/或体积求出。当在之前车辆所驶向的目标位置处，交通状况允许了相应的不安全的行驶操作时，控制器尤其可以导入用于导入不安全的行驶操作的控制指令。

按照另一种实施例，使用车辆的车辆传感装置的、基础设施侧的传感装置的和/或来自车辆的周围的交通参与者的车辆传感装置的传感器数据来执行风险/效用计算。由此可以通过控制器接收和评估大量的传感器数据，以便求出最优的目标位置并且以最小的风险使车辆驶到交通节点处或交通节点中。传感器数据尤其可以通过一个或多个通信连接、例如car-2-x或car-2-car通信连接传递。通过使用其它的交通参与者和诸如交通信号灯设备之类的基础设施单元的传感器数据，可以使控制器获得交通状况的全景图，该全景图不那么强烈地受到物体或障碍物的妨碍。

按照另一种实施方式，检查车辆的周围是否存在人，其中，在车辆慢进到目标位置之前最小化对车辆的周围的人或物体的危害。当人或骑自行车的人想要穿过车辆的车道时，例如可以由此通过控制器禁止驶越停止位置。此外，可以防止将目标位置设置在人行道或斑马线上。

按照另一种实施例，将有关车辆的特性的信息和交通规则储存在控制器中并且在所述风险/效用计算时考虑到。通过这种措施可以即使在不安全的行驶操纵时也确保了对车辆的合规的驶向。车辆例如可以先停在停止标志处，以便紧接着驶向进一步的目标位置。此外，可以避免干扰车道的有优先行驶权或更高优先权的交通参与者。

可以优选将驶向至少一个目标位置的车辆的速度设定得这样小，使得横跨车辆的交通参与者不会被所述车辆吓到并且由此通过导入制动操作作出反应。为此，车辆可以特别缓慢地或以递减的速度驶向目标位置。

附图说明

接下来借助强烈简化的示意图更为详细地阐释本发明的优选的实施例。图中：

图1-3是用于阐明按照一种实施方式使车辆慢进到目标位置的方法的第一种交通状况的俯视图；

图4-5是用于阐明按照一种实施方式使车辆慢进到目标位置的方法的第二种交通状况的俯视图；

图6是用于检查超过停止位置的示意性的流程图。

具体实施方式

图1至3示出了用于阐明按照一种实施方式使车辆2慢进到目标位置z的方法的第一种交通状况1的俯视图。目标位置z作为目标位置由车辆侧的控制器4求出，其具有最大的风险/效用计算或所述风险/效用计算的最大的结果。车辆2可以沿行驶方向f驶向目标位置z。在最大的风险/效用计算下，检测范围18的效用或尺寸是最大的，并且例如由于与其它交通参与者的碰撞引起的针对车辆2的风险则是最小的。

为了算出风险/效用计算，控制器4可以接收车辆传感装置6的传感器数据。此外，控制器4可以接收交通参与者8和/或基础设施单元10的传感器数据。为此，可以建立起通信连接12以接收在车辆外部求出的传感器数据。示意性示出了车辆传感装置6的检测范围18或可见程度。

车辆传感装置6在所示实施例中受到静止的障碍物14的妨碍。因此可能使横跨车辆2的车道16上的交通参与者8无法被车辆传感装置6看到。该交通参与者8可以备选或附加地是动态的障碍物。

图1示出了车辆2，其停在停止位置s处。停止位置s对应停车线。在停止位置s处，由于障碍物14而妨碍了车辆2的车辆传感装置6的可见度18。尤其无法看到与车辆2相交的车道16。

出于这个原因，目标位置z由控制器4确定，目标位置与停止位置s间隔间距a。这个步骤在图2和图3中阐明。在此，目标位置z被连续地向前推移并且间距a变大，直至车辆传感装置6对车道16的可见度18是最大的。在图3中，车辆2这样往前行驶，使得交通参与者8能提前被车辆传感装置6扫描到或“看到”。

在这个过程中，可以连续地检查另外的交通参与者8对车辆传感装置6的可见度18的影响。交通参与者8的和障碍物14的相对车辆2的预计的位置可以通过控制器4模拟。由此尤其能求出最优的目标位置z。

在图3中，车辆2这样来到已经向前推移的目标位置z，使得车辆2可以明确地并且没有风险地转弯到车道16中。

图4和图5示出了用于阐明按照一种实施方式使车辆2慢进到目标位置z的方法的第二种交通状况1的俯视图。

在图5中阐明，车辆2的新的目标位置z可能具有碰撞风险，因为车辆2插入到交通参与者8的车道16中。一旦存在与横跨车辆2的交通参与者8的这种碰撞危险，就可以摒弃相应的目标位置z。

控制器4在此可以考虑到车辆尺寸、车道的宽度b和在计算目标位置z时的角度w。

图6示出了用于检查超过停止位置s的示意性流程图。检查可以通过控制器4实施。尤其检查，是否允许缓慢地接近目标位置z。

当车辆2停车22在停止位置s处时，车辆2可以通过控制器4的控制指令处于缓慢的向前行驶或所谓的“慢进”20。

在不允许不安全的交叉或转弯的交通状况1中，车辆2留在停止位置s处，其中，没有计算慢进的目标位置z。

在此，控制器可以从车辆2的停止位置s、22起或从目标位置z或缓慢的行驶20起，使车辆2处于一种行驶模式24，车辆通过该行驶模式转弯进入车道16并且可以跟随这个车道。当在交通参与者8之间找到足够的空隙时，可以例如进行这一点。