DE102018203058A1

DE102018203058A1 - Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit

Info

Publication number: DE102018203058A1
Application number: DE102018203058.8A
Authority: DE
Inventors: Jens Nessler; Marcus KLEINEHAGENBROCK; Jens Kotte; Robert Krajewski
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-03-01
Filing date: 2018-03-01
Publication date: 2019-09-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit (112) als ein Teil einer Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung (100) eines Ego-Fahrzeugs (H), wobei die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit (112) eine Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit (124), welche eine Kollisionsrate (D16) bestimmt, und eine Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (126) umfasst, welche einen Wahrscheinlichkeitswert, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (D20) bestimmt, wobei die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit (124) dazu eingerichtet ist, einen Kollisionsrisiko-Vorhersagewert (D24) durch Multiplizieren der Kollisionsrate (D16) mit dem Wahrscheinlichkeitswert, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (D20) zu bestimmen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit als ein Teil einer Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, in einem Ego-Fahrzeug angebracht zu sein und einen Fahrer des Ego-Fahrzeugs beim Vermeiden einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug zu unterstützen, wenn er ein spurkreuzendes Abbiege-Manöver durchführt.
Eine spezifische Situation, in welcher die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung besonders hilfreich ist, ist eine Situation, in welcher das Ego-Fahrzeug ein Abbiege-Manöver durchführt, wobei es wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr kreuzt. In dem Folgenden wird die Erfindung daher mit Bezug auf diese spezifische Situation erklärt und beschrieben werden, um ihre Verständlichkeit zu erleichtern. Es sei jedoch erwähnt, dass dies auf keinen Fall dazu bestimmt ist, die Erfindung auf die Anwendung auf diese spezifische Situation zu limitieren.
Abbiege-Manöver, bei welchen wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr gekreuzt wird, treten in beiden Typen von Verkehrssystemen auf, dem Rechtsverkehrssystem und dem Linksverkehrssystem. In Rechtsverkehrssystemen, zum Beispiel in Kontinentaleuropa und den vereinigten Staaten von Amerika, wird während eines Links-Abbiege-Manövers wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr gekreuzt, während in Linksverkehrssystemen, zum Beispiel in Japan und dem vereinigten Königreich, wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr während eines Rechts-Abbiege-Manövers gekreuzt wird. Zum Zwecke der Einfachheit wird die Erfindung hierin mit Bezug auf ein Rechtsverkehrssystem beschrieben, insbesondere wenn sich auf die Zeichnungen bezogen wird. Zum Erhalten von analogen Situationen für ein Linksverkehrssystem können die für ein Rechtsverkehrssystem beschriebenen Situationen in Bezug auf die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs einfach gespiegelt werden, unmittelbar vor einem Starten des Lin ks-Abbiege-Manövers.
WO 2004/068165 A offenbart eine Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung, welche die momentane relative Richtung (Richtung einer Existenz), die momentane relative Distanz und die momentane relative Geschwindigkeit des entgegenkommenden Fahrzeugs erfasst. Falls die momentane relative Distanz oder die momentane relative Geschwindigkeit einen vorbestimmten Bereich überschreitet, wird eine Bremseinheit automatisch aktiviert (autonomes Notbremsen - AEB). Ferner wird die Zeit zum Kreuzen durch Teilen der relativen Distanz durch die relative Geschwindigkeit berechnet.
Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtungen des Stands der Technik, wie diejenige, welche aus WO 2004/068165 A bekannt ist, stellen keine optimale Kollisionsvermeidung bereit, da sie dazu neigen, ziemlich spät zu reagieren. Wenn die Regel-/Steuereinheit die Bremshandlung zu spät initiiert, dann ist es nur für geringe Ego-Fahrzeug-Geschwindigkeiten und größere Kreuzungen effektiv. Wenn die Ego-Fahrzeug-Geschwindigkeit zu hoch ist, dann ist es nicht möglich, das Ego-Fahrzeug rechtzeitig zu stoppen. Das kommt daher, dass, kurz nachdem der Fahrer begonnen hat, nach links abzubiegen, das Ego-Fahrzeug bereits in die Spur des entgegenkommenden Fahrzeugs eingetreten sein wird. Ferner, falls die Kreuzung zu klein ist, dann ist es nicht möglich, das Ego-Fahrzeug rechtzeitig zu stoppen. Das kommt daher, dass kleine Kreuzungen enge Spuren haben. Daher haben die beiden Fahrzeuge einen kurzen lateralen Abstand zueinander.
Im Hinblick auf das Obige, ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit als ein Teil einer verbesserten Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit als ein Teil einer Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung gelöst, welche dazu eingerichtet ist, in einem Ego-Fahrzeug angebracht zu sein und einen Fahrer des Ego-Fahrzeugs beim Vermeiden einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug zu unterstützen, wenn er ein spurkreuzendes Abbiege-Manöver durchführt, wobei die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit eine Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit und eine Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, umfasst, wobei die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit dazu eingerichtet ist, eine Kollisionsrate als den Prozentsatz derjenigen Fahrzeugtrajektorien des Ego-Fahrzeugs aus einer vorbestimmten Mehrzahl von Fahrzeugtrajektorien zu bestimmen, welche in einer Kollision mit dem anderen Fahrzeug resultieren, wobei die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, dazu eingerichtet ist, einen Wahrscheinlichkeitswert, dass ein Fahrzeug nicht anhält, als die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, dass das Ego-Fahrzeug das spurkreuzende Abbiege-Manöver ohne zu stoppen fortführen wird, wobei die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit dazu eingerichtet ist, einen Kollisionsrisiko-Vorhersagewert durch Multiplizieren der Kollisionsrate mit dem Wahrscheinlichkeitswert, dass ein Fahrzeug nicht anhält, zu bestimmen.
Im Gegensatz zum Stand der Technik analysiert die Erfindung die tatsächliche Situation des Ego-Fahrzeugs gemäß zwei verschiedenen Aspekten.
Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit dazu eingerichtet, eine Kollisionsrate durch Durchführen einer Weg-Vorhersage für das Ego-Fahrzeug auf Grundlage wenigstens eines Fahrzeugwegs zu bestimmen. Der Fahrzeugweg kann einen Vor-Abbiegeabschnitt, in welchem sich das Ego-Fahrzeug der Kreuzung nähert, zum Beispiel durch eine gerade Linie repräsentiert, einen Abbiegeabschnitt, in welchem das Ego-Fahrzeug ein spurkreuzendes Abbiege-Manöver durchführt, zum Beispiel durch einen Kreisabschnitt mit einem vorbestimmten Radius repräsentiert, und einen Nach-Abbiegeabschnitt umfassen, in welchem das Ego-Fahrzeug das spurkreuzende Abbiege-Manöver abgeschlossen hat und die Kreuzung verlässt, zum Beispiel wieder durch eine gerade Linie repräsentiert. Der wenigstens eine Ego-Fahrzeugweg kann gemäß einer Mehrzahl von Fahrzeug-Geschwindigkeitsprofilen durchfahren werden, was in einer Mehrzahl von Ego-Fahrzeug-Trajektorien resultiert, wobei jede eine Position des Fahrzeugs als eine Funktion der Zeit repräsentiert. Der Weg des entgegenkommenden Fahrzeugs kann zum Beispiel auch durch eine gerade Linie repräsentiert werden. Die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit bestimmt dann diejenigen Ego-Fahrzeug-Trajektorien, welche in einer Kollision mit dem entgegenkommenden Fahrzeug resultieren, und teilt die Anzahl von diesen Kollisions-Trajektorien durch die Gesamtanzahl der betrachteten Trajektorien, um so die Kollisionsrate zu erhalten.
Gemäß einem zweiten Aspekt bestimmt eine Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, die Wahrscheinlichkeit für das Ego-Fahrzeug, das spurkreuzende Abbiege-Manöver durchzuführen, ohne an der Kreuzung anzuhalten, wodurch das Ego-Fahrzeug dem Risiko einer Kollision mit dem entgegenkommenden Fahrzeug ausgesetzt wird.
Zuletzt wird das Kollisionsrisiko durch Multiplizieren der Kollisionsrate und der Kein-Stopp-Wahrscheinlichkeit bestimmt.
Fahrzeugdaten, zum Beispiel Sensordaten über die Position und Geschwindigkeit des entgegenkommenden Fahrzeugs, können in einem lokalen Fahrzeug-Koordinatensystem definiert werden, wohingegen Daten bezüglich der Kreuzung in einem globalen Koordinatensystem definiert werden können. Zum Kombinieren dieser Daten können die Daten, welche in dem globalen oder kreuzungsfesten Koordinatensystem definiert sind, in das lokale oder fahrzeugfeste Koordinatensystem transferiert werden, dessen Ursprung das Zentrum der Front des Ego-Fahrzeugs ist, und dessen Achsen sich in der Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs (Y-Achse) und orthogonal dazu (X-Achse) erstrecken. Da es zeitaufwendig ist, die gesamte Bewegungshistorien des Ego-Fahrzeugs und des entgegenkommenden Fahrzeugs, um darauf Zugriff zu gewähren, in das fahrzeugfeste Koordinatensystem, welches für einen gegebenen Zeitpunkt gültig ist, zu transferieren, kann die Kollisionsrisiko-Bestimmungseinheit dazu eingerichtet sein, das fahrzeugfeste Koordinatensystem unter bestimmten Bedingungen „einzufrieren“, das heißt es in ein kreuzungsfestes Koordinatensystem zu transformieren. Beim Einfrieren des Koordinatensystems können die vorherigen Bewegungshistorien des Ego-Fahrzeugs und des entgegenkommenden Fahrzeugs des Koordinatensystems des letzten Einfrierens gelöscht werden, da nur die zukünftige Bewegungshistorie in dem Koordinatensystem nach einem Einfrieren für ein Bestimmen des Kollisionsrisikos relevant ist. Ein Einfrieren des Koordinatensystems kann wiederholt werden bis sich ein entgegenkommendes Fahrzeug als kollisionsrelevant herausstellt.
Wie bereits erwähnt, kann die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit dazu eingerichtet sein, die Kollisionsrate auf Grundlage einer Fahrzeugtrajektorie zu bestimmen, wobei die Fahrzeugtrajektorie ein vorbestimmter spurkreuzender Abbiege-Weg ist, welcher gemäß einem vorbestimmten Geschwindigkeitsprofil durchfahren wird. Ein Geschwindigkeitsprofil soll verstanden werden, sich auf die Änderung einer Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs entlang eines zugeordneten spurkreuzenden Abbiege-Weges zu beziehen. Das heißt, ein und derselbe spurkreuzende Abbiege-Weg kann unter Verwendung verschiedener Geschwindigkeitsprofile durchfahren werden, welche in verschiedenen Zeitpunkten oder/und Zeitperioden resultieren, für welche die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit eine Kollision mit dem anderen Fahrzeug bestimmen kann oder nicht. Zum Beispiel kann eine Mehrzahl von typischen Kein-Stopp-Geschwindigkeitsprofilen während Testfahrten aufgenommen worden sein. Die Geschwindigkeitsprofile werden dann in einer Speichereinheit gespeichert, welche mit der Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit gemäß dieser Erfindung verbunden sein kann oder ein Teil davon sein kann. Gemäß dem Geschwindigkeitsprofil kann die Länge und/oder die Krümmung des Abbiegeabschnitts und/oder der Übergang von dem Vor-Abbiegeabschnitt in den Abbiegeabschnitt und/oder der Übergang von dem Abbiegeabschnitt in den Nach-Abbiegeabschnitt modifiziert werden.
Da Fahrzeuge keine Punkte sind, welche sich entlang des jeweiligen Fahrzeugwegs bewegen, sondern eine gegebene dimensionale Ausdehnung aufweisen, muss eine Größe des Fahrzeugs berücksichtigt werden, wenn das potentielle Kollisionsrisiko bestimmt wird. Um die benötigte Berechnungszeit zu begrenzen, können das Ego-Fahrzeug und das entgegenkommende Fahrzeug durch eine Gruppe von drei Kreisen repräsentiert werden, und zwar einen ersten Kreis, welcher die Front des jeweiligen Fahrzeugs repräsentiert, einen zweiten Kreis, welcher die Mitte des jeweiligen Fahrzeugs repräsentiert und einen dritten Kreis, welcher das Heck des jeweiligen Fahrzeugs repräsentiert. Natürlich ist ein Fahrzeug ein dreidimensionales Objekt, aber da Fahrzeuge auf der gleichen Straße, das heißt auf dem im Wesentlichen gleichen Höhenniveau, fahren, muss die Ausdehnung des Fahrzeugs in seiner Höhenrichtung für eine Kollisionsrisiko-Vorhersage nicht berücksichtigt werden.
Der Durchmesser der Kreise kann vorzugsweise für alle Kreise der gleiche sein. Ferner kann der Durchmesser der Kreise gleich der Fahrzeugbreite sein. Die Position des Zentrums von jedem Kreis kann an einer longitudinalen Mittelebene des entsprechenden Fahrzeugs, das heißt einer Ebene, welche die Breite des Fahrzeugs in zwei gleiche Teile teilt, positioniert werden. Die Position des Zentrums des ersten und/oder dritten Kreises kann derart sein, dass ein Bereich, welcher sich über die Front bzw. das Heck des Fahrzeugs erstreckt, im Wesentlichen gleich einem Bereich sein kann, welche durch den Kreis an den Ecken des Fahrzeugs nicht abgedeckt ist. Die Position des Zentrums des zweiten Kreises kann derart sein, dass es an einer transversalen Mittelebene des entsprechenden Fahrzeugs, das heißt einer Ebene, welche die Länge des Fahrzeugs in zwei gleiche Teile teilt, positioniert ist.
Alternativ oder zusätzlich kann die Position des Zentrums des ersten Kreises bei 1/6 der Länge des Fahrzeugs positioniert werden und die Position des Zentrums des dritten Kreises kann bei 5/6 der Länge des Fahrzeugs positioniert werden. Die Position des Zentrums des zweiten Kreises kann bei 3/6 der Länge des Fahrzeugs positioniert werden.
Vorteilhafterweise können das Ego-Fahrzeug und das entgegenkommende Fahrzeug zusätzlich durch eine weitere Gruppe von drei Kreisen repräsentiert werden, und zwar einen ersten Kreis, welcher die Front repräsentiert, einen zweiten Kreis, welcher die Mitte repräsentiert, und einen dritten Kreis, welcher das Heck des jeweiligen Fahrzeugs repräsentiert. Der Durchmesser der weiteren Gruppe von Kreisen kann größer sein als derjenige der voranstehend erwähnten Gruppe von Kreisen. Zum Beispiel kann der Durchmesser der weiteren Gruppe von Kreisen der Durchmesser der Gruppe von kleineren Kreisen plus eine vorbestimmte Distanz, zum Beispiel 1,0 Meter, sein. Der Durchmesser der weiteren Gruppe von Kreisen kann auch derart sein, dass das Fahrzeug vollständig durch den Bereich der drei Kreise, welche dem Fahrzeug zugeordnet sind, abgedeckt ist. Durch Bereitstellen der weiteren Gruppe von Kreisen können Positionsungenauigkeiten, zum Beispiel aufgrund einer Sensorqualität, Kartendaten-Ungenauigkeiten oder dergleichen, kompensiert werden.
Die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit kann ferner dazu eingerichtet sein, Kollisionen zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem entgegenkommenden Fahrzeug auf der Grundlage eines Überlapps der kleineren Kreisrepräsentationen für beide Fahrzeuge, auf der Grundlage eines Überlapps der größeren Kreisrepräsentationen für beide Fahrzeuge sowie auf der Grundlage eines Überlapps der kleineren Kreisrepräsentation für eines der Fahrzeuge mit der größeren Kreisrepräsentation für das jeweilige andere der Fahrzeuge zu überprüfen. In anderen Worten, wenn kein Überlapp der größeren Kreisrepräsentation für beide Fahrzeuge vorliegt, kann es durch die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit bestimmt werden, dass keine Kollision passieren wird. Falls kein Überlapp der kleineren Kreisrepräsentation für eines der Fahrzeuge mit der größeren Kreisrepräsentation für das jeweilige andere der Fahrzeuge vorliegt, kann es durch die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit bestimmt werden, dass eine Kollision unwahrscheinlich ist, aufzutreten. Falls ein Überlapp der kleineren Kreisrepräsentation für eines der Fahrzeuge mit der größeren Kreisrepräsentation für das jeweilige andere der Fahrzeuge vorhanden ist, kann es durch die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit bestimmt werden, dass eine Kollision wahrscheinlich auftreten wird. Und, falls ein Überlapp der kleineren Kreisrepräsentation für beide Fahrzeuge vorliegt, kann es durch die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit bestimmt werden, dass eine Kollision stattfinden wird.
In diesem Zusammenhang sei es erwähnt, dass, um Kollisionen zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug auf der Grundlage eines Überlapps einer spezifischen Kreisrepräsentation des ersten Fahrzeugs mit einer spezifischen Kreisrepräsentation des zweiten Fahrzeugs zu bestimmen, es für jeden Kreis der spezifischen Kreisrepräsentation des ersten Fahrzeugs bestimmt wird, ob er mit einem beliebigen der Kreise der spezifischen Kreisrepräsentation des zweiten Fahrzeugs überlappt.
Somit kann die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit dazu eingerichtet sein, Kollisionen, welche auf der Grundlage eines Überlapps der größeren Kreisrepräsentationen für beide Fahrzeuge bestimmt worden sind, mit einem geringeren Gewichtungsfaktor als Kollisionen, welche auf der Grundlage eines Überlapps der kleineren Kreisrepräsentation für eines der Fahrzeuge mit der größeren Kreisrepräsentation für das jeweilige andere der Fahrzeuge bestimmt worden ist, und auf der Grundlage eines Überlapps der kleineren Kreisrepräsentation für eines der Fahrzeuge mit der größeren Kreisrepräsentation für das jeweilige andere der Fahrzeuge mit einem geringeren Gewichtungsfaktor als Kollisionen, welche auf der Grundlage eines Überlapps der kleineren Kreisrepräsentationen für beide Fahrzeuge bestimmt worden sind, zu gewichten. Wie oben erwähnt, kann ein beliebiger der drei möglichen Überlappungen der Kreisrepräsentationen ein anderes Niveau einer Kollisionswahrscheinlichkeit anzeigen. Als eine Konsequenz, kann ein Überlapp der kleineren Kreisrepräsentationen für beide Fahrzeuge mit einem Gewichtungsfaktor von 1,0 in Betracht gezogen werden, ein Überlapp der kleineren Kreisrepräsentation für eines der Fahrzeuge mit der größeren Kreisrepräsentation für das jeweils andere der Fahrzeuge kann mit einem Gewichtungsfaktor von 0,8 in Betracht gezogen werden, und ein Überlapp der größeren Kreisrepräsentationen für beide Fahrzeuge kann mit einem Gewichtungsfaktor von 0,6 in Betracht gezogen werden.
Die gewichtete Kollisionsrate kann dann durch die folgende Formel berechnet werden: $K o l l i s i o n s t r a t e = \frac{K_{s m a l l} * \sum c_{s m a l l} + K_{s m a l l_l a r g e} * \sum c_{s m a l l_l a r g e} + K_{l a r g e} * \sum c_{l a r g e}}{Anzahl aller Variationen der Ego - Fahrzeug - Trajektorien}$
wobei gemäß dem oben erwähnten Beispiel Σc_small die Anzahl von Kollisionen/Überlappungen zwischen kleinen Kreisen ist, Σc_{small_large} die Anzahl von Kollisionen/Überlappungen zwischen einem kleinen Kreis und einem großen Kreis ist, Σc_large die Anzahl von Kollisionen/Überlappungen zwischen großen Kreisen ist, K_small der Gewichtungsfaktor für Kollisionen/Überlappungen zwischen kleinen Kreisen ist, zum Beispiel 1,0, K_{small_large} der Gewichtungsfaktor für Kollisionen/Überlappungen zwischen kleinen Kreisen und großen Kreisen ist, zum Beispiel 0,8, und K_large der Gewichtungsfaktor für Kollisionen/Überlappungen zwischen großen Kreisen ist, zum Beispiel 0,6.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, eine Mehrzahl trainierter Entscheidungsbaum-Unteruntereinheiten, wobei jede dazu eingerichtet ist, einen individuellen Wahrscheinlichkeitswert, dass ein Fahrzeug nicht anhält, auszugeben, sowie eine Wählunteruntereinheit umfassen, welche dazu eingerichtet ist, den Wahrscheinlichkeitswert, dass ein Fahrzeug nicht anhält, auf Grundlage der Mehrzahl von individuellen Wahrscheinlichkeitswerten, dass ein Fahrzeug nicht anhält, zu bestimmen. Die Wählunteruntereinheit kann dazu eingerichtet sein, den Wahrscheinlichkeitswert, dass ein Fahrzeug nicht anhält, als den Durchschnittswert der Mehrzahl individueller Wahrscheinlichkeitswerte, dass ein Fahrzeug nicht anhält, zu bestimmen.
Jede der trainierten Entscheidungsbaum-Unteruntereinheiten kann wenigstens einen der folgenden Parameter in Betracht ziehen:

- eine Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs;
- eine Geschwindigkeitsänderung des Ego-Fahrzeugs;
- eine Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs;
- eine Beschleunigungsänderung des Ego-Fahrzeugs;
- eine Bremsdruckänderung des Ego-Fahrzeugs;
- eine Zeit des Ego-Fahrzeugs, um mit der erfassten Verzögerung anzuhalten;
- eine Distanz zu einer Konfliktzone, das heißt die Zone der Kreuzung, in welcher eine Kollision am wahrscheinlichsten ist, aufzutreten;
- eine Distanz zu einer Konfliktzone nach einem Anhalten mit einer erfassten Verzögerung;
- eine Distanz zu einer Konfliktzone nach einem Anhalten mit einem komfortablen Bremsen;
- einen Lenkwinkel des Ego-Fahrzeugs; und
- eine Lenkwinkeländerung des Ego-Fahrzeugs.

Ein mögliches Beispiel eines Wegs durch eine Entscheidungsbaum-Unteruntereinheit könnte sein:

Frage:: Ist die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs über 6,69 m/s?
Antwort:: Ja
Frage:: War die Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs innerhalb der letzten 0,4 Sekunden über 0,1 m/s²?
Antwort:: Ja
Frage:: Ist die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs über 82,8% des momentanen Geschwindigkeitslimits?
Antwort:: Ja
Ergebnis:: Die Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug nicht anhält, wird bestimmt, 100% zu sein

Die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit kann dazu eingerichtet sein, Umgebungsstrukturinformationen in Betracht zu ziehen. Derartige Umgebungsstrukturinformationen können zum Beispiel die Anzahl von Spuren in jeder Richtung an der Kreuzung sein, welcher sich das Ego-Fahrzeug nähert, die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Hindernisses, zum Beispiel einer Verkehrsinsel, um welche das Ego-Fahrzeug herumfahren muss, und die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Ampel.
Zu diesem Zweck können die Umgebungsstrukturinformationen von einem Navigationssystem und/oder von einem E-Horizont-System und/oder von wenigstens einem Sensor bereitgestellt werden. Insbesondere Umgebungsstrukturinformationen, welche eine Distanz zu einer Kreuzung und/oder eine Kreuzungsgeometrie umfassen, können auf Kartendaten basieren, welche von einem Navigationssystem ausgegeben werden, oder welche durch einen Umgebungs-Überwachungssensor erhalten werden. Der Ausdruck „Kreuzungsgeometrie“ ist dazu bestimmt, hier als die Anzahl von Spuren in der Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs und/oder die Anzahl von Spuren in der entgegenkommenden Richtung und/oder Straßenwinkel und/oder funktionale Straßenklassen zu beschreiben.
Darüber hinaus wird es vorgeschlagen, dass der wenigstens eine Sensor, welcher an dem Ego-Fahrzeug angebracht ist, insbesondere ein Radarsystem und/oder ein Lasersystem, zum Beispiel ein Lidarsystem, und/oder ein Kamerasystem sein kann. Zusätzlich oder als eine Alternative können Informationen durch eine Kommunikationsvorrichtung für eine Kommunikation mit wenigstens einem Sensor, welcher außerhalb des Fahrzeugs angebracht ist, zum Beispiel C2X, und oder mit einer Kommunikationsvorrichtung erhalten werden, welche in einem anderen Fahrzeug ausgebildet ist.
Die Erfindung wird in größerem Detail mit Bezug auf eine spezifische Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:

1 ein Blockdiagramm einer Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung, welche eine Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit umfasst, gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Blockdiagramm einer Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ein Flussdiagramm einer Hauptroutine zeigt, welche durch die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung ausgeführt wird;
4 ein Flussdiagramm einer Subroutine zeigt, welche durch die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit ausgeführt wird;
5 ein Flussdiagramm einer Subroutine zeigt, welche durch eine Fahrzeug-Kein-Stopp-Wahrscheinlichkeits-Bestimmungsuntereinheit ausgeführt wird;
6 eine Grafik zeigt, welche eine Mehrzahl von typischen Kein-Stopp-Geschwindigkeitsprofilen darstellen;
7 eine schematische Ansicht einer spurkreuzenden Abbiege-Situation zeigt, welche ein potentielles Kollisionsrisiko zwischen dem Ego-Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug hervorruft;
8 ein Kollisionsrisiko-Bestimmungsverfahren von Fahrzeugen durch Repräsentieren der Fahrzeuge als Kreise zeigt.

1 zeigt ein Blockdiagramm einer Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung 100, welche eine Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.
Die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung 100 umfasst eine Umgebungs-Überwachungseinheit 102, welche dazu eingerichtet ist, die Umgebung eines Ego-Fahrzeugs H zu überwachen. Zum Beispiel kann die Umgebungs-Überwachungseinheit 102 wenigstens einen Umgebungs-Überwachungssensor 104, welcher an dem Ego-Fahrzeug H angebracht ist, zum Beispiel eine Kamera, ein Radarsystem, ein Lidar-System, ein GPS-System oder dergleichen, und/oder wenigstens eine Kommunikationseinheit 106 umfassen, welche dazu eingerichtet ist, mit wenigstens einem Umgebungs-Überwachungssensor (nicht gezeigt) zu kommunizieren, welcher außerhalb des Ego-Fahrzeugs H angebracht ist, zum Beispiel unter Verwendung einer C2X-Kommunikationstechnologie.
Die Ausgabedaten, welche durch die Umgebungs-Überwachungseinheit 102 bereitgestellt werden, werden an eine Verkehrssituation-Analyseeinheit 108 weitergeleitet, welche dazu eingerichtet ist, die momentane Verkehrssituation des Ego-Fahrzeugs H relativ zu einem anderen Fahrzeug O zu analysieren und einen die Verkehrssituation repräsentierenden Wert für wenigstens einen die Verkehrssituation repräsentierenden Parameter zu bestimmen, zum Beispiel den Einschlagsfaktor und/oder die Zeit bis zu einer Kollision mit dem anderen Fahrzeug O. Zusätzlich kann die Verkehrssituation-Analyseeinheit 108 mit Sensoreinheiten des Ego-Fahrzeugs H verbunden sein, welche allgemein mit 110 bezeichnet werden, zum Beispiel einer Lenkradwinkel-Erfassungseinheit, welche den Lenkradwinkel des Ego-Fahrzeugs H anzeigt, einer Gierraten-Erfassungseinheit, welche die Gierrate des Ego-Fahrzeugs H anzeigt, und ähnlichen Erfassungseinheiten, welche weitere Betriebsparameter des Ego-Fahrzeugs H anzeigen.
Ferner werden die Ausgabedaten, welche durch die Umgebungs-Überwachungseinheit 102 bereitgestellt werden, an die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112 (welche weiter unten in größerem Detail beschrieben werden wird) weitergeleitet, welche dazu eingerichtet ist, vorherzusagen, ob oder ob nicht ein Risiko eines Kollidierens mit einem entgegenkommenden Fahrzeug O vorliegt, und einen entsprechenden Kollisionsrisiko-Vorhersagewert auszugeben. Die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112 ist ferner mit den Sensoreinheiten 110 des Ego-Fahrzeugs H verbunden. Optional kann die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112 auch Kartendaten von einer Kartendaten-Einheit 114 empfangen.
Der Kollisionsrisiko-Vorhersagewert, welcher durch die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112 ausgegeben wird, wird an eine Schwellenwert-Festlegungseinheit 116 weitergeleitet, welche dazu eingerichtet ist, einen Schwellenwert für den/die die Verkehrssituation repräsentierenden Parameter zu bestimmen, welcher/welche durch die Verkehrssituation-Analyseeinheit 108 bestimmt wird/werden.
Der Wert / die Werte des/der die Verkehrssituation repräsentierenden Parameters / Parameter, welcher/welche durch die Verkehrssituation-Analyseeinheit 108 bestimmt wird/werden, und der Schwellenwert / die Schwellenwerte, welcher/welche durch die Schwellenwert-Festlegungseinheit 116 bestimmt wird/werden, werden an eine Regel-/Steuereinheit 118 weitergeleitet, welche mit einer Bremseinheit 120 betriebsmäßig verbunden ist, um der Regel-/Steuereinheit 118 zu erlauben, einen Bremsbefehl an die Bremseinheit 120 für ein automatisches Bremsen des Ego-Fahrzeugs H auszugeben, um eine Kollision mit dem entgegenkommenden Fahrzeug O zu vermeiden. Optional kann die Regel-/Steuereinheit 118 mit weiteren Assistenzeinheiten betriebsmäßig verbunden sein, welche allgemein mit 122 bezeichnet werden, zum Beispiel einer Fahrer-Warn-Einheit, einer Sitzgurt-Straffungseinheit und dergleichen.
In dem Folgenden wird die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112 in größerem Detail mit Bezug auf 2 beschrieben werden.
Die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112, welche in 2 als ein gestrichelter Kasten gezeigt ist, umfasst eine Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit 124 und eine Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, 126.
Die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit 124 ist dazu eingerichtet, eine Kollisionsrate D16 (siehe 3 und 4) als den Prozentsatz derjenigen Fahrzeugtrajektorien des Ego-Fahrzeugs H aus einer vorbestimmten Mehrzahl von Fahrzeugtrajektorien zu bestimmen, welche in einer Kollision mit dem anderen Fahrzeug O resultieren. Weitere Details der Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit 124 werden weiter unten mit Bezug auf das Flussdiagramm von 4 gegeben werden.
Die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, 126 ist dazu eingerichtet, einen Wahrscheinlichkeitswert, dass ein Fahrzeug nicht anhält, D20 (siehe 3 und 5) als die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, dass das Ego-Fahrzeug H das spurkreuzende Abbiege-Manöver ohne zu stoppen fortführen wird. Weitere Details der Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, 126 werden weiter unten mit Bezug auf das Flussdiagramm von 5 gegeben werden.
Die Kollisionsrate D16, welche durch die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit 124 bestimmt wird, und der Wahrscheinlichkeitswert, dass das Fahrzeug nicht anhält, D20, welcher durch die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, 126 bestimmt wird, werden dann durch eine Multiplikationseinheit 128 multipliziert, um einen Kollisionsrisiko-Vorhersagewert D24 zu bestimmen (siehe 3).
Die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112 ist dazu eingerichtet, den bestimmten Kollisionsrisiko-Vorhersagewert D24 an die Schwellenwert-Festlegungseinheit 116 auszugeben (siehe 1).
Mit Bezug nun auf 3 wird der Prozess, welcher durch die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung 100 durchgeführt wird, in größerem Detail beschrieben werden.
Nachdem das Ego-Fahrzeug H in Schritt S10 gestartet worden ist, fährt der Prozess zu einem Schritt S12 fort, in welchem Daten von Sensoren erfasst werden, zum Beispiel Radardaten, Fahrzeugdaten und/oder Kartendaten.
Dann schreitet der Prozess zu Schritt S14 fort, in welchem eine Weg-Vorhersage-Subroutine ausgeführt wird. Die Weg-Vorhersage-Subroutine wird in größerem Detail mit Bezug auf 4 weiter unten beschrieben werden. Eine Kollisionsrate D16 wird durch die Weg-Vorhersage-Subroutine bestimmt.
Dann schreitet der Prozess zu einem Schritt S18 fort, in welchem eine Manöver-Vorhersage-Subroutine ausgeführt wird. Die Manöver-Vorhersage-Subroutine wird in größerem Detail weiter unten mit Bezug auf 5 beschrieben werden. Eine Kein-Stopp-Wahrscheinlichkeit D20 wird durch die Manöver-Vorhersage-Subroutine bestimmt.
Auf der Grundlage der Kollisionsrate D16, welche durch die Weg-Vorhersage-Subroutine S14 bestimmt worden ist, und der Kein-Stopp-Wahrscheinlichkeit D20, welche durch die Manöver-Vorhersage-Subroutine S18 bestimmt worden ist, wird das Kollisionsrisiko D24 in einem Schritt S22 durch Multiplizieren der Kollisionsrate D16 und der Kein-Stopp-Wahrscheinlichkeit D20 berechnet.
Nach dem Schritt S22 wird es in einem Schritt S26 bestimmt, ob das Kollisionsrisiko über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
In dem positiven Fall (Schritt S26: Ja) schreitet der Prozess zu einem Schritt S28 fort, in welchem es bestimmt wird, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs H unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, zum Beispiel 35 km/h, um falsch-positive Reaktionen zu verhindern.
In dem positiven Fall (Schritt S28: Ja) schreitet der Prozess zu einem Schritt S30 fort, in welchem es bestimmt wird, ob der Lenkradwinkel des Ego-Fahrzeugs H über einem vorbestimmten Schwellenwert, zum Beispiel über 25°, liegt.
In dem positiven Fall (Schritt S30: Ja) schreitet der Prozess zu einem Schritt S32 fort, in welchem ein autonomes Notbremsen (AEB) durchgeführt wird. Der Prozess kehrt dann zu Schritt S12 zurück und die nachfolgenden Schritte werden wieder durchgeführt, wie oben beschrieben.
Falls die Antwort auf einen der Schritte S26, S28, S30 negativ ist (Schritt S26: Nein oder Schritt S28: Nein oder Schritt S30: Nein) fährt der Prozess zu einem Schritt S34 fort, in welchem es überprüft wird, ob AEB momentan angewandt wird.
In dem positiven Fall (Schritt S34: Ja) wird AEB in einem Schritt S36 gestoppt und der Prozess kehrt zu Schritt S12 zurück. In dem negativen Fall (Schritt S34: Nein) kehrt der Prozess unverzüglich zu Schritt S12 zurück.
Mit Bezug nun auf 4 wird die Weg-Vorhersage-Subroutine in größerem Detail beschrieben werden.
Nachdem in die Weg-Vorhersage-Subroutine in Schritt S14 eingetreten worden ist, wird es in einem Schritt S40 bestimmt, ob das Ego-Fahrzeug H nahe zu einer Kreuzung ist.
Falls das Ego-Fahrzeug H nahe zu einer Kreuzung ist (Schritt S40: Ja) schreitet der Prozess zu einem Schritt S42 fort, in welchem es bestimmt wird, ob der Lenkradwinkel unter einem Schwellenwert für die erste Zeit ist.
In dem positiven Fall (Schritt S42: Ja) schreitet der Prozess zu einem Schritt S44 fort, in welchem das fahrzeugfeste Koordinatensystem des Ego-Fahrzeugs in ein kreuzungsfestes Koordinatensystem eingefroren wird.
Dem Schritt S44 folgend, fährt der Prozess mit Schritt S46 fort, in welchem alle relevanten entgegenkommenden Fahrzeuge erfasst werden und optional wird jedem entgegenkommenden Fahrzeug eine individuelle ID gegeben.
Der gleiche Schritt S46 wird auch ausgeführt, wenn die Antwort auf Schritt S42 negativ ist (Schritt S42: Nein), da es angenommen wird, dass das fahrzeugfeste Koordinatensystem des Ego-Fahrzeugs bereits in ein kreuzungsfestes Koordinatensystem in einem früheren Aufruf der Wegvorhersage-Subroutine S14 eingefroren worden ist.
Dann, in einem Schritt S48, werden Kartendaten und relevante entgegenkommende Fahrzeuge, welche in Schritt S46 erfasst worden sind, in das eingefrorene Koordinatensystem eingegeben.
Als Nächstes wird wenigstens ein möglicher Weg des Ego-Fahrzeugs H zum Durchführen des spurkreuzenden Abbiege-Manövers in Schritt S50 geschätzt und wenigstens ein möglicher Weg wird für jedes entgegenkommende Fahrzeug O zum Durchfahren der Kreuzung in einem Schritt S52 geschätzt. Eine detaillierte Beschreibung, wie diese Wegschätzung der Schritte S50 und S52 ausgeführt wird, wird unten mit Bezug auf 7 gegeben werden.
Mit Bezug auf 7 kann der mögliche Weg des Ego-Fahrzeugs H einen Vor-Abbiegeabschnitt S1, einen gekrümmten Abbiegeabschnitt S2 und einen Nach-Abbiegeabschnitt S3 umfassen. In einem Grundmodell können der Vor-Abbiegeabschnitt S1 und der Nach-Abbiegeabschnitt S3 durch gerade Linien angenähert werden, während der Abbiegeabschnitt S2 durch einen Kreisbogen angenähert werden kann, wobei der Bogen den Winkel X zwischen der Spur L1, auf welcher sich das Ego-Fahrzeug H der Kreuzung nähert, und der Spur L2 abdeckt, auf welcher das Ego-Fahrzeug H die Kreuzung verlässt.
Der Weg des entgegenkommenden Fahrzeugs O kann durch eine gerade Linie angenähert werden.
In einem nachfolgenden Schritt S54 werden mögliche Trajektorien des Ego-Fahrzeugs H zum Durchführen des spurkreuzenden Abbiege-Manövers berechnet. Es ist klar, dass eine Trajektorie die Sequenz von Positionen des Ego-Fahrzeugs H für eine Mehrzahl von Zeitpunkten beschreibt. In anderen Worten, selbst wenn sich das Ego-Fahrzeug H entlang ein und desselben Weges bewegt, können Trajektorien des Ego-Fahrzeugs verschieden sein, wenn sich das Ego-Fahrzeug H gemäß verschiedener Geschwindigkeitsprofile bewegt. Als ein Beispiel zeigt 6 eine Mehrzahl von typischen Kein-Stopp-Geschwindigkeitsprofilen, das heißt Geschwindigkeitsprofile zum Durchführen eines spurkreuzenden Abbiege-Manövers, ohne dass das Fahrzeug an der Kreuzung anhält, in einer Grafik, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit (in km/h) des Ego-Fahrzeugs H in der Y-Achse relativ zu der Distanz (in m) des Ego-Fahrzeugs H zu der kritischen Zone C (siehe 7) der Kreuzung in der X-Achse zeigt. Diese Geschwindigkeitsprofile können zum Beispiel während Testfahrten bestimmt werden.
Dann schreitet der Prozess zu einem Schritt S56 fort, in welchem die Kollisionsrate D16 bestimmt wird. Insbesondere wird es überprüft, welche der Trajektorien des Ego-Fahrzeugs H in einer Kollision mit einem entgegenkommenden Fahrzeug O resultiert und die Kollisionsrate wird als die Anzahl von Trajektorien bestimmt, welche in einer Kollision resultieren, geteilt durch die Gesamtzahl von betrachteten Trajektorien. $K o l l i s i o n s t r a t e = \frac{Anzahl von Ego - Fahrzeug - Trajektorien, welche in einer Kollision resultieren}{Anzahl aller betrachteter Ego - Fahrzeug - Trajektorien}$
Ein weiter verfeinerter Ansatz zum Bestimmen der Kollisionsrate wird unten mit Bezug auf 8 beschrieben werden.
Nach dem Schritt S56 oder falls die Antwort auf den Schritt S40 „Nein“ ist, kehrt der Prozess zu der Hauptroutine von 3 in einem Schritt S58 zurück.
Mit Bezug nun auf 5 beginnt die Manöver-Vorhersage-Subroutine S18 mit Schritt S60, in welchem Merkmale auf der Grundlage der Eingabedaten berechnet werden. Diese Merkmale können zum Beispiel umfassen:

- eine Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs H;
- eine Geschwindigkeitsänderung des Ego-Fahrzeugs H;
- eine Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs H;
- eine Beschleunigungsänderung des Ego-Fahrzeugs H;
- eine Bremsdruckänderung des Ego-Fahrzeugs H;
- eine Zeit des Ego-Fahrzeugs H, um mit der erfassten Verzögerung anzuhalten;
- eine Distanz zu einer Konfliktzone;
- eine Distanz zu einer Konfliktzone nach einem Anhalten mit einer erfassten Verzögerung;
- eine Distanz zu einer Konfliktzone nach einem Anhalten mit einem komfortablen Bremsen;
- einen Lenkwinkel;
- eine Lenkwinkeländerung.

Die berechneten Merkmale werden dann in eine Mehrzahl von trainierten Entscheidungsbäumen in einem Schritt S62 eingegeben, in welchem eine Reihe von Ja/Nein-Fragen gefragt und beantwortet wird, welche zu einer Vorhersage der Absicht des Fahrers des Ego-Fahrzeugs H führt, das spurkreuzende Abbiege-Manöver ohne an der Kreuzung anzuhalten, durchzuführen. Jeder der trainierten Entscheidungsbäume gibt einen Wahrscheinlichkeitswert aus. Eine Wähleinheit kombiniert alle solchen Wahrscheinlichkeiten aller Entscheidungsbäume zu einer sogenannten „Kein-Stopp-Wahrscheinlichkeit“ D20.
Dann kehrt die Subroutine zu der Hauptroutine von 3 in einem Schritt S64 zurück.
Mit Bezug nun auf 8 wird ein noch verfeinerter Ansatz zum Bestimmen der Kollisionsrate D16 gegeben werden:
Aufgrund der Tatsache, dass Fahrzeuge keine Punkte sind, muss die Größe der Fahrzeuge, zumindest in ihrer Breite und Länge, berücksichtigt werden, wenn das Kollisionsrisiko bestimmt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dies durch eine Drei-Kreis-Repräsentation der Fahrzeuge, welche in 8 gezeigt ist, durchgeführt, um die benötigte Berechnungszeit zu reduzieren.
Gemäß 8 werden das Ego-Fahrzeug H bzw. das entgegenkommende Fahrzeug O jeweils durch erste und zweite Sätze von drei Kreisen repräsentiert.
Der erste Satz von drei kleineren Kreisen CS, welche als gestrichelte Linien dargestellt sind, ist dazu eingerichtet, die tatsächliche Größe des jeweiligen Fahrzeugs zu repräsentieren. Die Position des Zentrums von jedem Kreis kann an einer longitudinalen Mittelebene ML des jeweiligen Fahrzeugs positioniert sein, das heißt einer Ebene, welche die Breite des Fahrzeugs in zwei gleiche linke und rechte Teile teilt. Die Position des Zentrums des ersten und/oder dritten Kreises kann derart sein, dass ein Bereich, welcher sich über die Front bzw. das Heck des Fahrzeugs hinaus erstreckt, im Wesentlichen gleich einem Bereich ist, welcher durch den Kreis an den Ecken des Fahrzeugs nicht abgedeckt ist. Die Position des Zentrums des zweiten Kreises kann derart sein, dass er an einer transversalen Mittelebene MT des entsprechenden Fahrzeugs positioniert ist, das heißt einer Ebene, welche die Länge des Fahrzeugs in zwei gleiche vordere und hintere Teile teilt.
Der zweite Satz von drei größeren Kreisen CL, welche als gepunktete Linien dargestellt sind, ist derart angeordnet, dass die Gesamtfläche der drei Kreise das gesamte Fahrzeug abdeckt. Die Position des Zentrums von jedem Kreis des zweiten Satzes von größeren Kreisen CL kann gleich zu den Zentren der Kreise des ersten Satzes von kleineren Kreisen CS positioniert sein.
Wenn das Ego-Fahrzeug ein spurkreuzendes Abbiege-Manöver durchführt, wie in 8 gezeigt, wird es überprüft, ob die Sätze von kleineren Kreisen (erste Sätze CS) von beiden Fahrzeugen überlappen. Falls dies der Fall ist, wird es gefolgert, dass die Fahrzeuge definitiv kollidieren werden, das heißt mit einer Wahrscheinlichkeit von 100%. Daher werden derartige Kollisionen mit einem Gewichtungsfaktor von 1,0 in Betracht gezogen.
Um in der Lage zu sein, Datenungenauigkeiten in Betracht zu ziehen, wird es ferner überprüft, ob die Sätze von größeren Kreisen (zweite Sätze CL) von beiden Fahrzeugen überlappen, und ob ein Satz von kleinen Kreisen CS eines Fahrzeugs mit einem Satz von großen Kreisen CL des anderen Fahrzeugs überlappt. Ein Überlapp wird erachtet, eine bestimmte Kollisionswahrscheinlichkeit anzuzeigen. Dies wird durch Zuordnen von Gewichtungsfaktoren zu den verschiedenen Typen von Überlappungen in Betracht gezogen. Zum Beispiel kann eine Kollision von zwei Sätzen von größeren Kreisen CL mit dem Faktor 0,6 gewichtet werden, was eine kleine Kollisionswahrscheinlichkeit repräsentiert, wohingegen eine Kollision eines Satzes von kleineren Kreisen CS mit einem Satz von größeren Kreisen CL mit dem Faktor 0,8 gewichtet werden kann, was eine hohe Kollisionswahrscheinlichkeit repräsentiert.
Die gewichtete Kollisionsrate kann dann durch die folgende Formel berechnet werden: $K o l l i s i o n s t r a t e = \frac{K_{s m a l l} * \sum c_{s m a l l} + K_{s m a l l_l a r g e} * \sum c_{s m a l l_l a r g e} + K_{l a r g e} * \sum c_{l a r g e}}{Anzahl aller Variationen der Ego - Fahrzeug - Trajektorien}$
wobei gemäß dem oben erwähnten Beispiel Σc_small die Anzahl von Kollisionen/Überlappungen zwischen kleinen Kreisen ist, Σc_{small_large} die Anzahl von Kollisionen/Überlappungen zwischen einem kleinen Kreis und einem großen Kreis ist, Σc_large die Anzahl von Kollisionen/Überlappungen zwischen großen Kreisen ist, K_small der Gewichtungsfaktor für Kollisionen/Überlappungen zwischen kleinen Kreisen ist, zum Beispiel 1,0, K_{small_large} der Gewichtungsfaktor für Kollisionen/Überlappungen zwischen kleinen Kreisen und großen Kreisen ist, zum Beispiel 0,8, und K_large der Gewichtungsfaktor für Kollisionen/Überlappungen zwischen großen Kreisen ist, zum Beispiel 0,6.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2004/068165 A [0004, 0005]

Claims

Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit (112) als ein Teil einer Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung (100), wobei die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung (100) dazu eingerichtet ist, in einem Ego-Fahrzeug (H) angebracht zu sein und einen Fahrer des Ego-Fahrzeugs beim Vermeiden einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug (O) zu unterstützen, wenn er ein spurkreuzendes Abbiege-Manöver durchführt, wobei die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit (112) eine Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit (124) und eine Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (126) umfasst, wobei die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit (124) dazu eingerichtet ist, eine Kollisionsrate (D16) als den Prozentsatz derjenigen Fahrzeugtrajektorien des Ego-Fahrzeugs (H) aus einer vorbestimmten Mehrzahl von Fahrzeugtrajektorien zu bestimmen, welche in einer Kollision mit dem anderen Fahrzeug (O) resultieren, wobei die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (126) dazu eingerichtet ist, einen Wahrscheinlichkeitswert, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (D20) als die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, dass das Ego-Fahrzeug (H) das spurkreuzende Abbiege-Manöver ohne zu stoppen fortführen wird, wobei die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit (124) dazu eingerichtet ist, einen Kollisionsrisiko-Vorhersagewert (D24) durch Multiplizieren der Kollisionsrate (D16) mit dem Wahrscheinlichkeitswert, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (D20) zu bestimmen.
Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit (124) ferner dazu eingerichtet ist, die Kollisionsrate (D16) auf Grundlage einer Fahrzeugtrajektorie zu bestimmen, wobei die Fahrzeugtrajektorie ein vorbestimmter spurkreuzender Abbiege-Weg ist, welcher gemäß einem vorbestimmten Geschwindigkeitsprofil durchfahren wird.
Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ego-Fahrzeug (H) und das entgegenkommende Fahrzeug (O) durch eine Gruppe von drei Kreisen (CS) repräsentiert werden, und zwar einen ersten Kreis, welcher die Front des jeweiligen Fahrzeugs repräsentiert, einen zweiten Kreis, welcher die Mitte des jeweiligen Fahrzeugs repräsentiert und einen dritten Kreis, welcher das Heck des jeweiligen Fahrzeugs repräsentiert.
Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit (112) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ego-Fahrzeug (H) und das entgegenkommende Fahrzeug (O) zusätzlich durch eine weitere Gruppe von drei Kreisen (CL) repräsentiert werden, und zwar einen ersten Kreis, welcher die Front des jeweiligen Fahrzeugs repräsentiert, einen zweiten Kreis, welcher die Mitte des jeweiligen Fahrzeugs repräsentiert, und einen dritten Kreis, welcher das Heck des jeweiligen Fahrzeugs repräsentiert.
Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit (124) ferner dazu eingerichtet ist, Kollisionen zwischen dem Ego-Fahrzeug (H) und dem entgegenkommenden Fahrzeug (O) auf der Grundlage eines Überlapps der kleineren Kreisrepräsentationen (CS) für beide Fahrzeuge (H, O), auf der Grundlage eines Überlapps der größeren Kreisrepräsentationen (CL) für beide Fahrzeuge (H, O) sowie auf der Grundlage eines Überlapps der kleineren Kreisrepräsentation (CS) für eines der Fahrzeuge (H oder O) mit der größeren Kreisrepräsentation (CL) für das jeweilige andere der Fahrzeuge (O oder H) zu überprüfen.
Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollisionsraten-Bestimmungsuntereinheit (124) dazu eingerichtet ist, Kollisionen, welche auf der Grundlage eines Überlapps der größeren Kreisrepräsentationen (CL) für beide Fahrzeuge (H, O) bestimmt worden sind, mit einem geringeren Gewichtungsfaktor (K_large) als Kollisionen, welche auf der Grundlage eines Überlapps der kleineren Kreisrepräsentation (CS) für eines der Fahrzeuge (H, O) mit der größeren Kreisrepräsentation (CL) für das jeweilige andere der Fahrzeuge (O, H) bestimmt worden ist, und auf der Grundlage eines Überlapps der kleineren Kreisrepräsentation (CS) für eines der Fahrzeuge (H, O) mit der größeren Kreisrepräsentation (CL) für das jeweilige andere der Fahrzeuge (O, H) mit einem geringeren Gewichtungsfaktor (K_{small_large}) als Kollisionen, welche auf der Grundlage eines Überlapps der kleineren Kreisrepräsentationen (CS) für beide Fahrzeuge (H, O) bestimmt worden sind, zu gewichten.
Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungsuntereinheit für eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (126) eine Mehrzahl trainierter Entscheidungsbaum-Unteruntereinheiten, wobei jede dazu eingerichtet ist, einen individuellen Wahrscheinlichkeitswert, dass ein Fahrzeug nicht anhält, auszugeben, sowie eine Wählunteruntereinheit umfasst, welche dazu eingerichtet ist, den Wahrscheinlichkeitswert, dass ein Fahrzeug nicht anhält, (D20) auf Grundlage der Mehrzahl von individuellen Wahrscheinlichkeitswerten, dass ein Fahrzeug nicht anhält, zu bestimmen.
Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede der trainierten Entscheidungsbaum-Unteruntereinheiten wenigstens einen der folgenden Parameter in Betracht zieht: - eine Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs (H); - eine Geschwindigkeitsänderung des Ego-Fahrzeugs (H); - eine Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs (H); - eine Beschleunigungsänderung des Ego-Fahrzeugs (H); - eine Bremsdruckänderung des Ego-Fahrzeugs (H); - eine Zeit des Ego-Fahrzeugs (H), um mit der erfassten Verzögerung anzuhalten; - eine Distanz zu einer Konfliktzone; - eine Distanz zu einer Konfliktzone nach einem Anhalten mit einer erfassten Verzögerung; - eine Distanz zu einer Konfliktzone nach einem Anhalten mit einem komfortablen Bremsen; - einen Lenkwinkel; und - eine Lenkwinkeländerung.
Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit (124) dazu eingerichtet ist, Umgebungsstrukturinformationen in Betracht zu ziehen.
Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsstrukturinformationen von einem Navigationssystem und/oder von einem E-Horizont-System und/oder von wenigstens einem Sensor (104) bereitgestellt werden.