用于对机动车的运行进行协调的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于通过协调装置对第一、第二机动车的运行进行协调的方法，协调装置包括传感器、计算装置和通信装置。该方法包括以下步骤：用传感器接收传感器数据，通过计算装置利用传感器数据求得第一和第二机动车的位置信息和运动信息，通过计算装置利用位置信息和运动信息计算出第一和第二机动车的预计的轨迹，在由于第一机动车的轨迹与第二机动车的轨迹在空间和时间上交叠而产生的冲突方面对轨迹进行检验，如果求得了冲突则通过计算装置求得第一和/或第二机动车的行驶指示，通过通信装置将行驶指示传输给第一和/或第二机动车，通过第一和/或第二机动车执行所接收的行驶指示和/或在第一和/或第二机动车的显示装置上显示所接收的行驶指示。
【专利说明】用于对机动车的运行进行协调的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于通过至少一个协调装置协调至少一个第一机动车和第二机动车的运行的方法。
【背景技术】
[0002]在现代机动车的发展中，驾驶辅助系统越来越重要，所述驾驶辅助系统在避免碰撞方面支持驾驶员。所述系统部分地构造成纯粹的提示系统，即构造成在即将出现碰撞时可向驾驶员发出光学和/或声学提示的系统。但也公知了可引入自动避让过程、自动制动等的系统。
[0003]公知系统在此由在机动车中提供的传感器信息分别求得可能的避让轨迹。如果多个机动车参与严峻状况，则通过每个机动车逐个地确定建议的或自动实施的轨迹。但在这样分开地求得用于每个单个机动车的轨迹时不可考虑另外的参与冲突的机动车的轨迹的匹配并且由此通常不能实现冲突状况的最佳解决。
【发明内容】
[0004]由此，本发明的目的在于，通过协调机动车实现更好地解决道路交通中的冲突。
[0005]根据本发明，所述目的通过开头所述类型的方法来实现，其中，协调装置是位置固定的基础设施装置或第三机动车的一部分并且包括至少一个传感器、计算装置和通信装置，所述方法包括步骤:
[0006]-用协调装置的传感器接收传感器数据，
[0007]-通过计算装置在使用传感器数据的情况下求得第一机动车和第二机动车的位置信息和运动信息，
[0008]-通过计算装置在使用对应的位置信息和运动信息的情况下计算用于第一机动车和第二机动车的至少一个预计的轨迹，
[0009]-通过计算装置对轨迹在由于第一机动车的轨迹与第二机动车的轨迹在空间和时间上交叠而产生的冲突方面进行检验，
[0010]-如果求得了冲突的存在，则通过计算装置求得用于第一机动车和/或第二机动车的行驶指示，
[0011]-通过通信装置将行驶指示传输给第一机动车和/或第二机动车，以及
[0012]-通过第一机动车和/或第二机动车实施所接收的行驶指示和/或在第一机动车和/或第二机动车的显示装置上显示所接收的行驶指示。
[0013]本发明基于这样的构思:在机动车的轨迹之间出现冲突时，至少一个轨迹的匹配应通过第三中立方、即既不通过第一机动车也不通过第二机动车来进行。尤其是这种第三中立方应始终观测交通事件，识别机动车的轨迹之间的潜在冲突并且在一定程度上作为“仲裁者”消除所述冲突。
[0014]协调装置、即识别和消除冲突的第三中立装置尤其可以是位置固定的基础设施装置。在此情况下，协调装置也可由多个在位置上间隔开的部件组成。因此，在通常出现有问题的行驶状况的多个路口和其它点上本来就存在摄像机和其它传感器。协调装置现在可这样形成，所述摄像机中的一个或多个通过通信连接装置与计算装置连接，所述计算装置分析该摄像机或这些摄像机的数据，识别数据中的车辆，计算机动车的潜在的轨迹，对所述轨迹在冲突方面进行检验，并且在轨迹之间出现冲突时向机动车至少之一借助于通信装置传输行驶指示，通过所述行驶指示可避免即将出现的冲突。
[0015]这种行驶指示可以是简单的尤其是描述纵向引导干涉或描述横向引导干涉的行驶指示。因此，作为行驶指示可向机动车例如传输用于制动、加速或向左或向右转向的要求。行驶指示也可更精确，例如可传递指示，如制动掉3km/h或以2m/s2的加速度加速3秒。但行驶指示也可包括在不同时刻具有制动和转向干涉的完整轨迹等。通过行驶指示，机动车至少之一的轨迹被这样匹配，使得机动车的轨迹之间的冲突尽可能得到避免。用于避免轨迹冲突的方法和路径搜索算法在现有技术中已经公知，因此不必予以详细描述。
[0016]如果在求得行驶指示的时刻轨迹之间的冲突不可避免，则协调装置也可确定用于机动车的行驶指示，所述行驶指示使不可避免的碰撞的碰撞结果、尤其是人员受伤降低到最低程度。在这种策略中为了求得行驶指示在现有技术中也公知的多种方法。
[0017]作为构造成基础设施装置的替换方案，协调装置也可以是第三机动车的一部分。第三机动车用作协调装置是有利的，因为根据本发明的方法在这些情况中也可在未提供作为协调装置的位置固定的基础设施装置的位置上来使用。重要的是，通过选择第三机动车以及由此不参与冲突状况的机动车而实现还作为“仲裁者”来提供中立方。
[0018]在根据本发明的方法中，通过协调装置首先接收传感器数据。如已所述，这尤其可以是摄像机数据，但例如也可使用热数据、超声距离传感器、雷达传感器的数据等。协调装置可具有仅一个传感器，但也可存在多个同类型或不同类型的传感器。如已所述，配置给一个协调装置的不同传感器也可在位置上间隔开。因此，协调装置例如可访问全部对一个路口成像的多个摄像机等。
[0019]由尤其可以是图像数据的传感器数据接着在计算装置中确定至少一个第一机动车和第二机动车的位置信息和运动信息。第一机动车和第二机动车尤其是可通过图像识别算法来识别。也可识别允许与所识别的机动车通信的信息。在根据本发明的方法中，需要将行驶建议有目的地传递给确定的机动车。这当在机动车与协调装置之间使用双方通信时可容易地进行，因为在此情况下例如通信特征可通过交换的位置信息对应于所识别的车辆。
[0020]如果不进行双方通信，则必须可基于来自另外的源、例如来自自动收费系统等的数据或所获得的传感器数据进行通信。这例如可通过识别车牌、条形码或QR码等尤其是结合对车辆数据库的访问来进行。
[0021]不言而喻，行驶指示也可传递给全部机动车，但附加地设置有标记，所述标记允许各个机动车识别:是否行驶指示对于该机动车有效。因此例如在位置固定的协调装置中可由图像接收获得位置信息并且传递位置信息与行驶指示。位置信息接着可通过机动车与存在于机动车中的位置数据相比较，由此机动车可识别:是否行驶指示被确定用于该机动车。也可在识别车牌、识别车辆类型、识别车辆颜色、识别车辆周围环境或行驶方向等时传递类似的鉴别数据。
[0022]由所识别并且也有利地被鉴别的机动车的位置信息和运动信息接着对于机动车任意之一都确定轨迹。轨迹在最简单情况下可这样确定:出发点在于，机动车以恒定速度继续朝相同方向运动。对于非常短的时间段这样确定轨迹可以足够，而对于较长时间段有利的是，使用附加信息来求得轨迹。作为附加信息例如可使用机动车的以前的运动。但也可识别机动车的主动转向灯或机动车的轮胎姿态。此外，不言而喻，为了计算各个机动车的轨迹也可一起使用周围环境信息和其它机动车的轨迹。因此，至少对于轨迹的在时间上远离的部分出发点可首先在于，机动车避开可识别的障碍和碰撞。
[0023]直接由当前和以前的信息获得的信息可通过关于所观测位置上的典型交通流的信息来补充。因此，根据位置和时间非常可能的可以是，机动车朝一个方向转弯，而不是其朝另一个方向转弯等。此外，特别有利的是，机动车通过通信协议、例如车对X协议或车对车协议提供另外的信息。机动车尤其是可提供关于所计划的行驶动作的信息，但也可以是，仅仅或补偿地传输车辆参数如转向角、制动踏板或节气门踏板的位置等。
[0024]在使用现有信息的情况下可对于机动车任意之一都确定一个或多个轨迹。在确定多个轨迹时，尤其是可求得所述轨迹实际上被实施的概率。如果现在对于每个机动车都求得一个或多个轨迹，则在后面的步骤中可检验:是否在第一机动车和第二机动车的轨迹之间出现冲突，即轨迹在空间或时间上的交叠。如果识别到轨迹的这种冲突，则这提示机动车的即将出现的碰撞。即有利的是，向机动车至少之一传输行驶指示，所述行驶指示使所述冲突得到避免。限制地，可仅考虑具有一定最小概率的轨迹之间的冲突，或者首先可不考虑在将来非常远的冲突。在两种情况下，冲突最大可能地通过驾驶员或驾驶辅助系统自动避免。不言而喻，轨迹具有这种不可能的或在时间上远的冲突的机动车可继续分开地观测，以便在即将出现冲突时可及时干涉。
[0025]在求得冲突的其它全部情况中，求得用于第一机动车和/或第二机动车的行驶指示，所述行驶指示接着传递给所述机动车。在此重要的是，唯一的协调装置监控两个机动车的轨迹的匹配。因此两个机动车的轨迹可通过各个协调装置匹配，或协调装置可识别:机动车的轨迹之一的匹配就足够。
[0026]在此情况下，与对于潜在冲突状况中的机动车逐个计算轨迹校正的通常方法不同，机动车的轨迹校正不可相互抵消或干扰。传递给第一机动车和/或第二机动车的行驶指示的继续使用与对应的机动车的行驶的自动化程度强烈相关。因此，在非自动化的行驶中，在机动车中可向驾驶员发出可如何避免即将出现的冲突状况的提示。可输出语音报告如“请您制动”，或可在显示装置上输出指明避让方向的闪烁箭头。不言而喻，除了光学和声学提示之外也可发出触觉提示，如车辆座椅振动，以便使驾驶员注意危险状况，或者方向盘的部分有目的地抖动，以便提示必要的转向干涉，或者制动踏板或节气门踏板振动，以便指明必要的加速或必要的制动。
[0027]作为替换方案，所接收的行驶指示也可直接通过第一机动车和/或第二机动车实施。因此，机动车的控制装置可被构造用于直接干涉机动车的纵向或横向引导并且由此执行车辆轨迹的校正。这种对机动车引导的直接干涉尤其是当机动车已经处于完全或部分自动的行驶模式中时是可以的。但这种干涉也还可由手动驾驶来进行。
[0028]尤其是在手动驾驶时，所接收的行驶指示也可包含关于是否仅要将提示发送给驾驶员或者是否要直接干涉机动车的纵向或横向引导的指示。因此尤其是在将来很远的冲突中首先可向机动车的驾驶员发送提示:该驾驶员例如应制动或避让，并且仅当冲突迫在眉睫时主动干涉纵向引导，例如通过激活制动器。
[0029]第一机动车和第二机动车可同时由多个协调装置的传感器检测。如已所述，在根据本发明的方法中重要的是，仅一个协调装置将行驶指示传输给第一机动车和/或第二机动车。因此有利的是，在通过协调装置中的至少两个协调装置的传感器检测第一机动车和第二机动车时在求得行驶指示之前的另一个步骤中对协调装置之一通过至少一个协调装置的计算装置或通过第一机动车和/或第二机动车的控制装置进行选择并且仅仅所选择的协调装置的计算装置求得行驶指示。例如可确定第一机动车和第二机动车被至少两个协调装置识别的事实，其方式是在具有交叠传感器范围的全部协调装置之间进行数据交换。尤其是一协调装置可将多个车辆的识别刚好当所识别的车辆中的至少两个停留在也由第二协调装置的传感器检测的区域中时传输给一个或多个协调装置。
[0030]在该方法中该步骤的实际时刻可柔性选择。因此，在接收传感器数据之后可立即确定:第一机动车和第二机动车由所述至少两个协调装置的传感器检测到了。如果已经在该时刻进行了在该方法的进一步进程中要将行驶指示传输给机动车的协调装置的选择，则另外的步骤仅由该协调装置执行。
[0031]不言而喻，作为替换方案也可以是，首先该方法的另外的步骤中的至少一些可由协调装置中的多个来执行。这尤其是当向协调装置由于不同的传感器位置或协调装置的其它区别而提供不同的信息时可以是有利的。在此情况下例如多个协调装置可求得位置信息和运动信息并且将这些信息在后一个步骤中传输给所选择的协调装置，该协调装置可在求得对应的车辆的轨迹时使用这些信息。相应地，通过协调装置中的任意一个或至少一些也可求得用于机动车中的一个或多个的轨迹。重要的仅在于，仅协调装置中的一个、即所选择的协调装置是机动车的“响应对方”，并且由此仅所选择的协调装置将行驶指示传输给一个或多个机动车。
[0032]协调装置的选择可以以多种方式进行。重要的是，在根据本发明的方法所使用的领域，协调装置的求得始终相同地进行，由此，对于参与的机动车的每一个可识别:哪一个是所选择的协调装置。
[0033]例如可在第一机动车和第二机动车的控制装置中各存储有一个机动车优先权信息并且根据所述机动车优先权信息来确定这样的机动车，该机动车的控制装置选择所选择的协调装置。
[0034]因为在根据本发明的方法中基本上涉及确定一中立的协调装置，所以所述优先权信息可以是基本上随机分配给机动车的信息。因此例如可使用确定的构件的序列号、通信接口的MAC地址或机动车的另外的基本上随机分配但单义的标识。如果这种标识不存在，则作为替换方案也可随机确定:何控制装置选择协调装置。此外可考虑，通过车辆类型或例如车辆与救护站等的对应来选择进行选择的机动车。
[0035]如果如上所述首先选择一机动车，该机动车的控制装置接着选择一协调装置，则为此需要附加的通信步骤。因此有利的可以是，协调装置基于协调装置本身的特征来选择。尤其是可在协调装置任意之一中都存储有协调装置优先权信息并且可根据所述协调装置优先权信息进行所选择的协调装置的确定。协调装置优先权信息尤其是可与协调装置的传感器的数量、类型和位置相关。但协调装置优先权信息也可与协调装置的计算装置的所提供的计算容量或与所提供的通信带宽相关。在此，尤其是可动态匹配协调装置优先权信息，以便动态地在多个协调装置之间分配协调负载。
[0036]在根据本发明的方法中有利的是，第一机动车和第二机动车可通过相同的协调装置在较长时间段上观测，以便可向车辆在所述车辆的轨迹之间出现冲突的情况中动态地发出新的行驶指示，直到轨迹的冲突最终排除。该因素在选择所选择的协调装置时也可予以考虑。尤其可以是，对第一机动车和第二机动车进行检测的传感器的协调装置求得第一机动车和第二机动车的位置信息和运动信息并且确定两个机动车在对应的传感器的检测范围中的预计的逗留持续时间，其中，所选择的协调装置的选择根据预计的逗留持续时间来进行。尤其是在选择时可将预计的逗留持续时间也与上述优先权信息、尤其是协调装置优先权信息组合。因此例如可选择具有最高协调装置优先权信息的协调装置，对于所述具有最高协调装置优先权信息的协调装置求得了至少例如3秒的逗留持续时间。但反之也可以是，首先按照协调装置优先权信息选择协调装置，但该选择被具有较低协调装置优先权信息的协调装置的选择所顶替——如果对于所述具有较低协调装置优先权信息的协调装置求得了明显长的逗留持续时间。
[0037]尤其是当对于多个协调装置而言全部所考虑的特征、例如逗留持续时间和协调装置优先权信息相同，则所选择的协调装置的选择也可通过随机来进行。
[0038]此外可以是，至少一个不是所选择的协调装置并且对第一机动车和/或第二机动车进行检测的传感器的协调装置将传感器数据和/或所求得的位置信息和/或所求得的运动信息和/或至少一个所计算的轨迹传输给所选择的协调装置。即在此情况下由两个或多个协调装置形成网络并且尤其是全部在该网络中收集的信息通过第一机动车和第二机动车汇集并且一起使用，以便对于第一机动车和第二机动车确定尽可能精确的轨迹并且由此实现关于第一机动车和第二机动车的轨迹的可能冲突进行尽可能好的预报。
[0039]例如第一机动车和第二机动车的周围环境中的多个机动车可包括协调装置并且同时存在用于协调机动车的一个或多个基础设施装置。在此情况下，现有的基础设施装置原则上可优选作为协调装置来选择，因为基础设施装置通常具有较大数量的传感器并且基础设施装置的传感器通常设置在允许对事件特别好地全面掌握的位置上。但同时交通事件的部分可通过机动车或其它干扰物体遮挡。在此情况下可使用存在于第三车辆中的协调装置，以便求得关于被遮挡区域的另外的信息并且将所求得的信息传输给所选择的协调装置。
[0040]不言而喻，信息交换也可在多个设置在机动车中的协调装置和/或多个位置固定的基础设施装置之间进行。所传输的信息也可在求得行驶指示时使用。
[0041]此外可以是，不必然是所选择的协调装置的协调装置中的一个或多个求得另外的数据如来自车对X通信、交通引导系统等的信息。这种信息也可提供给所选择的协调装置。
[0042]尤其可以是，协调装置的或协调装置之一的传感器是接收图像的传感器、尤其是摄像机，其中，为了求得第一机动车和第二机动车的位置信息或运动信息而使用图像识别算法。因此例如可进行基于尺度不变特征的机动车识别、角部识别或棱边识别。尤其是可识别机动车上的另外的鉴别特征如车牌、条形码等。
[0043]有利的是，通信装置被构造用于接收第一机动车和第二机动车的消息。在此情况下尤其是可获得补充传感器信息的信息。因此，尤其是通过车对X通信，机动车任意之一例如可传输其自己的位置、机动车的参数如速度、转向角等和/或计划的动作。尤其是在机动车至少部分自动行驶时，尤其是计划的动作的传输可对于中等和较长时间段明显改善轨迹预报。通过机动车传输的典型动作信息例如是计划的车道变换、计划的转弯过程等。机动车的控制装置也可在手动运行机动车时通过分析处理多个车辆参数、即例如导航系统的计划路线、驾驶员的行为、速度或类似行驶动作来预报并且将其传输给协调装置。
[0044]第一机动车和/或第二机动车可包括用于求得位置数据的求得装置，所求得的位置数据可传输给协调装置并且由计算装置用于在传感器信息中识别机动车和/或用于确定用于机动车的位置信息。如果多次传递位置信息，则由此也可获得运动信息。
[0045]通过所传输的位置数据也简化传感器图像中的机动车与所使用的通信信道的对应。这尤其是当协调装置是位置固定的基础设施装置时有效。因为在位置固定的基础设施装置中传感器的位置和视向已知，所以由机动车传输的位置信息可容易地与传感器数据中的位置取得一致并且由此对象可容易地鉴别。如果对于机动车本身而言位置信息以及有利地机动车的取向已知，则类似情况对于机动车中的协调装置是可以的。
[0046]此外，如已所述有利的是，第一机动车和/或第二机动车将所计划的行驶动作传递给协调装置。
[0047]可以是，关于机动车的所求得的数据不足以对于中等和较长的预报时间段预报单义的轨迹。在此情况下可以是，对于第一机动车和/或第二机动车分别求得至少两个预计的轨迹，其中，对于所求得的轨迹任意之一都确定概率值，所述概率值描述将以何概率行驶对应的预计的轨迹。不言而喻，作为补充或替换方案，也可计算例如行驶包络区，所述行驶包络区随着时间范围的进展而变宽。此外，也可以用概率分布加权所述时间包络区。
[0048]通过求得关于轨迹的概率，在求得冲突时可预报，该冲突以何概率出现。尤其是在求得冲突时可仅考虑具有预给定最小概率的轨迹。作为替换方案，也可仅考虑这样的冲突，所述冲突的为轨迹概率乘积的概率超过预给定最小概率。
[0049]作为替换方案或补充，导致冲突的轨迹的概率也可在求得行驶指示时使用。这尤其是对于在将来一定最少时间、例如几秒的冲突而言是可能的。因此，例如对于非常可能的轨迹之间的在将来三秒的冲突而言可传输行驶指示，所述行驶指示向使用者例如发强烈制动的信号或所述行驶指示甚至导致直接干涉机动车的纵向引导。但如果这种冲突非常不可能，则反应首先可延迟或者说首先足够的可以是，仅仅向机动车的使用者发出警报提示。
[0050]此外，本发明涉及一种协调装置，所述协调装置包括传感器、计算装置和通信装置并且所述协调装置被构造用于参与上述方法的至少一个实施形式。
[0051 ] 此外，本发明也涉及一种机动车，所述机动车包括上述协调装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0052]由下列实施例以及附图得到本发明的其它优点和细节。附图表示:
[0053]图1根据本发明的方法的实施例的流程图，
[0054]图2可使用根据本发明的方法的交通状况，
[0055]图3可使用根据本发明的方法的另一个交通状况，
[0056]图4根据本发明的协调装置的实施例的示意性视图，以及
[0057]图5根据本发明的机动车的实施例的示意性视图。
【具体实施方式】
[0058]图1示出了用于协调机动车的运行的方法的流程图的实施例。在例如协调装置可通过例如运动信号装置识别出机动车处于重要区域中而被激活的步骤Si中该方法开始之后，在步骤S2中通过协调装置的至少一个传感器接收传感器数据。所述至少一个传感器尤其是可涉及摄像机，通过所述摄像机一次性地或连续地在整个方法期间接收图像。对在步骤S2中所接收的图像数据和/或所接收的另外的数据在步骤S3中进行分析，例如通过使用用于识别尺度不变特征的方法。由此在传感器数据中识别出机动车、尤其是第一机动车和第二机动车。优选在传感器数据的至少两个在时间上间隔开的数据组中识别第一机动车和第二机动车。由此，由纯粹的图像信息也不仅可获得用于机动车所停留的位置的位置信息，也可获得运动信息。有利地在步骤S3中也识别机动车的鉴别特征，通过所述鉴别特征尤其是可直接识别关于与机动车通信的通信信道的信息。因此例如可识别车牌、车辆类型、车辆颜色等。也可在继续行驶中利用机动车的位置或例如机动车的运动方向，以便鉴别机动车。
[0059]在传感器数据的优选多个彼此相继的数据组中识别出机动车之后，在步骤S4中可确定位置信息和运动信息。为了求得位置信息和运动信息，可使用另外的已知信息。因此例如出发点可在于，全部所识别的机动车处于道路表面上。由此，在大多数情况中，位置信息的自由度被限制到两维，由此，单个摄像机图像已经足以确定机动车的位置信息。
[0060]这种位置确定分别相对于传感器的视场来进行。在位置固定的传感器中由此可直接推断出机动车在三维空间中的位置。如果协调装置是机动车的一部分，则传感器典型地也设置在机动车上。在此情况下有利的是，首先确定包括协调装置的机动车的位置。由该机动车的位置和传感器设置在该机动车上的已知位置于是可推断出在传感器数据中识别出的机动车的位置。
[0061]可特别有利地由从在时间上彼此相继的传感器数据组得到并且具有已知时间间隔的位置信息来识别运动信息。
[0062]由传感器数据获得的数据在步骤S5中通过另外的数据来补充。有利的是，第一机动车和/或第二机动车将机动车信息传递给协调装置。例如机动车可传递GPS坐标，但也可传递车辆参数如转向角、节气门踏板和制动踏板的位置等。为了特别可靠地求得继续行驶中的轨迹，有利的也在于，机动车传递计划的动作。这尤其是当机动车处于用于部分或完全自动地行驶的行驶模式中时是可能的。但机动车也可根据状况由车辆参数例如导航系统中的目标以及驾驶员行为导出可能的行驶动作并且将所述可能的行驶动作传输给协调装置。此外，在步骤S5中收集来自外部源的另外的数据，例如可由交通引导系统获得关于信号灯转换等的信息。
[0063]在步骤S4和S5中获得的信息在步骤S6中用于至少对于第一机动车和第二机动车确定轨迹。此外，在确定轨迹时可使用另外的信息。因此可由传感器数据识别另外的车辆的位置和速度并且另外的机动车的运动由此作为边缘条件用于第一机动车和第二机动车的轨迹。此外，在步骤S6中，为了确定轨迹也可使用统计信息。例如对于一定的位置以及对于一定的时间非常可能的可以是，在一定的车道上以一定的速度运动的机动车转弯或刚好不转弯。
[0064]典型地，在步骤S6中至少对于中等和较长的时间段不可预先确定用于第一或第二机动车的单义的轨迹。在此情况下，对于第一或第二机动车可求得多个轨迹。尤其是在求得多个轨迹时对于这些轨迹任意之一都存储描述预计以何概率实施该轨迹的概率值。
[0065]在步骤S7中对于用于第一机动车和第二机动车的所求得的轨迹确定:是否所述轨迹具有冲突，即是否在轨迹之间出现时间或空间上的交叠。为了确定不同轨迹的交叠，这些轨迹不应被视为一维对象，即线，而是这些轨迹任意之一都应被视为行驶包络区，所述行驶包络区至少如机动车那样宽并且是在机动车之间应遵循的安全距离。
[0066]如果对于第一机动车和/或第二机动车求得多个轨迹，则对于第一机动车和第二机动车的轨迹中的每一对可求得:是否在这些轨迹之间出现冲突。但也可仅对于具有一定的最小概率的轨迹或对于这样的轨迹对求得冲突:对于所述轨迹对而言轨迹概率的乘积具有一定的最小概率。如果对于所求得的轨迹任意之一都没有在步骤S7中求得存在冲突，则该方法可从步骤S2起重复，即接收新的传感器数据并且检验:是否可由传感器数据推断出机动车的轨迹之间存在冲突。
[0067]如果在步骤S7中求得了冲突，则在步骤S8中检验:是否第一机动车和第二机动车处于多个协调装置的传感器范围中。如果第一机动车和第二机动车仅处于唯一一个协调装置的传感器范围中，则该方法可直接在步骤Sll中继续，因为在存在唯一一个协调装置时不可产生矛盾的行驶指示。
[0068]但如果确定:机动车处于多个协调装置的传感器范围中，则在进一步的方法中必须保证:仅单个协调装置发送行驶指示给机动车，以便避免将两个矛盾的行驶指示发送给一个机动车或通过第一协调装置将一个行驶指示发送给机动车中的第一机动车并且通过第二协调装置将一个行驶指示发送给机动车中的第二机动车，由此又会进行分开的冲突处理。
[0069]因此，在步骤S9中选择协调装置中的唯一一个，该协调装置要在进一步的方法中使用。因为前面的方法步骤由第一机动车和第二机动车处于其图像区域中的全部协调装置实施了，所以由这些协调装置任意之一也都求得了轨迹信息。因此，在步骤S9中例如借助于这些轨迹信息和这些轨迹的可能情况下存在的概率求得:第一机动车和第二机动车预计处于每个协调装置的传感器范围中多长时间。由此可选择其传感器预计最长时间地检测车辆的协调装置。此外，对于每个协调装置可以已知，该协调装置具有何类型的传感器和多少个传感器以及如何安置这些传感器。由这些信息可求得优先权信息，所述优先权信息描述:对应的协调装置可分别如何好地评价交通现象。此外，协调装置的优先权可通过协调装置的对应的负荷来确定。因此，在否则类似的优先权和类似的逗留持续时间的情况下可选择负荷很少的协调装置。
[0070]在确定所选择的协调装置之后，由每个协调装置在步骤SlO中检验:是否该协调装置本身是所选择的协调装置。如果协调装置没有被选择为所选择的协调装置，则未被选择的协调装置还将传感器数据、位置数据、运动数据或轨迹数据传输给所选择的协调装置并且接着返回到该方法的开始。但如果一协调装置是所选择的协调装置，则该协调装置在步骤Sll中求得至少用于第一或第二机动车的行驶建议。这样的行驶建议例如可包含制动、加速或朝确定方向转向的指示。这种类型的行驶信息可根据是否行驶信息被传递到的机动车通过驾驶员控制或被部分或全自动地控制。在全自动控制的情况下例如可传递精确信息，如车辆以_2m/s2的加速度制动两秒的指示。在通过驾驶员控制机动车的情况下，有利的可以是，仅传递粗略的行驶指示、如柔和的“制动”。作为替换方案，通过协调装置也可总是传递精确的行驶指示，所述行驶指示接着通过机动车的控制装置视机动车所处的运行模式而定被相应匹配和表示或实施。
[0071]在求得用于第一机动车和/或第二机动车的这种行驶指示之后，可将所述行驶指示在步骤S12中传输给对应的机动车。这种传输尤其是当已经事先在机动车与协调装置之间进行了通信时可简单地进行。在此情况下，例如机动车可向协调装置已经传输鉴别号或其它通信接口，协调装置通过所述鉴别号或通信接口可单义地对各个机动车作出响应。
[0072]如果这种通信在直到目前的方法中没有进行，则仍可有目的地对各个机动车作出响应，例如其方式是由传感器数据求得机动车的位置和运动方向并且接着将具有所述位置和运动方向的行驶信息作为附加信息来传递。所传输的信息首先通过每个机动车接收并且接着可在每个机动车中借助于所传输的位置信息和运动信息等的比较来求得:是否确定了用于对应的车辆的行驶指示。位置信息和运动信息的列举在此纯粹是示例性的。例如作为替换方案或补充，也可传输关于车辆类型、颜色、已知的车牌号等的信息。
[0073]在传递行驶指示之后，该方法又可以以步骤S2、即传感器数据的重新接收来继续。特别有利的是，分别选择可在多秒上对第一机动车和第二机动车的运动进行观测的协调装置。在此情况下，也可检验第一或者说第二机动车对所传递的行驶指示的反应并且通过传输新的行驶指示持续地匹配第一或者说第二机动车的行为。这种匹配可连续地或逐级地进行这样长时间，直到冲突状况消除。
[0074]需要注意的是，图1中所示的方法也可对于两个以上车辆、尤其是处于一个传感器的图像区域中的全部车辆来执行。但通常有利的是，不是对于传感器范围中的全部车辆同时求得行驶指示以及由此求得轨迹匹配，而是分别考察机动车的直接彼此相互作用的子集。由此可降低方法的复杂性。
[0075]图2示出了可使用用于协调机动车的运行的方法的交通状况。第一机动车I和第二机动车2两者以一定的速度朝路口 3运动。在路口 3设置有协调装置4，所述协调装置在此构造成位置固定的基础设施装置。协调装置4具有至少一个传感器，所述传感器对传感器范围5成像，第一机动车I和第二机动车2处于所述传感器范围中。典型的协调装置可包括多个也间隔开的传感器。为了更清楚地表示重要的点，在此简化地出发点在于，协调装置仅具有一个传感器。传感器连续地检测路口 3的图像。协调装置4由传感器数据、即在此情况下由图像数据识别:机动车I处于路口 3之前并且朝路口 3运动，机动车2处于路口3之前并且朝该路口运动。作为用于确定轨迹的最简单的假设，协调装置4的出发点可在于，机动车I和2以相同的速度继续运动。在此情况下，合成的轨迹会导致机动车I和2在路口 3碰撞。因此如果对于协调装置4不存在附加信息，则识别出机动车I和2的轨迹之间存在冲突，并且协调装置4对于机动车1、2至少之一求得行驶指示。例如协调装置4对于机动车I可求得机动车I应制动的行驶指示。但作为替换方案也可有利的是，将机动车2应加速的信息传输给该机动车。在两种情况下可用所述行驶建议避免碰撞。
[0076]如果机动车2在所示状况中例如要向右转弯并且如果这会通过打转向灯来发信号，则协调装置4可识别这一点并且求得用于机动车2的轨迹，所述轨迹描述机动车2向右转弯。由此，首先不会求得冲突。在进一步接近路口时，用于转弯轨迹的概率例如可根据机动车2的速度来匹配。
[0077]此外，图2示出了信号灯6。可向协调装置4提供关于信号灯6的转换行为的信息。应假设:在机动车2朝着运动的入口的信号灯6为红色。关于信号灯6的转换行为的所述信息可通过协调装置4以不同方式来使用，对所述方式中的两个示例性地予以描述。在最简单情况下，轨迹以及由此冲突的求得可如前面的说明中那样来进行。但因为对于协调装置4现在已知信号灯6为红色，所以制动的行驶指示传递给机动车2。在此情况下，附加地提供的信息因此用于将行驶指示这样输送给机动车，使得道路交通规则得到遵循。
[0078]但关于信号灯转换的信息可由协调装置4已经在求得轨迹时使用。如果机动车I和2距离路口 3仍相对远，则例如协调装置4可在求得机动车2的轨迹时首先出发点在于，该机动车考虑红色信号灯并且制动。由此，对于机动车2可首先计算表示机动车2停在信号灯6处的具有高概率的轨迹和描述驶过红色信号灯6的具有非常低的概率的轨迹。这首先可导致机动车2的表示驶过信号灯6的轨迹低于概率极限值并且首先不在求得冲突时予以考虑。由此，通过协调装置4也不会确定冲突并且没有行使指示会传输给机动车1、2之一。如果现在机动车2以未降低的速度继续接近信号灯6，则描述驶过信号灯的轨迹的概率会连续升高。由此，已经在驶过红色信号灯之前，该轨迹的概率会提高到超过协调装置4中的预给定极限值的值，并且轨迹由此会在对冲突进行检验时予以考虑。协调装置4由此会向机动车2传递用于制动的行驶指示。
[0079]图3示出了第一机动车I和第二机动车2处于道路的两个在相同方向延伸的车道上的交通状况。在该道路的边缘设置有两个协调装置4和7，所述协调装置是位置固定的基础设施装置。机动车I和2处于协调装置4的传感器范围5中和协调装置7的传感器范围8中。因为机动车I和2处于两个协调装置4和7的传感器范围中，所以在该方法的进程中需要求得:协调装置中的哪个如果需要时应将行驶指示传递给机动车之一或两个机动车。为此，例如首先由协调装置4、7每一个中的所获得的图像数据计算用于机动车I和2的第一轨迹。不仅在协调装置4中而且在协调装置7中求得:两个车辆以一定的速度从左向右运动。由此可求得:两个机动车在协调装置7的传感器范围8中比在协调装置4的传感器范围5中停留更长时间，由此，协调装置7可被确定为所选择的协调装置。两个机动车I和2在此首先直线运动，由此，通过轨迹的直线地进一步延伸，即对于两个机动车以恒定速度进一步运动，不出现机动车I和2的轨迹的冲突。但机动车I在此将计划的动作13、即车道变换传输给协调装置7。但协调装置7由传感器信息求得:机动车I比机动车2明显缓慢地运动。如果现在机动车I要执行动作13并且如果机动车I和2会以大约恒定的速度继续运动，则机动车I和2的轨迹会交叠，即会存在事故危险。
[0080]协调装置7因此可向机动车I传输例如速度在执行车道变换之前提高一定的最小值的行驶指示。如果在进行了足够的加速之前协调装置7在重复执行该方法时确定:机动车I开始车道变换，则可将不执行车道变换的行驶指示传递给机动车I或将机动车2应制动的行驶指示传递给机动车2。优选为了使行驶安全性最大化也可传递两个行驶指示。
[0081]图4示出了协调装置的一个实施例。协调装置4包括传感器9、计算装置10以及通信装置11。协调装置可如在此所示的那样包括壳体中的全部部件，但也可以是一个或多个传感器处于壳体外部，例如以便可由多个视角接收道路区段的图像。传感器9尤其可以是摄像机，但也可使用其它传感器如超声传感器或雷达传感器。所收集的传感器数据由计算单元10分析处理，所述计算装置如前所述的那样可识别各个机动车，对于所识别的机动车可确定位置信息和运动信息，由所述位置信息和运动信息结合另外的例如通过通信装置11接收的信息可计算轨迹并且接着可检验:是否多个机动车的轨迹交叠。在此情况下，计算装置也可计算用于机动车的行驶指示并且将所述行驶指示借助于通信装置11传递给机动车。
[0082]图5示出了机动车12，所述机动车包括用于协调机动车的运动的协调装置。示例性地在此在机动车12的前部区域中示出了传感器9。不言而喻，设置在机动车12上的全部传感器也可由协调装置一起使用。协调装置的计算装置10可构造成分开的构件，但所述计算装置也可作为机动车12的控制装置的子程序起作用。作为通信装置11也可使用本来就存在于机动车12中的用于车对车通信或车对X通信的通信装置。
【权利要求】
1.一种用于通过至少一个协调装置至少对第一机动车和第二机动车的运行进行协调的方法，所述协调装置是位置固定的基础设施装置或第三机动车的一部分并且包括至少一个传感器、计算装置和通信装置，所述方法包括以下步骤: -利用协调装置的传感器获取传感器数据， -通过计算装置在使用传感器数据的情况下求得第一机动车和第二机动车的位置信息和运动信息， -通过计算装置在使用相应的位置信息和运动信息的情况下计算出第一机动车和第二机动车的至少一个预计的轨迹， -通过计算装置在冲突方面对所述轨迹进行检验，该冲突是由于第一机动车的轨迹与第二机动车的轨迹在空间和时间上的交叠而产生的， -如果求得了冲突的存在，则通过计算装置求得用于第一机动车和/或第二机动车的行驶指示， -通过通信装置将行驶指示传输给第一机动车和/或第二机动车，以及 -通过第一机动车和/或第二机动车执行所接收的行驶指示和/或在第一机动车和/或第二机动车的显示装置上显示出所接收的行驶指示。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于:在通过至少两个所述协调装置的传感器检测到第一机动车和第二机动车的情况下，在求得行驶指示之前的另一个步骤中，通过至少一个协调装置的计算装置或通过第一机动车和/或第二机动车的控制装置选出其中一个协调装置，仅所选的协调装置的计算装置求得所述至少一个行驶指示。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于:在第一机动车和第二机动车的控制装置中各存储有一个机动车优先权信息，根据所述机动车优先权信息来决定出由其控制装置来选出所述所选的协调装置的那个机动车。
4.根据权利要求2或3的方法，其特征在于:在任一协调装置中都存储有协调装置优先权信息，根据所述协调装置优先权信息决定所述所选的协调装置。
5.根据权利要求2至4之一的方法，其特征在于:由其传感器对第一机动车和第二机动车进行检测的协调装置求得第一机动车和第二机动车的位置信息和运动信息并确定出这两个车辆在相应传感器的检测范围中的预计逗留时间，其中，根据所述预计逗留时间选出所述所选的协调装置。
6.根据权利要求2至5之一的方法，其特征在于:存在并非所选的协调装置的至少一个协调装置，该至少一个协调装置的传感器对第一机动车和/或第二机动车进行检测并将传感器数据和/或所求得的位置信息和/或所求得的运动信息和/或至少一个所计算的轨迹传输给所选的协调装置。
7.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于:所述传感器是摄像传感器、尤其是摄像机，其中，为了求得第一机动车和第二机动车的位置信息和/或运动信息而使用图像识别算法。
8.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于:所述通信装置被构造用于接收第一机动车和第二机动车的消息。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于:第一机动车和/或第二机动车包括用于求得位置数据的求得装置，所求得的位置数据传输给协调装置并且由协调装置的计算装置利用以在传感器信息中识别出机动车和/或确定出机动车的位置信息。
10.根据权利要求8或9的方法，其特征在于:通过第一机动车和/或第二机动车将所计划的行驶动作传递给协调装置。
11.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于:对于第一机动车和/或第二机动车分别求得至少两个预计的轨迹，其中，对于每个所求得的轨迹确定一概率值，所述概率值描述相应预计的轨迹被行驶的概率。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于:在求得冲突时仅以预给定的最小概率来考虑轨迹。
13.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于:在求得行驶指示时考虑直到出现冲突的预计时间。
14.一种协调装置，其特征在于:所述协调装置包括传感器(9)、计算装置(10)和通信装置(11)并且被构造用于参与根据权利要求1至13之一的方法。
15.一种机动车，其特征在于:所述机动车包括根据权利要求14的协调装置(4)。
【文档编号】G08G1/16GK104240535SQ201410264013
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2013年6月13日
【发明者】J·布朔霍尔茨, S·洛伦茨 申请人:奥迪股份公司