DE102020111873A1

DE102020111873A1 - Providing an expected driving path

Info

Publication number: DE102020111873A1
Application number: DE102020111873.2A
Authority: DE
Inventors: Dimitri Schechter
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-04-30
Filing date: 2020-04-30
Publication date: 2021-11-04

Abstract

Offenbart wird ein Verfahren zum Bereitstellen eines zukünftigen erwarteten Fahrpfades für ein Fahrzeug, umfassend: Empfangen einer Gruppe von Fahrpfaden und diesen jeweils zugewiesenen Wahrscheinlichkeiten von einem Backend, wobei die jeweiligen Wahrscheinlichkeiten angeben, mit welcher Wahrscheinlichkeit das Fahrzeug dem Fahrpfad folgt; Fortlaufendes Bestimmen einer Bewertung für zumindest zwei Fahrpfade aus der Gruppe basierend auf der Entfernung des Fahrzeugs von dem jeweiligen Fahrpfad aus der Gruppe und der dem jeweiligen Fahrpfad zugewiesenen Wahrscheinlichkeit; Fortlaufendes Auswählen und Bereitstellen eines Fahrpfades aus den bewerteten Fahrpfaden anhand der Bewertungen; Anfordern einer Gruppe von Fahrpfaden und diesen jeweils zugewiesenen Wahrscheinlichkeiten von dem Backend, falls ein Kriterium aus einem Kriterienkatalog erfüllt ist, der folgendes Kriterium umfasst: Die Anzahl der Fahrpfade mit einer Bewertung liegt über einem Anzahlschwellwert und die Bewertungen genügen einem vorbestimmten Bewertungskriterium.Disclosed is a method for providing a future expected travel path for a vehicle, comprising: receiving a group of travel paths and probabilities assigned to them from a backend, the respective probabilities indicating the probability with which the vehicle will follow the travel path; Continuously determining a rating for at least two driving paths from the group based on the distance of the vehicle from the respective driving path from the group and the probability assigned to the respective driving path; Continuous selection and provision of a travel path from the assessed travel paths on the basis of the assessments; Requesting a group of driving paths and the respective assigned probabilities from the backend if a criterion from a criteria catalog is met, which includes the following criterion: The number of driving paths with an evaluation is above a number threshold and the evaluations satisfy a predetermined evaluation criterion.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen eines erwarteten Fahrpfades für ein Fahrzeug, und ein entsprechend eingerichtetes Fahrzeug.The invention relates to a method for providing an expected travel path for a vehicle, and to a correspondingly set up vehicle.

Fahrzeuge, insbesondere zur Personenbeförderung, umfassen heutzutage Mittel zur Positionierung wie GPS, GLONASS oder Galileo Satellitennavigationssytseme mit deren Hilfe und einer digitalen Landkarte die Fahrzeuge in der Lage sind, sich auf der digitalen Landkarte zu positionieren. Gleichzeitig wird in vielen heutzutage produzierten Fahrzeugen der erwarteten zukünftigen Fahrpfad, manchmal auch most probable path (MPP) genannt, fortlaufend bestimmt. Dieser MPP dient vielen Funktionen des Fahrzeugs als Grundlage, beispielsweise eine Vorausschau für Geschwindigkeitsbeschränkungen, Automatic Cruise Control, Stauassistent, Spurwechsel-Assistent, vorausschauende Schaltstrategie. Ebenfalls wird durch die Verwendung eines erwarteten Fahrpfades eine Vorausschau für Gefahren und Warnungen vor z.B. Geisterfahrern möglich.Vehicles, in particular for passenger transport, nowadays comprise means for positioning such as GPS, GLONASS or Galileo satellite navigation systems with the aid of which and a digital map the vehicles are able to position themselves on the digital map. At the same time, in many vehicles produced today, the expected future travel path, sometimes also called the most probable path (MPP), is continuously determined. This MPP serves as the basis for many functions of the vehicle, for example a forecast for speed limits, automatic cruise control, traffic jam assistant, lane change assistant, anticipatory shifting strategy. The use of an expected driving path also enables a forecast of dangers and warnings of e.g. wrong-way drivers.

Die Schätzung des zukünftigen Fahrpfades eines Fahrzeugs ist mit Fehlern behaftet. Die Aufgabe an den Fachmann ist, die Bereitstellung eines erwarteten zukünftigen Fahrpfades eines Fahrzeugs zu verbessern.The estimation of the future travel path of a vehicle is fraught with errors. The task for the person skilled in the art is to improve the provision of an expected future travel path for a vehicle.

Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This problem is solved by the independent claims. Advantageous further developments are defined in the dependent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen eines zukünftigen erwarteten Fahrpfades für ein Fahrzeug, umfassend: Empfangen einer Gruppe von Fahrpfaden und diesen jeweils zugewiesenen Wahrscheinlichkeiten von einem Backend, wobei die jeweiligen Wahrscheinlichkeiten angeben, mit welcher Wahrscheinlichkeit das Fahrzeug dem Fahrpfad folgt; Fortlaufendes Bestimmen einer Bewertung für zumindest zwei Fahrpfade aus der Gruppe basierend auf der Entfernung des Fahrzeugs von dem jeweiligen Fahrpfad aus der Gruppe und der dem jeweiligen Fahrpfad zugewiesenen Wahrscheinlichkeit; Fortlaufendes Auswählen und Bereitstellen eines Fahrpfades aus den bewerteten Fahrpfaden anhand der Bewertungen als zukünftiger erwarteter Fahrpfad; Anfordern einer Gruppe von Fahrpfaden und diesen jeweils zugewiesenen Wahrscheinlichkeiten von dem Backend falls ein Kriterium aus einem Kriterienkatalog erfüllt ist, der folgendes Kriterium umfasst: Die Anzahl der Fahrpfade mit einer Bewertung liegt über einem Anzahlschwellwert und die Bewertungen genügen einem vorbestimmten Bewertungskriterium. Ein Backend ist eine vom Fahrzeug entfernte stationäre Stelle, beispielsweise ein Server. Das Fahrzeug empfängt die Daten zu den Fahrpfaden beispielsweise über Mobilfunk wie LTE oder 5G.A first aspect of the invention relates to a method for providing a future expected travel path for a vehicle, comprising: receiving a group of travel paths and the probabilities assigned to them from a backend, the respective probabilities indicating the probability with which the vehicle will follow the travel path; Continuously determining a rating for at least two driving paths from the group based on the distance of the vehicle from the respective driving path from the group and the probability assigned to the respective driving path; Continuous selection and provision of a driving path from the assessed driving paths on the basis of the assessments as a future expected driving path; Requesting a group of driving paths and the respective assigned probabilities from the backend if a criterion from a criteria catalog is met, which includes the following criterion: The number of driving paths with an evaluation is above a number threshold and the evaluations satisfy a predetermined evaluation criterion. A backend is a stationary location remote from the vehicle, for example a server. The vehicle receives the data on the driving paths, for example via cellular networks such as LTE or 5G.

Die Positionierung des Fahrzeugs per Satellitennavigation ergibt eine Position des Fahrzeugs, die typischerweise nicht auf einem Fahrpfad liegt oder einer Straße liegt. Bei der Bewertung der Fahrpfade wird die Entfernung des Fahrzeugs vom Fahrpfad berücksichtigt, beispielsweise dadurch, dass der Entfernung eine Wahrscheinlichkeit zugewiesen wird. Je größer die Entfernung, desto geringer die Wahrscheinlichkeit. Die Bewertung eines Fahrpfades kann dann die geeignete Verrechnung der Wahrscheinlichkeit aufgrund der Entfernung und der Wahrscheinlichkeit, die vom Backend berechnet wurde, sein.The positioning of the vehicle by satellite navigation results in a position of the vehicle that is typically not on a travel path or on a street. When evaluating the driving paths, the distance of the vehicle from the driving path is taken into account, for example by assigning a probability to the distance. The greater the distance, the lower the probability. The evaluation of a travel path can then be the appropriate offsetting of the probability based on the distance and the probability that was calculated by the backend.

Hierin wird also vorgeschlagen, bei der Bereitstellung des zukünftigen erwarteten Fahrpfades auf mögliche Fahrpfade zurückzugreifen, die im Backend berechnet wurden. Diese Fahrpfad-Kandidaten (die Fahrpfade der Gruppe) werden an das Fahrzeug übertragen und vom Fahrzeug wird einer dieser Fahrpfad-Kandidaten ausgewählt.It is therefore proposed here, when providing the future expected travel path, to fall back on possible travel paths that were calculated in the backend. These driving path candidates (the driving paths of the group) are transmitted to the vehicle and one of these driving path candidates is selected by the vehicle.

Dieses Vorgehen hat mehrere Vorteile: Bei der Berechnung der Fahrpfade auf einem Server können komplexere und rechenintensivere Algorithmen angewandt werden, als in einem Fahrzeug. Der Server kann Daten zur Verkehrslage, Wetter, Straßensperren, historische Verkehrsdaten, Persönliche Präferenzen, etc. verwenden, die im Fahrzeug in der Aktualität oder Datenmenge typischerweise nicht vorliegen. Diese Berechnung durch den Server führt zu besseren Ergebnissen hinsichtlich der Fahrpfade selbst, als auch bezüglich der zugeordneten Wahrscheinlichkeiten.This approach has several advantages: When calculating the driving paths on a server, more complex and computationally intensive algorithms can be used than in a vehicle. The server can use data on the traffic situation, weather, road blocks, historical traffic data, personal preferences, etc., which are typically not available in the vehicle in terms of currentness or data volume. This calculation by the server leads to better results with regard to the driving paths themselves as well as with regard to the assigned probabilities.

Das vorgeschlagene Verfahren ist generell abhängig von einer Verbindung des Fahrzeugs zum Backend. Diese Verbindung kann durch Funklöcher, Bandbreitenprobleme oder anderweitige Probleme der Funk-Datenübertragung gestört oder unterbrochen sein. Gleichzeitig muss der erwartete zukünftige Fahrpfad im Fahrzeug kontinuierlich für die Funktionen des Fahrzeugs bereitgestellt werden.The proposed method is generally dependent on a connection between the vehicle and the backend. This connection can be disturbed or interrupted by dead spots, bandwidth problems or other problems with wireless data transmission. At the same time, the expected future travel path in the vehicle must be continuously provided for the functions of the vehicle.

Hierin wird vorgeschlagen, dass das Backend eine Gruppe von Fahrpfaden an das Fahrzeug überträgt. Aus dieser Gruppe wählt das Fahrzeug dann einen Fahrpfad als den wahrscheinlichsten Fahrpfad aus. Dadurch, dass eine Gruppe von Fahrpfaden zur Verfügung steht, kann das Fahrzeug auch, wenn anfänglich ein „falscher“ Fahrpfad ausgewählt wurde, ohne weitere Verbindung zum Backend die Auswahl des Fahrpfades korrigieren. Dies vermindert das Risiko, dass aufgrund von Problemen der Datenübertragung kein Fahrpfad bereitgestellt werden kann.It is proposed here that the backend transmit a group of driving paths to the vehicle. The vehicle then selects a route from this group as the most likely route. Because a group of driving paths is available, the vehicle can correct the selection of the driving path even if a “wrong” driving path was initially selected without any further connection to the backend. This reduces the risk that no route can be provided due to data transmission problems.

Weiterhin ermöglicht das hierin vorgeschlagene Verfahren eine Verminderung der Anfragen an den Server. Dadurch, dass schon eine Gruppe von Fahrpfaden empfangen wird und bei anfänglichen Fehlentscheidungen, diese Entscheidung auf einen anderen Fahrpfad korrigiert werden kann, ist keine erneute Kontaktaufnahme und Anfrage an das Backend nötig. Häufige Anfragen per Mobilfunk des Fahrzeugs an das Backend können die Mobilfunkverbindung und unter Umständen auch die Backendkapazitäten überlasten und das Risiko steigern, dass kein Fahrpfad zur Verfügung gestellt werden kann.Furthermore, the method proposed here enables the number of inquiries to be reduced the server. Because a group of driving paths is already received and, in the event of incorrect decisions at the beginning, this decision can be corrected to another driving path, no renewed contact and inquiry to the backend is necessary. Frequent inquiries from the vehicle's cellular network to the backend can overload the cellular connection and, under certain circumstances, the backend capacities and increase the risk that no route can be made available.

In einer Weiterentwicklung ist das Bewertungskriterium, dass jede Bewertung größer als ein erster Bewertungsschwellwert ist, und/oder eine Maßzahl, die alle Bewertungen zusammenfasst, größer als ein zweiter Bewertungsschwellwert ist. Hierin wird also vorgeschlagen, dann eine neue Anfrage zu stellen, wenn die Qualität einzelner Fahrpfade Verfügung stehenden Fahrpfade oder der zur Verfügung stehenden Fahrpfade in ihrer Gesamtheit nicht ausreichend ist. Die Qualität der Fahrpfade wird anhand der Bewertung bestimmt.In a further development, the evaluation criterion is that each evaluation is greater than a first evaluation threshold value and / or a measure that summarizes all evaluations is greater than a second evaluation threshold value. It is therefore proposed here to make a new query if the quality of individual driving paths or the available driving paths in their entirety is not sufficient. The quality of the driving paths is determined on the basis of the evaluation.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Kriterienkatalog als Alternative ebenfalls: Basierend auf der Fahrzeugposition, die verbleibende Fahrstrecke bis zum Ende des ausgewählten Fahrpfades einen vorbestimmten Fahrstreckenschwellwert unterschreitet. Dies bedeutet, dass das Fahrzeug eine Anfrage nach neuen Fahrpfaden stellt, wenn das Fahrzeug sich dem Ende des ausgewählten Fahrpfades nähert.In a preferred embodiment, the criteria catalog also includes as an alternative: Based on the vehicle position, the remaining route to the end of the selected route falls below a predetermined route threshold. This means that the vehicle will request new travel paths when the vehicle approaches the end of the selected travel path.

Typischerweise sind die zumindest zwei zu bewertenden Fahrpfade in jeder Bestimmung dieselben Fahrpfade sind oder nur teilweise oder gar nicht dieselben Fahrpfade wie in der vorhergehenden Bestimmung sind. Idealerweise würden fortlaufend alle empfangenen Fahrpfade der Gruppe bewertet. Um die Anforderungen an die Rechenleistung im Fahrzeug zu verringern kann vorgesehen sein, eine Vorauswahl an zu bewertenden Fahrpfaden zu treffen. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass Fahrpfade, die in einer vorhergehenden Bewertung Bewertungen unterhalb eines Schwellwertes aufwiesen, in zukünftigen Bewertungen nicht mehr berücksichtigt werden.Typically, the at least two driving paths to be assessed are the same driving paths in each determination or are only partially or not the same driving paths as in the previous determination. Ideally, all the driving paths received by the group would be continuously evaluated. In order to reduce the computing power requirements in the vehicle, a preselection of driving paths to be assessed can be provided. This can mean, for example, that driving paths which had ratings below a threshold value in a previous evaluation are no longer taken into account in future evaluations.

In dem Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass wenn eine Gruppe von Fahrpfaden angefordert wird auch die Position des Fahrzeugs und einen Teil des bisherigen tatsächlichen Fahrpfades des Fahrzeugs an das Backend übermittelt wird. Auf der Basis dieser Informationen berechnet das Backend die Fahrpfade der Gruppe und die zugehörigen Wahrscheinlichkeiten.In the method according to an exemplary embodiment, it can be provided that when a group of travel paths is requested, the position of the vehicle and part of the previous actual travel path of the vehicle are also transmitted to the backend. On the basis of this information, the backend calculates the group's driving paths and the associated probabilities.

Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, umfassend elektronische Rechen- und Speichermittel sowie Kommunikations- und Positionierungsmittel, wobei das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, eines der vorstehenden Verfahren auszuführen.Another aspect of the invention relates to a vehicle comprising electronic computing and storage means as well as communication and positioning means, the vehicle being set up to carry out one of the above methods.

FigurenlisteFigure list

1 shows a flow chart according to an embodiment of the invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELSDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENT

1 zeigt ein Ablaufdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 shows a flow chart according to an embodiment of the invention.

In der Vorbereitung zur Übertragung der Gruppe von möglichen Fahrpfaden an das Fahrzeug berechnet das Backend werden mehrere Fahrpfade mit jeweils einer Wahrscheinlichkeit. Die Anzahl der Pfade wird je nach Situation und Wahrscheinlichkeit vom Backend dynamisch bestimmt. Ist das Fahrzeug beispielsweise auf einer Autobahn dann wird es mit hoher Wahrscheinlichkeit auf der Autobahn bleiben und die Anzahl der Alternativpfade kann gering sein und der Hauptpfad auf der Autobahn lang sein. Ist das Fahrzeug in der Stadt wird eine höhere Anzahl an kurzen Pfaden gerechnet, weil die Wahrscheinlichkeit höher ist, dass das Fahrzeug von einem errechneten Fahrpfad abweicht. Beim Berechnen der Fahrpfade werden die Informationen wie Verkehrslage, Sperrungen, Wetter, persönliche Präferenzen, historische Verkehrsdaten herangezogen. Die vom Backend errechneten Fahrpfade können Datenprofile enthalten, die für die jeweiligen Verwendungen (use cases) notwendig sind, beispielsweise Geschwindigkeitsbeschränkungen, Stau-Informationen, Höheninformationen, Staßenklassen, Kurvenradien, Ampelinformationen, zugelassene Segmente für autonomes Fahren. Die Daten werden jeweils mit einem negativen Offset zum Pfadende angegeben. Dies hat den Vorteil, dass sich die Offsets auf dem Pfad nicht ändern, wenn sich die Position ändert. Das Backend überträgt dann die errechnete Gruppe an Fahrpfaden mit den zugehörigen Wahrscheinlichkeiten für den Fahrpfad, an das Fahrzeug per Mobilfunk.In preparation for the transmission of the group of possible driving paths to the vehicle, the backend calculates several driving paths, each with a probability. The number of paths is determined dynamically by the backend depending on the situation and probability. If the vehicle is on a motorway, for example, it will most likely stay on the motorway and the number of alternative paths can be small and the main path on the motorway can be long. If the vehicle is in the city, a higher number of short paths is calculated because the probability is higher that the vehicle will deviate from a calculated route. When calculating the driving paths, information such as the traffic situation, closures, weather, personal preferences and historical traffic data are used. The driving paths calculated by the backend can contain data profiles that are necessary for the respective use cases, for example speed restrictions, traffic jam information, height information, street classes, curve radii, traffic light information, permitted segments for autonomous driving. The data are given with a negative offset to the end of the path. This has the advantage that the offsets on the path do not change when the position changes. The backend then transmits the calculated group of driving paths with the associated probabilities for the driving path to the vehicle via cellular network.

In einem ersten Schritt S1 empfängt das Fahrzeug diese Daten. Daraufhin ermittelt und überwacht das Fahrzeug mithilfe von elektronischen Rechenmitteln und Software kontinuierlich basierend auf der Fahrzeugposition, der Entfernung zu empfangenen Fahrpfaden und den Wahrscheinlichkeiten der empfangenen Fahrpfade, den erwarteten zukünftigen Fahrpfad. Wenn der bisher als zukünftiger Fahrpfad angenommene Fahrpfad in seiner Bewertung unter die Bewertung eines anderen Fahrpfades fällt, wählt das Fahrzeug den anderen Fahrpfad als erwarteten Fahrpfad aus, Schritte S2 und S3. Es „springt“ sozusagen auf einen anderen vorberechneten Fahrpfad. Auf diese Weise wird erreicht, dass das Fahrzeug ohne erneuten Datenempfang vom Backend einen neuen Fahrpfad annehmen kann. Es entsteht keine „Blindzeit“ für die Fahrzeugfunktionen, in denen kein erwarteter zukünftiger Fahrpfad zur Verfügung steht.In a first step S1 the vehicle receives this data. The vehicle then uses electronic computing means and software to continuously determine and monitor the expected future route based on the vehicle position, the distance to the received routes and the probabilities of the routes received. If the evaluation of the driving path previously assumed to be the future driving path falls below the evaluation of another driving path, the vehicle selects the other driving path as the expected driving path, steps S2 and S3 . It “jumps”, so to speak, onto another precalculated route. This ensures that the vehicle can adopt a new route without receiving data from the backend again. There is no "blind time" for the vehicle functions in which no expected future travel path is available.

Gemäß dem Verfahren werden rechtzeitig neue Fahrpfade angefordert, Schritt S4. Es wird wird die „Qualität“ (Bewertung) und Anzahl der Kandidaten-Fahrpfade mit ausreichender Qualität, überwacht. Falls nicht ausreichend gute und von der Anzahl her ausreichende Fahrpfade zur Verfügung stehen, wird eine neue Online-Berechnungsanfrage bzw. die Anfrage an den Server gestellt. Weiterhin wird überwacht die restliche Strecke auf dem derzeit ausgewählten Fahrpfad überwacht. Sollte die Reststrecke einen vordefinierten Schwellwert unterstreiten, wird eine neue Anfrage gestellt.According to the procedure, new driving paths are requested in good time, step S4 . The "quality" (evaluation) and number of candidate driving paths with sufficient quality are monitored. If there are not enough good and sufficient driving paths available, a new online calculation request or the request is sent to the server. The rest of the route on the currently selected route is also monitored. If the remaining distance falls below a predefined threshold value, a new request is made.

Die ausgewählten Fahrpfade werden für Fahrzeugfunktionen wie die Vorausschau für ADAS-Funktionen, beispielsweise Anzeige von Geschwindigkeitsbeschränkkungen, Automatic Cruise Control, Stauassistent, Spurwechsel-Assistent, vorausschauende Schaltstrategie, Vorausschau für Gefahren und Warnungen über beispielsweise Geisterfahrer, und Vorausschauen für intelligente Funktionen wie z.B. Musik-/Filmauswahl je nach Länge eines Staus auf dem ausgewählten Fahrpfad.The selected routes are used for vehicle functions such as the forecast for ADAS functions, for example display of speed limits, automatic cruise control, traffic jam assistant, lane change assistant, predictive shifting strategy, forecast for hazards and warnings about, for example, wrong-way drivers, and foresight for intelligent functions such as music / Film selection depending on the length of a traffic jam on the selected route.

Claims

A method for providing a future expected travel path for a vehicle, comprising: Receiving a group of travel paths and probabilities assigned to them in each case from a backend, the respective probabilities specifying the probability with which the vehicle will follow the travel path; Continuously determining a rating for at least two driving paths from the group based on the distance of the vehicle from the respective driving path from the group and the probability assigned to the respective driving path; Continuous selection and provision of a travel path from the assessed travel paths on the basis of the assessments; Requesting a group of driving paths and the respective assigned probabilities from the backend, if a criterion from a criteria catalog is met, which includes the following criterion: The number of driving paths with an evaluation is above a number threshold value and the evaluations satisfy a predetermined evaluation criterion.

Procedure according to Claim 1 where the evaluation criterion is that each evaluation is greater than a first evaluation threshold value, and / or a measure that summarizes all evaluations is greater than a second evaluation threshold value.

Method according to one of the preceding claims, wherein the catalog of criteria also comprises as an alternative: - Based on the vehicle position, the remaining route to the end of the selected route falls below a predetermined route threshold.

Procedure according to Claim 1 , wherein the at least two driving paths to be assessed are the same driving paths in each determination or are only partially or not the same driving paths as in the previous determination.

The method according to any one of the preceding claims, further comprising, when a group of travel paths is requested: Transmission of the position of the vehicle and part of the previous actual travel path to the backend.

Vehicle, comprising electronic computing and storage means as well as communication and positioning means, wherein the vehicle is set up to carry out a method according to one of the preceding claims.